计算机科学

智能车技术探讨

王国胤，陈乔松，王进

计算机科学. 2012, 39 (5): 1-8.

摘要 ( 282 )

PDF(984KB) ( 620 )

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近年来，环境污染、交通安全及拥堵等严峻的问题困扰着整个世界。智能汽车的出现是为了建立一种新的交通范例，以便在很大程度上降低驾驶人员的劳动强度，避免汽车碰撞和减轻交通拥堵等。因而，发展新一代的智能汽车就成为了世界主要国家的发展战略目标。提出智能汽车的新定义:以自身装备动力驱动的智能信息系统管控的车辆。它具有J大基本功能特征，即车车交互、车人交互、车路交互、车网交互和绿色节能。车、人、路、网4个交互规定了智能汽车和周边环境之间的协作关系，而绿色节能则关注于清洁节约的能源管理系统。同时，讨论分析了支撑智能汽车发展所需要的新理论和新技术。最后，介绍了在缩微环境下进行的智能车研究和实践，并对未来智能汽车产业的发展方向做出展望。

网络可靠性评估方法综述

江逸楠，李瑞莹，黄宁，康锐

计算机科学. 2012, 39 (5): 9-13.

摘要 ( 198 )

PDF(547KB) ( 3022 )

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网络可靠性评估随着网络技术的发展已成为一个广受关注的焦点问题，但网络的复杂性、动态性、多态性等特点使得传统可靠性评佑方法很难适用于网络。就网络可靠性评佑方法这一问题，对近10年的相关文献按连通可靠性、容量可靠性和性能可靠性3个方面进行了综述，并介绍了在这3类研究的基础上综合考虑网络业务支持能力的业务可靠性，总结了近10年网络可靠性评估方法的研究进展、存在的问题及未来的研究方向。

自组装DNA计算的研究进展及展望

程珍

计算机科学. 2012, 39 (5): 14-18.

摘要 ( 160 )

PDF(428KB) ( 870 )

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近年来，许多研究者已经证明二维自组装模型有通用计算能力，同时证明了自组装DNA计算具有可扩展性。随着分子生物学技术的发展，自组装DNA计算有着广阔的应用前景，在纳米科学、优化计算、密码学、医学等众多科学领域中有突破性的创新与应用。较全面地介绍了自组装DNA计算的研究现状、原理、分子结构和数学模型，以及自组装DNA计算的复杂度和误差分析，并对自组装DNA计算待研究的问题和发展前景进行了分析和展望。

学科交叉视角下的情感识别研究进展

程静，刘光远

计算机科学. 2012, 39 (5): 19-24.

摘要 ( 230 )

PDF(573KB) ( 582 )

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人机交互环境下的情感识别是一个涉及心理学、计算机科学等的多学科交叉领域。试图从多学科交叉的角度介绍情感识别所需的心理学理论基础，从而为工程技术人员提供一定的理论背景。之后，根据待处理原始数据的不同，简介了构建此类系统现有的方法和技术;最后简述了当前研究工作的不足和进一步发展的方向，并对全文进行了小结。

星座卫星通信系统资源动态平衡模型的研究

朱李礼，吴礼发，端义锋

计算机科学. 2012, 39 (5): 25-30.

摘要 ( 116 )

PDF(507KB) ( 552 )

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资源动态平衡在星座卫星通信系统中具有重要的作用。针对目前星座卫星通信系统中影响资源平衡的因素，将宏观经济理论原理应用到资源平衡调配领域。从通信任务满足度出发，提出了基于虚拟工厂的资源动态平衡模型，详细阐述了模型中的3C评估指标体系，并以依系统为例进行评估，验证了3C评估的可行性和有效性。通过模型的构建与求解，得出了星座卫星通信系统内、外部环境、用户需求及资源使用释放随时间推移和空间转换发生改变的关联关系，以及整个星座卫星通信系统达到帕累托最优的具体条件。资源动态平衡问题的研究，为解决星座卫星通信系统中的资源调配问题莫定了基础。

基于随机因子和年龄的副本维护策略

付志鹏，王怀民，邹鹏

计算机科学. 2012, 39 (5): 31-35.

摘要 ( 165 )

PDF(535KB) ( 427 )

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副本技术是提高结构化P2P网络中数据可用性、数据访问效率的一种主要技术。ARMS策略虽然可以选择到稳定的副本节点，但是它也带来了副本分布不均衡的问题。为了选择稳定的副本节点并避免单个节点保存过多副本，在充分分析ARMS策略不足的基础上，提出基于随机因子和年龄的副本维护策略。该策略在ARMS策略的基础上加入随机因子、，使得副本既保持稳定又在一定程度上分散。对该策略的分析以及最后的模拟实验表明，该策略结合了随机邻居选择策略和ARMS策略的优点，能够达到以上效果。同时，对随机因子、的选择进行充分分析后得出，s为L/r时效果比较好。

基于遗传算法的网络资源配置优化

张英，杨雅辉，田浩然，张威，董晶晶

计算机科学. 2012, 39 (5): 36-39.

摘要 ( 284 )

PDF(327KB) ( 542 )

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随着新一代网络的结构复杂化和应用多样化，如何进一步提高实时业务的服务质量，是急需解决的重要问题之一，而合理配置和优化网络资源是解决该问题的有效方法。针对多业务网络，提出一种以网络资源均衡度为目标、QoS为约束的优化模型;应用改进的遗传算法实现带宽和节点缓冲区资源的优化配置，以实现网络流量分布均衡，从而提高网络性能。通过分析遗传算法种群适应度的变化趋势，给出一种基于种群稳定性系数阂值的迭代终止方法，以提高算法收敛效率。通过实验验证了以上方法的有效性。

无线传感器网络距离自调整的MDS定位算法

叶飞虎，白光伟，沈航

计算机科学. 2012, 39 (5): 40-43.

摘要 ( 268 )

PDF(451KB) ( 501 )

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定位技术是无线传感器网络中的关键支撑技术之一。针对移动无线传感器网络的特点，在深入分析现有多维定标节点定位算法的基础上，提出一种改进机制，即距离自调整的多维定标节点定位算法(SA_MDS)。该算法运用3种方法估算节点的两跳距离，然后自动调整节点间的估算距离，从而提高定位精度。仿真结果表明，采用SA_ MDS算法，节点的定位精度有较大提高。

基于神经网络的无线传感器网络数据预测应用研究

高刃，唐龙，伍爵博

计算机科学. 2012, 39 (5): 44-47.

摘要 ( 95 )

PDF(350KB) ( 466 )

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无线传感器网络是一种由数量庞大的网络节点形成的复杂无线网络，是无线传感器的典型应用，目前已经广泛应用在多个领域当中。将神经网络引入到无线传感器网络当中，通过神经元描述每一个无线传感器数据，构建神经网络元模型。对传统的神经网络模型进行改进，利用无线传感器的神经网络模型，实现无线传感器网络采集数据的融合与提取。通过各种应用类型的差异，选择影响数据输出结果的主要因素，建立一种能够进行预测的模型。以某个区域是否发生火灾为实验原型，对该区域的火灾发生概率进行预测，采用已有的火灾发生数据为训练样本，通过收敛的网络预测火灾发生的概率。实验结果表明，基于神经网络的无线传感器网络数据预测是一种可行、有效的方法。

基于SD-Torus网络的分布式IP地址查找

王亚刚

计算机科学. 2012, 39 (5): 48-52.

