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
2011年第8期, 刊出日期:2018-11-16
  
综述
物联网架构和智能信息处理理论与关键技术
赵志军,沈强,唐晖,方旭明
计算机科学. 2011, 38 (8): 1-8. 
摘要 ( 188 )   PDF(884KB) ( 403 )   
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物联网(Internet of Things, IoT)是一种通过各种接入技术将海量电子设备与互联网进行互联的大规模虚拟网络,包括RFID、传感器以及执行器的电子设备通过互联网互联互通,将异构信息汇聚后共同完成某项特定的任务。为了解决物联网规模化运用中的关键技术,首先探讨了物联网与这些网络的区别,给出了物联网的定义、特征以及参考架构。同时,创新性地提出了区域服务器的概念,并通过本体论知识表达等方法的运用解决了物联网中的“信息孤岛”难题。智能信息处理是物联网的核心内容之一,而物联网的知识表达与情景感知等相关技术是物联网智能信息处理的核心内容。据此,着重分析研究了智能信息处理的信息空间定义、信息量化方法以及信息处理各阶段的主要问题及相应的解决办法。
认知网络体系结构研究新进展
王慧强,徐俊波,冯光升,王振东,陈晓明
计算机科学. 2011, 38 (8): 9-16. 
摘要 ( 127 )   PDF(942KB) ( 413 )   
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日益复杂的应用环境和多样化的用户需求,致使当前网络系统管理极度复杂,且缺乏智能的自适应能力。认知网络正是应这种实际需求而产生的,它被认为是提高网络整体性能及端到端性能、简化网络管理、解决网络自律性的新途径,是下一代网络发展的必然趋势。首先对认知网络体系结构的研究动态进行总结归纳,介绍了3种典型的认知网络体系结构,在此基础上提出了一个基于多级反馈MDE环的认知网络结构—超网络(Super-NET),并采用PEPA和ODEs相结合的方法进行了初步形式化分析,为构建认知网络理论模型莫定了基础,最后指出了认知网络研究所面临的问题与挑战,并对该领域发展方向进行了展望。
分布式系统可伸缩性研究综述
陈斌,白晓颖,马博,黄俊飞
计算机科学. 2011, 38 (8): 17-24. 
摘要 ( 336 )   PDF(770KB) ( 890 )   
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可伸缩性(Scalabifity)反映了系统可随系统需求和资源变化,持续满足性能需求的能力。在不同的场景下,可伸缩性的基本定义和度量方法能够通过不同的角度进行理解和表达。根据系统需求和运行状态,改变可用资源数量以及任务调度方式,动态调整系统性能,是系统可伸缩性实现的主要途径。分布式资源管理系统可伸缩性设计的关键技术可以从并行任务调度和分布式系统框架两个方面进行分析。可伸缩性测试是检测和评价系统性能的主要依据,并行代码测试以及可伸缩性测试系统设计的主要方法是测试技术的两个重要组成部分。随着软件范型的发展变化,软件的部署和提供逐步向基于开放、共享虚拟化资源管理平台的在线服务方式的转变,可伸缩性已成为云计算背景下软件服务的重要性能指标,进一步探讨可伸缩性在新的软件范型下所面临的挑战性问题是可伸缩性研究的新方向。
粒度聚类算法研究
徐丽,丁世飞
计算机科学. 2011, 38 (8): 25-28. 
摘要 ( 111 )   PDF(455KB) ( 827 )   
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信息粒度是对信息和知识细化的不同层次的度量。基于信息粒度的聚类分析方法,凭借能够灵活选择粒度结构,消除聚类结果和先验知识之间的不协调性,有效完成聚类任务等优点,成为国内外学者的研究热点之一。从粗糙集、模糊集、商空间3个理论角度与传统聚类算法相结合,阐述并分析了把粒度的思想引入到聚类中的有效算法及其优缺点,并对这样结合后处理高维复杂数据的可行性及有效性做了分析与展望。
计算机网络与信息安全
分布式短事务系统中提交协议的研究
付艳艳,陈驰,冯登国
计算机科学. 2011, 38 (8): 29. 
摘要 ( 133 )   PDF(498KB) ( 359 )   
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分布式短事务系统具有事务简短、请求频繁的特点。现有的分布式提交协议多面向复杂的长事务应用场景,难以满足短事务处理的需求。针对分布式短事务系统的特点,提出一种新型的分布式事务提交方法。该方法在事务参与者之间建立互用日志,并通过询问协议进行交互,获得事务进展情况,从而减少了强制写日志次数和通信次数,优化了故障处理过程。与其他分布式提交协议和系统比较,本协议可以有效地提高事务效率,并具有更高的日志可用性。
无线传感器网络k-Anycast通信模型研究
高德民,钱焕延,严筱永,王晓楠
计算机科学. 2011, 38 (8): 33-37. 
摘要 ( 266 )   PDF(495KB) ( 343 )   
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针对无线传感器网络多基站多源路由问题,提出一种基于k-Anycast技术的路由协议,研究了多基站无线传感器网络中的最大生命期问题。首先根据数据能耗和数据流量守恒建立混合整型非线性规划模型,考虑到该数学模型为NP-hard问题,将其进一步转化为非线形规划模型,求解到达所有基站的链路,取最优k条链路为路由通路,根据链路生命周期分配数据流量,达到平衡能量消耗的目的,最终实现最大化最小生命期。实验仿真表明,该通信模型可以有效延长网络的生存周期。
用户模式下虚拟路由器的优化
尹栋,慕德俊,戴冠中
计算机科学. 2011, 38 (8): 38-41. 
摘要 ( 145 )   PDF(389KB) ( 375 )   
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网络虚拟化体系实现了在同一共享底层架构之上同时运行多个虚拟网络。然而,构建多异构网络并存的、可灵活配置的虚拟网络平台具有一定的挑战性,不仅需要减少虚拟网络之间的交互,还需要提供高速传输的网络特性。对此,提出了一种传统软件虚拟路由器优化方法,实现了用户模式中有效的数据包处理方式,以支持高速、灵活的虚拟网络。采用操作系统层虚拟化过程将物理主机分成多个虚拟机,虚拟路由的数据处理过程在独立的虚拟机中运行,以确保路由处理的安全配置;同时,采用一种优化的用户模式中数据包处理机制,实现了虚拟路由器的高速传输。实验结果证明,该设计中的虚拟路由与传统用户模式中的软件路由器相比,其传输速率提高了3倍以上。
一种基于资源分配策略的复杂网络中心性测度
陈国强,陈亮
计算机科学. 2011, 38 (8): 42. 
摘要 ( 102 )   PDF(332KB) ( 394 )   
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针对标准中心性测度不适用于非联通网络这一问题,提出了基于资源分配策略的复杂网络中心性测度。节点的资源分配中心性测度定义为节点从其它节点接受的资源量,如果一个节点从其他节点接受的资源量越多,则该节点越重要。通过人工网络和现实网络实验表明,该度量不仅适用于联通网络,也适用于非联通网络,相较于标准测度,可以检测桥节点,而且具有良好的稳定性。
基于跨层的中高速传感器网络多元参数调度与资源自适应分配算法
申建芳,程良伦
计算机科学. 2011, 38 (8): 45. 
