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7期, 刊出日期:2018-11-16
  
综述
移动自组网安全技术研究
张鹏,孙磊,崔勇,韩秀峰
计算机科学. 2009, 36 (7): 1-7.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.001
摘要 ( 157 )   PDF(784KB) ( 588 )   
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移动Ad Hoc网络由于其动态拓扑和无线通信等特点,容易受到安全威胁。将现有的移动Ad Hoc网络的网络安全技术分为入侵检测与防范、安全路由协议技术、架构模型技术、密钥技术和其他技术。其中,入侵检测与防范主要基于移动Ad Hoc网络的特点,在一定数学模型的基础上对于网络节点的行为进行分析和监测,以保证整个移动网络的网络安全。安全路由协议技术包括全新的安全路由协议技术和现有路由协议的安全化改进技术。密钥技术主要是基于移动Ad Hoc网络的特点对现有密钥技术进行改造。对上述移动Ad Hoc网络的网络安全技术分别进行了介绍和分析。
二进制程序安全缺陷静态分析方法的研究综述
田硕,梁洪亮
计算机科学. 2009, 36 (7): 8-14.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.002
摘要 ( 296 )   PDF(653KB) ( 2038 )   
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对现有二进制程序安全缺陷静态分析方法进行了综述和分析,提出了整个程序分析过程中的关键问题以及二进制程序安全分析的主要研究方向。通过对二进制程序缺陷静态分析流程的总结,发现二进制程序信息恢复是整个分析过程的关键,构造内容丰富的、通用的中间表示是二进制程序缺陷分析的重要研究方向。
网络意见挖掘、摘要与检索研究综述
侯锋,王传廷,李国辉
计算机科学. 2009, 36 (7): 15-19.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.003
摘要 ( 190 )   PDF(569KB) ( 560 )   
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网络上带有人的主观感情色彩的评论性文本反映了人们的意见、态度和立场,因而具有很大的利用价值。信息挖掘技术针对这些主观文本进行处理,获得有用的意见、结论和知识。首先介绍了意见挖掘出现的背景和应用意义,然后从词汇情感极性识别、粗粒度的情感分类、细粒度的意见挖掘与摘要、意见检索和相关语言资源与系统5个方面综述了研究历程和现状,最后总结了研究难点与研究趋势。
支持向量机处理大规模问题算法综述
文益民,王耀南,吕宝粮,陈义明
计算机科学. 2009, 36 (7): 20-25.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.004
摘要 ( 180 )   PDF(636KB) ( 658 )   
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支持向量机在处理大规模问题时存在训练时间过长和内存空间需求过大的问题。分析了支持向量机在处理大规模问题时存在的局限性;对利用支持向量机处理大规模问题的各种算法进行了分类,并对每种算法的研究状况进行了较全面而深入的综述;对该领域内值得进一步研究的问题进行了讨论。
关于认知演化计算分支领域的研究简报(I)
刘坤起,康立山,赵致琢
计算机科学. 2009, 36 (7): 26-31.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.005
摘要 ( 181 )   PDF(523KB) ( 488 )   
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科学地认知演化计算分支领域,对演化计算的研究与发展具有重要的意义。对演化计算分支领域发展的主线、特点和内在规律进行了回顾与总结,从科学哲学的角度阐述了如何对演化计算分支领域进行科学认知,并概要介绍了演化计算方法论研究的主要进展,讨论了演化计算方法论研究进展对计算机科学与技术学科未来发展可能产生的影响。
基于Voxel编码的曲面重建
王明福,周勇
计算机科学. 2009, 36 (7): 32-39.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.006
摘要 ( 198 )   PDF(695KB) ( 555 )   
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一个完整的基于轮廓的曲面重建方法必须建立轮廓对应、解决分支和三角面片的构建。然而大多数已有的曲面重建算法只能解决问题的某些方面,从而导致这些算法不能有效地运用到复杂曲面重建,比如用磁共振获取的人大脑序列切片等盘旋且多分支凸包数据。提出了一个基于Voxel(像素)编码技术的曲面重建算法,该算法能以一种完全自动的方式处理带有空洞的复杂多分支曲面。首先将两相部断层轮廓投影到定位于中间的一个辅助平面上,求得其差区域,然后根据差区域的不同情形进行分组。对每组轮廓,从对应的差邻域中提取骨架,并用骨架来度量两轮廓的不相似量,对不相似的进行剪支分解,从而使不相似的、复杂的轮廓转换为简单且相似的骨架轮廓对,最后完成三角片构建。重建曲面由二维流体三角面片组成,且仅经过切片上的输入廓线。算法已用手工数据和复杂人脑皮层的 磁共振数据进行了仿真测试,检验了算法的有效性。
计算机网络与信息安全
一种新的网络2-终端可靠性评估算法
何明,裘杭萍,刘勇
计算机科学. 2009, 36 (7): 40-41.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.007
摘要 ( 153 )   PDF(231KB) ( 549 )   
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为了评估网络可靠性,提出一种计算网络2一终端可靠性的新方法。此方法在图的前沿描述的概念基础上,通过分析依赖树宽的复杂度,将其应用于网络可靠性问题中。该方法将平均维修时间应用到实际管理维修队列中,尤其对于优化网络、合理分配平均维修时间有实际应用价值。
流量矩阵估算算法研究
杨扬,周静静,杨家海,赵巍,熊曾刚
计算机科学. 2009, 36 (7): 42-45.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.008
摘要 ( 207 )   PDF(320KB) ( 554 )   
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流量矩阵是许多网络规划和流量工程任务的关键输入,但直接监控非常具有挑战性。因此,如何根据有限的先验信息,通过合理建模来估算流量矩阵,成为重要的研究课题。已有的估算方法中,卡尔曼方法是一个相对高效和精确的方法,然而,它在实际网络环境中使用时存在“坏态”现象,导致数值计算困难。提出了平方根滤波/平滑流量矩阵估算算法对卡尔曼方法进行改进;并针对新算法的需要,提出了流量数据预处理的方法,可滤除有大量噪声的“坏”数据。模拟仿真结果显示新算法的精确性和稳定性都优于卡尔曼滤波方法。
多域环境中基于蚁群算法的抗攻击时态信任模型
文珠穆,李瑞轩,卢正鼎,冯本明,唐卓
计算机科学. 2009, 36 (7): 46-51.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.009
摘要 ( 134 )   PDF(509KB) ( 417 )   
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针对多自治域环境中的域间信任关系动态的、不确定性等特点,提出了一种基于时间的动态信任关系模型。每个自治域都维护有一个描述该域和其他域之间的信任度的信任向量。在本模型中,两个域间的信任关系取决于时间和域间的互操作记录。基于蚁群算法给出了根据多自治域的当前环境来实时地计算域间信任关系的基本方法,当局部的信任度发生改变时,可以根据蚁群算法及时调整全局信任关系。最后,通过仿真实验验证了域间信任关系的建立及变化过程。
一种有效的无线传感器网络安全路由方案
姚宣霞,郑雪峰,周芳
