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
2014年第12期, 刊出日期:2018-11-14
  
综述
复杂场景下的人体行为识别研究新进展
雷庆,陈锻生,李绍滋
计算机科学. 2014, 41 (12): 1-7.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.001
摘要 ( 202 )   PDF(710KB) ( 1354 )   
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人体行为识别是计算机视觉的研究难点和热点,主流的研究框架包括行为特征提取、人体行为表示和识别算法3个方面,目前简单场景下的人体简单动作的识别已基本得到解决,而复杂场景下的行为识别仍面临很多困难。对近几年人体行为识别的发展做了比较详细的研究,从人体行为识别的研究范畴、特征提取以及行为模型等方面综述了目前复杂场景下人体行为识别的研究方法。与已有的相关综述文献不同的是,文中结合了近三年国内外人体行为识别领域中新的研究热点和成果,如姿态特征的提取和表示、基于稀疏编码和卷积神经网络的人体行为表示方法等。最后阐述了该领域目前存在的困难以及可能的发展趋向。
一种ICN中的启发式路由机制
孙欣欣,王兴伟,李洁,黄敏
计算机科学. 2014, 41 (12): 8-10.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.002
摘要 ( 212 )   PDF(318KB) ( 496 )   
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互联网逐渐成为社会基础设施,现有TCP/IP体系结构面临诸多挑战,以信息中心网络(Information-Centric Networking,ICN)为代表的未来互联网成为研究热点。在基于名字路由的基础上,提出了一种面向ICN的启发式路由机制,即通过为满足回溯条件的兴趣包寻找其他可用接口再次进行转发来降低网络阻塞率,通过修改数据包沿途经过的路由器邻居节点的转发信息库(Forwarding Information Base,FIB)来实现对缓存的高效利用,以及通过引入“流行度”概念来提高内容存储库(Content Store,CS)的命中率。基于INTERNET2拓扑进行了仿真实现,结果表明该机制是可行和有效的。
高速接口故障波形形态分析
胡星,邝继顺,袁珩洲,李少青
计算机科学. 2014, 41 (12): 11-12.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.003
摘要 ( 191 )   PDF(222KB) ( 479 )   
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随着数据处理能力的不断提高,高速接口的应用越来越广泛。高速接口的测试难度较大,需要依靠工程师的经验和较长时间的分析才能确定故障的类型和位置。通过故障状态下高速接口的波形形态分析,确定了故障与故障波形之间的对应关系,降低了故障分析定位代价。实验系统以实际PCIE IP核构造了片间传输逻辑结构,利用SPICE模拟器模拟出了各种故障下的波形形态,形成了故障字典。
片上网络业务量的自相似性分析及模型研究
陈亦欧,胡剑浩,凌翔
计算机科学. 2014, 41 (12): 13-18.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.004
摘要 ( 215 )   PDF(471KB) ( 388 )   
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进行片上网络的架构、映射、流控与服务质量(Quality of Service,QoS)等研究时,迫切需要一个准确的业务量模型用于延时分析与测试验证,以保证设计的性能。而现有的基于马尔科夫模型和回归模型的短程相关模型无法准确地描述业务量的突发性和分形特性,不适用于基于流水的通信信号处理片上系统(System on Chip,SoC)芯片。为了解决这个问题,通过理论与实验相结合的方法,研究了网络拓扑、任务流图、映射对业务量自相似性的影响,根据通信系统的信号处理特点建立 了多处理器片上系统(Multi-core Processing System on Chip,MPSoC)数据关联模型,利用典型DSP系统进行建模实验,用实测的业务量Hurst参数拟合数据关联模型参数与Hurst参数的经验函数关系式,建立了用MPSoC数据关联模型预测和估计业务量Hurst参数的方法。实验表明,采用该业务量模型估计的Hurst参数与其真实值误差较小,能较准确地描述业务量的自相似性。
第十届中国信息和通信安全学术会议
基于标志位差异分析的整数溢出漏洞溢出点定位方法
黄克振,连一峰,陈恺,张颖君,康恺
计算机科学. 2014, 41 (12): 19-23.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.005
摘要 ( 376 )   PDF(969KB) ( 535 )   
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近几年,整数溢出漏洞数量居高不下,危害性较大。目前,漏洞分析定位的方法仅在补丁自动生成或漏洞触发样本文件自动生成中有所涉及,且这些方法大多利用缓冲区溢出会覆盖其邻接内存数据的特点来进行定位分析,而整数溢出漏洞不具有直接覆盖重要数据的特点,所以现有的方法不能对其进行有效的定位分析。现阶段对整数溢出漏洞的分析大多依靠人工完成,效率较低。为了提高分析人员的工作效率,提出了一种结合动态污点分析技术进行EFLAGS标志位信息比对的方法,来将溢出点锁定在少量的地址中。在此基础上实现了一套整数溢出漏洞溢出点定位系统,并对提出的方法进行了验证。
一种基于改进证据理论的推理决策方法
汪永伟,赵荣彩,常德显,刘育楠,司成
计算机科学. 2014, 41 (12): 24-29.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.006
摘要 ( 304 )   PDF(428KB) ( 722 )   
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针对证据理论的Zadeh悖论问题,提出了一种基于冲突一致度与交并集动态调整的推理决策方法。首先,该方法基于对冲突度与一致度的综合考虑,引入冲突一致度的概念,并基于冲突一致度对多源证据进行折扣操作。其次,基于交并集权重的动态调整对多源证据进行融合。然后,基于最大信任做出推理决策。最后,使用MATLAB构建仿真算例来对提出的方法与典型的证据合成方法进行比较验证。实验表明,该方法切实有效,能够避免悖论问题的产生,推理结果的区分能力优于典型方法。
一个Web服务可信体系结构
刘玲霞,王东霞,黄敏桓
计算机科学. 2014, 41 (12): 30-32.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.007
摘要 ( 172 )   PDF(260KB) ( 421 )   
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Web服务的安全可信问题是影响其广泛应用的重要因素。已有的解决方案大多从安全角度出发,但对于 服务 面对攻击或安全威胁时仍能按照预期工作则缺乏考虑。从Web服务的安全可信需求出发,对安全的概念进行了拓展,提出了可信的目标和内涵。在此基础上,提出一个以安全交互、联合身份和分布策略为基础,以运维管理、共用机制为支撑的Web服务可信体系结构,其可为Web服务安全可信提供体系结构层面的支持。
一种微博预警算法
刘功申,孟魁,谢婧
计算机科学. 2014, 41 (12): 33-37.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.008
摘要 ( 220 )   PDF(407KB) ( 545 )   
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以新浪微博为研究对象,基于用户特征将用户对微博转发量的影响力进行量化,提出了一种微博预警算法。首先,分别研究了大转发量与小转发量的微博作者的用户基本特征,获得其中对关键用户与非关键用户具有良好区分度的特征,并基于信息增益的特征选择法获得用户特征对用户关键性的区分度。随后,基于特征加权模型,提出了一种用户对微博转发量的影响力的量化算法。最后,提出了一种微博预警算法,该算法对给定的新发布的微博,以其作者及已有转发用户的特征就用户对该微博转发量的影响力进行量化,当影响力超过一定阈值时,输出预警信息。该算法可以有效控制敏感微博在网络上的传播及扩散。