摘要 ( 128 )   PDF(490KB) ( 349 )   
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针对中高速传感器网络中不同业务对QoS(quality of scrvice)的不同要求,跨层考虑物理层和数据链路层参数,提出了一种适合混合业务的多元参数调度算法和资源分配算法。该算法根据不同的业务动态调整时延补偿因子和吞吐量补偿因子两个参数,在满足实时业务QoS约束的前提下,以最大化系统吞吐量为目标建立了相应的优化模模型,对于实时业务能满足时延较小的要求,对于非实时业务能满足吞吐量较大的要求。仿真结果表明,该调度算法可以灵活地在系统功率效率和用户服务质量满意度之间取得折衷,并保证不同类型业务用户间的公平性。
分布式锁的Petri网建模及死锁检测
金红琳,刘波
计算机科学. 2011, 38 (8): 49-52. 
摘要 ( 175 )   PDF(321KB) ( 615 )   
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分布式锁管理DLM细化了锁模式的粒度,使得分布式系统具有更高的并发性,但死锁检测等锁的管理过程却更加复杂了,Petri网的应用能很好地解决该问题。为分布式锁建立Petri网模型,通过化简和合成建立系统的Petri网模型,借助Petri网的可达标识图实时检测出分布式系统的死锁状态,并查找死锁进程。
基于拓扑关键点保护的P2P网络拓扑优化
李榴,唐九阳,张章,肖卫东,汤大权
计算机科学. 2011, 38 (8): 53-57. 
摘要 ( 136 )   PDF(571KB) ( 364 )   
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网络连通性是对P2P网络拓扑结构进行优化的前提。为了确保P2P网络中每一个节点的相互连通,增强网络拓扑的抗毁性,应以分布式的方法有效地检测到拓扑关键点并合理地将其消除,以从本质上增强网络应对分割的抵抗力,同时显著地提高系统的容错性。对非结构化P2P网络的CAM拓扑关键点发现算法进行研究分析,提出SCAM 拓扑关键点发现算法,以提高探测效率,降低网络消耗。模拟实验结果表明,SCAM算法能够有效地发现拓扑关键点,提高网络可靠性。
一种基于双线性对的群密钥管理方案
周健,周贤伟,孙丽艳
计算机科学. 2011, 38 (8): 58-60. 
摘要 ( 265 )   PDF(321KB) ( 321 )   
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现有群密钥管理方案大都基于GDH(Group key Management Based on Diffi}Hellman)密钥交互协议,该协议限制了子树规模。针对这一问题,提出一种基于双线性对的群密胡管理方案(13PGKM, Group Kcy Managcmcnt based on I3ifinear Pairing),该方案在保证安全的前提下可扩大密钥树中子树的规模,以支持更大规模的网络,同时可使计算操作减少一半,以提高群密钥管理操作的效率。
采用一次交互优化IMS用户注册过程
王晓蜻,张奇支,范冰冰
计算机科学. 2011, 38 (8): 61-64. 
摘要 ( 121 )   PDF(455KB) ( 368 )   
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移动用户向IMS(IP Multimedia Subsystem)网络注册需要经过二次认证过程:GPRS接入认证及IMS对移动终端的认证。两者的认证过程中均采用AKA协议,它们包含很多类似的操作,增加了接入过程的延时,缺乏效率。针对IMS用户注册过程进行研究,在前人研究的基础上,通过SGSN和HSS之间的交互完成用户及网络之间的认证,避免了认证失败造成网络带宽的浪费,对IMS用户的注册过程进行了进一步优化。分析结果显示,改进后的注册过程优于先前所提出的注册过程。
隐私保护的不同坐标系两点距离计算
王涛春,罗永龙,左开中,杜安红
计算机科学. 2011, 38 (8): 65-68. 
摘要 ( 102 )   PDF(331KB) ( 525 )   
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坐标系变换是合作完成某项测绘作业过程中经常遇到的问题,但因为关系到自身的安全与利益,合作双方都不希望泄露各自的输入信息。首次提出保护私有信息的坐标系变换问题,同时设计了相应的变换协议,并以此协议为基础,进一步设计了不同坐标系下两点距离计算协议,分析了两协议的正确性、安全性及复杂性。在保护私有信息的条件下,解决了不同坐标系下两点距离计算问题,并将其应用到目标定位准确性判断问题中。
即时消息系统的好友关系网络拓扑建模与分析
王福林,高强,刘衍琦,王健
计算机科学. 2011, 38 (8): 69-73. 
摘要 ( 107 )   PDF(418KB) ( 350 )   
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即时消息系统目前已成为人们交友和沟通的主要工具,建模和理解其中的好友关系网络的建立和演化规律对于设计更加友好的即时消息系统很有益处。针对世界最大的即时消息系统之一的QQ,分析了好友关系网络的特点,统计了QQ用户的交友取向特征,考虑了实际的QQ联系人作为节点的出度和入度情况。不同于传统的基于节点 度的优先附着规则,提出了即时消息系统的好友关系网络基于用户属性进行建模和演化的规则,设计了相应的拓扑生成算法,讨论了模型各参数对拓扑演化的影响。实验结果表明,提出的生成模型较B八模型更好地体现了实际好友关系网络的特点,例如节点度分布、平均最短路径长度等。
容迟网络多副本路由技术研究
徐佳,王汝传,徐杰,廖俊
计算机科学. 2011, 38 (8): 74-79. 
摘要 ( 102 )   PDF(623KB) ( 362 )   
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容迟网络作为移动自组网和传感器网络的最新发展形式,在智能公路、生物监测、卫星通信、乡村通信、个人信息交换等领域具有十分广阔的应用前景。容迟网络路由设计是一个富有挑战性和前景的新兴研究领域,首先介绍容迟网络路由技术的基础及其分类,然后对其中的多副本路由算法进行深入研究和比较,最后结合该领域当前研究现状,对未来研究容迟网络多副本路由算法进行总结和展望。
一种针对Grain-v1的新差分错误攻击
王璐,胡予蹼,张振广
计算机科学. 2011, 38 (8): 80-82. 
摘要 ( 129 )   PDF(229KB) ( 390 )   
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通过分析流密码算法Grain-vl,提出了一种针对密钥流生成器的差分错误攻击。该攻击利用了前17轮密钥流次数较低的弱点,向LFSR的指定位置引入错误,通过差分得到17个线性无关的线性方程和80个内部状态,只需要猜测62bits的初始内部状态变量就可得到密钥种子。整个过程的计算复杂度为O(2 74,26)。结果表明,Grain-vl抗差分错误攻击的计算复杂度低于设计者宣称的O(2 80),也就是说,算法存在安全漏洞。
Web资源的多粒度语义标注及其应用技术研究
朱嘉贤,白伟华,李吉桂
计算机科学. 2011, 38 (8): 83-87. 
摘要 ( 126 )   PDF(492KB) ( 390 )   
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当前的Web搜索引擎获得的搜索结果都是基于关键字标注的Web文档、页面或链接,不支持对文档内部信息的检索。为支持Wcb资源内部信息的检索,研究多粒度语义标注,即按树根结点、分支结点、叶子结点及资源信息元为粒度单位对Web资源进行组织管理,并在此基础上探讨基于本体的搜索技术。初步的分析和实验表明,这样可以提高从形式多样的海量Web资源中获取所需信息的效率。
新的标准模型下基于身份的代理签名方案
冀会芳,韩文报,刘连东
计算机科学. 2011, 38 (8): 88-91. 
