计算机科学

曲武,隋海峰,杨炳儒,谢永红

计算机科学. 2012, 39 (1): 1-8.

摘要 ( 111 )

PDF(899KB) ( 579 )

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随着通信技术和硬件设备的不断发展，尤其是小型无线传感设备的广泛应用，数据采集和生成技术变得越来越便捷和趋于自动化，研究人员正面临着如何管理和分析大规模动态数据集的问题。能够产生数据流的领域应用已经非常普通，例如传感器网络、金融证券管理、网络监控、Web日志以及通信数据在线分析等新型应用。这些应用的特征是环境配备有多个分布式计算节点;这些节点往往临近于数据源;分析和监控这种环境下的数据，往往需要对挖掘任务、数据分布、数据流入速率和挖掘方法有一定的了解。综述了分布式数据流挖掘的当前进展概况，并展望了未来可能的、潜在的专题研究方向。

多模态张量数据挖掘算法及应用

杨碗琪,高阳,周新民,杨育彬,商琳

计算机科学. 2012, 39 (1): 9-13.

摘要 ( 124 )

PDF(401KB) ( 925 )

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近年来，多模态数据挖掘技术备受关注，如何高效地挖掘大量多模态数据成为一个研究热点。其中，基于张量表示的多模态数据挖掘，即多模态张量数据挖掘，是一个重要的研究问题。综述了多模态张量数据挖掘算法进展及其在计算机视觉中的应用。首先根据算法的样本标记、任务和核心技术的不同，对这些方法进行分类，并给出了相应的介绍和分析。其次，讨论了一些多模态张量数据挖掘算法在计算机视觉问题中的典型应用。最后，就多模态张量挖掘在计算机视觉领域的研究现状与研究前景进行了简要的分析。

CODAS:一个易扩展的静态代码缺陷分析服务

梁广泰,王千祥

计算机科学. 2012, 39 (1): 14-18.

摘要 ( 180 )

PDF(591KB) ( 557 )

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利用静态代码缺陷分析技术对软件进行早期缺陷检测，是提高软件质量的重要途径。静态代码缺陷分析工具(如FINDI3UGS, JLINT, ESC/JAVA, PMD, COVERITY等)已经被证实可以成功地识别出大量的软件潜在缺陷。然而，这类工具在可用性和有效性方面的不足严重限制了它们的进一步广泛使用。可用性不足包括a)每个独立缺陷检测工具只擅于检测特定类型的缺陷，需要配合使用才能全面检测缺陷;b>每个缺陷检测工具的安装、配置和运行占用了用户大量的时间、精力。有效性不足包括静态缺陷分析结果往往存在大量误报，并且会包括许多不重要的(不会引起程序员修复行为的)缺陷报告。为了解决上述问题，提出并构建了一个易扩展的“静态代码缺陷分析”服务(Codc Dcfcct Analysis Scrvicc , CODAS) o CODAS基于一个高度可扩展的架构设计，对多个独立的缺陷检测工具进行了封装和集成，并对缺陷检测报告进行了有效汇总和排序，从而充分发挥了各个独立工具的优势，大大提升了静态缺陷分析工具的可用性和有效性。

基于伪双目立体成像自动识别新技术

曹晟，聂旭云，陈峥

计算机科学. 2012, 39 (1): 19-22.

摘要 ( 152 )

PDF(331KB) ( 543 )

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现有的人民币伪钞等打印信息的识别技术主要是对钞票上的安全线、水印、磁性油墨、荧光油墨等物理特性进行识别。随着伪造技术的发展，特别是随着HD90 、TJ55、AZ88、 WL15、 YX86等仿冒手段不断提高的伪钞的出现，对人民币的鉴伪技术提出了一种更高的要求。提出了一种基于人民币凹版印刷特性，利用普通平板扫描仪进行钞票的伪双目立体成像，对其浮雕纹理进行计算机自动识别，进而实真、伪钞鉴别的新方法。通过实验验证了该方法的正确性和实用性。给出了基于此方法的伪双目立体成像扫描仪的快速验钞机原型设计。

用户间多相似度协同过滤推荐算法

范波,程久军

计算机科学. 2012, 39 (1): 23-26.

摘要 ( 118 )

PDF(333KB) ( 1000 )

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传统的Uscr-based协同过滤推荐算法仅采用了单一的评分相似度来度量用户之间对任何项目喜好的相似程度。然而根据日常经验，人们对不同类型事物的喜好程度往往是不同的，单一的评分相似度显然无法准确描述这种不同。针对上述问题，提出了一种基于用户间多相似度的协同过滤推荐算法，即基于用户间对不同项目类型的多个评分相似度来计算用户对未评分项目的预测评分。实验结果表明，该算法可以有效地提高预测评分的准确性及推荐质量。

基于内容的视频取证研究

惠雯,赵海英.林闯.杨扬

计算机科学. 2012, 39 (1): 27-31.

摘要 ( 128 )

PDF(561KB) ( 552 )

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基于内容的视频取证技术是检验视频内容合法性的一种有效方法，目前已成为多媒体安全领域的研究热点。该技术利用视频指纹，直接提取媒体对象内容的各种特征作为证据，具有较强的实用性。在典型的视频取证模型中，提取视频指纹需要经过镜头分割、关键帧选取和指纹提取等过程。分析和总结了这3个过程所涉及的各种算法及其近年来的研究进展情况。

云计算环境下基于Mashup的一种电信网络能力服务提供模式

刘勇,乔秀全,李晓峰

计算机科学. 2012, 39 (1): 32-36.

摘要 ( 110 )

PDF(458KB) ( 438 )

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随着高速发展的互联网和移动通信在业务层面的逐渐融合，国内运营商所采用的“封闭花园”模式的业务架构已经面临各种挑战，因此需要更多地考虑如何有效引入互联网业务和服务模式，不断提升用户体验。在电信运营商逐步开放其电信能力API的背景下，基于Mashup的业务构建模式，提出了一种云计算环境下的电信网络能力服务提供模式。该模式将Mashup的理念移植到电信能力上，并将电信能力封装成Wcb Elcmcnt的形式呈现给用户，进一步提升了电信网络能力服务的抽象层次。这种电信能力应用模式打破了电信能力构泥于手持终端的传统形式，提出了一种新的适合于Wcb2. o环境的电信网络能力服务提供模式。在“OMP(Opcn Mobilc Internet Platform)应用运行和开发引擎算法及功能研发”项目中的试用证明了其可行性。

具有最小平方误差积分的主动队列管理算法ISE-GPM-PID

汪浩，严伟,黄明和,郭斌

计算机科学. 2012, 39 (1): 37-43.