摘要 ( 128 )

PDF(452KB) ( 405 )

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针对IP路由器的FIB(Forwarding Information Base)极限问题和分布式IP地址查找中的通信延迟问题，提出了SD-Torus(Semi-Diagonal Torus)直连网络。按照“临近存储”的原则，将路由表划分后存储在每个节点及其部居节点上，以减少分布式IP地址查找中的通信延迟，提高整体的查找性能。在分析SD-Torus网络拓扑性质的基础上，提出了一种负载均衡的路由算法。基于SystemC的仿真结果表明，使用该结构可以大大降低分布式IP地址查找的通信延迟，提高系统的扩展性。该研究结果可以应用于高性能的分布式IP地址查找。

时序PLD安全缺陷检测方法研究

陈志锋，李清宝，曾光裕

计算机科学. 2012, 39 (5): 53-56.

摘要 ( 101 )

PDF(412KB) ( 591 )

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可编程逻辑器件((PLD)在电子设备中广泛应用，其安全缺陷检测已成为信息安全领域中一个富有挑战性的课题。通过分析PLI)安全缺陷的存在形式，提出了基于状态转移图的安全缺陷检测方法。该方法统一了检测思路，采用了脱机式芯片逆向分析和在线式芯片逆向分析相结合的技术，适用于不同的PLD安全缺陷检测，同时根据存在形式提出了检测算法。最后通过模拟测试对该检测思路及算法的有效性进行了验证。

基于Bloom Filter和概率分发队列的P2P网络快速查找算法

程澜，缑锦，周峰

计算机科学. 2012, 39 (5): 57-61.

摘要 ( 126 )

PDF(542KB) ( 396 )

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无结构化P2P网络资源定位过程中的响应时间、查准率及覆盖率难以同时被优化。提出一种面向有向无环随机网络的基于Bloom Filter和概率分发队列的快速查找算法BFPDQ(Bloom Filter and Probabilistic Distribution Queue)，它用Bloom Filter表达和传递节点命中资源信息及查找请求信息，计算新查询消息与历史查询消息Bloom Filter语义向量相似度，并应用底层网络路径性能信息指导上层转发决策。概率分发队列(Probabilistic Distribution Queue, PDQ)把传统walkers表示成为查找消息分发队列，查找请求者协调各分发队列的查找方向和深度，并融合各队列查找过程中得到的定位消息。仿真实验表明，BFPDQ算法在保持较少冗余信息的同时有效缩短了响应时间。

物联网环境下云数据存储安全及隐私保护策略研究

何明，陈国华，梁文辉，赖海光，凌晨

计算机科学. 2012, 39 (5): 62-65.

摘要 ( 253 )

PDF(451KB) ( 560 )

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物联网依托云计算强大的数据处理能力实现信息智能，而目前云计算对数据和服务的管理并不值得用户完全信赖。针对物联网环境下云数据安全性问题，在云计算中为了保证用户数据的准确性和隐私性，提出了一种物联网环境下云数据存储安全及隐私保护策略。实验结果表明该方案有效、灵活，且能抵御Byzantine失效、恶意修改数据甚至是服务器共谋攻击。

基于藕合系数的无标度网络建模

郑梅容，刘玉华，许凯华，代文文

计算机科学. 2012, 39 (5): 66-68.

摘要 ( 115 )

PDF(331KB) ( 481 )

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经典的无标度网络模型在全局范围内按照一定的概率选取节点进行优先连接，而现实网络很难做到这一点。为了解决这一问题，在BA无标度网络模型的基础上，通过新增两个参数藕合系数和吸引因子来构建基于藕合系数的无标度网络模型，并通过理论计算得出该演化模型的度分布。分析发现，它具有更明显的无标度网络特性。实验仿真结果也表明，其度分布在服从幂律分布的基础上更具有平稳性和广泛的适用性。

一种分层P2 P流媒体系统重叠网的构建策略

陈卓，冯钢，陆毅

计算机科学. 2012, 39 (5): 69-74.

摘要 ( 146 )

PDF(499KB) ( 413 )

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基于Peer-to-Peer(P2P)技术的流媒体应用具有部署效率高及可扩展性好等突出优势。而采用分层视频编码技术的P2P流媒体系统把原视频流分解为多个视频层数据进行分发，让节点能够选择与自己带宽资源相匹配的视频质量，使其很好地适应节点的异构性。但是各分层视频数据传输的路径存在较大差异，使重叠网构建策略面临更大的挑战。因此定义了基于分层视频编码技术环境下的P2P流媒体重叠网络构建问题，并证明该问题是一个NP难问题。提出了一种构建重叠网的集中启发式算法，同时还提出了一种基于视频组(Streaming Group)的分布式重叠网络构建策略。通过大规模网络仿真实验验证了基于该分布式重叠网构建策略的分层流媒体系统具备低服务器带宽占用、高数据获取率等优点。

基于ITIL模型的动态信任管理研究

沈思，韩普，苏新宁

计算机科学. 2012, 39 (5): 75-79.

摘要 ( 102 )

PDF(444KB) ( 384 )

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ITIL的可信运行框架为信任管理提供了良好的上下文环境，可根据网络行为来实现动态的安全监控。现有的动态信任管理研究主要关注P2P、网格等环境，针对信息化中广泛使用的ITIL模型的改进较少。基于真实的ITIL平台行为监控数据，提出了一种结合行为监控上下文环境的ITII.动态信任管理方法。通过监控上下文环境，计算ITIL中业务随着运行时间变化的信任度改变，并引入IOWA算子进行信任度评估和预测，随后通过计算告警信息中频繁时间段序列来提高信任预测的准确性。通过实例分析表明，该方法可以帮助实现网络故障分析，以及ITIL平台下的服务资源优化。

一种新的基于训练序列的时域MIMO-OFDM信道估计方法

吴成恩，舒勤

计算机科学. 2012, 39 (5): 80-82.

摘要 ( 151 )

PDF(217KB) ( 984 )

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提出了一种适合于MIMO-OFDM系统的信道估计方法。详细说明了使用的估计准则和训练序列的构造方法，利用训练序列良好的时域相关特性可以简便、精确地估计出信道的冲击响应，并对算法的性能进行了理论分析和计算机仿真。从分析结果可以看出，该算法与使用最佳训练序列的LS时域佑计方法具有相当的佑计精度。同时该算法不需要进行时域变换，只需要一定数量的相关运算，其计算复杂度进一步降低。

基于云的计算机取证系统研究

武鲁，王连海，顾卫东

计算机科学. 2012, 39 (5): 83-85.