云计算环境下服务信任评估方法研究
王晋东,卫波,张恒巍,何嘉婧
计算机科学. 2014, 41 (12): 38-42.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.009
摘要 ( 284 )   PDF(446KB) ( 546 )   
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云计算环境中,服务资源广域分布、复杂多变,服务实体之间的信任关系因不确定性强而难以有效建立与维护。传统的服务信任评估方法无法全面反映信任的随机性和模糊性特征。在研究云模型理论的基础上,提出一种基于加权多属性云的服务信任评估方法。引入时间衰减因子来反映服务信任的时效性,并以多属性信任云来细化信任评估的粒度。计算用户评价相似度,确定推荐实体的推荐可靠性和权重,防止不法分子的合谋欺骗和恶意攻击。通过云相似度计算确定服务的信任等级,为用户的服务选择提供安全决策。仿真结果表明,该方法明显提高了服务交互成功率,并能有效适用于云计算环境下的服务信任评估。
基于复合免疫算法的入侵检测系统
冯翔,马美怡,赵天玲,虞慧群
计算机科学. 2014, 41 (12): 43-47.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.010
摘要 ( 217 )   PDF(466KB) ( 543 )   
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计算机安全系统与生物免疫系统具有很多的相似性,它们都需要在不断变化的环境中维持自身的稳定性。提出复合免疫算法,并应用到入侵检测系统中,以保护网络安全。针对经典的人工免疫算法在性能上存在的缺陷进行了改进,完善了其核心算法——否定选择算法,在否定选择算法中加入了分段技术和关键位,避免了恒定的匹配概率导致的匹配漏洞,降低了系统漏检率。并将遗传算法中的克隆选择算法和改进的否定选择算法结合为复合免疫算法,提高了检测器生成的动态性和多样性。最后,通过数学理论分析与仿真实验模拟,验证了改进算法的有效性和可行性,并且与其它经典算法进行了比较,结果证明,改进算法可以提高系统性能。
一个基于离散混沌加密的数字水印算法
陈河山,吕珍珍,罗伟
计算机科学. 2014, 41 (12): 48-52.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.011
摘要 ( 227 )   PDF(920KB) ( 562 )   
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设计了一个基于离散混沌动力系统和小波分解的数字图像水印算法。在水印图像预处理阶段,利用Logistic映射生成的混沌序列对水印图像进行扩展置乱,再利用Logistic映射生成密钥来对水印信息进行加密,从而保证了水印信息的安全性。在水印图像嵌入阶段,对宿主图像进行三层小波分解,利用小波系数大小关系将水印嵌入到水平方向的高频系数中。分析和实验结果表明,该算法具有良好的鲁棒性,水印的安全性和不可见性明显优于常见算法。
多体非对称纠缠信道的量子受控密集编码
张程贤,郭邦红,程广明,郭建军,刘颂豪
计算机科学. 2014, 41 (12): 53-56.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.012
摘要 ( 200 )   PDF(643KB) ( 468 )   
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利用多粒子非对称量子纠缠态,提出一种多体高维非对称量子信道的量子受控密集编码方案。采用量子测量的方法控制纠缠量子信道和密集编码经典信息的传送,通过构造幺正变换矩阵和正交量子测量,纯化量子信道,以一定的概率实现量子受控密集编码,解决了实际量子信道退相干影响下最大纠缠态提取的问题,实现了N方发送方和1方接收方之间密集编码传送信息量的控制,提高了密集编码可调控传送信息量,扩大了调控范围。
网络与通信
基于活跃节点的KAD网络高效查询方法
严鹤,刘威,张戈,程文青
计算机科学. 2014, 41 (12): 57-59.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.013
摘要 ( 214 )   PDF(251KB) ( 651 )   
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KAD网络的查询性能受到P2P节点动态特性的影响。以节点ID在路由表中重复出现的次数作为节点活跃度的表征,提出了一种基于活跃节点的KAD网络查询方法。该方法首先通过网络爬虫获取KAD网络的分布式路由信息,然后获取当前活跃节点的集合,最后将活跃节点作为查询过程中的备选节点。实验结果表明,与现有的查询方法相比,该方法在查询时间上减少了60%,在获取文件范围上提高了18%,较显著地提升了查询的效率。
一种应用干扰消除进行冲突消解的分布式无线MAC协议
沈虎,吕绍和,王晓东,周兴铭
计算机科学. 2014, 41 (12): 60-66.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.014
摘要 ( 180 )   PDF(1113KB) ( 465 )   
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媒介接入控制(MAC)用以协调无线节点对公共信道的共享,对无线网络性能有至关重要的影响。传统的MAC协议只能抑制冲突,不能根除及处理冲突。提出了一种基于已知干扰消除技术的新型消解冲突方法,并以此为基础设计了一个全新的MAC协议——CR-MAC。在CR-MAC协议中,无线接入点(AP)通过将部分报文传输与已知干扰消除相结合来解码冲突所包含的所有报文。因此发生冲突的报文传输过程能够被充分利用,且所需的报文重传减少了。实验结果表明,在网络吞吐率及预期报文时延指标上,CR-MAC协议较普遍采用的IEEE 802.11 DCF协议均有明显优势。
基于混合溢出树搜索的帧时隙ALOHA防碰撞算法
夏静满,肖国强,陈凯,詹春梅
计算机科学. 2014, 41 (12): 67-69.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.015
摘要 ( 264 )   PDF(779KB) ( 391 )   
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为提高射频识别系统中电子标签防碰撞算法的识别效率,提出了一种结合精确标签估计和混合溢出树搜索的帧时隙ALOHA算法。算法将识别过程分为标签估计和标签识别两个阶段。在标签估计过程中,通过精确估计标签数量来对初始帧时隙大小进行优化。在标签识别阶段,利用改进的混合溢出树搜索算法对时隙内的碰撞标签进行快速识别。实验结果表明,该算法能够有效地改善射频识别的防碰撞性能,提高RFID系统的标签识别效率。
无线传感器网络不确定数据PT-Top k查询处理技术
毛莺池,王康,任道宁,王久龙
计算机科学. 2014, 41 (12): 70-77.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.016
摘要 ( 167 )   PDF(675KB) ( 378 )   
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在无线传感器网络现实应用中,感知数据普遍存在不确定性。由于不确定数据引入了概率维度,使得不确定数据查询种类更加丰富,同时也给查询处理带来困难。不确定数据Top-k查询是一个典型的不确定数据查询任务。考虑到无线传感器网络查询处理技术对查询响应时间和网络通信消耗的高要求,研究了面向层次聚簇结构的无线传感器网络不确定数据Top-k查询处理技术。通过分析不确定数据特点,基于x-tuple规则元组模型,采用簇内与簇间的两阶段数据查询处理机制,提出了基于Poisson分布的分布式不确定数据PT-Top k查询处理近似算法TPQP。通过实验,从总体通信消耗、与概率阈值p相关分析、与排序数k相关分析以及数据敏感度分析等方面,说明了TPQP算法在通信消耗、查询响应时间上的优越性。
基于Givens变换矩阵的时间结构信号盲源分离新算法
赵礼翔,刘国庆
