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
2012年第9期, 刊出日期:2018-11-16
  
综述
HybSim:一种混合型流媒体存储的仿真系统
柴云鹏,杨楠
计算机科学. 2012, 39 (9): 1-4. 
摘要 ( 204 )   PDF(466KB) ( 567 )   
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高性能和低功耗的特点使闪存逐渐赢得广泛关注,而最常见的闪存使用方式是和内存、磁盘一起构成混合型 存储系统,对于流媒体这样对存储容量和访问性能要求都非常高的应用来说尤其如此。但是,目前还缺少准确、全面 的混合型存储仿真工具来支持混合存储的研究工作。首先,在对基于闪存缓存的混合存储的体系结构和能耗等关键 问题进行建模的基础上,设计并实现了一套混合型流媒体存储的仿真系统HybSim。相对于目前国际上广泛使用的 存储仿真系统DiskSim及其闪存补丁,HybSim增加了各类典型的混合型存储系统的实现、能耗模块、文件级管理和 访问支持、流媒体服务模式支持,以及对性能、服务质量、能耗、设备耗损程度的统计模块等。基于HybSim对混合型 流媒体存储系统在性能和节能两个方面进行了详细的仿真实验,并对几种典型的混合型存储系统体系结构在性能、服 务质量、节能、设备磨损等方面的优劣进行了详细分析和比较。
基于OGC规范的空间信息网格安全体系研究
雷星松,李国庆,于文洋,解吉波,胡霞
计算机科学. 2012, 39 (9): 5-8. 
摘要 ( 120 )   PDF(472KB) ( 583 )   
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网格技术在空间资源共享上起到了很大的作用,海量遥感数据、复杂的测量数据、专业的地学软件、科学的计 算模型等数据和计算资源通过服务化技术,在网格环境能够提供一体化、按需服务。为了保证资源所有者的控制权和 资源的私有性以及用户的隐私,需要设计一个完整的安全体系来从资源层、传输层、服务层、应用层等各个级别保证安 全,同时要尊重网格节点的自治性和网格服务的整体性。本研究能够为跨区域、跨组织的数据和计算资源网格化共享 的安全方案提供借鉴作用。
服务化的科研成果
面向MPEG-21 DIA的适配决策模型
童名文,刘清堂,石俊杰
计算机科学. 2012, 39 (9): 9-14. 
摘要 ( 349 )   PDF(520KB) ( 637 )   
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通用多媒体内容访问是未来多媒体服务的常用模式。针对这一访问模式,MPEG21提出了DIA技术框架, 以期实现相关技术标准化。但是,DIA现在只对上下文描述等元数据制定了标准,而适配决策引擎仍然是一个开放问 题。针对已有适配决策模型存在的问题,提出了一种适配决策树模型,该模型将适配决策视为序列决策,并用决策树 对其建模。为满足多媒体服务的个性化需求,利用用户偏好信息建立适配决策树。此外,利用优化模型构建决策空 间,使参与决策的对象数缩小为模态数,从而减少了适配决策时间,满足了多媒体服务的实时性。通过仿真实验证明, 该适配决策树模型在决策误差和平均迭代次数两个指标上都优于或相近于已有的适配决策模型。
计算机网络与信息安全
基于DoLFA的高效正则表达式匹配算法
杜文超,陈庶樵,胡宇翔
计算机科学. 2012, 39 (9): 15-19. 
摘要 ( 166 )   PDF(542KB) ( 826 )   
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随着规则数量的急剧增长,表示正则表达式的DFA(Dctcrministic Finitc Automata,确定型有限自动机)容易 引起状态空间爆炸,难以满足高速网络的实时处理需求。提出一种高效的正则表达式匹配算法,该算法通过将正则表 达式分割为精确串、字符集合以及重复字符3个子集,分别对其进行分区优化及检测,然后再利用结点信息对匹配信 号进行连接,即构建一种特殊的状态机DoLFA(DividcoptimizcI_ink Finitc Automata)。理论分析和仿真结果表明, 该算法可以大大节省存储空间,并获得较高的吞吐量,且具有较强的扩展性。
基于无证书公钥的安全V2I通信协议
刘唐,汪小芬,肖国镇
计算机科学. 2012, 39 (9): 20-23. 
摘要 ( 143 )   PDF(346KB) ( 623 )   
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随着各种交通问题的增加,车载自组织网络的各种应用不断被提出,其安全性也成为研究的焦点。基于无证 书公钥系统,提出了高效的安全V2I通信协议,其既避免了基于传统公钥系统的协议需做证书验证和维护的缺陷,又 避免了基于身份的公钥密码系统的协议中密钥分发的缺陷。与具有相同安全级别的一个基于证书的安全V2I通信协 议相比,本协议的效率提高了一倍,它更适合于车载自组织网络。
一种改进的物联网二进制防碰撞算法
钱晓军,朱颖,吉根林
计算机科学. 2012, 39 (9): 24-27. 
摘要 ( 148 )   PDF(335KB) ( 633 )   
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射频识别技术作为物联网应用中的关键技术,不可避免产生碰撞。鉴于基本二进制防碰撞算法存在的不足, 提出一种改进的二进制防碰撞算法,即根据已经得到的冲突信息,动态发送数据,改进返回方式,减少数据发送量和搜 索命令的发送次数。结果表明,相对于基本二进制防碰撞算法,该算法提高了系统吞吐量,降低了系统传输时延,十分 适合于大量标签识别的物联网。
使用粗糙集与Bayes分类器的P2P网络安全管理机制
王海晟,王海晨,桂小林
计算机科学. 2012, 39 (9): 28-32. 
摘要 ( 226 )   PDF(595KB) ( 576 )   
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提出一种使用粗糙集与13aycs分类器的P2P网络安全管理机制。该模型放弃了局部信任度与全局信任度等 概念,对不满意事件进行分类统计,对交易节点进行分类控制。创新之处有:1)通过对节点彼此之间进行交易发生的 不满意事件按照交易失败的类型、损害的严重程度、交易规模的大小等情况进行分类与量化,将交易失败事件区分为 恶意攻击、大规模交易且质量不满意等类型。2)使用粗糙集分类器与l}iycs分类器,将对等网络中的节点划分为可信 任节点、陌生节点、恶意节点等不同的类型;建立信任节点列表与恶意节点列表;交易时将恶意节点排除在外。3)建立 了反馈控制机制,使用粗糙集分类器与13aycs分类器根据节点反馈推荐的意见对被评价节点进行分类、做出评价,同 时监测提出评价的节点是否有恶意行为,将反馈行为划分为诚实反馈、恶意反馈等。实验表明,与已有的安全模型相 比,提出的安全管理机制对恶意行为具有更高的检测率、更满意的交易成功率以及更好的反馈信息综合能力。
云环境下基于改进蚁群算法的虚拟机批量部署研究
杨星,马自堂,孙磊
计算机科学. 2012, 39 (9): 33-37. 
