计算机科学

孙晋永,古天龙,常亮

计算机科学. 2014, 41 (11): 1-6. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.001

摘要 ( 193 )

PDF(684KB) ( 498 )

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基于描述逻辑的事例推理(CBR)是当前CBR研究的热点之一。首先介绍了CBR的起源,然后回顾了基于描述逻辑的CBR的发展历史,接着从4个方面:事例表示与组织、事例检索、事例修正和事例库维护综述了基于描述逻辑的CBR的研究工作,最后指出了基于描述逻辑的CBR目前存在的问题并相应地提出了未来的研究方向。

智能交通系统综述

赵娜,袁家斌,徐晗

计算机科学. 2014, 41 (11): 7-11. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.002

摘要 ( 628 )

PDF(622KB) ( 4363 )

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交通堵塞、环境污染等交通问题本质上可以看作是人、车、路的矛盾,智能交通系统是解决这一矛盾的一种途径。对目前国内外智能交通系统的研究与发展进行了全面的介绍和分析,重点总结了我国目前智能交通系统的发展情况。在此基础上,分析我国交通现状,探讨我国智能交通系统发展所面临的问题与挑战。最后,讨论符合我国国情的智能交通系统发展思路,提出在智能交通系统中引用物联网、云计算、数据挖掘等技术,鼓励政府、企业及高校共同参与来加强标准化工作。通过建立产业联盟促进我国智能交通系统产业链整合,并将智能交通系统与物流业相结合来提高我国智能交通系统水平。

针对网络编码的逆向工程技术合法性分析

杜行舟,徐超,孟昭鹏

计算机科学. 2014, 41 (11): 12-15. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.003

摘要 ( 241 )

PDF(381KB) ( 563 )

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网络编码是网络通信领域中的一项重大突破,它改变了传统网络的存储转发模式,将路由与编码的信息处理技术相结合,极大地提高了网络传输效率。在技术研究和应用实践的过程当中,随着网络逆向工程技术手段的介入,与之相关的技术合法性问题也再一次引起信息技术领域和法律领域的共同关注,尤其是“合理使用”原则的适用性颇具争议。网络编码的技术特征一定程度上可以反映对网络编码的逆向工程技术手段是否符合“合理使用”原则,进而触及针对网络编码的逆向工程技术合法性问题及相关可适用的原则。

类型转换语句的SLP发掘方法

赵博,赵荣彩,李雁冰,高伟

计算机科学. 2014, 41 (11): 16-21. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.004

摘要 ( 324 )

PDF(1228KB) ( 457 )

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多媒体技术的迅速发展使得越来越多的处理器集成了SIMD扩展,当前的编译器大多数都已实现了自动向量化功能。为了发掘迭代内并行,一些编译器在自动向量化模块中引入了SLP向量化方法。多媒体数据的密集存储和规则运算使得在处理多媒体数据时需要进行频繁的数据类型转换,而目前的SLP向量化方法对数据类型转换的处理能力还不完善。为了在存在大量数据类型转换语句的程序中发掘更多的SLP向量化机会,提出了一种类型转换语句的SLP发掘方法,它能够在SLP向量化框架下利用数据重组实现具有相同向量化因子和不同向量化因子的数据类型之间的转换。实验结果表明,该方法能够有效地对类型转换语句进行SLP向量化发掘,提高了程序的向量化执行效率。

一种双游程交替编码的测试数据压缩方法

程一飞,詹文法

计算机科学. 2014, 41 (11): 22-24. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.005

摘要 ( 396 )

PDF(319KB) ( 445 )

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SoC测试面临的挑战之一是测试数据量过大,而测试数据压缩是应对这一挑战行之有效的方法。因此,提出了一种新的双游程交替的测试数据压缩方法,该方法对测试集中0游程和1游程交替编码,并且后一游程类型可以根据前一游程类型转变得到。这样在代码字中不需要表示游程类型,减少了游程所需代码字的长度。实验结果表明, 该方法能够取得比同类方法更高的压缩率,而且解压结构简单,因此能够达到降低测试成本的目标。

基于日志挖掘的移动应用用户访问模型建模技术研究

陈三川,吴国全,魏峻,黄涛

计算机科学. 2014, 41 (11): 25-30. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.006

摘要 ( 222 )

PDF(493KB) ( 503 )

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提出了一种基于监控日志挖掘的移动应用用户访问模型自动构造方法,该方法包括监控代码注入和界面访问模型构造两部分。首先,提出了一种监控代码自动注入方法,即通过对移动应用代码的静态分析,自动地在相应位置插入监控代码以支持在运行时动态地监控用户的访问行为。其次,提出了一种基于状态机的移动应用用户访问模型构造方法。访问模型中状态机的节点和节点间跳转上的附加属性描述了UI界面之间的跳转行为和界面内控件的使用情况。对移动应用进行的实验表明,这种基于监控日志挖掘的移动应用用户访问模型自动构造方法能够成功地自动注入移动应用的监控代码,并能够有效获得移动应用用户界面访问行为。

Smart SEP:基于Web图形操作记录与回放的在线同步教学平台

陈德健,孙艳春,黄罡

计算机科学. 2014, 41 (11): 31-35. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.007

摘要 ( 337 )

PDF(1001KB) ( 497 )

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在Web2.0和云计算的影响下,基于浏览器的在线教学平台发展迅速,在远程教学、课堂教学和协作学习等领域都产生了重大影响。然而,当前的教学平台很少关注基于Web图形的同步教学,它对于教学内容形成过程的展示、师生互动等十分有意义。在分析当前在线教学的3类主要应用背景的基础上,提出了一种基于Web图形操作记录与回放的在线同步教学方法。该方法一方面通过对演示者的操作进行高保真的记录、实时同步到各个观看者的终端并对操作进行自适应的回放,来实现基本的同步教学；另一方面通过交互式的同步控制来保证正常参与者和迟到者都能可靠地、有序地参与到在线教学中。在此基础上,实现了在线同步教学平台Smart SEP(Smart Synchronized Education Platform)并进行了详尽的实例研究,证明了所提方法具有可行性,实现了同步的、动态的、交互的教学过程。

一种基于调用链分析的特征定位方法

付焜,钱文亿,彭鑫,赵文耘

计算机科学. 2014, 41 (11): 36-39. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.008

摘要 ( 207 )

PDF(562KB) ( 409 )

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为了完成各种软件维护任务,如纠正错误、改进原有功能、添加新功能,开发人员经常需要确定需求特征与代码的对应关系。这种确定源代码中与给定需求特征相关的程序元素的过程称为特征定位。现有的特征定位方法主要根据用户提出的需求,在源代码中搜索相关的代码元素推荐给用户。然而这些零散的元素之间不具备任何关联,用户仍然需要人工地挖掘元素间的关系,来了解代码元素是如何相互配合、实现特定功能的。而通过与数据传递相关的方法调用链可以改进特征定位的实践方法。该方法能分析源代码,获取到所有的与数据传递相关的方法调用链,然后将根据用户提供的相关需求的关键字找到相关的调用链,推荐给用户。这种调用链不再是零散的代码元素,它能够反映出特定功能实现的流程,也能够更好地帮助用户理解程序。基于该方法实现的Eclipse插件工具已经在JEdit项目上进行了测试。结果显示该工具给出的推荐结果平均查准率可达55%。