计算机科学. 2014, 41 (12): 78-81.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.017
摘要 ( 137 )   PDF(352KB) ( 440 )   
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对于时间结构信号的盲源分离(Blind Source Separation,BSS),独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)是十分有效的方法。在对观测信号白化处理后,ICA的关键是寻找去除高阶相关性的正交分离矩阵。鉴于任意维数正交矩阵可以表示为Givens变换矩阵的乘积,提出了一种新的时间结构信号盲源分离算法。首先,利用Givens变换矩阵参数化表示正交分离矩阵,减少了要估计参数的个数;其次,以多步时延协方差矩阵的联合近似对角化为目标函数,将盲源分离问题转化为无约束优化问题,并利用拟牛顿法中的BFGS算法对Givens变换矩阵中的参数进行估计,得到分离矩阵;最后,以实际的混合语音信号分离做仿真实验,验证了该算法对时间结构信号的盲源分离是有效的。
基于信息老化特征的微博传播模型研究
杨子龙,黄曙光,王珍,李永成,肖佳
计算机科学. 2014, 41 (12): 82-85.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.018
摘要 ( 164 )   PDF(339KB) ( 425 )   
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随着微博的迅速兴起,提取信息传播特征和构建传播模型已成为研究热点。针对用户转发行为,首先分析信息转发结构,提取信息老化特征;然后结合转发时效性,基于平均转发概率的递减规律提出SIR的改进模型;最后利用真实转发数据验证了模型的合理性。结果表明,考虑信息时效性和老化特征,能够较好地拟合信息传播过程。进一步,将利用该模型分析不同节点传播影响力,发现其分布服从无标度特征。
基于限速的Ad hoc网络混合流拥塞控制研究
陈亮,徐阳
计算机科学. 2014, 41 (12): 86-90.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.019
摘要 ( 164 )   PDF(660KB) ( 466 )   
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主动队列管理(AQM)的基础是TCP反馈机制,所以AQM在处理UDP与TCP混合流时无法控制UDP流量,导致非视频流影响视频UDP的传输质量。根据TCP拥塞窗口特性和混合流排队机制,推导了Ad hoc网络TCP/UDP的AQM模型,据此提出了一种基于UDP限速的PI主动队列管理算法。限速算法根据实际流速与设定流速之差,标记非视频UDP分组优先级并按从低到高的顺序丢弃分组。NS仿真表明,与PI控制相比,新算法实现了非视频UDP的流量控制,提高了视频传输质量0.98dB的峰值信噪比。
基于幂函数曲线和网络编码的多媒体传感网大数据可靠传输控制
于红,朱丽莉
计算机科学. 2014, 41 (12): 91-94.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.020
摘要 ( 156 )   PDF(401KB) ( 393 )   
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提出了一种适用于无线多媒体传感器网络的基于幂函数回归曲线预测和随机线性网络编码的协同合作大数据可靠传输控制机制,以为多媒体大数据传输提供高可靠性、资源利用率和服务质量的保障。首先根据多媒体数据特征和动态网络拓扑,提出一种基于幂函数回归曲线的预测模型;然后在网络层和物理层以视频帧为单位进行网络编码;最后建立一种基于预测和网络编码的协同合作大数据可靠传输控制机制。通过数学分析和仿真验证,分析了所提机制与传统机制的系统性能,证明了所提机制的优越性能。
信息安全
面向两层WSNs的高效随机调制隐私保护最值查询协议
刘泓晖,刘树波,刘梦君,蔡朝晖
计算机科学. 2014, 41 (12): 95-100.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.021
摘要 ( 172 )   PDF(614KB) ( 412 )   
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无线传感器网络(WSNs)隐私保护一直是研究热点,其中包括对隐私保护最值查询的研究。针对隐私保护最值查询问题,首先利用随机数和数值变换,提出一种不泄露原始参数的数值比较方法,并通过该方法和密码理论,提出一种面向两层无线传感器网络的高效随机调制隐私保护最值查询协议(ERM-MQP)。传感节点使用随机数对采样数据进行调制产生隐私保护数据,在存储节点处查找隐私保护数据的最值,Sink节点恢复 隐私保护最值数据得到采样数据最值,完成最值查找。在整个查询过程中数据加密后传送。最后,对安全性和能耗进行了分析,并通过实验与现有的隐私保护最值查询协议进行能耗对比,证明了ERM-MQP协议是安全且高效的。
一种强安全的无证书非交互密钥交换协议
魏云,魏福山,马传贵
计算机科学. 2014, 41 (12): 101-106.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.022
摘要 ( 339 )   PDF(570KB) ( 413 )   
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非交互密钥交换协议(Non-interactive Key Exchange,NIKE)允许通信双方在没有信息交互的情况下生成一个共享密钥。在基于身份的非交互密钥交换协议(Identity-based Non-interactive Key Exchange,ID-NIKE)中,用户私钥是由私钥生成中心(Private Key Generator,PKG)分发给用户的,因此PKG可以计算出用户之间的共享密钥,即存在密钥托管的问题。针对ID-NIKE的上述不足,基于无证书的公钥密码体制(Certificateless Public Key Cryptography,CL-PKC),首先提出了无证书非交互密钥交换协议的安全模型,然后设计了一个强安全的无证书非交互密钥交换协议方案,并在随机预言模型下基于BDH假设给出了协议的安全性证明。该方案是第一个基于CL-PKC的非交互密钥交换协议方案,并结合了CL-PKC和NIKE的优点,因此该方案不仅具有非交互的性质,而且PKG计算不出用户间的共享密钥,所以其可以更好地保护用户隐私。另外,该协议还允许用户部分秘密信息泄露,因此具有更高的安全性。
引入偏移量递阶控制的网络入侵HHT检测算法
章武媚,陈庆章
计算机科学. 2014, 41 (12): 107-111.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.023
摘要 ( 162 )   PDF(434KB) ( 405 )   
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在强干扰背景低信噪比下对网络潜质入侵信号的准确检测是决定网络安全的关键。传统的Hilbert-Huang变换(HHT)入侵信号检测算法在求解入侵信号的瞬时频率特征时,因包络线失真引起的边界控制误差,会造成频谱泄漏,从而导致检测性能较差。提出了一种基于时间-频率联合分布特征和偏移量递阶控制HHT匹配的网络入侵信号检测算法,即构建网络潜质入侵数学演化模型,把复杂的入侵信号分解成IMF单频信号,得到入侵检测系统的状态转移方程,基于Hilbert变换对入侵信号进行离散解析化处理,构建入侵信号解析模型。对每个入侵信号经验模态分解后的解析模型IMF分量用 Hilbert变换进行谱分析,通过递阶控制调整HHT频谱偏移,将残差信号投影与入侵信号的Hilbert边际谱进行匹配,减小包络线失真引起的边界控制误差,抑制频谱泄漏,实现对入侵信号的精确检测和参数估计。实验表明,该算法进行网络入侵信号检测时,具有较强的抗干扰性,能从低信噪比背景下有效检测出入侵信号,检测性能有较大提高。
改进Athena算法的多协议攻击自动化验证方法
刘威,郭渊博,雷新锋,李俊锋
计算机科学. 2014, 41 (12): 112-117.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.024
摘要 ( 245 )   PDF(551KB) ( 499 )   