摘要 ( 125 )   PDF(464KB) ( 792 )   
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针对云计算中虚拟机批量部署问题,在定义虚拟机与服务器匹配距离的基础上,使用蚁群优化思路进行部署 方案搜索,并有针对性地对蚁群算法进行了扩展改进。首先在蚁群算法随机比例规则中加入性能感知策略,以尽量避 免将相同性能偏好的虚拟机部署在同一台服务器上,造成对硬件资源竞争的危险。同时增加了单一蚂蚁信息素更新 规则,以减少错误先验知识对蚂蚁后续选择的误导。通过在C1oudSim中的仿真实验,对算法参数选择进行了研究。 与现有部署算法相比,本算法具有更好的系统负载均衡性能和资源利用率,以及比基本蚁群算法更快的收敛速度。
微博用户区域影响力识别算法及分析
肖宇,许炜,商召玺
计算机科学. 2012, 39 (9): 38-42. 
摘要 ( 126 )   PDF(466KB) ( 701 )   
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通过对微博客的信息传播网络进行分析和测量,从区域信息传播的角度出发,研究了微博信息传播的微观过 程。通过真实测量用户的信息传播行为,构建了信息收听网络和信息转发网络模型。通过实测数据发现,在区域信息 传播中少量核心节点覆盖了主要的网络信息传播行为。针对这些核心节点,提出了一种类PageRank算法的Weibo- Rank用户传播影响力识别算法,提出了基于真实测量的信息传播覆盖率的评价指标,并通过与多种社会性传统用户 影响力分析算法进行对比,实证了该算法的有效性和准确性。
一种基于Max-Flow的协同学习活动调度算法
陈乙雄,吴中福,李华,冯永
计算机科学. 2012, 39 (9): 43-46. 
摘要 ( 154 )   PDF(345KB) ( 536 )   
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远程教育中的在线学习过程并非简单的资源检索过程,而是由一系列学习活动组成的。现有的远程教育平 台往往过于注重教学内容呈现的个性化,而忽视了对学习者活动的引导。从教育技术学的角度,不同学习目标和情景 下的在线学习活动通常可以分为多种模式,针对其中的协同学习模式,提出了一种实现学习活动引导服务的方法。该 方法将活动引导以调度生成的方式加以实现,提出了具体的调度模型和求解算法。该算法基于Max-Flow设计,具有 较小的时间复杂度,能够有效地为学习活动引导服务提供支撑。
一种面向输电线路监测的WSN混合式MAC协议
林俊如,朱宝晖,王秋石,曾鹏,于海斌
计算机科学. 2012, 39 (9): 47-50. 
摘要 ( 126 )   PDF(455KB) ( 528 )   
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考虑到应用于输电线路监测系统中的无线传感器网络在拓扑结构、网络流量上都呈现出新的特点,提出了一 种混合式MAC协议,即在网络空闲时期使用X-MAC协议,在繁忙时期使用流水线式传输调度方法。根据节点的不 同角色,使用不同的X-MAC参数提高网络的响应实时性,采用流水线式的传输调度解决线状网络中的隐藏终端问 题。仿真结果表明,这种协议能够满足网络对实时性和能量有效性的要求。
基于时间变化图的网络论坛意见领袖识别算法
徐会杰,蔡皖东,王剑平,陈桂茸
计算机科学. 2012, 39 (9): 51-54. 
摘要 ( 127 )   PDF(328KB) ( 652 )   
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针对现有意见领袖识别算法难以捕获网络的动态特性这一现状,提出了一个基于时间变化图的网络论坛意 见领袖识别算法。该算法将网络论坛的演变描述为一连串静态图,每一幅图代表一个给定时间窗口内用户间的所有 交互。依据构造的量化指标识别不同时间窗口内的潜在意见领袖,这些意见领袖然后和其他时间窗口上的意见领袖 相匹配以便识别随时间推移的真正意见领袖。实验结果证实了该算法的可行性和有效性。
互联网自治系统的前缀信誉模型
王娜,汪斌强
计算机科学. 2012, 39 (9): 55-59. 
摘要 ( 391 )   PDF(427KB) ( 753 )   
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BGP面临的前缀劫持攻击会严重破坏互联网网络的可靠性。引入信任技术,构建自治系统的前缀信誉模型 (Autonomous System Prefix Reputation Model,简写为“AS-PRM")来评估自治系统发起真实前缀可达路由通告行为 的信任度。从而,自治系统可选择相对前缀信誉好的自治系统发起的前缀可达路由通告,来抑制前缀劫持攻击的发 生。AS-PRM模型根据多个前缀劫持攻击检测系统的检测结果(考虑了误报、漏报率),基于beta信誉系统,计算自治 系统的前缀信誉,并遵循“慢升快降”原则,更新前缀信誉。最后,仿真实验验证了模型的有效性。
基于角色划分的动态社区挖掘算法研究
马瑞新,邓贵仕
计算机科学. 2012, 39 (9): 60-63. 
摘要 ( 148 )   PDF(441KB) ( 501 )   
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传统社区挖掘算法根据静态的网络拓扑结构进行分析,忽视了个体能动性对网络的影响。针对社会网络中 的特殊节点进行研究,引入社区种子和联系者的概念,从个体主义和结构主义两个方面分析社会网络的形成与演化机 制,提出了一种基于角色划分的动态社区挖掘算法。在人工网络和真实世界网络上进行了多次测试,并与GN、快速 GN, Polish等算法进行了比较,结果表明,该算法明显优于〔rN算法,且其挖掘到的社区都是强连通社区,具有较好 的适应性和可扩展性。
一种基于链路级功率控制的分簇路由算法
刘新华,李方敏,方艺霖,马小林,旷海兰
计算机科学. 2012, 39 (9): 64-70. 
摘要 ( 122 )   PDF(628KB) ( 668 )   
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针对非均匀网络环境下链路层的能耗控制问题,提出了一种基于链路级功率控制的分簇路由算法(CLPC算 法)。CLPC算法基于最优连通功率成簇,并利用双信道机制和千扰反制策略在网络层解决链路层的冲突重传及信道 访问公平性等问题,以期达到提高网络整体性能的目的。最优连通功率机制可以减少网络中节点间的冲突域,降低节 点间的竞争强度;双信道机制则通过控制信道和数据信道分别对数据分组和控制分组进行收发,来降低数据传输的冲 突概率,提高信道的空间复用率;千扰反制策略通过对具有高发射功率的干扰节点进行反制,来保障低发射功率的节 点在共享信道上的公平性。实验仿真结果表明,CLPC算法进一步提高了网络的能量有效性和网络有效吞吐量。
基于模糊区域宽松距离的改进GEAR传感网络均衡算法
魏斌,王继先
计算机科学. 2012, 39 (9): 71-73. 
摘要 ( 136 )   PDF(270KB) ( 517 )   
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传感节点的有效选择对无线传感网络通信有着重要影响。在分析传统的GEAR传感节点分配算法基础上, 提出基于模糊区域宽松距离的改进GEAR传感网络均衡算法。运用一种基于节点模糊区间划分,伴随节点运用一种 宽松距离的方法进行逼近,依靠得到的模糊节点可靠性隶属度函数,完成对节点的最终选择,从而避免传统GEAR节 点分配算法中单纯依靠地理位置与能量开销等先验知识进行节点选择的弊端。实验验证该方法的通信能量消耗曲线 趋势要低于传统GEAR算法,能有效调节传感网络的拥塞。
基于策略的三网融合体系结构研究
李战国,张睿哲,刘向东
计算机科学. 2012, 39 (9): 74-77. 
