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
2018年第9期, 刊出日期:2018-09-20
  
综述
2017年国际人工智能领域研究前沿的分析与研究
姚艳玲
计算机科学. 2018, 45 (9): 1-10.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.001
摘要 ( 174 )   PDF(6387KB) ( 249 )   
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文献共被引可以为目标领域研究前沿的分析研究提供一种更加客观、全面的研究视角。文中利用文献共被引分析对2017年国际上人工智能领域的131篇ESI高被引论文进行分析,探寻得到了2017年该领域中包含的12个研究前沿和2个重点研究前沿。通过对研究前沿中核心论文的进一步研究发现,在2017年国际人工智能领域的多个研究前沿中,我国的学者已经成长为中坚力量,发挥着重要的作用。相比而言,在深度学习的两个重点研究前沿中,我国还缺乏高质量核心论文的产出者,这也激励着我国学者不断为之努力。
基于深度卷积神经网络的目标检测技术的研究进展
王慧玲, 綦小龙, 武港山
计算机科学. 2018, 45 (9): 11-19.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.002
摘要 ( 160 )   PDF(2074KB) ( 899 )   
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目标检测是计算机视觉领域中的一个研究热点。近年来,深度学习中的卷积神经网络在目标检测任务上表现突出。文中综述了深度学习在目标检测技术中的研究进展。首先,介绍了目标检测的两种方法和常用数据集,并分析了基于深度学习的方法在目标检测任务上所具有的优势。其次,根据深度学习的目标检测方法的发展过程,介绍了该方法所使用的经典卷积神经网络模型,并分析了各网络模型的特点。然后,从获取特征的能力、检测的速度及所使用的关键技术等方面进行了分析和总结。最后,根据基于深度学习的目标检测方法中存在的困难和挑战,对未来的发展趋势做了思考和展望。
数字图像重压缩检测研究综述
王志锋, 朱琳, 曾春艳, 闵秋莎, 夏丹
计算机科学. 2018, 45 (9): 20-29.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.003
摘要 ( 116 )   PDF(1876KB) ( 549 )   
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随着数字图像处理技术的广泛应用,数字图像处理软件在给人们的工作和生活带来便利的同时,由恶意篡改图像所引发的一系列社会问题也亟待解决,因此能够对图像的真实性和完整性进行判断的数字图像取证技术显得尤其重要。篡改图像必然会经过重压缩这一步骤,因此数字图像重压缩检测能够为数字图像取证提供强有力的辅助依据。文中对数字图像重压缩检测研究进行了系统的梳理,提出了数字图像重压缩检测的技术框架,详细阐述了无损图像压缩历史检测、有损压缩图像双重压缩检测、有损压缩图像多重压缩检测以及其他格式的重压缩检测的取证算法和思路,对现有算法进行了性能分析和评价。然后,总结了图像重压缩检测的应用。最后,分析了数字图像重压缩检测目前存在的问题,并对未来的发展方向进行了展望。
图像复杂度研究综述
周兵, 刘玉霞, 杨欣欣, 刘扬
计算机科学. 2018, 45 (9): 30-37.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.004
摘要 ( 142 )   PDF(1385KB) ( 1198 )   
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图像相关复杂度的研究领域很广泛,除了计算机科学领域,还延伸到医学、认知心理学等研究领域。在以上应用领域,与图像相关的复杂度的定义有很多,包括图像复杂度、视觉复杂度、场景复杂度,其中图像复杂度又可以进一步细分为颜色复杂度、纹理复杂度和形状复杂度。文中对以上这些复杂度的应用、定义和计算方法进行了归纳总结,并依据组成论中相关复杂度的定义,提出了一种研究图像复杂度的思路,即从图像组成元素的角度来研究图像复杂度。这种图像复杂度的定义只与图像本身所包含的元素、内容有关系,与图像处理任务和算法无关。同时,这种图像复杂度的定义符合一般意义下人对图像复杂性的感受和理解。图像元素可以分为颜色、形状、纹理三大类,它们又可以进一步用一些特征来表示。根据组成论,文中给出了定义这3种特征的广义集的方法。后续研究将进一步给出图像复杂度的计算算法,并通过与人工实验的相关性分析来验证计算结果是否与人的感受相一致。
数据科学在国内管理学研究中的应用综述
李志国, 钟将
计算机科学. 2018, 45 (9): 38-45.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.005
摘要 ( 164 )   PDF(1405KB) ( 635 )   
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基于大数据时代的新学科——数据科学的研究方法正在被包括管理学在内的其他学科应用。首先,探讨了以大数据为理论基础的数据科学研究范式与管理学研究的经典范式之间的联系和区别。其次,分析了国家自然科学基金委认定的A类重要管理学期刊文献及引证文献,对当前国内管理学领域为数不多的基于数据驱动的公共管理、基于复杂网络仿真的网络行为管理和基于多源数据融合的创新管理等热点领域进行了分类梳理。然后,归纳总结了当前国内管理学领域采用数据科学研究方法的特征。最后,提出了数据科学在管理学科学研究应用中的趋势,即范式融合、大数据利用、场景融合、专家合作。
第十六届全国软件与应用学术会议
一种面向多租户的Linux容器集群组网方法
朱瑜坚, 马俊明, 安博, 曹东刚
计算机科学. 2018, 45 (9): 46-51.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.006
摘要 ( 118 )   PDF(2649KB) ( 342 )   
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目前,越来越多的云平台开始采用容器组成的集群为云服务提供运行环境,而如何在多租户环境下为用户的容器集群提供高效且可用的网络成为了一个重要的技术问题。对此,以Linux容器为例,提出了一种面向多租户的Linux容器集群组网方法。这种方法参考了Kubernetes的组网方法,并在其基础上简化了网络结构,并引入了网络隔离,使得构建的网络能够满足多用户场景下的需求。文中描述了此种组网方法在小规模和大规模应用场景下的设计和它在虚拟云操作系统Docklet中的实现,实现的代码是开源的,并且进行了实验与评估。实验证明,这一组网方法所构成的虚拟网络与原生网络的性能相当接近,其TCP出口下行带宽与原生网络相差0.4%以内,而TCP内部通信带宽只损失了约3.39%,且对批处理型应用和长服务型应用都有良好的支撑。
面向机载软件适航审查的软件计划阶段的证据模型
袁巍, 吴际, 刘超, 杨海燕
计算机科学. 2018, 45 (9): 52-59.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.007