基于搜索的上下文一致性错误处理

江磊,许畅,陈小康

计算机科学. 2014, 41 (11): 40-45. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.009

摘要 ( 263 )

PDF(545KB) ( 530 )

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近年来,随着智能设备的普及和传感技术的发展,上下文感知程序的应用越来越广泛。但是由于环境噪声难以预测和控制,程序所获得的上下文经常存在一致性错误。处理这类错误的方法很多,但大都忽视了两方面的问题:1)不同一致性约束之间存在相互干扰；2)处理这类错误的操作本身可能对程序的正常运行造成负面影响。以处理这两方面的问题为目标,提出了一种新的基于搜索的上下文一致性错误处理方法,亦即既设计出一个搜索空间来查找避免约束间相互干扰和对程序产生负面影响的解,又采用了一种增量式评估方案来加速搜索的效率。经实验评估,新方法能够在很短的时间内达到非常接近最优解的效果。

基于用户会话的Web应用性能测试方法的研究

梁力图,陆璐

计算机科学. 2014, 41 (11): 46-49. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.010

摘要 ( 183 )

PDF(435KB) ( 497 )

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近年来,Web应用成为互联网时代基础设施中最重要的组成部分。随着互联网技术的不断进步以及使用用户数量的不断增长,Web应用也越发变得复杂。为了保证Web应用性能测试的有效性和真实性,提出一种利用服务器日志中的用户会话信息、结合经过序列匹配算法改进的层次凝聚算法来自动产生Web应用性能测试脚本的方法。提出的方法通过从服务器日志中提取出用户会话信息,分析用户真实的访问模式,通过聚类算法将同类型的用户访问模式进行聚集,自动产生相应的测试请求序列,生成测试集。相比于传统的基于录制/回访的测试方法,基于用户会话的性能测试方法通过对用户会话进行聚类分析,还原实际的用户访问模式,减少了设计测试用例时的人工参与,保证了测试结果的有效性和真实性。

一种基于结构查询的UML设计模式识别方法

许涵斌,张学林,郑晓梅,张天,李宣东

计算机科学. 2014, 41 (11): 50-55. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.011

摘要 ( 194 )

PDF(762KB) ( 427 )

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随着模型驱动技术的逐渐成熟和广泛应用,大量反映程序结构、行为以及性质的模型产生于软件的开发过程中,并成为软件文档的重要部分保存下来。其中,尤以UML模型的应用最为广泛,也因此形成了通过理解UML模型来理解大规模、高复杂性软件系统的研究思路。对UML模型理解的一个难点是如何有效地从大量复杂的模型中,快速查找并定位具有一定结构特征的模型片段。幸运的是,设计模式的普遍应用为我们快速、高效地理解和定位模型提供了一条重要的线索。然而,随着技术的发展,设计模式数量在不断增长,其自身在应用中的结构也在微妙变化,这些都给相应查询和识别工具的开发带来一定的困难。文中从查询和匹配UML模型中特定结构的角度入手,利用UML自身特点设计相应查询算法,通过分析和理解设计模式的结构特征,从UML模型中查询相应的设计模式,以达到灵活和高效地理解软件系统的目的。

基于EPMM的软件过程行为偏离诊断研究

朱锐,李彤,莫启,张璇,王一荃,林雷蕾,代飞

计算机科学. 2014, 41 (11): 56-62. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.012

摘要 ( 244 )

PDF(587KB) ( 533 )

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近年来,随着对PSEE认识的深入,人们逐渐发现实际观察到的过程执行往往和实施的过程模型之间存在一定的偏离(deviation),从而导致PSEE对于实际软件开发活动失去了指导意义。针对软件过程偏离问题,以软件演化过程元模型(EPMM)为基础,在软件过程偏离发现方面,借鉴进程代数的弱互模拟思想,提出过程行为空间表达式,用以构造软件过程的行为空间来检测过程偏离；在软件过程偏离处理方面,提出过程偏离类型的划分及偏离处理策略。这种方法能够发现软件过程实施中普遍存在的过程偏离问题并加以处理来改进软件过程,最终提高软件产品质量。

一个移动应用个性化集成框架的研究及其在Android平台的实现

张栋栋,徐锋

计算机科学. 2014, 41 (11): 63-68. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.013

摘要 ( 275 )

PDF(725KB) ( 431 )

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随着互联网和智能手机的日益普及,移动应用数量呈现爆炸式增长,海量的移动应用既是机遇也是挑战。从开发者角度看,基于大量的已有移动应用快捷构造新的移动应用成为了可能,但当前大部分的开发工具对移动应用集成的支持仅停留在应用编程接口和底层运行机制上,尚未出现更高层次的面向执行流程的集成支持；从用户角度看,从众多移动应用中选择符合自己个性化需求的应用成为了可能,但目前大量的移动应用推荐系统集中在单个应用的个性化推荐问题上,未见面向用户个性化需求的移动应用执行序列推荐方法。为此,提出一个移动应用个性化集成框架,主要包括:1)定义了一套意图流程描述执行语言,以便开发者从更为自然的执行流程角度完成新移动应用的构造；2)给出了一个移动应用序列偏好度预测算法,用于解决移动应用执行序列的个性化推荐问题。在当前典型的移动应用平台Android上,实现了相应的移动应用个性化集成开发工具和运行支撑机制,并通过实例初步验证了上述方法的合理性。

一种基于社交网络服务的mashup连接子的设计与实现

庄希威,孙艳春,黄罡

计算机科学. 2014, 41 (11): 69-73. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.014

摘要 ( 191 )

PDF(1242KB) ( 432 )

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在Web 2.0时代,富客户端应用越来越流行。混搭(mashup)可以将两种或两种以上的互联网资源整合成具有良好用户体验的新型应用。利用mashup现有技术,可以实现同一个富客户端上不同富客户端应用之间的信息传递。不过,mashup对于不同富客户端间的富客户端应用的信息传递仍然无能为力,因此一般情况下,用户无法获得他人经验或集体智慧的帮助而更好地使用富客户端应用。而另一方面,社交网络服务SNS(Social Network Service)拥有及时性、交互性、广泛性和富含集体智慧的特点。文中基于SNS的这一系列特性,提出了一种基于社交网络服务的mashup连接子(connector)的设计方案,使得用户可以利用社交网络好友的经验和集体智慧,更为充分地使用富客户端应用,同时也解决了不同富客户端上的应用之间的信息传递问题。然后,实现了基于社交网络服务的mashup连接子,并进行了实例研究,验证了该连接子设计的可行性和有效性。

MobiTran:一种面向智能手机的PC版Web应用转化技术

方译萌,马郓,刘譞哲,黄罡

计算机科学. 2014, 41 (11): 74-78. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.015

摘要 ( 176 )

PDF(1009KB) ( 425 )