摘要 ( 114 )

PDF(562KB) ( 440 )

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随着互联网流媒体应用的增多，流媒体流量在互联网总流量中所占比例越来越大。流媒体流量具有时延敏感和容忍丢包等特点，通常采用UDI〕协议传输;UDP流量是对TCP/AQM模型的干扰流量，但现有针对TCP长流设计的主动队列管理算法缺乏杭击UDP流量干扰的能力，不能适应互联网视频和音频流量日益增多的局面。利用TCP/AQM模型，设计了一个具有最小平方误差积分，且相角裕度在30。至600之间，幅值裕度在2至5之间的基于PID控制器的主动队列管理算法ISE-GPM-PID。该算法对UDP流量具有良好的抗干扰能力，能适应互联网流媒体和Wcb应用日益增多的局面;同时其响应速度快，计算开销小，能用于大时滞网络环境，且鲁棒性好。

一种有效可证安全的基于身份代理聚合签名方案

孙华，郭磊，郑雪峰,韩晓光

计算机科学. 2012, 39 (1): 44-47.

摘要 ( 132 )

PDF(396KB) ( 427 )

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基于计算Diffi}Hellman问题的困难假设，构造了一个基于身份的代理聚合签名方案。该方案不仅满足代理签名的各种安全性要求，而且具有聚合签名的优点。最后，利用双线性技术对方案的正确性进行了严格的证明，并给出了方案安全性的详细证明。结果表明方案是可证安全的和可靠的，是一种安全有效的方案。

基于非负矩阵分解的IP流量预测

高茜,李广侠,胡婧

计算机科学. 2012, 39 (1): 48-52.

摘要 ( 115 )

PDF(413KB) ( 399 )

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为解决宽带多媒体卫星通信系统中的IP流量预测问题，首先使用多用户的IP流量作为训练数据，通过非负矩阵分解迭代方法将其分解为基向量矩阵和编码矩阵，之后再通过ARIMA模型在时间维度上对编码矩阵中的各个行向量进行预测，最后依照预测结果和基向量矩阵合成出各个用户的IP流量预测结果。由于经非负矩阵分解后，编码矩阵中的行向量个数小于用户个数，因此相对于原始的单个用户独立预测方法，新方法可以降低运算的复杂度。仿真实验证实了本方法预测的准确性。

基于CSM优先级的CogWMN联合路由与信道分配策略

章国安,丁晨莉,包志华

计算机科学. 2012, 39 (1): 53-56.

摘要 ( 112 )

PDF(337KB) ( 369 )

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认知无线Mesh网络(CogWMN)中的节点可以自主切换通信频率。当节点寻找路由和分配信道时，容易出现信道分配的不均衡化。为了提高非授权频段的利用率，发挥多信道并行传输的优势，提出一种在没有全局控制信道条件下的基于信道统计度量(CSM)优先级的联合路由与信道分配策略，以解决信道分配不均衡化问题，使网络内节点能以较少的跳数接入AP。仿真结果表明，所提策略能提高网络吞吐量和减少网络时延。

面向分布式控制系统的实时SOA研究与应用

杜立新,刘士军

计算机科学. 2012, 39 (1): 57-60.

摘要 ( 123 )

PDF(355KB) ( 437 )

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SOA(Service Oriented Architecture)已广泛应用于传统信息系统领域。如何将sOA思想应用于社会上广泛存在的分布式控制系统的构建，是服务计算领域的一个新的研究课题。针对分布式控制系统的特点及面向服务的思想，提出一种可有效解决消息可靠性传输、服务实时性处理的层次化实时SOA模型，给出各层次模型的详细思路与实现机制。基于该模型，设计并实现了电力配网自动化系统的底层多网络冗余实时消息总线原型系统，并给出了相关结论。

一种基于AHP的信息安全威胁评估模型研究

李杨,韦伟,刘永忠,张为群

计算机科学. 2012, 39 (1): 61-64.

摘要 ( 97 )

PDF(319KB) ( 445 )

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对信息化发展过程中信息系统所面临的各种威胁进行有效的评估预测，并根据评估结果部署相应的措施，可减少威胁带来的负面影响。提出了一种基于AHP的信息安全威胁评估模型，它将AHP方法与模糊综合评价法相结合，建立了威胁评佑指标，通过资产识别、威胁识别、威胁分析的方法拟得到评佑结果。通过实践验证了模型的有效性和可行性。

Skein算法的流水线结构设计与实现

闫丁丽,刘航,郭达伟,李杨,洪亮

计算机科学. 2012, 39 (1): 65-68.

摘要 ( 167 )

PDF(329KB) ( 620 )

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硬件实现的速度和性能是SHA-3算法甄选的重要指标。针对SHA-3末轮5个候选算法之一的Skein算法，结合其4轮迭代结构的关键路径较短而8轮迭代结构实现所用的选择器较少的优点，采用FPGA实现了一个两级流水线结构的Skein算法IP核。仿真验证结果表明，该算法在Xilinx Virtex-5上数据吞吐量达到6. 4Gbps，比之前的非流水线结构速度性能提高了82%以上，硬件资源利用率提高了2100，特别适用于Hash树计算。

一种混合轻量型无线传感器网络公钥密码方案

郭萍,张宏,傅德胜,周未

计算机科学. 2012, 39 (1): 69-72.

摘要 ( 117 )

PDF(439KB) ( 447 )

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将基于身份的公钥机制与轻量级CA(Certificate Authority)思想相结合，构建了一个基于身份及轻量级CA混合模型的传感器网络密码方案。该方案既克服了基于身份公钥机制中的第三方密钥托管问题，又简化了基于传统证书机制中产生、验证及管理公钥的复杂性。分析表明，方案可使公钥产生轻量化，公钥验证轻量化，密钥管理无需证书，且安全性高，可抵御无线环境下易于实施的多种攻击，适用于保障资源受限的无线网络中数据的机密性、完整性和不可否认性。

WSN中基于能量代价的能量优化路由算法

江海峰,钱建生,孙彦景,孙仁科,李建

计算机科学. 2012, 39 (1): 73-76.

摘要 ( 128 )

PDF(418KB) ( 421 )

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针对无线传感器网络路由算法中的节点能耗问题，提出了一种基于能量代价的能量优化路由算法。算法综合考虑数据传输中节点能耗的有效性和均衡性，设计了一种新的能量代价函数，实现了二者的优化匹配。传感器节点按此函数计算前向部居节点的能量代价，选择能量代价最小的节点作为下一跳。算法基于部居节点信息进行路由选择，具有较低的计算时间复杂度。最后，对路由算法的性能进行了仿真分析，并与典型的路由算法进行了对比，结果表明，本路由算法能够有效延长网络生存时间，节约并均衡节点的能量消耗。

网络与终端协同选择及切换机制的研究

马飞,杨飞霞,徐光宪

计算机科学. 2012, 39 (1): 77-81.

摘要 ( 112 )

PDF(442KB) ( 485 )

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提出了一种智能切换机制，用于实现在异构网络中网络与终端的协同选择及切换功能。随着各种业务和应用的发展，异构网络融合是信息和通信技术的必然趋势。根据多接入、多终端等应用环境的要求，采用AHP与URA等多属性决策理论，为用户选择最佳的目标网络和目标终端，并提出相应的智能切换信令流程，包括网络切换、终端切换、网络与终端联合切换方式，最终构建以用户为中心的多终端智能空间，实现个人移动性管理。仿真表明，该智能切换机制可以有效地实现网络和终端的协同选择，并可以保证在异构网络切换QoS性能，为现代服务业的业务及应用的发展提供可靠的理论依据。

IEEE 802. 11无线局域网中基于最优窗口的退避算法

廖盛斌,朱晓亮

计算机科学. 2012, 39 (1): 82-84.

