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
2009年第10期, 刊出日期:2018-11-16
  
综述
Set Cover和Hitting Set问题的研究进展
李绍华,王建新,冯启龙,陈建二
计算机科学. 2009, 36 (10): 1-4. 
摘要 ( 302 )   PDF(0KB) ( 245 )   
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Set Cover和Hitting Set问题是两个重要的W巨2习完全问题。Set Cover问题在大规模集成电路设备的测试和人员调度等领域有着广泛的应用,Hitting Set问题在生物计算等领域有着重要的应用。在引入参数计算和复杂性理论后,Sct Cover和Hitting Sct问题再次成为研究的热点。首先介绍Sct Cover和Hitting Sct的各种分类问题及其定义,并对各种分类问题的计算复杂性和相关算法的研究进展加以分析总结,给出((k, h} Set Cover和((k, d}Set Cover问题的复杂性证明。最后总结全文并提出进一步研究的方向。
移动模型研究综述
童超,牛建伟,龙翔,高小鹏
计算机科学. 2009, 36 (10): 5-10. 
摘要 ( 216 )   PDF(573KB) ( 2524 )   
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移动模型决定节点如何移动,它是对节点运动方式的抽象,已被广泛应用于无线网络相关研究中。首先介绍了当前常用的移动模型,并对其进行了分类比较;接着论述了当前研究主要集中在提出新的适合各种移动环境的移动模型、对移动模型的节点移动特征进行分析、对追踪移动模型的追踪策略研究和对移动模型的评估等;然后给出了移动模型目前存在的问题;最后指出了移动模型的研究趋势。
基于数据依赖的数据修复研究进展
胡艳丽,张维明,罗旭辉,肖卫东,汤大权
计算机科学. 2009, 36 (10): 11-15. 
摘要 ( 201 )   PDF(447KB) ( 721 )   
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介绍了数据依赖理论及如何基于数据依赖修复不一致数据,提高数据质量。首先介绍了数据依赖理论;给出了数据修复的语义假设及对应的修复操作;总结了基于数据依赖修复不一致数据的方法;最后讨论了基于数据依赖修复不一致数据的未来发展方向。
盲信号分离技术研究与算法综述
周治宇,陈豪
计算机科学. 2009, 36 (10): 16-20. 
摘要 ( 409 )   PDF(513KB) ( 2034 )   
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盲信号分离技术是从接收信号中恢复未知源信号的有效方法,已经成为神经网络和信号处理等领域新的研究热点。首先介绍盲信号分离的发展状况,然后在介绍了盲信号分离的线性瞬时模型、线性卷积模型和非线性模型的基础上,对相应模型求解算法的基本原理、特点进行了阐述,接着还对与盲信号分离紧密相关的盲信号抽取技术进行了综述,最后指出盲信号分离技术的研究方向和广阔的应用前景。
数字音频认证研究综述
李伟,汪竹蓉,李晓强,刘亚多
计算机科学. 2009, 36 (10): 21-24. 
摘要 ( 188 )   PDF(390KB) ( 545 )   
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现代音频信号处理技术使得对音频内容的篡改、替换,对时间序列的调换顺序等恶意操作可以以极低的代价进行,对音频完整性和真实性进行认证变得日益重要。对人类听觉系统来讲,音频认证技术需要保护的是音频内容而不是比特流本身,因此它应该能够容忍一些保持音频听觉质量或者语义的正常信号处理操作而不触发检测器。介绍了音频内容认证技术的产生背景、典型应用场合、需满足的必要性质、硬认证与软认证的特点、保持内容操作和恶意操作的划分,综述了典型的音频内容认证算法,最后总结并讨论了该研究领域的技术特点并提出了可能的解决方案。
多元智能算法控制结构综述
胡扬,桂卫华,蔡自兴
计算机科学. 2009, 36 (10): 25-26. 
摘要 ( 217 )   PDF(251KB) ( 551 )   
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为了更好地模拟人类智力的特点,针对智能控制的结构理论与特点提出了智能算法的多元控制结构。将已有的遗传算法、人工神经元网络算法、免疫算法、代谢算法集成为一个统一的整体智能学习、推理、发育体系。通过对各智能算法功能之间的相互配合来弥补传统单一算法的不足。通过阐述算法的切换与集成的思想说明,集成后的多元控制算法能更好地模拟人类的相关功能。并且通过机器的编程又可以较大限度地弥补生物体功能上的不足。
无线传感器网络移动性支持问题的研究
陈晨,谢伟光,裴庆棋,曾兴雯,范科峰
计算机科学. 2009, 36 (10): 27-31. 
摘要 ( 196 )   PDF(436KB) ( 415 )   
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在传统的无线传感器网络研究中,用户、汇聚节点及传感器节点都被认为是静态的,这与目前应用中节点需要较强的移动特性并不相符。分析了传感器网络中移动性应用的场景,从网络体系结构的观点出发,总结了当前在无线传感器网络移动性支持方面所取得的研究进展,并进一步分析了关键算法和策略。
机会型网络研究综述
胡四泉,汪红兵,王俊峰
计算机科学. 2009, 36 (10): 32-37. 
摘要 ( 210 )   PDF(548KB) ( 470 )   
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机会型网络是继移动自组网和无线传感器网络之后在无线网络领域中兴起的又一最新研究热点。机会型网络是移动自组网的演化,但机会型网络并不假设消息源和目标节点之间存在完整路径,而是通过节点的移动、相遇( Contact)和转发来实现在不连通的网络环境中通信,这种全新的组网模式引起了研究者极大的兴趣。介绍了机会型网络的概念、特点和典型应用,总结并详细阐述了机会型网络的路由机制、机会型网络的移动模型等主要研究热点问题,并对机会型网络的其他方向的研究作了简要介绍,对研究前景进行了展望。
移动Ad hoc网络安全分簇综述
王衡军,王亚弟,韩继红
计算机科学. 2009, 36 (10): 38-41. 
摘要 ( 187 )   PDF(372KB) ( 611 )   
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移动Ad hoc网络是由移动节点组成的无线移动通信网络,它具有动态拓扑、无线通信的特点,但又易受到各种安全威胁。规模较大的移动Ad hoc网络可以用分簇的方法来减少路由和控制开销,并提高网络的可扩充性。综合分析了以安全为部分或全部目的的移动Ad hoc网络分簇方法研究的最新进展。首先分析了移动Ad hoc网络的特点、体系结构和面临的安全威胁,然后将较大规模移动Ad hoc网络的安全分簇方法分为3个重要方面:认证模型、信任度量和不良节点发现。对每个方面的一些典型方案进行了分类论述和综合比较。最后指出了下一步研究中应当着重考虑的问题。
计算机网络与信息安全
LEO/MEO卫星网络动态多径路由协议
唐剑,佘春东,徐志明
计算机科学. 2009, 36 (10): 42-45. 
摘要 ( 230 )   PDF(357KB) ( 600 )   
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针对LEO/MEO卫星网络的特点,提出了快速、自重构且支持多径的空间信息网络路由协议,并进行了仿真和性能分析。该协议不仅大大降低了端到端路由建立的时间,同时多径路由也为实现网络可靠性传输、负载均衡等提供了条件。
无线传感器网络节点定位的同心圆改进算法
姜志鹏,高随祥
计算机科学. 2009, 36 (10): 46-48. 