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随着移动互联网的快速发展,人们可以通过包括智能手机和平板电脑在内的移动计算设备来访问和使用Web应用。然而,目前已有的Web应用大多是针对PC设计的,因此通过移动计算设备直接访问时,可能出现信息显示不全、界面布局混乱、用户体验变差、需要耗费较多流量等问题。重新开发符合移动设备特性的Web应用是一种最直接的解决方案,但是开发成本和代价较大,并且同时维护PC版和移动版两个不同的应用版本也会带来更高的成本。提出一种面向开发者的Web应用移动版本半自动转化技术并实现了支持工具MobiTran:首先,对PC版本Web应用的界面进行自动转化,使之适应移动设备的屏幕尺寸；然后,通过支持开发者手工对界面的样式和布局进行修改,定制拆分子页面以控制数据流量,同时加入适应移动设备操控特点的元素；最终,生成一个供移动设备访问的移动版本Web应用。对主流网站的测试结果表明:MobiTran可以将原网页自动地转化为适合移动设备宽度的新网页,转化后的网页清晰无溢出并可以较大限度地维持新页面与原页面风格一致；在自动转化过程中,可以较少地丢失页面信息并较大限度地保证原页面的功能；转化后的新页面相比原页面消耗数据流量较小。

基于实时UML顺序图的物联网交互模型

丛新宇,虞慧群

计算机科学. 2014, 41 (11): 79-87. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.016

摘要 ( 192 )

PDF(685KB) ( 1424 )

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物联网是一个集计算、通信和控制于一体的智能系统,它通过监控和收集物理进程信息并将这些信息进行计算和分析,最终生成正确的控制指令用以执行,从而使物理环境变得更加安全和可靠。在物联网中,各物体通过网络连接或者本地连接的方式进行交互,这些交互具有时间性和地域性。物联网的建模和验证是物联网研究中一个重要的领域。文中提出一种基于实时UML顺序图的物联网交互模型,该模型将物联网中所有参与交互的物体建模为交互对象,并且通过实时UML顺序图对交互对象间的交互进行建模。使用时间自动机对交互对象的内部状态变化进行建模,以形成对交互模型的补充。最后根据转换规则将交互模型转换为时间自动机的形式以便于验证。通过一个实例,显示了如何具体应用物联网交互模型。进一步提出了物联网系统应该满足的一些性质,并使用UPPAAL模型检测工具对物联网交互模型进行分析和验证。

基于领域内KAOS分析的企业目标规划研究

钱立宾,刘念唐,胡雨田,鲁丹,邵堃

计算机科学. 2014, 41 (11): 88-93. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.017

摘要 ( 168 )

PDF(492KB) ( 436 )

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现有企业信息化规划方法的研究都集中于抽象的企业目标与具体的信息系统目标的匹配及转换过程,缺乏对抽象企业目标的形式化描述和深层次的分析。基于KAOS分析方法,提出一种基于领域内KAOS分析的企业目标规划方法,即通过对企业领域内的抽象企业目标、目标之间关系以及目标不一致性分析,获取更加完善、清晰一致的企业目标,建立起符合现代企业领域特征和信息化业务需求的企业目标模型,并且定义目标支撑度来对企业目标进行定量的分析与验证,以确保规划出的企业目标的正确性与可靠性。

基于场景自动机的网构软件演化

王茂光,曹怀虎

计算机科学. 2014, 41 (11): 94-98. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.018

摘要 ( 223 )

PDF(889KB) ( 433 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

网构软件是网络开放、动态和多变环境下软件系统基本形态的一种抽象,其演化性要求软件能根据应用需求和运行环境变化而动态演化。引入了软件需求工程中场景的概念,但不同的是不把场景作为一种静态的记录来使用,而是把场景作为一种动态记录来描述软件的动态演化特征。给出了场景的形式化定义及其互补、等价、子集等关系描述,提出了基于场景自动机的网构软件演化方法。软件的性质和行为可以由一系列应用场景来展现,系统的演化通过场景自动机来体现,这为系统自适应演化提供了一种新的解决方法,并支持系统更大粒度的复用。

弱共变-逆变模拟的公理刻画

张威

计算机科学. 2014, 41 (11): 99-102. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.019

摘要 ( 158 )

PDF(353KB) ( 404 )

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进程代数是并发理论研究的主流方向,是分析和描述并发与分布式系统的重要工具之一。模拟是进程代数中刻画精化关系的核心概念。共变-逆变模拟派生于通常的模拟关系,它区分动作的类型,直观上,表达了状态的行为数目越多但并不一定越好的事实。然而,该模拟关系忽略了可观测动作与内动作的区别。因此,给出一种弱共变-逆变模拟关系及其相应的公理刻画,并且建立了该公理系统的可靠性与基完备性,进而证明了该公理系统亦是ω-完备的。

一种Web服务的QoS抽象模型和评估方法

肖芳雄,李燕,张君华,祝义,朱小栋

计算机科学. 2014, 41 (11): 103-106. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.020

摘要 ( 181 )

PDF(333KB) ( 531 )

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目前Web服务研究中关注的QoS属性较多,且属性值的评估方法随应用领域和组织机构的不同差异较大,这不利于以一致的方式来评估Web服务的QoS。从抽象的角度在众多QoS属性中提炼出时间、概率、代价3种抽象QoS属性,并在此基础上给出了QoS多属性归一化处理方法和多属性综合评估方法,以支持在模型层面以一致的方式评估Web服务的QoS,以及QoS优化的Web服务选取。

一种基于Hadoop的BIM云服务框架和空间位置检索算法

陈泽琳,潘运军,何浥尘,齐德昱

计算机科学. 2014, 41 (11): 107-111. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.021

摘要 ( 237 )

PDF(724KB) ( 442 )

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云平台存储和管理应用复杂的海量数据已成为必然。建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是从全工程建设生命周期的视角组织相关数据并协同工作,所以BIM迫切需要云计算的支持。但是面对复杂的BIM应用,如何构建云平台的超级计算模式将是一个巨大的挑战。提出一个面向BIM应用的云服务框架,在Hadoop分布式软件框架上设计了云存储、云平台服务、应用服务和客户端应用四层结构。提出了该框架下的城市空间位置检索算法,该算法采用改进的KD树作为索引表。针对大用户群的并发访问,提出了面向空间位置检索的负载均衡算法,通过统计节点访问频度设计了数据块均衡分布策略。实验表明,该框架组织的建筑信息具有并发处理能力强、响应速度快等特点。

Scratch:一个基于Chrome浏览器的用户操作捕捉与回放工具

陈萧宇,黄震,刘譞哲,黄罡,张颖

计算机科学. 2014, 41 (11): 112-117. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.022

摘要 ( 279 )

PDF(768KB) ( 1440 )

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目前,浏览器已经成为人们接入互联网最主要的入口。HTML5、JavaScript和CSS等Web技术的发展,也极大地增强了Web应用的功能并丰富了用户的交互体验。但是,随着Web应用逻辑日益复杂,人们既要经常完成过程繁琐且需重复执行的任务,也要完成操作复杂且难以记忆的任务。因此,基于目前流行的Chrome浏览器,设计实现了一个动作捕捉与回放工具Scratch (Smart Capture-and-Replay at Chrome),以实现对Web应用操作正确、一致的捕捉与回放,并允许其他用户对已有操作记录进行定制。

