1974年1月创刊(月刊)
主管/主办:重庆西南信息有限公司
ISSN 1002-137X
CN 50-1075/TP
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当期目录
2014年第Z11期, 刊出日期:2018-11-14
  
智能计算
突发性故障模式下实时任务的优先级分配策略
周正勇,阳富民,李俊,胡贯荣,涂刚,张杰
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 1-6. 
摘要 ( 128 )   PDF(833KB) ( 591 )   
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在容错实时系统中,可调度性分析是确保实时任务在限定时间内完成的重要手段。分析了突发性故障模式的可调度性问题,针对该故障模式下已有策略的不足,设计了优先级分配策略,并根据策略的性质实现了容错优先级变迁因子的搜索算法。深入的分析和实验证明,这种策略能够有效地提高系统的容错能力。
广义分子计算模型在0-1背包问题中的应用
杨震,马天宝,余文,李艳梅
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 7-9. 
摘要 ( 169 )   PDF(253KB) ( 612 )   
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生物分子计算在实现上有很多局限性。借鉴了广义图灵模型(Generalized Turing Model,GTM)[1]。该模型是由分子计算粘贴模型与图灵机相结合而得到的,并且已证明可以在多项式时间内准确获得0-1整数规划、集合覆盖等多个NP完全问题的全体可行解集。在此基础上将GTM应用于求解0-1背包问题,仿真展现了该模型的优点。
基于维码数的RFID混合防碰撞算法
黄庆欢,郑嘉利,韦冬雪,邓林
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 10-14. 
摘要 ( 140 )   PDF(425KB) ( 512 )   
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根据树搜索算法和时隙Aloha算法思想,提出了一种基于维码数的自适应混合防碰撞算法。针对RFID系统中同个阅读器可读范围内多个标签的碰撞问题,新算法先根据标签位数进行自适应分维,通过检测碰撞位,对不同维码数的标签组采用不同的策略推算标签维ID序列。算法还引入了维码数堆栈,减少了不必要的空闲时隙。仿真实验结果表明,新算法搜索次数较传统算法减少了75%,搜索深度减少了50%,提高了系统性能。
一类真值表与统计相结合的研究方法
王树西,夏增艳
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 15-20. 
摘要 ( 148 )   PDF(1606KB) ( 516 )   
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从人力资源管理的实际问题出发,创新性地提出了真值表与统计相结合的研究方法,利用真值表计算员工激励模型正确性概率,从而判定员工激励模型的逻辑正确性。在分析国内外相关研究工作的基础上,给出一类通用的算法,并进行了算法实验。算法实验结果表明,这类真值表与统计相结合的研究方法,从新的研究视角判定了假设模型的逻辑正确性,具有普遍的研究意义和实用价值。对“真值表+统计”的新研究思路进行了探索。
基于贝叶斯网研究自动作曲中音高的表示和推理
翁诗杰,李维华,丁海燕
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 21-24. 
摘要 ( 226 )   PDF(402KB) ( 673 )   
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自动作曲或称算法作曲是利用计算机进行自动或半自动的音乐创作过程。算法作曲的关键之一是生成音高。然而,不确定性是音乐本身固有的特征。贝叶斯网是不确定性知识的表示和推理的典型工具,已经成功应用到很多领域。在MIDI格式的基础上,利用贝叶斯网在算法作曲中生成音高,首先建立一个关于音高的贝叶斯网模型并基于此模型建立知识库。其次,基于贝叶斯网对音高进行推理,生成给定节拍处的每一个音的音高。实验表明,所提出的音高推理方法是可行的。
汉语复句关系词自动标识中规则引擎的研究
杨进才,谢芳,胡金柱
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 25-28. 
摘要 ( 130 )   PDF(340KB) ( 505 )   
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近年来规则引擎的研究取得了丰硕的成果,将其成果应用到各个方面为汉语复句处理带来了全新的思路与途径。将规则引擎用于复句关系词自动标识中,设计了规则引擎的结构,提出了关系搭配集的模式匹配策略、消除冲突规则的“消除包含最大化策略”以及最终结果集的“正覆盖”策略。在规则引擎中,3种策略的应用提高了复句关系词识别的效率与准确率。
病毒协同进化遗传算法在自动化立体仓库货位优化中应用的研究
王厅长,邱建东,商庆健,刘亚丽
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 29-34. 
摘要 ( 136 )   PDF(311KB) ( 637 )   
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自动化立体仓库的存取效率直接影响着现代物流的整体效益,而存取效率高低的关键在于货位优化。针对自动化立体仓库实际应用中的货位规划难题,提出了利用病毒协同进化遗传算法来研究自动化立体仓库货位优化问题的方法,并将该算法和传统的遗传算法作比较。以提高货架稳定性和货物出入库效率为优化目标,建立了货位优化的多目标优化问题数学模型。最后利用MATLAB工具进行编程与仿真,实验结果表明,病毒协同进化遗传算法(VEGA)相比传统的遗传算法具有更好的收敛性和搜索效率。由此可见,利用病毒协同进化遗传算法对自动化立体仓库进行货位优化,可以很大程度上改善货物的出入库效率和货架的稳定性,进而提高货架的使用率。
带有时间窗口的富网络配送问题研究及仿真
张贝金,周晓根,明洁,姚春龙,张贵军
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 35-38. 
摘要 ( 153 )   PDF(1018KB) ( 487 )   
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通过建立GIS富网络路网属性模型,并组合N阶最短近邻自适应聚类算法和遗传算法,来解决不确定车辆数目、较大规模网点和多层次交通网络的带时间窗口的联合配送问题。首先,为了解决传统带有时间窗口车辆线路调度模型中配送网点规模小(不超过20个网点)的问题,以及在建模时将各网点抽象为图的顶点的缺陷,建立基于实际道路数据的网络数据集,采用GIS技术精确计算各网点之间的距离,并建立距离OD矩阵;然后,为了降低对较大规模网点配送算法设计的复杂度,采用N阶最短近邻自适应算法确定聚类簇数,再通过聚类数划分配送网点。其次,为了确定配送车辆的种类、车辆数目以及时间窗口的限制,利用遗传算法对配送线路进行优化。最后,通过2个实例验证了所提方法的有效性。
基于改进的量子粒子群算法在QoS组播路由中的研究
万振凯,曾蕾
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 39-42. 
摘要 ( 154 )   PDF(364KB) ( 530 )   
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针对QoS组播路由问题,提出了一种改进的量子粒子群优化算法。为了更好地求解 该问题,算法采用预处理机制。首先将图形网络拓扑转换为树形网络拓扑,在此基础上进行粒子的编解码,从而杜绝了坏粒子及环路的产生,减少了重复粒子;并利用量子粒子群算法进行粒子群遍历寻优,同时在每次粒子位置移动后,均进行粒子群体的交叉和选择操作,以提高粒子群个体的多样性,增强算法的全局寻优能力,加快算法的收敛速度。最后,将该算法与传统的粒子群优化算法进行编程对比。实验仿真结果表明:改进后的量子粒子群优化算法能获得比传统粒子群优化算法更优的解,同时具有更快的收敛速度及全局寻优能力。
综合交通信息物理系统研究
龚,李苏剑,邢恩辉
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 43-46. 
摘要 ( 151 )   PDF(447KB) ( 735 )   
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为了给综合交通发展提供参考,针对综合交通系统的设计需要,确定了相关理论、方法和技术。考虑到信息物理系统在交通系统结构、运输方式和技术上的应用,提出了综合交通信息物理系统。分析综合交通发展面临的主要问题。针对综合交通各问题,对信息物理系统特性进行分析研究,同时对信息物理系统在综合交通上应用的可行性进行理论探讨。为给未来综合交通信息物理系统的设计及研究方向提供参考,提出综合交通信息物理系统内涵、框架及4大技术难题。研究结果表明: 信息物理系统在解决综合交通问题方面有广泛的应用前景。
一种人工势场导向的蚁群路径规划算法
王芳,李昆鹏,袁明新
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 47-50. 
摘要 ( 184 )   PDF(581KB) ( 576 )   
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针对复杂环境下的机器人路径规划问题,提出一种势场法优化的蚁群路径规划算法。为提高算法收敛速度,将人工势场法的规划结果作为先验知识,对蚁群初始到达的栅格进行邻域信息素的初始化,并通过构建势场导向权改变蚂蚁概率转移函数,使其作用于蚂蚁路径搜索的始终,从而改善蚁群路径搜索的盲目性。仿真结果表明,新算法具有收敛速度快、规划路径短以及环境自适应的优点。
自然语言是正则语言
师越,师海忠
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 51-54. 
摘要 ( 307 )   PDF(293KB) ( 1063 )   
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自然语言由字母集、单词集、句子集、段落集和文章集5部分组成,而且,字母集包含于单词集,单词集包含于句子集,句子集包含于段落集,段落集包含于文章集。在此观点下,自然语言是正则语言。引入了字母空图和字母空图语言等10个概念。作为特例,英语由英语字母集、英语单词集、英语句子集、英语段落集和英语文章集5部分构成。在此观点下,英语是正则语言。引入了英语字母空图和英语字母空图语言等10个概念。汉语由汉字集、汉语词汇集、汉语句子集、汉语段落集和汉语文章集5部分构成。在此观点下,汉语是正则语言。引入了汉字空图和汉字空图语言等10个概念。这为计算机自然语言处理打开了一扇新的大门,开辟了语言学新的研究领域。
信息技术在新一代智能交通中的应用探讨
刘道群
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 55-56. 
摘要 ( 157 )   PDF(1013KB) ( 455 )   
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在智能交通中运用物联网、云计算以及移动互联网技术,通过技术整合,实现交通管理的自动化和智能化,有效地缓解交通拥堵,预防交通事故,降低环境污染。
联合EMD和FSVM的非平稳时间序列预测
龚邦明,王文波,赵攀
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 57-60. 
摘要 ( 177 )   PDF(335KB) ( 541 )   
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提出一种基于经验模态分解(EMD)和模糊支持向量机(FSVM)的非平稳时间序列组合预测方法。首先,利用EMD对非平稳时间序列进行分解,将其分解为时间尺度特征较为单一的单模态分量,降低待预测信号的非线性复杂度;然后,利用模糊支持向量机对EMD分解后的各固有模态函数进行预测;最后将各固有模态函数独立预测的结果进行叠加,即可得到原始序列的预测值。以带噪声的Lorenz系统和太阳黑子月平滑值序列为实验数据,对提出的预测方法进行了仿真分析。实验结果表明,与BP神经网络预测和传统的SVM预测方法相比,提出的方法具有更好的预测精度,而且对带有孤立点、噪声的序列信号具有较强的适应能力。
基于调Q小波变换的心电信号特征量提取方法
李楠,杨昭春,孙乐君,魏荣国
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 61-64. 