计算机科学. 2009, 36 (7): 52-55.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.010
摘要 ( 313 )   PDF(328KB) ( 534 )   
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为了在无线传感器网络中实现安全、有效的路由,根据节点的分组转发率、距离目标节点的距离和节点的剩余能量建立了一个本地信任模型。并利用所建立的信任模型和多目标决策技术,以节点的剩余能量、信任值、方向因子和到目标节点的距离为依据选择路由的下一跳节点,同时,在相邻节点之间使用基于对称密码体制的加密和认证机制,确保分组的安全转发。所提出的路由方案不但可阻止大多数路由攻击、实现安全路由,而且能够在网络寿命和有效性之间进行很好的平衡,实现有效的路由。
基于变步长量化的安全图像隐写
何军辉,唐韶华,邢宜博
计算机科学. 2009, 36 (7): 56-59.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.011
摘要 ( 402 )   PDF(331KB) ( 615 )   
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图像隐写通过将信息隐藏在载体图像中进行秘密传送,实现隐蔽通信。提出了VSQS图像隐写算法,利用密钥控制生成高斯序列并取整,用于对经伪随机排列后的图像像素进行变步长量化,根据量化像素与秘密信息之间的关系来修改像素,实现信息的嵌入。同时给出了该算法的一种扩展(称为丁LQS隐写)。实验结果表明,VSQS和TLQS图像隐写可提供较大的隐藏容量,并能抵抗几种常见的隐写分析方法。
一种无线传感器网络MAC层协议设计与实现
石为人,冯会伟,唐云建
计算机科学. 2009, 36 (7): 60-62.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.012
摘要 ( 165 )   PDF(304KB) ( 557 )   
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针对节点总量不多、通信实时性要求不高的应用环境需求,参照IEEE802. 15. 4协议标准,提出一种高效、低能耗的无线传感器网络MAC层协议的设计与实现方法。协议的软件设计主要采用中断控制和函数回调方式,物理层通过对无线收发器的睡眠管理实现低功耗,MAC层采用时隙CSMA-CA机制进行信道管理。网络节点分为普通节点和协调器,普通节点采用POLL轮询及睡眠机制,与协调器进行间接数据传输。实验表明,应用系统实现了低能耗和高效率。
基于WOWA-FAHP的网络安全态势评估
吕镇邦,周波
计算机科学. 2009, 36 (7): 63-67.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.013
摘要 ( 154 )   PDF(399KB) ( 573 )   
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从入侵响应决策与安全管理的实际需求出发,提出了基于WOWA合成的模糊层次分析法(WOWA-FAHP)和基于WOWA-FAHP的网络安全态势评估模型。WOWA-FAHP方法在继承模糊层次分析法优点的基础上兼顾属性间的客观、主观关联性,能够适应各种决策偏好。基于WOWA-FAHP的评估模型把动态评估与静态评估相结合,充分利用系统安全风险评佑、入侵警报融合关联、异常监测与安全审计所提供的多种信息,综合考虑警报类、异常类、脆弱性、后果性等多方面的评价指标,并依据不同安全策略,通过WOWA-FAHP方法处理诸如评价要素间的复杂关系。网络应用服务系统安全态势评估实例证明了方法与模型的有效性。
基于能量和链路状态的AODV路由请求转发机制研究
郝聚涛,赵晶晶,李明禄
计算机科学. 2009, 36 (7): 68-70.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.014
摘要 ( 281 )   PDF(355KB) ( 497 )   
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按需距离矢量路由算法(AODV)为移动无线自组织网络(Manct)提供了高效的、扩展性能良好的路由解决方案。然而AODV在选择路径时仅以最短路径和最快响应作为度量准则,并未考虑节点能量、负载以及链路状态等因素,导致得到的路径并非为最优且节点能量消耗不均衡,降低了网络生存时间。在传统AODV算法基础上,提出了一个改进的路由算法,该算法在路由选择时充分考虑了节点的能量、负载以及节点间的链路状态,可以有效提高网络性能并延长网络生存时间。在NS2平台上的仿真实验结果也显示,所提算法在路由负荷、时延、分组传递率以及节能方面均优于传统AODV算法。
NS仿真器的一个网络编码扩展
李令雄,洪江守,龙冬阳
计算机科学. 2009, 36 (7): 71-73.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.015
摘要 ( 160 )   PDF(321KB) ( 505 )   
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网络编码自提出以来,引起了广泛关注,在常见仿真器上对其进行仿真研究十分必要。现有的仿真器缺乏对网络编码的模拟能力。实现网络编码的相应扩展是对网络编码性能进行仿真研究的基础。选取NS2仿真器作为平台研究分析了NS2现有架构与网络编码的不兼容之处。在此基础上,首次提出网络编码扩展的实现方案,主要包括架构调整和编码模块实现两部分。最后在经典网络拓扑上进行了模拟验证。
一种泥浆脉冲压力传感器信号的融合算法
李传伟,慕德俊,李安宗
计算机科学. 2009, 36 (7): 74-75.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.016
摘要 ( 432 )   PDF(229KB) ( 449 )   
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针对泥浆脉冲信号传输复杂环境和采集信号的特点,提出多传感器探测泥浆脉冲信号的思想,研究了基于统计方法理论的信号间可靠性度量,并推导出信号间关系矩阵的确定方法。利用综合支持度最优数据融合方法,实现对实验数据的仿真处理和现场采集数据处理。分析结果表明,该方法克服了单传感器信号不确定性的困难,有效消除了信号中的干扰和噪声,能够很好地恢复原始编码数据,满足随钻测井的要求。
一种基于可信计算的VPN接入认证方案
邱罡,王玉磊,周利华
计算机科学. 2009, 36 (7): 76-78.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.017
摘要 ( 257 )   PDF(349KB) ( 541 )   
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平台安全性在远程访问企业资源显得越来越重要。目前VPN客户端认证在对终端用户身份和平台身份认证的同时,尚未很好地保证终端平台的安全性,使得终端平台成为入侵者获得非法访问权限的途径。通过采用智能卡和可信平台模块相结合的方案,提高了终端平台身份认证的安全性,确保网络接入和通信的安全可信。
长程突发通信量的分数自回归预测
闻勇,朱光喜,谢长生
计算机科学. 2009, 36 (7): 79-81.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.018
摘要 ( 135 )   PDF(307KB) ( 436 )   
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以数据包传输的通信量在不同网络条件下均表现出自相似性,自相似通信量在各时间尺度上均具有长程突发特性,其是以泊松过程为模型所描述的短程相关通信量所无法描述的。近来对自相似通信量的高精度测量与研究证实:网络中广泛存在的重尾特性是通信量自相似产生的原因。同时充分提取通信量的自相似性与重尾特性相关信息,是准确预测长程突发通信量的关键。在一种a-基于平稳过程的自相似通信量模型基础上,提出两种独立的自回归预测方法:FAR(Fractional AutoRegressive)预测、FNAR(Fractional Nonfienar AutoRegressive)预测。对这两种预测值进行不同方案的混合预测得到最终预测结果,进一步提高预测精度。