摘要 ( 123 )

PDF(276KB) ( 561 )

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云计算是目前最流行的互联网计算模式，它具有弹性计算、资源虚拟化、按需服务等特点。在云计算的环境中，云计算中心直接提供由基础设施、平台、应用等组成的各种服务，用户不再拥有自己的基础设施、软件和数据，而是共享整个云基础架构。这种方式直接影响了云计算环境的安全性和可用性，给云计算带来了巨大的隐患。在分析和研究云计算环境下的安全缺陷和安全威胁的前提下，提出了一种基于云的计算机取证系统的设计方案—利用计算机取证技术解决云计算环境的安全问题，同时利用云计算技术和超算技术满足传统取证对高性能计算的需求。

OFDMA协同通信系统资源分配算法

王东，冯文江，衡玉龙

计算机科学. 2012, 39 (5): 86-90.

摘要 ( 104 )

PDF(389KB) ( 546 )

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提出了一种OFDMA协同蜂窝网中满足用户QoS需求且兼顾用户公平性的子载波和功率联合分配算法。针对已有算法仅考虑平均功率下的子载波分配、中继节点存在未用功率的情况，研究了子载波分配完毕后中继节点剩余功率最优分配问题。给出了一种基于二分法的功率注水分配方案。仿真结果表明，所提出的子载波和功率联合分配算法能够在满足用户QoS需求及公平性的同时，进一步提高网络吞吐量。

级联加密技术及其在安全电子邮件中的应用

黄涵淇,刘明华,胡健,尹燕伟,冯久超

计算机科学. 2012, 39 (5): 91-94.

摘要 ( 140 )

PDF(355KB) ( 399 )

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为了保护电子邮件传输的安全性，提出了一种级联加密的保密通信技术。基于预处理和量化处理对超混沌系统产生的序列进行了改进，改进后的序列通过了NIST随机性测试，具有更理想的相关性、更强的伪随机性及不可逆性。级联加密技术可发挥两者各自的优势，提高电子邮件传输的安全性。分析和应用表明了该级联加密系统的可靠性。

基于动态影响网的C2组织COA问题建模

张杰勇,姚佩阳,孙鹏

计算机科学. 2012, 39 (5): 95-98.

摘要 ( 116 )

PDF(411KB) ( 390 )

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提出了用动态影响网(Dynamic Influence Nets, DINS)对指挥控制(Command and Control, C2)组织行动过程(Course of Actions, COA)问题进行建模的方法。该方法通过引入因果强度参数，替代了传统动态贝叶斯网络中的条件概率表。给出了利用因果强度参数进行概率传播的具体计算方法。结合一个联合作战的仿真算例，验证了该建模方法的优越性和有效性。

基于免疫主机的蠕虫非线性传播新模型优化

佟晓筠,李巧军

计算机科学. 2012, 39 (5): 99-101.

摘要 ( 111 )

PDF(320KB) ( 396 )

相关文章 | 多维度评价

基于Two-Factor传播模型提出了一种新的QSIRV传播模型，该模型更合理地考虑了被免疫主机的失效性。通过仿真得出，QSIRV模型较Two-Factor模型能够更好地描述蠕虫的传播规律以及传播过程中网络流量和蠕虫流量之间的相互影响，尤其是对免疫后的主机数目变化的仿真更是符合实际情况，同时考虑了已隔离、免疫及被感染主机的数量的影响以及人们对蠕虫传播的警惕性的提高。对QSIRV模型进行了进一步的改进。仿真结果验证，改进后的模型可以更快地遏制蠕虫传播。

基于多面体质心算法的水下传感器网络定位

魏先民

计算机科学. 2012, 39 (5): 102-105.

摘要 ( 94 )

PDF(338KB) ( 362 )

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为了克服基于测距的水下定位算法以及距离无关的水下定位算法定位精度的不足，通过网络密度自适应、迭代定位和重定位、周期性更新和预测等优化措施，提出了一种距离无关的多面体质心算法，并利用仿真实验证明了多面体质心算法的定位性能明显优于ALS算法，它能够大幅度提高定位精确度，并降低定位成本。最后指出了未来水下定位算法研究应注意的问题和发展趋势。

需求演化排队模型研究

严玉清,李师贤,孙为军,黄昌勤

计算机科学. 2012, 39 (5): 106-109.

摘要 ( 209 )

PDF(428KB) ( 370 )

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用定量手段研究需求演化需要相关方法加以指导。利用排队论来分析需求变化请求从提出到实现的整个过程所具有的排队模型特征。在M/M/1/m/m假设之下，改进了现有需求成熟度的计算方法，并通过实例计算了该排队模型的特征指标，分析了这些数量对评价需求分析的效率及需求工程师的能力所具有的借鉴意义，并指出排队论在指导用定量手段研究需求变化管理上的作用。

基于时效量化的Web服务评价模型

印桂生,崔晓晖,马志强,董宇欣

计算机科学. 2012, 39 (5): 110-113.

摘要 ( 131 )

PDF(341KB) ( 526 )

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现有的服务评价方法缺乏时效性，而应用于其他系统的时效量化方法难以体现服务评价时效在衰退上的差异特征。由此，建立了基于时效量化的Web服务评价模型。模型以评价时效的遗忘特征为切入点，分析评价时效与人类记忆的关系，揭示评价时效遗忘速率的更新规律，构建符合时效衰退差异的时效量化方法。同时，根据量化结果，优化评价窗口长度，从而解决人工设定窗口长度的不合理性。实验表明，模型在满足时效衰退差异性的基础上，确保了较低的评价误差和计算代价，并合理拟合用户评价，具有一定理论研究和实际应用价值。

Godel语言延迟声明语句的语义及其实现方法

曹炳义,赵致琢

计算机科学. 2012, 39 (5): 114-116.

摘要 ( 120 )

PDF(231KB) ( 387 )

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Godel语言因语言成份复杂而缺乏严格的语义基础和成熟的编译器，因此推出后它一直发展缓慢。对此采用进化代数描述了其主要语言成分延迟声明语句的过程性语义，然后介绍了依据该语义的具体实现方法并给出运行流程图和c语言描述。最后通过一个例子来具体说明延迟计算在基于扩展Warren机的编译系统中的执行情况。实验结果表明了其可行性。

基于受控马尔科夫链的软件缺陷优化测试策略

包晓安,姚澜,张晓文,曹建文

计算机科学. 2012, 39 (5): 117-119.

摘要 ( 124 )

PDF(329KB) ( 423 )

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目前许多文献都讨论的受控马尔科夫链软件测试模型，是通过对部分假设条件进行特殊化处理后得到的，这将导致模型的适用范围较小且偏离实际应用。依据软件控制论思想，通过一系列新的制约条件的转换，提出一种改善的、测试资源约束下的受控马尔科夫链模型来消除已有模型的缺陷。同时，该模型能够在高效性、复杂性和适用性3方面达到一个平衡点。为了证明其有效，根据该模型设计了一种新的软件缺陷优化测试策略，并对该策略进行了仿真实验，将其与传统的随机测试策略进行了比较。实验结果表明，该模型具有较高的实用性和有效性。

基于逻辑推理的构件行为片段提取与重组研究

徐俊,肖刚,张元鸣,高飞,方赵林

计算机科学. 2012, 39 (5): 120-123.