摘要 ( 132 )   PDF(4547KB) ( 1386 )   
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适航认证对机载软件至关重要,178C标准是重要的适航认证安全标准。Order8110.49指南提出了介入审查的适航认证方法,但是目前还未有对介入审查中软件计划阶段的178C目标符合性证据的研究。文中基于软件计划阶段需要审查的目标和DO-178C标准中针对目标的特征描述,提出了3种模型(标准证据模型、项目制品模型、项目相关证据模型),并通过项目相关证据模型向项目证据数据模型的转换生成证据信息检查单,确定了证据信息的来源。建立证据模型的审查方法为软件计划阶段的审查提供了证据收集的指导,减少了证据收集过程对审定方审定人员的依赖,提高了审查效率。最后,通过一个机载飞行显示器软件的案例说明了提出的证据模型具有可用性与有效性。
一个基于Web的轻量级大数据处理与可视化工具
李炎, 马俊明, 安博, 曹东刚
计算机科学. 2018, 45 (9): 60-64.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.008
摘要 ( 142 )   PDF(3529KB) ( 480 )   
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科研人员在日常研究中经常使用Excel,Spss等工具对数据进行分析加工来获得相关领域知识。然而随着大数据时代的到来,常用的数据处理软件因单机性能的限制已经不能满足科研人员对大数据分析处理的需求。大数据的处理和可视化离不开分布式计算环境。因此,为了完成对大数据的快速处理和可视化,科研人员不仅需要购置、维护分布式集群环境,还需要具备分布式环境下的编程能力和相应的前端数据可视化技术。这对很多非计算机科班的数据分析工作者而言是非常困难且不必要的。针对上述问题,提出了一种基于Web的轻量级大数据处理和可视化工具。通过该工具,数据分析工作者只需通过简单的点击和拖动,便可以在浏览器中轻松地打开大型数据文件(GB级别)、快速地对文件进行定位(跳转到文件某一行)、方便地调用分布式计算框架来对文件内容进行排序或求极大值、便捷地对数据进行可视化等。实证研究证明,该解决方案是有效的。
融合SMOTE与Filter-Wrapper的朴素贝叶斯决策树算法及其应用
许召召, 李京华, 陈同林, 李昕洁
计算机科学. 2018, 45 (9): 65-69.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.009
摘要 ( 200 )   PDF(2734KB) ( 358 )   
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如何对以“工业4.0”为背景的物联网智慧医疗系统所产生的医疗数据进行高效且准确的挖掘仍然是一个十分严峻的问题。而医疗数据往往是高维的、不平衡的和有噪声的,因此提出一种新的数据处理方法——将SMOTE方法与Filter-Wrapper特征选择算法融合,并将其应用于支持临床医疗决策。特别地,所提方法不仅克服了朴素贝叶斯在属性实际应用中因属性独立假设而造成的预测不佳的情况,而且避免了C4.5决策树在构建模型时的过拟合问题。将所提算法应用于ECG临床医疗决策中,取得了很好的效果。
多核平台上针对seL4的分区机制研究
丁贵强, 王雷, 王鹿鸣, 康乔
计算机科学. 2018, 45 (9): 70-74.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.010
摘要 ( 145 )   PDF(1511KB) ( 349 )   
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在航空电子等嵌入式领域中,多核时代已经来临,如何充分利用多核成为了现在系统领域的研究热点。同时由于系统集成度越来越高,一个硬件平台可能需要同时运行不同安全级别的任务,这就需要操作系统为应用提供隔离与保护。为了解决这两个问题,文中在目前只支持单核的seL4的基础上分别加入多核和分区隔离的支持,之后又提出多核和分区机制相结合的方案,实现了带分区机制的多核seL4。最终将其运行在qemu模拟器上,分区机制的实现符合ARINC653标准的语义。
硬件系统自动化测试的多视角建模及案例研究
孟翰, 吴际, 胡京徽, 刘超, 杨海燕, 孙新颖
计算机科学. 2018, 45 (9): 75-80.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.011
摘要 ( 91 )   PDF(2107KB) ( 217 )   
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针对硬件设备的自动测试设备(ATE)的开发通常是一个冗长、耗时的任务,开发者需要向来自不同领域的专业人员了解被测设备的外部端口、信号、测试流程和信号检查等多种类型的信息,逐步确定开发需求。在该过程中,ATE的开发人员面临的最大困难是缺乏一种规范的模型,以描述由不同合作方提供的测试信息,导致产出的测试文档篇幅长、不易理解,容易出现错误等问题。文中提出面向ATE领域的多视角建模方法来规范化地描述ATE中的测试信息并检查信息的一致性,最后以真实工业案例说明其有效性。
数据需求驱动的Storm应用辅助开发框架
周雯, 史雪菲, 吴毅坚, 赵文耘
计算机科学. 2018, 45 (9): 81-88.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.012
摘要 ( 88 )   PDF(2366KB) ( 205 )   
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Storm支持流式数据的高性能实时计算,是一种广泛使用的流式计算框架。在Storm应用的开发中,开发人员需要针对不同的流式数据需求定制开发相应的计算模块,从而导致大量的重复工作,且难以适应数据需求的变动。如何根据流式数据格式和计算方式等数据需求,快速开发Storm应用并配置相应的环境,是提升大部分流式计算应用开发效率的重要问题。提出了流式数据需求描述方法,设计并实现了一种基于Storm的、由数据需求驱动的流式数据实时处理应用辅助开发框架,其根据业务人员描述的领域数据需求自动生成符合数据处理需求的Storm实时数据处理应用。实验表明,该框架能帮助不具备Storm开发能力甚至非软件开发人员快速配置常见的基于Storm的流式计算应用,对于常见的流式数据的实时处理需求具有一定的适应性。
需求变更技术债务研究
张云洁, 张璇, 丁浩, 王旭
计算机科学. 2018, 45 (9): 89-93.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.013
摘要 ( 85 )   PDF(2700KB) ( 336 )   
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在软件生命周期中,需求不断发生变更,而需求决策往往取决于开发人员的偏好和权衡,缺乏一种系统的、明确的管理方法。针对软件生命周期中由不断出现的需求变更引起的技术债务,提出一种需求变更技术债务定义。通过对需求变更技术债务的定义、检测、量化和排序,为需求变更的实现顺序以及实现方式提供技术支持。最后通过实验验证了需求变更技术债务的概念和技术的可行性。