摘要 ( 194 )   PDF(305KB) ( 434 )   
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定位技术是无线传感器网络的关键技术之一。同心圆定位方法是新近提出的一种精度较高的定位方法,未知节点根据锚节点广播的信息确定自己在以该描节点为圆心的哪个圆环内,把若干包含自己的圆环的交集的质心估计为其位置。提出一种改进的同心圆定位方法,在原方法的基础上,利用相部圆环内的未知节点间的通信减小包含未知节点的圆环的宽度,从而更精确地佑计出了未知节点的位置。该方法只比原方法增加很少的能耗。同时仿真结果表明,该方法在理想环境和有干扰环境下其定位精度都明显高于原方法。
一种基于位置/标识分离的站点多宿主路径失效恢复机制
涂睿,苏金树,陈锋
计算机科学. 2009, 36 (10): 49-54. 
摘要 ( 192 )   PDF(531KB) ( 463 )   
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多宿主是克服路径失效,提高站点服务可靠性的有效途径之一。然而囿于当前TCP/IP体系结构的限制,多宿主还没有得到很好的普及。其中一个重要原因就是IP地址语义过载,IP地址既代表了网络节点的拓扑位置又是节点的标识。在LISA(Locator Idcntificr Split Architccturc)命名与寻址体系结构下,提出了基于位置与标识分离的站点多宿主方案,并以此为基础提出了路径失效恢复机制:LISA-Recovery。模拟实验验证了该机制能够有效地检测路径失效和性能下降,并进行快速的路径切换,从而保障了上层应用服务的正常运行。通过理论计算,分析了LISA-Re-covery所带来的开销很小,显示其具有较好的实用性。
Internet路由级拓扑的自相似分形统计
张君,赵海,付大愚,张昕
计算机科学. 2009, 36 (10): 55-58. 
摘要 ( 174 )   PDF(434KB) ( 409 )   
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由于多角度多度量的统计方法存在种种问题,提出了通过分形维数从整体上刻画互联网拓扑性质。以传统分形理论为基础,结合互联网拓扑所具有的自相似性质,给出网络拓扑维数的相关概念,并通过网络拓扑与欧氏空间的映射关系,对拓扑维数进行了深入的解释。分析了理想分形拓扑的迭代膨胀过程,指出简单分形方法的不足,并进一步给出加权分形的相关定义及计算方法。通过统计互联网路由级拓扑的几个主要特征量,分析了拓扑维数与传统统计度量方法的关系,说明了拓扑维数在适用于统计观察互联网宏观拓扑的整体特性方面的作用。
基于有限反馈的用户协作分集策略
宁元辉,朱光喜,苏钢,谭力
计算机科学. 2009, 36 (10): 59-63. 
摘要 ( 177 )   PDF(426KB) ( 400 )   
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基于放大转发和解码转发的协作策略要求用户在协作帧内为协作伙伴转发数据。然而,当基站仅由直接发射的数据就能正确解码用户数据时,在协作帧内为该用户数据的发射则是多余的。为此,结合RCPC码,提出了一种基于基站端有限反馈的用户协作分集策略,用户根据反馈信息自适应调整协作帧内的数据发射。相比于不协作或者传统协作方法,在多种不同场景下的仿真结果均表明,所提出的协作策略不仅极大地提高了用户的性能而且节省了大量的功率和带宽,并提高了用户的吞吐率和频谱效率。
标准模型下选择密文安全的基于身份加密方案
刘振华,胡予濮,张襄松
计算机科学. 2009, 36 (10): 64-67. 
摘要 ( 215 )   PDF(314KB) ( 556 )   
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Waters在欧密2005上提出的基于身份加密方案是选择明文安全的,这就使得该方案很难应用于一些安全性要求较高的环境中。针对这一问题,设计了一个标准模型下选择密文安全的基于身份的加密扩展方案。该扩展方案基于Waters的方案,其密文中增加一个附加信息,而扩展方案是选择密文安全的,所以解决了Waters方案仅达到选择明文安全的问题。在标准模型下,扩展方案的安全性归约为判定性双线性Diffie-Hellman困难假设。安全性分析表明,扩展方案抵抗自适应选择密文攻击是不可区分的。
基于W态的量子安全直接通信协议
杨新元,马智,吕欣
计算机科学. 2009, 36 (10): 68-71. 
摘要 ( 175 )   PDF(397KB) ( 450 )   
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提出了一种新的两方量子安全直接通信协议。该方案利用有序的四粒子W态作为信息载体,利用么正变换对秘密消息进行编码,通过当地Bell基测量和经典通信直接传递秘密消息。在理想信道下,协议对于非相干攻击是安全的。该方案的优点在于利用W态作为信息载体,较GHZ态而言,损耗要小得多,并且不需要在量子信道中传输载有秘密消息的量子比特。
一种面向信任管理的委托授权模型及其在P2P安全中的应用
张志勇,裴庆祺,杨林
计算机科学. 2009, 36 (10): 72-76. 
摘要 ( 189 )   PDF(430KB) ( 392 )   
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在信任管理中现有的委托授权模型并未步及对角色、匿名用户等实体间信任关系的定义与度量,且缺少相关的细粒度形式化模型和委托授权安全协议其无法有效地满足信任管理系统的应用需求。现面向信任管理提出了一种能够刻画实体J’q信任关系的形式化委托授权模型DAM for TM(Delegation Authorization Model for Trust Management),通过引入信任罚函数对实体的信任度量值加以动态调整。同时给出了支持可信计算的信任委托与角色委托等安全协议,以及在P2P安全中的应用实例。该实例表明,所提出的模型及安全协议构建了Peer间的信任委托关系,并通过终端完整性的远程证明确保了计算平台与共享资源的安全性。
LT码的BPML译码算法
朱宏鹏,李广侠,冯少栋
计算机科学. 2009, 36 (10): 77-81. 
摘要 ( 390 )   PDF(380KB) ( 438 )   
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采用置信度传播算法(BP)对LT码进行译码时,停止集是影响译码效率的重要因素。对LT码停止集的大小进行了理论分析和仿真,提出了置信度传播一最大似然联合译码算法(BPML)。该算法首先采用13P算法译码,当遇到停止集时再采用最大似然译码算法(ML)对停止集进行处理,能够有效消除停止集的影响,提高LT码的译码效率。仿真结果表明,I3PML算法结合了BP算法复杂度低和ML算法译码效率高的优点。研究结果对提高计算机网络中数据分发应用的分发效率具有重要的实用价值。
IDMA系统中基于SNR演进和差分进化的功率优化研究
雷萌,朱光喜,杨永立,谭力
计算机科学. 2009, 36 (10): 82-85. 
摘要 ( 284 )   PDF(342KB) ( 370 )   
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交织多址(IDMA)是一种依靠交织方式来区分多用户的多址接入技术。由于其性能在等功率分配和用户数较多时急剧下降,因此在IDMA系统中功率控制对提高系统性能尤为重要。提出了一种基于遗传算法的新型功率优 化策略,该算法利用差分进化(DE)和SNR演进方法来实现IDMA的功率控制,所得结果与之前线性规划((LP)算法的相当,但是避免了LP算法中需要量化和分组变量以及需要使用步进参数等缺点。
具有QoS保证能力的分组交换网络体系结构的分析
刘文波,郭云飞,兰巨龙,马海龙
计算机科学. 2009, 36 (10): 86-88. 