无可信中心的可验证门限代理签名方案
闫德勤,赵洪波
计算机科学. 2009, 36 (7): 82-84.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.019
摘要 ( 180 )   PDF(220KB) ( 559 )   
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提出了一个安全的门限代理签名方案。合谋攻击是指在不知道任何有效的门限代理签名的情况下,恶意代理成员人数大于或等于门限值时,他们能合谋重新构造代理群的秘密多项式函数,得到代理群的秘密参数,从而可以伪造其他代理成员的代理签名。以往方案大部分都是需要可信中心的,这样可信中心往往就会成为被攻击对象。提出的新方案能抵抗合谋攻击,任意t个人合作仍然无法知道其他代理人的秘密参数,也就无法伪造其他代理签名人的签名。还能满足门限代理签名的性质,且针对t个成员可能的恶意代理原始签名人签名的问题,由原始签名人两次授权来解决,这只需要维护签名生成者和原始签名人之间的一条安全信道。根据代理签名不能辨认代理签名人身份。每个参与者的公、私钥以及群公钥由参与者共同协商,无须可信中心参与,避免了对可信中心的攻击和成员之间的欺 骗,使得安全性级别更高。
基于随机神经网络的多步网络时延预测模型
胡治国,张大陆,侯翠平,沈斌,朱安奇
计算机科学. 2009, 36 (7): 85-87.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.020
摘要 ( 401 )   PDF(333KB) ( 937 )   
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网络时延的动态变化反映了网络路径的负载特征,对时延的精确预测是实施网络拥塞控制、路由选择的重要依据,建立了基于随机神经网络的时延预测模型,该模型克服了传统时间序列预测方法受随机千扰因素影响大、模型结构辫识过程繁琐,以及传统神经网络预测方法易于陷入局部极值、偏离全局最优的缺点。仿真实验表明,在提前单步和多步的预测中该模型比AR模型、RBF神经网络预测算法的准确度更高。
基于P2P和CDN的流媒体直播系统的设计与实现
任立勇,王焘,段翰聪,周旭
计算机科学. 2009, 36 (7): 88-91.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.021
摘要 ( 415 )   PDF(337KB) ( 866 )   
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对现有流媒体播放系统的相关技术进行了分析比较,指出了各自的优点以及存在的问题。结合CDN与P2P两种技术的优点,改善传统内容分发网络拓扑结构,把P2P的扩展能力和CDN的可靠性、可管理性有效地结合起来,设计并实现一种效率高、可扩展性好、稳定性强、可管理的流媒体直播系统。并且对系统的节点管理、缓存管理、数据调度等关键技术进行了介绍,最后对该系统的特性进行了分析。仿真实验表明,在大规模网络环境中,该流媒体直播系统比单纯的P2P系统在性能上有明显的提高。
软件工程与数据库技术
一种建模软件体系结构非功能属性的方法
张琳琳,应时,赵楷,文静,倪友聪
计算机科学. 2009, 36 (7): 92-96.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.022
摘要 ( 141 )   PDF(409KB) ( 403 )   
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非功能属性的处理一直是困扰着研究人员和实践者的难题。针对体系结构设计阶段早期,提出一种建模非功能属性的方法。该方法利用面向方面软件开发中的关注点多维分离原理,提出建模软件体系结构的“1+X',模型,并在此基础上进一步划分体系结构非功能属性的维度,归纳各个维度上的关注点,利用XM工对维度和关注点进行规约。该模型为后续设计面向方面的软件体系结构奠定了基础,为体系结构设计人员提供了方法支持,而且该成果可以直接用于不同领域内的软件体系结构设计。
基于状态方面的Web服务动态替换
窦文生,吴国全,魏峻,刘绍华
计算机科学. 2009, 36 (7): 97-102.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.023
摘要 ( 260 )   PDF(503KB) ( 529 )   
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随着面向服务计算技术的成熟,服务复合已成为Internet上开发企业间业务协作的一种新模式,WS-BPEL是服务复合事实上的标准。但是由于复合服务所依赖的第三方伙伴服务的分布、自治和松散藕合等特性,在执行过程中易受到伙伴服务失效的影响,可靠性无法得到保证,因此需要支持在运行时对伙伴服务进行动态替换。目前的BPEL规范只提供有限的服务替换功能,当与伙伴服务的交互涉及到一系列有状态的会话操作时,服务替换就更加复杂。通过对面向方面的研究,提出面向BPEI、语言的状态方面扩展。通过状态方面,记录与伙伴服务交互过程中的会话信息。在伙伴服务失效时,通过透明地替换伙伴服务,使得与当前伙伴服务的会话信息传播到功能等价的另一个伙伴服务上,以保证流程的正常执行。通过该方法,使得BPEL流程具有一定的自愈能力,增强了流程执行的可靠性。
一种普适计算环境下自适应中间件
贺建立,陈榕,康钦马
计算机科学. 2009, 36 (7): 103-106.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.024
摘要 ( 145 )   PDF(360KB) ( 382 )   
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普适计算环境固有的内在复杂性对当前的基础软件提出了新的挑战,迫切需要一种具有感知和自适应能力的中间件。提出了一个由接口、框架和情境元模型组成的自适应中间件,给出了在CAR构件平台上的设计与实现。为获取构件信息和对外提供服务,接口元模型支持同步和异步接口。情境元模型在构件对象内建模情境信息,计算实体间以基于异步事件通知方式交互。框架元模型分类和管理构件,随着运行时计算环境的变化动态改变中间件的结构和行为。软件实体感知环境的变化,实体间以松藕合的方式交互,动态改变自身的结构和行为,满足普适计算环境下动态自适应需求。
一种类自然语言驱动的语义服务搜索方法
张桂刚
计算机科学. 2009, 36 (7): 107-112.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.025
摘要 ( 150 )   PDF(490KB) ( 472 )   
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传统的服务搜索方式需要通过编写固定格式的程序来搜索所需要的服务,事实上大部分非程序员很难掌握这种编程方式,这种传统的方式很难满足非程序员搜索语义服务的需求。针对这种缺陷,提出了一种类自然语言驱动的语义服务搜索框架。定义了一系列语义服务请求类自然语言的描述规则,提出了一种新的语义服务资源描述框架RDF4S(Resource Description Framework For Service) ,阐述了类自然语言驱动的语义服务的浅搜索和深搜索。
UML模型到FSM模型的转换
郭亮,缪淮扣,王皙,陈圣波
计算机科学. 2009, 36 (7): 113-116.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.026
摘要 ( 473 )   PDF(423KB) ( 804 )   
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通常可采用UML的各种图从Web应用不同方面对其进行建模。当对Web应用模型进行测试和验证时,需要分别考虑这些采用了不同图形描述的模型,这就带来了测试和验证的繁琐。如果将UML各种图转换到有限状态机(FSM)模型,则可以统一用FSM模型来表示、验证和测试。提出了基于状态迁移特性保持规则的UML到FSM的模型转换方法,特别针对UML状态图中的3种基本组成单元到FSM模型的转换,给出了各自的转换方法,并实现了原型工具UML2FSM.