面向机载设备自动化测试的信号模型
胡京徽, 吴际, 孟翰, 刘超, 杨海燕
计算机科学. 2018, 45 (9): 94-98.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.014
摘要 ( 93 )   PDF(1820KB) ( 176 )   
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在机载设备测试中,各种测试信号的准确定义和检测是保证飞行安全的关键因素。文中提出一种面向自动测试机载设备测试需求描述的信号模型,通过对机载设备测试需求中所涉及到的信号进行分类,以及将测试设备和被测设备之间传送的信号视作带有一组参数的动作,建立适用于自动测试机载设备需求描述的信号模型,旨在解决目前工业界中机载设备自动化测试需求中的信号规范描述问题。最后通过典型案例说明了该信号模型的特点和可行性。
规则驱动的Android应用DFS测试技术
叶佳, 葛红军, 曹春, 朱晋, 张营
计算机科学. 2018, 45 (9): 99-103.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.015
摘要 ( 90 )   PDF(2476KB) ( 334 )   
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摘 要 GUI自动化测试是Android应用研究领域的重要组成部分,针对Android应用的GUI测试技术得到了广泛的研究。其中,基于DFS算法的GUI遍历测试技术得到了广泛的应用。然而,现有的DFS测试技术却仍然具有效率低下、覆盖率较低的问题。文中提出了结合外部预定义规则来驱动DFS自动化遍历的改进方法,以提高DFS自动化遍历的效率和覆盖率;基于规则驱动的改进方法实现了RDTA测试工具,进行了与Monkey以及无规则驱动下的DFS的对比实验,验证了该方法的有效性。
基于Spark SQL的分布式全文检索框架的设计与实现
崔光范, 许利杰, 刘杰, 叶丹, 钟华
计算机科学. 2018, 45 (9): 104-112.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.016
摘要 ( 116 )   PDF(4086KB) ( 198 )   
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随着信息化的深入,大数据在各个领域产生了巨大的价值,海量数据的存储和快速分析成为新的挑战。传统的关系型数据库由于性能、扩展性的不足以及价格昂贵等方面的缺点,难以满足大数据的存储和分析需求。Spark SQL是基于大数据处理框架Spark的数据分析工具,目前已支持TPC-DS基准,成为大数据背景下传统数据仓库的替代解决方案。全文检索作为一种文本搜索的有效方式,能够与一般的查询操作结合使用,提供更加丰富的查询和分析操作。目前,Spark SQL仅支持简单的查询操作,不支持全文检索。为了满足传统业务迁移和现有业务的使用需求,提出了分布式全文检索框架,涵盖了SQL文法、SQL翻译转换框架、全文检索并行化、检索优化4个模块,并在Spark SQL上进行了实现。实验结果表明相比于传统的数据库,在两种检索优化策略下,该框架的索引构建时间、查询时间分别减少到传统数据库的0.6%/0.5%和1%/10%,索引存储量减少为传统数据库的55.0%。
大数据驱动的开发者社区中知识交流网络的分析
达一菲, 刘旭东, 孙海龙
计算机科学. 2018, 45 (9): 113-118.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.017
摘要 ( 113 )   PDF(1695KB) ( 212 )   
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开发者社区一般包括博客、问答和论坛等多个版块,这些版块共同构成了用户贡献和交流软件开发知识的平台。文中以CSDN为研究对象,通过分析CSDN平台上积累的大数据构建了开发者知识交流网络,并基于复杂网络理论对其进行了分析,发现多版块的知识交流网络具有小世界、无标度等复杂网络特性。基于知识交流网络进一步分析了知识贡献者的分布情况,发现多版块用户中有较多的知识贡献者,其在知识交流网中起着比较重要的作用。
面向问题的软件开发协同建模工具的研究与实现
张晓, 李智, 赵子岩, 付昌兰, 李伟东, 禹月昆, 王超
计算机科学. 2018, 45 (9): 119-122.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.018
摘要 ( 113 )   PDF(3259KB) ( 268 )   
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建模软件是辅助需求工程师分析的工具,在需求设计阶段必不可少。目前,很少有需求建模工具可以跨平台运行,支持在线多用户协同以及验证需求模型正确性和完整性等功能。鉴于问题框架方法在需求工程领域获得了较大关注,文中开发了一款用户体验较好、兼容多平台的计算机辅助问题框架建模软件。本研究解决了自动化校验问题图的正确性和完整性以及复杂问题图拆分等难题,实现了用户登录、云端数据库存储设计和多人协同建模和验证,从而构建了一个在线需求建模、共享和验证的平台。
网络与通信
D2D网络中基于分簇的无线资源分配机制
李方伟, 黄旭, 张海波, 刘开健, 贺晓帆
计算机科学. 2018, 45 (9): 123-128.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.019
摘要 ( 81 )   PDF(4578KB) ( 213 )   
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针对用户设备电池寿命有限的问题,提出了一种基于分簇的资源分配机制。该机制结合图着色原理对D2D用户分簇;随后根据分簇结果,采用拍卖算法为D2D簇分配信道;利用非合作博弈论模型对完成信道分配的用户进行功率分配。仿真结果表明,该机制有效地延长了电池寿命,提升了用户的能量效率,同时满足了用户传输速率的需求,保证了用户获得更高的QoS。
基于密度聚类的HMM协作频谱预测算法
吴建伟, 李艳玲, 张辉, 臧翰林
计算机科学. 2018, 45 (9): 129-134.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.020
摘要 ( 106 )   PDF(3756KB) ( 278 )   
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对传统隐马尔科夫频谱预测中的时延长、预测准确度低的问题,提出了一种基于密度聚类(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)的HMM协作频谱预测算法。该算法采用DBSCAN算法将具有强相关性的频域信道聚为一簇,并以簇为单位对信道状态进行预测,通过减少预测次数来降低频谱预测时延;同时在时域利用多个次级用户协作预测的方法,通过融合各次级用户的初始预测结果来降低预测的不确定度。仿真实验表明,相比于传统的隐马尔科夫频谱预测算法,所提算法的频谱预测时延更短,准确度更高。
无线Ad Hoc网络中异构链表支配集算法
韩冰青, 陈一飞