摘要 ( 132 )   PDF(394KB) ( 571 )   
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分析我国三网合一的现状,提出三网融合的融合策略,给出基于统一IMS技术的三网融合体系结构,并阐述 其主要实体功能及控制流程。在三网管理及技术格局基本不变的情况下,各网络共享用户信息及网络资源,用户可根 据自己的需求灵活地选择不同的网络及服务,以实现网络融合。
面向移动自组网的高效多点中继选择算法
王斌,段友祥
计算机科学. 2012, 39 (9): 78-80. 
摘要 ( 164 )   PDF(348KB) ( 708 )   
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多点中继选择算法是一种泛洪技术,可用于移动自组网中信息的有效传播,减少不必要的节点选取及网络中 数据包冲突的数量,从而达到节约节点能量、延长移动自组网的生存周期以及减少节点查找和信息传播的时间的目 的。从探索集合覆盖理论与多点中继算法的关系入手,提出了新的适应度函数,并改进了经典的多点中继算法。最后 采用模拟实验来验证提出的算法。仿真结果表明,该算法能够减少14%的搜索节点数目、12%的能量消耗以及9%的 信息传递时间,在一定程度上改进了移动自组网的性能。
基于矩阵空间的分级密钥管理
张彩霞,程良伦,王向东
计算机科学. 2012, 39 (9): 81-84. 
摘要 ( 134 )   PDF(355KB) ( 598 )   
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为提高无线传感器网络存储资源的利用率,同时增强网络的安全性,提出一种基于矩阵空间的分级密钥预分 配管理方案。该方案采用LU矩阵子空间对节点逐次进行密钥分配,并在节点对密钥建立后,采用分级矩阵信息删除 机制减少部分矩阵信息。实验仿真表明,在保证网络一定连通率的同时,该方案采用的分级矩阵信息删除机制不仅提 升了节点的存储效率,而且逐步增强了无线传感器网络的安全性,网络节点最终能实现100%抗捕获攻击能力。
车载自组网中基于滑动窗口的网络编码传输策略
王万良,李桂森,姚信威,岑跃峰
计算机科学. 2012, 39 (9): 85-88. 
摘要 ( 125 )   PDF(464KB) ( 525 )   
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由于节点的高速移动和拓扑的快速变化,使得在车载自组网中传输时延敏感的数据是一个很大的挑战。针 对此问题,提出了一种在机会路由上使用基于滑动窗口的网络编码传输策略。该策略根据网络状态自适应地调整滑 动窗口的大小,来编码不同长度的编码包,去容忍ACK的延迟,使得在各种网络条件下都能保持较高的吞吐率;使用 下三角形式的渐进编码使接收端逐步解码,从而平滑接收端的解码时间间隔。仿真结果表明,该策略具有更高的吞吐 率,同时能够在接收端形成时延抖动小的数据流,为车载自组网中流媒体等时延敏感的数据流传输提供更好的服务质 量。
基于MSB和HVS的空域信息隐藏算法的研究
王颖慧,刘万军
计算机科学. 2012, 39 (9): 89-93. 
摘要 ( 337 )   PDF(940KB) ( 672 )   
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为了提高图像信息隐藏的容量以及鲁棒性,提出了基于最高有效位和人类视觉系统的空域信息隐藏算法。 它将秘密信息与最高有效位平面匹配替换,以减少需要嵌入信息的容量,形成新的秘密信息;然后根据人眼视觉,针对 图像的纹理区域和平滑区域、高灰度区域和低灰度区域的不同冗余程度进行信息嵌入。实验结果表明,该算法具有较 好的鲁棒性,嵌入容量大于LSI3算法,并且隐秘图像的峰值信噪比均大于38413,保证了信息隐藏的视觉效果。
基于节点相对移动性的自适应按需组播路由协议
夏利,田东渭,刘宗奇
计算机科学. 2012, 39 (9): 94-96. 
摘要 ( 111 )   PDF(344KB) ( 514 )   
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提出一种基于节点相对移动性的自适应按需组播路由协议RMNAMoRMNAM协议继承了ADMR协议的 按需特性,并引入了节点相对移动性的概念。一方面,协议使用节点相对移动性作为组播转发树路径选择的重要依 据,以提高组播转发树的健壮性;另一方面,协议将接收节点执行全局修复的频率与组播树各路径平均节点相对移动 性信息相结合,对源节点的传输方式切换策略进行优化,使其具有更好的适应性。仿真实验结果表明, RMNAM在分 组递交率和传输时延方面较ADMR有所改进,同时在有效性和扩展性方面保持了对ODMRP的优势。
一种输入排队交换结构的自适应包切分策略
高志江,曾华桑,申志军
计算机科学. 2012, 39 (9): 97-100. 
摘要 ( 140 )   PDF(346KB) ( 534 )   
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针对传统的输入排队交换结构的数据包切分策略带宽利用率低、灵活性差等缺点,提出一种自适应包切分策 略。新策略利用集中式调度的同步特性,在调度过程中通过输入端的队列状态来确定切分单元的大小,并动态调整算 法匹配时间,有效地减少了填充字节和系统所需加速比。仿真分析表明,与现有的包切分策略相比,采用自适应策略 的交换结构更能适应实际网络环境,且具有良好的时延性能。
复杂环境下网络抗毁性综合评估方法
陈铎龙,孟相如,梁霄,袁荣坤
计算机科学. 2012, 39 (9): 101-104. 
摘要 ( 230 )   PDF(428KB) ( 788 )   
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为了量化、客观地评估网络在复杂环境下的杭毁性能评估,提出了一种多目标网络杭毁性评估方法。该方法 引入结合粒子群算法的环境参数集概念,用于表示各项指标在不同环境下的重要程度,以体现不同环境对网络杭毁性 能指标的不同要求;并从节点角度考虑将网络的鲁棒性、可用性、适应性与成本等目标综合起来,给出一种量化反映网 络在不同环境下综合抗毁性能的算法,以弥补现有方法主观、非量化及无法适应复杂环境等缺陷。通过仿真实验验证 了该方法的有效性。
云计算环境下的取证问题研究
何晓行,王剑虹
计算机科学. 2012, 39 (9): 105-108. 
摘要 ( 122 )   PDF(423KB) ( 812 )   
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云计算是一种基于互联网的超级计算模式,它的快速发展给取证带来了一定的挑战。在云计算环境下,取证 活动包括证据发现、证据固定及证据提取3个阶段。但云计算自身存在的安全风险,导致云计算环境下的取证活动亦 面临一定的技术及法律问题。对于取证信息及手段方面的问题,可以采取数据迁移技术及入侵检测系统等手段加以 解决。对于相关的法律问题,则可以采取完善相关法律法规、强化国际区际合作等途径加以解决。
软件工程
一种面向堆操作程序内存安全性的域敏感内存模型
董龙明,王戟,陈立前,刘江潮
计算机科学. 2012, 39 (9): 109-114. 