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多协议环境下协议安全性问题是安全协议形式化分析验证领域的一个公开问题。针对此问题,在分析Athena算法的基础上提出了一种多协议攻击自动化验证方法。该方法扩展了Athena状态表示方法和后继状态生成算法,使得攻击者具备截取其它协议交互消息和计算生成当前协议消息的能力,能够以自动化的方式验证协议是否存在多协议攻击。实验结果表明,提出的方法能够实现多协议攻击的自动化验证。
基于局部不变特征及离群检测的图像区域克隆认证算法
乐德广,姜楠,郑力新,李晓潮
计算机科学. 2014, 41 (12): 118-124.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.025
摘要 ( 193 )   PDF(816KB) ( 508 )   
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针对数字图像出现的区域克隆安全问题, 提出基于局部不变特征及离群检测技术的数字图像区域克隆认证算法。该算法首先通过高斯差分算子检测图像尺度空间中具有局部不变特征的特征点;接着,基于欧氏距离相似性度量和最近邻距离比率匹配策略,通过局部不变特征匹配检测图像区域克隆;最后,通过离群检测验证匹配结果。实验表明,该算法不但对图像区域克隆具有很好的检测效果,而且能有效抵御各种后处理篡改攻击。此外,与现有算法相比,本算法具有较高的计算效率。
一种改进的超轻量级RFID所有权转移协议
沈金伟,凌捷
计算机科学. 2014, 41 (12): 125-128.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.026
摘要 ( 161 )   PDF(342KB) ( 383 )   
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针对RFID所有权转移协议中存在的拒绝服务攻击漏洞,提出了一种改进的超轻量级RFID所有权转移协议,并给出了基于GNY逻辑的协议安全性证明。通过改进协议的交互方式,实现了阅读器和标签的双向认证功能,解决了攻击者重放消息造成的拒绝服务攻击漏洞等问题,提高了阅读器和标签在开放环境中通信的保密性。对协议的安全性分析和性能比较分析表明,该协议不仅满足所有权转移的安全要求,而且具有超轻量的特点,适合于移动身份认证环境中的实际应用。
基于博弈论的百万富翁协议
冯云芝,张恩
计算机科学. 2014, 41 (12): 129-132.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.027
摘要 ( 208 )   PDF(325KB) ( 554 )   
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在经典的百万富翁协议中,一方在得到最后的财富比较结果后,没有动机将结果告诉另一方,或者告诉另一方一个错误的结果。结合博弈论和密码算法,提出一种百万富翁协议。在此协议中,参与者背离协议的收益小于遵守协议的收益,遵守协议是参与者的最优策略,任何百万富翁的欺骗行为都能被鉴别和发现,因此理性的参与者有动机发送正确的数据。最后每个参与者都能公平地得到最后的财富比较结果。
人工智能
基于卷积树核的中文微博情感要素识别
陈锋,巢文涵,周庆,李舟军
计算机科学. 2014, 41 (12): 133-137.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.028
摘要 ( 204 )   PDF(444KB) ( 383 )   
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情感要素识别是情感分析的关键子任务之一,其目的是识别出文本情感所作用的情感对象。文本情感要素识别属于最细粒度的情感分析,吸引了大量研究者的关注。中文微博由于其语言简短灵活、文本不规范、噪声较大等特点,给中文微博情感分析研究工作带来了新的挑战。目前大部分情感要素识别方法都是基于规则的方法或者基于扁平化特征的统计学习方法,区分噪声的能力不强,性能提升有限。针对中文微博的特点,提出一种基于卷积树核的情感要素识别算法,即首先对句子进行词性标注与依存关系分析,将句子中的名词作为候选情感要素;然后基于两种不同的修剪策略对依存树进行修剪,以获取每个候选情感要素的结构化信息;最后采用卷积树核计算依存树的相似度,并在此基础上识别句子中的情感要素。NLP&CC2012和NLP&CC2013中文微博情感分析评测任务中的实验验证了该方法的性能,其准确率相比于传统方法有显著提升。
电子商务中的一种潜在信任关系预测方法
马霄,甘早斌,鲁宏伟,马尧
计算机科学. 2014, 41 (12): 138-142.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.029
摘要 ( 198 )   PDF(407KB) ( 388 )   
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信任关系在用户寻找可靠信息方面扮演了重要角色。已有信任关系预测方法主要基于信任的传递性和用户间的相似度。然而,在电子商务应用中,不同声誉度的用户对于商品的评价会对其他用户的购买行为产生不同的影响,用户声誉度的差异性会在较大程度上影响用户间建立信任关系的可能性。因此,针对电子商务应用,给出了用户信任关系子网络和用户商品评价关系子网络的形式化描述。根据社会学理论,提出了一种基于用户相似度和全局声誉度的潜在信任关系预测方法,旨在挖掘电子商务应用中陌生用户间潜在的信任与不信任关系,为用户辨别评价信息的可信性,进而选择可信商品提供辅助决策。基于Epinions数据集的对比实验结果表明,该方法在信任关系预测的准确度方面有较好的表现。
同源数据的协同挖掘算法研究
王泳,吕科,潘卫国
计算机科学. 2014, 41 (12): 143-147.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.030
摘要 ( 306 )   PDF(920KB) ( 364 )   
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围绕知识管理和提高数据挖掘模型的可解释性问题展开研究,提出了 采用协同挖掘的方法对同源数据进行模式评估和知识管理的CMA算法(Collaborative Mining Algorithm)。与集成学习产生同一类型知识规则的组合学习方式不同,协同挖掘在同源数据的基础上建立不同类型的学习模型,并且每类学习模型产生的知识规则的表现形式各不相同,通过比对学习形成了一致的知识规则。实验表明,协同挖掘可以有效发现数据中的隐含信息,提高知识管理的性能。
最小相关性最大依赖度属性约简
翟俊海,万丽艳,王熙照
计算机科学. 2014, 41 (12): 148-150.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.031
摘要 ( 322 )   PDF(323KB) ( 530 )   
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在经典粗糙集中,基于重要度的决策表属性约简算法只考虑了决策属性与条件属性之间的依赖度,没有考虑约简中条件属性之间的相关性,由此求出的约简中可能依然包含冗余属性。针对这一问题,提出了一种改进算法,它利用最小相关性和最大依赖度准则求决策表属性约简。与基于重要度的决策表属性约简算法相比,本算法求出的约简包含的属性个数少、冗余小。实验结果显示,本算法优于基于重要度的决策表属性约简算法。
一种带有摄动的导向性蚁群算法
段汐,杨群,陈兵,李媛祯
计算机科学. 2014, 41 (12): 151-154.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.032
摘要 ( 177 )   PDF(334KB) ( 405 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
针对加入导向性局部搜索(Guided Local Search,GLS)的蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)容易过早收敛的问题,提出一种带有摄动的导向性蚁群算法(Perturbation Guided Ant Colony Optimization,PGACO),该算法在当前解表现出过早收敛的趋势时,采用摄动(Perturbation)方式干扰解构建过程,使当前解移动到其邻域空间,从而产生一个新的可行解来避免算法过早收敛,提高算法求解的精度。实验结果表明,PGACO能有效地改善过早收敛问题,获得更优的可行解和执行速度,同时具有更强的全局搜索能力,能进一步提高算法的性能。