计算机科学. 2018, 45 (9): 135-140.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.021
摘要 ( 98 )   PDF(2735KB) ( 257 )   
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首先给出无线Ad Hoc网络的异构圆盘图模型HDG,并分析HDG模型的不同形态;然后设计出一种新的节点双向链表结构,在此基础上,提出一种基于链表结构的异构连通支配集算法C-LDS。该算法通过双向链表结构管理支配集,并通过节点引用的方式来提高支配集节点增加、删除及修改的时间效率,从而得到优化的连通支配集。将C-LDS算法与其他支配集算法进行对比测试,结果表明:在均匀分布以及随机分布的网络场景中,C-LDS所生成的支配集尺寸是最小的;在随机移动的网络场景中,C-LDS的分组投递率是最高的,展现出了较好的异构连通性并且提高了支配集节点的生成效率。
面向5G的多元LDPC改进译码算法的仿真研究
孟嘉慧, 赵旦峰, 田海
计算机科学. 2018, 45 (9): 141-145.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.022
摘要 ( 95 )   PDF(2004KB) ( 436 )   
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根据5G移动通信中高速率、低时延、大容量数据传输及多种场景的特点,提出了一种面向5G的基于多元LDPC码的低复杂度译码算法,即混合域Log-FFT-BP(Mixed Log-FFT-BP)译码算法。该算法直接对概率信息求对数,避免求解对数似然比操作,并且在校验节点的更新过程中,采用对中间变量求对数再对校验节点信息求傅里叶逆变换的方式,来进一步降低译码复杂度。从5G信道编码需支持更广泛的码块长度和更多码率的角度进行仿真,结果表明,与传统译码算法相比,改进的Mixed log-FFT-BP算法性能相差不大,约为0.1~0.2dB,且能够降低译码复杂度,更利于硬件平台的实现。
级联三稳态随机共振的特性研究及应用
张刚, 高俊鹏, 李红威
计算机科学. 2018, 45 (9): 146-151.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.023
摘要 ( 93 )   PDF(2042KB) ( 261 )   
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针对强噪声环境下存在的微弱信号检测困难的问题,以级联三稳态随机共振系统为研究对象,利用信噪比增益和特征频率的频谱峰值作为判断指标,对三稳态随机共振的特性进行分析。仿真结果验证了通过调节级联三稳态随机共振系统的相关参数,能够获得比单级三稳态随机共振系统更好的随机共振输出特性。此外,针对弱信号在实际的齿轮故障诊断中难以提取的问题,提出级联三稳态随机共振齿轮故障的诊断方法。结果表明,该方法可以有效提取齿轮故障的微弱特征,进而实现齿轮的早期故障诊断,具有广泛的工程应用前景。
基于标签分组的新型Q值防碰撞算法
杨子薇, 郑嘉利, 岳世彬, 袁源, 石静
计算机科学. 2018, 45 (9): 152-155.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.024
摘要 ( 87 )   PDF(3552KB) ( 222 )   
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RFID技术是物联网的关键技术,为了解决射频识别技术中大量标签数据的防碰撞问题,提出了一种基于EPC-C1G2标准的Q值算法。该算法对原Q值算法中Q的取值方法进行了有效改进,同时结合标签分组算法,解决了在大量标签数据的情况下,如何保持较高的系统效率的问题。仿真结果表明,与传统算法相比,提出的改进算法不仅能够减少时隙数,提高时隙利用率,而且可以维持较好的系统吞吐率。
认知网中一种基于隐马尔可夫的多信道功率控制机制
朱江, 马骁, 尹耀虎
计算机科学. 2018, 45 (9): 156-160.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.025
摘要 ( 87 )   PDF(1566KB) ( 187 )   
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在分布式多信道接入认知无线网中,针对用户获取环境信息不对称导致资源分配冲突的问题,根据非授权用户对信道状态判决结果的相关性,提出一种基于隐马尔可夫的多信道功率博弈机制。该机制选取合理的价格函数和有效地抑制非授权用户的自私行为,实现了非授权用户之间的频谱共享,并使其对信道上其他用户是否参与博弈进行推测,以获得较准确的博弈信息,从而选择更优的发射功率。仿真表明,该机制能使系统获得更高的有效容量,同时保证更多的用户达到速率需求。
基于数据融合的压缩感知多目标定位算法
杨思星, 郭艳, 李宁, 孙保明, 钱鹏
计算机科学. 2018, 45 (9): 161-165.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.026
摘要 ( 110 )   PDF(13213KB) ( 311 )   
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文中提出一种基于数据融合的压缩感知多目标定位算法,该算法能够同时处理多种不同类型的定位数据。与传统算法相比,该算法以目标个数的稀疏性为基础,通过压缩感知技术来重构目标位置向量,从而大大减少了传感器的数目。算法分为数据预处理和数据融合定位两个阶段。在数据预处理阶段,将不同类型的数据转换到同一个数量级,使得各类型数据能被充分用于提高目标定位性能;在数据融合定位阶段,提出一种基于多测量向量的压缩感知重构算法来估计目标位置向量。仿真证明,相比于现有的压缩感知定位算法,所提算法具有更高的定位精度和更强的鲁棒性。
基于可信度的双门限DMM协作频谱感知算法
高鹏, 刘芸江, 高维廷, 李曼, 陈娟
计算机科学. 2018, 45 (9): 166-170.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.027
摘要 ( 100 )   PDF(3476KB) ( 219 )   
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针对已有的双门限特征值频谱感知算法存在忽略本地感知用户可靠性差异及融合判决方式开销大的缺点,提出了一种基于可信度的双门限DMM协作频谱感知算法(DT-CDMM),用于进一步提升协作感知性能。所提算法在最大最小特征值差(DMM)算法的基础上,建立了基于特征极限分布的双门限DMM算法作为本地感知,采用触发式的软、硬判决相结合的判决机制来减少系统开销,以本地感知性能与可信度加权的方式得到全局判决结果,并对硬判决进行自适应补偿。仿真结果表明,较已有的双门限特征值算法以及双门限能量检测算法,DT-CDMM算法在噪声不确定的环境下提升了多用户协作检测的概率。
信息安全
基于协议状态图遍历的RTSP协议漏洞挖掘
李佳莉, 陈永乐, 李志, 孙利民
计算机科学. 2018, 45 (9): 171-176.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.028