摘要 ( 139 )   PDF(637KB) ( 548 )   
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堆操作程序具有通过共享易变数据结构动态操纵堆内存单元的特性,使得内存安全性难以保证。针对这个 问题,提出了一种域敏感的卜limit内存抽象模型,以支持动态调整抽象的粒度,取得静态分析在精度和效率上的平 衡。分别从框架、性质、操作方面介绍了该内存模型,然后结合内存安全性的定义,在基于该模型的操作语义框架内定 义了4种与内存安全性相关的错误类型,最后设计了基于该模型内存安全性检测的数据流迭代算法。
基于分支混淆算法的符号执行技术
过辰楷,姬秀娟,许静
计算机科学. 2012, 39 (9): 115-119. 
摘要 ( 352 )   PDF(427KB) ( 695 )   
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符号执行是静态分析中的一项常用技术,数组元素混淆问题是限制符号执行本身性能的关键因素之一。通 过分析数组混淆实质,提出了一种分支混淆算法,利用边混淆边符号执行的策略,可以处理较为复杂的数组问题。该 策略使用实时的约束求解,及时地剪除不可达的混淆分支。结合符号执行和约束求解技术,开发了基于分支混淆算法 的工具原型ASym。初步实验表明,利用分支混淆算法可以处理具有分支结构的数组混淆问题,避免延迟替换出现的 数组语义误差,且在很大程度上缩减了分支数量,提高执行效率。
一种基于DBI的ROP攻击检测
黄志军,郑滔
计算机科学. 2012, 39 (9): 120-125. 
摘要 ( 145 )   PDF(549KB) ( 592 )   
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随着RcturrrOricntcd Programming(ROP)思想的提出,程序安全面临新的挑战。ROP攻击操作粒度细致, 特征隐蔽,构造精巧,静态特征稀少,因此传统的安全防御措施很难对之有效。在这种背景下,利用执行时的动态特征 去识另,I、防御ROP攻击变得非常重要。Dynamic Binary Instrumentation(DI3I)技术的引入,为ROP攻击动态特性分析 提供了有力的支持。介绍一种利用D13I分析技术识别ROP攻击序列的方法,即通过识别恶意的程序执行流,约束库 函数的调用规范,来检测ROP攻击。与此同时,还设计了一套可扩展的程序防御框架,用于检测程序的扩展,由此说 明该检测工具的通用性与可扩展性。
业务流程驱动的森林仿真构件组装技术及应用研究
董天阳,李文杰,范菁,夏佳佳,熊丽荣
计算机科学. 2012, 39 (9): 126-132. 
摘要 ( 154 )   PDF(1043KB) ( 493 )   
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针对森林仿真系统的需求或应用目标不断发生变化的问题,提出了一种业务流程驱动的森林仿真构件组装 方法。该方法设计和实现了森林仿真领域的构件模型和仿真构件接口,并通过业务流程驱动的构件组装框架实现了 森林仿真系统的业务流程、模型算法等的软件复用,解决了现有森林仿真系统存在的快速构建或重构困难的问题。通 过在虚拟森林仿真系统开发中的应用表明,基于构件组装的方法与代码级重用、重新开发方式相比,可以大幅减少开 发工作量,降低系统的开发难度,实现森林仿真系统的快速搭建或重构。
构件组装实时系统行为相容性测试用例产生
席琳,周清雷,李平
计算机科学. 2012, 39 (9): 133-137. 
摘要 ( 111 )   PDF(380KB) ( 480 )   
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虽然构件技术在软件开发过程中得到了越来越广泛的应用,但是实时系统是一类设计、实现和验证工作都相 当复杂的系统,其构件化远比普通软件复杂,组装仍有许多困难。分析了常见的组装相容性错误,提出了一种实时系 统的构件组装行为相容性测试用例产生方法。首先对时间自动机进行扩展,给出了描述实时构件的模型;然后定义了 相容性覆盖标准,并把构件行为相容性测试用例生成转化为可被模型检验支持的可达性分析,同时给出了算法;最后 用一个实例展示了该方法的具体使用。
基于Petri网的SysML活动图的分析与验证
王松锋,熊选东,付建丹,张亮忠
计算机科学. 2012, 39 (9): 138-142. 
摘要 ( 241 )   PDF(433KB) ( 744 )   
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系统建模语言((Systems Modeling工anguagc, SysMI)是目前国际上系统工程领域最新的标准建模语言,它 包括语义和表示法两部分,缺乏分析和验证的手段。为了弥补这一不足,研究了SysML活动图到Petri网的转换方 法,主要定义了将SysML活动图转换为相应Petri网可执行模型的6种转换规则。应用这些规则可以将活动图转换 为Pctri网模型,进而对其进行化简、分析和验证,同时可检测SysM工的行为规范与并发相关的性质,如死锁、有界性 等。采用列举法和模拟法验证了所建模型的一致性。证书申请活动图的实例表明,该方法是可行的。
基于嵌套赋类的Bigraph反应系统模型
吴怀广,金保华,甘勇,毋国庆
计算机科学. 2012, 39 (9): 143-151. 
摘要 ( 128 )   PDF(755KB) ( 583 )   
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针对Bigraph反应系统中位置图控制间的嵌套关系问题,提出了一个赋类的I3i}raph扩展模型。在利用标签 范畴5}} CSC)给出嵌套赋类位置图定义的基础上,讨论了嵌套赋类位置图的相关性质,给出了嵌套赋类位置图中RPO 的构建、证明,以及同前推出IPO的一致性条件的定义、证明。
基于服务访问日志的服务发现研究
文俊浩,许超超,何盼,冉唯
计算机科学. 2012, 39 (9): 152-154. 
摘要 ( 129 )   PDF(256KB) ( 465 )   
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如何在大量的服务集合中准确快速地发现服务是服务应用的关键。针对传统的基于关键字的服务发现方 式存在召回率和查准率低等缺点,提出了基于服务访问日志的服务发现方法。该方法通过挖掘服务访问日志,对查询 词进行扩展,选择最优服务,并查找尽可能相关的服务,以达到优化的目的。实验结果表明,该方法在准确率和召回率 上相对于基于关键字的服务发现有明显提高。
非基于软件复用的成本估算模型的复用改造模型及模型系数修正策略
马青,徐如志,田茂圣
计算机科学. 2012, 39 (9): 155-156. 
摘要 ( 125 )   PDF(256KB) ( 604 )   
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作为软件成本控制管理的重要措施,软件开发成本的估算技术已经成为软件工程领域的一个重要课题。当 前基于复用的软件开发正在成为软件工程的主流,但将软件复用考虑进成本估算的模型较少。提出一个基于软件复 用的成本估算模型,并应用该模型对COCOMO模型进行复用改造,之后通过实例进行验证。给出了使用存储过程技 术对模型参数进行修正的策略,以为各类基于复用的软件开发成本估算提供依据。
数据库与数据挖掘
F1owS:一种MapReduce数据流公平调度方法
李奇原,刘杰,叶丹,许舒人
计算机科学. 2012, 39 (9): 157-161. 
摘要 ( 117 )   PDF(523KB) ( 605 )   
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MapReduce Job的调度机制一直是学术研究的热点。在分析MapReduce数据流调度模型的基础上,提出一 种面向MapRcducc数据流的公平调度方法F1owS。该方法采用数据流池来分配资源以保证MapRcducc数据流的隔 离性,并且采用数据流池动态构建算法来确保资源的公平分配。实验表明,该调度方法可以有效提高Hadoop集群对 MapRcducc数据流的处理效率。
一种新的基于图划分聚类算法---GAGPBCUK算法
李小红,罗敏
计算机科学. 2012, 39 (9): 162-165. 