摘要 ( 366 )   PDF(355KB) ( 544 )   
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与传统的基于频域划分信号分解方法不同,提出了一种基于品质因数的自适应信号分解方法。利用调Q小波变换自适应生成品质因数不同的小波函数作为信号分解的基函数,利用Mallat塔式算法将复合信号分解为具有持续振荡特性的高共振分量和具有瞬态冲击特性的低共振分量,并将其用于心电信号的特征量提取。相比于小波分析、经验模态分解等方法,该方法可以有效地去除信号中的噪声及干扰,分离频谱混叠且振荡形式不同的信号。通过数值仿真和实例分析证明了该算法的优越性。
基于MATLAB遗传算法的清酒质量等级优化
吴政治,李劲
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 65-68. 
摘要 ( 164 )   PDF(559KB) ( 717 )   
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酒的质量等级评定是一件十分重要的工作。由于酒的质量等级是分类变量, 因此不能利用传统的回归模型,但可采用logistic回归模型进行建模。文章在结合一次对葡萄牙清酒全面调查所获得的实际数据的基础上,利用有序logistic回归构建了清酒质量等级预测模型,并利用了带惩罚函数的遗传算法(GA)进行优化,找出了一组能获得最优质量等级的数据。
基于IPSO算法的TSP问题求解研究
高峰,郑波
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 69-71. 
摘要 ( 161 )   PDF(314KB) ( 1026 )   
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为获得旅行商问题(Traveling Salesman Problem,TSP)的最优解,提出利用改进的粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)算法中求解TSP问题。IPSO算法采用了粒子自适应更新机制和继承式判断机制,克服了传统算法易陷入局部最优位置的缺陷以及可调参数和初始位置随机设定对寻优结果不确定性的影响,确保在解空间内获得一致性的全局最优解。通过对不同样本TSP问题求解,验证了IPSO算法的有效性和稳定性。对比实验表明:IPSO算法在解决大规模寻优问题时具有突出的全局寻优能力。
基于贝叶斯理论的万智牌卡牌推荐算法
杨耀飞,李业丽
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 72-74. 
摘要 ( 217 )   PDF(508KB) ( 711 )   
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万智牌是一个历史悠久的桌面游戏,因其逻辑复杂且卡牌众多,可以组成大量套牌[1]。使用卡牌的逻辑进行穷举来推荐卡牌不仅难以实现,而且算法时间复杂度是一个NP问题。基于贝叶斯理论的万智牌推荐算法主要利用用户的套牌作为原始数据进行计算得到推荐矩阵,用以替换基于逻辑的推荐算法的逻辑部分,避开了基于逻辑的推荐算法的NP问题,而且推荐的准确率也随着用户套牌的增加而增加。
基于遗传算法优化神经网络的房地产评估模型及实证研究
吕霁
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 75-77. 
摘要 ( 132 )   PDF(316KB) ( 878 )   
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针对房地产价格和影响因素之间存在复杂且非线性的关系,用传统评估方法预测房地产价格精度不高的缺陷,提出一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和BP神经网络(BP Neural Network,BPNN)的房地产评估预测模型。该模型利用BPNN确定房地产价格影响因子与评估价格之间的函数映射关系,并采用GA优化BPNN的权值和阈值来提高BPNN的收敛速度,解决了算法陷入局部极值点的问题。最后,通过对100组实际交易样本数据的计算机仿真实验,证明了该方法对房地产估价的有效性和准确性。
模式识别与图像处理
基于全景鸟瞰视图的障碍物检测方法研究
常嘉义,秦瑞,李庆,陈曦,徐坚俊
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 78-82. 
摘要 ( 416 )   PDF(898KB) ( 726 )   
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目前,车载环视系统的障碍物检测大多采用基于特征的方法,主要针对车辆和行人等特定障碍物,不能完全消除障碍物对车辆行驶安全的威胁。采取基于运动的方法检测所有高于地面的障碍物。建立了平坦路面上的车辆运动模型,使用逆投影变换,推导出车辆运动参数、障碍物点高度和对应像素光流的关系。根据车载环视系统中相邻摄像头生成的俯视图存在重叠区域、重叠区域的障碍物特征点存在两个不同的光流矢量的特点,快速筛选出相交区域中的障碍点,并加速最优车辆运动参数的求取。最后使用运动参数生成运动补偿图像,检测图像中的所有障碍物点。实际道路测试证明,提出的算法在常规的路面环境下,能有效地标记出行驶过程中高于地面的所有障碍物。
基于多重约束条件的线特征多级匹配方法
李俊瑶,顾宏斌,孙瑾,王德志
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 83-87. 
摘要 ( 320 )   PDF(902KB) ( 645 )   
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为解决直线断裂、遮挡以及图像对视差较大等造成的直线匹配困难,提出了一种基于多重约束条件的线特征多级匹配方法。该方法在已匹配的可靠种子点完成点-线匹配的基础上,基于单应性矩阵利用几何特征信息约束和核线约束完成同名直线搜索实现线-线匹配,最后提出一种自适应的直线相似性约束实现线-面匹配获得正确的同名直线。通过与现有直线匹配算法的对比实验表明,该方法提高了匹配精度,可以实现含有遮挡、直线断裂和视差较大的图像中的直线匹配。
基于代数距离的椭圆拟合的优化及应用研究
崔家礼,宫贺,王一丁,贾瑞明,肖珂
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 88-90. 
摘要 ( 404 )   PDF(814KB) ( 954 )   
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鉴于传统的椭圆拟合算法容易受噪声的影响,本文提出了一种基于代数、几何距离和RANSAC算法的最小平方中值的椭圆拟合方法。方法先采用线性变换对原始数据进行预处理,在得到处理后的离散点后,最小化椭圆和离散点之间的欧氏距离,采用五边形的方法对筛选出的不同点集进行测试,最后确定出椭圆的5个参数,拟合出最终的椭圆图形。仿真实验和实际图像的拟合结果表明,方法可以快速地对星体进行拟合和识别,对噪声具有一定的抵抗力, 具有良好的准确性和鲁棒性。
一类新的基于一维renyi熵的图像分割迭代算法
冉清华,龚劬,王珂
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 91-94. 
摘要 ( 144 )   PDF(1154KB) ( 480 )   
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针对一维renyi熵算法的局限性,利用一维renyi熵算法的阈值,提出了一个新的迭代算法。其不断地寻找分割原始图像的子区域,当相邻两次迭代计算出的阈值之差小于一个预设常数时就停止迭代,并且把最后一次迭代得到的阈值作为最终分割阈值。文中不但给出了直观的分割结果,而且运用均匀性测度这一图像分割评价指标给出了分割效果的量化结果。实验表明,所提出的方法不但从直观上达到了较理想的分割效果,而且在整个迭代过程中计算出的均匀性测度呈单调递增的趋势。同时,实验验证了该算法对参数α的不敏感性。
局部特征自适应的DM二维码结构提取方法
黄翀,郑河荣,潘翔
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 95-99. 
摘要 ( 386 )   PDF(1427KB) ( 503 )   
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针对非规则变形导致DM码图像解码率低的问题,提出了通过边缘梯度特征来进行自适应定位的方法,该方法显著提高了结构提取准确率。算法主要由以下3步组成:首先,算法根据DM码的轮廓特征进行L形定位,得到DM码的包围盒位置;其次,通过外轮廓虚线部分估计出条码规格,形成标准编码结构点阵,并通过仿射变换得到点阵在当前位置的映射点;最后,针对非规则变形所导致的定位点不准确,使得仿射变换无法得到正确结果的问题,采用局部边缘特征进行自适应调整,使得点阵分布能够重建出原始编码结构。在实验部分,对大量二维条码图片进行解码测试。结果表明,本算法能够适用于失真非常明显的图片,解码准确率从已有方法的93.5%提高到98.5%。
带两个参数的拟Bézier曲线
葸海英,张贵仓
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 100-102. 
摘要 ( 162 )   PDF(518KB) ( 464 )   
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文章主要将Bernstein基函数中的变量u用函数f(u)代替,将Bernstein基函数进行了推广,生成了新的Bézier曲线,称为拟Bézier曲线。讨论了基函数及其生成的曲线的构造和性质。这种拟Bézier曲线不仅有Bézier曲线的优良性质,而且还产生了一些新的特性,如通过调节因子λ的值可以改变拟Bézier曲线的次数[1],同时拟Bézier曲线也可以通过类似的De Casteljau算法来实现拟De Casteljau算法的几何作图法。但不同的是,对相同参数u,Bézier曲线与拟Bézier曲线所对应的点Vi的位置不同。最后讨论了曲线间的拼接问题,其在应用中有一定的研究价值。
基于模糊逻辑的无损彩色图像压缩算法
李清,李东晖
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 103-106. 
摘要 ( 159 )   PDF(563KB) ( 607 )   
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在数字图像处理中,无损彩色图像压缩有着越来越广泛的应用。为了充分利用彩色图像色彩分量之间的相关性以及提高彩色图像的无损压缩率,本文提出一种基于模糊逻辑的无损彩色图像压缩算法。该算法将模糊逻辑和H.264帧内预测算法相结合,提出一种改进的帧内预测算法并运用到对彩色分量G的预测中;然后利用彩色分量之间的纹理相似性来降低R、B分量的纹理复杂度;再结合G分量的最优预测模式以及基于上下文统计的自适应补偿算法,对R、B分量进行帧内预测;最后,通过预测结果来确定最优参数,对3个彩色分量的预测差值进行Golomb编码。实验表明,与无损压缩算法JPEG-LS相比,该算法对纹理清晰的彩色图像的压缩率有较大的提高。
基于直线Hough变换的图像配准方法
曲智国,谭贤四,林强,王红,高颖慧
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 107-109. 
摘要 ( 247 )   PDF(830KB) ( 699 )   
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为了有效解决不同传感器、不同视角和不同时相条件的图像配准问题,提出了一种基于直线极坐标参数在Hough空间求解图像变换参数的图像配准算法。先提取图像中直线极坐标特征参数,形成匹配特征空间;然后在Hough空间逐步求解RST图像变换的旋转、尺度和平移参数;最后利用实际图像对算法的性能进行了分析与验证。实验结果表明,该方法不需进行复杂的匹配空间搜索,具有适应性强、配准精度高的优点。
一种基于PCNN的改进型虹膜识别算法
金鑫,聂仁灿,周冬明
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 110-115. 
摘要 ( 167 )   PDF(990KB) ( 569 )   
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基于脉冲耦合神经网络(PCNN),提出一种改进的虹膜识别算法。针对虹膜定位准确性这个研究点,引入形态学滤波对人眼图像进行去噪,以提高定位准确性。介绍了PCNN的模型,并对神经元震荡时间序列(OTS)进行统计分析,得出不同虹膜纹理具有唯一的神经元OTS。最后计算OTS的欧氏距离并进行分类,实现了虹膜识别的改进方法。在CASIA-Iris-Interval虹膜数据库中的实验结果验证了该方法的有效性,显示了它比传统算法具有更好的识别率和识别速度。
基于曲面形变的三维人脸样本配准
盖赟
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 116-118. 