摘要 ( 133 )   PDF(1581KB) ( 516 )   
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目前,视频监控设备中很多摄像头、DVR、NVR都支持RTSP协议,而且由RTSP协议引起的缓冲区溢出漏洞个数较多,危害性大,因此对RTSP协议的研究具有理论意义和应用价值。直接利用模糊测试框架中的方法生成的测试用例数量庞大,测试过程耗时长。针对上述问题,以视频监控设备的RTSP协议为研究对象,提出对协议基本块的样本集进行去重,利用协议状态间的约束关系和状态转移的关联关系构造协议状态图,并基于协议状态图进行深度遍历的方法。该方法减少了测试用例的生成,并提高了生成的有效性。对RTSP协议进行fuzzy测试时,利用发送TCP探测包的方法,判断测试目标是否异常。去除记录的异常测试用例的冗余部分,以缩短后续重放过程的耗时,从而提高漏洞挖掘的效率。
一种新的信息服务实体跨域认证模型
谢艳容, 马文平, 罗维
计算机科学. 2018, 45 (9): 177-182.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.029
摘要 ( 85 )   PDF(1426KB) ( 393 )   
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为解决基于身份的信息服务多信任域认证系统不能实现身份即时撤销的问题,提出了一种可撤销的身份签名方案。在SM9(国产标识密码)签名算法的基础上,引进一个安全仲裁来保管实体的部分私钥,通过终止安全仲裁给实体发送签名信令来撤销实体的签名能力,从而实现身份的即时撤销。在该方案的基础上,利用基于证书的公钥基础设施(PKI)与基于身份的密码体制(IBC)的组合应用优点,提出了一种新的信息服务实体跨域认证模型。该模型不仅具有灵活高效的认证特点,而且适合构建大规模信息服务实体的应用环境。同时,设计了一种跨域认证协议,实现了跨信任域的双向实体认证和密钥协商。分析结果表明,该协议具有较高的安全性及较少的通信量和计算量。
异构冗余系统的安全性分析
王伟, 杨本朝, 李光松, 斯雪明
计算机科学. 2018, 45 (9): 183-186.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.030
摘要 ( 111 )   PDF(2272KB) ( 534 )   
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随着互联网技术的发展和普及,漏洞和后门已经成为导致网络安全问题的主要因素。冗余技术可以很好地解决系统的可靠性问题。受拟态防御思想的启发,分析了异构冗余技术对基于漏洞和后门的网络攻击进行安全防御的有效性。在一些假设前提下,以系统攻击成功率表征系统的安全性,建立了基于马尔科夫过程的异构冗余系统的安全性评估数学模型,给出了系统攻击成功率的表达式。最后对3模异构冗余系统进行了求解和分析,计算结果与直观预期相符。
面向脑机接口技术的属性可撤销访问控制方案
王静, 司书建
计算机科学. 2018, 45 (9): 187-194.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.031
摘要 ( 81 )   PDF(1749KB) ( 225 )   
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脑机接口技术(Brain-Computer Interface,BCI)在康复医学领域被广泛应用,然而其中的隐私数据保护问题常被忽略,从而引发严重的安全威胁,产生隐私泄露的隐患。针对BCI应用中的隐私保护问题,提出一种安全、高效的属性基访问控制方案。该方案利用版本号标记和代理重加密技术实现属性撤销,从而使访问策略灵活多变。实验分析表明,该方案有效地解决了BCI系统中的隐私保护问题,并提高了计算效率,降低了运算复杂度。
基于回归型支持向量机的医学图像可视可逆水印算法
王楠, 李智, 程欣宇, 陈怡
计算机科学. 2018, 45 (9): 195-201.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.032
摘要 ( 107 )   PDF(8022KB) ( 248 )   
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随着医学影像技术的发展,医学图像成为医生诊断患者病情的主要依据,为了给患者提供更为准确的诊断和最佳的治疗方案,医学图像共享和专家远程诊断成为重要的诊疗手段。未被保护的医学图像在传输过程中易受到攻击或恶意篡改,为有效保护医学图像信息的完整性并限制未授权用户的使用,提出了一种基于回归型支持向量机的医学图像可视可逆水印算法。该算法首先将可视水印嵌入医学图像中;其次利用回归型支持向量机对水印图像的像素值进行预测,并计算出预测误差,利用纹理度等级自适应确定合适的亮度调节阈值,根据阈值生成一幅全局定位图,将全局定位图加入到原始图像中,以增强算法的鲁棒性;最后利用全局定位图和预测误差之间的相互关系生成一个可视可逆的水印,从而对医学图像进行加密保护。实验结果表明,所提可视可逆算法不仅可应用于传统医学图像,还首次应用于弥散加权图像,且该算法具有较好的鲁棒性和可逆性,能有效避免像素点溢出问题,实现可逆水印的正确提取,提取水印后的图像与原始图像没有任何差异。在水印信息未知的情况下,可视可逆水印去除困难,该特性可有效保护患者信息的完整性和医学图像的权威性。
一种故障树结构匹配算法及其应用
岳鑫, 杜军威, 胡强, 王延平
计算机科学. 2018, 45 (9): 202-206.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.033
摘要 ( 114 )   PDF(2332KB) ( 271 )   
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面对以故障树形式汇集的大量历史事故案例,故障树结构匹配是借鉴历史经验在有限时间、人力和成本下实现对新事故准确和全面调查的有效手段。根据事件演化的时序和因果推理的结构特征,提出一种故障树结构匹配算法。通过构造故障树结构匹配的隐马尔可夫模型,利用维特比算法预测待匹配序列的最佳序列。实验数据显示,相对于基于节点的结构匹配算法,该算法在匹配的准确性、结构缺陷的检测效果等方面有显著提升。
软件与数据库技术
一种基于频谱信息并结合碰集和遗传算法的缺陷定位方法
周明泉, 江国华
计算机科学. 2018, 45 (9): 207-212.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.034
摘要 ( 80 )   PDF(1405KB) ( 197 )   
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在软件研制过程中,缺陷定位是一个重要的研究课题。但是,实际软件中的缺陷数量无法被预先判定,且已有的单缺陷定位方法不易使用,已有的多缺陷定位方法存在定位效率不高的问题。基于此,文中对多缺陷定位方法GAMFL进行了研究和改进,提出了基于频谱信息并结合碰集和遗传算法的缺陷定位方法GAHIT。该方法定义了定位基本块,并用其替代语句进行缺陷定位,缩小了搜索范围;在初始种群的构造过程中,提出了采用求解失败用例执行路径碰集的方法,优化了初始种群的生成,并给出了新的适应度函数的计算方法,提高了算法的整体执行效率;最后针对遗传算法的结果,给出了缺陷检查策略,提高了在最优种群中查找缺陷的准确性。实验结果表明,所提方法能够有效处理缺陷数量未知情况下的定位问题,在单缺陷和多缺陷程序中都有较好的定位效果。