摘要 ( 170 )   PDF(362KB) ( 420 )   
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通过对理想化分组交换网络的形式化功能分析,指出了当前互联网在提供QoS保证方面存在的不足,分析了互联网不能为交互式实时业务提供服务质量保证的原因,对新的分组网络的体系结构提出了新的要求。据此,从体系结构角度论证了具有QoS保证能力的分组网络应该对现行互联网设计原则进行扩充的必要性并提出了扩充的内容。
密钥链多方非否认协议
李磊,谭新莲,王育民
计算机科学. 2009, 36 (10): 89-90. 
摘要 ( 317 )   PDF(246KB) ( 405 )   
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多方非否认协议通常仅考虑一轮消息交换的情况,很少讨论相同参与方进行多轮消息交换的情况。基于后者对多方非否认协议进行优化,提出了一种利用密钥链实现的多方非否认协议,以有效减轻TTP存储负担。协议由Initialization, Exchange, Abort和Recovery 4个子协议以及争议处理方案组成。分析表明,协议满足公平性、时限性和机密性。
一种基于服务中间件的无线传感器网络多维QoS评价机制
梁俊斌,陈宁江
计算机科学. 2009, 36 (10): 91-93. 
摘要 ( 189 )   PDF(339KB) ( 357 )   
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面向无线传感器网络的需求,对基于服务中间件的QoS保障机制进行探讨。聚焦QoS评价问题,提出一个基于多维云的QoS评价算法,对任务进行定量评价,使中间件能根据评价结果进行适当调度;同时,针对云参数经验性设置的弱点,利用获益驱动函数进行修正,提高评价的准确性。实验表明,算法能有效提高任务执行效率和延长网络生命周期。
移动自组织网络环境下的威胁建模与仿真研究
李冰心,朱丽娜,袁卫东
计算机科学. 2009, 36 (10): 94-97. 
摘要 ( 164 )   PDF(342KB) ( 381 )   
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相对于传统有线网络,移动自组织网络(Mobilc Ad Hoc NETwork, MANEI)容易遭受各种主动和被动攻击。研究MANET网络可能遭受的威胁与攻击方式,建立实用有效的异常行为研究平台,对将来验证各种检测和防御的方法有极大的帮助,对于构建安全、实用的MANET网络具有重要的理论与实践意义。使用OPNET网络建模和仿真工具对MANET,网络环境中的异常行为进行了建模,对虫洞、黑洞以及网络拥塞3种典型的自组织网络环境下的异常行为进行了威胁建模,并进行了验证和测试。OPNET通过无线模块、WLAN模型和MANET模型为无线网络建模与仿真提供了丰富多层次的支持。详细阐述了这些异常行为对MANET网络的影响,结果表明该模型较好地刻画了相关威胁的行为。
对Schnorr签名方案几种攻击的分析
胡国政,洪帆
计算机科学. 2009, 36 (10): 98-100. 
摘要 ( 256 )   PDF(257KB) ( 485 )   
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Schnorr签名方案是一个基于离散对数的数字签名方案。最近,一些文献提出了新的攻击该签名方案的方法,并声称这些新的攻击成功率很高。分析了这些攻击方法,认为这些新的攻击本质上是平凡的穷搜索攻击。在系统给定的安全参数下,这些攻击成功的概率是可以忽略的。还指出了这些攻击成功率分析中的错误。
异构Ad hoc网络骨干网络的建立与性能分析
郭攀红,杨扬,李新友
计算机科学. 2009, 36 (10): 101-103. 
摘要 ( 442 )   PDF(314KB) ( 390 )   
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目前针对虚拟骨干网的研究都是基于最小连通支配集(MCDS)的方式,其目的是最小化骨干网中的节点个数,但没有考虑到骨干节点的实际通讯能力。这样,在异构Ad hoc网络中一些低性能骨千网节点可能成为整个网络的性能瓶颈。充分考虑到Ad hoc网络的节点异构性问题,提出了基于高性能节点的最小连通支配集算法(MCDS-HNP),同时给出了算法的逼近度证明,并通过仿真试验表明在与MCDS算法相似的骨干节点个数的情况下,MCDS-HNP算法能获得更好的骨干网性能。
AS级Internet拓扑度和连通性演化分析
付大愚,赵海,葛新
计算机科学. 2009, 36 (10): 104-105. 
摘要 ( 208 )   PDF(241KB) ( 423 )   
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Internet拓扑,尤其是AS级拓扑,是目前研究的热点。研究Internet拓扑的演化趋势,可以更好地了解网络的内在连接机制。该项研究基于CAIDA项目授权的海量数据,数据采集时间为2004年1月至2008年6月。首先介绍了必要的基本概念,然后给出了节点平均度、最大节点度值、高度值节点平均度、富人俱乐部连通性和聚集系数的演化分析。研究发现,度值较高的节点,其影响力随时间变化逐渐下降,高度值节点之间的连接也逐渐减少,但网络整体上仍表现出明显的富人俱乐部性质和聚集性。
一个强口令认证协议的漏洞研究
程英,高庆德
计算机科学. 2009, 36 (10): 106-107. 
摘要 ( 162 )   PDF(264KB) ( 406 )   
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研究了基于散列函数的强口令密码认证协议,分析了目前该类协议中具有较高安全性的SPAS协议。虽然协议具有较高的安全性,但是通过分析发现协议还是存在安全漏洞。存在安全缺陷的主要原因是协议中使用的密码技术过于单一。该类协议中,如果不使用其它密码技术,很难使协议达到安全。
基于对的无线Ad hoc网络可追踪邻居匿名认证方案
周耀,平萍,徐佳,刘凤玉
计算机科学. 2009, 36 (10): 108-112. 
摘要 ( 149 )   PDF(391KB) ( 416 )   
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为解决传统无线Ad hoc网络部居匿名认证方案容侵性不佳以及难以锁定恶意节点身份的问题,提出一种基于双线性对的无线Ad hoc网络可追踪部居匿名认证方案。采用基于身份的公钥系统,节点随机选择私钥空间中的数作为临时私钥,与身份映射空间的节点公钥以及一个公开的生成元模相乘得到临时公钥,利用双线性映射的性质协商会话密钥并实现匿名认证。通过在随机预言机模型下的形式化分析,表明本方案在BCDH问题难解的假设下可对抗攻击者的伪装行为,同时利用认证过程中交互的临时公钥可有效锁定恶意节点真实身份。
工业以太网控制系统中网络节点位置信息自动绑定协议研究
周纯杰,於光灿,秦元庆,陈开
计算机科学. 2009, 36 (10): 113-116. 
摘要 ( 235 )   PDF(371KB) ( 401 )   
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在DHCP协议基础上提出p_DHCP协议。pDHCP继承DHCP的传输协议,具体化DHCP的地址分配机制。在现场维护人员按照规定的流程为控制系统更换和添加网络节点的情况下,p_DHCP协议能够实现工业以太网控制系统中网络节点逻辑位置信息的自动绑定。
基于密度和距离的任播路由协议
徐听,顾云丽,杜杰,钱焕延
计算机科学. 2009, 36 (10): 117-119. 