摘要 ( 142 )

PDF(238KB) ( 408 )

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首先通过把资源分配看成效用最大化的优化模型，说明在IEEE 802. 11无线局域网中各个节点争用信道的退避窗口应当一样，然后通过最小化节点间的冲突概率，得出节点个数与最优退避窗口之间的关系，由此提出一种基于最优共享退避窗口的重传算法。由于各个节点的退避窗口一样，算法有效地解决了I3EI3(I3inary Exponential Back-off)算法的不公平性问题;并且退避窗口根据网络的状况置，吞吐量也得到了较大的提高。仿真试验验证了算法的有效性。

协同基站群的利益树分簇算法

郑丽清黄开枝吉江

计算机科学. 2012, 39 (1): 85-88.

摘要 ( 121 )

PDF(424KB) ( 393 )

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以系统和速率最大化为目标，将协同基站群的分簇问题建模为带权连通图的最大利益树生成问题，提出了一种基于协同度的最大利益树分簇算法。定义了利益树的协同度，并选择了协同度最大的两裸利益树进行合并的方式来并行生成多个规模动态的协同分簇，从而解决了传统顺序分簇导致的系统性能受限的问题，提高了系统的分簇性能。仿真结果表明，本算法的系统频谱效率优于现有的动态分簇算法，并且算法为线性复杂度。

基于加权特征筛选的入侵检测系统

王鹏英黄海黄晓平

计算机科学. 2012, 39 (1): 89-91.

摘要 ( 129 )

PDF(271KB) ( 539 )

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网络攻击隐蔽性高，手段多样。传统检测系统特征提取不全，数据包易丢失，漏报、错报率高。为提高检测率，提出一种基于加权特征筛选的入侵检测算法。首先对网络数据包进行特征提取;然后采用支持向量机交叉验证对全部特征进行筛选，并计算各特征的权值;最后以加权保留特征构建入侵检测模型。仿真实例结果表明，该检测算法提高了入侵检测率，是一种有效的网络入侵检测方法。

基于语义相似性的Web服务匹配算法

欧伟杰曾承韩栋彭智勇刘洋马景燕刘波

计算机科学. 2012, 39 (1): 92-95.

摘要 ( 121 )

PDF(439KB) ( 387 )

相关文章 | 多维度评价

随着互联网应用的不断丰富，如何高效而准确地发现用户所需的Web服务已成为重要的挑战。传统基于关键字和语义匹配的方法存在查全率低和效率低下的问题，无法满足实际应用。提出基于语义相似性的服务匹配算法，实现了基于层次本体的概念相似性计算，并改进了原有二分图最优匹配算法的不足。根据该算法实现了一个Web服务发现原型系统。经实验证明，该方法不仅具有较高的查全率，且算法效率是满足目前服务发现需要的。

一种网络化软件的按需服务发现方法

曹步清李兵

计算机科学. 2012, 39 (1): 96-100.

摘要 ( 98 )

PDF(549KB) ( 438 )

相关文章 | 多维度评价

针对网络化软件的多种多样、个性化、模糊的用户需求，如何从海量、异构、动态的网络服务资源中找到最符合用户需求的、高质量的服务来构造网络化软件，以提高用户的体验质量，变得尤为重要。提出一种网络化软件的按需服务发现方法，首先根据具体领域，利用事先所建的领域本体对具体需求实例和服务信息进行语义标识，然后建立起“基本+功能+质量”的三阶段语义匹配模型。3个阶段逐步递进，通过判断是否大于预定阂值，找到最符合用户需求的服务资源来构造网络化软件;最后，应用物流领域实例对方法的性能进行了比较测试，结果表明，所提方法提高了网络化软件的需求和服务之间的语义匹配精度，能够找到最佳的服务资源服务来构造网络化软件。

一种基于无干扰的软件动态行为可信性分析方法

张帆江敏吴怀广徐明迪

计算机科学. 2012, 39 (1): 101-103.

摘要 ( 131 )

PDF(319KB) ( 362 )

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软件动态行为度量是可信计算必须要解决的核心问题之一。解决这个问题有两个关健步骤:第一，对软件动态行为进行行为建模;第二，对建模后的软件动态行为进行行为可信性分析。针对第二步，即建模完成后的行为可信性分析问题进行了研究，提出一种基于无干扰的软件动态行为可信性分析方法，并从理论上给出了行为可信性判定定理。

Apla语言中并发分布式机制的研究

游珍薛锦云应时

计算机科学. 2012, 39 (1): 104-108.

摘要 ( 121 )

PDF(395KB) ( 449 )

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从并发分布式程序设计的角度，对现有的并发分布式语言进行分析比较，选取Jayadcv Misra教授近几年提出的全新结构化并发分布式语言Orc作为研究对象。通过深入分析Orc语言的基本原理和语言特征，提出了一个能够适合Apla抽象程序设计语言的并发分布式机制，设计了并发算子、并发语句、进程定义、进程通信和进程同步，并通过实例探讨了该设计方案的可行性和实用性，最后阐述了Apla语言中并发分布式机制具有通用性强、抽象层次高、简单易懂、便于并发分布式程序的开发等优点。

普适环境中上下文感知的带演算的Bigraphs描述

吴怀广姬厚灵毋国庆苗明

计算机科学. 2012, 39 (1): 109-114.

摘要 ( 130 )

PDF(523KB) ( 482 )

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针对普适环境中上下文感知系统的形式化建模问题，讨论了Bigraphs理论的扩展模型—柏拉图图形模型在此问题中的适用性及不足。在此基础上，利用带演算的Bigraphs反应系统对上下文感知系统进行描述，并给出了与柏拉图图形模型之间的比较。

蜕变关系构造基本准则与策略研究

王榕贲可荣

计算机科学. 2012, 39 (1): 115-119.

摘要 ( 227 )

PDF(435KB) ( 816 )

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蜕变测试可以部分解决软件测试中的()raclc问题，其关键步骤和难点是蜕变关系的构造，它将直接影响测试的效果。通过对典型程序测试的案例对蜕变关系的构造进行分析，归纳总结了若千构造蜕变关系的基本准则，并在案例研究中采用变异分析方法验证了构造准则的合理性。提出了蜕变测试与等价类测试结合运用的测试方法，此方法可用于输入空间易于分类的程序。

基于概率模型检测的Web服务组合验证

王晶戎玫张广泉祝义

计算机科学. 2012, 39 (1): 120-123.

摘要 ( 109 )

PDF(339KB) ( 416 )

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Web服务组合验证对提高软件开发效率、实现服务增值具有重要意义。为了验证服务组合的有效性，提出了一种基于概率模型检测的Web服务组合验证方法。首先采用扩展的有限自动机模型建立Web服务组合模型，并将该模型转换为Markov模型，然后采用概率模型检测器PRISM验证服务组合的可靠性，最后通过实例进一步说明该方法的可行性。

软件体系结构层切点指示器的形式化描述方法

倪友聪叶鹏杜欣肖如良张琳琳

计算机科学. 2012, 39 (1): 124-129.