摘要 ( 106 )   PDF(335KB) ( 302 )   
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代理签名是原始签名者将其签名能力授权给代理签名者,从而代理签名者可以代表原始签名者对指定的消息进行签名。提出了一种新的基于身份的代理签名方案,并在标准模型下证明了方案是适应性选择消息和身份攻击下签名存在性不可伪造的,其安全性基于CDH假设是困难的。与现有标准模型下基于身份的代理签名方案相比,新方案的执行效率更高。
面向移动数字图书馆的情境敏感型知识推荐研究
胡慕海,蔡淑琴,谭婷婷
计算机科学. 2011, 38 (8): 92-95. 
摘要 ( 113 )   PDF(503KB) ( 384 )   
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随着移动通信的发展,数字图书馆的各种知识服务更多地在移动终端上实施,但现有的移动数字图书馆对于用户环境、场景等“情境”的感知能力不足,缺乏为用户提供适应当前情境的个性化知识推荐服务。因此提出基于信息嫡度量读者的情境敏感性。基于情境敏感度对读者进行相似性比较,并利用这种比较扩展了协同过滤算法。试验结果表明,该方法为移动数字图书馆具备情境敏感的能力,提高知识推荐的准确性提供了一种新的途径,有利于给读者提供既满足情境又符合其个性化需求的知识资源。
多信道多接口混合网络容量研究
陈林,魏淑桃,谭文安
计算机科学. 2011, 38 (8): 96-100. 
摘要 ( 126 )   PDF(427KB) ( 399 )   
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无线自组织网络有一个基本问题,即网络容量,它反映随着网络规模的增大,每个节点的数据吞吐量是如何变化的,该变化情况体现网络的可扩展性。多信道多接口混合网络的容量受到接口在信道间转换能力的影响和制约。通过建立该网络容量分析的数学模型,分别对接口固定、接口受限和接口自由转换3种情况下的网络容量进行研究,估计了它们的容量上限,构建了容量下界。理论分析结果表明接口转换能力对网络容量有重要影响。当接口可以自由转换时,网络容量没有损失。该研究结果为网络系统优化提供了重要理论参考。
不确定环境下的Ad-hoc网络可信性评价模型研究
刘建军
计算机科学. 2011, 38 (8): 101-105. 
摘要 ( 99 )   PDF(395KB) ( 300 )   
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运用不确定理论解决了Ad-hoc网络可信性模型的评价问题。运用不确定理论对Ad-hoc网络的信任度进行分析、评价和测试,提出了不确定综合评判方法,建立了Ad-hoc网络的可信性评价模型。该模型首先采用不确定变量表示各个评判因子的权重系数,增强了各因子权重的合理性;然后通过单因子评价模型对各因子进行评价;最后利用不确定综合评判模型确定Ad-hoc网络整体的可信度标准等级。通过实例运算得出综合评价结果。结果分析表明,该模型有效可行,且具有科学性和合理性。
传感器网络安全数据融合
张鹏,喻建平,刘宏伟
计算机科学. 2011, 38 (8): 106-108. 
摘要 ( 122 )   PDF(279KB) ( 395 )   
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安全数据融合的目标是在融合数据的同时,实现传感器节点感知数据end-to-end机密性与可认证性。End-to-end机密性一般由秘密同态加密技术来保障针对end-to-end可认证性与数据融合的矛盾,在同态认证技术不适用于多源多消息的背景下,为了实现end-to-end可认证性,采用对称加密技术构造了一个安全的数据融合认证方案。采用该数据融合认证方案与秘密同态加密方案,构造了安全的数据融合协议。安全性分析表明,该安全数据融合协议能在融合数据的同时保障感知数据end-to-end机密性与可认证性。
认知无线电中差值能量检测
唐成凯,廉保旺,张玲玲
计算机科学. 2011, 38 (8): 109-110. 
摘要 ( 123 )   PDF(268KB) ( 428 )   
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在认知无线电系统中,认知用户需要实时准确地判断频谱的使用情况。研究了能量检测算法的检测性能,发现当噪声波动性较大时,能量检测性能会大幅下降,在低信噪比时尤为明显。因此提出利用噪声不确定性的最大波动范围修正能量检测,并在此基础上提出了一种差值联合能量检测,即通过每次能量检测的差值变化大小校正判决结果,得到最终的融合判决结果。仿真表明,这种改进的能量检测方法的性能在保证传统能量检测优点的情况下有效地提高了认知用户对频谱实时准确的检测性能。
MIMO-OFDM系统中一种基于均方误差估计的最优导频设计
湛兴祥,黎锁平,陈伟儒,苏莹
计算机科学. 2011, 38 (8): 111-114. 
摘要 ( 143 )   PDF(376KB) ( 426 )   
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在MIMO-OFDM系统信道估计算法中,基于频域的最小二乘法在保证一定误差性能的条件下具有较低的系统实现复杂度,但其误差性能并非最佳。在比较多种导频辅助算法后,从接收端任意天线出发,设计了一种改善信道估计性能、减小算法复杂度的新导频结构。该导频序列中相位是相互正交且均匀分布的。而且与已有研究结果中导频矩阵设计采用实部加虚部的形式不同,文中的导频矩阵元素为实数或纯虚数,从而可以有效减小运算的复杂度。理论推导证明,新提出的导频结构是最佳的,均方误差最小。仿真结果显示,新提出的算法在不增加复杂度的基础上,具有比传统的最小二乘法更小的均方误差,并随着信噪比的增大越加明显;该算法比传统的最小二乘法系统误符号率小很多;随着子载波数的增加,在大信噪比的情况下,新提出的算法性能更为优越。
一种快速、有效的LBG初始码书生成算法
梁彦霞,杨家玮,李烨
计算机科学. 2011, 38 (8): 115-116. 
摘要 ( 108 )   PDF(281KB) ( 519 )   
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针对LBG算法依赖初始码书的问题,以贪婪树增长算法与码书间距最大化算法为基础,提出了一种新的LBG初始码书生成算法。该算法用贪婪树增长算法生成基础码书,再采用码书间距最大化算法从基础码书中生成初始码书。该算法相对于常用的分裂法降低了计算复杂度,节约了运算时间。与两种基本算法相比,它降低了量化的失真度与平均谱包络失真。
无线传感器网络的NS2扩展与仿真机制研究
张小庆,李春林,张恒喜
计算机科学. 2011, 38 (8): 117-120. 
摘要 ( 147 )   PDF(377KB) ( 431 )   
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分析了NS2的工作原理和仿真机制,重点介绍了分裂对象模型和离散事件调度模型。以无线传感器网络作为重点,阐明了NS2对无线传感器网络的扩展机制,包括节点能耗模型扩展、移动节点扩展以及相应路由协议扩展。在此基础上,介绍了NS2仿真传感器网络路由协议的代码调用过程及仿真模型,并以分簇路由协议LEACH为实例 进行了仿真实验,从而为解决NS2下无线传感器网络协议仿真的代码扩展问题提供了参考。
蜜罐取证的技术及法律问题研究
王剑虹,何晓行
计算机科学. 2011, 38 (8): 121-124. 