摘要 ( 152 )   PDF(329KB) ( 374 )   
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针对任播中常用的最短路径算法在无线Ad hoc网络等高动态性网络中路由健壮性不高的缺点,提出了一种基于密度和距离的任播路由协议。协议路由选择由目标距离及目标周边任播组员的数目(即密度)决定。在高动态性网络中,选择密度较大的组员作为目标,传输过程中若发现目标失效,可重路由至周围其他任播组员的概率较高,路由器健壮性较好。协议通过参数k值可调节距离和密度的权重,从而影响任播组员的选择优先顺序,具有较好的可调节性和适应性。仿真实验表明,协议可以根据不同网络状况(链接故障率、移动节点速度)通过调节k值,在路由健壮性及路由效率两者之间做出较好的权衡。
多速率无线网状网中低延迟广播研究
王泰,杨宗凯,杜旭
计算机科学. 2009, 36 (10): 120-123. 
摘要 ( 156 )   PDF(410KB) ( 377 )   
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多速率广播是多速率无线网状网的特有问题。常用的基于最小连通支配集的广播树构造算法不能有效降低多速率无线网状网的全网广播延迟。提出了一种分布式多速率广播树构造算法。该算法与现有算法的不同之处在于生成广播节点的同时还根据其局部拓扑信息选择合适的广播速率。与现有算法相比,该算法显著降低了全网广播延迟
基于效用的超宽带系统带宽分配
蒙文武,朱光喜,刘干,张良
计算机科学. 2009, 36 (10): 124-126. 
摘要 ( 149 )   PDF(241KB) ( 370 )   
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把超宽带系统的带宽优化调度表示为一个效用最大化的问题。对于系统的带宽分配,效用函数是服务质量的有效度量,它反映了用户对所分配的资源的满意程度。针对超宽带无线网络带宽分配中链路和用户的集中式算法的复杂性,用分布式方案解决这种问题,以自适应变化的无线网络环境。对系统带宽进行基于效用的分配,满足超宽带系统高速率传输的需要。
分级有序P2 P超级节点拓扑构造
冯劲潇,陈贵海,谢俊元
计算机科学. 2009, 36 (10): 127-131. 
摘要 ( 164 )   PDF(528KB) ( 439 )   
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拓扑构造是P2P网络研究中的核心问题之一。在当前的超级节点拓扑构造中,采用固定的两层结构和基于谣言的无序构造方式,不仅限制了系统性能,而且产生了过多的负载,使超级节点成为系统的热点。同时,无序构造方式也带来较高的成本和安全问题。据此,提出一种分级有序的超级节点拓扑构造方法(HOST),按照网络规模对超级节点进行自适应分级,并采用有序的节点加入和退出算法。模拟结果和分析表明,HOST能有效控制超级节点的产生,平衡超级节点间负载,同时显著降低拓扑构造和拓扑修复过程中产生的成本。
基于SPIN的无线传感器网络安全协议建模与分析
敬超,常亮,古天龙
计算机科学. 2009, 36 (10): 132-136. 
摘要 ( 384 )   PDF(412KB) ( 512 )   
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模型检验方法在有线网安全协议的分析和设计方面取得了巨大成功。无线传感器网络对安全协议同样具有严格的要求;与有线网相比,无线传感器网络在通信环境和网络节点等方面都更为脆弱,为相应的安全协议的分析和设计提出了挑战。提出了一种适用于无线传感器网络的安全协议形式化建模分析方法。它充分借鉴了传统有线网络安全协议的建模方法,在其基础上充分考察了无线传感器网络的通信环境以及网络节点,建立起一个全面并且直观的安全协议运行模型。以A. Pcrrig等人提出的SPINS安全协议为例,应用模型检验工具SPIN对其认证性和机密性等安全需求进行了分析验证,发现了该协议存在的漏洞。实例分析证实了模型检验方法在分析无线传感器网络安全协议时的有效性,从而推进了其在安全协议分析方面的应用范围。
移动IPv6协议中移动节点的可执行测试序列生成方法研究
李华,叶新铭,刘静,刘龙
计算机科学. 2009, 36 (10): 137-140. 
摘要 ( 158 )   PDF(313KB) ( 386 )   
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移动IPv6可以为主机移动提供便利,使得它可以以一个永久的IPv6地址连接到任何链路上。对于它的测试研究可以保证协议的实现与说明的一致性。在移动IPv6中共有移动节点、家乡代理以及对端节点3个角色。分析了移动节点的控制流模型以及它的基于控制流的测试序列,基于该序列重构并形成了扩展有限状态机,其中考虑加入数据流,构建了可执行的测试序列,然后基于可执行测试序列提取了测试例,此方法可以减缓甚至避免爆炸问题。通过测试实践展示了本方法的有效性,最后给出了结论。
单向Hash函数SHA-1的统计分析与算法改进
刘建东,余有明,江慧娜
计算机科学. 2009, 36 (10): 141-145. 
摘要 ( 216 )   PDF(383KB) ( 451 )   
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对SHA-1算法的完备度、雪崩效应度、严格雪崩效应及抗碰撞性进行了逐拍统计分析。针对目前密码学界所揭示出的SHA-1设计缺陷,主要以增强SHA-1算法的非线性扩散特性及抗碰撞性为目标,对其进行改进。改进算法在混合函数中逆序使用改进后的扩展码字序列,并在算法首轮的混合函数中引入整数帐篷映射,加速了差分扩散,改变了原来固定的链接变量传递方式,修正了算法内部结构的设计缺陷。测试与分析结果表明,改进算法提高了非线性扩散程度,增强了算法的安全性。
软件工程与数据库技术
一种基于扩展颜色Petri网的Web服务组合验证机制
李景霞 闫春钢
计算机科学. 2009, 36 (10): 146-149. 
摘要 ( 136 )   PDF(297KB) ( 404 )   
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Web服务技术日趋成熟,它提供了一种平台独立、自描述、位置透明的软件模块。利用Web服务组合技术,能够快速、灵活地满足复杂多变的业务需求。随着Web服务组合流程日趋复杂,组合流程设计越来越容易出错。给出了一个描述Web服务组合流程的扩展层次颜色Petri网模型,它独立于具体的流程描述语言,支持流程的层次表达且能较全面地刻画Web服务组合流程。还给出了模型的控制流网正确性、数据流网正确性、流程实例正确性的验证方法,从3个层面确保了Web服务组合流程的正确性。
应用于PLC控制程序的Petri网执行模型
孟庆春,刘云卿
计算机科学. 2009, 36 (10): 150-152. 
摘要 ( 153 )   PDF(317KB) ( 451 )   
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在现有的工业控制系统中经常使用PLC实现顺序控制、定时等功能。控制程序经常需要执行同步操作且输入开关量的触发时机具有不确定性,因此无法充分描述真实的执行过程。为此提出下述解决方法:首先在控制程序的编译阶段,使用Pctri网建立网模型以表示程序执行逻辑,其次在控制程序的执行阶段,根据程序真实执行状况动态运行上述网模型,当程序运行结束时网模型停止执行,由此判断程序中存在的逻辑错误。
基于扩充的GIX/M/1/N排队系统的主动队列管理算法性能评价模型
汪浩,严伟,黄明和,郭斌
计算机科学. 2009, 36 (10): 153-159. 
