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
2015年第6期, 刊出日期:2018-11-14
  
综述
口语对话系统中对话管理方法研究综述
王玉,任福继,全昌勤
计算机科学. 2015, 42 (6): 1-7.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.001
摘要 ( 149 )   PDF(822KB) ( 713 )   
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口语对话系统是人机交互领域的核心技术,也是实现和谐人机交互的重要途径,具有重大的研究意义和应用价值,其中的各项理论和技术的研究进展一直备受关注。较为全面深入地总结了对话管理及口语对话系统的研究进展和现状。首先阐述了口语对话系统中的主要研究问题,包括系统各模块的研究内容与关键技术、系统的可移植性和鲁棒性设计等;然后从理论模型、研究进展及可用性等角度系统地剖析了现有的多种口语对话管理策略;最后展望了未来可能的研究方向和亟待解决的问题。
归纳数据类型的范畴论方法
苗德成,奚建清,苏锦钿
计算机科学. 2015, 42 (6): 8-11.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.002
摘要 ( 128 )   PDF(363KB) ( 380 )   
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归纳数据类型是类型论研究的重要分支,传统的数理逻辑或代数方法侧重于描述归纳数据类型的有限语法构造,在语义性质与归纳规则的分析与设计方面存在一定的不足。基于范畴论的方法,在集合范畴的框架内给出谓词的形式化定义,分析谓词范畴与代数范畴的构成与性质,并探讨集合范畴上自函子到谓词范畴上自函子的提升,最后利用伴随函子及其伴随性质深入分析了归纳数据类型具有普适意义的归纳规则。
密度场下的短程社会力模型
纪庆革,何浩,王福川
计算机科学. 2015, 42 (6): 12-17.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.003
摘要 ( 125 )   PDF(1640KB) ( 306 )   
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密度场是行人感知周围人群密度信息的有效工具。它提供一种直观且高效的手段,在人群模拟中快速调整行人移动方向。在人群建模的研究领域中,社会力模型是相当经典的方法,能够模拟一些常见的自组织现象。但是,其依然存在一些不足,比如人群数目的增长使得模型的时间复杂度呈指数增长,同时还存在行人重叠问题以及行人振荡问题等。利用密度场对社会力模型进行了改进,首先提出行人的受力邻域与墙壁的排斥距离来降低算法复杂性,其次为社会力模型建立了相匹配的网格密度场以使行人能够绕开高密度区域,最后提出了密度导向阈值这一概念,使得人群密度值大于密度导向阈值时,行人会综合目标方向与周围的低密度方向作为新方向。实验结果表明,改进后的模型不仅能模拟出基本的人群自组织现象,而且在时间复杂度方面有明显优势。
基于分类模型的查询扩展方法
李维银,石玉龙,陈杰,施重阳
计算机科学. 2015, 42 (6): 18-22.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.004
摘要 ( 160 )   PDF(423KB) ( 347 )   
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查询扩展作为查询优化的重要组成部分,对改善信息检索系统的性能起到了至关重要的作用。传统的伪相关反馈查询扩展方法虽然在一定程度上提高了检索性能,但选择的扩展词中会包含一部分与原查询不相关的词语,这对检索性能的提升产生了不利影响。提出了一种基于分类模型的查询扩展方法,该算法综合候选扩展词的统计信息和多种特征,采用朴素贝叶斯分类模型对初次得到的候选扩展词进行再次分类选择,进一步去除与查询词相关性小的扩展词。在TREC 2013数据集上的实验结果表明,提出的查询扩展方法能够有效提高用户查询的查准率和查全率。
第十届和谐人机环境联合学术会议
数据驱动的燃气涡轮机跳闸预警方法的研究
谢晨,王睿智,李 飏,苗夺谦,焦 娜
计算机科学. 2015, 42 (6): 23-27.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.005
摘要 ( 145 )   PDF(945KB) ( 311 )   
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燃气涡轮机已被广泛运用于现代工业中,其跳闸事件的发生将产生巨大的经济损失,因此,对燃气涡轮机的跳闸事件进行预测有重要的经济意义。然而,燃气涡轮机跳闸的预测研究是一个崭新的领域,研究成果非常有限,且缺乏数据驱动的预测方法和理论研究。从数据的预处理开始,研究了从数据的归一化、特征选择到特征值选择、特征值粒化等系列问题,并从各个角度设计了Elman神经网络的预测模型实验,对实验结果进行对比,得到了一系列建立并改善数据驱动的Elman网络跳闸预警系统的方法和有益经验,以供其他相关研究参考。
一种Hadoop中基于作业类别和截止时间的调度算法
李曌,滕飞,李天瑞,杨浩
计算机科学. 2015, 42 (6): 28-31.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.006
摘要 ( 109 )   PDF(405KB) ( 378 )   