摘要 ( 161 )   PDF(435KB) ( 1311 )   
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蜜罐作为新兴的网络防御及动态取证技术,不仅能够主动防御网络攻击,而且还可以收集入侵者实施攻击的重要证据。它通过网络欺骗、端口重定向、报警、数据控制和数据捕获等技术,增强动态防护体系的检测与反应能力,提高网络的安全防护水平。蜜罐运行会产生一定的技术风险,而选择低风险蜜罐、强化系统的数据获取和报警功能以及增加连接控制和路由控制等能有效实现风险控制。对于蜜罐取证可能产生的陷阱、隐私权及责任等法律问题,则可采取避免过度主动引诱、隐私权提示及审慎监控等方式加以克服。
软件工程
一种基于广义随机Petri网的Web服务组合性能预测模型
朱俊,郭长国,吴泉源
计算机科学. 2011, 38 (8): 125-129. 
摘要 ( 127 )   PDF(879KB) ( 319 )   
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Web服务交互消息受到不可预知的网络环境的影响,因特网环境中的个体Web服务的性能表现与访问者的地域位置有关。于是,服务组合的性能则更加容易受到网络环境因素的影响。同时,服务组合的性能还会受到服务组合流程中不同的分支执行概率的影响。在这种情况下,服务组合建模只考虑组合本身,而不考虑网络环境因素和分支执行概率,这将会对模型的预测结果造成较大的偏差。为了能够真实地评估服务交互行为、网络环境与分支执行概率之间的关系,提出了一种基于广义随机Petri网的Web服务组合性能预测模型,该模型不仅引入了伙伴服务性能方面的因素,而且充分考虑了网络环境因素和分支执行概率,从而能够对被建模系统进行定性和定量分析,进而指导服务组合性能优化。
一种组合测试用例生成的可配置混合算法
孙文雯,蒋静,聂长海
计算机科学. 2011, 38 (8): 130-135. 
摘要 ( 111 )   PDF(1051KB) ( 362 )   
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组合测试是一种经过实践证明的科学有效的测试方法,其研究重点之一是组合测试用例集的生成算法。基于参数顺序渐进扩充策略IPO(In-Parameter-Order)是其中一种具有代表性的通用算法,其优势在于水平扩充算法的可选择性和测试用例集的可扩展性。算法在提取影响IPO策略效果的参数的基础上,给出可配置的IPO策略;采用遗传算法(Genctic-Algorithm)配置IPO策略中的水平扩充,得到新的混合算法IPO_GA。通过实验对可配置IPO策略中各个参数对算法的影响进行了对比分析;将IPO_ GA与部分已有算法进行了比较,结果表明在水平扩充过程中染色体较短时,IPO_GA效果较好;在解空间规模过大而导致染色体较长时,IPO_GA效果略差。
基于MDA的实时软件资源建模与模型转换的方法
吉鸣,黄志球,祝义,王珊珊,沈国华
计算机科学. 2011, 38 (8): 136-141. 
摘要 ( 105 )   PDF(609KB) ( 585 )   
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模型驱动体系结构(MDA)是一种以模型为中心的软件开发框架,其本质是元建模与模型转换。提出了一种基于MDA的实时软件资源建模与模型转换的方法。首先通过元建模抽象出包含资源信息的MARTS元模型以及价格时间自动机的元模型;然后利用模型转换语言ATL对MARTS元模型和价格时间自动机元模型构造转换规则,通过将对应的实例模型进行相互转换,实现在MDA下MAR"I'E模型到价格时间自动机模型的转换;最后通过形式化工具UPPAAL对模型转换结果进行形式化验证。实例分析表明了该方法的可行性与有效性,它能够提高实时软件资源建模的可信性。
一种基于共代数的面向对象形式语义
余珊珊,李师贤,苏锦钿
计算机科学. 2011, 38 (8): 142-146. 
摘要 ( 119 )   PDF(416KB) ( 315 )   
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针对面向对象方法的数学理论基础相对薄弱的问题,利用共代数方法从范畴论及观察的角度研究面向对象的形式语义及行为关系。首先,给出类和对象的共代数描述,其中抽象类定义成一个类规范,类定义为满足类规范的共代数,类的各个对象则看成共代数状态空间上的元素,并分别利用强Monads理论和断言给出方法的行为的参数化描述和语义约束;接着,利用共代数互模拟探讨了不同对象在强Monads下的行为等价关系;最后用实例说明如何通过PVS工具证明类规范的一致性及对象的行为关系。
整合RTSJ的动态实时OSGi服务部署机制研究
张奕,蔡皖东
计算机科学. 2011, 38 (8): 147-149. 
摘要 ( 108 )   PDF(344KB) ( 315 )   
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针对当前OSCi规范没有对服务的实时性提出具体标准和详细解决方案的问题,试图将Java实时规范(Real-Time Specification for Java,RTSJ)整合到OSGi架构中,以提供一种在动态实时嵌入式环境下部署实时组件和服务的解决方案。通过分析RTSJ对OSGi框架的影响,针对OSGi事件机制在RTSJ中不能满足实时计算要求的现状,提出了基于RTSJ实时线程的事件机制,解决了OSGi在RTSJ中自适应环境变化所导致的服务之间的实时切换问题,从而确保了基于OSGi架构的实时嵌入式系统在动态不确定环境下的实时性。
时态描述逻辑ALC-LTL的Tableau判定算法
常亮,王娟,古天龙,董荣胜
计算机科学. 2011, 38 (8): 150-154. 
摘要 ( 155 )   PDF(484KB) ( 658 )   
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时态描述逻辑ALC-LTL将描述逻辑ALC的描述能力与线性时态逻辑LTL的刻画能力结合起来,在具有较强描述能力的同时还使得可满足性问题保持在EXPTIME-完全这个级别。针对ALC-LTL缺少有效的判定算法的现状,将LTL的Tableau判定算法与描述逻辑ALC的推理机制有机地结合起来,给出了ALC-LTL的Tableau判定算法并证明了算法的可终止性、可靠性和完备性。该算法具有很好的可扩展性。当ALC-工`I'I、中的描述逻辑从ALC改变为任何一个具有可判定性特征的描述逻辑X时,只需要对算法进行简单修改,就可以得到相应的时态描述逻辑X-LTL的Tableau判定算法。
面向智能电子商务的移动Agent迁移策略研究
甘早斌,孔祥印,肖国强
计算机科学. 2011, 38 (8): 155-160. 
摘要 ( 105 )   PDF(582KB) ( 334 )   
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以智能电子商务系统为应用研究背景,综合考虑商家服务质量、网络负载等影响查询效率的因素,引入时间片概念,提出了一种基于商品智能搜索的Agent迁移策略模型。在模型中给出了一种客观准确的商家服务质量评价方法,采用申请与应答的方式有效避免了因网络负载和商家服务器负载等原因造成的迁移失败的问题,同时减少了网络带宽和服务器资源的浪费。
基于SystemC的AADL软构件仿真代码转换技术
马春燕,董云卫,陆伟,朱晓燕
计算机科学. 2011, 38 (8): 161-164. 