基于UML状态图的C/S模式软件系统的一致性测试例生成
叶新铭,王谱新,白翔宇,谢辉
计算机科学. 2009, 36 (7): 117-119.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.027
摘要 ( 167 )   PDF(257KB) ( 465 )   
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C/S模式的软件系统具有多层次结构、采用面向对象编程技术等特点,为其生成一致性测试变得十分困难。使用UML状态图,为一个C/S模式的软件系统建模,将建立好的模型转换为扩展的有限状态机,并在该有限状态机上使用UIO序列与中国邮递员算法相结合的方法进行测试例的生成,最后应用数据流分析技术对生成的测试例进行分析,排除了其中不可执行的测试例。该方法利用了UML状态图易于建模的优点,降低了测试生成的难度,缩短了测试例的长度并节省了软件开发的成本。
基于OOP和AOP的软件产品线实现技术研究
祝家意,彭鑫,赵文耘
计算机科学. 2009, 36 (7): 120-123.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.028
摘要 ( 196 )   PDF(345KB) ( 425 )   
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作为目前最为主流的软件开发技术,面向对象的编程OOP(Object Oriented Programming)对于软件产品线可变性的实现提供了一定的支持。但OOP对于具有横切特性的产品线特征以及可选的特征交互关系仍然难以提供灵活、有效的支持,因此一些相关研究者将面向方面的编程AOP(Aspcct-Oricntcd Programming)引入到产品线实现方法中。AOP不仅能分离横切的关注点,而且还通过依赖关系分离的方式为可选交互关系的灵活配置提供了有力的支持。显然,结合OOP和AOP这两种技术实现的产品线系统将具有更高的可复用性、灵活性和可配置性。在相关问题分析的基础上对基于OOP和AOP的产品线实现技术进行了研究,并通过一个酬金发放系统产品线的实例分析对相关方法进行了验证和分析。
一种基于功能构件的Web应用建模与测试方法
唐云吉,缪淮扣,钱忠胜
计算机科学. 2009, 36 (7): 124-127.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.029
摘要 ( 159 )   PDF(405KB) ( 436 )   
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Web应用与传统程序有着很大差别,后者的一些建模和测试方法不能完全适用于前者。提出了一种有效的对Web应用测试的方法。按功能将Web应用划分成若千个功能构件,把Web应用看成是功能构件的集合,并在功能上将其对应到实际的Web应用模块。用有向图表示功能构件的结构关系,用FSM表示功能构件的行为关系,用FSM的复合表示功能构件的交互。提出了完整执行序列覆盖、构件完整执行序列覆盖两个测试准则,根据这些准则生成测试用例集。为支持所提出的方法,设计了一个测试用例生成的工具原型。
一个面向服务契约的Web服务适配器
李军怀,张憬,张卓彬
计算机科学. 2009, 36 (7): 128-130.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.030
摘要 ( 147 )   PDF(317KB) ( 419 )   
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Web服务适合于分布、松散藕合的应用环境。针对企业应用系统中的Web服务适配器开发问题,提出并实现了一个面向服务契约的Web服务适配器。详细介绍了适配器所包括的分析引擎、框架代码生成引擎、基于W eb的WSDL文档编辑器等关键技术和实现方法。同时,将本方法与相关工具进行了性能分析和对比,表明了本方法的良好交互性和稳定性。
基于流体随机Petri网的服务器集群再生模型
杜小智,齐勇,侯迪,刘亮
计算机科学. 2009, 36 (7): 131-134.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.031
摘要 ( 142 )   PDF(285KB) ( 404 )   
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服务器集群是提高系统QoS和可用性的一种方法,但由于需要长期连续运行提供服务,集群系统仍然会存在软件老化现象,从而造成系统的处理能力随时间的增加而降低、失效率随时间的增加而增加。现同时考虑软件老化对系统处理能力与失效率的影响,采用流体随机Petri网对集群系统的工作模式进行建模,给出系统各个状态概率的数值分析方法,选择系统的可用性和吞吐量作为评价集群系统性能的指标,并进行仿真试验。结果表明该方法能很好地描述系统且具有可扩展性,分析并求得系统的最佳再生周期。
一种服务质量驱动的企业应用软件构件组装方法
孟凡超,初佃辉,战德臣,徐晓飞
计算机科学. 2009, 36 (7): 135-140.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.032
摘要 ( 135 )   PDF(507KB) ( 396 )   
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针对现有面向全局构件组装方案选择技术的不足,提出了一种基于服务质量优化的构件组装方案选择方法。该方法主要是面向大型复杂企业应用软件系统的配置管理,其主要思想是将构件组装方案的选择问题转化为带约束的多目标优化问题。针对该问题,给出了一种基于向量编码的构件组装方案选择遗传算法,该编码方式可以非常方便地表示构件组装模型中构件接口之间的连接关系,从而克服了现有编码在描述构件组装模型中的局限性。最后通过实验分析了算法的可行性。
基于模糊推理的软件测试度量方法
涂玲,周彦晖,张为群,周亚洲
计算机科学. 2009, 36 (7): 141-144.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.033
摘要 ( 358 )   PDF(308KB) ( 417 )   
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如何形成软件测试有效的成本效益策略一直以来都是软件工程的重要研究内容。许多研究者致力于软件测试的有效性和质量度量的研究并已取得大量成果。但是,软件测试中最重要的问题之一——测试度量中内在的不确定和不相关的关系仍然没有解决。由此,提出一种新的基于模糊逻辑的软件测试质量和测试有效性度量方法,探讨了基于软件质量特性和相似性推理的方法,试图解决不同测试工作任务之间的测试质量和有效性一致的问题。同时提供实验的结果证明提出的方法的可行性。
基于分层结构的前缀编码方案研究
徐娟,李战怀,柯希林
计算机科学. 2009, 36 (7): 145-149.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.034
摘要 ( 194 )   PDF(395KB) ( 485 )   
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在分析现有XML文档树前缀编码[1-4]存储空间特性的基础上,提出了一种新的基于分层结构的前缀编码方法。本编码方案具有较小的平均编码长度,且编码长度不随XML文档中结点深度的增加而加大;给出了查询轴关系计算的算法,由于编码长度较小,在查询轴关系计算时比较次数较少,因此可以提高计算效率,加速查询过程。充分的理论分析和试验结果证明,基于分层结构的前缀编码方案是一种加速查询和节约编码存储空间的较好的编码方案。
支持关键词搜索的空间连接查询研究
陈德华,刘良旭,乐嘉锦
计算机科学. 2009, 36 (7): 150-152.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.035
摘要 ( 173 )   PDF(323KB) ( 402 )   
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近年来,许多实际应用不仅需要支持空间连接查询而且需要具备关键词搜索功能,以帮助用户查找那些既满足空间连接条件又包含指定关键词的空间对象组合。正是在这种需求的驱动之下,定义了一种具备关键词搜索功能的空间连接查询(Spatial Join with Keyword Search,缩写SJKS),并提出了一种基于IR2-Tree的SJKS查询处理算法(IR2-TreeSJKS算法),旨在实现关键词搜索与空间连接查询的高效结合。实验表明,本算法可有效支持具有关键词搜索功能的空间连接查询处理。
基于关系数据库的OWL本体构建方法的研究
吕艳辉,马宗民,王玉喜
计算机科学. 2009, 36 (7): 153-156.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.036
摘要 ( 185 )   PDF(405KB) ( 640 )   
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利用已有的数据资源以自动或半自动方式构建本体是实现语义Web的任务之一。在分析了现有研究成果及不足的基础上,给出了一个比较系统的基于关系数据库的OWL本体构建方法。介绍了如何从关系模式中识别实体、联系、继承关系、聚类关系及基数约束等语义,完成了从关系数据库语义到本体相应部分的转换,通过原型系统的实现验证了该方法的有效性。