摘要 ( 107 )

PDF(330KB) ( 432 )

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从构件组装研究背景出发，针对软件应对复杂多变的业务需求时的不足，提出了一种基于逻辑推理的构件行为片段提取与重组算法。其主要思想是在研究构件接口映射、状态变迁的基础上，建立构件行为的结构模型和状态模型，并将其分解为基于7r关系推导的构件行为片段。最后根据逻辑推理的方法，再将目标输入输出作为待求解，从关系推导中挖掘有效的行为片段进行重组，组装成一个满足目标需求的复合构件。

基于遗传算法的动态可变参数的测试数据自动生成工具

史娇娇,姜淑娟

计算机科学. 2012, 39 (5): 124-127.

摘要 ( 107 )

PDF(428KB) ( 485 )

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测试数据的生成是实现软件测试自动化的关键，这一技术的实现大大节省了软件开发的时间和费用。利用遗传算法的理论与算法特点，建立了动态可变参数的测试数据自动生成工具。通过该工具的可视化界面可以动态地输入遗传算法参数，而且能够根据不同的路径选择输入相应的适应度函数，克服了以往在源代码中修改适应度函数的缺陷。最后通过两个实验，证明了算法的优越性。

基于Agent的平行迭代再工程方法研究与应用

陈志泊,程舒晗

计算机科学. 2012, 39 (5): 128-132.

摘要 ( 102 )

PDF(572KB) ( 394 )

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随着软件技术的发展，更多的软件出现，维护和再工程的需求也更加迫切。通用的软件再工程的基本概念和模型无法保证再工程的高效低风险。创造性地将平行迭代模型与Agent技术结合起来，可以解决复杂遗留系统再工程问题。此方法在森林植被仿真系统FVS的再工程过程中，提高了项目的效率和成功率，并保持了目标系统的灵活性和可扩展性，取得了理想的效果，也为类似系统的复用和重构提供了参考。

反编译中数据类型自动重构技术研究

何东,尹青,谢耀宾,井静

计算机科学. 2012, 39 (5): 133-136.

摘要 ( 140 )

PDF(353KB) ( 353 )

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类型重构作为反编译的关键问题，对程序的可读性及可理解性具有重要的作用。给出了汇编基础上数据类型自动重构的算法。对于简单类型，通过基于格的类型属性操作，用迭代算法来实现类型恢复;对于复杂类型，通过构建标记等价类来恢复结构化类型的框架，而后通过收集框架内可访问的偏移集合并利用简单类型恢复的算法对偏移对象类型进行恢复，从而推导出复杂结构类型。该算法是目前正在开发的类型重构工具的关键技术，它不仅能够准确地重构简单类型，而且能够准确地解析复杂类型，且准确率较高。

基于OMCM的仿真系统概念建模方法

刘彬,米东,杜晓明,高鲁

计算机科学. 2012, 39 (5): 137-140.

摘要 ( 113 )

PDF(357KB) ( 378 )

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针对仿真系统概念模型开发中存在的模型重用性不高和缺乏管理等问题，提出了元概念模型(Mcta Conceptual Model, MCM)的概念，以实现更高层次上的概念模型抽象。将本体思想引入MCM的设计中，提出了基于本体的元概念模型(Ontology-based MCM, OMCM)概念，并给出了OMCM的层次结构和建模方法。通过将OMCM和概念模型进行映射，实现了基于()MCM的概念模型建模。最后，将该方法应用于装备保障仿真系统概念模型的建模中，起到了很好的效果。

云计算环境中基于访问量和依赖性评价的数据分配算法

孙熙领,陈超,丁治明,许佳捷,袁栋

计算机科学. 2012, 39 (5): 141-146.

摘要 ( 118 )

PDF(630KB) ( 368 )

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大量的大规模密集型数据需要存储在多个数据存储中心，而应用越来越广泛的云计算环境很好地解决了大规模密集型数据在分配中遇到的规模性问题。但是，云计算环境中多数据存储中心的数据分配会带来数据存储中心之间数据量的传输，从而导致数据访问效率低下。同时，单位时间上数据访问量的不平衡性会引起数据存储中心的访问瓶颈。以大规模密集型数据中的数据流为建模对象，提出了一种数据分配算法，它在保证数据存储中心负载平衡的基础上兼顾了密集型数据之间的依赖性。实验表明，相比于同类的数据分配算法，所提算法具有更好的综合表现，特别是在保证数据存储中心的负载平衡方面，效果突出。

移动实时环境下一种改进的广播调度算法

帖军,王小荣,蒋天发

计算机科学. 2012, 39 (5): 147-150.

摘要 ( 97 )

PDF(300KB) ( 333 )

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在网络带宽不对称的移动实时环境中，数据广播是一种有效的数据访问方式。针对这种网络特性，分析了现今已经存在的某些广播调度算法。针对UFO算法，分别提出了SOS算法和CRS算法，它们从服务器、移动客户端两个方面进行了改进。两种算法可以根据给定的数据项访问概率分布，自动生成广播调度。通过理论分析和实验结果表明，该算法不会产生事务重启，并且可以有效减少数据的访问时间，使用户访问数据广播的平均等待时间最小。

一种基于并行存储的多分辨率建模方法

赵小松,李国辉

计算机科学. 2012, 39 (5): 151-155.

摘要 ( 107 )

PDF(432KB) ( 353 )

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多粒度仿真是当今仿真研究的重点和难点，其在仿真模拟领域的重要性逐渐显现出来。在该领域已提出了很多方法，其中聚合解聚法因简单易行且通信开销小而引起大家的注意，但该方法导致的一致性问题很难解决。针对聚合解聚法和多分辨率实体法提出了基于并行存储的多分辨率建模方法，此方法在一定程度上解决了聚合解聚法引起的一致性问题，同时不像多分辨率实体法那样引起很大的资源及通信开销。

基于原语-模式的体系结构作战活动模型建模方法

谢文才,沈伟业,罗雪山

计算机科学. 2012, 39 (5): 156-160.

摘要 ( 111 )

PDF(431KB) ( 498 )

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为了理解、比较和集成由不同框架、不同工具及建模方法开发的体系结构，更好地支持以数据为中心的体系结构开发策略，提出了基于原语一模式的军事信息系统体系结构建模方法;依据XMI的模型转换实现，重点研究了基于建模原语一模式的体系结构元模型与建模方法之间的语义映射规则;基于国际国防企业体系结构规范构建了作战活动模型(OV-5)的元模型，分别研究了OV-5的IDEFO建模和UMI、活动图建模的具体实现，构建了IDEFO及UM工活动图与OV-5元模型数据元素严格的语义映射规则，规范了体系结构建模方法并保证了体系结构语义的精确性和一致性。

基于动词论元结构的中文事件抽取方法

肖升,何炎祥

计算机科学. 2012, 39 (5): 161-164.

摘要 ( 125 )

PDF(453KB) ( 1231 )

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为将动词与其论元间的约束规则应用于事件抽取，在事件模型中引入动词论元结构形成模型变体，围绕模型变体提出基于动词论元结构的中文事件抽取方法。此方法首先对待抽取文本进行预处理和句法分析，得出其语法结构;然后将所得结构与动词论元结构属性进行比较，找出每个动词支配的论元;最后利用论元的语义属性确定与之对应的事件特征并由此完成事件抽取。实验结果显示，此方法能有效提高抽取系统的性能和效率。

DTW提前终止率的估算方法研究

李正欣,张凤鸣,李俊奎,张晓丰

计算机科学. 2012, 39 (5): 165-167.