摘要 ( 102 )   PDF(472KB) ( 538 )   
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目前,AADI在任务关键和安全关键嵌入式领域有着良好的应用。如何在设计阶段对AADI模型进行仿真,并根据仿真结果迭代构造和精化设计模型,以尽早发现设计模型中存在的问题,保障设计模型的质量,进而减少系统开发的代价,是目前急需解决的技术挑战。SystemC是一种软硬件协同仿真的系统描述语言,由此提出了AADI. 软构件到SystemC仿真代码的转换技术上,设计和实现了转换工具,并以航行控制系统为例,阐释了转换技术和基于SystemC的线程调度仿真。通过本研究成果,用户可以实现基于SystemC的AADL软构件的仿真,包括软构件之间交互、执行时间和线程调度的仿真等,用户也可以将研究成果与基于SystemC的AADI执行平台构件仿真相结合,对软硬件进行协同仿真。
数据库与数据挖掘
基于缩进轮廓的HTML文档重复模式挖掘方法
朱沿旭,王怀民,史殿习,尹刚,袁霖,李翔
计算机科学. 2011, 38 (8): 165-168. 
摘要 ( 93 )   PDF(414KB) ( 327 )   
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HTML文档重复模式挖掘是找到Web页面编码模版的关键,是Web数据自动抽取和Web内容挖掘的基础。传统的基于字符串匹配和树匹配的重复模式挖掘方法虽然具有较高的精确度,但是其性能对于处理海量的Web页面来说仍然是一个挑战。为了提高性能,提出了一种基于缩进轮廓的HTML文档重复模式挖掘方法。该方法首先定义了缩进轮廓模型,是一种由HTML文档每行代码的缩进值及行首的HTML标签构成的数据结构,它是HTML文档的一种简化抽象;该方法通过检测缩进轮廓中的串联重复波段,间接地挖掘HTML文档中的重复模式。实验表明,该方法不但具有较高的精确度,而且较明显地提升了性能。
基于类别信息的特征子图选择策略
王桂娟,印鉴,詹卫许
计算机科学. 2011, 38 (8): 169-170. 
摘要 ( 110 )   PDF(465KB) ( 408 )   
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选择频繁的特征子图在基于频繁子图的图数据分类中起着非常重要的作用。提出了一种基于类别信息的特征子图选择策略,即从候选的频繁子图中选出独有频繁子图和显著频繁子图作为特征子图。实验结果显示,在对化合物数据分类时,该选择策略在分类性能上优于SVM方法特征选择策略和CEP方法的特征选择策略。
基于学术社区的学术搜索引擎设计
陈国华,汤庸,彭泽武,李建国
计算机科学. 2011, 38 (8): 171-175. 
摘要 ( 138 )   PDF(698KB) ( 2675 )   
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学术社区和学术搜索引擎在科研活动中日趋重要。给出了一个基于学术社区的学术搜索引擎的设计方案,指出了它应具备的功能,提出了应着重解决的关键问题,并对部分问题提出了实现思路。给出了系统的架构设计,并讨论了文献资料的整合算法,将分散在不同位置、提供不同内容的学术信息组合为一个整体,有效地解决了文献提取问题。针对普通中文分词组件在对姓名进行分词时准确率较低的问题,设计了一个专门针对姓名进行分词的高效的算法。在开源框架Nutch和HBase的基础上,实现了一个学术搜索引擎,并在实验中验证了设计的有效性。
基于类FP-tree的多层关联分类器
李琳,邵峰晶,杨厚俊,孙仁诚
计算机科学. 2011, 38 (8): 176-178. 
摘要 ( 94 )   PDF(345KB) ( 316 )   
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针对传统多层关联分类挖掘产生大量冗余规则而影响分类效率的问题,提出了一种基于类FP-tree的多层关联分类器MACCF(Multi-level Associative Classifier based on Class FP-tree)。该分类器依据事务的类标号划分训练集,采用闭频繁模式(CLOSET+)产生完全候选项目集,通过设计适当的类内规则剪枝策略和类间规则剪枝策略,减少了大量冗余的分类规则,提高了分类的准确率;采用交又关联规则方法,解决了交叉层数据的分类问题,实验结果 表明了算法的高效性。
一种基于连接度的空间线对象聚类算法
柳盛,吉根林,李文俊
计算机科学. 2011, 38 (8): 179-181. 
摘要 ( 105 )   PDF(317KB) ( 336 )   
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目前大多数聚类算法主要针对空间点对象且未考虑空间对象的拓扑关系。利用空间线对象相交关系定义了空间线对象连接度,提出一种基于连接度的空间线对象聚类算法SLCC(Spatial Lines Clustering Algorithm Based on Connectivity)。该算法以K-means算法为基础,以空间线对象的连接度作为“距离”进行空间线对象聚类。实验结果表明,SLCC算法能实现空间线对象的空间聚类,并具有较高的效率。
无线数据广播中动静结合分片段移动实时事务模型
党德鹏,徐娟
计算机科学. 2011, 38 (8): 182-184. 
摘要 ( 73 )   PDF(282KB) ( 298 )   
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无线广播环境非对称通信等的诸多限制以及数据访问者的移动性及实时性等需求,使平坦事务模型及现有移动事务模型都无法满足无线数据广播中移动实时事务处理的要求。从无线数据广播环境特点出发,针对移动应用需求特征,提出了一种动静结合分片段移动实时事务模型。
人工智能
基于语义相关的信息聚焦数学模型及方法研究
黄宏斌,熊芳,邓苏,张维明
计算机科学. 2011, 38 (8): 185-188. 
摘要 ( 77 )   PDF(397KB) ( 335 )   
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信息服务目前依然是一个研究热点。提出了基于语义关联的信息聚焦概念及数学模型。信息聚焦作为一种新的信息服务方式,利用信息之间的语义关联关系实现信息汇聚。首先给出了基于本体的元数模型以及信息、信息空间的数学模型和信息聚焦的数学描述,并在此基础上提出了基于本体的语义相关及信息聚焦的形式化描述。
基于系统中心本体的分层抽象模型
王楠,孙善武,欧阳丹彤
计算机科学. 2011, 38 (8): 189-192. 
摘要 ( 98 )   PDF(368KB) ( 312 )   
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本体类分层关系的确定,使得能够利用不同抽象度本体类之间的抽象映射自动构建物理世界的分层模型。根据本体类型的不同将已有的本体类定义为对象本体类(Object based Ontology Class),并对流片段(Flow Fragment)的概念加以扩展,提出以系统为中心的流本体类(Flow-based Ontology Class)的概念。定义了流片段的行为不可区分性,从两个不同的方向讨论了流本体类的分层表示:一是对构成流本体类的流片段的不同抽象度分层扩展;二是对构成流本体类的不可区分的流片段的合并分层扩展。给出了流本体类的分层过程,定义了系统级的映射关系,即流片段之间的抽象映射,指出该映射为基于系统中心本体的模型抽象分层过程提供了直接的转换运算。并且,流本体类的分层关系的确定也为基于系统中心本体的模型设计任务提供了可共享和重用的机制。
云计算环境下差别矩阵知识约简算法研究
钱进,苗夺谦,张泽华
计算机科学. 2011, 38 (8): 193-196. 