摘要 ( 107 )

PDF(489KB) ( 419 )

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软件体系结构层切点指示器是在软件体系结构层次上实现量化机制和描述方面编织的基础。一些面向方面软件体系结构的描述语言虽然引入了切点指示器(Pointcut Designator)的语法成分，但仍未给出其语义的形式化描述，因而难以精确刻画软件体系结构层方面的注入位置。针对这一问题，基于面向方面软件体系结构描述语言AC2-ADL的抽象语法树形式，设计了一种一阶逻辑语言LL4PCD(Logic Language for PCD)。在此基础上，提出AC2-ADL语言PCD的形式化描述方法。该方法能精确定义软件体系结构层PCD的语义，可为形式化分析软件体系结构层方面编织提供支持。

基于特征组合的软件需求建模

谢仲文李彤代飞卢萍王剑刘金卓高提雷

计算机科学. 2012, 39 (1): 130-133.

摘要 ( 288 )

PDF(406KB) ( 443 )

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需求建模在需求工程中起着重要的作用。为了提高软件需求建模的效率和质量，提出一种基于特征组合的软件需求建模方法。首先，将特征分为功能性特征和非功能性特征;其次，形式化定义功能性特征的各个部件，包括原子功能性特征和复合功能性特征;第三，把功能性特征之间的特征组合抽象为特征运算，并提出了23条特征运算的公理;第四，形式化定义非功能性特征并通过其作用域把功能性特征和非功能性特征统一为软件需求模型;最后，给出了基于特征组合的软件需求建模过程。

面向大规模数据的快速并行聚类划分算法研究

牛新征佘堑

计算机科学. 2012, 39 (1): 134-137.

摘要 ( 122 )

PDF(437KB) ( 1596 )

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随着聚类分析中处理数据量的急剧增加，面对大规模数据，传统K-Mcans聚类算法面临着巨大挑战。为了提高传统K-Means聚类算法的效率，针对已有基于MPI的并行K-Means聚类算法和基于Hadoop的分布式K-Means云聚类算法，从聚心初始化和通信模式等入手，提出了改进思路和具体实现。实验结果表明，所提算法能大大减少通信量和计算量，具有较高的执行效率。研究结果可以为以后设计更好的大规模数据快速并行聚类划分算法提供研究依据。

一种中文微博新闻话题检测的方法

郑斐然苗夺谦张志飞高灿

计算机科学. 2012, 39 (1): 138-141.

摘要 ( 162 )

PDF(358KB) ( 786 )

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微博的迅猛发展带来了另一种社会化的新闻媒体形式。提出一种从微博中挖掘新闻话题的方法，即在线检测微博消息中大量突现的关键字，并将它们进行聚类，从而找到新闻话题。为了提取出新闻主题词，综合考虑短文本中的词频和增长速度而构造复合权值，用以量化词语是新闻词汇的程度;在话题构造中使用了上下文的相关度模型来支撑增量式聚类算法，相比于语义相似度模型，其更能适应该问题的特点。在真实的微博数据上运行的实验表明，本方法可以有效地从大量消息中检测出新闻话题。

对象级别的关系数据库信息检索技术研究

张俊邵仁俊曾一鸣

计算机科学. 2012, 39 (1): 142-147.

摘要 ( 118 )

PDF(560KB) ( 433 )

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传统上，关系数据库信息检索以元组级别的关系数据为检索对象，以元组连接树为检索结果，其检索效果还不够理想。为了提高关系数据库信息检索的效果，提出对象级别的关系数据库信息检索研究，介绍了研究背景和现状，阐述了基本思想及主要研究内容，为关系数据库信息检索未来的研究提供了新的思路和方法。

改进XISS索引技术的仿真研究

王锦何先波贺春林

计算机科学. 2012, 39 (1): 148-151.

摘要 ( 117 )

PDF(326KB) ( 369 )

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研究了数据库查询优化问题，而XISS索引是XMI数据库索引中支持正则路径表达式的典型代表。XISS索引对于长查询路径表达式，要产生大量中间结果，连接操作代价十分高，加大了查询的时间和空间复杂度，导致查询的效率和准确率低。为了提高XML数据库查询效率和准确率，提出一种改进的XISS索引技术。首先引入DTD模式信息，简化编码方式;然后对节点索引结构进行改进，减少中间结果的连接次数，使得查询时间与路径长度无关，提高了查询效率和准确率。最后通过实验对改进前后的XISS索引进行仿真。结果表明，改进的XISS索引缩短了建立索引的时间，加快了查询响应的速度，提高了XM工数据库查询的效率和准确率。

一种基于混合集成方法的数据流概念漂移检测方法

桂林张玉红胡学钢

计算机科学. 2012, 39 (1): 152-155.

摘要 ( 95 )

PDF(428KB) ( 391 )

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近年来，数据流分类问题研究受到了普遍关注，而漂移检测是其中一个重要的研究问题。已有的分类模型有单一集成模型和混合模型，其漂移检测机制多基于理想的分布假设。单一模型集成可能导致分类误差扩大，噪音环境下分类效果受到了一定影响，而混合集成模型多存在分类精度和时间性能难以两者兼顾的问题。为此，基于简单的WE集成框架，构建了基于决策树和bayes混合模型的集成分类方法WE-DTB，并利用典型的概念漂移检测机制Hoeffding Bounds和μ检验来进行数据流环境下概念漂移的检测和分类。大量实验表明，WE-DTB能够有效检测概念漂移且具有较好的分类精度及时空性能。

基于不完备信息系统的决策树生成算法

关晓蔷钱宇华

计算机科学. 2012, 39 (1): 156-158.

摘要 ( 92 )

PDF(221KB) ( 377 )

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决策树是一种有效地进行实例分类的数据挖掘方法。在处理不完备信息系统中的缺省值数据时，现有决策树算法大多使用猜测技术。在不改变缺失值的情况下，利用极大相容块的概念定义了不完备决策表中条件属性对决策属性的决策支持度，将其作为属性选择的启发式信息。同时，提出了一种不完备信息系统中的决策树生成算法IDTBDS，该算法不仅可以快速得到规则集，而且具有较高的准确率。

一种基于过程神经网络的动态系统控制信号求解模型和算法

许少华庞跃武何新贵

计算机科学. 2012, 39 (1): 159-161.

摘要 ( 112 )

PDF(334KB) ( 394 )

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针对非线性动态系统控制问题，提出了一种基于过程神经网络的控制信号求解模型和算法。利用过程神经网络对动态系统时变输入/输出信号的非线性映射机制和对系统过程模态特征的自适应提取能力，建立基于过程神经网络的辨识模型;然后根据所建立的辫识模型、系统控制结构和状态参数之间的关系，构建可满足系统信息传递约束关系的控制信号求解模型。分析了过程神经网络控制模型的信息处理机制，给出了基于GA与LMS相结合的优化求解算法，实验结果验证了模型和算法的有效性。

多层云建模方法的研究及应用

吴爱燕曾广平涂序彦

计算机科学. 2012, 39 (1): 162-166.