面向自主Web服务的注册中心模型及其实现技术

张子龙,毛新军,尹俊文,侯富,陈超

计算机科学. 2014, 41 (11): 118-123. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.023

摘要 ( 174 )

PDF(733KB) ( 402 )

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为了应对互联网环境的开放性和动态性,加强对Web服务态势的管控,并为自主Web服务应用的开发提供支持,对传统的SOA架构进行了扩展,提出了一个面向自主化Web服务的注册中心模型。该注册中心不仅支持Web服务的基本注册功能,还提供了对Web服务态势信息的管理能力。介绍了自主服务的生命周期模型以及描述模型,给出了自主服务注册中心的关键技术,并开展案例分析来验证模型和实现技术的可行性。

一种面向信息物理融合系统安全攸关场景的测试用例自动生成方法

姜鹏,陈鑫,李宣东

计算机科学. 2014, 41 (11): 124-127. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.024

摘要 ( 344 )

PDF(404KB) ( 532 )

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对信息物理融合系统中的安全攸关场景进行有效的测试是提高系统安全性的重要手段。如何对安全攸关场景进行建模以完整准确地刻画系统行为,如何有效地生成测试用例以提高测试覆盖度、降低测试成本,是面向安全场景测试技术需要解决的核心技术问题。现有的场景建模与测试用例生成技术缺少对信息物理融合系统重要特性的描述和处理,其生成的测试用例不能满足系统安全攸关场景的测试需求。围绕信息物理融合系统的安全攸关场景建模以及测试用例自动生成方法展开研究,为UML活动图扩充了外部事件驱动机制和时间特性描述机制,以满足对安全攸关场景建模的需要；并研究了基于场景模型自动生成测试用例的方法。

一种基于浏览代价优化的电视网页重构方法

龙永浩,王佳,陈湘萍,利开园,欧阳春霞

计算机科学. 2014, 41 (11): 128-131. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.025

摘要 ( 181 )

PDF(421KB) ( 402 )

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随着智能家庭概念的发展与推广,出现了大量面向电视机用户的Web应用。由于用户与电视机之间通过遥控的方式进行交互,一方面使得网页浏览代价受页面元素排布的影响较大,而另一方面,电视机网页元素类型和数量少的特点,使得对其进行自动优化成为可能。考虑到包括按键式遥控器、手势、触屏等电视机交互方式,根据不同的交互方式的特点提出了页面浏览代价的计算方法；考虑到元素类型、位置、大小、内容关键字、网页结构等信息,提出了一种页面元素可替换性评估方法；在这两种方法的基础上,基于网页浏览代价全局最小化的原则,提出了根据页面的访问情况动态对网页进行自动重构的方法。在一个包含116个页面的电视机Web应用中采用该方法进行的实验验证了方法的正确性和有效性。

一种智能手机上下文信息获取的代价模型及其应用

谌国风,孔俊俊,郭耀,陈向群

计算机科学. 2014, 41 (11): 132-136. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.026

摘要 ( 256 )

PDF(442KB) ( 436 )

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随着信息技术的发展和应用需求的增长,智能手机中嵌入了各种传感器和网络接口,它们是获取上下文信息,进而构建智能型移动应用的关键。尽管在智能手机中获取上下文信息的代价很大,但是这种代价却通常被移动应用开发者所忽视。提出了一个上下文信息获取的代价模型,它能对上下文信息获取的代价进行度量。设计并实现了一个上下文信息获取代价模型的测量工具CRCTest,并对Android智能手机的代价模型进行了测量。基于测量得到的Android平台上下文信息获取的代价模型实现了一个应用实例,通过对比两种位置上下文信息生成方式的代价,说明了基于代价模型优化设计上下文获取的可行性。

基于问题框架的计算机辅助需求工程工具的研发

刘国源,万光海,庞柳,李智

计算机科学. 2014, 41 (11): 137-140. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.027

摘要 ( 332 )

PDF(935KB) ( 446 )

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问题框架(Problem Frames,PF)已经得到需求工程界的广泛重视和研究。目前,问题框架在理论基础和开发方法等方面已经有很多研究成果,但如何把它们应用到实际的软件开发项目中仍是一个有待解决的问题。本工具可帮助系统分析员实现从用户需求到软件规约的平滑和可推理的变换,从而为软件开发项目中需求的沟通、建模及分析等提供技术支持。此外,该工具产生的结果也为下一步的软件设计提供帮助。它对促进问题框架方法的进一步发展和成熟,如从研究走向实用,具有重要的推动作用。

支持依赖修复的热部署技术

李海骋,曹春,吕军,陶先平

计算机科学. 2014, 41 (11): 141-145. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.028

摘要 ( 164 )

PDF(676KB) ( 433 )

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热部署机制是主流应用服务器的典型功能之一。但是目前的应用服务器仅仅支持独立应用的热部署,并不能满足具有依赖注入的复杂企业级应用在线更新的需求。如果在线更新部分模块,会出现程序调用失效的问题,并会导致整个应用平台的失效。为了解决这个问题,介绍一种支持依赖修复的热部署技术。在首次部署应用的各模块时,用该技术建立模块之间的依赖关系。而在其更新时,通过查找依赖关系,找出受到更新影响的模块,修复依赖并进行局部的热部署,避免重启应用服务器的代价。最后通过实验表明,该热部署技术可以保证依赖注入下的应用正确性；在实际工程应用的场景下,该技术也能够大幅度提升应用服务器的性能和运行效率。

参数化运行时监控研究

王珍,叶俊民,陈曙,辜剑,金聪

计算机科学. 2014, 41 (11): 146-151. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.029

摘要 ( 148 )

PDF(667KB) ( 421 )

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随着计算机软件广泛应用于各类安全关键系统以及软件日趋复杂,软件可靠性变得越来越重要。作为一种广泛使用于各种平台的软件解决方案,运行时监控是提高软件可靠性的最灵活的解决方案之一。但随着运行时监控技术以及软件技术的发展,人们希望通过运行时监控技术来验证系统的动态属性,从而提出参数化性质的运行时监控技术。由于其在面向对象系统中的适用性,参数化性质的运行时监控已经受到了越来越多的关注。综述了参数化运行时监控的研究进展,提出了参数化运行时监控的问题定义,介绍了这一领域的主要研究内容:参数化运行时监控方法、减少参数化监控开销的技术、多属性规约的参数化运行时监控。

基于AJAX的Web应用构件组装技术及工具

郑迪文,沈立炜,彭鑫,赵文耘

计算机科学. 2014, 41 (11): 152-156. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.030

摘要 ( 184 )

PDF(771KB) ( 427 )

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基于构件的软件开发方式能够有效提高Web应用的开发效率,它所涵盖的构件组装技术涉及到Web应用的前端页面与后端业务逻辑或第三方服务之间的组合。在分析Web应用的构件类型及其组装方式的基础上,提出了一套基于AJAX的Web应用构件组装技术,该技术尤其关注于前端页面构件与后端业务构件以及Web Service构件之间的自动化组装,包含两种具体的组装实现模式,即采用jQuery调用Servlet的实现模式以及采用DWR技术的实现模式,它们为页面构件提供其与服务端构件交互的能力。另外,这两种组装模式已分别实现为两套在线的Web应用构件组装工具,均支持用户通过图形化的方式定义构件的连接关系,并根据不同模式自动组合构件实体单元来生成Web应用系统。以一个实验性选课网站作为应用开发实例,以验证技术与工具的有用性。