基于MapReduce模型的排序算法优化研究
金菁
计算机科学. 2014, 41 (12): 155-159.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.033
摘要 ( 158 )   PDF(379KB) ( 369 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
MapReduce已经发展成为大数据领域标准的并行计算模型。理想情况下,一个MapReduce系统应该使参与计算的所有节点高度负载均衡,并且最小化空间使用率、CPU和I/O的使用时长以及网络传输开销。传统的算法往往只针对上述指标中的一种进行优化。在保持算法良好并行性基础上,对多个指标同时进行优化,提出了MapReduce优化算法的设计规范。针对数据处理领域最重要的排序算法进行理论分析,给出了多指标约束下的最后算法,并证明了该优化算法满足MapReduce优化算法规范。最后通过实验验证了优化的排序算法的有效性和效率。
基于粒计算的多标签懒惰学习算法
赵海峰,余强,曹俞旦
计算机科学. 2014, 41 (12): 160-163.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.034
摘要 ( 205 )   PDF(322KB) ( 387 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
多标签学习用于处理一个样本同时拥有多个标签的问题。已有的多标签懒惰学习算法IMLLA未充分考虑样本分布的特点,即在构建样本的近邻点集时,近邻点个数取固定值,这可能会将相似度高的点排除在近邻集之外,或者将相似度低的点包括在近邻集内,影响分类方法的性能。针对IMLLA的缺陷,将粒计算的思想加入近邻集的构建,提出一种基于粒计算的多标签懒惰学习算法(GMLLA)。该方法通过粒度控制,确定样本近邻点集,使得近邻集内的样本具有高相似度。实验结果表明,本算法的性能优于IMLLA。
医疗健康数据的模糊粗糙集规则挖掘方法研究
刘洋,张卓,周清雷
计算机科学. 2014, 41 (12): 164-167.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.035
摘要 ( 187 )   PDF(335KB) ( 427 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
医疗健康数据通常属性较多,且存在连续型、离散型并存的混合数据,这在很大程度上限制了知识发现方法对医疗健康数据的挖掘效率。以模糊粗糙集理论为基础,研究混合数据上的分类规则挖掘方法,通过引入规则获取算法的泛化阈值,来控制获取规则集的大小和复杂程度,提高粗糙集知识发现方法在医疗健康数据上的分类效率。最后通过对比实验验证了该算法在医疗决策表上挖掘规则的有效性。
基于隐马尔可夫模型的查询扩展方法
矫健,张仰森
计算机科学. 2014, 41 (12): 168-171.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.036
摘要 ( 177 )   PDF(428KB) ( 415 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
对查询进行扩展的目的是找出查询中的潜在语义,确定用户意图,进而构造更适合于搜索引擎检索的查询语句,以提高检索的准确率。提出利用隐马尔可夫模型预测查询中的潜在语义的方法,该模型在大规模用户查询日志上进行训练。由该模型预测出的扩展语句查询的准确率较词共现扩展、同义词扩展等方案均有明显提升。
双层模糊系统融合中心约束型最小包含球
徐华
计算机科学. 2014, 41 (12): 172-175.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.037
摘要 ( 142 )   PDF(276KB) ( 373 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
与传统的TSK模糊系统相比,改进的双层TSK模糊系统CTSK(Central TSK Fuzzy System)有如下优点:良好的可解释性、更好的鲁棒性、较强的逼近能力。但对于大样本或超大样本数据集,其时间复杂度和空间复杂度的开销都极大地限制了它的实用性。针对此不足,通过模糊系统融合中心约束型最小包含球(CCMEB)理论提出了CCMEB-CTSK(CCMEB-based CTSK)算法。该算法在继承CTSK优点的同时,又较好地实现了处理大样本和超大样本数据集的有效性和快速性。仿真实验研究分析了采用不同模糊规则数的CCMEB-CTSK的性能指标和运行时间的比较,以及训练样本不加噪声和加入噪声情况下CCMEB-CTSK泛化能力和鲁棒性能的测试。
一种基于改进的层次聚类的协同过滤用户推荐算法研究
张峻玮,杨洲
计算机科学. 2014, 41 (12): 176-178.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.038
摘要 ( 289 )   PDF(244KB) ( 419 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
为了降低组用户推荐的计算时间,提出了一种改进的层次聚类协同过滤用户推荐算法。由于数据的稀疏性,传统的聚类方法在尝试划分用户群时效果不理想。考虑到传统聚类算法的聚类中心不变组内用户间相关度不高等问题,将用户进行聚类,然后按照分类计算出每个用户的推荐结果,在进行聚类的同时充分利用用户间的信息传递来增强组内用户的信息共享,最后将组内所有的用户的推荐结果进行聚合。最后仿真实验表明,本方法能够有效地提高推荐的准确度,比传统的协同过滤算法具有更高的执行效率。
基于网页链接与用户反馈的PageRank算法改进研究
曹姗姗,王冲
计算机科学. 2014, 41 (12): 179-182.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.039
摘要 ( 238 )   PDF(605KB) ( 523 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
在网页链接结构的排序算法PageRank的基础上,提出了一种改进的Bias PageRank(BPR)算法。为了提高用户对网页排序结果的满意度,该算法结合网页链接结构与用户反馈信息(点击率、最近一次点击时间等)进行综合分析,从而从网页设计与用户角度共同对网页PR值进行合理分配,以在一定程度上达到高质量网页尽量排序靠前、信息价值低的网页尽量下沉的目的。仿真实验表明,BPR算法在一定程度上改善了排序效果,提升了用户信息检索满意度。
可调节模糊粗糙集:模型与属性约简
宋晶晶,杨习贝,戚湧,祁云嵩
计算机科学. 2014, 41 (12): 183-188.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.040
摘要 ( 124 )   PDF(433KB) ( 362 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
模糊粗糙集是经典粗糙集为适应实际应用需求所进行的拓展,然而目前很多的模糊粗糙集模型都仅仅使用多个二元关系的简单融合方式,不具备调节功能。为解决这一问题,使用参数化的二元算子,提出了一种可调节的模糊粗糙集模型。在此基础上,将近似质量作为度量标准,使用启发式算法来求解可调节模糊粗糙集的约简。最后对可调节模糊粗糙集的近似质量和约简与强模糊粗糙集、弱模糊粗糙集的结果进行了比较分析。实验结果表明,可调节模糊粗糙集通过使用不同的参数,具有很好的调节作用,是强模糊粗糙集和弱模糊粗糙集的一种泛化形式。
序信息系统的贴近度及属性约简算法
孟慧丽,赵晓焱,徐久成
计算机科学. 2014, 41 (12): 189-191.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.041
摘要 ( 251 )   PDF(223KB) ( 372 )   