摘要 ( 110 )

PDF(324KB) ( 352 )

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提前终止在提高时间序列相似性搜索的效率、减少冗余计算等方面起着重要作用。目前缺少一种有效的理论分析方法来以相对较小的计算代价估算出提前终止策略对DTW计算的优化程度。分析了DTW提前终止产生的机理，提出了一种DTW提前终止率的估算模型，并对其进行了有效性验证。实验结果表明，该方法能够有效地估算出DTW距离的提前终止率，且估算精度优于EaEst方法。

一种基于重构相容决策表的属性约简算法

赵洪波，江峰，曾惠芬

计算机科学. 2012, 39 (5): 168-171.

摘要 ( 86 )

PDF(318KB) ( 340 )

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基于正区域的属性约简是目前最常用的一类约简算法。现实中的决策表有可能存在不一致的对象。另外，在约简过程中随着属性个数的减少，也有可能产生新的不一致对象。对于基于正区域的约简算法来说，不一致的对象并没有提供任何有用的信息，删除不一致的对象不会改变正区域的计算结果以及最终的约简结果，而且可以显著提高算法的效率。然而现有的基于正区域的约简算法并没有考虑到这个问题，它们采用论域中的所有对象来计算正区域并得出约简结果。针对这一问题，定义了重构相容决策表和重构相容决策子表的概念。引入这两个概念的目的是在约简过程中删除初始决策表中的不一致对象，从而获得一个相容决策表。借助于这两个概念，提出了一种新的基于正区域的属性约简算法。在真实数据集上的实验表明，与传统的算法相比，该算法能够获得较小的约简结果和较高的分类精度，并且具有相对较低的时间复杂度。

一种基于加速迭代的大数据集谱聚类方法

陈丽敏，杨静，张健沛

计算机科学. 2012, 39 (5): 172-176.

摘要 ( 111 )

PDF(399KB) ( 443 )

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传统谱聚类算法的诸多优点只适合小数据集。根据工aplacian矩阵的特点重新构造新的Gram矩阵，输入新构造矩阵的若千列，然后利用加速迭代法解决大数据集的谱聚类特征提取问题，使得在大数据集条件下，谱聚类算法只需要很小的空间复杂度就可达到非常快的计算速度。

基于组合特征的动态垃圾博客过滤算法

任永功，尹明飞，杨荣杰

计算机科学. 2012, 39 (5): 177-179.

摘要 ( 109 )

PDF(333KB) ( 400 )

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近几年，垃圾博客过滤成为国际上新的热点研究领域。现有的过滤算法大多基于词频特征分类，特征冗余并缺乏关联性。为了解决此问题，提出一种基于组合特征的动态垃圾博客过滤算法(crwsr}>，该算法采用作者属性和自相似特征来解决特征冗余和关联性低的问题，并应用贝叶斯分类算法优化词频特征分类。实验表明，该算法能适应博客随时间变化而动态更新的特点，同时提高了过滤效率。

一种基于密度的加权模糊均值聚类算法

李翠霞，史苇杭，李占波

计算机科学. 2012, 39 (5): 180-182.

摘要 ( 108 )

PDF(252KB) ( 462 )

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针对当数据集合中的数据属性差异不明显时，传统的均值聚类算法会收敛到局部最小值.奴，造成算法聚类结果不准、精度下降的问题，提出了一种基于密度的加权模糊均值聚类算法。该算法通过计算差异属性类中的相关密度，运用密度作为确定初始类中心的方法，得到了聚类效果更好的初始值。之后用加权模糊算法克服类划分中数据属性差异不明显带来的弊端，对类中差异属性进行归类划分。实验结果表明，该算法依然可以区分出不同属性的重要程度，而且其稳定性和聚类效果都有一定的提高。

时间序列重要点分割的异常子序列检测

张力生，杨美洁，雷大江

计算机科学. 2012, 39 (5): 183-186.

摘要 ( 354 )

PDF(304KB) ( 530 )

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时间序列具有数据量大的特点，直接对其检测复杂度高。因此提出了一种基于时间序列重要点的异常子序列检测算法。子序列的异常检测弥补了点异常检测的局限性。该算法首先获得了一系列平滑后的重要点，然后根据其进行子序列划分，并提取每个子序列的4个特征值:长度、高度、均值和标准差，将其运用到欧氏距离中，最后通过KNN算法来检测异常子序列。实验证明了该算法的有效性和可行性。

求解方程组的正交差分进化算法

封全喜，刘三阳，唐国强，林亮

计算机科学. 2012, 39 (5): 187-189.

摘要 ( 101 )

PDF(313KB) ( 377 )

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首先利用代理约束概念和修正极大墒函数，习寄非线性方程组等价地转化为无约束优化函数;然后引入平均相似度概念，设计自适应正交交叉算子，利用正交设计产生初始种群，并在此基础上提出了自适应正交差分进化算法，用于求解修正极大嫡函数;最后用方程组验证了算法的有效性。

基于过采样技术和随机森林的不平衡微阵列数据分类方法研究

于化龙，高尚，赵靖，秦斌

计算机科学. 2012, 39 (5): 190-194.

摘要 ( 101 )

PDF(440KB) ( 360 )

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近年来，应用DNA微阵列技术对疾病，尤其是癌症进行诊断，已逐渐成为生物信息学领域的研究热点之一。对比其它的数据载体，微阵列数据通常具有一些独有的特点。针对微阵列数据样本分布不平衡这一特点，提出了一种基于概率分布的过采样技术，通过该技术可以为少数类建立一些合理的伪样本，从而使各类的样本数达到均衡，然后使用随机森林分类器对其进行分类。该方法的有效性和可行性已经在两个标准的微阵列数据集上得到了验证。实验结果显示，与传统的方法相比，该方法可以获得更好的分类性能。

拟人Agent面部复杂运动合成的研究与实现

周芳芳，赵颖，杨斌

计算机科学. 2012, 39 (5): 195-197.

摘要 ( 101 )

PDF(332KB) ( 372 )

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在多维面部运动的形式化描述方法的基础上，分析了面部肌肉的运动特征和控制约束，提出了面部运动单元的概念，采用正向运动学和示教再现两种方法实现拟人Agent的基本面部运动，并通过运动合成产生复杂的面部运动。实验表明，正向运动学方法能精确控制面部运动并降低非自然表情的出现;示教再现方法自动产生面部运动简化了操作细节;运动合成则通过运动重用提高了面部运动生成的效率。

具有混合群智能行为的萤火虫群优化算法研究

吴斌，崔志勇，倪卫红

计算机科学. 2012, 39 (5): 198-200.