摘要 ( 141 )   PDF(556KB) ( 394 )   
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为了评价主动队列管理(AQM Active Queue Management)算法的性能,通过在标准的排队系统GIx/M/1/N中嵌入主动队列管理(AQM)算法的方法,建立了一个扩充的GIx/M/1/N排队系统。利用该扩充的GIX/M/1/N排队系统和Internet业务流量自相似性的特征,提出了一种评价AQM算法在非响应业务流量下的性能的分析方法,并据此评价了TD, RED, GRED和Adaptive RED等4个经典的AQM算法。为了验证该分析方法的合理性,利用NS2进行了一系列的仿真实验。结果表明,该分析方法所得结果与仿真实验所得结果一致,因此该分析方法能用于评价AQM算法的性能。
基于空间领域本体的动态工作流模型研究
邹志强,胡斌,刘林峰,王汝传
计算机科学. 2009, 36 (10): 160-163. 
摘要 ( 141 )   PDF(440KB) ( 369 )   
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OGC(Open Geospatial Consortium)提出的Web服务编排方法可以通过组合、协调各种空间信息Web服务,形成一种服务的工作流OWS2(OGC Wcb Services 2),但这属于精确匹配的静态工作流。提出了一种基于本体和规则的动态工作流模型(Dynamic Work Flow Model based on Ontology and Rule, DWFMOR),它是对OWS2的改进。本模型首先针对空间信息的领域特征建立了相应的领域本体,基于这些本体设计了用于推理的工作流规则引擎,并使用protege本体编辑器和Jena推理机进行了实现,最终建立了一个用于空间信息服务的工作流原型系统。实验表明,基于空间领域本体的工作流模型不仅可以根据业务的需求自动地查找和匹配空间信息Web服务,还可以动态地形成空间信息Web服务工作流。
时序逻辑程序的模型检测
王小兵,段振华
计算机科学. 2009, 36 (10): 164-167. 
摘要 ( 167 )   PDF(327KB) ( 694 )   
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时序逻辑程序的形式化验证对提高程序的正确性具有重要意义。以投影时序逻辑的可执行子集、框架投影时序逻辑语言Framed Tempura为研究对象,使用命题投影时序逻辑描述Framed Tempura程序的性质,将程序h和性质ф统一表示在投影时序逻辑中,模型检测需要判定p→ф是否有效,可转化为判定p∧乛ф是否不可满足,这可以通过构造p∧乛ф的正则图加以解决。最后,给出了Framed Tempura程序的模型检测实例。
基于执行轨迹的软件缺陷定位方法研究
王新平,顾庆,陈翔,张鑫,陈道蓄
计算机科学. 2009, 36 (10): 168-171. 
摘要 ( 379 )   PDF(440KB) ( 404 )   
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软件中隐含的缺陷数目与可靠性直接相关,软件缺陷定位是移除软件缺陷的关键,缺陷定位的及时性和有效性直接影响软件的可用性。基于执行轨迹的软件缺陷定位能够很好地与自动化测试相结合,有较强的现实意义。讨论了基于执行轨迹的软件缺陷定位方法通用框架FLOC,详细介绍了该框架的各个阶段,包括执行轨迹的组织、执行轨迹的选择、怀疑率的计算、定位报告的评价。分析了现有的基于执行轨迹的软件缺陷定位方法,并按照框架的结构比较了这些方法的特点,提出了改进的思路。最后对缺陷定位的发展提出展望。
DTSArch:一种基于分散式元组空间的软件体系结构模型
郑翔,覃征,邢剑宽
计算机科学. 2009, 36 (10): 172-175. 
摘要 ( 146 )   PDF(329KB) ( 465 )   
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针对协作系统中缺乏描述系统高度动态性、自组织性和协作性的方法,利用分散式元组空间模型的时空解藕特性,提出了一种软件体系结构模型DTSArch。在对分散式元组空间进行刻画的基础之上,从软件体系结构的角度建立了描述构件行为和系统配置的形式化语义,解决了分散式元组空间模型难以直接应用于实际系统开发的问题。实现了一个基于DTSArch的可视化开发工具以进行软件体系结构设计。并通过实例证明DTSArch使开发人员能够快速建立基于分散式元组空间模型的系统结构,从而提高系统构件和系统开发方法的可重用性。
过程管理与项目管理间动态循环优化技术研究
王博,张莉,韩兆刚
计算机科学. 2009, 36 (10): 176-178. 
摘要 ( 146 )   PDF(363KB) ( 393 )   
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通过研究项目管理理论和过程管理理论间的内在联系,提出了一套企业过程管理和项目管理的集成框架,并且基于该框架设计了包括过程管理层循环以及项目实施层循环在内的动态循环优化模型。最后探讨了优化模型中步及到的过程仿真优化技术以及项目计划动态调整技术。循环优化技术的应用将为企业缩短生产过程改进周期、提高对生产环境的应变能力提供强有力的支持。
服务组合中基于DTMC的可靠性和性能分析
曹科强,顾庆任,颖新,陈道蓄
计算机科学. 2009, 36 (10): 179-182. 
摘要 ( 166 )   PDF(409KB) ( 449 )   
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Web服务组合可以通过整合网络上现有的多种异构服务从而形成新的服务。针对服务组合中的可靠性和相关性能评估问题,提出了一种基于离散时间马尔可夫链DTMC(Discrctc Time Markov Chain)的评估方法。从不同运行场景的角度,利用DTMC相关性质和公式综合估算了服务组合的可靠性和其他性能,并针对具体服务组合的瓶颈进行了分析,提出了改进措施。与现有的服务组合可靠性和性能分析方法相比,本方法对服务组合中结构复杂和运行场景多样化的特点具有更好的适应性,更全面、准确地评估了服务组合的可靠性和相关性能。实验表明,本方法具有良好的分析效果和指导改进的能力。
不完全信息环境下XML Schema规范化研究
殷丽凤,郝忠孝
计算机科学. 2009, 36 (10): 183-188. 
摘要 ( 144 )   PDF(468KB) ( 459 )   
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为了解决不完全信息环境下XML模式设计中XML文档的数据冗余和操作异常,研究了不完全信息环境下XMI Schema的规范化问题,提出了XMI Schema和符合XML Schema的不完全XML文档树等概念;基于节点等价、节点相容、节点信息等价和节点信息相容等概念提出了XML强函数依赖的定义,给出了相应的推理规则;给出了求路径集强闭包和成员籍问题的算法,并对算法的正确性进行了证明,对其时间复杂度进行了分析。提出了不完全信息环境下XML范式和相应的规范化算法。研究成果较好地解决了数据冗余问题,避免了更新异常现象,更好地实现了XML Schema设计。
人工智能
基于类标号扩展的半监督特征选择算法
王博,贾焰,田李
计算机科学. 2009, 36 (10): 189-191. 