摘要 ( 107 )

PDF(409KB) ( 371 )

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分析了目前复杂大系统建模方法存在的优缺点，旨在研究一种适用于我国行政递阶管理机制的建模方法。这种方法能够很好地解决系统问题中的不确定性，尤其是人为主观造成的模糊性与采样数据随机性并存的问题。鉴于以上研究目标，探讨了多层状态空间模型，并引用图论诊释了其横向关系模型，同时融合正态云发生器的原理提出了一种“分解一集结”式的不确定性智能建模方法—多层云建模方法。最后将该方法用于我国能源系统分析研究中，取得了较好的结果，证明了该方法的简单性和有效性。

一种海量规则模式匹配方法

张桂刚

计算机科学. 2012, 39 (1): 167-169.

摘要 ( 114 )

PDF(318KB) ( 989 )

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基于各种海量规则信息处理的需求，提出了一种海量规则模式匹配方法。设计了海量规则模式匹配方法的基本算法步骤，研究了各种规则节点的匹配处理方法。最后总结了海量规则模式匹配方法的特点。海量规则模式匹配算法部分拓展了现有规则匹配处理模式，提出了新的匹配处理方法。对比结果表明，该方法具有较好的效果。

局部支持向量机的研究进展

尹传环，牟少敏，田盛丰，黄厚宽，朱莹莹

计算机科学. 2012, 39 (1): 170-174.

摘要 ( 133 )

PDF(498KB) ( 365 )

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支持向量机是一种用途广泛的分类器，标准的支持向量机在预测每个样本点的类别时使用了训练集中所有的样本信息(即全局信息)，然而这种全局化的方法并不蕴含一致性。局部支持向量机的提出符合“一致性蕴含局部性”的思路。首先回顾局部支持向量机的主要思想，然后阐述各种关于局部支持向量机的改进，并提出基于协同聚类的局部支持向量机用于大规模数据集，最后对局部支持向量机进行总结。

一种基于邻域距离的聚类特征选择方法

秦奇伟,梁吉业,钱宇华

计算机科学. 2012, 39 (1): 175-177.

摘要 ( 109 )

PDF(312KB) ( 355 )

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针对高维复杂的符号数据集在聚类中的聚类效果差和计算耗时过大的问题，首先提出了一种基于部域距离的无监督特征选择算法，然后在选择到的特征子集上进行重新聚类，从而有效提高了聚类结果的精度，降低了聚类计算的计算耗时。实验结果表明，该算法可以找到有效的特征子集，提高数据集的聚类精度，降低面对高维复杂数据集聚类的计算耗时。

一种求解多处理机调度问题的a-平坦化调度算法

魏嘉银,秦永彬,许道云

计算机科学. 2012, 39 (1): 178-181.

摘要 ( 94 )

PDF(338KB) ( 587 )

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在分析多处理机调度问题的基础上，提出了a--平坦的概念，并将其引入到多处理机调度问题中;基于此，提出了一种新的基于a--平坦的求解多处理机调度问题的算法。算法首先对作业集合做平坦化处理，然后再对处理后所得的新问题进行求解，最终获得原调度问题的一个近似解。实验结果表明，通过该算法可以求得较好的结果，相对于其它启发式算法，该算法具有较好的稳定性。

密度加权近似支持向量机

王熙照，崔芳芳，鲁淑霞

计算机科学. 2012, 39 (1): 182-184.

摘要 ( 119 )

PDF(232KB) ( 451 )

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标准的近似支持向量机((PSVM)用求解正则化最小二乘问题代替了求解二次规划问题，它可以得到一个解析解，从而减少训练时间。但是标准的PSVM没有考虑数据集中正、负样本的分布情况，对所有的样本都赋予了相同的惩罚因子。而在实际问题中，数据集中样本的分布是不平衡的。针对此问题，在PSVM的基础上提出了一种基于密度加权的近似支持向量机(DPSVM)，其先计算样本的密度指标，不同的样例有不同的密度信息，因此对不同的样例给予不同的惩罚因子，并将原始优化问题中的惩罚因子由数值变为一个对角矩阵。在UCI数据集上用这种方法进行了实验，并与SVM和PSVM方法进行了比较，结果表明，DPSVM在正负类样本分布不平衡的数据集上有较好的分类性能。

基于L1正则化的贝叶斯网络分类器

王影,王浩,俞奎,姚宏亮

计算机科学. 2012, 39 (1): 185-189.

摘要 ( 95 )

PDF(397KB) ( 362 )

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目前基于节点排序的贝叶斯网络分类器忽略了节点序列中已选变量和类标签之间的信息，导致分类器的准确率很难进一步提高。针对这个问题，提出了一种简单高效的贝叶斯网络分类器的学习算法:L1正则化的贝叶斯网络分类器(L1-BNC)。通过调整Lasso方法中的约束值，充分利用回归残差的信息，结合点序列中已选变量和类标签的信息，形成一条优秀的有序变量拓扑序列((L1正则化路径);基于该序列，利用K2算法生成优良的贝叶斯网络分类器。实验表明，L1-BNC在分类精度上优于已有的贝叶斯网络分类器。Ll-BNC也与SVM, KNN和J48分类算法进行了比较，在大部分数据集上，Ll-BNC优于这些算法。

基于人类信任机制的移动电子商务信任评估方法

樊丽杰,王素贞,刘卫

计算机科学. 2012, 39 (1): 190-192.

摘要 ( 120 )

PDF(352KB) ( 454 )

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根据移动电子商务的特点，通过分析客户信任影响因素，给出了一种改进的移动电子商务信任预测流程;然后综合考虑人类心理认知习惯，构建了移动电子商务信任评价指标体系;在此基础上，提出了一种基于改进灰色预测的移动电子商务交易信任预测算法，并通过实例验证了算法的合理性和有效性。

区间值决策形式背景的属性值向量约简

黄艳,任苗苗,魏玲

计算机科学. 2012, 39 (1): 193-197.

摘要 ( 100 )

PDF(303KB) ( 358 )

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概念格是一种潜力极大的有效的知识发现工具，现已被广泛应用于计算机网络、数据挖掘等领域。针对现实生活中信息的不确定性，定义了区间值决策形式背景;通过讨论条件区间形式背景与决策区间形式背景概念格之间的关系，研究了区间值决策形式背景的协调性，进一步研究了属性值向量约简，使得原背景在属性及属性区间值两个方面得到简化。

不一致决策系统中基于粒度计算的广义决策规则获取方法研究

蒙祖强，周石泉

计算机科学. 2012, 39 (1): 198-202.

摘要 ( 99 )

PDF(414KB) ( 323 )

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由于数据中存在噪声等主观和客观原因，不一致数据的出现和存在已变得十分普通，因此需要发展一些能够直接分析和处理不一致数据的方法和技术。研究了不一致决策系统中的广义决策规则获取问题，基于粒度计算探讨了决策规则获取的基本原理，据此给出了计算所有极小广义决策规则集的一般方法。该方法不需要构造分辫矩阵，且可以并行执行，从而可降低空间开销和提高计算效率。此外，可对该方法进行拓展，以用于计算其他类型的极小决策规则集。这为不一致决策系统中的规则获取提供了一般方法。

综合句法结构及语义相似度的问题推荐技术

段利国，陈俊杰

计算机科学. 2012, 39 (1): 203-206.