摘要 ( 95 )   PDF(344KB) ( 299 )   
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知识约简是粗糙集理论的重要研究内容之一。经典的差别矩阵知识约简算法只能处理小数据集,而已有的任务并行的知识约简算法是假设所有数据一次性装入内存中,这显然不适合处理海量数据。为此,剖析了差别矩阵元素的特性,根据属性(集)的不可辨识性和云计算技术MapRcducc设计了适合数据并行的差别矩阵,并首次提出了面向大规模数据的差别矩阵知识约简算法。实验结果表明该知识约简算法是有效可行的,且具有较好的可扩展性。
具有学习机制及情绪特征的连续进化博弈仿真
邵增珍,王洪国,刘弘,成照乾,尹会娟
计算机科学. 2011, 38 (8): 197-200. 
摘要 ( 113 )   PDF(493KB) ( 320 )   
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当前博弈理论的研究主要集中在合作竞争及稳定性的分析上,有关心理因素对博弈过程的影响的研究尚不多见。将情绪特征引入连续进化博弈过程,可更为真实地仿真群体博弈过程。针对不同决策风格的个体,建立个体学习机制及根据情绪特征的策略变异机制。仿真结果表明,学习能力有助于个体之间的博弈平均合作率及群体收益总量的提高;情绪对个体收益产生一定的波动性影响,但对群体平均收益的波动性影响不大。
基于局部重构与全局保持的半监督维数约减算法
韦佳,文贵华,王文丰,王家兵
计算机科学. 2011, 38 (8): 201-204. 
摘要 ( 187 )   PDF(380KB) ( 319 )   
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针对基于局部与全局保持的半监督维数约减算法(LGSSDR)对部域参数选择比较敏感以及对部域图边权值设定不够准确的问题,提出一种基于局部重构与全局保持的半监督维数约减算法(工RGPSSDR)。该算法通过最小化局部重构误差来确定部域图的边权值,在保持数据集局部结构的同时能够保持其全局结构。在Extended YaleB和 CMU PIE标准人脸库上的实验结果表明LRGPSSDR算法的分类性能要优于其它半监督维数约减算法。
消费者在线评论有用性影响因素模型研究
彭岚,周启海,邱江涛
计算机科学. 2011, 38 (8): 205-207. 
摘要 ( 108 )   PDF(417KB) ( 1055 )   
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消费者在线评论的价值已经得到消费者和在线零售商的公认,对评论有用性的研究已经成为新的研究热点。从减少消费者决策风险出发,在感知诊断性概念基础上定义了评论有用性概念,构建了一个评论有用性影响因素模型。从传播说服理论的维度考察,评论等级、评论长度、好评率和使用互联网经验是影响评论有用性的重要因素。商品类型对评论有用性具有调节作用。
基于量子遗传算法的移动机器人的一种路径规划方法
刘传领,雷燕,杨静宇
计算机科学. 2011, 38 (8): 208-211. 
摘要 ( 134 )   PDF(347KB) ( 376 )   
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以人工势场法和栅格法为基础,考虑到遗传算法的“收敛速度慢”和“早熟收敛”问题,提出了一种基于量子遗传算法的机器人路径规划方法。该方法采用栅格法进行路径规划,利用人工势场法控制移动机器人,利用量子遗传算法选择最优或次优个体,并且引入双适应度评价函数评价进化个体,为最优或次优个体进入下一代提供了保障。仿真实验表明,该方法的寻优能力及稳定性均优于遗传算法和量子遗传算法,且具有更好的收敛性以及更强的连续空间搜索能力,适于求解复杂优化问题。
面向非特定人语音情感识别的PCA特征选择方法
罗宪华,杨大利,徐明星,徐露
计算机科学. 2011, 38 (8): 212-213. 
摘要 ( 128 )   PDF(265KB) ( 356 )   
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在语音情感识别中,如何选取有效的情感特征是识别过程的重要环节。迄今为止,一些常用的特征选择算法虽然能够帮助提高识别性能,但也存在理论性不强、随机性高、计算量大的缺点。因此提出了一种基于主成分分析(PCA)的特征选择方法,亦即对原始特征集合先进行PCA变换,再利用变换矩阵分析出原始特征进行变换时各自的权重,最后根据权重的大小对原始特征进行选择。实验结果表明,选择出的特征对识别率具有较大的贡献,属于重要特征。
二值决策Bayesian粗糙集模型属性约简研究
周杰,苗夺谦
计算机科学. 2011, 38 (8): 214-216. 
摘要 ( 79 )   PDF(383KB) ( 343 )   
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Bayesian粗糙集模型作为经典粗糙集理论与Bayesian推理发展的综合模型,其近似区域划分以事件发生的先验概率为基准,可有效处理众多实际问题,如医疗诊断、故障检测、经济预测等。针对二值决策Bayesian粗糙集理论,证明了Slezak和Giarko属性约简模型等价,并进一步给出了相应分辨矩阵描述,从而经典粗糙集模型中基于分辫矩阵的知识约简思想均可平移应用于Bayesian粗糙集模型,丰富了Bayesian粗糙集理论体系。
软间隔模糊粗糙支持向量机
鲁淑霞,忽丽莎,王熙照
计算机科学. 2011, 38 (8): 217-220. 
摘要 ( 102 )   PDF(317KB) ( 301 )   
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分析了硬间隔模糊粗糙支持向量机(FRSVMs)的优点与不足。FRSVMs通过修改硬间隔支持向量机(SVMs)的约束条件提高了泛化能力;FRSVMs虽然将训练样例的条件属性与决策属性之间的不一致性考虑在内,但是在寻找最优超平面时仍然要求将训练集完全正确地分开,因此对噪音具有敏感性。针对FRSVMs的这个缺点,提出了软间隔模糊粗糙支持向量机(C-FRSVMs)。它使用高斯核函数作为模糊相似关系,将数据集中样例的条件属性与决策标签之间的不一致程度考虑在内;在训练寻找最优超平面的过程中允许存在错分点,并对原始最优化问题中训练样例的错分程度进行惩罚;既考虑了间隔最大,又考虑了训练误差最小,从而降低了对噪音的敏感性。实验表明:针对一些数据集,无论其是否存在异常点,C-FRSVMs在测试精度上都可以同时优于硬间隔SVMs、软间隔支持向量机(C-SVMs)和FRSVMs,从而进一步提高了FRSVMs的泛化能力。
半P-集合(XF,X)与噪声数据剔除-应用
李豫颖
计算机科学. 2011, 38 (8): 221-225. 
摘要 ( 103 )   PDF(421KB) ( 312 )   
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半P-集合(half packet sets)是由内P-集合XF (internal packet set XF)与有限普通集合X构成的集合对,或者(XF,X)是半P-集合,它具有内一动态特性。为了剔除噪声数据,获得目标数据,利用半P-集合提出了基于属性补充的递推一别除噪声数据的方法。提出了噪声数据、噪声数据集成与F-数据核概念;给出了噪声数据与F-数据生成的递推方法与递推结构、噪声数据集成与F-数据核关系定理、F-数据依赖与辫识定理、噪声数据递推-剔除定理、噪声数据辨识准则与噪声数据递推-剔除准则,以及噪声数据递推-剔除应用。半P-集合是P-集合理论与应用的一个新的研究分支,是研究具有内一动态信息系统的一个新的数学方法。
生产批量计划问题的RCWW算法验证研究
韩毅,蔡建湖,周根贵,李延来,缪卫南
计算机科学. 2011, 38 (8): 226-231. 