摘要 ( 186 )   PDF(317KB) ( 408 )   
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特征选择是数据挖掘、机器学习等领域的重要内容,在缺乏已标记样本的情况下,如何有效选择特征是一个非常值得研究的问题。基于集合间相关度与自相关度的定义,提出了一种新颖的半监督特征选择方法,从原始、少量、且已标记的训练样本出发,通过扩展类标号得到最终的聚类效果,采用复合的评价方法作为衡量特征子集的标准。大量实验结果表明,该算法是有效的。
统计机器翻译中的非连续短语模板抽取及其应用
孙越恒,段楠,侯越先
计算机科学. 2009, 36 (10): 192-196. 
摘要 ( 168 )   PDF(468KB) ( 650 )   
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目前基于短语的统计机器翻译模型很少将非连续短语的情况考虑在内,由此造成翻译结果在目标语言中的意义变化或缺失。以非连续介词短语为例,提供了一种短语模板抽取算法。首先采用基于规则的方法,抽取出中文非连续介词短语模板,而后借助双语对齐语料和介词_方位词翻译表,获得模板对应的英文翻译。最终形成的双语模板被加入短语翻译表中。在标准测试语料上的对比实验表明,加入非连续短语模板后,译文更加符合语法规范,而翻译结果也取得了相对稳定的提高。
命题编码中公理的组合与设计
江鸿,刘大有,吕帅,蔡敦波,史晶晶
计算机科学. 2009, 36 (10): 202-208. 
摘要 ( 264 )   PDF(606KB) ( 449 )   
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基于可满足性的规划方法研究逐渐成为智能规划研究领域中的热点。提出3种基于Graphplan的编码方式中公理的改进:动作互斥的部分放松、动作互斥的完全放松方法、添加框架公理。基于SATPLAN2006规划系统分别实现上述3种改进的编码方式,并对国际规划竞赛中选用的标准后勤域与积木世界域的问题样例予以测试,分析不同编码方式的编码规模与求解效率,验证了基于Graphplan编码方式的改进在绝大多数情况下是有效的。最后,实现基于状态的编码方式,并对上述两个域进行测试,比较约简动作与约简状态这两种极端方式的求解效率和编码规模。实验结果表明,在后勤域的某些问题上基于状态的编码方式比基于动作的编码方式有效得多。上述的改进策略表明,可根据问题域的特性等来考虑该问题最适宜哪些公理组合的编码方式,而不固定使用某种特定的编码方式。
形式背景的BAM神经网络模型及模型上的概念生成
曲开社,田永生,翟岩慧,梁吉业
计算机科学. 2009, 36 (10): 209-212. 
摘要 ( 152 )   PDF(352KB) ( 457 )   
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形式概念分析是近年来发展较为迅速的一种数据挖掘工具,它已被广泛地应用于机器学习、软件配置、信息获取等领域,而神经网络是基于模拟人脑的智能特点而发展起来的一门新兴学科。它们之间的融合将有利于智能控制、模式识别、知识处理等学科的进一步发展。通过对BAM神经网络的设定,建立了形式背景和Nx-BAM神经网络之间的对应关系,论证了Nx-BAM模型的稳定状态与形式背景的概念格的概念结点之间的对应,为概念分析和神经网络的进一步研究莫定了理论基础。同时给出了一个基于神经网络的概念生成算法,并通过实例验证了算法的有效性
一种区间数分解与定标算法及其扩展形式背景的概念格生成方法
刘耀华,周文,刘宗田
计算机科学. 2009, 36 (10): 213-216. 
摘要 ( 132 )   PDF(317KB) ( 355 )   
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现有的概念格模型无法处理既包含以布尔值表示的信息,又包含以标量、模糊数及区间数表示的信息。因此,针对包含所有这些信息类型的扩展的形式背景提出它的处理方法,在此基础上,生成经扩展的概念格,是一项有意义的工作。提出了一种新的区间数分解与定标算法,以处理含有多种类型的扩展形式背景,并给出了相应的扩展格生成算法。最后,实验表明,该方法具有良好的效果。
一种优化的k-NN文本分类算法
闫鹏, 郑雪峰,朱建勇,肖赞泓
计算机科学. 2009, 36 (10): 217-221. 
摘要 ( 140 )   PDF(393KB) ( 360 )   
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k-NN是经典的文本分类算法之一,在解决概念漂移问题上尤其具有优势,但其运行速度低下的缺点也非常严重,为此它通常借助特征选择降维方法来避免维度灾难、提高运行效率。但特征选择又会引起信息丢失等问题,不利于分类系统整体性能的提高。从文本向量的稀疏性特点出发,对传统的k-NN算法进行了诸多优化。优化算法简化了欧氏距离分类模型,大大降低了系统的运算开销,使运行效率有了质的提高。此外,优化算法还舍弃了特征选择预处理过程,从而可以完全避免因特征选择而引起的诸多不利问题,其分类性能也远远超出了普通k-NN。实验显示,优化算法在性能与效率双方面都有非常优秀的表现,它为传统的k-NN算法注入了新的活力,并可以在解决概念漂移等问题上发挥更大的作用。
汉语统计语言模型训练样本容量的定量化度量
张仰森
计算机科学. 2009, 36 (10): 222-224. 
摘要 ( 140 )   PDF(330KB) ( 478 )   
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统计语言模型的参数训练是语言建模的关键,选择多大的训练样本就能够达到建模的参数估计误差要求,是语言建模理论关心的问题之一。应用数理统计理论对汉语统计语言模型的训练语料样本容量进行了定量化描述,给出了汉语n-gram模型训练样本容量下界的估算方法及量化估算公式,可根据模型参数估计的误差要求计算出模型训练所需的样本容量。
一类自适应泛函网络循环结构与算法
谢竹诚,周永权
计算机科学. 2009, 36 (10): 225-229. 
摘要 ( 154 )   PDF(374KB) ( 445 )   
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Banach压缩映射原理不仅在泛函分析中占有举足轻重的地位,同时也是数值分析中求解代数方程、常微分方程解存在唯一性,以及数学分析中积分方程求解的重要理论依据。它是数学和工程计算中最常用的方法之一。基于Banach压缩映射原理,提出一种自适应泛函网络循环结构和算法,通过训练该结构使其逼近于目标函数的不动点。通过算例分析表明,该算法具有计算精度高、收敛速度快等特点。所获结果对于神经计算方法的研究具有参考价值。
基于形式概念分析的不完备电子病历系统粗糙挖掘研究
丁卫平,顾春华,石振国,陈建平,管致锦
计算机科学. 2009, 36 (10): 230-233. 
摘要 ( 412 )   PDF(342KB) ( 375 )   
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形式概念分析与粗糙集理论是近年来获得飞速发展的两种数据挖掘工具。充分利用概念格在形式概念表示和粗糙集在知识约简等方面的独特优势,提出了基于形式概念分析的不完备电子病历系统粗糙挖掘算法(FORM) 。该算法利用决策规则格进行不完备知识的形式概念表示和粗糙正域近似约简,并能较好地提取相应一致的决策规则。最后构建不完备中医电子病历方剂挖掘专家系统,实验结果表明该算法在不完备电子病历系统约简和挖掘方面均具有较好性能。
基于约束投影的支持向量机选择性集成
王磊
计算机科学. 2009, 36 (10): 234-236. 