摘要 ( 101 )

PDF(362KB) ( 509 )

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针对因特网上的大规模问答对资源提出一种新的应用，即在问答系统中加入基于百度知道平台构建的大规模问答对库，通过相似度计算，把库中最相似的问题推荐给用户。实验下载网页10500个，成功提取问答对4687个，运用关键词的TF/IDF、树核函数的句法匹配及问句的语义距离3种方法中的一种、两种和三种进行实验，分别获得79.4400,81.67%和88. 33%的准确率。结果表明，综合运用多种方法查找相似问题，效果更好。

类传递关系下的广义粗糙集及其公理化

马周明,李进金

计算机科学. 2012, 39 (1): 207-209.

摘要 ( 97 )

PDF(298KB) ( 399 )

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提出了正向类传递与反向类传递二元关系，分别考虑了基于这两种二元关系的广义粗糙集，探讨了它们各自的性质，给出了相应粗糙近似算子的公理化特征。分析了这两类广义粗糙集与其它相关二元关系下广义粗糙集之间的联系，得到了一些重要的结果。

基于集对分析的信任评估模型及其在服务选择中的应用

黄德才,陈姜倩

计算机科学. 2012, 39 (1): 210-214.

摘要 ( 105 )

PDF(428KB) ( 383 )

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网络的大规模、异构、动态、分布和自治性造成了资源和服务的不确定性和欺骗性，从而导致服务交易双方风险增大，因此构建有效的信任模型是降低交易双方风险的重要途径。针对当前基于模糊理论的信任模型和基于反馈信息的信任评佑方法存在的缺陷，提出了一种基于集对分析理论中联系数概念的主观信任表示方法，以克服模糊数学中用一个精确、唯一的隶属函数严格表示模糊概念的缺点，同时，在此模型中不是单纯基于用户的反馈信息来评价服务的信任度，而是结合服务资源在服务过程达到的服务能力来增加模型的客观性、实时性。将新的信任函数并入到传统的组件服务选择算法中，提出了两种基于信任的服务选择算法，并进行了实验仿真。结果表明，基于信任驱动的服务选择算法的任务执行成功率较传统方法有明显的提高。

基于GA-NN的复杂工艺生产过程多目标优化研究

程静,邱玉辉

计算机科学. 2012, 39 (1): 215-218.

摘要 ( 106 )

PDF(341KB) ( 417 )

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在复杂非线性多目标优化问题求解中，非线性模型结构很难事先给定，需要检验的参数也非常繁多，应用传统的建模方法和优化模型已难以解决更为复杂的现实问题。人工神经网络技术为解决复杂非线性系统建模问题提供了一条新的途径。将神经网络响应面作为目标函数或者约束条件，加上其他常规约束条件进行系统模型的建立，再应用遗传算法进行优化，从而实现设计分析与设计优化的分离。以某化工企业的生产过程优化问题为例，利用PP神经网络建立了工艺参数与性能目标之间的模型，然后利用遗传算法搜索最优工艺参数，获取了用于指导生产的样本点数据。研究结果表明，该方法能够获得高精度的多目标优化模型，从而使优化效率大为提高。

基于Multi-Agent系统的多飞行器协同路径规划方法的研究

刘铭，徐杨，陈峥，梁瀚，孙婷婷

计算机科学. 2012, 39 (1): 219-222.

摘要 ( 169 )

PDF(446KB) ( 591 )

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无人多飞行器(UAV)协同技术是当前分布式人工智能的一个热点领域，其中一个关键技术在于如何实现多UAV集群根据复杂环境中目标、威胁、地形变化以及各UAV之间的性能约束动态进行实时性航路规划。提出一种基于Multi-agent系统的多UAV对实时动态多目标进行路径规划的方法。其核心是基于Multi-agent系统的decen- tralizcd控制方案。在Multi-agent平台上，实现了;agent对于环境、目标、任务等路劲规划约束条件的建模，同时提出了多agent动态路径规划方法的实现方案。方案使用DisCSP模型框架，将基于真实复杂战场环境的实时路径规划问题所步及的多复杂限制条件，抽象成Multi-agent系统中的各个约束条件，通过多agent间Dynamic Programming过程求解多UAV实时动态多目标的路径规划和协同任务分配的ABT算法，并实现在动态威胁和地形以及动态目标下具备集群协同能力的多UAV实时仿真系统。

基于粗集边界域的快速约简算法

黎敏，冯圣中，樊建平，刘清

计算机科学. 2012, 39 (1): 223-227.

摘要 ( 105 )

PDF(485KB) ( 413 )

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属性约简是粗糙集研究的核心内容之一。已有的大多数属性约简算法都是采用基于正域的贪心算法求决策表的代数约简。事实上，对于不一致决策表，代数约简改变了决策类族原有的Pawlak拓扑结构，造成决策类的不确定性扩大。为此，提出了一种新的基于粗集边界域的约简模型，它能够保持决策类族原有的Pawlak拓扑结构。依据新模型，提出了一种高效率的基于粗集边界域的属性约简算法。理论分析和实验表明，所提算法是有效可行的。

一种基于拆分的基因选择算法

王永全,焦娜,苗夺谦

计算机科学. 2012, 39 (1): 228-233.

摘要 ( 95 )

PDF(455KB) ( 364 )

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基因表达数据是由成千上万个基因及几十个样本组成的，有效的基因选择算法是基因表达数据研究的重要内容。粗糙集是一个有效的去掉冗余特征的工具。然而，对于含有成千上万特征、几十个样本的基因表达数据，现有基于粗糙集的特征选择算法的计算效率会变得非常低。为此，将拆分方法应用于特征选择，提出了一种基于拆分的特征选择算法。该算法把一个复杂的表拆分成简单的、更容易处理的主表与子表形式，然后把它们的结果连接到一起解决初始表的问题。实验结果表明，该算法在保证分类精度的同时，能明显提高计算效率。

基于多目标模糊线性规划求解方法的飞机排班问题研究

吴东华，夏洪山

计算机科学. 2012, 39 (1): 234-238.

摘要 ( 148 )

PDF(398KB) ( 1421 )

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提出了一种基于多目标模糊线性规划法解决飞机排班问题的新算法。该算法将模糊理论与最优化概念相结合，根据最大隶属度原则，将以飞机飞行时间均衡优先、飞机起降次数均衡优先、飞机等待时间最少优先为目标函数的多目标模糊线性规划数学模型转化为一般的线性规划问题进行求解。实验数据表明，该算法可行、有效，步骤简捷，计算量小，能得到理想的结果。

一种基于约束的关联规则挖掘算法

李广原，杨炳儒,周如旗

计算机科学. 2012, 39 (1): 244-247.