摘要 ( 173 )   PDF(1094KB) ( 569 )   
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三维人脸样本是人脸识别、人脸动画等领域进行模型训练、算法设计及性能比较的重要数据平台。为了提高三维人脸样本的配准效果和配准速度,提出一种基于曲面变形的三维人脸样本配准方法。该方法通过对标准化样本实施一系列的变形操作来建立原始样本与标准样本之间的对应关系。然后基于该对应关系对原始样本进行配准处理,在处理过程中使用统计方法对样本上的毛刺点和空洞进行修补。实验结果表明,使用该方法可以快速、有效地对不同格式的原始样本进行配准。
基于内容检索的图像自动标注方法研究
邓莉琼,郝向宁,夏鸣,李中宁
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 119-122. 
摘要 ( 387 )   PDF(609KB) ( 761 )   
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图像标注技术是近年来的研究热点。为了更好地解决图像自动标注问题,提出了一个基于检索和重排序的标注方法。在检索阶段,通过使用基于MSF的全局特征对待标注图像进行基于内容的检索,从而在图像数据库中得到一系列的相似图像数据集;在重排序阶段,利用随机漫步方法对相似图像数据集的标注信息进行重排序,最终排序后的关键词则为待标注图像的标注信息。该方法不仅跳过了漫长的训练阶段,而且充分利用了网络上那些已经具有标注信息的图像,具有较好的稳定性和可扩展性。实验结果显示了该方法的有效性。
基于ISODATA聚类的词汇树图像检索算法
张婷,戴芳,郭文艳
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 123-127. 
摘要 ( 215 )   PDF(941KB) ( 524 )   
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词汇树图像检索是一种基于视觉关键词结构的高效的图像检索算法。该算法在特征提取和聚类过程中分别采用SIFT算法和K-means算法。然而,K-means算法对初值比较依赖,当聚类个数未知时,聚类易出现强分现象,且SIFT算法易造成数据溢出和增加检索时间。对此,给出了两种新的特征提取方法,分别称为SIFT_CRONE特征和Color_HU特征,同时引入了ISODATA算法对特征进行聚类。SIFT_CRONE特征提取方法基于SIFT算法确定图像的关键点,采用CRONE算子计算关键点周围像素的梯度,对关键点进行向量描述,其优点是既保持了SIFT特征的优点又减少了检索时间。Color_HU 特征是利用SIFT确定关键点和有效区域,对关键点的邻域提取该感兴趣区域的颜色直方图和HU矩特征,降低特征维数,缩短检索时间。在使用ISODATA算法时,设计了一种自适应参数确定算法。实验结果表明,ISODATA算法克服了K-means对初值的依赖,当聚类个数未知时有较好的聚类效果;两种新特征有各自的特点,均可以缩短图像的检索时间,提高检索效率。
基于微分算子的三维人脸表情识别
盖赟
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 128-132. 
摘要 ( 149 )   PDF(955KB) ( 473 )   
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基于拉普拉斯微分算子提出了一种用于三维人脸样本的表情识别方法。首先使用曲面变形的方法对三维人脸样本进行样本配准处理。然后基于拉普拉斯微分算子计算三维人脸的表情特征,并根据训练样本的特征向量集构建一个关于三维人脸表情的字典。最后使用稀疏表示方法对三维人脸表情进行识别分析。实验结果表明,该方法能够有效地提高三维人脸表情识别的准确率。
一种基于各向异性扩散方程的自适应去噪方法
赵川,马希荣,马岭,张桐
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 133-135. 
摘要 ( 234 )   PDF(511KB) ( 593 )   
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提出了一种基于各向异性扩散方程的图像自适应去噪方法。分析了各向异性扩散方程在图像除噪中的实现原理,将一种改进的图像结构相似度算法与各向异性扩散方程相结合,实现了对图像的自适应滤波。实验结果表明,改进的结构相似度算法在自适应滤波的应用中有一定的优越性和较好的鲁棒性。
基于背景噪声的图像盲篡改检测
刘丽娟,林小竹
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 136-138. 
摘要 ( 155 )   PDF(835KB) ( 650 )   
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数字图像在成像过程中会产生特定的背景噪声,如果两幅不同噪声的图像拼接在一起,篡改区域和其他区的噪声会有差异。提出一种基于偏度统计特性的背景噪声估计算法,其通过对图像分块计算每块的噪声标准差,从而检测出噪声异常部分以达到篡改检测的目的。算法利用DCT变换去除原图细节部分,利用偏度统计特性估计噪声,利用条件最小值法求出噪声的标准差。算法改进了迭代求条件最小值法,利用微分方法求取最小值,避免了初始值设定问题,提高了算法的准确率。实验结果表明,提出的噪声估计算法正确率高,且对拼接篡改图像篡改检测有明显效果。
膜计算在图像处理中应用的研究进展及展望
寇光杰,马云艳,岳峻,邹海林
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 139-143. 
摘要 ( 155 )   PDF(775KB) ( 938 )   
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膜计算是仿生自然计算中新兴的一个极具潜力的学科分支。首先介绍了膜计算的概念、分类和定义;然后从图像分割、增强、细化等几个不同的应用层面对膜计算系统在图像处理领域的应用情况进行了分类综述,并分析讨论了有关膜计算实现方法的最新进展;最后对膜计算系统在图像处理领域的应用研究进行了总结展望。
结合颜色不变量的SIFT和形状上下文图像匹配算法
徐衍鲁,马燕,李顺宝,张相芬
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 144-146. 
摘要 ( 148 )   PDF(604KB) ( 633 )   
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针对传统图像匹配算法sift和shape-context存在的不足,把这两种算法分别作了改进,并提出一种二者相结合的混合匹配算法。首先在传统sift算法的基础上融入图像的颜色信息,即加入颜色不变量,构建彩色描述子;在shape-context算法中改用基于重心点的形状上下文直方图,代替传统的基于各个轮廓点的形状上下文直方图,生成形状上下文描述子。然后把这两种描述子级联成新的联合描述子,依据设定的新的联合距离对特征点进行匹配,得到初始匹配对。最后利用偏最小二乘法消除误匹配,得到精确匹配点对。实验结果表明,提出的算法能够有效提高图像匹配准确率。
基于小波变换的图像超分辨率复原算法研究
唐佳林,吴泽锋,蒋才高,孙慧芳
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 147-149. 
摘要 ( 370 )   PDF(758KB) ( 827 )   
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在不改变现有硬件设备的情况下,结合近年来迅速发展的小波理论,提出了基于小波变换的图像超分辨率算法。对输入的低分辨率图像采用直接邻域进行插值后,利用DWT将低分辨率图像分解为不同的4个子带;同时直接对低分辨率图像进行SWT处理。由SWT得到的高频频带来修正DWT得到的高频频带,可修正估计系数。最后,通过逆离散小波变换(IDWT)组合修正的高频频带和输入图像,得到一幅高分辨率的输出图像。实验证明,与传统的双线性插值、双立方插值相比,该算法的峰值信噪比PSNR都有不同程度的提高。
基于OpenCV的图像分类软件的设计与实现
贾宁,高楠,力贵才,王兆云
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 150-153. 
摘要 ( 160 )   PDF(593KB) ( 647 )   
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本系统针对图片分类问题进行分析和讨论,旨在提取图片中的脸部轮廓,利用脸部的详细信息对比不同图片中人脸的相似度,从而实现对相册图片的自动分类管理。利用OpenCV中提供的人脸检测和人脸识别的功能,即使用哈尔小波变换(Haar)和Adaboosting算法进行检测,找出图片中脸部所在区域,进而使用局部二进制模式直方图(LBPH)对人脸进行预测,获得两张脸部之间的相似度,依照目录整理后,可达到图片按人脸分类的效果。在此基础上设计用户操作界面,实现简易、快捷的操作。软件测试结果表明,该软件人脸检测和人脸匹配的成功率较高,为生活提供了便利。
无线网络与通信
UWSNs中基于AUV移动的覆盖盲区修复算法
张宁申,黄晨程,刘林峰
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 154-157. 
摘要 ( 132 )   PDF(950KB) ( 515 )   
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提出了一种水下无线传感器网络(UWSNs)中基于自主水下航行器(AUV)移动的覆盖算法。首先将要覆盖的区域网格化,然后以适当的策略遍历各个小格,从而实现盲区的覆盖修复。该算法克服了水下环境复杂未知、覆盖场景多样化而难以可靠覆盖的问题,同时使得AUV路径移动消耗最小化。文中还对3D场景和多AUVs协同等情况进行了分析和探讨。仿真实验表明,该算法在覆盖盲区规则、不规则或不连续等场景下均有较好的表现。
一种新型混沌扩频卫星隐蔽通信算法
廉晨,达新宇,张亚普
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 158-161. 
摘要 ( 155 )   PDF(588KB) ( 570 )   
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针对Logistic及改进型混沌映射只存在唯一满映射点的缺陷,设计了一种新型混沌映射函数,拓宽了满映射参数的取值范围,进而提高了混沌序列遍历性,并基于相干混沌移位键控技术,构建了新型混沌扩频卫星隐蔽通信系统。分别对新型混沌序列的随机性、相关性和平衡性,以及隐蔽通信系统的误码率进行了仿真分析,结果表明:新型混沌映射比已有映射遍历性更好,平衡性更高。原业务信号与扩频调制信号的功率比值大于20dB时,原业务接收机接收误码率基本不受影响。扩频因子为80、信道信噪比大于6dB时,隐蔽接收机误码率小于10-3,能满足一定的隐蔽通信要求。
基于LEACH协议的多因子可靠数据融合优化策略
王振飞,余利,郑志蕴
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 162-167. 
摘要 ( 244 )   PDF(473KB) ( 586 )   
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针对无线传感网中节点部署密度大、数据冗余度高、能量有限和易遭攻击等问题,提出基于LEACH算法的多因子可靠数据融合优化策略。该策略对LEACH算法做出3方面优化改进:在数据融合的相似度计算中增加两个可靠性优化因子MN-LEACH和LF-LEACH;在数据传输中采用多路径传输优化因子MT-LEACH。在敌对环境中,为避免大量恶意节点干扰真实数据,提高数据融合精确度,首先对突发的非线性噪声数据采用拉普拉斯函数而非高斯函数进行过滤,然后采用MN-LEACH优化因子计算相似度,通过加权平均进行数据融合,最后采用LF-LEACH优化因子对链路传输进行检测,并在传输时采用MT-LEACH优化因子,从而使链路负载更加均衡。实验结果表明,该策略与传统LEACH算法相比,在数据融合精确度、信噪比及能耗等方面有明显的优势。
基于BD预编码和时分复用的MIMO广播传输方案
陈培磊,刘萍
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 168-169. 