摘要 ( 286 )   PDF(496KB) ( 491 )   
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Wagner-Whitin( WW)算法是经典的、求解生产批量计划((Lot-sizing Planning,LSP)问题的最优启发式算法,对于中小规模问题可以有效求得产品的最优生产量。随机累加WW(Randomized Cumulative WW,RCWW)算法是改进了的WW算法,适用于求解具有一般生产结构的、多层级LSP问题。RCWW算法的求解效果已经得到了验证。根据RCWW算法的求解思想,通过采用C语言进行编码实现算法流程。通过对具有一般生产结构LSP问题的标准算例进行求解,验证了RCWW算法的求解效果,发现了原文献的错误,证明了作者对RCW W算法的正确理解。
基于事件实例驱动的新闻文本事件抽取
许旭阳,李弼程,张先飞,韩永峰
计算机科学. 2011, 38 (8): 232-235. 
摘要 ( 76 )   PDF(349KB) ( 1064 )   
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目前,事件抽取的流行方法是以事件元素或触发词进行驱动,但该方法容易导致正反例不平衡,且在语料库规模较小时存在一定的数据稀疏问题。提出了一种基于事件实例驱动的事件抽取方法。首先,从文档句子中抽取出刻画一个事件发生有代表性的特征,构成候选事件实例表示;其次,通过二元分类器对新闻文本中的事件实例与非事件实例进行分类;最后,对事件实例采用基于层次聚类的k-mcdoids算法完成事件抽取。该方法不仅克服了正反例失衡以及数据稀疏问题,而且解决了预先定义事件类别的局限性。实验结果验证了该方法的有效性,对比传统方法,事件抽取的准确率与召回率均获得了显著的提高。
多值直觉模糊集信息融合研究
王超,周启海,李燕
计算机科学. 2011, 38 (8): 236-238. 
摘要 ( 84 )   PDF(322KB) ( 303 )   
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多值直觉模糊集是对直觉模糊集的拓展,较传统直觉模糊集在描述不确定、不精确、信息不完全问题时的能力更强。但如何将多值直觉模糊集中的多个隶属度与非隶属度进行融合,进而得到综合的评判准则,这是在应用多值直觉模糊集合分析问题时首先要解决的问题之一。现对此问题进行了研究,并为其构造了几种融合方法。
基于多尺度句子信息的语义距离计算
王忠林
计算机科学. 2011, 38 (8): 239-241. 
摘要 ( 95 )   PDF(387KB) ( 302 )   
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句子语义距离计算是许多智能系统的一项基础技术。基于多尺度分析思想,提出一个多级语义距离计算方法。首先通过词汇级语义距离算法对句子对进行初步过滤,然后对于语义距离小于一定阂值的例子进行语法分析、语义分析;获得标准语义分析框架之后,再次对框架中的中心概念进行比较,最后对通过二级筛选的句子对使用基于动态权重的语义同构算法进行计算,得到最终的语义距离。最后通过实验验证,该方法总精度达到73.3%,对相关度比较高的情况,到达和基于语义级算法相近的91. 4%。
基于超椭球的多类文本分类算法研究
秦玉平,陈一荻,王春立,王秀坤
计算机科学. 2011, 38 (8): 242-244. 
摘要 ( 73 )   PDF(261KB) ( 392 )   
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提出一种基于超椭球的多类文本分类算法。对每一类样本,在特征空间求得一个包围该类尽可能多样本的最小超椭球,使得各类样本之间通过超椭球隔开。对待分类样本,通过判断其是否被超椭球包围来确定类别。实验结果表明,与超球方法相比,该方法具有较高的分类精度和分类速度。
一种基于(m+λ)-ES进化策略的特征选择方法
冯林,原永乐
计算机科学. 2011, 38 (8): 245-247. 
摘要 ( 80 )   PDF(279KB) ( 421 )   
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特征选择是模式识别和数据挖掘等研究领域的一个热点。提出了一种新的特征选择方法FeBES ( Feature Selection Based on (m+λ)-ES Evolutionary Strategy),它以遗传算法为基础,以定义的最优特征集的评价准则为适应度函数,采用(m+λ)-ES进化策略挑选出一组较高质量的特征子集。仿真实验结果表明了该方法的有效性。
用SOM网络从移动通信数据中识别相似个体
陈蔼样
计算机科学. 2011, 38 (8): 248-252. 
摘要 ( 77 )   PDF(588KB) ( 326 )   
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从移动电话通信数据中挖掘用户有用信息,被认为是富有研究价值的一项工作。利用从94个Nokia 6600用户中收集的实际通信记录,根据用户的通信统计情况,结合用户的调查数据,形成能被SOM网络接受的训练数据集。在此基础上,给出了基于SOM (Self-Organizing Map)的相似个体识识别系统SSRS ( Similary Subject Recognition System),该系统在训练好的SOM网络支持下,能够对群体中的个体进行有效分类,从而为预测个体将来行为莫定基础。
基于自适应蚁群优化算法的认知决策引擎
罗云月,孙志峰
计算机科学. 2011, 38 (8): 253-256. 
摘要 ( 92 )   PDF(377KB) ( 487 )   
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认知决策引擎的设计是认知无线电系统中的一项关键技术,它的主要功能是依据通信环境的变化和用户需求动态地配置无线电工作参数。提出了一种基于自适应蚁群算法的认知决策引擎来实现工作参数的最优化配置。该算法在基本蚁群算法的基础上加入了路径选择机制和信息素挥发因子自适应调整机制,保证了算法的全局搜索能力和收敛速度,有效地避免了容易陷入局部最优解的缺陷。仿真结果表明,在不同的环境下基于该算法的认知引擎比GA和ACO算法具有更好的性能。
一种基于距离的自适应模糊粒子群优化算法
李朔枫,李太勇
计算机科学. 2011, 38 (8): 257-259. 
摘要 ( 132 )   PDF(257KB) ( 302 )   
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传统的粒子群优化算法((Particle Swarm Optimization,PSO )在更新粒子的速度时忽略了各粒子间的差异,在一次迭代中,各粒子采用相同的惯性权值来更新粒子的速度。为了体现各粒子的差异,提出了一种基于距离度量的自适应模糊粒子群优化算法(Distance-based Adaptive Fuzzy Particle Swarm Optimization, DAFPSO)。DAFPSO根据各粒子与最优粒子的差异,设计了相应的隶属函数来自适应地调整粒子的惯性权值。通过基准测试函数对算法进行了实验,从而验证了DAFPSO算法的有效性。
图形图像
基于自适应脊波网络的高光谱遥感图像分类
孙锋利,何明一,高全华
计算机科学. 2011, 38 (8): 260-264. 