基于SOA的民航航班延误波及分析与预警系统
徐涛,荣耀,王建东
计算机科学. 2009, 36 (7): 157-160.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.037
摘要 ( 221 )   PDF(366KB) ( 462 )   
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为了对航班延误预警提供软件支撑,基于SOA思想设计并实现了航班延误波及分析与预警系统。服务端采用Web服务封装核心延误波及分析和预警算法,以图形组件包自动生成航班延误波及DAG、高级Petri网、贝叶斯网络和元胞自动机等数学模型的仿真视图以及棒图等统计图。客户端采用自主设计的MagixAJAX框架实现。模块之间以XML作为数据交换媒介,提高了互操作性。系统支持对单航班计划、多航班计划、机场、航空公司等的延误波及分析和预警功能。仿真实验表明,该系统可以有效地辅助完成航班延误波及分析和预警。
人工智能
基于优势关系的概念格
王俊红,梁吉业,曲开社
计算机科学. 2009, 36 (7): 161-163.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.038
摘要 ( 157 )   PDF(275KB) ( 478 )   
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对基于优势关系的形式背景进行了讨论,在基于优势关系的形式背景上建立了对象偏序集、属性偏序集以及对象一属性偏序集,提出了基于优势关系的概念格的定义及构建方法。这些结论进一步丰富了概念格的理论,对研究基于优势关系的信息系统的规则提取提供了新的思路。
一种快速的基于球体混合重建的碰撞检测算法
赵伟,李文辉
计算机科学. 2009, 36 (7): 164-169.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.039
摘要 ( 157 )   PDF(441KB) ( 495 )   
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为了解决虚拟特征和虚拟环境中虚拟物体的相交问题,必须对实时的虚拟应用环境实施快速的碰撞检测。提出了基于球体混合重建的碰撞检测算法,对球体混合表面提出了一个子线性时间复杂性的重建过程;利用四元组构造变换范围,扩展了从线性到球形混合的构造变换方法;采用循环划分的方法完成了由球体混合到线性混合的分解过程。尽管这个方法的实现过程较线性的方法更难些,但算法的执行过程所需时间却与线性方法相差无几,其复杂性也与线性结构的相同。
基于本体的视频语义内容分析
白亮,刘海涛,老松杨,卜江
计算机科学. 2009, 36 (7): 170-174.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.040
摘要 ( 323 )   PDF(515KB) ( 533 )   
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随着视频数据的大量涌现,迫切需要有效的方法在语义层理解和管理视频数据。新的多媒体标准,如MPEG-4, MPEG-7等,对操纵和传输视频对象及元数据提供了基本的功能框架。但重要的是,视频数据的语义层内容大部分超出了标准步及的范围。提出了一个基于本体的视频语义内容分析框架,采用领域本体定义目标领域中的高层语义概念及语义概念在上下文间的关系;为增强视频语义分析能力,将低层特征(如视觉和听觉)和视频内容分析算法集成进本体中;采用OWL(Web Ontology Language)作为本体建模语言;根据不同的感知内容和低层特征,定义描述逻辑(Description Logic,简称DL)描述不同的视频特征和处理算法如何应用于应用视频分析;采用时域描述逻辑(Temporal Description Logic,简称TDL)来描述语义事件,并且提出一个推理算法进行事件探测。提出的框架在足球视频领域进行了实验验证,得到了令人满意的实验结果。
一种基于元启发式策略的迭代自学习K-Means算法
雷小锋,杨阳,张克,谢昆青,夏征义
计算机科学. 2009, 36 (7): 175-178.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.041
摘要 ( 146 )   PDF(327KB) ( 531 )   
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类内误差平方和最小化的聚类准则求解是NP难问题,K-Means采用的迭代重定位方法本质上是一种局部搜索的爬山算法,因此聚类结果对初始代表点的选择非常敏感,只能保证局部最优。为此,引入元启发式策略,通过建立评估函数对K-Means初始代表点和目标函数之间的依赖关系进行近似,然后利用近似评估函数指导新的初始代表点的选择,构成一种迭代自学习框架下的K-Means算法。实验表明算法可以很好地克服K-Means对初始代表点的依赖性,获得较高质量的聚类结果。
一种多项式光滑的半监督支持向量机分类算法
刘叶青,刘三阳,谷明涛
计算机科学. 2009, 36 (7): 179-181.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.042
摘要 ( 166 )   PDF(218KB) ( 443 )   
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为了处理半监督支持向量机优化中的非凸非光滑问题,引入一个多项式光滑函数来逼近非凸的目标函数,给出的多项式函数在样本的高密度区逼近精度高,逼近精度低时出现在样本的低密度区。采用共扼梯度法求解模型。在人工数据和UCI数据库中的4个数据集上的实验结果显示,算法不仅能保证标号数据很少时的分类精度,而且不因标号数据的增多而明显提高分类性能,因此给出的分类器性能是稳定的。
基于加权模糊支持向量描述的旋转机械故障分类
张永,张凤梅,谢福鼎,迟忠先
计算机科学. 2009, 36 (7): 182-184.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.043
摘要 ( 181 )   PDF(320KB) ( 404 )   
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基于支持向量数据描述良好的分类性能,针对旋转机械故障诊断中故障样本获取的特点,提出了基于正负类样本的加权模糊支持向量数据描述多类分类器,不仅考虑了正类样本,而且也充分考虑了负类样本对分类结果的影响。利用模拟故障样本对系统进行了实验,结果表明提出的方法在系统中具有良好的分类能力。
基于特征向量提取的核主元分析法
吴洪艳,黄道平
计算机科学. 2009, 36 (7): 185-187.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.044
摘要 ( 162 )   PDF(307KB) ( 495 )   
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核主成分分析(KPCA)是非线性化工过程故障检测与诊断时常用的多变量统计控制方法之一。从两个方面改进了KPCA的故障检测性能。为了提高KPCA方法故障检测的准确率,提出了基于小波的KPCA故障检测方法。当样本数大时,采用基于几何考虑的特征向量提取(FVS)算法,降低了KPCA计算的复杂性,缩短了计算时间。Tennessee Eastman process仿真给出了所提出的方法的有效性。
几何误差和数值误差最小化的Zernike矩
张刚,马宗民
计算机科学. 2009, 36 (7): 188-192.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.045
摘要 ( 176 )   PDF(382KB) ( 449 )   
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形状特征提取和表示是基于内容图像检索的重要研究内容之一。提出一种几何误差和数值误差最小化的Zernike矩方法,并且把这种方法应用于形状特征提取和表示。该方法把图像中的兴趣区域映射到单位圆里,通过计算变换后图像在Zernike多项式上的投影来取得Zernike矩,并且通过把心理生理学的研究成果引入Zernike矩的计算过程来提高系统的检索性能。通过实验对传统Zernike矩方法、几何误差和数值误差最小化的Zernike矩方法进行了比较,发现从重构角度采用几何误差和数值误差最小化的Zernike矩方法优于采用传统Zernike矩方法。而从检索角度采用几何误差和数值误差最小化的Zernike矩方法的系统比采用传统Zernike矩方法的系统具有更好的检索性育色。
基于多策略的单文档问答式信息检索技术
杜永萍 何明
计算机科学. 2009, 36 (7): 193-196.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.046
摘要 ( 449 )   PDF(335KB) ( 409 )   