摘要 ( 236 )   PDF(221KB) ( 746 )   
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在MIMO系统中,块对角化(BD)预编码用来消除多用户的共信道干扰(CCI)。BD预编码要求系统发射天线数大于全部用户接收天线数目的总和。当用户数增多时,用户接收天线总数随之增多,BD算法的复杂度将急剧增大。为了解决这个问题,同时使系统支持的用户数最大化,提出了一种基于BD预编码和时分复用(TDM)相结合的广播传输方案。该方案通过对用户进行分组,对组内的用户进行BD预编码,并对组间进行时分复用,从而降低系统对发射天线数目的要求和算法的复杂度。仿真结果表明,这种组合方案在支持更多用户的同时还可以获得较高的吞吐率。
基于机会网络的最优化动态合作树选择算法
吴嘉,易茜,陈志刚
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 170-173. 
摘要 ( 141 )   PDF(276KB) ( 530 )   
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结点的移动性、传递信息的随机性和无链路连接传递是机会网络的一些信息传递的重要特征,而这些特征与人类社会中人类传递信息的过程极为相似。传统的机会网络算法用于社会网络时会因为环境的变化、人类社会特有的关系属性等问题不能获得很好的效果。因此,本文将随机性、移动性、无连接性等特征作为连接机会网络与社会网络的桥梁,设计了一种选择最优化动态合作树的算法。该算法通过建立动态拓扑结构树的方式,并建立可靠性、可用性、衰减因子、权重因子等作为拓扑结构中的权值进行计算,从而得到最优合作对象和最优合作路径。仿真实验表明,与经典的机会网络算法相比,该算法取得了很好的效果。
典型群组移动模型研究
侯延顺,孙甲琦,王晓波
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 174-177. 
摘要 ( 200 )   PDF(335KB) ( 994 )   
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移动模型是移动性建模和仿真的基础。当前,个体移动模型得到了比较充分的研究,同时也被证明存在节点分布不理想、速度衰减等问题,而对群组移动模型的研究比较匮乏。文章深入研究了两种最典型的群组移动模型——指数相关模型、参考点群组移动模型,详细分析了其节点分布、速度分布、时间相关性、节点相关性和参数可控性等特性,为模型选择和参数设置提供了参考。
直接内存通信技术及其网卡原型研究
陈颖图,王爱林,张炎,刘君瑞
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 178-181. 
摘要 ( 156 )   PDF(850KB) ( 737 )   
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针对基于PCI等传统I/O总线的网络I/O方式中网络通信性能受到相应总线接口限制的问题,提出了直接内存通信技术DMC(Direct Memory Communication,DMC)。使用此技术的DMC网卡可直接插入内存插槽中,DMC网卡上的存储空间被系统预留作为通信专用区,并使用与普通内存相同的方法进行管理和访问。待发送的数据使用写普通内存的方法直接写入DMC网卡的通信专用区中,对DMC网卡的通信专用区中收到的网络数据,用户可使用读普通内存的方法获得,从而实现了计算机内存之间的直接通信。因此,DMC技术使网络通信速度不受PCI等传统I/O总线的限制,省略了传统通信机制中网卡设备和内存之间的数据拷贝工作,具有通信速率高、通信延迟小及操作简单的特点。在高速光纤通道交换网中设计了DMC网卡原型,证明了DMC技术的正确性和可行性。
移动数据分流研究综述
姚宏,白长敏,胡成玉,曾德泽,梁庆中
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 182-186. 
摘要 ( 368 )   PDF(922KB) ( 470 )   
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移动数据分流(Mobile Data Offloading)是近年来一个比较新的研究热点。为了解决用户日益增长的移动数据需求给蜂窝网络运营商造成的流量负载和网络拥塞等问题,移动数据分流被提出来,即将蜂窝网络的数据分流到无处不在的用户间本地机会通信。其基本思想是通过蜂窝网络分发数据对象到一部分订阅用户(称为种子用户),再由种子用户通过本地机会通信(如Bluetooth、WiFi Direct、DSRC、Device-to-Device in LTE等) 或基于WiFi AP辅助的方式传送给其他订阅的用户。首先从总体上概述了 当前对数据分流研究的背景、意义和具体的研究进展。然后针对当前国内外学术界对这方面的研究内容和趋势,按照形式和技术路线对数据分流的方案进行了归类,并对各种类型的分流方案进行了综述。最后结合现实环境进行总结。
蜂窝网中基于位置预测的切换算法
王梦冉,乔少杰,于珊珊
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 187-190. 
摘要 ( 147 )   PDF(673KB) ( 652 )   
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为了满足未来移动网络蜂窝小、切换频繁、支持规模用户和多媒体应用的需求,对位置预测与越区切换进行深入分析,提出了基于位置预测的越区切换方案HDLP(Handover Decision based on Location Prediction),其基本思想是:(1)从移动用户的大量历史移动轨迹数据中挖掘频繁轨迹;(2)根据挖掘出的频繁轨迹集合生成运动规则;(3)将运动规则运用于判决蜂窝移动通信的越区切换中。对所提算法进行仿真的结果表明,与传统的切换方案相比较,本算法减少了不必要的越区切换次数,降低了错误切换率,提高了切换的准确率,进而在一定程度上降低了通信代价,提高了通信系统的容量以及QoS。
基于矩阵运算的最小冗余存储再生码MSRRC研究
王禹,赵跃龙,侯昉
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 191-194. 
摘要 ( 348 )   PDF(366KB) ( 527 )   
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分布式存储系统常常使用纠删码冗余技术提高数据的安全性和可靠性,从而使系统具有自修复失效数据的能力,但传统纠删码在修复失效节点时需要传输的数据量较大。再生码是纠删码的一种改进形式,它的主要特点是无需下载整个数据文件就能恢复单个节点数据,从而有效减少了数据修复时的网络带宽。相关文献证明数据修复时存在最小存储再生点(MSR),由此提出最小冗余存储再生码MSRRC。本研究主要采用数据矩阵和修复矩阵实现MSRRC再生码,通过实例详细给出再生码的实现过程,并理论证明其正确性,最后仿真实验验证了MSRRC的有效性。
基于相似函数与相似网络的可逆网络化简
徐明强,管致锦,何金凤,鹿玉
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 195-198. 
摘要 ( 203 )   PDF(338KB) ( 444 )   
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提出了可逆函数的相似函数及可逆网络的相似网络,在此基础上构建了可逆网络化简方法。由可逆函数求出其所有的相似函数,对每个相似函数利用可逆逻辑综合算法生成可逆网络,再将其转换成对应的相似网络,并从中选取最优。该网络化简算法实现了生成三变量全部可逆函数和多变量可逆函数的可逆网络,与相关文献及Benchmark中的例题相比,构造可逆网络的门数较少,具有一定的优势。
带移动sink节点的WSN节能路由算法
林志贵,王玺,赵可,刘英平,杨子原,张惠麒
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 199-203. 
摘要 ( 150 )   PDF(424KB) ( 580 )   
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针对无线传感网移动路由算法中能量消耗大且消耗不均衡等问题,引入移动sink节点,提出一种带sink节点的WSN节能路由算法(MSEERP)。该算法基于网格思想来分割网络,根据节点的剩余能量和离簇重心距离的加权和选举簇头,避免了剩余能量低的节点被选为簇头;通过可控移动策略调度sink节点接收簇头所收集的数据,可以节省网络能耗。通过仿真,详细分析了sink节点的移动速度、移动sink节点的数量以及加权系数α对MSEERP算法性能的影响。分析结果显示,sink节点的移动速度为5、加权系数α为0.6且移动sink节点的数量为1时,MSEERP算法性能最佳;MSEERP算法在网络的生命周期、总能耗和sink节点接收数据量3个方面都优于GAF和TTDD算法。
基于社会网络分析的微博用户网络结构研究
宋洋,田爱奎,张义
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 204-207. 
摘要 ( 129 )   PDF(353KB) ( 1535 )   
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运用社会网络分析法,以新浪微博特定标签圈下的用户为研究样本,结合用户之间的“关注”与被“关注”关系,构建了用户“相互关注”网络,然后分别从点度中心度、中间中心度和凝聚子群分析等几个方面对该特定网络进行了分析。提出了特定网络的核心用户分析方法,将得到的实验结果与现实数据进行对比,揭示了该特定标签下的核心人物以及网络成员间的关系,实验结果表明该方法对特定网络结构分析具有可行性。最后提出了相应的启示。
基于神经网络的无线传感器网络异常数据检测方法
胡石,李光辉,卢文伟,冯海林
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 208-211. 
摘要 ( 128 )   PDF(358KB) ( 714 )   
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传感器网络的异常数据检测对于环境监测具有十分重要的意义。基于BP神经网络模型和线性神经网络模型,分别提出了两种无线传感器网络异常数据检测方法。提出的方法在每个当前时刻通过最近的固定长度的历史数据集训练神经网络,来完成下一时刻的预报。通过神经网络的模型残差,确定概率为P的置信区间。当下一时刻数据落入置信区间内,则该数据被判为正常;反之,则为异常。为了比较和验证两种检测方法的性能,在Matlab环境下完成了仿真实验。实验结果表明,基于线性神经网络的异常数据检测方法的检测率(detection rate)达到了97.9%,误报率(false positive rate)不超过0.76%;基于BP神经网络的异常数据检测方法的检测率为96.7%,误报率不超过0.84%。
一种面向容灾自适应的PULL&PUSH心跳检测机制
王浩铭,穆道生,高丽娟
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 212-214. 
摘要 ( 188 )   PDF(266KB) ( 779 )   
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心跳检测技术作为容灾应急技术的重要环节,是整个容灾系统发挥作用的基础,文章研究的一种面向容灾自适应PULL&PUSH心跳检测机制,将两种心跳模式进行优势互补,并结合网络环境和应用QoS需求作为评判失效的依据,从而来提高检测机制的可靠性与实时性。
有限域上快速分块Jacket变换
黄成荣
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 215-220. 
摘要 ( 116 )   PDF(395KB) ( 474 )   
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提出了一种在有限域上的简单上闭链分块逆Jacket变换(CBIJT)。为将高阶的上闭链逆Jacket矩阵(CBIJM)因式分解成单位矩阵和低阶稀疏矩阵,考虑运用带来快速变换的连续结构来减少计算负荷。采用类似的递归方式分析两个CBIJT,即单维和双维CBIJT。这两个CBIJT为单位矩阵和低阶CBIJT的多重Kronecker积。
基于复杂适应系统的传染病传播仿真建模研究
吕骥,徐洁,马路璐,司丹,张鹏
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 221-223. 
摘要 ( 198 )   PDF(327KB) ( 1867 )   
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随着复杂性科学的兴起,传染病学研究视角及方法正逐步发生改变。利用复杂适应系统的观点,构造了传染病传播的确定性主体模型,并且定义主体的状态转变规则,通过MATLAB实现了一个可用于模拟传染病传播过程的简单仿真建模程序。通过参数调节、调用相关函数,针对可能对传染病产生影响的人际交往、公众卫生意识等5个因素进行仿真实验,并根据实验结果提出了疫情防控的措施和策略。实验结果表明,接种疫苗和隔离就医是抑制疫情最有效的手段。
基于虚拟网节点迁移的虚拟网映射优化算法
郭贺彬
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 224-227. 