基于Spark的3D点云数据空间索引技术
赵尔平, 孟小峰
计算机科学. 2018, 45 (9): 213-219.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.035
摘要 ( 129 )   PDF(1486KB) ( 326 )   
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针对Spark引擎不支持多维空间查询的问题,提出基于R树的二级空间索引,即在每个Worker节点上创建R子树,并将这些子树作为孩子,在Master节点上创建R树。针对LRU算法内存替换粒度粗、结果不够精确的问题,提出基于数据使用权重的内存替换方法。该方法将每次实际使用数据量与其总量的比值作为替换权重,将热点场景数据以RDD形式持久化至内存中,提高了基于内存查询的效率。根据远粗近细的视觉原理提出细节层次查询,该方法将最能代表物体特征的点云数据先传输给客户端,或者仅把简化模型点数据传给客户端,以解决网络带宽不足和数据加载延迟的问题。实验证明,文中方法能有效解决Spark多维空间的查询问题,查询效率得到了明显提高。
面向间接数组索引的向量化方法
姚金阳, 赵荣彩, 王琦, 李颖颖
计算机科学. 2018, 45 (9): 220-223.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.036
摘要 ( 86 )   PDF(2346KB) ( 167 )   
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对现有的编译器而言,间接数组索引不能被高效地向量化,这使得程序中包含有该类访存形式的间接数组索引不能利用SIMD扩展部件,这也是程序向量化研究中的热点问题。为了高效地利用SIMD扩展部件,充分挖掘程序中的向量化潜能,提出了一种对间接数组索引进行向量化的新方法,且提供了性能收益方法,分别对各种间接数组索引进行性能收益分析。实验结果表明,使用该向量化方法可以显著地提高程序的执行效率。
一种基于属性与或矩阵和类型分析的XACML策略查询方法
韩道军, 原万里, 段晓宇, 张磊
计算机科学. 2018, 45 (9): 224-229.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.037
摘要 ( 107 )   PDF(1491KB) ( 180 )   
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访问控制策略的描述与执行是信息系统资源保护的一种重要方式,影响到系统的业务化运行。针对目前评估效率较低的问题,研究人员提出了基于属性缓存和重排序等策略的评估方法,该方法提高了策略的评估效率,但尚未解决策略评估需要遍历所有相关规则的问题。针对此问题,在分析XACML(eRxtensible Access Control Markup Language)描述特点的基础上,利用属性与或矩阵和类型分析,提出一种基于属性与或矩阵和类型分析的XACML策略查询方法,以减少策略评估实施时的规则匹配数量。该方法修改了现有Context Handler的处理过程,增加了一个访问控制规则匹配预处理环节,在该环节中计算得出每个规则属性的区分度,利用区分度和属性与或矩阵筛选掉与当前访问控制请求无关的规则,然后对筛选后的规则集合进行匹配,提高策略评估效率。最后通过实验验证了所提方法的有效性。
人工智能
两类动态信息规律模型及其在信息伪装、风险识别中的应用
任雪芳, 张凌, 史开泉
计算机科学. 2018, 45 (9): 230-236.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.038
摘要 ( 83 )   PDF(1430KB) ( 161 )   
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函数P-集合是P-集合的函数形式,是通过改进P-集合得到的一个具有动态特征、规律(函数)特征的信息规律模型。在函数P-集合中,函数的属性满足数理逻辑中的合取范式。函数逆P-集合是函数P-集合的对偶模型,在函数逆P-集合中,函数的属性满足数理逻辑中的析取范式。这里定义函数P-集合是一类动态信息规律模型,定义函数逆P-集合是另一类动态信息规律模型;在函数P-集合与函数逆P-集合的结构、动态特征与它们的属性范式特征的基础上,给出函数P-集合在信息图像拼接与伪装中的简单应用,以及函数逆P-集合在商品利润的风险估计-识别中的简单应用。函数P-集合、函数逆P-集合是关于动态信息规律应用研究的新理论、新模型。
基于网络回复的律师评价方法
杨开平, 李明奇, 覃思义
计算机科学. 2018, 45 (9): 237-242.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.039
摘要 ( 97 )   PDF(1597KB) ( 331 )   
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随着社会与互联网的不断发展,公民的法律意识越来越强,传统的律师业务流程与发展模式已经不能满足客户和行业的需求。根据已有的专业律师咨询回复规范,文中建立了判定回复信息质量优劣的准则,并从5个方面对回复文本进行了量化描述。利用word2vec算法对律师问答系统的历史数据库进行训练,得到该数据库的词向量和对应词语的相似度。基于词语相似度和文本长度,构造文本间相似度。由此,建立了律师回复信息质量评价模型。对数据库中各个律师的问答文本进行了量化分析,结果表明,该模型能够很好地评估律师的回复质量。
一种基于迁移学习及多表征的微博立场分析方法
周艳芳, 周刚, 鹿忠磊
计算机科学. 2018, 45 (9): 243-247.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.040
摘要 ( 140 )   PDF(1636KB) ( 415 )   
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立场分析旨在发现用户对特定目标对象所持的观点态度。针对现有方法往往难以克服标注数据匮乏及微博文本中大量未登录词等导致的分词误差的问题,提出了基于迁移学习及字、词特征混合的立场分析方法。首先,将字、词特征输入深度神经网络,级联两者隐藏层输出,复现由分词错误引起的缺失语义信息;然后,利用与立场相关话题的辅助数据训练话题分类模型(父模型),得到更为有效的句子特征表示;接着,以父模型参数初始化立场分析模型(子模型),从辅助数据(话题分类数据)迁移知识能加强句子的语义表示能力;最后,使用有标注数据微调子模型参数并训练分类器。在NLPCC-2016任务4的语料上进行实验,F1值达72.2%,优于参赛团队的最佳成绩。实验结果表明,该方法可提高立场分类性能,同时缓解分词误差带来的影响。
燃气行业热线数据的情感分析
朱虎超, 虞慧群, 范贵生, 邓存彬
计算机科学. 2018, 45 (9): 248-252.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.041
摘要 ( 99 )   PDF(1654KB) ( 210 )   