摘要 ( 129 )   PDF(425KB) ( 534 )   
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摘要提出了一种新的基于图划分的聚类算法—GAGPI3CUK算法。该算法解决了谱聚类算法参数敏感和聚类 结果不准确等问题。3组仿真实验结果表明,GAGPI3CUK算法不仅在识别和学习数据集中的隐含聚类数方面具有很 好的性能,而且能够得到比谱聚类算法(NJW算法)更加有效的聚类结果。
基于粒子群优化的模糊C一均值聚类算法研究
王纵虎,刘志镜,陈东辉
计算机科学. 2012, 39 (9): 166-169. 
摘要 ( 121 )   PDF(348KB) ( 848 )   
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针对用模糊G均值聚类算法选择初始聚类中心敏感及模糊加权指数。对模糊G均值聚类算法的聚类性能 影响较大等问题,利用粒子群优化算法的全局寻优能力强及收敛速度较快的特点,结合模糊G均值算法提出一种新 的模糊聚类算法;采用了一种简单有效的粒子编码方法,将初始聚类中心和模糊加权指数二同时进行粒子群优化搜 索,在得到最优适应度的同时,二也收敛到一个稳定的最优解,从而有效地解决了上述问题。算法在人工合成数据集 和多个UCI数据集上都取得了较好的效果。
一种查找形式背景箭头关系的快速算法
杨武松,吕跃进,李金海
计算机科学. 2012, 39 (9): 170-174. 
摘要 ( 95 )   PDF(378KB) ( 422 )   
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在形式概念分析中,“箭头关系”对简化形式背景、识别兼容子背景等起着至关重要的作用,因此如何快速确 定一个给定形式背景的对象与属性间的箭头关系是一个值得探讨的问题。首先针对形式背景给出对象与属性间的箭 头关系的等价判定定理,在此基础上提出一个查找形式背景的箭头关系的快速算法,并通过实例与数值实验证实了该 算法的可行性与有效性。
人工智能
科技文献关键词自动标注算法研究
倪娜,刘凯,李耀东
计算机科学. 2012, 39 (9): 175-179. 
摘要 ( 115 )   PDF(425KB) ( 525 )   
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未标注或遗失关键词给科技文献的分类和导航工作带来一定困难,针对这一问题,提出了基于文献摘要内容 的关键词自动标注算法。该算法使用标注过关键词的文献摘要作为训练文本,分别采用语言模型、Latent Dirichlet Allocation(LDA)模型,Probabilistic Author-Topic模型及语言模型+工DA模型的组合模型对训练集中的摘要文本和 关键词建模,建立关键词和组成摘要文本特征词之间的关系,然后利用这些模型在未标注关键词的科技文献摘要上进 行关键词的预测。在中英文数据上的实验结果表明,自动标注的关键词能较好地反映科技文献的内容;在所有模型 中,语言模型+LDA组合模型的效果最佳。
一种用于基因调控网络建模的CGP-WPSO混合算法
蔡昕烨,牛耘,黄志球,范大娟
计算机科学. 2012, 39 (9): 180-182. 
摘要 ( 139 )   PDF(345KB) ( 682 )   
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依靠基因调控网络来预测农作物的表现型,对于保障全球的粮食安全有着极其重要的意义。提出了一种基于笛卡尔遗传规划(Cartesian genetic programming)和线性递减惯性权重粒子群优化(linear decreasing inertia weight particle swarm optimization)的混合算法,用于基因调控网络的建模。进一步,为了验证算法的有效性,将算法应用于拟南芥开花调控系统的模型重建问题。最后通过计算机仿真实验表明,该算法能够根据农作物的基因型和环境情况,重建出能够较精确地预测农作物表现型的基因调控网络模型。
应用反向学习策略的群搜索优化算法
汪慎文,丁立新,谢大同,舒万能,谢承旺,杨华
计算机科学. 2012, 39 (9): 183-187. 
摘要 ( 159 )   PDF(419KB) ( 1477 )   
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群搜索优化算法(Group Search Optimizer, GSO)是一类基于发现者一加入者(Producer-Scrounger, PS)模型的新型群体随机搜索算法。尽管该算法在解决众多问题中表现优越,但其依然面临着早熟和易陷入局部最优的问题,为此,提出了一种基于一般反向学习策略的群搜索优化算法(GOGSO )。该算法利用反向学习策略来产生反向种群,然后对当前种群和反向种群进行精英选择。通过对比实验表明,该方法效果良好。
自适应上界的相对最大分离比单球面分类器
张伟,柳先辉
计算机科学. 2012, 39 (9): 188-191. 
摘要 ( 174 )   PDF(382KB) ( 472 )   
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单球面分类器(RSS)以最大分离比为目标,对负类样本的分布情况缺乏考虑。根据Fishcr判别准则,将相对间隔的思想引入到单球面分类器中,对特征空间中负类样本的分布上界进行约束来增强其内聚度,以提高分类器判别的准确性。由于分布上界的不可预测,为避免问题不可解,建立了自适应上界的最大相对分离比单球面分类器模型(ARRSS),并对模型参数进行了分析。实验证明,与单球面分类器相比,该方法表现出更好的泛化能力。
基于数据相容填补的极大相容块构造算法
周石泉,蒙祖强
计算机科学. 2012, 39 (9): 192-197. 
摘要 ( 102 )   PDF(516KB) ( 471 )   
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极大相容块技术在不完备信息处理方面具有一定优势,但极大相容块获取本身是个耗时的过程。通过分析不完备信息系统中极大相容块的性质特点,给出极大相容块中不完备数据的相容填补方法;在不完备信息系统中使用相容填补方法,得到一种新的极大相容块构造算法;基于构造算法的特点,引入决策树存储结构对算法进行优化。使用标准的数据集验证了构造算法的有效性。实验结果表明,构造算法在较大规模的数据集上有较好的性能。
BL-代数上的几种直觉模糊滤子
薛占熬,肖运花,薛天宇,李跃军
计算机科学. 2012, 39 (9): 198-201. 
摘要 ( 137 )   PDF(347KB) ( 620 )   
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结合直觉模糊集和滤子理论,对BL-代数上的直觉模糊滤子进行了研究。首先回顾了Bl:代数和直觉模糊集的有关基础知识。然后引入BL-代数上的直觉模糊滤子、直觉模糊格滤子、直觉模糊布尔滤子和直觉模糊蕴涵滤子的概念,讨论了它们的一系列重要性质,证明了直觉模糊滤子与直觉模糊格滤子、直觉模糊布尔滤子和直觉模糊蕴涵滤子是等价的,并用实例进行了验证。最后探讨了直觉模糊滤子和模糊滤子的关系。
基于马尔可夫逻辑网的联合推理开放信息抽取
刘永彬,杨炳儒,李广源,刘英华
计算机科学. 2012, 39 (9): 202-205. 