摘要 ( 117 )   PDF(292KB) ( 520 )   
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为提高虚拟网请求接收率和底层网络资源利用率,提出了基于虚拟网节点迁移的虚拟网映射优化算法,算法能够将资源竞争最大化的虚拟节点划分在一个组,实现虚拟网映射结果全局最优。通过时间复杂度分析和仿真实验验证了提出的算法能够显著降低虚拟网络节点迁移算法的运行时间;通过仿真实验,将提出的算法与No-Migration算法和Long-Duration算法进行对比,验证了提出的算法有更高的请求接收率、更高的平均收益,可以节省底层网络资源开销。
低功耗WSN节点及其接口协议的设计
王耀兴,刘建军
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 228-231. 
摘要 ( 141 )   PDF(346KB) ( 552 )   
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提出了一种基于MSP430和CC2530的低功耗无线传感器网络节点的设计方法。从硬件和软件两个方面阐述了这种设计方法及其具体实现,通过实验完成了对节点消耗电流的测量和分析。应用结果表明,采用这种方法设计的节点能够在低功耗的条件下稳定可靠地工作。
一种基于无线传感器网络的室内定位算法
张伟,孙强
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 232-234. 
摘要 ( 146 )   PDF(252KB) ( 642 )   
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无线传感器网络是室内定位的关键技术之一。影响定位精度的因素有两方面:测距误差和定位计算误差。在测距阶段,为解决信号在复杂的环境中传播损耗较大而影响测量精度的问题,基于对数常态路径传播损耗模型,提出了一种环境因子的估算方法,该方法动态修正测量值,减小了因环境引起的测量误差。在定位阶段,为解决三角形质心算法对数据利用不足的缺点,提出了加权的三角形质心算法,实现了高精度的室内定位。实验表明,该算法可以实现较高精度的室内定位,具有一定的可行性。
信息安全
车载自组网Sybil攻击检测方案研究综述
李春彦,王良民
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 235-240. 
摘要 ( 120 )   PDF(648KB) ( 1234 )   
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在车载自组网中,Sybil攻击是指恶意车辆通过伪造、偷窃或合谋等非法方式获取虚假身份并利用多个身份进行非正常行为而威胁到其他驾乘者生命财产安全的一种攻击。介绍了车载自组网中Sybil攻击的起因与危害,对Sybil攻击的检测方案进行了论述。根据检测过程是否与位置相关,将Sybil攻击检测方案分为与位置无关的检测方案和与位置有关的检测方案两类,对其中的检测方案进行了分类和比较。最后指出了现有方案中存在的问题和未来可能的研究方向。
基于风险数据追踪的存储型XSS漏洞检测技术
李亚威,刘梓溪,丁士俊
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 241-244. 
摘要 ( 160 )   PDF(306KB) ( 504 )   
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为解决存储型XSS漏洞的自动化黑盒检测问题,提出基于风险数据追踪的存储型XSS漏洞检测方法。依此技术可以对Web应用程序上存在的存储型XSS漏洞进行快速、深入的自动化挖掘。简要介绍了为实现该技术而需编写的自动化辅助软件的设计与实现,并用实验证明了该检测技术的有效性。
基于重构构件的安全协议重构择优技术研究
李玲,杜学绘,包义保
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 245-249. 
摘要 ( 131 )   PDF(426KB) ( 531 )   
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安全协议可重构实现是提升其安全性能和计算性能的有效方法。在深入分析大量现有安全协议体系结构的基础上,提出了一种基于可重构构件的安全协议高性能实现架构,并且针对该架构中可重构构件库择优优化这一关键问题,提出了一种择优方法。该方法基于改进的带权集合覆盖优化算法,结合启发式优化搜索思想,实现了安全协议可重构实现中优化资源使用与减少重构时间的目的。
云存储环境下基于生物特征的访问控制机制研究
陈志杰,黄昆,鲜明
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 250-251. 
摘要 ( 126 )   PDF(268KB) ( 417 )   
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云计算是一种新型的计算方式,通过网络共享方式为用户提供按需使用的计算资源。如何加强对云计算资源的访问控制,保护用户的敏感信息和密钥不受恶意服务器和外部攻击者的窃取成为重要的安全问题。生物特征在这方面具有显著优势,文中研究了如何使用生物特征实现云存储数据访问控制的方法。该方法结合模糊身份加密、生物特征认证和密钥隔离加密机制,加强了私钥管理的安全性。同时,当每次用户提出访问请求时,云服务器就更新对应的文件头,而该文件头只有合法用户才能够解密。
用于入侵检测及取证的冗余数据删减技术研究
钱勤,张瑊,张坤,伏晓,茅兵
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 252-258. 
摘要 ( 122 )   PDF(713KB) ( 777 )   
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近年来计算机犯罪逐年增多,并已成为影响国家政治、经济、文化等各个领域正常发展的重要因素之一。入侵检测技术与入侵取证技术对于打击计算机犯罪、追踪入侵、修补安全漏洞、完善计算机网络安全体系具有重要意义。但是,随着网络的普及以及计算机存储能力的提升,入侵检测及取证技术目前需要分析的往往是GB乃至TB级的海量数据,而且有用信息往往湮没在大量由正常系统行为触发的冗余事件之中。这无疑给分析过程带来了巨大的挑战,也使分析结果的准确性不高。因此,如何设计出一种自动冗余数据删减技术来提高入侵检测及取证方法的准确率及效率,是当前入侵检测和取证领域的关键问题之一。文中即对这方面已有的研究工作进行了综述,首先介绍了冗余数据删减技术的发展历程及其在医学数据分析等传统领域的应用,然后重点介绍了针对入侵检测和入侵取证的现有各种冗余数据删减方法,最后通过对当前冗余数据删除技术的比较,指出了该领域当前存在的问题及未来的研究方向。
基于改进自适应灰色模型的网络安全态势预测
陈雷,司志刚,鹤荣育,周飞
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 259-262. 
摘要 ( 148 )   PDF(329KB) ( 540 )   
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对网络安全态势的研究是网络安全领域的热门话题。现在的研究更多关注的是评估当前态势,而对未来态势的预测讨论较少。为实现对未来网络安全态势的准确预测,改进了现有的自适应灰色分析模型。同时,为提高预测精度,针对传统分析模型的不足,提出了自适应灰色参数和等维灰色填充方法。实验结果表明,这个模型是有效的。
一种基于CS-SIFT抗几何攻击的图像双水印算法
李浩,李宏昌
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 263-267. 
摘要 ( 144 )   PDF(928KB) ( 529 )   
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利用压缩感知(CS)技术及图像尺度不变特征变换(SIFT),研究了一种既能抗几何攻击又能实现盲水印的方法。第一重版权水印经过扩频,嵌入在非抽样轮廓变换(NSCT)低频子带的DWT域中;第二重认证水印通过对含第一重水印的图像压缩感知生成,并作为零水印提交IPR数据库保存。提取水印时,先通过获取的零水印信息得到SIFT特征模板,并对含水印图像完整性进行验证及篡改定位和恢复,再根据SIFT特征点的尺度特征和坐标关系,对图像进行几何校正,使水印信息的提取位置同步。实验表明,该算法透明性良好、水印容量较大,而且对于常规攻击和多种几何攻击都具有良好的鲁棒性。
动态混沌加解密及其在VoIP中的应用
石婕,仲伟波,葛秀梅
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 268-271. 
摘要 ( 106 )   PDF(610KB) ( 428 )   
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随着网络普及和带宽提升,网络语音传输已成为现实,但网络的开放性也给语音安全带来了巨大威胁。数据加密常被用来保证网络语音通信的安全,混沌序列的宽频谱、类随机、参数敏感等特点使其非常适合作为加解密密钥。为避免长时间使用固定混沌序列作为密钥带来的安全隐患,设计并实现了一种用于VoIP的动态混沌加解密方案,利用混沌密钥动态交换机制实现收发端混沌根密钥交换,由根密钥通过Henon映射、改进的Logistic映射及非线性置换随机生成混沌密钥,接收端根据接收到的根密钥先生成解密密钥,然后对语音密文进行解密。测试结果表明,该动态混沌加解密系统具有良好的保密效果,可用于网络语音保密通信中。
基于证书的多代理多签名
周才学,谭旭杰
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 272-276. 
摘要 ( 111 )   PDF(410KB) ( 575 )   
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给出了基于证书的多代理多签名的形式化定义和安全模型,并提出一个不使用双线性对的具体方案。在随机预言机模型中,在椭圆曲线离散对数是困难问题的假设下,对方案进行了安全性证明。效率分析表明,方案具有较高的效率。
数据储存式无线传感器网络下一个具有高效能的密钥管理方案
潘中强,常新峰
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 277-281. 
摘要 ( 111 )   PDF(720KB) ( 445 )   
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针对无线传感器网络能量、存储空间、通信开销等局限性问题,基于pDCS(Security and Privacy Support for Data-Centric Sensor Networks),在保证不失其安全性的前提下,以互斥基底系统(Exclusion Basis System,EBS)建构一个具有更高效率的分布式密钥管理方案,将其命名为ERP-DCS。该方案将网络密钥的管理工作(包括密钥分配、重置及撤销)分散至各个簇集中,藉以降低密钥重置阶段所需的通信量,节省能源,进而延长网络寿命。论证分析表明,与pDCS相比,ERP-DCS仅增加了些微的储存成本,却能大幅地降低密钥重置时的更新通信量。
整数的最佳带符号二进制表示的随机生成算法
李忠,张永华
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 282-283. 
摘要 ( 225 )   PDF(212KB) ( 544 )   
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整数的带符号数字(BSD)表示广泛应用于计算机算术、密码学、数字信号处理等领域。给定整数有多种最佳带符号二进制表示。对整数的最佳带符号二进制表示的性质进行研究,给出了整数的最佳带符号二进制表示随机生成算法,所得算法能快速产生给定整数的随机最佳带符号二进制表示。
云计算的按需防护安全框架
丁鲜花,赵卫栋,俱莹,李建平,王晓明,刘国英
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 284-287. 
摘要 ( 228 )   PDF(444KB) ( 471 )   
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安全问题已成为制约云计算发展的重要因素。分析了服务持续可用性、服务真实性、数据完整性、信息保密性、可用性、不可抵赖性6方面的云安全目标,将云计算中6个层次的安全风险归纳为7类:物理安全风险、计算安全风险、可信计算安全风险、网络安全风险、管理安全风险、存储安全风险和应用安全风险等,并分别阐述了各类风险的安全对策。越安全的服务,在安全防护方面消耗的计算能力、存储、网络带宽就越多,指出应根据用户使用的服务类型、用户指定的安全要求以及接入网络特点等使用不同的安全保护措施,提出了按需防护的安全框架。分析了按需防护的安全框架的优点。最后给出了框架实际使用的方法。
数据挖掘
聚类方法综述
金建国
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 288-293. 