全生命周期软件过程风险管理模型研究

张子剑,曹静,张丽,饶国政

计算机科学. 2014, 41 (11): 157-161. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.031

摘要 ( 266 )

PDF(674KB) ( 559 )

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首先从软件过程的角度重新定义了过程风险的基本概念；然后结合CMMI和软件的生命周期分别从软件过程、生命周期和风险管理构建了三维结构的软件项目风险管理模型,提出了基于CMMI的全生命周期的过程风险策划、识别、评估和监控全过程模型；最后建立了软件研制风险管理系统,该系统在实际应用中取得了较好的效果。

基于测试需求的互操作性测试用例生成方法

侯超凡,吴际,刘超

计算机科学. 2014, 41 (11): 162-168. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.032

摘要 ( 178 )

PDF(1317KB) ( 588 )

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网络化应用将成为未来软件技术发展的主导模式。为了保证网络化应用之间能够有效地协同工作,必须对其进行互操作性测试。互操作性测试具有测试需求复杂易变、测试用例设计困难的特点,因而需要消耗大量成本。为此,提出一种基于测试需求的互操作性测试用例生成方法。该方法采用模型驱动的测试思想,以测试需求模型描述互操作性测试需求,以状态图描述各被测应用的规格说明,通过两者的结合生成满足测试需求的测试用例。

基于压缩感知的步长自适应前向后向追踪重建算法

蔡旭,谢正光,蒋小燕,黄宏伟

计算机科学. 2014, 41 (11): 169-174. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.033

摘要 ( 175 )

PDF(769KB) ( 416 )

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压缩感知(CS)是一种新的信号采样、处理和恢复理论,能够显著地降低高频窄带信号的采样频率。针对稀疏度未知信号的重建,提出了步长自适应前向后向追踪(AFBP)算法。不同于固定步长前向后向追踪(FBP)算法,AFBP的步长可变。它利用一种自适应阈值的方法选取前向步长,然后对候选支撑集进行正则化处理以保证其可靠性,接着用自适应阈值与变步长双向控制的方法选取后向步长以减少重建时间。AFBP能够自适应后向删除估计支撑集中部分错误索引以提高信号准确重建概率。在稀疏信号非零值服从常见分布条件下,用AFBP、FBP等算法进行重建的结果表明,AFBP的准确重建概率、重建精度与FBP相当,重建时间明显少于FBP,能够更高效地重建稀疏度未知信号。

一种面向体域网的ECG信号小波阈值去噪法

刘毅,宋余庆,刘哲,徐力彬,包翔

计算机科学. 2014, 41 (11): 175-177. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.034

摘要 ( 177 )

PDF(331KB) ( 673 )

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ECG信号的处理在体域网环境下面临资源受限、随机噪声多等问题,这对ECG信号的去噪方法提出了更高的要求。在提升小波变换的基础上,提出了一种新的基于双阈值函数的ECG信号去噪法。利用该双阈值函数对提升小波分解后的ECG细节信号进行处理,可以更加精确地将噪声信号从原始信号中分离出去。仿真实验表明,本算法在一定程度上克服了软、硬阈值去噪法的缺陷,获得了更好的去噪性能,去噪速度快,设计简单灵活,为计算资源受限的体域网等环境下的ECG信号的下一步处理奠定了基础。

室内信号强度指纹定位算法改进

蔡朝晖,夏溪,胡波,范丹玫

计算机科学. 2014, 41 (11): 178-181. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.035

摘要 ( 157 )

PDF(336KB) ( 571 )

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由于人们对基于位置服务的需求越来越高,室内定位技术在诸多领域得到了广泛的应用,而定位算法则是室内定位研究的重点。首先介绍了最近邻和KNN两种信号强度指纹定位算法,并说明了KNN信号强度指纹算法的不足。在KNN信号强度指纹定位算法的基础上,提出了改进的基于区域划分的定位算法。在定位阶段,首先对接收信号强度进行补偿和滤波处理,以降低各种外在因素对定位精度的影响；同时对定位区域进行划分,选择主参考节点,并基于加权的最近邻匹配来选择最近的信号强度指纹；最后对定位结果进行计算并验证。仿真实验表明,改进的区域划分算法相对于传统的KNN算法,定位精度提高了22.2%,达到2.1m,证明了改进算法的可行性。

ITS无线接入网业务建模和调度方法设计

陶桦,王霄峻,戴海阔

计算机科学. 2014, 41 (11): 182-186. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.036

摘要 ( 300 )

PDF(439KB) ( 408 )

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首先介绍了面向智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的无线接入网网络结构和主要业务,对车路协同业务和PTT语音业务进行了分析和建模。然后根据不同业务的特点及QoS需求提出具有针对性的调度方案:对于车路协同业务,采用适应车速的动态调度方法；对于PTT语音业务,采用基于状态转换的调度方法；对于视频和其他对时延不敏感的数据业务,采用缓存请求的调度方式。最后在OPNET平台上对调度方法进行仿真,针对各种ITS业务得出延时、丢包率等性能曲线,验证了算法的有效性,这也为ITS接入网的网络设计提供了参考。

一种基于条带划分的低延迟帧内编码方法

姚春莲,阮秋琦,姜东,万丽莉

计算机科学. 2014, 41 (11): 187-191. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.037

摘要 ( 165 )

PDF(682KB) ( 522 )

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现有编解码系统所产生的固有延迟比较大,例如对于标清视频,系统延迟要大于260ms,因此难以用于对延迟有严格要求的系统中。为此,研究了一种新的低延迟帧内编解码结构,在该结构中,将输入的视频划分成若干个条带,在采集端以条带为单位进行采集,以有效降低采集延迟；同时,给出了以条带为基本单位的I帧编码方法,对每一编码条带下采样,将其分成4个子图,以子图为单位进行预测,以提高预测的精度,进而降低编码延时。实验表明,新的编码结构在采集和编码过程中能有效降低帧内编码延迟,在保证恢复图像质量的同时,可以将延迟降低到150ms。

一种正交混合空时网络编码的中继通信算法

刘艳,王子荣,朱性伟

计算机科学. 2014, 41 (11): 192-194. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.038

摘要 ( 185 )

PDF(234KB) ( 372 )

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针对无线通信网络中频谱利用效率较低以及网络吞吐量不足等问题,提出一种正交混合空时网络编码的中继通信算法(QHNR)。该算法通过系统模型分析了在传输周期中的MAC阶段和BC阶段中的中继通信方式以及节点发送数据的出错率,采用分级增益的方法来提高信道利用效率,提升系统性能,并通过中继概率来选择较好的中继节点。通过网络吞吐量和网络功率分配情况来分析QHNR算法的性能。实验仿真结果表明,QHNR算法在提高网络吞吐量,提升信道利用效率上,相比采用TWR通信方案和MWR通信方案具有更好的效果。

云环境下基于LSH的分布式数据流聚类算法

曲武,王莉军,韩晓光

计算机科学. 2014, 41 (11): 195-202. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.039