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在基于优势关系的序信息系统中,定义了对象在不同属性集下优势类的贴近度,并基于对象优势类的贴近度提出了属性集之间的贴近度。针对基于优势关系的序信息系统提出了基于贴近度的属性约简启发式算法,通过实例对该算法的有效性进行了检验。结果显示,该算法能有效得到优势关系下信息系统的属性约简,为基于优势关系的序信息系统的知识发现提供了理论基础。
旋律弹性匹配实现Web哼唱检索
李鹏,王小明,王小凤,王亚文
计算机科学. 2014, 41 (12): 192-196.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.042
摘要 ( 184 )   PDF(706KB) ( 499 )   
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面对日益增加的音乐作品及多样化的用户检索需求,采用基于内容的音乐检索方式,提出一种对音乐旋律的定义及表达方式,并在此基础上依照旋律轮廓的几何相似性实现音乐的相似度计算,具体地提出影响检索算法准确度的若干因素,通过实验的方法确定相应的阈值,最后实现检索系统的单机版开发和Web版发布。实验表明,所采用的方法正确、有效,能够取得较高的检索准确度。
基于MapReduce的Web标签SOINN聚类算法
王洁,于颜硕,周宽久,侯刚
计算机科学. 2014, 41 (12): 197-201.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.043
摘要 ( 146 )   PDF(949KB) ( 370 )   
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Web标签有助于用户根据自己特定的兴趣完成信息资源的分类、组织和检索。然而,正是由于协同标记系统特有的公开性、自由化的特点,采用其对信息资源进行描述、组织、分类和检索,存在着信息描述不精确、标签组织混乱和标签语意模糊等问题。在此背景下提出了3种基于特征向量表示法(FVR)的Web标签SOINN聚类算法:基于资源的特征向量表示法、基于其他共现标签的特征向量表示法和基于全集共现标签的特征向量表示法。同时应用MapReduce框架将SOINN算法进行并行化。实验表明,当类中心数量超过2000时,3种分布式聚类FVR算法的召回率和准确度优于原始算法,可获得很好的加速比。从而证明此分布式聚类算法具有很好的可扩展性,可以用于更为海量的Web日志聚类分析系统。
混合语义时间Petri网的特征条件及时间性质
潘理,郑红,杨勃,周新民
计算机科学. 2014, 41 (12): 202-205.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.044
摘要 ( 150 )   PDF(373KB) ( 372 )   
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针对时间Petri网现有强、弱语义模型在调度分析上存在的缺陷以及凝练调度一致性问题和调度时限性问题,提出混合语义模型解决方案,并给出混合语义模型的特征条件,比较混合语义模型与强、弱语义模型的时间互模拟能力,证明混合语义模型的正确性和时间行为的不可替代性。
描述逻辑FL0概念及术语公理集的表达能力刻画
申宇铭,文习明,王驹
计算机科学. 2014, 41 (12): 206-210.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.045
摘要 ( 221 )   PDF(484KB) ( 380 )   
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表达能力和推理复杂性是一个逻辑的两个重要特征,也是一对相互制约的关系。解释之间的互模拟关系是从语义的角度刻画逻辑表达能力的一个有效途径,其代表性的结果是命题模态逻辑表达能力的刻画定理-van Benthem 刻画定理。文中给出了描述逻辑FL0(含构造子:原子概念、顶概念、概念交、全称量词约束)的模拟关系,建立了FL0中概念和术语公理集的表达能力刻画定理,即一阶逻辑公式与FL0概念和术语公理集等价的充分必要条件。上述结果为寻求表达能力与推理复杂性之间的最佳平衡提供了有效的支持。
嵌入代价敏感的极限学习机相异性集成的基因表达数据分类
安春霖,陆慧娟,魏莎莎,杨小兵
计算机科学. 2014, 41 (12): 211-215.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.046
摘要 ( 161 )   PDF(369KB) ( 396 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
极限学习机的相异性集成算法(Dissimilarity Based Ensemble of Extreme Learning Machine,D-ELM)在基因表达数据分类中能够得到较稳定的分类效果,然而这种分类算法是基于分类精度的,当所给样本的误分类代价不相等时,不能直接实现代价敏感分类过程中的最小平均误分类代价的要求。通过在分类过程中引入概率估计以及误分类代价和拒识代价重新构造分类结果,提出了基于相异性集成极限学习机的代价敏感算法(CS-D-ELM)。该算法被运用到基因表达数据集上,得到了较好的分类效果。
基于张量投票的昆虫翅脉提取算法
段大高,龚乐,万月亮,韩忠明
计算机科学. 2014, 41 (12): 216-219.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.047
摘要 ( 152 )   PDF(861KB) ( 403 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
昆虫翅脉提取对于昆虫自动分类意义重大。鉴于传统翅脉提取算法中存在断裂、边缘不整齐等缺点,提出一种基于张量投票的昆虫翅脉提取算法。首先对翅脉图像进行去噪、二值化、形态学等预处理,得到稀疏二值点图,然后计算每点的张量值,结合Gestalt定律的邻近性、相似性规则,对邻域内点进行张量投票,并设定投票阈值,最终获取昆虫翅脉轮廓。实验结果表明,由于引入张量和Gestalt规则,文中所提算法可以提取出更加符合感知规则的翅脉结构,得到较为完整且平滑的翅脉轮廓,同时对于出现少许断裂的翅脉图像,依然可以获得较为完整的翅脉边缘,这为后期的昆虫自动分类奠定基础。
一种求解带时间窗车辆路径问题的混合差分进化算法
宋晓宇,朱加园,孙焕良
计算机科学. 2014, 41 (12): 220-225.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.048
摘要 ( 274 )   PDF(486KB) ( 447 )   
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对带时间窗的车辆路径问题进行研究,建立以最小化车辆数量和行驶路程为目标的多目标数学模型,提出一种结合改进差分进化算法和变邻域下降搜索的基于Pareto支配的混合差分进化算法。首先重新定义了个体的生成方式。其次,结合双种群策略和变邻域下降搜索技术来平衡算法的全局探索能力和局部开发能力,并在搜索过程中用随机个体替代种群中的重复个体,维持种群的多样性。然后引入Pareto支配的概念来评价个体的优劣性,并采用擂台法则构造非支配解集。最后对18个不同规模的Solomon算例的求解结果表明,算法在行驶路程和车辆数量上的求解质量比人工蜂群算法分别平均提高了2.04%和14.95%,且与已知最优解相比,在车辆数量的求解质量上平均提高了14.53%,验证了所提算法的有效性。
基于鱼群优化算法和Cholesky分解的RELM的基因表达数据分类
陆慧娟,魏莎莎,关伟,缪燕子
计算机科学. 2014, 41 (12): 226-230.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.049
摘要 ( 188 )   PDF(361KB) ( 492 )   
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提出一种基于鱼群优化算法和Cholesky分解的改进的正则极限学习机算法(FSC-RELM)来对基因表达数据进行分类。FSC-RELM算法中,首先用鱼群优化算法对RELM输入层权值进行优化,其中目标函数定义为误差函数的倒数;再对RELM输出层权值矩阵进行分解,采用Cholesky分解法进行优化,以提高算法速度,减少训练时间。为了评价算法性能,对若干标准基因数据集进行了实验,结果表明,FSC-RELM算法在较短的时间内可以获得较高的分类精度,性能优异。
集对云多属性群决策方法及应用