摘要 ( 258 )   PDF(581KB) ( 4293 )   
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文中对聚类方法作了综述。系统地讨论了聚类研究中的4个关键内容:数据点之间“距离”函数的定义方法、类数目的确定、高效优良的聚类算法和聚类算法好坏的评估。分析了各类聚类算法的优劣性,指出了聚类分析研究的发展趋势。
一种个性化推荐方法
朱宝,徐玲玉
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 294-297. 
摘要 ( 139 )   PDF(317KB) ( 527 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
提出了一种新的个性化推荐方法。该方法来源于对个性化推荐技术本质的研究。产出的方法包括一种用正态分布卷积性质所得到的离线相似度计算方法;一种通过计算物品与物品之间无差别的相似性操作次数得到离线相似度的方法;一种用类似于贝叶斯的方法来综合不同的相似度结果的方法。另外还提到一些用于工程实施的方法和技巧。所提方法已经在数据挖掘领域得到了成功的应用。
基于主题模型与信息熵的中文文档自动摘要技术研究
李然,张华平,赵燕平,商建云
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 298-300. 
摘要 ( 254 )   PDF(330KB) ( 1102 )   
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提出了一种基于LDA模型以及信息熵的文档自动摘要技术,即通过LDA模型对文档进行浅层语义分析,得到文档的主题分布以及不同主题下的词语分布;通过对主题的分析,可以得到最能代表文档中心思想的主题,以及该主题下的词语分布。同时,提出了一种新的基于信息熵的度量句子重要性的方法,并将该方法应用于文档的关键句抽取过程中。该方法将文档中句子的出现看成一个随机变量,通过对随机变量建模并度量它的信息熵来选取文档中的关键性语句。实验结果表明,应用主题模型与信息熵摘取的文档摘要能有效地从文档中摘出中心句。
基于子空间聚类算法的流量分类方法研究
许学研,王苏南,吴春明
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 301-306. 
摘要 ( 148 )   PDF(873KB) ( 452 )   
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目前网络流量业务类型具有不断变化和业务特征不断更新两大特点,但是,现有的流量分类器由于存在业务特征库更新代价大、误判率高等缺点,而无法满足正常的业务分类需求。因此需要设计一种子空间聚类算法来实现业务分类精细化,保障分类精确率、召回率以及效率等特性。实验验证表明,子空间聚类算法的业务分类精细化程度高,分类精确率平均超过95%,训练数据需求量低,并且这类方法对于改进DPI分类器对网络环境的适应能力有重大意义。
一种区分索引与信息的网页分类数学模型及证明
王树西,夏增艳
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 307-312. 
摘要 ( 149 )   PDF(516KB) ( 502 )   
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综述了网页分类的国内外研究现状,分析了网页分类的核心技术,包括思想、算法、公式、评测标准。为了打击非法网络传销,必须对传销网页进行准确识别与分类。根据网页中“最大内容段”的长度,计算出这个网页为“信息网页”的概率,通过严格的数学公式推导得到数学模型。本数学模型已经得到应用,“网络传销国家监控中心”用这个模型有效地对网络传销网页集合进行了分类。
基于粒计算的属性约简改进算法
唐孝,舒兰
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 313-315. 
摘要 ( 133 )   PDF(288KB) ( 468 )   
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粒计算是基于问题求解、模式分类及信息处理的多层次粒结构分析方法,它是粗糙集、模糊集、数据挖掘以及人工智能等多领域交叉的一门新学科。在讨论知识粒度的基本概念和性质后,介绍了通过计算属性对约简核的重要度SigCore(A)(a)来进行信息系统约简的方法。考虑到有的信息系统没有约简核,提出了基于粒计算的约简算法的改进。改进后的算法既可以用于有约简核的系统,也可以用于没有约简核的系统。数值实验证实了算法的有效性。
云环境下基于Canopy聚类的FCM算法研究
余长俊,张燃
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 316-319. 
摘要 ( 191 )   PDF(341KB) ( 791 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
FCM算法是目前广泛使用的算法之一。,针对FCM聚类质量和收敛速度依赖于初始聚类中心的问题,结合Canopy聚类算法能够粗略快速地对数据集进行聚类的优点,提出了一种基于Canopy聚类的FCM算法。该算法通过将Canopy算法快速获取到的聚类中心作为FCM算法的输入来加快FCM算法收敛速度。并在云环境下设计了其MapReduce化方案,实验结果表明,MapReduce化的基于Canopy聚类的FCM算法比MapReduce化的FCM聚类算法具有更好的聚类质量和运行速度。
结合用户判断力和相似性的协同推荐算法
张莉,薛羽青
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 320-322. 
摘要 ( 129 )   PDF(275KB) ( 452 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
作为解决信息超载问题的有效方式,协同过滤技术已被成功地应用到推荐系统。为进一步提高协同过滤算法的性能,首先利用用户评分的历史信息,估计用户的判断力。接着结合用户间的相似性,提出一种改进的协同推荐算法。实验结果表明用户的判断力可与用户的推荐能力正相关,也验证了用户判断力深入抽取用户评分信息以及影响用户 采纳某项推荐结果的因素,以更好地刻画用户之间的相似性,从而提高算法的推荐准确度。
HMSST:一种高效的SPARQL查询优化算法
董书暕,汪璟玢
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 323-326. 
摘要 ( 149 )   PDF(425KB) ( 1212 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
在缩小海量数据查询范围的前提下,结合哈希映射和选择策略树提出了一种SPARQL优化算法——HMSST(HashMapSelectivityStrategyTree),实现了SPARQL的查询优化。并针对LUBM 1000所大学的测试数据集对查询策略进行了实验,实验结果表明:提出的HMSST算法以及存储策略相比现有的查询方案,具有更小的存储代价以及更高的查询能力,在大数据集下可以高效地工作,并且该优化方案在查询的元组模式个数较多和语义较复杂时效果更加明显。
多分辨剪枝局部聚类算法挖掘空间co-location模式
吕诚
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 327-332. 
摘要 ( 337 )   PDF(742KB) ( 450 )   
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传统的co-location模式挖掘算法采取对各个特征实例进行逐一连接的挖掘方式,其结果是,常常消耗大量的时间和空间资源,甚至由于内存资源被过度消耗而无法挖掘出最终结果,特别是在数据量大的情况下更是如此。因此,提出了一种高效的多分辨剪枝局部聚类算法(MP_LC)。MP_LC算法首先对数据区域划分网格,再对各个网格中每一特征的实例进行聚类,求出每一类所包含实例的质心,用质心代替相应的实例集,并进行后续的挖掘。大量实验结果表明,MP_LC算法具有较高的效率、较高的准确率以及较好的实际应用价值。
基于Hadoop框架的MapReduce计算模式的优化设计
孙彦超,王兴芬
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 333-336. 
摘要 ( 124 )   PDF(612KB) ( 691 )   
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对某高校教学资源平台的海量日志进行了分析,将传统单机分析处理模式,转变为Hadoop框架下的MapReduce分布式处理模式。MapReduce采用分而治之的思想,很好地解决了单机对海量数据处理产生的瓶颈问题。通过分析Hadoop源码的使用,认真研究MapReduce对海量数据处理作业流程分析,提出了MapReduce分布式作业计算的优化策略,从而更好地提高了海量数据的处理效率。
基于块集的邻域粗糙集的快速约简算法
娄畅,刘遵仁,郭功振
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 337-339. 
摘要 ( 311 )   PDF(290KB) ( 506 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
邻域计算是邻域粗糙集模型中操作最为频繁和复杂的步骤。针对当前邻域算法的研究现状,根据样本空间的分布,提出了块集的概念,证明了每个样本的邻域只存在于其相邻的块集中。在此基础上,提出了基于块集的邻域粗糙集快速约简算法,降低了计算邻域的时间复杂性,并利用多个UCI标准数据集对该算法进行了验证。结果表明,该算法是有效的、可行的。
基于协同过滤的位置感知推荐
李贵,陈盛红,韩子阳,李征宇,孙平,孙焕良
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 340-346. 
摘要 ( 163 )   PDF(638KB) ( 560 )   
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不同地区的用户兴趣不同,并且当推荐物品具有位置属性时,用户更加倾向于离自身较近的物品。根据用户和物品的位置信息来捕获用户兴趣能有效地提高个性化推荐精度。为了有效处理用户和物品的位置信息,在推荐系统中引入金字塔模型(PS)来实现用户分区和用户旅行代价的计算,提出了基于金字塔模型的协同过滤算法(PMCF),来生成对用户的Top-N物品推荐。使用MovieLens数据集、Foursquare数据集和Synthetic数据集来分别评估算法的有效性,实验表明,所提出的算法的准确度要高于传统的推荐算法。
数据流分类挖掘中的概念变化研究
韩法旺,刘耀宗
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 347-350. 
摘要 ( 100 )   PDF(501KB) ( 725 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
数据流分类挖掘首先要面对概念变化问题。介绍了数据流分类中的概念变化的定义与类型,研究了概念变化的意义及应用,对目前数据流中处理概念变化的方法进行了综述。真实数据流常常含有大量的噪声,因此需要理解噪声与概念变化的区别。针对周期性数据流中概念重现现象,当“历史概念”重现时,利用特定的模型对数据流进行概念预测,可以减少模型更新的代价。
基于加权变精度容差粗糙集模型的属性约简及应用研究
佘侃侃,胡孔法,王珍
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 351-353. 
摘要 ( 117 )   PDF(251KB) ( 439 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
对变精度粗糙集模型进行了改进,结合相容关系,提出了加权变精度容差关系模型。在此基础上,将属性重要度和信息熵相结合作为启发式信息,研究了基于属性敏感度的约简算法,克服了传统属性约简算法中仅考虑单个属性分类能力的缺陷,保证了约简的完备性。最后,以海量中医方剂数据为例,说明该模型和算法在大数据分析中的有效性。
基于谱聚类群组发现的协同过滤推荐算法
李贵,陈召新,李征宇,韩子扬,孙平,孙焕良
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 354-358. 
摘要 ( 333 )   PDF(681KB) ( 817 )   
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推荐系统中,基于聚类的协同过滤推荐算法利用K-means等算法对用户和物品进行聚类,聚类结果里用户或物品只能属于一个类别,然而在实际应用中,一个用户可以有多种兴趣,一个物品也可以属于多个类别。针对上述问题,提出了一种基于谱聚类群组发现的算法,该算法通过谱聚类和C-means聚类得到用户和物品相似度较高的群组以及用户和物品归属于群组的隶属度矩阵,而且用户或物品可以属于多个群组。通过计算用户在各个群组中对物品的偏好值,并结合用户和物品在群组里相应的隶属度来预测用户对物品最终的偏好值,生成对用户的Top-N推荐结果。实验结果表明,与以往推荐算法相比,本方法在降低了数据稀疏性的同时提高了推荐结果的准确率和召回率。
软件工程与数据库技术
运行时验证技术的研究进展
张硕,贺飞
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 359-363. 