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客服热线的情感分析对企业核心业务的发展具有决策作用,能提升用户的忠诚度。传统的热线情感分析方法采用的是人工记录或随机采样方式,这样不仅耗费人力,而且无法保障准确率,关键在于其不能客观反映客户的情感,从而最终影响企业的业务质量。结合项目背景,针对燃气公司现有的离线音频文件,提出了声学特征和领域情感词典混合算法,并将其应用于客服热线数据的情感分析以及客户情感(负向、非负向)的识别中;最后,通过召回率、准确率和精确率衡量了算法性能。实验选取1500个音频文件作为数据集,其中负向和非负向数据集均为750个。实验结果表明,该算法在项目实践中具有较好的识别效果,尤其是与领域情感词典的结合。
实时个性化微博推荐系统
刘慧婷, 程雷, 郭孝雪, 赵鹏
计算机科学. 2018, 45 (9): 253-259.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.042
摘要 ( 117 )   PDF(2287KB) ( 245 )   
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目前很多社交网络服务对用户的个性化需求考虑得不充分,并且社交网络服务由于需要处理海量数据而难以保障服务的实时性。为了实时响应用户在微博推荐中的个性化请求,提高推荐的效率和质量,提出了一种基于LDA主题模型和KL散度相结合的RPMPS微博推荐模型。RPMPS推荐模型不但通过文档-主题概率分布矩阵获得了用户信息与待推荐微博的主题相似性,而且还通过文档-词来对词频概率进行统计,从而获得用户信息与待推荐微博的内容相似性。最后,基于RPMPS推荐模型构建实时个性化微博推荐系统,并在数据处理过程中对微博进行过滤以缩短系统的响应时间。通过真实数据集验证了系统可较好地满足用户的实时个性化需求。
基于NKSMOTE算法的非平衡数据集分类方法
王莉, 陈红梅
计算机科学. 2018, 45 (9): 260-265.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.043
摘要 ( 157 )   PDF(1408KB) ( 234 )   
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SMOTE(Synthetic Minority Over-sampling TEchnique)在进行样本合成时只在少数类中求其K近邻,这会导致过采样之后少数类样本的密集程度不变的问题。鉴于此,提出一种新的过采样算法NKSMOTE(New Kernel Synthetic Minority Over-Sampling Technique)。该算法首先利用一个非线性映射函数将样本映射到一个高维的核空间,然后在核空间上计算少数类样本在所有样本中的K个近邻,最后根据少数类样本的分布对算法分类性能的影响程度赋予少数类样本不同的向上采样倍率,从而改变数据集的非平衡度。实验采用决策树(Decision Tree,DT)、误差逆传播算法(error BackPropagation,BP)、随机森林(Random Forest,RF)作为分类算法,并将几类经典的过采样方法和文中提出的过采样方法进行多组对比实验。在UCI数据集上的实验结果表明,NKSMOTE算法具有更好的分类性能。
基于LDA的多特征融合的短文本相似度计算
张小川, 余林峰, 张宜浩
计算机科学. 2018, 45 (9): 266-270.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.044
摘要 ( 114 )   PDF(1995KB) ( 365 )   
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近年来,LDA(Latent Dirichlet Allocation)主题模型通过挖掘文本的潜在语义主题进行文本表示,为短文本的相似度计算提供了新思路。针对短文本特征稀疏,应用LDA主题模型易导致文本相似度计算结果缺乏准确性的问题,提出了基于LDA的多特征融合的短文本相似度算法。该方法融合了主题相似度因子ST(Similarity Topic)和词语共现度因子CW(Co-occurrence Words),建立了联合相似度模型以规约不同ST区间下CW对ST产生的约束或补充条件,并最终权衡了准确性更高的相似度结果。对改进后的算法进行文本聚类实验,结果表明改进后的算法在F度量值上取得了一定程度的提升。
基于混合模型的中长期降水量预测
李栋, 薛惠锋
计算机科学. 2018, 45 (9): 271-278.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.045
摘要 ( 124 )   PDF(3543KB) ( 232 )   
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针对中长期降水量预测精度较低的问题,提出了由改进集合经验模态分解方法、最小二乘法、核极限学习机和改进的果蝇优化算法构成的混合模型来对区域年度降水量序列进行预测。首先,通过改进集合经验模态分解方法将非平稳降水量时间序列分解为多个分解项。然后,根据不同分解项的特性分别采用最小二乘法和核极限学习机对其进行预测。由于核极限学习机均存在一定的参数敏感特性,因此提出使用改进的果蝇优化算法来对核极限学习机的相关参数搜索寻优,以提高其预测精度。最后,将各分解项的预测结果叠加,从而形成最终预测结果。以广东省7个地市1951-2015年的年度降水量为例,对所提方法进行了验证,结果表明:相比于自回归移动平均模型和核极限学习机模型,混合模型预测具有更高的预测精度。
图形图像与模式识别
基于随机区域合并的自动彩色图像分割算法
辜卫东, 李兵
计算机科学. 2018, 45 (9): 279-282.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.046
摘要 ( 106 )   PDF(4918KB) ( 198 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
针对彩色图像分割精度不高的问题,提出了一种具备多尺度空间约束的自动彩色图像分割算法。基于改进的随机区域合并方法,该算法首先实施双边分解并执行基于多通道信息和多尺度梯度的过度分割;然后,在CIE L*a*b*颜色空间中使用规范化的颜色直方图来表示每个子区域,构造一个基于过度分割结果的区域邻接图;最后,在区域邻接图上执行具备空间约束条件的随机区域合并策略,为每个尺度构造一张分割图。在BSDS图像数据库中进行对比实验,结果表明,在直接视觉对比和量化分析上,相比现有的分割算法,所提方法表现出了更好的分割效果。
一种基于FAsT-Match算法的多靶位定位方法
陈俊, 郑洪源
计算机科学. 2018, 45 (9): 283-287.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.047
摘要 ( 82 )   PDF(4968KB) ( 201 )   