摘要 ( 87 )   PDF(461KB) ( 423 )   
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神经网络是遥感地物自动分类的重要工具之一。利用多尺度几何分析中的眷波基函数建立了一种自适应眷波网络模型。在传统自适应粒子群算法的基础上,提出一种引入粒子密度因子的自适应粒子群优化算法作为网络训练算法。为验证其性能,利用互信息约简技术对22。波段AVIRIS 92AV3C高光谱数据进行约简,并将它们作为网络输入实现对高光谱遥感地物的自动分类。仿真试验表明:引入粒子密度因子的粒子群算法与传统粒子群算法相比,不易出现早熟问题,在处理高维非线性组合优化问题时具有一定优势;由于眷波函数对高维奇异性的表征能力,相比于传统的RBF和SVM分类器,脊波神经网络分类器对具有明显边界特征的地物分类问题具有较高的精度,同时网络规模小,结构简单。
用于图像场景分类的空间视觉词袋模型
王宇新,郭禾,何昌钦,冯振,贾棋
计算机科学. 2011, 38 (8): 265-268. 
摘要 ( 116 )   PDF(376KB) ( 385 )   
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以传统的词袋模型为基础,根据同类场景图像具有空间相似性的特点,提出了一种用于图像场景分类的空间视觉词袋模型。首先将图像进行不同等级的空间划分,针对对应空间子区域进行特征提取和k均值聚类,形成该区域的视觉关键词,进而构建整个训练图像集的空间视觉词典。进行场景识别时,将所有空间子区域的视觉关键词连接成一个全局特征向量进行相似度计算。最终的场景分类结果使用V1滤波器和PACT两种特征在支持向量机LIBSVM上获得。
眼镜遮挡下的正面人脸识别
林庆,马伟阳,单平平,詹永照,梁军
计算机科学. 2011, 38 (8): 269-271. 
摘要 ( 159 )   PDF(277KB) ( 363 )   
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针对眼镜遮档对人脸识别影响较大这一问题,提出一种从正面人脸图像中提取并摘除眼镜的方法。首先利用主成分分析和独立成分分析法对输入的戴眼镜人脸进行重建,对比重建人脸和输入人脸,从而提取眼镜遮档区域;然后经过迭代误差补偿合成相应的无眼镜人脸;最后考虑到合成图像的特殊性,使用改进的特征加权方法实现人脸识别。实验结果表明,利用提出的人脸重建和特征加权方法进行戴眼镜人脸识别,正确率可以达到91%,优于传统方法。
基于直线射影特征的摄像机参数标定方法
王志良,张琼,迟健男,史雪飞
计算机科学. 2011, 38 (8): 272-274. 
摘要 ( 125 )   PDF(260KB) ( 561 )   
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对于精度要求高、成本低或使用广角镜头的系统,在标定摄像机参数时需要校正镜头畸变。通常在摄像机标定算法中,镜头畸变参数的校正和摄像机参数求解都结合在一起,增加了算法的复杂性,并且依赖标定模板。针对以上问题,提出了一种新的标定方法,即不需要标定模板,也不需要确定空间点的精确坐标。首先通过直线的射影不变性校正镜头畸变参数,再根据直线的正交性标定摄像机内参数。仿真实验和真实图像实验结果表明,在直线特征明显的场合,该方法精度高,可靠有效。
基于肤色信息与宽度优先搜索的AAM人脸特征定位算法
薛卫,梁敬东,林金星
计算机科学. 2011, 38 (8): 275-277. 
摘要 ( 133 )   PDF(261KB) ( 365 )   
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提出了一种结合肤色信息与宽度优先搜索的AAM(Active Appearcance Models)人脸检测算法。该算法充分利用彩色人脸图像中的肤色信息,建立肤色模型,结合形态学运算和宽度优先搜索算法,定位人脸重心,有效地缩小了搜索窗口。实验表明,和AAM算法相比,该算法不仅检测率提高,而且速度提高60%以上。
改进的最大嫡闭值分割及其快速实现
张新明,张爱丽,郑延斌,孙印杰,李双
计算机科学. 2011, 38 (8): 278-283. 
摘要 ( 100 )   PDF(602KB) ( 432 )   
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针对传统二维最大嫡阂值法对二维直方图采用近似处理等的不足,提出了改进的二维最大墒快速阈值分割方法。首先对部域模板进行改进,将改进后的模板用来构建二维直方图,并将最大嫡法用于此直方图上,以便获得最佳阈值;然后,舍弃传统的二维直方图中关于主对角区域的概率近似为1的假设,使阂值选取更准确;最后,分析二维直方图投影,得到其特性,并证明两定理的存在。利用此特性和两定理导出新型、快速的递推算法来降低计算复杂度。仿真实验结果表明,与当前二维最大嫡法相比,提出的方法不仅分割更准确和抗噪性更强,而且占用的存储空间更少,分割速度更快,分割时间少于0.04s。
体系结构
异构平台上基于OpenCL的FFT实现与优化
李焱,张云泉,王可,赵美超
计算机科学. 2011, 38 (8): 284-286. 
摘要 ( 195 )   PDF(366KB) ( 1184 )   
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快速傅立叶变换作为20世纪公认的最重要的基础算法之一,在大规模科学计算处理、数字信号处理、图形图像仿真等众多领域有着广泛的应用。OpenCL是首个面向异构系统通用的并行编程标准,为软件开发人员提供了统一的面向异构系统的并行编程环境。首先,在异构平台Cell和GPU上使用OpcnCL实现了基于2的幂一维FFT,并 对其进行了测试和分析,在Cell平台上当数据规模适中时它能够达到SDK性能的65%,当数据规模继续增大时,相对性能有所降低。此外,针对Nvidia Fermi平台,手工调优了小因子的FFT,使其性能接近于CUFFT的140%。
基于给定访问序列的NFS预取技术
骆志军,许建卫,郑规,刘新春,邵宗有,聂华
计算机科学. 2011, 38 (8): 287-290. 
摘要 ( 102 )   PDF(409KB) ( 464 )   
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网络文件系统(Network Filc System)由于其稳定、易用而得到了广泛的应用。为了提高NFS服务器端的I/O性能,提出一种在给定客户端访问序列的NFS服务器端伪随机序列预取(NPRP: NFS Pseudo Random Prefetch)机制。实验测试结果表明,NPRP机制对特定应用的NFS服务器的I/O带宽提升超过2倍。
绿色网络存储系统的动力学分析模型
葛雄资,冯丹,陆承涛,金超
计算机科学. 2011, 38 (8): 291-296. 
摘要 ( 94 )   PDF(597KB) ( 299 )   
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分析和研究了复杂网络存储系统中能耗管理控制的动力学行为规律。通过分析网络存储系统中的磁盘能耗模型,提出一种针对分布式网络存储系统的理想化能耗优化数据布局模型(IEEDP)。在此基础上,结合数据迁移和数据复制技术,提出一种基于二维元胞自动机的绿色网络存储系统模型(GNSSCA)。实验表明,通过节点的局部性调节行为,该系统呈现出复杂的时空演化现象。系统总体副本个数随着负载的增加而出现相应的增加并最终趋于稳定。在负载较低的情况下,节点的访问队列长度嫡出现近似的幂律分布。