吴爱燕,曾广平,涂序彦
计算机科学. 2014, 41 (12): 231-233.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.050
摘要 ( 300 )   PDF(290KB) ( 413 )   
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阐明了复杂现象模糊多属性决策方法的研究现状,并针对复杂现象语言调研信息存在的主观模糊性与客观随机性以及不确定性因素对决策备选方案的影响等问题,结合云模型与集对分析的相关理论和方法,研究设计了集对云多属性群决策方法。将该方法用于我国“农村新能源开发利用规划”研究中,建立了可再生能源开发决策模型,给出了相应的解法。与模糊二元语义分析法进行的比对实验说明了集对云决策法的合理性、有效性及实用性。
TCRA:一种结合本体概念的数据推理算法
卢桂芳,汪璟玢
计算机科学. 2014, 41 (12): 234-237.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.051
摘要 ( 185 )   PDF(690KB) ( 421 )   
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OWL DL(DL即Description Logic)使用类运算式来表示概念。任意复杂的概念可用集合的运算来表示。当前OWL DL的集合运算中只能使用交集、并集和补集,而对于有数量约束的集合运算式,OWL无法进行表示。在OWL DL的基础上对集合基数限制进行扩展,实现数量约束的描述逻辑。在集合基数扩展的基础上提出一种树型分类推理算法(Tree Classify Reasoning Algorithm),并通过人力资源筛选的应用证明此方法的表达灵活性和分类有效性。
图形图像与模式识别
低熵图像序列无损压缩
汤颖,刘晓哲,张宏鑫
计算机科学. 2014, 41 (12): 238-244.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.052
摘要 ( 161 )   PDF(1493KB) ( 401 )   
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大规模的云渲染技术带来了大量的三维图形渲染数据。为了减小集群渲染产生的图像序列数据的传输以及存储代价,针对渲染图像序列低熵的特点,基于字典编码技术提出了降低数据局部复杂性的无损数据压缩方案。该方案通过数据重排技术来大大提高数据的局部冗余度,从而提高数据无损压缩效率。为了进一步解决大规模图像序列的压缩耗时问题,提出了一种云计算平台上的分布式图像压缩处理方案,充分利用现有云计算中Map/Reduce计算模型实现了分布式编码方案。实验结果证明,对于渲染产生的大规模低熵图像序列,提出的方案能够有效提高编码率并减少编码时间。
基于多峰高斯函数的直方图规定化算法
赵通,王国胤,肖斌
计算机科学. 2014, 41 (12): 245-250.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.053
摘要 ( 260 )   PDF(1027KB) ( 580 )   
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直方图均衡化作为一种特殊的直方图规定化方法,能有效地增强图像的对比度,但其对直方图活动范围的拉伸通常会造成图像过度增强。一种基于高斯函数的直方图规定化算法可提高控制对比度活动范围的能力,然而该算法处理的图像缺乏层次感。基于此,提出一种基于多峰高斯函数的直方图规定化算法,该算法首先用直方图求导方法估算出原直方图的局部峰值和方差,从而得到原直方图的多峰高斯函数,然后采用扩展后的多峰高斯函数作为目的直方图进行规定化。此算法的主要特点是改变局部峰的参数,有选择地对某局部灰度范围进行对比度增强,从而拉伸整个图像对比度的活动范围。对于彩色图像增强,该算法在对彩色图像R,G,B 3个分量子图直方图规定化处理的基础上,根据人类视觉习惯,引入彩色恢复因子将规定化的R,G,B分量进行有效合并。实验结果和原理分析表明,该算法能有效增强图像的视觉效果,使其细节明晰,层次丰富。
基于颜色直方图和小波变换的视频烟雾检测
孙建坤,杨若瑜
计算机科学. 2014, 41 (12): 251-254.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.054
摘要 ( 333 )   PDF(1199KB) ( 447 )   
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从视频中自动识别烟雾在火灾早期预报警、尾气识别等实际应用中具有重要意义。烟雾检测的难点之一在于如何排除与烟雾颜色相近的运动对象的干扰。为了保证检测效果和实时性,提出使用静态的小波统计特征来排除汽车、行人等干扰区域。该算法首先使用背景剪除法获取运动区域,然后利用颜色直方图映射来提取符合烟雾色彩特征的疑似区,最后分别对背景和相应的视频帧做小波变换并对二者求差,根据差值图像的统计特征来去除疑似区域中的非烟雾物体。实验结果表明,该方法正确率较高,检错率较低,且基本达到实时效果。
基于分块特征收缩的行人检测方法
章登义,王骞,郭雷,武小平
计算机科学. 2014, 41 (12): 255-259.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.055
摘要 ( 188 )   PDF(929KB) ( 585 )   
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针对基于梯度方向直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)特征和局部二值模式(Local Binary Patterns,LBP)特征的行人检测存在特征向量维度大、检测精度有待提高的问题,提出了一种分块特征收缩的行人检测方法。首先将样本图像划分成多个大小相同的重叠分块;然后提取各分块的HOG和LBP特征,并将两种特征融合作为分块的特征,通过该特征来训练分块分类器,根据分块分类器的行人检测精度对分块进行排序,选取检测精度较高的分块进行特征收缩;最后将特征收缩后的分块特征向量连接在一起作为最终用于行人检测的特征。在INRIA公共测试集合上的实验结果表明,该方法在降低了特征向量维度的同时提高了行人检测精度。
基于词袋模型的迁移学习算法
吴丽娜,黄雅平,郑翔
计算机科学. 2014, 41 (12): 260-263.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.056
摘要 ( 275 )   PDF(675KB) ( 430 )   
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在分类新类别图像时,词袋模型总需要重新学习视觉词典及分类器,而不能充分利用已经学习好的视觉词典。运用迁移学习的思想,提出一种视觉短语的迁移学习算法。这种视觉短语不仅包含图像的局部不变特征,而且包含特征间的空间结构信息,能更有效地描述不同类别图像之间的共同特征。在分类新类别图像时,算法通过迁移视觉短语而不是重新学习视觉词典,来完成图像分类任务。实验结果证明这种迁移算法能有效地利用已有知识,在分类 新类别图像时取得很好的效果,而且还能适用于仅有少量训练样本的图像分类任务。
面向视频监控的自动行人检测
李新江,龚勋,李天瑞,赵涛,熊伟
计算机科学. 2014, 41 (12): 264-268.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.057
摘要 ( 157 )   PDF(1209KB) ( 481 )   
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为了解决目前行人检测技术的检测速度和准确性之间的平衡问题,对基于视频的行人检测技术进行了研究,提出了利用LUV颜色空间信息与C4行人检测算法相结合的视频自动行人检测方法(LUVC4)。首先利用C4行人检测算法快速遍历视频的每帧图像,当得到的窗口置信度在可疑区间时,再进一步对该窗口做LUV颜色空间检测。如果两次检测的加权和分数满足阈值,则判别为行人。通过大量实验表明,该方法在检测速度几乎能达到C4速度的同时,还能在FPPI为0.1时降低约9%的漏检率。
一种改进的视网膜图像中微小动脉瘤的检测算法
丁山,宋丽晓