摘要 ( 192 )   PDF(426KB) ( 1604 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
运行时验证是一种轻量级的验证方法,通过实时地监测系统的行为, 验证系统的正确性,及时发现冲突,并发出警告或作出反应。运行时验证技术已经得到了越来越多的应用,以确保软件系统的正确性。总结了近年来运行时验证技术的研究进展,首先介绍了运行时验证的概念、原理和分类,接着深入分析了现有的几种解决方案,并对该领域中的研究热点进行了深入探讨,最后分析了运行时验证技术面临的主要挑战,并对未来该领域的研究方向进行了展望。
GCC编译器中编译指导的自动向量化实现
徐颖,李春江,董钰山,周思齐
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 364-367. 
摘要 ( 267 )   PDF(418KB) ( 1668 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
基于编译指导的自动向量化已经成为编译器开发SIMD体系结构性能潜力的必然选择。OpenMP 4.0规范新增了SIMD编译指导语句,在开发中的GCC 4.9版本已经开始着手支持OpenMP4.0规范。详细分析了SIMD编译指导在GCC 4.9中的实现情况,重点分析了SIMD编译指导在编译器自动向量化阶段的影响,这为改进GCC的现有实现和提高向量化能力提供了有价值的参考。
基于Lucene的本地搜索引擎研究与实现
秦杰,宋金玉,张广星
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 368-370. 
摘要 ( 129 )   PDF(589KB) ( 840 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
为了改善计算机传统搜索在效率和返回结果上的不足,基于Lucene全文检索高效、准确的特点,采用非结构化文档结构化的思想,提出了文档内容自然分片索引的方法,实现了一个针对本地资源的个性化搜索引擎。
基于USB Key的Windows凭据提供登录系统的设计与实现
杨海,赵文涛,张乃千,番丝江
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 371-374. 
摘要 ( 141 )   PDF(446KB) ( 1659 )   
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目前,Windows操作系统得到广泛应用,其登录系统的安全性是人们重点关注的问题。首先分析比较了Windows的GINA(图形标志与身份验证)登录模型和Credential Provider(凭据提供)登录模型的安全性,通过引入USB Key第三方认证方式,提出了基于USB Key的Windows凭据提供登录系统设计方案,有效地将Credential Provider登录模型和USB Key认证方式的安全性相结合,提高了传统“用户名+密码”登录方式的安全程度。基于Windows 7操作系统,选用USB Key3000D身份认证锁为开发平台,基于Windows Credential Provider COM库设计并实现了基于USB Key的Windows凭据提供登录系统。
基于故障树分析与组合测试的测试用例生成方法
张卫祥,刘文红
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 375-378. 
摘要 ( 138 )   PDF(333KB) ( 618 )   
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随着软件的日益复杂,如何从巨大的可用测试用例空间中选择少量的测试用例进行有效的测试,成为了软件测试的重要课题之一。给出了一种易于自动化实现的软件测试用例生成方法。首先运用故障树分析原理,获取待测软件故障树的最小割集;然后利用等价类划分法、边界值分析法等经典黑盒测试方法,获取各最小割集中每个元素的典型取值集合;最后利用组合测试技术,在充分考虑各元素两两之间关系的基础上生成测试用例集。该方法对传统的故障树分析方法进行了改造,具有更大的适用范围;综合利用组合覆盖技术与黑盒测试方法,能有效保障测试充分性并减少测试用例数目。工程实践表明,该方法能够大幅提高测试效率。
基于NHPP类软件可靠性通用模型研究与应用
费琪,刘春裕
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 379-381. 
摘要 ( 181 )   PDF(214KB) ( 609 )   
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对现有NHPP类软件可靠性模型进行分析总结,指明了已有NHPP类软件可靠性模型存在的不足及缺陷。综合考虑缺陷探测率、软件运行覆盖率、排除错误时的错误引入率等软件故障数的影响因素,提出了一种通用的NHPP类软件可靠性模型,最后对通用模型中的泛函数取特殊值后,求得期望故障数及软件可靠度,并对其进行分析,证明了所提模型的有效性。
程序控制流检测算法优化
李剑明,谭庆平,徐建军,尹胜
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 382-386. 
摘要 ( 134 )   PDF(440KB) ( 472 )   
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暴露在太空辐射环境下的星载计算机,其电子元器件可能因受到高能带电粒子的轰击而造成硬件系统的瞬时故障,所以,需要使用容错技术来提高其可靠性。对一种面向硬件瞬时故障的纯软件控制流检测算法RSCFC(Relationship Signatures for Control Flow Checking)进行了有效的改进,通过对标签S进行分段编码,克服了原算法中存在的待加固程序的基本块总数受机器字长限制的问题,并给出了具体的计算证明。计算结果表明,如果机器字长为64位,那么改进后的算法在设定前提下能单层加固程序的最大基本块数可以超过218。与RSCFC相比,改进后的算法在加固基本块总数比较大的程序时,性能开销明显降低而且检错能力保持不变。
农业大数据综述
张浩然,李中良,邹腾飞,魏旭阳,杨国才
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 387-392. 
摘要 ( 374 )   PDF(816KB) ( 1625 )   
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云计算、物联网、大量社交网络的兴起使我们社会的数据种类和数量都呈井喷式增长,大数据时代已经到来。农业信息化是现代农业建设的重要内容,农业物联网等应用使农业产业发展中的应用日渐深入。在大数据背景下,大数据分析也为农业信息化提供了技术支持。对农业大数据的相关概念进行阐述,介绍了大数据的分析过程,以及对可应用于农业大数据的各项技术进行了介绍。最后简要分析了农业大数据未来发展所要面临的挑战。
一种分布式大数据管理系统的设计与实现
陈海燕
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 393-395. 
摘要 ( 186 )   PDF(515KB) ( 577 )   
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随着云计算、物联网、移动互联网等技术的飞速发展,海量数据在这些崭新的领域迅猛地生长着,大数据作为一项颠覆性技术,为处理海量数据提供了无限可能。而传统的关系型数据库的不再适用,导致了分布式数据库NoSQL的应运而生。针对大数据领域面临的种种现实难题,设计并实现了一种基于Hadoop和NoSQL的新型分布式大数据管理系统(DBDMS),其提供大数据的实时采集、检索以及永久存储的功能。实验表明,DBDMS可以显著提高大数据处理能力,适用于海量日志备份和检索、海量网络报文抓取和分析等领域。
基于ESB与Agent的共享数据中心同步模型研究
李映红,何婧,沈立,何丽波,范博文
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 396-398. 
摘要 ( 111 )   PDF(260KB) ( 554 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
为了解决云南省无线电监测中心在信息化建设的过程中如何保持应用系统之间数据一致性的问题,对数据同步及其相关技术进行研究。通过分析和总结数据同步研究领域的研究方向和内容,提出了基于ESB以及Agent实现数据同步的方法,并采用包含共享数据中心的模式,最终提出了一个数据同步系统的新架构。
不确定性PPI网络链接预测
章月阳,刘维
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 399-402. 
摘要 ( 99 )   PDF(682KB) ( 910 )   
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蛋白质交互网络预测是后基因组时代生物学中很重要的研究内容。到目前为止,对蛋白质交互网络相互作用的预测都是假设相互作用是确定的。但是,蛋白质交互网络和其它的一些生物数据会因为实验检测方法的局限性而呈现出不确定性。提出了一种基于信息传播的不确定性PPI网络的链接预测算法。在每个顶点对上按其出现链接的概率定义了链接信息量,该算法将边上的链接信息量在图上以一定的概率来传播。利用标准数据集进行测试,实验结果表明,所提出的算法具有很好的准确率和良好的生物统计特性。
可视化编程中识别计算思维
刘小燕,陈艳丽
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 403-407. 
摘要 ( 118 )   PDF(959KB) ( 644 )   
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计算思维已成为教育研究的流行词。可视化编程可使越来越多的学生学习计算思维。先前的研究大多集中于可视化编程产生的动机水平,并未研究学生从可视化编程中实际学到了什么样的计算思维。根据程序行为相似性语义分析学生使用可视化语言创建的游戏和模拟,提出了可视化自动评价方法,即计算思维模式图,来评价学生创建游戏和科学模拟中使用的计算思维模式,同时也指出学生从游戏设计到科学模拟中计算思维的转移。
LDLT分块求解计算方法在有限元分析中的编程实现
刘跃进,薛孟君
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 408-409. 
摘要 ( 237 )   PDF(159KB) ( 1041 )   
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针对有限元计算时遇到的大型线性方程组求解问题,提出一种解决方法,即对方程组的系数矩阵采用三角分解法,并用一维变带宽存贮,同时与分块法相结合,实现内存与外存数据的交换。这种方法节省内存,提高计算效率,且解决了内存资源不足的问题。实例表明这个算法是很有效的。
一种结合预调方式的页面置换算法
涂小琴,商伟,周帆帆
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 410-410. 
摘要 ( 152 )   PDF(170KB) ( 741 )   
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内存是一种非常重要的资源,在现代操作系统中,对内存的管理都引入了虚拟存储技术,而分页系统是实现虚拟存储技术的主要方法。因页面置换算法对操作系统的性能起着重要的作用,因此如何置换页面就显得尤为重要,很多算法因需要特别硬件的支撑而应用得不太广泛。分析了几种应用比较广的页面置换算法存在的问题,提出了一种结合预调方式的页面置换算法,该算法从理论上可以降低缺页率并提高命中率。
基于Web的实例扩展与属性值扩充方法
李贵,陈韶刚,韩子扬,李征宇,孙平,孙焕良
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 411-418. 
摘要 ( 125 )   PDF(662KB) ( 499 )   
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实例扩展与属性值扩充是Web抽取与集成领域中的一个重要研究课题,将Web数据列表和实例建模成二分图,根据扩展实例的质量分数,对扩展集合进行迭代更新直到扩展集合的质量分数最大,且扩展集合不再更新来实现实例的扩展。同时,为了完善扩展实例的属性信息,对结构化数值属性或离散属性进行抽取,提出了基于整数线性规划的属性值扩充方法。实验表明,与以前的方法相比,本方法能更好地处理含有噪声数据的Web网页,并提高了抽取的准确率和召回率。
面向服务的软件开发方法评价分析框架研究
苏红军,尤振华,王国华
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 419-425. 