摘要 ( 149 )   PDF(338KB) ( 420 )   
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提出两种基于约束投影的支持向量机选择性集成算法。首先利用随机选取的must-link和cannot link成对约束集确定投影矩阵,将原始训练样本投影到不同的低维空间训练一组基分类器;然后,分别采用遗传优化和最小化偏离度误差两种选择性集成技术对基分类器进行组合。基于UCI数据的实验表明,提出的两种集成算法均能有效提高支持向量机的泛化性能,显著优于Bagging,Boosting,特征Bagging及LoBag等集成算法。
基于数学形态学的联机手写字符识别去噪方法
孙嫣,刘瀚猛,芮建武,吴健
计算机科学. 2009, 36 (10): 237-239. 
摘要 ( 154 )   PDF(331KB) ( 509 )   
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手写输入时由于笔尖抖动等原因产生了大量噪声,有效地去除噪声是手写识别的前提和关键。根据联机手写识别中手写体字符形态的特性,分析了手写时由于各种原因而产生的噪声,运用数学形态学中膨胀、腐蚀、细化等基本运算,提出了一种将数学形态学应用于联机手写识别预处理的方法,该方法可以有效地消除大量的冗余信息。测试结果表明,提出的方法可行,具有很好的鲁棒性,可以配合其他方案应用于各种联机手写字符识别中。
图像情感语义规则简化学习算法
赵涓涓,陈俊杰,李国庆
计算机科学. 2009, 36 (10): 240-243. 
摘要 ( 143 )   PDF(362KB) ( 461 )   
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讨论了研究图像情感语义规则的意义,给出了粗糙集中重要概念的定义以及极小极大规则学习算法的描述。提出了将极小极大规则学习应用于图像情感语义规则简化的方法。首先使用粗糙集理论中的属性约简对训练集进行简化,再使用决策树算法得到规则集,最后将极小极大规则算法应用于决策树规则的简化。此方法缩小了简化的范围,并能保证图像情感语义规则的准确率,且可减少规则的总数量。
基于遗传算法的隐马尔可夫模型在名词短语识别中的应用研究
李荣,郑家恒,郭梅英
计算机科学. 2009, 36 (10): 244-246. 
摘要 ( 244 )   PDF(303KB) ( 468 )   
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为了进一步提高名词短语的识别精度,针对遗传算法和隐马尔可夫模型各自的特点,提出一种基于遗传算法的隐马尔可夫模型识别方法。该方法是在高准确率词性标注的基础上实现的。在训练阶段,用遗传算法获取HMM参数;识别阶段先用一种改进的Viterbi算法进行动态规划,识别同层名词短语,然后用逐层扫描算法和改进Viterbi算法相结合来识别嵌套名词短语。实验结果表明,此联合算法达到了94. 78%的准确率和94. 29%的召回率,充分融合了遗传算法和隐马尔可夫模型的优点,证明它较单一的隐马尔可夫模型识别法具有更好的识别效果。
一种改进的领域本体分类算法
李刚,钱省三,叶春明
计算机科学. 2009, 36 (10): 247-249. 
摘要 ( 154 )   PDF(242KB) ( 350 )   
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本体学习技术的研究目前还处于探索阶段。研究了知识生产领域中本体学习技术的应用,提出了本体学习中领域本体的分类算法。本算法同时考虑了概念之间的语义相似度与结构相关度,并以“分类量化值”作为领域本体的分类标准。实验证明,本算法较之其它相关算法更为有效。
用于全局优化的一种新填充函数
颜俊华,何中越,王永军
计算机科学. 2009, 36 (10): 250-252. 
摘要 ( 126 )   PDF(201KB) ( 359 )   
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填充函数法是一种寻求多变量、多峰值函数的总体最优的优化方法。鉴于提出过的填充函数,给出了一种形式简单的单参填充函数,计算中无需考虑函数出现不连续点的情况,且函数不受指数项影响。对一些标准函数的仿真结果比较表明构造的填充函数是有效的。
基于多学位识别的学位决策机制的研究与实现
刘敏
计算机科学. 2009, 36 (10): 253-255. 
摘要 ( 146 )   PDF(239KB) ( 352 )   
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在以1:1数字学习方式为主的自主学习模式下存在相关专业多学位识别的问题。针对该问题,建立了一种使用遗传算法和BP神经网络的多学位识别机制。该机制根据问题的特点,采用遗传算法产生样本群体,并用遗传算法确定神经网络模型的参数,通过神经网络自适应学习和训练,找出输入和输出的关系,从而达到多学位识别的目的。实验验证了该方法的有效性。
基于BP神经网络的我国CPI预测与对策
王宇,李旭东,李自力
计算机科学. 2009, 36 (10): 256-257. 
摘要 ( 228 )   PDF(270KB) ( 456 )   
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2007年以来,我国的CPI涨幅屡创新高。现利用国家统计局网站公布的数据,经过整理后应用带有动量项的BP神经网络分别预测出2008年和2009年我国CPI将分别为104. 91和104. 88左右,2008年一季度和二季度CPI分别为106. 36和106. 53,食品分类消费价格指数分别为116. 52和116. 32左右,并提出了一些相应的政策建议。
图形图像及体系结构
MEASUR方法在信息系统体系结构设计中的应用
罗爱民
计算机科学. 2009, 36 (10): 258-261. 
摘要 ( 133 )   PDF(326KB) ( 389 )   
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信息系统体系结构是系统开发、集成的指南,体系结构开发的质量直接关系到系统成功与否。由于以往体系结构研究主要关注体系结构产品的设计方法和工具,使得体系结构问题域的分析缺乏有效的方法和手段。以DoDAFl.0为背景,研究了MEASUR方法在体系结构设计中的应用。重点研究了问题清晰法、语义分析方法以及规范分析方法在体系结构设计中的应用。最后,通过案例说明了方法的可用性。
基于Haar小波变换高频特征的图像质量评价算法
吉国力,倪晓明
计算机科学. 2009, 36 (10): 262-264. 
摘要 ( 439 )   PDF(269KB) ( 471 )   
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在分析人类视觉系统(HVS)特性的基础上,提出一种基于Haar小波变换高频特征的图像质量评价算法( CSSIM)。此方法首先将图像进行小波变换得到不同方向和不同频率的4个频带划分,在3个高频频带比较边缘结构信息上根据人类视觉系统特性,赋予3个频带比较结果相应视觉权重值,最终得到归一化的图像质量评价指标CSSIM。通过非线性回归拟合分析,证明了提出的算法(CSSIM)相对图像结构相似度评价算法(MSSIM)及其改进算法(MGSSIM)更符合人类的主观视觉感受。
一种新的道路标志统计识别方法
安吉尧,文桂林,卢远志,陈中
计算机科学. 2009, 36 (10): 265-267. 
摘要 ( 135 )   PDF(234KB) ( 354 )   
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提出了一种用于室外移动机器人的道路标志自动统计识别方法。针对我国道路标志图像的基本特征,全面分析转弯道路标志图案后发现:图像的全局特征更易被检测到,而且更不易受到噪声和较小局部失真的影响。提出以全局特征为立足点,采用图像的灰度均值为主要特征量的特征选择与提取方法。在此基础上,分析道路标志图案的分块机理,采用投影和方向特征的处理方法,得到了9个转弯道路标志的特征不变量值。试验结果表明,有噪声的情况下,该方法能够实现对道路标志图案的快速、准确识别,具有较好的抗干扰能力。
一种基于NAMPD的快速图像分割
吴雪丽,陈传波,夏晖
计算机科学. 2009, 36 (10): 268-273. 