计算机科学. 2014, 41 (12): 269-274.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.058
摘要 ( 340 )   PDF(1566KB) ( 419 )   
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基于糖尿病性视网膜病变中最早出现的微小动脉瘤病症进行了研究,提出一种有效的微小动脉瘤检测算法。首先在传统模板匹配算法的基础上提出了一种动态多参数模板匹配算法,并且使用相对误差和与相关系数来共同制约匹配度,从而实现了更为精确的匹配提取;其次提出了基于分布特性的计分策略和自适应加权的汇总策略,避免了单纯采用各个特征量作为独立约束指标进行筛选时忽视各个特征量的约束力大小的弊端。实验结果表明,该检测算法能够有效地提高微小动脉瘤的检测真阳性率。
一种结合波段分组特征和形态学特征的高光谱图像分类方法
张帆,杜博,张良培,张乐飞
计算机科学. 2014, 41 (12): 275-279.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.059
摘要 ( 148 )   PDF(1199KB) ( 412 )   
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如何准确识别图像中的类别信息,是计算机视觉和模式识别领域的重要研究问题。遥感卫星图像数据,尤其是高光谱等遥感图像数据的出现,将空间信息与光谱信息集成于同一数据集中,丰富了图像信息来源。如何准确地识别高光谱图像中的地物类别,已经成为了图像处理和模式识别领域的热点问题。面向高光谱图像数据提出了一种基于波段分组特征和形态学特征的高光谱图像分类方法,结合空间和光谱特征提高分类精度。通过真实的高光谱数据实验证明:利用波段分组可以有效地保持光谱特征,降低数据冗余;在波段分组基础上结合形态学特征进行分类,比传统分类方法的分类精度明显提高。
一种尺度自适应的机器人目标跟踪算法
成新田,唐振民
计算机科学. 2014, 41 (12): 280-282.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.060
摘要 ( 147 )   PDF(584KB) ( 364 )   
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Mean-Shift算法是一种简单高效的目标识别算法,但是不能有效地识别被遮挡的目标和有尺度变化的目标。基于仿射变换,提出了一种尺度自适应的机器人目标跟踪算法。定义了转角点,并根据转角点匹配对目标进行区分,最后通过仿射变换识别出目标的尺度变化。与其它相关算法相比,该算法能有效地识别被跟踪目标的遮挡问题;当被跟踪目标的尺度发生改变时,该算法仍然能准确地对目标进行识别。分析表明,当视屏流中每秒的图像小于25帧并且目标的图像小于2×104个像素时,该算法可以用于目标的实时跟踪。
一种基于多粒子群协同进化的高光谱图像波段选择与分类方法
任越美,李垒,张艳宁,魏巍,李映
计算机科学. 2014, 41 (12): 283-287.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.061
摘要 ( 159 )   PDF(694KB) ( 371 )   
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针对高光谱图像分类过程中数据波段多以及信息冗余量大引起的处理速度慢及Hughes现象等问题,提出了一种基于多粒子协同进化算法进行高光谱图像自动波段选择与分类的方法:使用多粒子群协同进化算法 搜索 特征子集,对粒子群优化算法进行改进,定义新的位置和速度的更新策略,并以支持向量机为分类器, 同时 对特征子集和SVM核函数参数进行优化。在协同搜索过程中,引入遗传算法改善粒子群优化的“早熟”收敛问题,构建了一种新的MPSO-SVM(Multiple particle swarm optimization-SVM)分类模型。对高光谱遥感图像的实验结果表明:MPSO-SVM方法不仅能有效地压缩光谱的特征维数,得到最佳的波段组合,还能得到最优的SVM参数,达到较好的分类效果,提高分类精度。
显著物体形状结构保持的图像缩放方法
林晓,沈洋,马利庄,邹盼盼
计算机科学. 2014, 41 (12): 288-292.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.062
摘要 ( 172 )   PDF(942KB) ( 448 )   
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针对传统的缝裁剪图像缩放方法中可能出现对图像中显著物体形状结构的破坏问题,提出一种既考虑到显著物体内容保持又考虑到显著物体形状结构保持的新的图像缩放方法。该方法首先利用经典的图像显著度图模型,结合图像梯度直方图等信息构建形状结构更加清晰的图像重要度图;然后利用已构建的重要度图,对图像进行分块,按显著块的大小来确定缩放方法;最后结合经典缝裁剪方法和基于共形能量的变形方法对图像进行缩放。实验结果显示,该方法能够在图像缩放时更好地保持显著物体的内容和形状结构。
基于邻域信息的B样条密度模型的医学图像分割研究
刘哲,宋余庆,包翔
计算机科学. 2014, 41 (12): 293-296.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.063
摘要 ( 179 )   PDF(925KB) ( 459 )   
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针对有参混合模型的聚类算法需要假设模型为某种已知的参数模型而存在模型不匹配及应用于图像分割时对噪声比较敏感的问题,提出了一种基于空间邻域信息的B样条密度模型的图像分割方法。首先,通过构建基于规范化的B样条密度函数的非参数混合模型,定义空间信息函数,使得分割模型具有空间邻域信息;其次,利用非参数B样条期望最大(NNBEM)算法估计密度模型的未知参数;最后根据贝叶斯准则实现图像的分割。该图像分割方法不需要假设图像符合某种模型,就可以克服实际数据分布与假设图像模型不一致的问题。此方法有效克服了“模型失配”问题,而且有力抑制了噪声点,同时很好地保留了边界的特性。分别对模拟图像进行仿真,验证了基于空间邻域信息的B样条密度模型的分割方法的有效性。
基于层进模型的快速人脸配准方法及其在智能移动设备上的应用
邓健康,王灿田,刘青山
计算机科学. 2014, 41 (12): 297-302.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.064
摘要 ( 161 )   PDF(1288KB) ( 409 )   
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主要研究了移动智能手机上人脸关键点的快速定位问题。在活动形状模型的基础上,提出了一种基于层进模型的快速人脸配准方法:首先,在人脸检测的结果上,采用二值特征快速定位眼角、嘴角等关键点,并对其进行校验修正;然后,通过眼角和嘴角的关键点,并结合边缘约束,对眼睛、嘴巴和人脸外轮廓进行局部配准;最后,对整个人脸形状进行基于加权投影的形状配准。实验结果表明,提出的方法在8~10次迭代后即可收敛,在三星I9300智能手机上,每幅人脸图像的配准时间在40ms以下,满足实时性要求。
基于曲波纹理分析和SVM-KNN分类的假指纹检测算法
张永良,刘超凡,肖刚,方珊珊
计算机科学. 2014, 41 (12): 303-308.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.12.065
摘要 ( 203 )   PDF(745KB) ( 407 )   
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假指纹攻击作为破解指纹识别的一种简单实用的方式,被某些不法分子非法使用。目前假指纹检测的主流方法是纹理分析,但是单纯的纹理分析不包含对因假指纹材质与人体皮肤有异而产生的噪声分析。提出一种利用曲波系数特征及曲波重构图像纹理特征进行SVM-KNN分类的假指纹检测算法。先对指纹图像进行曲波变换,提取各尺度各方向域的系数特征,重构指纹图像并提取一阶统计量、灰度共生矩阵(GLCM)和马尔科夫随机场(MRF)等纹理特征与系数特征组成特征向量,然后通过SVM进行训练,引入SVM-KNN分类对假指纹进行检测。在第二届全球假指纹检测竞赛(LivDet2011)官方数据库上的测试结果表明,该算法对假指纹检测有很好的效果。