摘要 ( 173 )

PDF(694KB) ( 713 )

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近年来,随着计算机技术、信息处理技术在工业生产、信息处理等领域的广泛应用,会连续不断地产生大量随时间演变的序列型数据,构成时间序列数据流,如互联网新闻语料分析、网络入侵检测、股市行情分析和传感器网络数据分析等。实时数据流聚类分析是当前数据流挖掘研究的热点问题。单遍扫描算法虽然满足数据流高速、数据规模较大和实时分析的需求, 但因缺乏有效的聚类算法来识别和区分模式而限制了其有效性和可扩展性。为了解决以上问题,提出云环境下基于LSH的分布式数据流聚类算法DLCStream,通过引入Map-Reduce框架和位置敏感哈希机制,DLCStream算法能够快速找到数据流中的聚类模式。通过详细的理论分析和实验验证表明,与传统的数据流聚类框架CluStream算法相比,DLCStream算法在高效并行处理、可扩展性和聚类结果质量方面更有优势。

基于Q学习的DDoS攻防博弈模型研究

史云放,武东英,刘胜利,高翔

计算机科学. 2014, 41 (11): 203-207. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.040

摘要 ( 370 )

PDF(524KB) ( 533 )

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新形势下的DDoS攻防博弈过程和以往不同,因此利用现有的方法无法有效地评估量化攻防双方的收益以及动态调整博弈策略以实现收益最大化。针对这一问题,设计了一种基于Q学习的DDoS攻防博弈模型,并在此基础上提出了模型算法。首先,通过网络熵评估量化方法计算攻防双方收益；其次,利用矩阵博弈研究单个DDoS攻击阶段的攻防博弈过程；最后,将Q学习引入博弈过程,提出了模型算法,用以根据学习效果动态调整攻防策略从而实现收益最大化。实验结果表明,采用模型算法的防御方能够获得更高的收益,从而证明了算法的可用性和有效性。

一种有效的无证书环签密方案

孙华,孟坤

计算机科学. 2014, 41 (11): 208-211. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.041

摘要 ( 387 )

PDF(386KB) ( 562 )

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环签密是一个重要的密码学术语,它结合了加密和环签名的功能,具有保密性、可认证性和匿名性等安全属性。目前已有的无证书环签密方案大都是在随机预言模型下提出的,然而在该模型下可证安全的方案在哈希函数实例化后有时却并不安全。针对这一问题,设计了一个标准模型下可证安全的无证书环签密方案,并通过计算Diffie-Hellman (CDH)困难问题假设和判定性Diffie-Hellman (DBDH)困难问题假设,证明了方案满足适应性选择密文攻击下的不可区分性以及适应性选择消息攻击下存在的不可伪造性,因而方案是安全有效的。

支持向量机与奇异值分解的盲水印算法

王娟,林耀进,王育齐

计算机科学. 2014, 41 (11): 212-215. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.042

摘要 ( 307 )

PDF(572KB) ( 457 )

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为进一步提高水印算法的抗攻击性能,提出了基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)与奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的盲水印算法。首先对宿主图像进行DWT变换,将低频子带分成互不重叠的子块；然后利用SVM建立子块的局部相关性模型,根据模型预测结果与对应位置的低频系数值的大小关系产生特征序列,该序列与水印进行异或运算产生特征水印序列,将特征水印序列通过奇偶量化规则嵌入原始图像小波低频子带对应子块的最大奇异值。实验结果表明,该算法不仅具有较好的不可感知性,而且具有较强的抗攻击能力。

一种策略驱动的BPEL流程异常处理描述方法

王权于,应时,吕国斌,文静,程银海,陈莹

计算机科学. 2014, 41 (11): 216-226. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.043

摘要 ( 144 )

PDF(1081KB) ( 451 )

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针对如何提高BPEL流程的异常处理描述能力的问题,提出了一种策略驱动的BPEL流程异常处理描述方法。首先设计了一种新型的BPEL流程异常处理策略描述语言BPEH/PDL,并基于着色Petri网提出了BPEH/PDL异常处理策略的形式化描述方法。最后结合制造执行系统领域的汽车装配流水线管理系统,讨论了基于BPEH/PDL的BPEL流程异常处理策略的应用过程,以供参考。

基于Simulink模型确定计算顺序的研究

李俊,朱长皓,陆梦寒

计算机科学. 2014, 41 (11): 227-232. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.044

摘要 ( 205 )

PDF(425KB) ( 792 )

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将Simulink仿真与代码生成相结合具有很大的实用价值。通过分析Simulink模型特点,将模型转变为C语言代码可达到模型仿真和代码生成相结合的目的,而其中亟需解决的问题是在生成代码过程中计算顺序的确定。通过提取Simulink模型文件中的信息来分析Simulink模型中模块的特性,并将模块间的关系以图的形式存储进而得到Simulink模型中模块间的依赖关系。由模块特性和模块间依赖关系得出两种计算顺序:考虑到底层模块的模块化计算顺序和顾及子系统的层次化计算顺序。通过分析比较这两种计算顺序,发现层次化计算顺序优于模块化计算顺序。最后对Simulink自带的f14模型的测试说明了两种计算顺序是可行的。

基于索引的分布式RDF查询优化算法

汪璟玢,方知立

计算机科学. 2014, 41 (11): 233-238. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.045

摘要 ( 250 )

PDF(479KB) ( 533 )

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在Hadoop平台中采用索引文件来辅助查询是解决海量RDF(Resource Description Framework)查询的一种新思路。目前在Hadoop平台中实现的RDF查询都较少利用索引文件,且主要针对RDF的静态数据,对数据动态更新操作的兼容性都比较差。为了克服这两个缺点,提出IMSQ(using Index in MapReduce to Segment and Query)算法来对RDF文件进行分布式查询。该算法主要分为分割和查询两部分:首先为RDF进行一次星形分割,得到若干个分割,文件并建立索引文件；其次在查询时,按照分层生成连接计划,采用过滤选择策略,先找索引文件,缩小文件集,再对相应的分割文件进行查询；最后进行一次结果合并和输出。在LUBM数据集上进行的测试实验表明,在数据量大的情况下IMSQ方法的查询效率具有明显的优势。

基于ALCQ(D)的CBR事例修正算法研究

黄金龙,古天龙,孙晋永,徐周波

计算机科学. 2014, 41 (11): 239-246. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.046

摘要 ( 189 )

PDF(662KB) ( 452 )

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CBR(基于事例推理)是人工智能领域的一个分支,它克服了知识获取的瓶颈问题,事例修正是CBR的关键步骤。以ALC为代表的描述逻辑已被充分应用到CBR中,但目前在基于描述逻辑的CBR中还没有比较有效的算法来判断检索到的相似事例是否需要修正和如何进行修正。ALCQ(D)是在ALC的基础上引入定性数量约束Q和有型域D得到的。提出的算法用ALCQ(D)概念来描述CBR源事例和目标事例,先假定检索到的相似事例能够解决目标问题,即假定目标事例和相似事例同时满足知识库,但这样可能会与知识库产生冲突；接着使用冲突检测机制来查找相似事例概念描述中导致冲突的概念；最后使用概念替换规则在TBox本体库中检索该概念的最相似概念去替换它自己。研究表明,该算法具有界限性、可靠性和完备性。通过一个实例对其进行检验,结果表明,该算法可以准确修正检索到的相似事例,解决目标问题。