摘要 ( 106 )   PDF(385KB) ( 575 )   
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在自然语言处理的几个子任务上,传统的方法都是分而治之,例如分词、句法分析、命名实体识别、实体关系识别等。但是,孤立地分析和处理这些子任务会丢失一些彼此之间的内在联系,而这些子任务之间的内在联系往往会对每个子任务有很大帮助。所以,有人提出用联合集成式的模型,从整体上解决这些问题。但是,这些模型都只针对特定领域内的数据进行处理,还未能对开放式的信息进行处理。因此,提出了基于马尔可夫逻辑网的联合推理模型来处理开放式信息抽取(Open IE)。经过大量的实验证明,该模型的执行效率明显高于传统的模型。同时,该模型的适应性更好。
一种新的兼类样本类增量学习算法
秦玉平,伦淑娴,王秀坤
计算机科学. 2012, 39 (9): 206-207. 
摘要 ( 110 )   PDF(266KB) ( 553 )   
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提出了一种基于超椭球的兼类样本类增量学习算法。对兼有同一类别的样本,在特征空间构建一个能包围该类尽可能多样本的最小超椭球,使各类样本之间通过超椭球球面分开。增量学习过程中,对新增样本中的每一新类别构建超椭球,对新增样本中的各历史类别重新构建超椭球,使得算法在很小的空间代价下实现了兼类样本类增量学习,同时保留了与新增样本类别无关的历史类训练结果。分类过程中,根据待分类样本是否在超椭球内或隶属度来确定其所属类别。实验结果表明,该算法较超球方法具有较快的分类速度和较高的分类精度。
一种融合多极化特征的雷达目标识别方法
张玉玺,王晓丹,姚旭,雷蕾
计算机科学. 2012, 39 (9): 208-210. 
摘要 ( 121 )   PDF(376KB) ( 551 )   
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针对高分辨率一维距离像(HRRP)多极化特征信息融合目标识别带来的数据量剧增问题,提出一种基于低维平移不变特征向量和多分类器动态组合的识别方法。该方法首先提取单极化HRRP序列的3种一维特征组成平移不变的特征向量,然后通过动态组合的方法生成总分类器组合进行分类,最后采用加权投票算法融合4种单极化HRRP的分类结果。实验结果显示,该方法在缩减数据规模的同时,有效利用极化信息,得到了较高的分类正确率。
基于发音特性的摩擦音和塞擦音分类算法
张连海,陈斌,屈丹
计算机科学. 2012, 39 (9): 211-214. 
摘要 ( 158 )   PDF(386KB) ( 838 )   
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提出了一种基于发音特性的摩擦音和塞擦音分类方法,该方法首先基于Scncf f听觉谱提取一组描述音段能量分布特性和谱统计量的特征参数,刻画两者在发音过程上的差异,然后采用支持向量机模型实现摩擦音和塞擦音的分类。实验结果表明,其千净语音分类准确率可以达到90. 08%,信噪比为5dB的语音分类准确率可达到80. 4%,与传统的基于时频能量分布特征的摩擦音和塞擦音分类方法相比,较大地提高了低信噪比下的性能。
一种求解动态背包问题的离散粒子群优化算法
鲁江林,何中市,陈自郁
计算机科学. 2012, 39 (9): 215-219. 
摘要 ( 114 )   PDF(426KB) ( 534 )   
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动态背包问题((DKP)是一类经典的动态优化问题,可以用来描述许多实际的问题。迄今为止,针对动态背包问题的研究主要集中在遗传算法上,而对粒子群优化算法的研究较少。在离散粒子群优化模型的基础上,引入环境变化的探测以及环境变化后的响应机制,提出一种求解动态背包问题的离散粒子群优化算法(DSDPSO)。将该算法和现有经典的自适应原对偶遗传算法(APDGA)在两个动态背包问题上进行了对比实验,结果表明,DSDPSO算法在环境变化后能迅速地找到最优解并稳定下来,更适合于求解动态背包问题。
道路运输安全管理MDAS的设计与实现
孙棣华,唐亮,刘霞,张强
计算机科学. 2012, 39 (9): 220-224. 
摘要 ( 100 )   PDF(506KB) ( 527 )   
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针对目前道路运输安全管理决策缺乏针对性和有效性的问题,提出基于车载GPS监控数据,将多维分析技术应用于营运车辆GPS监控数据的分析,从而获得车辆的行驶规律,以加强安全管理。在对现有基础和条件进行分析的基础上,提出了道路运输安全管理MDAS总体解决方案,包括系统的全局网络拓扑结构和五层体系结构。设计了基于D"I'S和触发器的数据抽取器,分别利用概化和最近点估计地图匹配算法对非空间和空间数据进行预处理,设计了雪花MDAS数据仓库模型、MDAS数据集及基于MDX的数据分析引擎。以此为基础,开发了重庆市道路运输安全管理MDAS。应用表明,该系统符合道路运输安全管理决策支持的需求。
应用知识图构建及其可视化方法
李建勋,张永进,郭莲丽,袁欣伟
计算机科学. 2012, 39 (9): 225-228. 
摘要 ( 118 )   PDF(414KB) ( 529 )   
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针对不同知识的组合应用问题,提出一种应用知识图模型的构建和可视化表示方法。给出交互接口、本体操作、知识类型、知识规约的形式化描述;并针对可计算机程序化的知识,建立了一种描述框架,介绍了其构建方法、基本模型、可视化绘制流程。该应用知识图采用组件、WebService方式建立,面向主题应用服务,解决了业务流程中的多种知识融合应用问题,提高了系统服务搭建的效率,并具有良好的可扩展性、灵活性和实用性。
核协方差成分分析方法及其在聚类中的应用
闫晓波,王士同,郭慧玲
计算机科学. 2012, 39 (9): 229-234. 
摘要 ( 111 )   PDF(534KB) ( 667 )   
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以降维前后密度总和与Renyi嫡的差(Dcnsities-vs Entropy,D-vs-E)尽量靠近为准则,得到了一种新的特征降维方法,而D-vs-E是由核特征空间的协方差矩阵导出的,因此称为核协方差成分分析(Kernel Covariance Component Analysis , KCCA)。将Dvs-E发展为广义D-vs-E(generalized D-vs-E).KCCA通过将数据投影在使D-vs-E最大的KPCA轴方向得到转换后的低维数据,但是所选取的KPCA轴不一定对应于核矩阵最大的几个特征值。与基于Renyi嫡的KECA相比,KCCA是基于D-vs-E的。基于广义D-vs-E的KCCA数据转换方法应用于聚类的结果显示,它在对高斯核参数的选择上具有更强的鲁棒性。
基于主题模型的跨学科协作文献推荐
任柯,黄智兴,邱玉辉
计算机科学. 2012, 39 (9): 235-239. 
摘要 ( 177 )   PDF(546KB) ( 526 )   
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Web中存在着海量的各类科技文献,研究人员虽然可以利用各种搜索工具对这些文献进行检索,但是,如何高效地找到与自身研究相关的文献变得越来越困难。最近出现的一系列在线研究者社区为解决这一问题提供了一种新的方案。提出一个基于主题模型的协作文献推荐,此模型将传统的协同过滤和概率主题模型,以及知识协作网络模型相结合,提供了一个可判别的隐语义结构。在考虑不同的用户评价所给出的文献索引率,以及新发表的文献的主题分布的基础上,利用语义相似度的计算工具,提出基于概率的跨学科的检索推荐。采用来自于CiteULike的一组数据,验证了该方法的有效性和可行性。
一种求解高维复杂优化问题的动态自适应和声搜索算法
拓守恒,邓方安
计算机科学. 2012, 39 (9): 240-243. 