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单文档问答式信息检索,即是阅读理解(Reading Comprehension,简称RC)。该任务的目的在于理解一篇文档并对提出的问题返回答案句。提出了充分利用外部资源采用多策略技术来提高RC系统性能的方法,包括基于Web的答案模式匹配应用、词汇语义关联推理以及上下文辅助等策略。本方法使得RC系统性能在Remedia标准测试集上的性能得到提高。描述了不同策略对提高系统性能的有效性,t-test结果表明,运用答案模式匹配和词汇语义关联推理策略所得到的性能显著提高;同时分析了指代消解策略在系统中的关键作用;最后比较了RC任务和多文档问答式信息检索(Question Answering,简称QA)任务的差异性。
一种基于权重矩阵的临近词检索问题解决框架
乔亚男,齐勇,史椸,侯迪,王晓
计算机科学. 2009, 36 (7): 197-201.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.047
摘要 ( 157 )   PDF(402KB) ( 506 )   
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传统的信息检索模型假设查询中的关键词之间是并列关系,但用户的需求往往应该被抽象为一系列的关键词组,组内的关键词间具有更为紧密的语义关系,这就是定义的临近词检索问题。提出了基于权重矩阵的临近词检索问题解决框架,该框架将文档和查询抽象化为文档的权重矩阵表示和查询权重矩阵,通过计算两个矩阵间的相似度来实现临近词检索。实验结果证明,针对临近词检索问题,传统的信息检索模型只是一种简化问题的解决方案,权重矩阵框架从理论上和形式上更加契合临近词检索问题,查准率得到了显著的提高。
基于DOM树的可适应性Web信息抽取
李朝,彭宏,叶苏南,张欢,杨亲遥
计算机科学. 2009, 36 (7): 202-203.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.048
摘要 ( 149 )   PDF(227KB) ( 514 )   
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Web信息抽取通常采用的是一种归纳学习方法,从给定的训练样本网页中学习到抽取规则,这种方法虽然能够准确地抽取出信息,但是当网站的模版发生改变后,必须重新获得抽取规则,因而这种抽取器的维护成本比较高,可适应性差。提出一种新的可适应性Web信息抽取方法,该方法首先通过聚类方法获取商品在网页中频繁出现的关键词组,然后利用网页的DOM树结构来确定包含这些关键词的信息块,从而实现Web信息的自动抽取。对大量商业网站进行信息抽取的实验表明,该算法不仅能有效抽取出商品信息,而且是一种与站点结构无关的可适应性信息抽取方法。
基于排序的关联分类算法
朱晓燕,宋擒豹
计算机科学. 2009, 36 (7): 204-207.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.049
摘要 ( 196 )   PDF(322KB) ( 430 )   
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提出了一种基于排序的关联分类算法。利用基于规则的分类方法中择优方法偏爱高精度规则的思想和考虑尽可能多的规则,改进了CBA(Classification Bascd on Associations)只根据少数几条覆盖训练集的规则构造分类器的片面性。首先采用关联规则挖掘算法产生后件为类标号的关联规则,然后根据长度、置信度、支持度和提升度等对规则进行排序,并在排序时删除对分类结果没有影响的规则。排序后的规则加上一个默认分类便构成最终的分类器。选用20个UCI公共数据集的实验结果表明,提出的算法比CBA具有更高的平均分类精度。
一种基于FP阵列技术的频繁模式挖掘算法
谭军,卜英勇,杨勃
计算机科学. 2009, 36 (7): 208-210.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.050
摘要 ( 162 )   PDF(224KB) ( 466 )   
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在FP-growth算法中,为了产生条件FP树,必须扫描冲树两次。提出一种新颖的FP阵列技术,将FP-tree数据结构与FP阵列有效地结合起来,直接从FP阵列得到频繁项的计数,从而省略了第一次扫描,节省了时间。尤其对于稀疏数据库,该算法在执行时间上比原FP-growth算法具有更优的性能。
小波变分辨率频谱特征静音检测和短时自适应混音算法
薛卫,都思丹,叶迎宪
计算机科学. 2009, 36 (7): 211-214.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.051
摘要 ( 178 )   PDF(318KB) ( 796 )   
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静音检测算法使用两种语音感觉特征与变分辫率频谱的Mel频率倒谱系数组合成音频特征,采用多门限过零率对静音进行初判,并通过二分类支持向量机对组合语音特征进行分类;实时混音算法使用每一路音频的短时能量作为混音权重。测试表明,静音检测算法在不同信噪比下语音识别正确率高于G.729b静音检测算法;实时混音算法听觉测试优于传统的算法,并且混音计算延时低,满足网络实时传输的要求;两种算法同时应用于视频会议系统,视频会议服务器的运算量低于使用了G.729b静音检测算法的视频系统。
一种基于支持向量回归和动态特征选择的梨黑星病预测方法
辜丽川,钟金琴,张友华,李绍稳
计算机科学. 2009, 36 (7): 215-217.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.052
摘要 ( 158 )   PDF(327KB) ( 471 )   
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当前作物病害预测方法存在时效性差、预测结果拟合度较低的问题。提出一种基于回归的预测方法框架,用SVM对数据向量特征进行约简,它可以重复选择密切相连的特征和构建可动态优化自身参数。用本方法对黄河故道地区场山酥梨黑星病为例进行预测测试,与现有方法以及实测数据进行相关性统计分析。结果表明在对酥梨的黑星病预测上提出的方法,在拟合度、推理效率和准确率上具有显著的优势。
基于细胞因子网络协同进化的Web服务合成方法
刘再群,丁永生,胡志华
计算机科学. 2009, 36 (7): 218-221.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.053
摘要 ( 148 )   PDF(361KB) ( 458 )   
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借鉴生物神经内分泌免疫系统的协同进化机制,基于细胞因子网络平台提出了Web服务的合成方法。在细胞因子网络调控下的生物实体代理Web服务,构成为一个带有条件的米兰机单元,Web服务的合成可以转换为米兰机进化过程。生物实体通过消息匹配和条件约束形成细胞因子网络,Web服务的合成通过生物实体细胞因子网络支持。在服务协同进化过程中可以动态调整其合成的服务,完成服务的动态自组织合成和管理等工作。仿真结果表明该方法在环境动态变化时具有适应性。
基于协同交互式遗传算法的复杂产品概念设计
宋东明,朱耀琴,吴慧中
计算机科学. 2009, 36 (7): 222-226.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.054
摘要 ( 155 )   PDF(410KB) ( 525 )   
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针对复杂产品概念设计中的方案求解问题,建立了基于进化思想的求解过程模型,提出了一种新的基于协同进化算法与交互式遗传算法相结合的复杂产品概念设计方法。针对手机概念设计中功能设计的特点提出了变长度编码和两层编码的混合编码方式。实例表明,该方法对多目标、人机交互的复杂产品概念设计方案求解是有效的。
基于自适应模糊-PID反馈模型的网格调度技术
殷锋,何先波,刘韬
计算机科学. 2009, 36 (7): 227-229.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.055
摘要 ( 363 )   PDF(246KB) ( 419 )   
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服务调度技术是计算网格任务管理系统中的核心问题。为适应网格服务部署的需要,提出了一种基于自适应“模糊-PID"反馈控制模型的Agent技术,该技术融合了模糊理论与PID(Proportionment Integral-Differential coefficient)技术的优点。实验证明本技术能解决网格服务部署中的动态性和不确定性,并充分发挥网格服务的虚拟执行功能,可在网络带宽效率、延时和可靠性等方面做出更好的权衡。
一种新的组优先级动态实时调度算法
巴巍,张大波,李琦,王伟
计算机科学. 2009, 36 (7): 230-233.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.056
摘要 ( 175 )   PDF(376KB) ( 661 )   