基于事实抽取的Web文档内容数据质量评估

韩京宇,陈可佳

计算机科学. 2014, 41 (11): 247-251. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.047

摘要 ( 213 )

PDF(444KB) ( 518 )

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Web文档内容数据质量评估决定获取数据的有用性。基于词法或用户交互进行质量评估的方法缺乏通用性,也不能获取内容的事实内涵。因此提出基于事实的质量评估方法(Fact-based Quality Assessment,FQA)。首先在Web上构建目标文档上下文,并抽取Web文档内容的事实;然后分别采用投票和图迭代策略,构建准确性和完整性维度的参照;最后,比对目标文档和维度参照的事实,量化准确性和完整性。该方法不依赖特定特征,基于事实内涵量化数据质量维度,可取得高的评估精度。实验结果证明了FQA方法的优越性。

覆盖粗糙模糊集的不确定性研究

郑婷婷,朱凌云

计算机科学. 2014, 41 (11): 252-255. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.048

摘要 ( 178 )

PDF(317KB) ( 429 )

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不确定性度量是粗糙集理论中的基础问题之一。粗糙模糊集的不确定性一方面来自上、下近似集间差异产生的粗糙性,另一方面来自概念外延不清晰产生的模糊性。目前对于粗糙模糊集的不确定性研究仍不够透彻。针对覆盖近似空间下的粗糙模糊集不确定性,提出更加严格的度量修正准则,并借助上、下近似集隶属度与原模糊集隶属度之间的差异,给出修正粗糙度的概念。算例分析表明该方法能够更加准确地刻画实际问题。

基于关联规则的自动构词算法研究

王鉴全,季绍波

计算机科学. 2014, 41 (11): 256-259. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.049

摘要 ( 228 )

PDF(312KB) ( 538 )

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词语是中文文本的基本元素,汉语语言模型在中文文本挖掘中起关键作用。中文文本挖掘是高维度的数据处理技术,挖掘算法对维度的大小比较敏感,因此挖掘效果依赖于词库的质量。另外,现存的汉语语言模型一般都是基于统计的,比如N-gram语言模型以及各种改进模型都具有较高的计算复杂度。为降低语言模型的计算复杂度、提高词库的质量和构词效率,借鉴关联规则理论对中文词语进行定义,在此基础上构建Auto-word自动构词算法。该算法可以从大量中文语料库中动态地构造词表,并以此为基础进行中文文本挖掘工作。最后通过实验证明了提出的自动构词算法的有效性。

面向多标签图数据的主动学习

李远航,刘波,唐侨

计算机科学. 2014, 41 (11): 260-264. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.050

摘要 ( 303 )

PDF(392KB) ( 461 )

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主动学习已经广泛应用于图数据的研究,但应用于多标签图数据的分类较为少见。结合基于误差界最小化的主动学习,给出了一种多标签图数据的分类方法,即通过多标签分类与局部和全局的一致性学习(LLGC)得到一系列目标方程,并将其用于最小化直推式的拉德马赫复杂度,得到最小泛化误差上界,从而在图上获取少量的但蕴含巨大信息量的节点。实验证明,应用该方法的多标签分类器的输出有很高的精确度。

BGrR:基于粒计算的大规模网络路径的加速方法

何富贵,刘仁金,张燕平,张铃

计算机科学. 2014, 41 (11): 265-268. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.051

摘要 ( 264 )

PDF(433KB) ( 567 )

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大规模网络路径问题是社会网络信息处理的基本问题。将粒计算方法引入到大规模网络研究中,结合社会网络分层和社团结构性质建立网络的多粒度层次模型,实现网络的多粒度存储,将大规模网络复杂结构映射到不同粒度空间中。为了降低问题求解的复杂度,将最短路径问题映射到不同粒度空间中,将搜索过程从粗粒度空间向细粒度空间跳转以搜索路径信息,提出基于多粒度空间的最短路径搜索算法(BGrR)来加速大规模网络路径搜索。在实验中,以城市道路交通网络为数据源,通过与A*和ALT方法比较,验证了所提算法的有效性。

具有双重认知能力的人工蜂群算法及性能分析

谢娟,邱剑锋,闵杰,汪继文

计算机科学. 2014, 41 (11): 269-272. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.052

摘要 ( 240 )

PDF(328KB) ( 528 )

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针对人工蜂群算法在解决单峰问题时收敛速度过慢而在优化多峰问题时易陷入局部最优值的问题,依据群体动力学原理,引入“自我认知能力”和“社会认知能力”对蜂群觅食时的蜜源搜索策略进行改进,提出了具有双重认知策略的人工蜂群算法。用经典的标准测试函数进行了实验并与其他改进算法进行了比较,结果表明,改进的搜索策略提高了算法的优化能力,优于其他改进的人工蜂群算法。

一种基于区分矩阵的属性组合权重构造方法

叶军,王磊

计算机科学. 2014, 41 (11): 273-277. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.053

摘要 ( 131 )

PDF(385KB) ( 414 )

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详细分析了以基于Pawlak的属性重要度来构造属性权重的方法存在的问题,给出了一种基于区分矩阵的属性重要度的定义方法,并且得到了该定义方法的一些重要性质。在此基础上提出了一种新的信息系统属性权重构造方法,新方法是以条件属性在整个信息系统中的贡献度来确定属性权重,不仅反映了属性自身区分对象的能力,而且体现了各属性在整个条件属性中的分类能力。通过算例分析表明,该方法得到的属性权重更加贴近事实,因此它能提高属性权重的准确度。

一种采用改进CPSO算法的PID参数整定方法

黄为勇,高玉芹,张艳华

计算机科学. 2014, 41 (11): 278-281. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.054

摘要 ( 212 )

PDF(325KB) ( 496 )

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为提高控制系统的性能,提出了一种采用改进混沌粒子群(CPSO)算法的PID参数整定方法。该算法将混沌搜索应用到粒子群算法的粒子位置和速度初始化、惯性权重优化、随机常数以及局部最优解邻域点的产生的全过程,使其不仅具有全局寻优能力,而且具有持续与精细的局部搜索能力。3种典型控制系统的PID参数整定实验结果验证了所提方法的有效性,其性能明显优于常规方法。

一种新的基于Wishart MRF的全极化SAR图像分类方法

张爽,王爽,焦李成

计算机科学. 2014, 41 (11): 282-285. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.055

摘要 ( 124 )

PDF(913KB) ( 431 )

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无监督的Wishart分类算法在多次迭代后,容易出现错分现象,即多个类别属于同一类散射机制,或者多种散射都拥有相同的类别标签。针对此问题,提出了一种新的基于Wishart MRF的无监督全极化SAR图像分类方法。新方法改进了散射机制保持的方式,即并不是完全限制像素点的散射机制,而是根据像素点的散射机制在迭代过程中给定一个有限的范围。同时,使用一种自适应区域的MRF方法来提取像素点的先验信息。该方法不仅考虑了全极化SAR数据的散射性质,而且结合了统计特性和邻域信息,并在一定程度上保持了散射性质。实验结果证明,与传统的Wishart和基于散射机制保持的Wishart算法相比,该方法在JPL/NASA的AIRSAR数据上取得了更好的分类结果。