摘要 ( 120 )   PDF(858KB) ( 663 )   
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面向服务的软件解决方案因其“重用”和“互操作”的核心概念,已经成为实施企业级系统的指导标准。然而,由于面向服务的软件开发的方法学评价仍然缺乏完善的定义,因此在项目实施过程中 很难评价和比较各种情况下的相应机制。使用一组定性和定量特征进行评价的分析框架可以从结构、过程、产品3个方面 较好地 对软件项目进行评价。通过一个实例展示了该框架的灵活性、弹性以及全面的特点。
基于虚拟化的应用容灾平台探索
许冠军
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 426-429. 
摘要 ( 109 )   PDF(366KB) ( 687 )   
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数据和信息系统是现代企业运营的基本要素,确保数据的完整性和信息系统的高可用性成为了信息化部门关注的焦点。针对中、小型企业应用容灾问题的要求和特点,提出了基于vSphere虚拟化的应用容灾平台建设方案。该方案的RTO、RPO指标和系统可靠性在局部故障和整体故障的条件下,都较好地满足了容灾需求。该平台在我院数据中心中的应用,初步证明了其技术的可行性。
智能系统及应用
一种测井岩性识别的寻优模型
魏志华,张俊儒
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 430-431. 
摘要 ( 112 )   PDF(756KB) ( 445 )   
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岩土作为一种极其复杂的材料,通常会受到外界多种因素的影响而发生变化,这些影响因素既包括断层、裂隙、雨水冲刷和腐蚀等天然环境因素,也包括众多的人为因素,从而导致测井岩性的识别会产生大量的干扰数据。在对大数据量的信息寻优处理的算法中,支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种受到广泛关注的寻优方法。但是传统的SVM寻优方法存在耗时长的缺陷,因此将传统SVM寻优当中的留一交叉法改为K折交叉法,并利用这种优化的SVM对测井岩性数据进行寻优处理,来进行测井岩性的识别。对比试验结果表明,相对于传统支持向量机的寻优算法,该方法具有识别正确率高、收敛速度快等优点。
基于内存计算的钢铁价格预测算法研究
朱靖翔,张滨,乐嘉锦
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 432-435. 
摘要 ( 102 )   PDF(348KB) ( 762 )   
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由于钢铁价格具有非线性和因子难以确定的特点,在数据挖掘预测分析时,传统的预测方法只能对钢铁价格进行小数据量的分析,这将导致预测精度低、速度慢、效率低下。随着大数据的深入研究,内存计算技术成为研究热点,用户对实时数据处理技术的需求越来越大。因此,在钢铁价格预测模型中,引入内存计算技术,提出基于内存计算的LM-BP神经网络预测算法,利用2002年到2010年的钢铁价格、产量、库存、GDP等数据建立预测模型。最后,仿真实验结果表明,基于内存计算的预测模型算法不仅速度快,而且精度高。
图书馆温湿度智能控制系统研究与设计
昌凯,薛栋梁,孙强,陈年生,高云伟,程家林
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 436-439. 
摘要 ( 182 )   PDF(623KB) ( 544 )   
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针对当前高校图书馆智能化建设中温度调控和湿度调控彼此脱节的现象,设计了基于ZigBee的温度湿度采集系统,从而研究了某高校图书馆内温度和湿度的相关性,提出了该校图书馆内温度和湿度相互关系的经验公式,进而为综合调控图书馆内温度和湿度建立了理论基础。为解决图书馆内温度和湿度自动调控差的现状,在温湿度采集系统的基础上设计了软硬件协同运作的智能温度湿度控制系统,该系统作为该校图书馆智能化楼宇的建设的子系统已经取得了良好的实际运行效果。
可拓神经网络模型及其股指期货分析研究
李秀枝,孟志青
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 440-446. 
摘要 ( 119 )   PDF(1558KB) ( 513 )   
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近年来可拓神经网络(ENNs)在人工智能领域发展迅速,取得了颇为丰富的研究成果。双权可拓神经网络就是这些成果之一。这是一个非常新的课题,有关它在实际应用方面的研究还只是很狭隘地限定在各类诊断之中,因此要丰富这一新兴课题就需要拓展双权可拓神经网络在其他领域的应用研究。率先拓展了双权可拓神经网络模型在股指期货预测分析领域的应用研究,详细描述了两种双权可拓神经网络结构设计、算法过程,并且通过实验验证了该模型在股指期货预测分析领域的可行性和有效性。
一种基于荷控忆阻器的混沌电路
方颖,徐炳吉
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 447-450. 
摘要 ( 176 )   PDF(541KB) ( 634 )   
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在原有忆阻器的定义上采用一种相对简单的荷控忆阻器模型,其忆阻M与电荷q的关系可以用一条二次曲线来描述。经仿真分析,其伏安特性曲线是一条类斜“8”字滞后回线,且会随着周期双极性输入信号的频率和振幅的变化而变化,并在一定程度上受到忆阻器本身参数的影响。用此荷控忆阻器代替蔡氏电路中的蔡氏二极管,得到含荷控忆阻器的电路,给出相轨图、Lyapunov指数与维数来验证其在一定参数配置下处于混沌状态。通过变换系统的初始值,验证了此混沌系统的运动轨迹在初始值微小的变化下会发生很大的差异。Lyapunov指数谱表明含荷控忆阻器的混沌系统在初始值变化时能够进入超混沌状态。利用劳斯判据判别了排除零特征根的影响下该混沌系统在平衡点处的稳定性。
手机产品垂直搜索引擎的研究与实现
苏永红,张玉蓉
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 455-460. 
摘要 ( 134 )   PDF(546KB) ( 941 )   
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随着网络技术的快速发展,通用搜索引擎已经不能满足用户的一些需求,特别是当用户需要搜索某一领域内的信息时,垂直搜索引擎就正好符合这种需求。以手机资源为背景,通过运用扩展Heritrix和Lucene,构建了一个检索结果比较精准的垂直搜索引擎。研究了通过定制和扩展Heritrix从互联网上爬取相关的信息资源,利用HtmlParser工具对爬取的信息进行分析和抽取,运用Lucene建立全文索引和提供检索服务,并设计了MVC的查询接口。通过响应时间、查全率和查准率的测试实验表明,系统达到了设计目标。
校园网络故障用户自助排查技术的探讨
周帆帆
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 461-462. 
摘要 ( 188 )   PDF(524KB) ( 517 )   
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为了更好地实现高校校园网络的管理,针对校园网络中出现的常见故障及问题,提出用户共同参与到校园网络故障的管理中来,并将用户自助排查技术作为研究的重点,从硬件、软件、无线网络等方面对故障的排查与解决进行了探讨,这为进一步提高校园网络的应用水平、强化精致管理奠定了基础。
一种移动打印系统组建技术方案
周铜
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 463-465. 
摘要 ( 108 )   PDF(251KB) ( 482 )   
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可移动打印是用户追求向往的应用目标,但目前绝大多数网络用户使用的都是普通打印机,无法实现打印机的自由移动,他们一般不会舍弃当前在用的设备转而去购买价格高昂的无线网络打印机。通过对无线网络应用技术的研究与试验,实现了一种将普通打印改造成为移动打印系统的技术方法。将打印服务器连接在AP的网络接口,后面连接普通打印机,这样,打印机通过USB线连接在了打印服务器上,打印服务器通过网线接在了AP上,而AP能够接入无线网络,从而能够实现打印机的可移动。
面向停车行车服务的车载终端自组车联网技术
席建中
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 466-470. 
摘要 ( 196 )   PDF(1192KB) ( 494 )   
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针对城市交通行车难、停车难和复杂道路的即时导航易出现迷宫现象,提出了开发一种具有自主知识产权、面向停车行车服务的车载终端自组车联网技术来实现行驶车辆寻找最佳路径导航预约停车、存取车辆及在线缴费等功能。将各种地面、地下平面停车场和小、中、大型及组合式立体停车场的车位信息等通过网络接口传送到服务器,再发送给客户端。客户将车载终端安装在行驶车辆中,采用GPS卫星定位动态地将车联网所有信息全部展现在可视化车载终端上。行车导航关键技术的突破点是在特殊路况即多层立交桥、隧道以及多岔路口处选择行车方向,而普通导航在特殊路况下容易出现导航盲区。在特殊路况处设置标记信号,在可视化车载终端上安装信号收索装置进行信号比对,可提高导航效果。
基于三本高校的操作系统实验项目设计
涂小琴,商伟,周帆帆
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 471-472. 
摘要 ( 205 )   PDF(505KB) ( 652 )   
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计算机操作系统》是一门理论性很强的课程,为了让三本高校的学生能够加深对操作系统原理的理解、激发学生兴趣、提高编程能力,首先阐述了学习Linux操作系统的必要性;接着以相关知识点分析操作系统原理以及Linux内核实现方式;最后以独个理论知识点为主导来完成多个实验的设计,并给出了完成实验的相关提示,要求学生在Linux环境下用C语言程序来编写代码。实验难度逐个增强,符合三本高校学生实际水平。
基于SOA云架构的电子监察业务平台的设计与构建
张潇元,刘利人,韩海雯
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 473-477. 
摘要 ( 118 )   PDF(474KB) ( 477 )   
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在分析电子监察业务特点的基础上,设计了一种基于SOA云架构的电子监察业务平台。在平台底层采用云计算的虚拟化技术和分布式并行数据处理技术对平台涉及的海量异构资源进行统一而高效的管理,并向上层提供虚拟资源服务、监察业务核心功能开发环境和灵活可伸缩的海量异构数据处理能力;在平台中层采用SOA架构把业务核心逻辑、资源和数据封装为标准Web服务,实现单项监察业务元服务;在平台高层采用BPMS业务协作管理机制,把监察业务间的协作封装为Web服务,实现多项监察业务间的协作服务及相关组合服务。元服务、协作服务及组合服务由平台最高层的服务中心统一组织管理,供跨地域分布的各监察部门最终用户使用。
一种新型智能交通违章信息采集器的研究与设计
朱二喜,徐敏
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 478-481. 
摘要 ( 115 )   PDF(857KB) ( 438 )   
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该采集器采用物联网技术来实现视频设备、微处理器、WIFI网络模块和信号灯获取模块的连接,利用Adaboost算法和Mean Shift算法实现视频图像中机动车目标的识别与跟踪,记录车辆的行驶轨迹,利用轨迹来判断车辆的多种违章类型,利用WIFI网络实现违章信息上传。该采集器无需额外辅助设备,可靠性高,安装方便。
基于电力系统的信息安全综合评价体系研究
徐晖,梁承东,程俊春
计算机科学. 2014, 41 (Z11): 482-484. 
摘要 ( 292 )   PDF(237KB) ( 478 )   
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为了解决目前电力系统中的综合信息安全程度次优化问题,以协同论机理为基础,结合电力系统信息化架构的特定环境,设计出一种信息安全综合评价体系结构。该结构联动了电力系统信息安全体系中的技术、管理、规范、监测、调控等5个变量因子,评价了变量因子之间的发展协同程度。通过分析可知,只有保证变量因子全面联动与协同发展,才能高效优化电力系统综合信息安全水平。