摘要 ( 209 )

PDF(324KB) ( 467 )

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萤火虫群优化算法是一种新型的群智能优化算法，基本的萤火虫群优化算法存在收敛精度低等问题。为了提高算法的性能，借鉴蜂群和鸟群的群体智能行为，改进萤火虫群优化算法的移动策略。运用均匀设计调整改进算法的参数取值。若千经典测试问题的实验仿真结果表明，引入混合智能行为大幅提升了算法的优化性能。

基于L1范数的二维局部保留映射

邢红杰，赵浩鑫

计算机科学. 2012, 39 (5): 201-204.

摘要 ( 87 )

PDF(394KB) ( 414 )

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提出了一种基于L1范数的二维局部保留映射(two-dimensional locality preserving projections based on L1-norm, 2DLPP-工1)特征提取方法。与传统的基于L2范数的二维局部保留映射(2DLPP)相比，所提方法有两个优点。首先，由于L1范数对噪声不敏感，因此它具有更强的抗噪声能力;其次，它不需要进行特征值分解。在两个人脸数据库和一个手写数字数据集上的实验结果表明，当训练集中有噪声时，所提的2DLPP工1能够取得优于传统2DLPP的分类性能。

部分K值逻辑中完满对称函数集最小覆盖判定的一些结果

龚志伟，刘任任

计算机科学. 2012, 39 (5): 205-207.

摘要 ( 79 )

PDF(241KB) ( 366 )

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根据部分K值逻辑的完备性理论，从二元完满对称关系Gz的关系图的特点出发，首先证明了两类保二元的完满对称函数集不属于部分K值逻辑的准完备集之最小覆盖。然后对关系图中边的数目分情况进行讨论，定出了部分K值逻辑中保二元的完满对称函数集在边数小于等于K时的准完备集之最小覆盖成员。

一种有效的标签抽取和匹配方法

邹显春，吴春明，李盛瑜

计算机科学. 2012, 39 (5): 208-212.

摘要 ( 84 )

PDF(442KB) ( 458 )

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标签抽取和匹配是查询接口理解的重要组成部分。提出了一种基于视觉的标签抽取和匹配方法，深入分析了相关匹配因子，给出了一种对查询接口表单进行重构的方法，它能依据接口HTMI_源代码自动还原出该表单的视觉布局特征。在最终的匹配算法中，综合考虑了基于label标记的匹配、基于文本语义的匹配以及基于位置特征的匹配。在8个领域共计277个查询接口上的实验证明了所提方法能取得较高的匹配精度。

学习过程中共享经验的Q学习算法的研究

乔林，罗杰

计算机科学. 2012, 39 (5): 213-216.

摘要 ( 110 )

PDF(328KB) ( 396 )

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主要以提高多智能体系统中Q学习算法的学习效率为研究目标，以追捕问题为研究平台，提出了一种基于共享经验的Q学习算法。该算法模拟人类的团队学习行为，各个智能体拥有共同的最终目标，即围捕猎物，同时每个智能体通过协商获得自己的阶段目标。在学习过程中把学习分为阶段性学习，每学习一个阶段，就进行一次阶段性总结，分享彼此好的学习经验，以便于下一阶段的学习。这样以学习快的、好的带动慢的、差的，进而提升总体的学习性能。仿真实验证明，在学习过程中共享经验的Q学习算法能够提高学习系统的性能，高效地收敛于最优策略。

基于反向学习的自组织迁移算法

林志毅，王玲玲

计算机科学. 2012, 39 (5): 217-218.

摘要 ( 90 )

PDF(238KB) ( 376 )

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为了解决自组织迁移算法存在的早期收敛问题，提出了基于反向学习的自组织迁移算法(Opposition-based Self-organizing Migrating Algorithm, OSOMA)。该算法利用反向学习机制扩展了个体的搜索方向，获得了更优秀的采样个体，使得算法在保持多样性的同时提高了收敛速度。此外，该算法还对步长进行自适应调整，进一步平衡了算法的勘探和开采能力。通过典型函数的测试证实了OSOMA的有效性。

多目标优化免疫算法中核心算子抽象

王舒雅，陈云芳，朱晓亮，胡小红

计算机科学. 2012, 39 (5): 219-222.

摘要 ( 124 )

PDF(464KB) ( 633 )

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人工免疫系统是受自然免疫原理启发而建立的计算模型，多目标优化问题是当前演化计算的一个重要研究方向。然而，当前的各种免疫优化算法的运行机制和操作过程均不相同。提出一种多目标优化免疫算法的统一表达方法，抽象出免疫算法的3类核心算子的主要原理和运行过程。核心算子可表达经典免疫优化算法NNIA和 CMOIA，证明了3类免疫算子表达算法的可行性和高效性。

改进的Dijkstra最短路径算法及其应用研究

王树西，吴政学

计算机科学. 2012, 39 (5): 223-228.

摘要 ( 221 )

PDF(492KB) ( 1602 )

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求最短路径是一个应用很广泛的问题求最短路径的算法有很多，公认较好的算法是Dij kstra标号法。但实验结果表明，Dijkstra标号法有需要改进的地方:①其退出机制对不联通的有向图是无效的，会陷入死循环;②没有涉及最短路径上顶点的部接点(特指前面的相部点)问题;③没有涉及多个顶点同时获得P标号的问题。针对上述问题，对标号法进行了改进。算法实验表明，改进的标号法能够有效解决上述问题。在上述工作的基础上，开发了“北京市道路最优路线选择系统”，以提供起点和终点之间的最优路线，帮助用户选择出行路线，使市民能够避过交通最拥堵的路段，节约出行时间。

基于机器学习方法的事件指代消歧研究

张宁，孔芳，李培峰，朱巧明

计算机科学. 2012, 39 (5): 229-233.

摘要 ( 98 )

PDF(422KB) ( 706 )

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与实体指代不同，事件指代其先行词候选是一个事件，与名词性的指代词具有完全不同的语义分类体系，因此适用于实体指代消歧的大多数特征都不能用于事件指代消歧。给出了一个基于机器学习方法的事件指代消歧平台，详细介绍了平台的实例生成和特征选择过程，给出了平台在OntoNotes3. 0语料上的事件指代消歧的结果，并对结果进行了分析。从实验结果可以看到，给出的平台获得了较好的召回率，但系统准确率需要进一步提升。

割序集模型中顺序失效符的推演规则

刘东，王波，张红林

计算机科学. 2012, 39 (5): 234-238.

摘要 ( 87 )

PDF(380KB) ( 352 )

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在割序集(CSS}模型中，为了将由动态故障树(DI"T)转换得到的CSS初级形式整理为最小割序集(MOSS) ,提出了顺序失效符((SFS)的推演规则。该推演规则依据基本事件的发生顺序和顺序失效符建立，包含结合律、或分配律、与分配律、吸收律、CSP规则、WSP规则等。给出了各类规则的证明过程，并列举了现实中不存在的割序以及由推演规则推导得出的导出规则。SFS推演规则是CSS模型定性分析的进一步形式化描述，它不仅解决了自动获得动态系统最小割序集的问题，而且可在此基础上开展计算机辅助工具的设计工作。

基于水平集方法的弱边界运动人体目标跟踪与轮廓提取

胡石,梅雪,张健,张继法

计算机科学. 2012, 39 (5): 239-242.