摘要 ( 134 )

PDF(318KB) ( 385 )

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基于约束的关联规则挖掘是一种重要的关联挖掘，能按照用户给出的条件来实行有针对性的挖掘。大多数此类算法仅处理具有一种约束的挖掘，因而其应用受到一定程度的限制。提出一种新的基于约束的关联规则挖掘算法MCAI，它同时处理两种类型的约束:非单调性约束和单调性约束。算法包括3个步骤:第一步，挖掘当前数据集的频繁1项集;第二，应用约束的性质和有效剪枝策略来寻找约束点，同时生成频繁项的条件数据库;最后，递归地应用前面两步寻找条件数据库中频繁项的约束点，以生成满足约束的全部频繁项集。通过实验对比，无论从运行时间还是可扩展性来说，本算法均达到较好的效果。

变精度上近似与程度下近似粗糙集模型的正域及其算法

张贤勇,熊方,莫智文,程伟

计算机科学. 2012, 39 (1): 248-251.

摘要 ( 92 )

PDF(322KB) ( 363 )

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针对变精度近似与程度近似的结合问题及正域的核心地位，组建了变精度上近似与程度下近似粗糙集模型，并定义了其中的正域概念。研究了模型正域与精度量化指标和程度量化指标关联的内涵及意义，得到了模型正域的精确刻画与性质。为了计算模型正域，提出了自然算法与原子算法，并进行了算法分析与算法比较，得到了自然算法与原子算法具有相同的时间复杂性，而原子算法却具有更优的空间复杂性的结论。最后用一个医疗实例对模型正域及其算法进行了分析与说明。变精度上近似与程度下近似粗糙集模型的正域，从膨胀的优势方向完全扩展了经典粗糙集模型的正域，对与精度参数和程度参数相关的必然性知识发现具有意义。

带差商信息的云搜索优化算法及其收敛性分析

殷哲,曹炬

计算机科学. 2012, 39 (1): 252-255.

摘要 ( 93 )

PDF(373KB) ( 389 )

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将云的生成、动态运动、降雨和再生成等自然现象与智能优化算法的思想融合，设计了一种新的智能优化算法---云搜索优化算法(Clouds Search Optimization Algorithm)。云团内部水滴可以产生差商信息来指导搜索，差商可以逼近梯度，且负差商与负梯度同样为函数值下降方向。基于此，进一步提出带差商信息的云搜索优化算法(Clouds Scarch Optimization Algorithm with Diffcrcncc Quotient Information)。依据差商与梯度的近似关系，证明了DCSO具有类似经典的基于梯度的优化算法的收敛性，最优水滴可以收敛到极值点。benchmark函数的数值实验表明，CSO与DCSO都具有很强的寻优能力，且差商信息可以指导水滴迅速向极值点移动，大大提高了DCSO的收敛速度。

覆盖Value集

汤建国,佘堑,祝峰

计算机科学. 2012, 39 (1): 256-260.

摘要 ( 117 )

PDF(477KB) ( 379 )

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覆盖粗糙集和Vague集都是处理不确定性问题的数学工具，它们分别是粗糙集和模糊集的扩展。已有的覆盖粗糙集模型在求上、下近似时，可能将一些实际上并非肯定属于给定集合的元素纳入到下近似中，而一些可能属于给定集合的元素却没有纳入到上近似中，这就会改变一些元素与给定集合的关系。通过深入分析论域中的元素与其相关覆盖元之间的关系，建立了覆盖Vague集。该覆盖Vague集能够从一种新的角度反映出论域中各元素与给定集合之间的从属程度。进一步研究了覆盖Vague集与覆盖粗糙集中一些重要概念之间的关系。最后讨论了当覆盖退化为划分时覆盖Vague集的特性。

基于非线性流形学习和支持向量机的文本分类算法

任剑锋,梁雪,李淑红

计算机科学. 2012, 39 (1): 261-263.

摘要 ( 75 )

PDF(220KB) ( 412 )

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为解决文本自动分类问题，提出一种流形学习和支持向量机相结合的文本分类算法(LLE-LSSVM)。LLE-LSSVM算法利用非线性流形学习算法LEE对高维文本特征进行非线性降维，挖掘出特征内在规律与本征信息，从而得到低维特征空间，然后将其输入到LSSVM中进行学习，同时利用混沌粒子群算法对LSSVM参数进行优化，建立文本分类模型。仿真实验结果表明，LLE-LSSVM算法提高了文本分类准确率，减少了分类运行时间，是一种有效的文本分类算法。

基于用户查询意图识别的Web搜索优化模型

杨艺,周元

计算机科学. 2012, 39 (1): 264-267.

摘要 ( 115 )

PDF(350KB) ( 781 )

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在对用户查询意图进行分析分类的基础上，提出了一种Web搜索优化模型。该模型通过识别用户查询意图来查询意图特征词和内容主题词的双重约束，再结合用户查询行为获得查询目标，既保证了用户查询意图的准确匹配，又自动过滤和屏蔽了不相关信息。与相关工作对比，其重点在于准确获取用户查询意图，提高用户满意度。实验结果表明，该模型在实现信息搜索准确性和用户对查询结果满意度方面比传统搜索方法有明显改善。

一种支持多种运动方式的三维虚拟角色路径规划和姿态调整方法

黄宁宁，曹存根

计算机科学. 2012, 39 (1): 268-272.

摘要 ( 91 )

PDF(437KB) ( 413 )

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针对三维动画场景，提出了一种支持多种运动方式的虚拟角色路径规划方法。根据具体角色的动作特征(飞、爬、走)建立不同的模型，然后利用A‘算法搜索出一条无碰撞路径，最后对路径进行优化。实验表明，应用该方法规划出的路径适应于不同尺度的虚拟角色，并支持飞行、爬行、行走等多个运动动作，体现了三维路径规划的基本特征。

基于颜色体积直方图的图像检索

刘广海,吴璟莉

计算机科学. 2012, 39 (1): 273-275.

摘要 ( 239 )

PDF(361KB) ( 444 )

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HSV颜色空间能够较好地模拟人类视觉系统感知颜色的模式。为了更好地利用HSV颜色空间的优点，提出了一个新型的特征描述子(称之为颜色体积直方图)，并且将其应用于图像检索。它首先把彩色图像从RGI3空间转换为HSV颜色空间，然后把彩色图像均匀量化为72种颜色，最后利用颜色体积来描述图像特征。该算法在具有 1500。张彩色图像的Corcl图库上进行了实验。结果表明，提出的彩色体积直方图能够结合颜色和空间特征，检索性能明显高于颜色直方图和局部二值模式直方图。

矩不变调整的二维Shannon嫡图像分割及其快速实现

张新明,李双群,郑延斌

计算机科学. 2012, 39 (1): 276-280.

摘要 ( 87 )

PDF(424KB) ( 474 )

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为了克服二维Shannon嫡阂值法的缺陷，提出了一种使用矩不变法来调整二维直方图料分Shannon墒的阂值分割方法。首先将二维直方图抖分原理运用到两种Shannon嫡阂值法中，然后利用矩不变法从两种嫡阂值法获取的阂值中选择最佳阂值，并提出二维直方图抖分Shannon嫡阂值法的一般递推算法，最后将二维直方图分布特性与这种算法有机结合得到新型快速的递推算法。实验结果表明，提出的方法不仅分割效果优于当前的二维直方图料分的最大嫡阂值法，而且运行速度更快，约快4倍。

一种基于近邻保留的相关反馈图像检索算法

鲁坷,赵继东,丁正明,吴跃

计算机科学. 2012, 39 (1): 281-284.