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传统动态调度算法由于对优先级个数没有限制,在实际应用中往往受制约,达不到很好的调度性能。针对此问题,考虑硬实时抢占任务调度需要,提出一种新的组优先级动态实时调度算法。研究作业执行顺序改变对系统可调度性能的影响,给出作业分组可调度性能测试。新算法将满足分组可调度测试公式的作业作为一个任务组,各任务组之间按照最小截止期优先调度,任务组内按照最短作业优先的原则执行作业。仿真结果表明,与最小截止期优先等传统调度算法相比,新算法不仅能有效降低算法所需优先级个数,还能提高任务调度的成功率,缩短平均响应时间,减少任务切换次数。
一种净化过程钻离子浓度的混合智能预测方法
朱红求,阳春华,桂卫华
计算机科学. 2009, 36 (7): 234-236.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.057
摘要 ( 193 )   PDF(339KB) ( 424 )   
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针对锌湿法冶炼净化过程的复杂性,提出了一种结合粒子群算法和案例推理方法的净化过程II段出口钻离子浓度混杂预测模型。考虑到不同时期案例所起的作用不一样,提出了一种综合加权相似函数。针对案例推理方法中属性权重选择和近邻个数的选取问题,提出了带有变异的惯性权重自适应粒子群算法优化方法,优化最近部算法中特征权重矢量和近部数,提高案例的检索精度。以净化过程生产数据进行实验验证和对比分析,计算结果表明改进的案例推理模型精度优于神经网络模型,模型预测结果可以作为过程信息用于净化过程的优化控制。
基于量子粒子群优化的在线航迹规划
过金超,黄心汉,王延峰,崔光照
计算机科学. 2009, 36 (7): 237-239.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.058
摘要 ( 178 )   PDF(225KB) ( 601 )   
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现代战场中,环境信息是变化的,飞行器很难预先获得精确的全局环境信息,因此要求无人飞行器具有实时的航迹规划能力,采用量子粒子群优化算法,将约束条件和搜索算法相结合,有效解决了简单粒子群算法在高维空间中易陷入局部最优点的问题;同时,根据地形障碍、敌方防御雷达、防空火力等威胁以及禁飞区的分布情况,引入最小威胁面的概念,利用B-Spline插值逼近最小威胁面中的三维航迹在二维水平面内的投影,从而将三维曲线的规划问题简化为二维平面中控制点的寻优问题,简化了问题复杂度,提高了计算效率。仿真结果表明该方法可以满足在线航迹规划的要求。
解约束优化问题的一种新的罚函数模型
胡一波,王宇平
计算机科学. 2009, 36 (7): 240-243.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.059
摘要 ( 300 )   PDF(314KB) ( 1336 )   
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罚函数法是进化算法中解决约束优化问题最常用的方法之一,它通过对不可行解进行惩罚使得搜索逐步进入可行域。罚函数常定义为目标函数与惩罚项之和,其缺陷一方面在于此模型的罚因子难以控制,另一方面当目标函数值与惩罚项的函数值的差值很大时,此模型不能有效地区分可行解与不可行解,从而不能有效处理约束。为了克服这些缺点,首先引入了目标满意度函数与约束满意度函数,前者是根据目标函数对解的满意度给出的一个度量,而后者是根据约束违反度对解的满意度给出的一个度量。然后将两者有机结合,定义了一种新的罚函数,给出了一种新的罚函数模型。并且设置了自适应动态罚因子,其随着当前种群质量和进化代数的改变而改变。因此它很易于控制。进一步设计了新的杂交和变异算子,在此基础上提出了解决约束优化问题的一种新的进化算法。通过对6个常用标准测试函数所作的数据仿真实验表明,提出的算法是十分有效的。
混沌一支持向量机回归在流量预测中的应用研究
罗赟骞,夏靖波,王焕彬
计算机科学. 2009, 36 (7): 244-246.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.060
摘要 ( 352 )   PDF(244KB) ( 806 )   
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为了提高流量预测准确性,将混沌理论和支持向量机回归应用于网络流量预测。采用相空间重构理论计算实际流量的延时、嵌入维数和Lyapunov指数,证实网络流量存在混沌现象;据此建立混沌一支持向量机预测模型并确定训练样本对,对实际网络流量数据进行预测。结果表明,该方法能有效地进行流量预测,相对于BP神经网络方法,该方法具有更好的预测精度。
一种高效的离线数据流频繁模式挖掘算法
侯伟,吴晨生,杨炳儒,方炜炜
计算机科学. 2009, 36 (7): 247-251.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.061
摘要 ( 179 )   PDF(510KB) ( 466 )   
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数据流频繁模式挖掘是当前数据挖掘领域中的研究热点之一,数据流连续性、无序性、无界性及实时性的特点为挖掘算法在时间及空间性能方面提出了更高的要求。数据流中模式频度的震荡现象,迫使现有算法对概要数据结构频繁维护,致使其时间、空间效率均受到较大影响。构造了具备较高空间性能的概要数据结构SP-tree,同时定义了震荡性因子x以量化震荡信息,提出了一种高效的离线数据流频繁模式挖掘算法SPDS,有效降低了数据震荡对算法性能的影响;在处理新到数据集时,算法采取分而治之的分离映射策略,进一步提升了时间效率;同时在查询结果方面提高了部分模式的计数精度。
一种改进的基于时空混沌系统的Hash函数构造方法
张向华
计算机科学. 2009, 36 (7): 252-255.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.062
摘要 ( 145 )   PDF(324KB) ( 440 )   
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首先介绍了一种以时空混沌为基础的构造Hash函数的典型方案,并分析了它的不足和安全性问题。在此基础上提出了一种改进的Hash函数构造方法。理论和仿真实验分析表明,该算法具有更好的统计特性和更高的效率,有效地弥补了原算法中存在的碰撞漏洞。
图形图像及体系结构
虚拟机磁盘迁移技术研究与实现
吕小虎,李沁
计算机科学. 2009, 36 (7): 256-261.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.063
摘要 ( 155 )   PDF(578KB) ( 863 )   
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已有基于内存的虚拟机迁移技术要求迁移源机和目标机之间必须共享网络磁盘,迁移性能受网络条件的影响很大,且在不支持“共享网络磁盘”的环境中,无法实现虚拟机迁移。针对上述问题,考虑到虚拟机磁盘作为虚拟机运行所需的持久化状态的封装体,所展现出的如高可用性、高效能、安全稳定等良好特性,提出基于磁盘的虚拟机迁移。通过设计虚拟磁盘驱动系统DiskMig,在实现虚拟机磁盘迁移的同时保证了其在源端和目的端的一致性。设计了“Transfer on Demand with Forward-ahead"( TOD&FA)算法快速同步源端和目的端磁盘文件差异。DiskMig采用自行设计的高效存储结构bitmap,使记录、查询虚拟机磁盘迁移过程中的大量到I/O操作时仅需时间复杂度O(1)。实验表明,DiskMig所采用的相关方法对虚拟机及其中应用程序运行性能的影响仅为5%左右,有效支持了虚拟机磁盘文件的迁移。
RAID控制器中矩阵重构方法研究
姜国松,邹辰,谢长生
计算机科学. 2009, 36 (7): 262-266.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.064
摘要 ( 190 )   PDF(492KB) ( 461 )   
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对于数据重构,纠删码提供了一个特定的编码方法,用于保护那些在磁盘阵列中的多重失效。在RAID的应用中,用纠删码为条块数据丢失建模,以便优化重构算法来重构整个条块。换句话说,它们只应用于高度相关的扇区故障,也就是在丢失磁盘上连续的扇区。定位了两个更一般的问题:①由分散或不相关的擦除导致丢失的数据的恢复;②由单个磁盘(存在许多故障时)导致的部分但连续的丢失数据的恢复。对两个问题所建议的方法是完全一般化的,并且能够应用于任何纠删码,但是此方法最适合基于异或的编码。对于分散的擦除,典型的是为每一个丢失扇区的数据规定了两种结果:要么这个丢失的数据被宣布为不可恢复,要么宣布为可恢复。并且,为只依赖于可读扇区的重构提供一个规则。简而言之,这个方法既完整又具有建设性。
基于演化硬件的在线自适应系统
朱继祥,李元香,夏学文,曾辉
计算机科学. 2009, 36 (7): 267-269.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.065
摘要 ( 141 )   PDF(321KB) ( 439 )   