摘要 ( 95 )

PDF(598KB) ( 372 )

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针对图像中目标和背景灰度偏差较小、目标边缘轮廓弱的特点，提出了一种快速收敛并具有较强捕获弱边缘能力的水平集曲线演化方法。该方法采用指数函数作为边缘指示函数，运用归一化的Gauss分布函数改进传统的正则化Dirac函数。在目标跟踪过程中，采用卡尔曼滤波获取视频相应帧图像的运动人体目标最小外接矩形框，对外接矩形框内运动人体进行水平集曲线演化，实现对人体目标的跟踪和轮廓提取。分别对可见光下的运动目标和红外运动视频序列进行仿真实验。结果表明，相对于传统方法，其在跟踪速度上有很大的提高，对于红外图像中的弱边界目标及凸凹度较大的区域，也具有快速准确的收敛效果。

一种改进的基于NMF的人脸识别方法

林庆，李佳，雍建平，廖定安

计算机科学. 2012, 39 (5): 243-245.

摘要 ( 228 )

PDF(611KB) ( 504 )

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针对NMF(非负矩阵分解)算法基于局部特征提取的特点，提出了一种对NMF基矩阵的处理方法，以提高在局部遮档环境下人脸识别系统的识别率。首先使用离散小波变换得到样本的低频信息，利用NMF得到基矩阵;然后通过阂值判断提取能够突出表现人脸特征的部分，得到优化后的特征子空间，并将样本在该子空间上投影;最后使用支持向量机对所得到的投影系数分类。实验结果表明，优化算法其运算时间较短，且能有效地提高人脸在部分遮档环境中的识别率。

一种纵横窗口关联的多级中值滤波算法

沈德海,刘大成,邢涛

计算机科学. 2012, 39 (5): 246-248.

摘要 ( 102 )

PDF(495KB) ( 392 )

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针对传统中值滤波算法不能很好保护图像细节以及受较严重噪声污染时性能急剧下降的情况，提出了一种纵横窗口关联的多级中值滤波算法。算法采用开关策略，判断VX V窗口内像素点。对于噪声点，先求出以该点为中心的纵横2N个窗口中每个窗口像素点的中值，再计算出这些中值点的中值，以替换噪声点像素值。对于非噪声点，保持原值不变，从而实现了噪声的去除。仿真结果表明，纵横窗口关联的多级中值滤波算法具有较好的细节保护能力和较强的去噪声能力。

基于模糊循环随机映射的人脸生物特征加密算法

吴懿晨,方昱春,谭盈

计算机科学. 2012, 39 (5): 249-253.

摘要 ( 125 )

PDF(428KB) ( 700 )

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随着生物特征识别技术的广泛应用，其安全性方面的缺陷也逐渐暴露出来。密码技术与生物特征识别技术相结合的生物特征加密技术，就是为了弥补生物特征识别在安全方面的不足而产生的。在研究已有人脸生物特征识别技术的基础上，提出一种兼具安全性及容错能力的人脸生物特征加密算法:模糊循环随机映射(Fuzzy Cyclic Ran- dom Mapping,FCRM)。在每次循环中，加密模型使用前一次循环的密钥作为随机种子生成映射矩阵，对用户的人脸特征进行映射，形成一个循环的随机映射过程。加密过程中，还使用了容错技术来减少合法用户人脸图像和特征的随机噪声对识别率的影响，而循环的映射过程能够在不减少认证准确率的前提下，阻止非法用户通过认证。

基于梯度相位编组的树枝识别新算法

谢忠红,郭小清,姬长英,朱淑鑫

计算机科学. 2012, 39 (5): 254-256.

摘要 ( 117 )

PDF(589KB) ( 347 )

相关文章 | 多维度评价

为了能够快速准确地计算出果树枝千的空间位置，提出了一种基于梯度相位编组的Hough变换树枝检测新算法。利用改进的平方梯度法计算边缘点的梯度相位角，找出梯度相位直方图中多个阂值大于了的峰值。然后将具有相近梯度相位角的边缘点归为一组。最后对每组中的边缘点采用改进的两点表决Hough变换算法找出对应的直线参数。利用梯度相位角进一步验证参数的正确性。研究结果表明，提出的梯度相位编组直线检测方法具有速度快、检测误差小和鲁棒性强的特点，能够快速准确地实现果树树枝的定位和检测，对部分被遮档的树枝的识别效果也较好。

基于Shepp-Logan头模型的锥束CT仿真投影快速计算

张顺利,张定华,李小林,刘敏娜

计算机科学. 2012, 39 (5): 257-260.

摘要 ( 166 )

PDF(581KB) ( 545 )

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针对三维Shcplr工ogan头模型投影仿真，提出了一种快速并行投影计算方法。首先依次计算三维射线与各椭球的交点，然后对交点序列进行排序，用排序后的交点序列来确定射线穿过模型的区域编号及长度，最后将每个区域内的投影累加得到射线的投影值。在此基础上，将计算任务分解为4个独立的子任务，通过多线程技术在多核平台上实现了锥束C"I'仿真投影的快速并行计算。实验结果表明，该方法非常有效，在四核平台上取得了约 3. 5倍的加速比;图像重建结果验证了该方法生成的投影数据是准确的。

基于图像边界特征的人体寄生虫虫卵形状分类算法研究

李峰,孙启艳

计算机科学. 2012, 39 (5): 261-265.

摘要 ( 85 )

PDF(454KB) ( 464 )

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针对基于图像的寄生虫虫卵外形分类中存在的不足，提出了一种基于边缘空间分布直方图的寄生虫虫卵形状分类算法，即首先基于不同种类虫卵的边缘轮廓特征对被识别虫卵进行初步定位，在此基础上利用水平集方法进行边缘提取，进而利用傅立叶描述子实现形状分类。实验表明，该方法具有较好的识别率和运行效率。

基于黎曼流型度量的人工鱼群算法视觉跟踪

丁昕苗,郭文,徐常胜

计算机科学. 2012, 39 (5): 266-270.

摘要 ( 86 )

PDF(709KB) ( 573 )

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针对经典的基于协方差算子的跟踪方法不能适应目标的遮挡及其全局搜索造成的过多计算消耗问题，提出了一种在黎曼流型度量上的人工鱼群算法的视觉跟踪方法。该方法将融合了目标的位置、颜色、梯度等特征区域的协方差算子作为目标的表观模型，以提高它对姿态变化以及亮度变化的适应性。利用人工鱼群算法搜寻目标与候选目标之间最优的匹配，其并行运算机制提高了跟踪算法的效率，其全局搜索的能力则提高了算法对遮档问题的鲁棒性。实验结果表明，该算法在复杂背景情况下具有目标跟踪的鲁棒性。

基于OpenCL的拉普拉斯图像增强算法优化研究

贾海鹏,张云泉,龙国平,徐建良,李炎

计算机科学. 2012, 39 (5): 271-277.