结合SURF特征点与DAISY描述符的图像匹配算法

罗楠,孙权森,陈强,纪则轩,夏德深

计算机科学. 2014, 41 (11): 286-290. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.056

摘要 ( 217 )

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图像匹配技术是许多计算视觉问题研究的基础,基于图像局部特征的方法是本领域研究的热点。为了解决经典的SURF算法在旋转不变性上表现欠佳的问题,提出了一种结合SURF特征点与DAISY描述符的图像匹配算法。在SURF算法特征点检测的基础上,提出一种适合DAISY描述符的主方向分配方法,并按照该主方向旋转获得新的DAISY描述符。本算法在略微增加运算成本的基础上,增强了经典SURF算法在图像旋转上的匹配能力。实验结果表明,在图像模糊、光照变化、JPEG压缩比变化、视场变化等多种复杂情况下,本算法具有更强的鲁棒性。

基于局部对称性的特征点加工策略及应用

郭一超,李清勇,孙靳睿,黄雅平,田媚

计算机科学. 2014, 41 (11): 291-296. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.057

摘要 ( 292 )

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在基于词袋模型的图像检索框架中,图像包含的SIFT特征点往往数量比较大,特征不够强。因此图像检索系统的效率和性能往往受影响。基于SIFT特征点的性质和视觉显著性原理,提出了SIFT特征点的局部对称性度量方法,并且在图像检索框架中嵌入了基于对称性的SIFT特征点过滤方法和加权策略,以提升SIFT特征点的利用效率。在牛津大学建筑物图像集上的实验结果表明,提出的基于对称性的SIFT特征点选择策略能有效地提高图像检索的性能。

形态学与区域延伸相结合的图像裂缝检测算法研究

瞿中,林丽丹,郭阳

计算机科学. 2014, 41 (11): 297-300. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.058

摘要 ( 368 )

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在复杂背景下,由于光照不均、混凝土气泡、阴影等噪声干扰,导致路面裂缝误检并存在不同程度的断裂。为了解决此问题并实现路面裂缝的精确检测,提出一种结合数学形态学和区域延伸的裂缝检测算法。该算法首先用形态学对自然条件下采集的路面图像进行预处理,并结合Canny边缘检测和形态学来对裂缝进行粗略检测,然后用区域延伸算法对裂缝进行精确检测,最后对检测裂缝进行后处理。实验结果表明,提出的算法能够对图像裂缝进行高效、精确的检测。

基于先验形状的混杂活动轮廓模型及其在图像分割中的应用

曹冬梅,徐军

计算机科学. 2014, 41 (11): 301-305. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.059

摘要 ( 248 )

PDF(1219KB) ( 502 )

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提出了一种新颖的基于先验形状学习的混杂活动轮廓(SHAC)模型,该模型采用变分水平集方法,融合自适应区域信息与边界信息,运用主成分分析的方法从给定的含有目标物体轮廓的训练集学习得到最佳形状信息,并将其作为先验形状。将自适应区域特征和轮廓特征作为局部信息,先验形状作为全局信息,在迭代过程中结合全局和局部信息实现对演化曲线的形变进行指导和约束,达到分割目标物体的目的。通过定量和定性地分析低对比度的乳腺核磁共振图像中的乳腺轮廓的分割,以及具有复杂背景的自然图像中感兴趣区域的分割结果 ,验证了SHAC模型比传统活动轮廓模型具有更高的准确率,表明了该模型不仅提高了图像分割中对弱边界的识别度,减弱了非目标轮廓的干扰,而且具有良好的抗噪能力。

一种运用图像力场特性的图像拷贝检测算法

张冰,昝程

计算机科学. 2014, 41 (11): 306-308. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.060

摘要 ( 154 )

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将物理学中用引力场来描述分子间相互作用的思想应用于图像处理,图像力场的计算过程中将像素看作物理学中的粒子,像素的灰度值作为粒子的质量。分析表明,图像力场能够更直观地表示图像的离散信息且与图像本身是同构的。基于图像力场特性,提出了一个称为时钟算法的图像拷贝检测算法,其用表示时钟的时分秒针的3个线段来描述图像力场的主要特性并以此来表示图像的特征。实验结果表明,时钟算法可以通过较小的开销抵抗多种攻击,对噪声类失真与几何失真都有较好的鲁棒性,且可以通过设定检测策略分析遭受的攻击类型与强度,同时检测算法的查全率与查准率可保持在较高水平。

自然图像颜色空间统计规律性研究

褚江,陈强

计算机科学. 2014, 41 (11): 309-312. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.061

摘要 ( 194 )

PDF(305KB) ( 597 )

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自然图像统计模型(NSS)在无参考图像质量评价中得到了广泛应用,但目前绝大部分的图像质量评价方法都是针对灰度图像的,没有有效地利用彩色空间的信息。对RGB、HSV、LAB、YCBCR、YIQ 5种颜色空间的规律性进行分析,对归一化的系数值使用高斯分布、对数正态分布、极值分布和T分布进行拟合,对拟合结果进行分析和比较,从中找出最适合各个色彩空间的模型。然后使用拟合成高斯模型的参数作为特征对LIVE库的失真图像进行分类。实验结果表明,某些色彩分量分类效果要优于灰度空间。

一种基于不规则区域的高斯滤波去噪算法

姒绍辉,胡伏原,顾亚军,鲜学丰

计算机科学. 2014, 41 (11): 313-316. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.062

摘要 ( 300 )

PDF(581KB) ( 618 )

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针对传统高斯滤波算法在滤除噪声的同时会丢失图像部分细节信息的弊端,提出了一种基于不规则区域的高斯滤波算法。在高斯滤波的基础上,通过分析纹理自相关特性,自适应构造局部不规则的高斯掩模窗口,突破以往采用固定大小窗口的思想,提高高斯系数权值分配的合理性,剔除相关性较低的像素,实现在滤波的同时有效保留图像纹理细节。实验结果表明,提出的算法优于传统高斯滤波及其他滤波算法,在图像细节保留和抗噪方面实现了较好的平衡。

利用相位一致性实现纹理分类的方法

马彦,杨海军,何江萍

计算机科学. 2014, 41 (11): 317-320. doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2014.11.063

摘要 ( 306 )

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提出了一种利用相位一致性(Phase Congruency,PC)实现纹理分类的方法。首先计算图像的PC值,然后将连续的PC值离散化,接着统计离散化PC值的直方图,最后将该直方图作为特征来实现对纹理图像的分类。PC值的直方图反映的是一种全局特征,因此可以将该方法与局部二元模式方法(Local Binary Pattern,LBP)相结合来提高纹理分类性能。在Outex、Brodatz以及CUReT纹理数据库上的实验表明,提出的方法与LBP结合后可以得到更好的纹理分类结果。PC值对噪声具有良好的抗干扰能力,实验表明,提出的方法在噪声情形下对纹理分类也具有较高的鲁棒性。