摘要 ( 174 )   PDF(398KB) ( 494 )   
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为了更好地提高求解高维复杂优化问题的能力,提出一种动态自适应和声搜索(DSHS)算法。该算法采用正交试验来设计算法的初始化和声记忆库;利用多维动态自适应调整算子和单维和声微调算子相结合的策略进行和声创作;改进和声音调调解步长,从而增强算法的扰动能力,避免其陷入局部搜索。通过6个标准Benchmark函数测试表明,该算法在全局搜索能力、收敛速度和稳定性方面都有明显提高。
求解爱因斯坦谜题的一种形式系统及推理方法
朱维军,周清雷
计算机科学. 2012, 39 (9): 244-246. 
摘要 ( 150 )   PDF(205KB) ( 841 )   
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针对求解爱因斯坦谜题的现有人工智能方法的不足,构建了一个基于一阶逻辑的形式系统Γ。首先,通过定义Γ公理集和Γ推理规则集给出了谜题的形式化描述;然后,通过有穷次交替选择使用Γ公理和Γ规则推导出一系列Γ定理,从而得到谜题的解。与现有方法相比,新方法给出了分析、推理的过程,并且不存在状态空间爆炸问题。
神经网络模型的透明化及输入变量约简
姚立忠,李太福,易军,苏盈盈,胡文金,肖大志
计算机科学. 2012, 39 (9): 247-251. 
摘要 ( 404 )   PDF(548KB) ( 716 )   
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由于神经网络很容易实现从输入空间到输出空间的非线性映射,因此,神经网络应用者往往未考虑输入变量和输出变量之间的相关性,直接用神经网络来实现输入变量与输出变量之间的黑箱建模,致使模型中常存在冗余变量,并造成模型可靠性和鲁棒性差。提出一种透明化神经网络黑箱特性的方法,并用它别除模型中的冗余变量。该方法首先利用神经网络释义图可视化网络;再利用连接权法计算神经网络输入变量的相对贡献率,判断其对输出变量的重要性;最后利用改进的随机化测验对连接权和输入变量贡献率进行显著性检验,修剪模型,并以综合贡献度和相对贡献率均不显著的输入变量的交集为依据,别除冗余变量,实现NN模型透明化及变量选择。实验结果表明,该方法增加了模型的透明度,选择出了最佳输入变量,剔除了冗余输入变量,提高了模型的可靠性和鲁棒性。因此,该研究为神经网络模型的透明化及变量约简提供了一种新的方法。
基于VMM的文件完整性监控系统的设计与实现
陈威,王晖
计算机科学. 2012, 39 (9): 252-256. 
摘要 ( 143 )   PDF(807KB) ( 489 )   
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虚拟机监控器(VMM)具有强控制性、隔离性的特点。针对现有文件完整性监控系统中存在的缺陷,提出了一种新的基于VMM且与客户机相隔离的文件完整性保护方法,该方法能够保护用户的敏感文件,特别是文件完整性监控系统本身,使其免受恶意代码的攻击。这种基于虚拟机监控器的文件完整性保护解决方案,在虚拟机隔离层中通过设计和嵌入的“探测器”和“文件逆向定位器”两种关键技术,能够实时地探测到对被保护文件的所有访问企图,从而实现预置的保护策略。
图形图像
基于高斯混合分布和区域竞争主动轮廓的医学目标分割
尚岩峰,汪辉,汪宁
计算机科学. 2012, 39 (9): 257-261. 
摘要 ( 119 )   PDF(693KB) ( 464 )   
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提出了一种基于高斯混合分布和区域竟争主动轮廓的医学目标提取模型。这一模型,把主动轮廓的能量函数表示为像素属于目标或背景的子类的最大概率的区域积分,在水平集合框架下使能量函数最小化,得到在高斯子类区域间竞争演化的分割迭代方程。同时,附加的速度约束项使主动轮廓在越过目标边缘时速度降低,提高了分割的收敛性。通过大量肝脏C"I'图像的分割实验以及与几种经典模型和手工提取的比较,表明该模型在医学图像分割中具有较好的健壮性、准确性和灵活性均较好。
基于多核Fisher判别分析的人脸特征提取
王昕,刘颖,范九伦
计算机科学. 2012, 39 (9): 262-265. 
摘要 ( 108 )   PDF(358KB) ( 552 )   
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核Fisher判别分析法是一种有效的非线性判别分析法。传统的核Fishcr判别分析仅选用单个核函数,在人脸特征提取方面仍显不足。鉴于此,提出多核Fisher判别分析法,即通过将多个单核Fisher判别得到的投影进行加权组合得到加权投影,以加权投影为依据进行特征提取和分类。实验表明,在进行人脸特征提取和分类时,多核Fisher判别分析法优于单核Fishcr判别分析法。
一种基于Kruppa方程的分步自标定方法
王欣,高焕玉,张明明
计算机科学. 2012, 39 (9): 266-268. 
摘要 ( 270 )   PDF(339KB) ( 1775 )   
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针对摄像机自标定中Kruppa方程求解的非线性优化问题和标定结果的欠鲁棒性,提出一种基于Kruppa方程的分步自标定方法。根据两图像匹配的特征点对采用8点算法求解相应的基本矩阵,其中待匹配图像选用摄像机对同一场景在不同焦距下拍摄的两帧图片,对图片的特征匹配点建立约束关系,采用最小二乘法求出摄像机的主点坐标,然后利用遗传算法优化Kruppa方程的比例因子,最后通过优化后的比例因子完成摄像机的标定。实验表明,该方法可提高标定精度,并通过对特征点坐标加入高斯噪声,验证了算法的鲁棒性。
基于时空关系的在线多笔画手绘折线段曲线识别
王淑侠,王关峰,高满屯,余隋怀
计算机科学. 2012, 39 (9): 269-274. 
摘要 ( 139 )   PDF(530KB) ( 805 )   
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基于在线笔画的时空关系对多笔画手绘折线段曲线进行识别,先基于时间间断对笔画序列进行多笔画预处理,然后详细讨论基于空间关系的多笔画手绘折线段的识别问题。将折线段的多笔画识别分为折线段与直线段的多笔画识别和折线段间的多笔画识别。在讨论折线段与折线段间的多笔画绘制时,给出点与折线段及两条折线段间相互位置关系的一系列概念。提出通过两条折线段之间的位置关系和点与折线段的位置关系等进行折线段的多笔画判定,并给出详细的聚类算法。最后通过自主开发的FSR系统对提出的算法加以验证。
一种人脸图像特征提取的局部和整体间距嵌入方法
杜海顺,李玉玲,侯彦东,金勇
计算机科学. 2012, 39 (9): 275-278. 