摘要 ( 92 )

PDF(621KB) ( 1001 )

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OpcnCL是面向异构计算平台的通用编程框架，然而由于硬件体系结构的差异，如何在平台间功能移植的基础上实现性能移植仍是有待研究的问题。当前已有算法优化研究一般只针对单一硬件平台，它们很难实现在不同平台上的高效运行。在分析了不同GPU平台底层硬件架构的基础上，从Global Memory的访存效率、CPU计算资源的有效利用率及其硬件资源的限制等多个角度考察了不同优化方法在不同GPU硬件平台上对性能的影响;并在此基础上实现了基于OpenCL的拉普拉斯图像增强算法。实验结果表明，优化后的算法在不考虑数据传输时间的前提下，在AMI)和NVIDIA CPU上都取得了3. 7-136. 1倍、平均56. 7倍的性能加速，优化后的kernel比NVIDIA NPP库中相应函数也取得了12.3%-346.7%、平均143. 1%的性能提升，验证了提出的优化方法的有效性和性能可移植性。

三维结构分析并行自适应有限元软件PHG-Solid

成杰,张林波

计算机科学. 2012, 39 (5): 278-281.

摘要 ( 99 )

PDF(415KB) ( 729 )

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介绍了所研制的一个开源三维结构分析并行自适应有限元软件PHGSoIid。它是以并行自适应有限元软件平台PHG为基础开发的，支持在纯三维结构上进行并行自适应有限元分析。与现有的商业和开源结构分析有限元软件相比，PHGSoIid的特点和优势在于:1)支持完全自动化且高度并行的自适应有限元计算;2)能稳健高效地求解大规模问题，具有很好的计算规模可扩展性;3)易于扩展，用户可根据需要添加相应的计算模块。通过几个大型数值算例来展示该软件的计算能力和并行可扩展性，其中的最大计算规模超过了J亿自由度，最大并行规模达到了1024 个MPI进程。

基于神经网络的独立程序在单机上运行功耗的预测

谭一鸣,曾国荪

计算机科学. 2012, 39 (5): 282-286.

摘要 ( 97 )

PDF(535KB) ( 358 )

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程序运行能耗分析是目前绿色计算、高效能计算的研究热点。由于应用程序自身的复杂性、硬件平台的异构性、环境因素对功耗影响的不确定性，导致很难直接给出程序运行功耗的预测公式，因此提出一种基于神经网络的程序运行功耗预测方法。通过构造一个PP神经网络，以影响程序运行功耗的软件、硬件和环境因素为神经网络的输入，以程序运行功耗和执行时间为神经网络的输出，并选取多个应用领域的典型实用程序来提取相应特征参数，且将其作为训练样本来训练神经网络，从而得到程序功耗预测模型。重复实验表明，提出的功耗预测方法具有合理性和可行性。

一种基于仿生原理的Sobel算子容错方法

吕启,窦勇,徐佳庆,冯雪

计算机科学. 2012, 39 (5): 287-290.

摘要 ( 77 )

PDF(443KB) ( 363 )

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提出一种基于仿生原理的Sobel算子容错方法。通过对蛋白质标记与识别、同类细胞替换、千细胞分化和异类细胞转换4种生物机制的模仿，设计了电子组织的结构，该结构具有层次化自修复的能力。用MPI编程的方式实现了根据Sobel算子定制的电子组织，并且通过故障注入实验验证了该方法对Sobel算子容错的可行性。

作战事件跟踪描述建模及验证方法研究

刘刚,罗爱民,皇甫先鹏

计算机科学. 2012, 39 (5): 291-294.

摘要 ( 75 )

PDF(303KB) ( 398 )

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为了对体系结构设计中的作战事件跟踪描述进行建模分析，提出了用扩展时序图模型对作战事件跟踪描述进行建模的方法。定义时序图的生命线为时间消息，研究了时序图模型与Petri模型之间的同构关系，以此为依据给出了时序图转换为Petri网的算法。在此基础上，研究了扩展时序图和对象Petri网之间的转换算法，并处理了扩展时序图中的自环消息特例。最后，结合防空作战过程给出该方法的一个应用案例。

一种相对游程长度编码方案

韩建华,詹文法,查怀志

计算机科学. 2012, 39 (5): 295-299.

摘要 ( 79 )

PDF(428KB) ( 631 )

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提出一种相对游程长度编码方案，以在不增加待编码数据中游程数量的情况下，达到减少待编码游程长度的目的，即通过缩短代码字长度来提高压缩效果。对ISCAS89部分基准电路的实验结果显示，提出的方案在压缩效率和解压结构方面都明显优于Golomb码、FDR码、EFDR等同类方案。

MPI并行调试与优化策略在三维绕流气体运动论数值模拟中的应用

徐金秀,李志辉,尹万旺

计算机科学. 2012, 39 (5): 300-303.

摘要 ( 103 )

PDF(439KB) ( 572 )

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从求解三维绕流问题的Bolt zmann模型方程的数值模拟程序出发，通过研究区域分解并行计算策略，引入输入/输出、通信与CACHE等优化策略，对数值模拟程序进行MPI并行化移植与高性能计算调试。以高空稀薄过渡流区飞行器绕流状态为算例，进行了MPI大规模并行计算测试，证实了所发展的MPI并行化区域分解策略及程序优化途径的正确性。研究表明开展的并行化实现能明显地缩短模式计算时间，并取得较好的效果。

基于硅光子的片上光互连技术研究

钱磊,吴东,谢向辉

计算机科学. 2012, 39 (5): 304-309.

摘要 ( 343 )

PDF(545KB) ( 2566 )

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随着芯片半导体工艺的发展，芯片集成度不断提高，单个芯片上所能容纳的计算核心数越来越多，使得核心间的数据移动效率成为制约处理器芯片整体性能的关键因素。光互连技术采用波导方式传输数据，信号传输的损耗低、速度快、延迟小，它通过采用波分复用(WDM)技术可以达到很高的带宽密度，有助于解决片上通信的瓶颈问题。面向未来片上高性能互连的需求，深入分析了电互连技术的现状与局限性，研究并分析了基于硅光子的光互连技术发展现状和趋势，对比了多种典型光互连架构的特点及优缺点，总结了未来硅光子互连技术需要解决的J个重要问题。

基于GPU平台的联合迭代重构算法加速

张广勇,卢晓伟,沈铂,张凯,储琪,赵开勇

计算机科学. 2012, 39 (5): 310-313.

摘要 ( 132 )

PDF(361KB) ( 459 )

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电子断层三维重构技术(Electron Tomography, Eh)是在纳米尺度下研究不具有全同性的细胞或大分子三维结构的重要方法。迭代重构法是ET中重构效果最好的方法，但是其性能较差，重构大尺寸图像时需要数天的时间甚至更长，使其应用受到限制。迭代重构法中经典的方法是代数重构法(Algebraic Reconstruction hechnique, AR T)和联合迭代重构法(Simultaneous Iterative Reconstruction Technique, SIRT) , SIR」算法总是收敛的并且比ART重构的效果更好。利用CUD八语言设计和实现了基于Tesla 01060 GPU平台上的并行SIR」重构算法，并利用存储器合并访问、常量存储器、共享存储器等优化技术对并行算法进行优化，优化后的SIR T并行算法在Tcsla 01060 GPU平台上的最大加速比是Intel i7 920 CPU上的串行算法的47倍，并且重构的质量没有任何下降。