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FAsT-Match(Fast Affine Template Matching)算法很好地实现了二维仿射变换情况下的模板在连续图像中的快速、精准定位。该算法对光照变化不敏感,具有较强的鲁棒性,但是对于有多个目标的图像,只能定位到一个近似全局最优解。因此,首先对FAsT-Match算法进行改进,将通过对得到的仿射变换矩阵进行模糊c均值聚类而得到的目标区域作为新的目标图像,然后采用原始的FAsT-Match算法进行定位,最后将新目标位置返回到原始目标图像中。该方法弥补了FAsT-Match算法只能定位单目标的不足,应用到无线激光模拟射击系统中能够降低硬件成本,快速、精确地定位靶位目标。实验结果表明,该方法是有效的,可以在满足定位多个目标的需求的基础上实现多靶位定位,具有一定的实用价值。
基于二阶矩稀疏编码的高光谱遥感图像分类
徐佳庆, 万文, 吕启
计算机科学. 2018, 45 (9): 288-293.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.048
摘要 ( 91 )   PDF(5747KB) ( 288 )   
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高光谱遥感技术是当前遥感领域的前沿技术,将稀疏编码应用于高光谱遥感图像处理是近年来高光谱信息处理的一个热点研究方向。以提升高光谱遥感图像分类准确度为目标,提出一种基于二阶矩空谱联合稀疏编码的遥感图像分类方法。首先从各地物参考数据中选取训练样本,通过学习构造得到字典,然后在训练得到的字典的基础上通过稀疏编码获得每个像元的稀疏系数,之后将稀疏系数作为分类器的输入,通过分类器的分类判决得到最终的分类结果。利用北京市朝阳地区的天宫一号可见近红外高光谱遥感图像数据和KSC高光谱数据,将该方法与支持向量机(SVM)、基于光谱维信息的稀疏编码以及一阶矩空谱联合稀疏编码等方法进行了比较。实验结果表明,提出的分类方法较其他几种方法可以取得更好的分类效果,在天宫一号和KSC数据上的总体分类精度分别可达到95.74%和96.84%,Kappa系数分别可达到0.9476和0.9646。
一种基于3D激光雷达的实时道路边缘提取算法
李广敬, 鲍泓, 徐成
计算机科学. 2018, 45 (9): 294-298.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.049
摘要 ( 126 )   PDF(9552KB) ( 750 )   
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无人驾驶车辆在道路中行驶时需要判定当前环境中的可行驶区域,针对这一问题,提出一种基于3D激光雷达的道路边缘实时提取算法。该算法首先在栅格化和分层处理后的激光雷达点云图中分别提取高度特征和平滑特征,以进一步通过道路宽度约束筛选得到候选边缘点,然后利用随机抽样一致性算法(RANSAC)对两侧路沿点进行多项式拟合,最后通过卡尔曼滤波对边缘点进行预测、跟踪。实验结果表明,该算法在园区场景和城市开放道路上都能实时、稳定地提取道路边缘,且此算法在“2017年世界智能驾驶挑战赛”中得到了成功应用。
基于主动学习的人脸标注研究
孙金, 陈若煜, 罗恒利
计算机科学. 2018, 45 (9): 299-302.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.050
摘要 ( 99 )   PDF(1455KB) ( 298 )   
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在大数据时代,图片数量非常巨大,但是具有标签的图片非常少。在学习和研究中,常常需要分类标注图片,而大部分图片都是与人脸相关的,因此人脸标注成为了一种进行图片分类标注的有效方法,但人工标注的成本较大。针对有标签图片数量较少以及人工标注成本较大的问题,提出了在主动学习算法的基础上建立计算人脸类标签后验分布的判别模型的方法。该方法基于马尔可夫随机场和高斯过程,考虑到了样本位置、特征的客观联系,在样本之间加入了匹配约束和非匹配约束,匹配约束表示样本之间具有相同的类标签,非匹配约束表示样本之间具有不同的类标签。实验结果表明,根据判别模型得到的类标签后验分布选择样本进行人工标注,大大提高了分类器的精确度。
基于改进深度残差网络的低功耗表情识别
杜进, 陈云华, 张灵, 麦应潮
计算机科学. 2018, 45 (9): 303-307.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.051
摘要 ( 96 )   PDF(3164KB) ( 280 )   
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为了提高表情识别率并降低表情识别的功耗,提出一种基于改进深度残差网络的表情识别方法。残差学习在解决深度卷积神经网络退化问题、使网络层次大幅加深的同时,进一步增加了网络的功耗。为此,引入具有生物真实性的激活函数来代替已有的整流线性单元(Rectified Linear Units,ReLU)函数,并将其作为卷积层激活函数对深度残差网络进行改进。该方法不仅提高了残差网络的精度,而且训练出的网络权重可直接作为与该深度残差网络具有相同结构的深度脉冲神经网络的权重。将该深度脉冲神经网络部署在类脑硬件上时,其能够以较高的识别率和较低的能耗进行表情识别。
基于多语言语音数据选择的资源稀缺蒙语语音识别研究
张爱英
计算机科学. 2018, 45 (9): 308-313.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.052
摘要 ( 127 )   PDF(1702KB) ( 324 )   
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利用多语言信息可以提高资源稀缺语言识别系统的性能。但是,在利用多语言信息提高资源稀缺目标语言识别系统的性能时,并不是所有语言的语音数据对资源稀缺目标语言语音识别系统的性能提高都有帮助。文中提出利用长短时记忆递归神经网络语言辨识方法选择多语言数据以提高资源稀缺目标语言识别系统的性能;选出更加有效的多语言数据用于训练多语言深度神经网络和深度Bottleneck神经网络。通过跨语言迁移学习获得的深度神经网络和通过深度Bottleneck神经网络获得的Bottleneck特征都对提高资源稀缺目标语言语音识别系统的性能有很大的帮助。与基线系统相比,在插值的Web语言模型解码条件下,所提系统的错误率分别有10.5%和11.4%的绝对减少。
基于群组运动模式变化分析的群体骚乱行为检测
黄金国, 刘涛, 周先春, 严锡君
计算机科学. 2018, 45 (9): 314-319.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2018.09.053
摘要 ( 86 )   PDF(2471KB) ( 542 )   
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群体骚乱行为对社会公共安全的危害极大,是智能视频监控防范的重点之一。针对现有群体骚乱行为检测算法运算效率和检测正确率均较低的问题,提出了一种基于群组运动模式变化分析的行为检测算法。该方法提取前景像素点的光流特征作为行为分析的依据,采用K均值聚类和贝叶斯准则实现场景中不同人群的群组划分。在此基础上,分析场景中所有群组的运动模式变化,构建最大变化因子,计算最大变化因子变化量,检测群体骚乱行为。实验结果表明,采用所提方法检测群体骚乱行为的虚警率和漏警率均较低,平均检测耗时短。