摘要 ( 106 )   PDF(368KB) ( 663 )   
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针对边界Fisher分析(MFA)构建的惩罚图没有充分描述类间数据分离度的缺点,提出一种局部和整体间距嵌入(LGME)特征提取方法。该方法在构建惩罚图时采用了全部的不同类样本数据对,并适当地强调了间距较小的不同类样本数据对的作用。与MF八相比,LGME同时使用类间数据的局部和整体间距信息,对类间数据分离度进行了充分描述,从而使其提取的数据特征具有更强的判别力。实验结果表明,工GME方法提取的人脸图像特征在用于人脸识别时,具有较高的识别率,且更具鲁棒性。
基于小邻域系和特征基团的人脸皮沟老化检测
赵志博,王映辉
计算机科学. 2012, 39 (9): 279-281. 
摘要 ( 104 )   PDF(277KB) ( 535 )   
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人脸老化过程极为复杂,皮沟特征极其细微,并且伴随大量噪声。传统的皮沟匹配方法不能很好地刻画出细微老化的特征变化,人脸老化的检测准确度不强。提出一种基于小邻域系和特征基团的人脸老化检测算法,建立了人脸图像小部域系和特征基团的对应关系,构造了运动参数联合概率分布的能量函数来反映人脸皮沟参数之间的约束关系。最后采用模拟退火算法对老化特征在约束关系下的相关关联求出最优解,得到不同老化程度下各皮沟特征点的关联性。实验表明:该方法能很好地对人脸不同状态下的皮沟老化特征进行识别,检测结果更加准确,且准确度更高。
基于重瓣花朵拓扑结构模型算法的可视化研究
淮永建,周文婷
计算机科学. 2012, 39 (9): 282-283. 
摘要 ( 100 )   PDF(265KB) ( 586 )   
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针对重瓣花朵结构较为复杂、花瓣排列方式非线性较强、三维模拟效果较差的问题,提出了一种重瓣花朵拓扑结构模型算法。以班丹作为实例,根据植物学中花瓣排列方式理论,加入随机扰动函数,通过扩展的L系统构建出不同层次的花朵形态模型,采用双三次Bezier曲面来构造花瓣模型,运用基于三角形面片模型的二维纹理贴图方法,可完成任意层次的花朵建模。该方法简单直观,并且真实感效果较好。
鲁棒的二维Renyi嫡图像闭值分割快速算法
顾晓清,孙玉强,侯振杰
计算机科学. 2012, 39 (9): 284-288. 
摘要 ( 115 )   PDF(463KB) ( 520 )   
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二维Renyi墒阂值分割算法是经典的图像阂值分割方法,但其性能对椒盐噪声较敏感。针对此不足,引入图像滤波中对椒盐噪声有较好鲁棒性的中值波技术,提出了新的二维直方图构造方法。为了进一步提高算法效率,分析了阂值分割目标函数的特点,使用惯性权重递增的粒子群算法对其进行优化。通过实验与原方法比较说明了此方法的优越性。
基于改进粒子群算法的图像闭值分割方法
章慧,龚声蓉,严云洋
计算机科学. 2012, 39 (9): 289-291. 
摘要 ( 117 )   PDF(329KB) ( 782 )   
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针对图像提取问题,最优阂值选取是否合理对图像分割效果至关重要。在处理不同种类图像区域时,粒子群算法(PSO)由于早熟现象难以准确计算最优分割阂值,因此导致图像分割准确率低。为了提高图像分割准确率且准确地提取出图像目标,提出一种基于混沌粒子群算法(CPSO)的图像阂值分割方法。受益于混沌运行的通历性、对初始条件的敏感性等优点,CPSO很好地解决了PSO的粒子群过早聚集和陷入局部最优等难题,加快了全局搜索最优解的能力。采用具体图像对CPSO算法图像分割性能进行仿真实验,结果表明,相比于其它图像分割算法,CPSO不仅加快了运算速度,提高了图像分割效率,而且提高了图像分割准确率,非常适合于图像实时分割处理。
体系结构
GCC后端中四路双精度短向量寄存器的实现
李春江,杜云飞,倪晓强,王永文,杨灿群
计算机科学. 2012, 39 (9): 292-295. 
摘要 ( 152 )   PDF(386KB) ( 587 )   
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设计和实现一个新的产品化的编译器通常需要几年时间。基于已有的编译器进行修改和扩展,是研发面向新体系结构的编译器的主要途径。GNU编译器集合(GCC)支持多种高级语言和多种目标处理器平台、文档及源代码开放等。基于GCC的Sparc后端,实现了支持四路双精度SIMD指令的四路双精度短向量寄存器的描述。在此过程中,定义了新的目标机,扩充了一类向量模式,定义了一类新的寄存器约束,实现了四路双精度寄存器的描述,定义了四路双精度SIMD指令的机器描述。对于面向此类SIMD指令的内嵌函数,GCC编译器能够正确使用该类向量寄存器来生成对应的SIMD指令。
基于重排序变换和循环分布的通信优化算法
陈达智,赵荣彩,韩林,丁锐,赵捷
计算机科学. 2012, 39 (9): 296-301. 
摘要 ( 182 )   PDF(493KB) ( 627 )   
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针对现有通信优化算法无法使MPI自动并行化编译器生成加速比理想的消息传递程序问题,提出了一种基于重排序变换和循环分布的通信优化算法。该算法根据给出的过程间副作用集合和基于mpi-wait/mpi-irecv移动的重排序变换规则,有序地采用重排序变换和循环分布,尽可能安全地扩大点到点非阻塞通信中通信与计算的重叠窗口,使MPI自动并行化编译器生成具有更多计算重叠通信的消息传递代码。实验结果表明,该算法能够隐藏更多的点到点非阻塞通信开销,并且明显提升消息传递程序的加速比。
基于多目标扩展通用Toffoli门的量子比较器设计
王冬,刘志昊,朱皖宁,李善治
计算机科学. 2012, 39 (9): 302-306. 
摘要 ( 732 )   PDF(386KB) ( 864 )   
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利用多目标扩展通用Toffoli门,提出了经典量子信息比较器的设计构造方法,并对其正确性进行了理论证明,在此基础之上,给出了量子比较器在简单搜索问题中的一个应用。与其它同类量子比较器相比,此比较器通过减少使用辅助位来节约相关量子资源;通过设置多目标扩展通用Toffoli门的控制条件,使得在比较出结果后剩余的门不再起作用,从而提高了运行效率,降低了出错率,增强了比较器的鲁棒性。
基于同时多线程的TBHBP分支预测器研究
李静梅,关海洋
计算机科学. 2012, 39 (9): 307-311. 
摘要 ( 152 )   PDF(469KB) ( 635 )   
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针对传统处理器分支预测器存在分支预测信息混乱、分支指令别名冲突和容量冲突率高的缺点,提出基于同时多线程处理器的分支预测器TBHBP。该分支预测器采取线程历史信息与基于地址索引的局部历史信息相结合的综合历史信息作为模式匹配表PHT的索引,并采取线程独立拥有线程历史寄存器和分支历史寄存器的方式,通过新增分支结果输出表来提高指令的分支预测执行速度。研究结果表明,TBHBP分支预测器有效解决了分支信息过时、分支指令别名和容量冲突的问题。与Gshare分支预测器相比,其指令吞吐率提升了12. 5%,分支误预测率和误预测路径取指率分别下降了0.5%和2.1%.