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随着演化硬件的兴起,其在电子电路自动设计、容错以及自适应等方面的优越性,使它有望成为突破传统电子系统设计瓶颈的新技术。在已有研究的基础之上,进一步探讨利用演化硬件技术实现电子系统的自适应性,提出了一个基于演化硬件技术的自适应系统模型,并通过在Xilinx Virtex-II Pro(XC2VP20) FPGA芯片上的实验,表明了演化硬件技术是解决电子系统自适应性问题的一种可行方案。
基于RTHAL的Linux实时性研究和实现
苏曙光,刘云生
计算机科学. 2009, 36 (7): 270-272.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.066
摘要 ( 485 )   PDF(251KB) ( 811 )   
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研究嵌入式Linux操作系统实时性的扩展和实现。提出通过在底层硬件和操作系统之间增加实时硬件抽象层的方式来扩充和增强Linux实时性能。该方法对操作系统内核只需做微小修改,就能达到既保持Linux现有功能和资源又兼有硬实时能力,其进程切换延迟仅为3微秒左右。讨论了对Linux和实时硬件抽象层两方面的扩展过程,同时还提出了如何有效利用两者间的缓冲区的方法。最后在嵌入式MPEG4流媒体系统中应用和测试了该方法,结果表明该方法实时性能优异,使用简单有效。
目标语义概率模型在类目标识别和地物场景分析中的算法研究
刘玮,陈新武,田金文
计算机科学. 2009, 36 (7): 273-277.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.067
摘要 ( 170 )   PDF(385KB) ( 457 )   
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基于文本分析统计模型提出了图像类目标的语义概率模型,并且将这种概率模型应用于目标识别和复杂场景下的地物分析。首先将图像表示成多个特征局部区域的集合,然后根据目标语义概率模型得到图像、特征局部和目标语义之间的概率关系,通过计算后验概率可以实现目标语义类别的识别。目标概率模型通过EM算法获得模型估计参数。实验结果显示,在识别复杂背景中的目标达到了很好的效果。场景分析中根据图像中各局部区域与目标语义的概率分布可以实现场景中感兴趣区域的标注,实验结果说明此方法有可行性。
基于全局优化搜索算法的图像分割研究
杨丹,瞿中
计算机科学. 2009, 36 (7): 278-280.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.068
摘要 ( 160 )   PDF(203KB) ( 454 )   
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基于聚类的图像分割算法中,由于模糊C-均值算法需要初始化,并且目标函数存在许多局部极小点,如果初始化落在目标函数的局部极小点附近,就会造成算法收敛到局部极小。为了解决此问题,采用全局优化搜索算法,提出了将全局优化搜索技术引入进来对模糊C-均值算法加以改进,分析了在不同初始条件下,对许多样本的聚类分析时,全局优化搜索算法比传统的模糊C-均值聚类算法更加有效,通过仿真实验验证并对算法性能进行理论分析。
一种基于视觉模型的DCT域公开水印算法
刘红军,杨胜,夏太武
计算机科学. 2009, 36 (7): 281-283.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.069
摘要 ( 403 )   PDF(236KB) ( 506 )   
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提出了一种基于视觉模型的DCT域公开水印算法。算法在充分考虑人类视觉系统屏蔽特性的基础上,通过改变DCT分块内DC分量与低频AC分量之间的大小关系以自适应嵌入水印,水印提取不需要原图像。实验结果表明,算法保证水印不可见的同时,对有损压缩和一些通常的图像处理操作是鲁棒的。
彩色图像中纯脸检测与定位的优化算法研究
李样,王建国
计算机科学. 2009, 36 (7): 284-287.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.070
摘要 ( 157 )   PDF(290KB) ( 491 )   
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人脸识别是当前模式识别应用的一个重要领域。在理解当前广泛使用的各种人脸识别算法的基础上,提出了一种基于多方法融合的彩色图像纯脸检测与定位的优化算法。该算法首先通过肤色检测及预处理技术缩小彩色图像人脸检测的搜索区域,然后应用基于物体区域方向的检测平面内任意旋转角度人脸计算方法;并通过二次计算旋转角度的方法来准确确定人脸区域的旋转角度;最后利用积分投影函数找到人脸候选区域中双眼的位置,结合人脸特征在人脸中的比例关系准确确定纯脸的位置。该算法还考虑了人脸侧偏时的情况。实验表明,本方法对平面内任意旋转及双眼存在的侧偏人脸有较好的检测效果,对不同光照条件有较好的鲁棒性。
基于SFS原理的SMT焊点表面三维重构技术研究
赵辉煌,周德俭,黄春跃,张少华
计算机科学. 2009, 36 (7): 288-291.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.071
摘要 ( 170 )   PDF(315KB) ( 491 )   
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基于明暗重构形状原理重构表面组装焊点的表面三维形状过程是:先通过图像采集设备,采集到SMT焊点图像,使用相关的图像处理技术,对SM T焊点图像进行处理;根据一个确定的反射模型建立物体表面形状与图像亮度之间的约束关系和物体表面形状的先验知识建立物体表面形状参数的约束关系,然后对这些约束关系联立求解,可得到物体表面的三维形状。同时针对不可接受SMT焊点图像重构出的三维图像不够理想的缺点进行了改进。在阐述其基本思想和原理的基础上,结合实例介绍了该技术的实现方法与步骤,对其中焊点图像的获取与处理、焊点三维重构技术算法等主要内容与关键技术进行了研究和探讨,并对结果进行了分析验证。
基于颜色和笔画特征的文本分割算法
黄百钢,李俊山,胡双演
计算机科学. 2009, 36 (7): 292-294.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.072
摘要 ( 190 )   PDF(226KB) ( 470 )   
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自动提取图像中的文本对图像视频检索具有重要意义。提出了一种基于颜色和笔画特征,应用无监督聚类方法进行复杂背景下的文本分割算法。首先在对文本行图像增强的基础上,应用颜色约减和直方图确定文本颜色。然后提取颜色和笔画特征,应用k-均值聚类算法分割出文本和背景像素。最后应用后处理优化分割结果。实验表明,该算法具有较好的分割效果。
基于人体特征三维人体模型的骨架提取算法
陈国栋,李建微,潘林,余轮
计算机科学. 2009, 36 (7): 295-297.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.073
摘要 ( 226 )   PDF(233KB) ( 931 )   
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实现骨骼动画的一个前提是获取人体模型的骨架,现有的骨架提取算法不是计算复杂度高,就是提取准确度不高,或者需要手工干预。提出一种基于人体特点和黄金比例律的人体模型骨架提取算法,首先对模型进行精简,然后根据人体的特点与黄金比例律确定模型关节点的大概位置,在此基础上对模型进行分割。由于人体存在个体差异且姿势也可能不一致,采用测地距离方法对关节点的位置进行修正,确定其位置。与现有的算法相比,本方法效率高,同时实验显示本算法具有更好的骨架提取效果。
基于面积分布的三维模型检索算法
赵鹏飞,金峰
计算机科学. 2009, 36 (7): 298-299.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.074
摘要 ( 162 )   PDF(239KB) ( 472 )   
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如何缩短检索时间和提高检索效率是三维模型检索中的两个关键问题。针对Osada等的D3形状分布算法对模型的内容描述不够充分和计算量较大的问题,计算模型质心与模型表面任意两个三角面片的重心构成的三角形的面积,利用统计出来的数据分别构建面积分布直方图,利用直方图进行模型匹配。实验表明,改进的D3算法提高了检索性能。
梯度均值预测滤波算法及其应用
盛明兰,蓝章礼,周建庭
计算机科学. 2009, 36 (7): 300-302.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2009.07.075
摘要 ( 174 )   PDF(246KB) ( 488 )   
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测量误差不可避免的存在于各种测量系统之中。针对缓慢变化的测量数据中存在的随机误差,结合传统滤波方法的优点,提出了梯度均值预测滤波算法,阐述了算法的基本思想和流程,并结合桥梁挠度连续测量系统的测量数据进行了滤波实验,结果表明,该算法能够有效去除缓慢变化的测量数据中的干扰信号,滤波效果明显。