摘要 ( 68 )

PDF(241KB) ( 473 )

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图像检索中很多时候会出现相关反馈提供的标注样本数不足，从而导致监督学习方法面临过适应问题的困扰。提出一种能有效使用未标记数据的半监督新型算法:近邻保留回归算法，它通过使已标记数据的观测误差函数最小化，来选择综合性能最好的回归函数，以兼顾图像的语义特征及图像空间的几何结构，并解决过适应问题。实验结果证明，算法能有效提高图像检索系统的性能。

基于图形处理器的模糊C均值聚类分割算法

刘刚，梁晓庚,贺学剑

计算机科学. 2012, 39 (1): 285-286.

摘要 ( 88 )

PDF(246KB) ( 415 )

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针对模糊C均值聚类图像分割算法运算量大、难于实时处理的问题，提出了一种基于图形处理器的加速算法。通过分析模糊C均值聚类算法各阶段可以并行处理的运算部分，利用计算统一设备架构软硬件结构，分别将隶属度矩阵计算、聚类中心计算和像素按隶属度归类3个部分改造成适合图形处理器硬件并行运行的形式。实验结果表明，相对于CPU串行算法，基于图形处理器的加速算法效率提升明显。鉴于大多数图像处理算法均具有可并行处理的部分，利用图形处理器进行加速具有普适性。

基于软件共享存储的Co-Array Fortran编译器实现

黄春

计算机科学. 2012, 39 (1): 287-289.

摘要 ( 95 )

PDF(307KB) ( 852 )

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Co-Array Fortran(CAF)已经成为Fortran语言标准的一部分，在科学计算领域逐渐被接受。基于软件共享存储实现了一个CAF编译器，其通过直接的数组赋值实现C。一;array数据通信，利用数据垫塞技术提高数据局部性，减少伪共享，优化CAF程序性能。典型科学计算程序测试表明，CAF能够获得和MPI相当的性能。

高效软硬件划分算法及其提升技术

王璞,武继刚

计算机科学. 2012, 39 (1): 290-294.

摘要 ( 98 )

PDF(405KB) ( 576 )

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软硬件划分是软硬件协同设计的关键环节，它决定系统中哪些组件由软件实现，哪些由硬件实现。软硬件划分问题已被证明是NP完全问题。将一类软硬件划分问题看作变异的0-1背包问题，在求解背包问题的算法基础上构造出软硬件划分问题的优质启发解。此外，采用禁忌搜索((habu Search)算法对求得的启发解进行改进，在软件开销和通信开销满足一定约束的条件下，使得硬件开销尽可能小。实验结果证明，所提算法对当前最新算法的改进最大可达到28%.

基于概率的有序信息系统

闰新宝,王国撤,张清华

计算机科学. 2012, 39 (1): 293-243.

摘要 ( 98 )

PDF(387KB) ( 412 )

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若信息系统中所有的条件属性都是偏好有序的，则称此信息系统为有序信息系统。首先，分析了区间值有序信息系统没有蕴含属性值区间上的概率分布信息的缺点，建立了一种基于概率的有序信息系统。然后，在这种信息系统上，研究了关于单调偏好有序属性和非单调偏好有序属性的二元偏好关系，建立了一种基于概率的优势关系，定义了基于这种优势关系的粗糙集模型。最后研究了基于概率的有序决策表及其决策规则。

多核环境下边缘提取并行算法研究

张思乾,程果,陈荤,熊伟

计算机科学. 2012, 39 (1): 295-298.

摘要 ( 95 )

PDF(329KB) ( 713 )

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随着处理器由高主频的单核处理器逐步转向片上多核处理器(CMP)，计算机并行处理能力不断提升。通过分析GIS串行算法面临的性能瓶颈，利用CMP的优势，采用线程级并行处理栅格数据。针对边缘提取算法，深入分析和比较了MPI, OpenMP等当前主流的并行编程模式，提出了并行性能估计模型。基于OpenMP编程模型分析线程数、调度方式和分块大小对算法并行性能的影响，实现边缘提取最优并行。实验证明，性能评估模型能够准确预测CMP环境下的并行性能，基于OpenMP实现的边缘提取并行算法能够提高图像边缘提取效率。

众核处理器中硬件支持的I/O虚拟化优化技术研究

郭御风,郭诵忻,邓宇

计算机科学. 2012, 39 (1): 299-304.

摘要 ( 107 )

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众核处理器中I/O资源被多个处理器核所共享。I/O虚拟化实现了I/O资源的高效共享和安全隔离，被越来越多的处理器设计所采用。硬件支持的I/O虚拟化从体系结构设计时就考虑对I/O虚拟化的支持，提供了一个全面、高效的I/O虚拟化的解决方案。深入研究了硬件支持I/O虚拟化的两大关键技术—DMA重映射技术和中断重定向技术，提出了基于Hint的IO TS13 Cachc管理方法和基于失效队列的失效方法来对DMA重映射进行优化，提出了多层可操控的中断模型和灵活可控的中断重定向实现方法来对I/O中断重定向进行优化。测试结果表明，提出的硬件支持的I/O虚拟化优化方法以很低的I/O性能开销实现了I/O资源的高效共享，提供了几乎接近无虚拟化环境下的I/O性能。

大规模结构有限元分析程序在多核集群计算环境中的性能分析和优化

吕海,邸瑞华,龚华

计算机科学. 2012, 39 (1): 305-310.

摘要 ( 98 )

PDF(496KB) ( 793 )

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通过对基于MPI编程模型实现的开源有限元计算分析软件在多核集群计算平台中的程序性能的分析，找出程序瓶颈及其原因，实现了基于MPI编程模型的并行程序在多核计算环境中的性能优化。根据程序性能瓶颈的分析，提出了基于MPI/OpcnMP i}合并行编程模型的大规模线性/非线性方程组求解和多线程多进程同时进行消息通信的两种程序性能优化方案。不同计算规模的实验结果表明，在多核集群计算平台中，MPI/OpenMP混合编程模型实现的大规模非线性方程组求解器相对于单纯基于MPI编程模型实现的并行程序，其性能有2倍到3倍的提升;多线程多进程同时消息传递的优化方案虽然对程序能够起到性能优化作用，但是对解决程序消息通信瓶颈的问题不是最好的方法。两个方案总体性能分析结果表明，基于MPI/OpenMP混合编程模型实现的并行程序，在多核集群计算平台中能够更好地发挥硬件系统的计算能力。

基于NoC结构的图像中值滤波并行处理模式分析

刘佳,路铭,李哲英

计算机科学. 2012, 39 (1): 311-314.

摘要 ( 76 )

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给出了一个多处理器NoC结构以实现指定的中值滤波算法。为了提高图像处理的速度，在NoC设计的专用SoC中使用了系统并行机制与基本计算单元指令并行机制相结合的方法。它既可以满足处理速度的要求，又能达到降低功率损耗的目的。对图像处理中的中值滤波处理结构进行了并行设计，可极大地提高处理速度。