摘要 ( 139 )   PDF(533KB) ( 410 )   
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非对称逆布局模式表示模型(Non-symmetry and Anti-packing pattern representation Mode1,NAM)借助布局问题的思想,使用一个子模式集合来表示原模式。基于NAM模型,提出了一种灰度图像表示方法,非对称逆布局平面分解模式表示模型(NAM-structrucd Planc Dccomposition,NAMPD)。在NAMPD中,每一个子模式都对应于图像中的一个矩形区域,该区域的亮度函数由一个斜面模型逼近。图像分割是图像分析中的一种关键方法。传统的图像分割算法大多是基于点阵表示的,运算效率不高。基于NAMPD,提出了一种快速图像分割算法。因为NAMPD将图像块而不是像素作为最小操作单位,所以基于NAMPD的图像处理操作效率更高。实验结果表明,基于NAMPD的图像分割算法的速度较之经典算法更快。
基于SVM与颜色/纹理组合特征的景物识别算法
雷宝权,杨丽华,程咏梅,赵春晖,吴燕茹
计算机科学. 2009, 36 (10): 274-276. 
摘要 ( 164 )   PDF(322KB) ( 599 )   
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受多种因素影响,室外场景变换复杂,因此利用单个特征(通常多使用颜色或纹理)完成室外场景的识别,不能达到满意的效果。首先基于RGB空间的颜色直方图进行颜色特征提取,然后基于Gabor滤波器进行纹理特征提取,最后将两种特征结合,提出了基于SVM与颜色/纹理组合特征的景物识别算法。基于美国加州理工学院的Pasadena Houses2000数据库建立了室外场景中天空、道路、房子、树木和草地等J类样本训练库,进一步完成了基于SVM的单一特征和颜色/纹理组合特征的景物识别。实验结果表明,该算法对仅用一种视觉特征无法区分景物的室外场景图像能取得较好的分类结果。
颜色空间在图像彩色化处理中的应用分析
滕升华,沈怡平
计算机科学. 2009, 36 (10): 277-279. 
摘要 ( 131 )   PDF(253KB) ( 657 )   
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图像彩色化处理通常遵循颜色的局部相似性原则,选择适当的颜色空间是其重要问题。以能否实现颜色的亮度与色度分离为依据,将常用颜色空间分为颜色构成空间和颜色属性空间。考察了不同颜色空间中颜色分布的光滑程度,评估了各颜色空间在彩色化处理中的适用性。理论和实验结果表明,颜色属性空间更适用于彩色化处理。结合对彩色化本质的分析,引出了有关颜色空间选择的若干结论。
基于多频带2D-PCA的虹膜识别算法
董钦科,王相海
计算机科学. 2009, 36 (10): 280-283. 
摘要 ( 132 )   PDF(330KB) ( 452 )   
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近年来,二维主分量分析(2D-PCA)和离散小波变换作为图像分析的两种有效方法,受到人们的广泛关注。结合以上两种方法,提出了一种多频带2D-PCA虹膜识别快速算法。该算法首先对虹膜图像做预处理,然后将预处理后的图像做2维离散小波变换,取小波系数的两个中频子带作为2D-PCA的输入空间;在训练阶段,求得训练样本输入空间的特征空间并由此得到训练样本的特征向量,形成样本特征库;在识别阶段,计算得到未知样本特征向量;同时为了提高特征向量对图像旋转的鲁棒性,在该阶段进行了基于不同起始角度的归一化处理。最后采用Hamming距离,对未知样本的特征向量在特征库中进行多模板匹配,通过K临法则和阂值法得到识别结果。实验结果验证了所提算法的有效性。
基于感兴趣区域的率失真优化帧内刷新算法研究
阮若林,胡瑞敏,李忠明
计算机科学. 2009, 36 (10): 284-288. 
摘要 ( 136 )   PDF(425KB) ( 401 )   
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由于视频图像中不同区域的重要性存在着很大差异,人眼对其主观质量的要求也不一样,因此对感兴趣区域的前景图像和非感兴趣区域的背景图像的主观质量要求也可以不一样,尽管目前对感兴趣区域的研究已有不少,但是将全局率失真优化、码率控制、帧内宏块刷新和感兴趣区域结合的相关研究并不多见。基于此提出了基于人眼感兴趣区域的率失真优化帧内宏块刷新算法,该算法采用端到端的全局率失真理论,对感兴趣区域和非感兴趣区域进行分析处理,使感兴趣区域的宏块能得到更及时的帧内刷新,由于受到码率的限制,必须对感兴趣区域和非感兴趣区域重新进行码率分配。最后,在JVT的JM12. 2平台上实现该算法。大量实验结果表明,与传统的基于率失真优化的帧内刷新算法相比,基于感兴趣区域的率失真优化帧内刷新算法在感兴趣区域能够取得更好的主观质量。
基于粒子群算法的B样条曲线拟合
朱庆生,曾令秋,屈洪春,刘骥
计算机科学. 2009, 36 (10): 289-291. 
摘要 ( 225 )   PDF(311KB) ( 1051 )   
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图像边沿的曲线拟合对于目标对象的识别是十分重要的预处理步骤。针对目标边沿含有比较复杂的噪声的图像提出了一种基于多目标粒子群优化的算法,实现了曲线的快速平滑拟合。该算法利用建立辅助存储空间和保持解多样性的策略防止粒子群算法收敛过早;在边沿离散化采样时用分治与递归的搜索策略提高了B样条基函数节点参数选取的灵活度,从而实现了目标区域边沿的多分辨率插值拟合。实验证明该算法能够在较快实现曲线拟合的同时将目标区域边沿噪声去除,并能较好地实现图像三维重建预处理的需求。
一种基于弹性模型的图像放大算法
康牧,李永亮
计算机科学. 2009, 36 (10): 292-295. 
摘要 ( 167 )   PDF(346KB) ( 543 )   
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为了避免在图像放大时图像中出现锯齿和模糊边缘的现象,分析了最近部插值模型和曲面拟合模型,提出了一种基于弹性模型的图像放大算法,给出了插值运算的数学公式,模拟了不同算法作用于图像放大的输出结果。实验结果表明,该算法能有效地应用于数字图像的放大处理,得到的图像轮廓清晰,边界分明,且算法简单,易于实现。
双码三笔汉字输入法的编码技术
严喻,华泽玺
计算机科学. 2009, 36 (10): 296-298. 
摘要 ( 139 )   PDF(210KB) ( 405 )   
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针对现有输入法的易学、快速和音形切换问题,提出了一种新的汉字编码—双码三笔汉字输入法编码。其设计思想是音形结合,字音采用汉字的读音首字母,字形采用汉字常用的五种笔画(横竖撇点折),在码元设计和键元映射时降低重码率,并采用频度索引来减少选字翻页频率,最终让会写不会读、会写又会读和会读不会写的用户无需切换输入方式就能轻松、快速地实现输入。