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Hadoop是一种开源可靠的分布式计算框架,而MapReduce是处理超大规模数据集的编程模型。鉴于Hadoop内置的调度器不能很好地处理类别不同且有截止时间的作业的调度,提出了一种基于作业类别和截止时间的作业调度算法。作业分为CPU密集型和I/O密集型,并根据截止时间设置优先级来实现作业的调度。实验结果表明,该算法在充分利用集群的CPU和磁盘I/O的同时,能满足作业的截止期需求,当同一时间段内截止时间相近时算法达到最优,当某一队列中作业截止时间均比另一种队列短时,算法效率最低。
基于人脸图像的年龄估计
林时苗,毛晓蛟,杨育彬
计算机科学. 2015, 42 (6): 32-36.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.007
摘要 ( 99 )   PDF(678KB) ( 405 )   
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年龄是人固有的生物特征,随着年龄的变化,人脸特征也不断变化。近年来基于人脸图像的年龄估计方法的研究不断深入。基于人脸图像的年龄估计主要有两个阶段:特征提取和估计方法。针对以上两个阶段,分别提出相应的方法。在特征提取方面,为了更好地描述年龄变化,特别是针对未成年人,引入了方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)特征,并将其与局部二元模式(Local Binary Pattern,LBP)特征进行融合;在估计方法方面,提出了软双层估计模型, 其采用由粗到细的策略。首先,在第一层将人脸分成“未成年人”与“成年人”两类;然后,在第二层通过在两类的边界设置重叠区域,分别对其建立年龄估计模型,以对第一层的错误分类进行补救。通过实验发现,融合的特征具有更强的年龄判别性,同时,软双层模型也进一步提高了年龄估计的准确度。
基于相交邻域粗糙集的基因微阵列数据分类
孟军,李锐,郝涵
计算机科学. 2015, 42 (6): 37-40.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.008
摘要 ( 99 )   PDF(411KB) ( 284 )   
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在对基因微阵列数据的特征选择和分类的研究中,粗糙集理论是一个可以消除冗余基因的有效工具。但是传统的粗糙集模型不能很好地处理连续型数值数据,而离散化方法可能会导致信息的丢失。为此,提出了一种基于相交邻域粗糙集模型的属性约简算法,即将传统粗糙集中的距离邻域扩展为相交邻域,采用基于集合的方式来定义近似,以此构建粗糙集模型。在癌症数据集上进行实验,结果表明基于集合近似和相交邻域的粗糙集模型可以取得较好的分类效果,并且通过对选择出的基因进行GO术语分析,进一步证明了该模型的有效性。
一种基于数据相关性的半监督模糊聚类集成方法
冯晨菲,杨燕,王红军,徐英歌,王韬
计算机科学. 2015, 42 (6): 41-45.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.009
摘要 ( 113 )   PDF(663KB) ( 232 )   
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现有的半监督聚类集成方法能利用先验信息,使集成的准确性、鲁棒性和稳定性得到提高,但在集成阶段加入成对约束信息时,只考虑了给定的约束信息而忽视了约束点与被约束点的邻域点之间的关系。针对此问题,提出了一种基于数据相关性的半监督模糊聚类集成方法。该方法首先利用半监督模糊聚类算法建立集成信息矩阵,并将其转换为相似性矩阵;然后,利用已知的约束信息及约束点与被约束点的邻域点之间的关系来修改相似性矩阵;最后,利用图划分算法得到最终的聚类结果。真实数据上的实验结果表明,提出的方法可以有效提高聚类质量。
基于优势关系的序形式背景约简
贺明利,魏玲
计算机科学. 2015, 42 (6): 46-49.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.010
摘要 ( 117 )   PDF(366KB) ( 304 )   
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形式概念分析是知识获取的一种有效工具,已被广泛应用到各个领域。从序形式背景出发,首先利用优势关系作为标准尺度,将序形式背景转化成单值形式背景;其次利用原有单值背景的差别矩阵给出单值背景的约简,进而得到基于优势关系的序形式背景的约简及属性特征的判定定理;最后将基于优势关系的序形式背景的约简与序信息系统的约简进行比较。
一种对应约束的决策表属性约简算法
成红红,张晓琴,李飞江,钱宇华
计算机科学. 2015, 42 (6): 50-53.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.011
摘要 ( 110 )   PDF(310KB) ( 277 )   
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决策表属性约简是粗糙集理论中的重要问题,经典决策表属性约简方法从保持论域划分能力的角度出发,选择最优条件属性约简集。从决策属性与条件属性的相关性角度出发,将决策表属性约简思想与传统统计学中的对应分析方法相结合,提出了一种量化决策属性与条件属性之间依赖关系的度量,称为投影区分度,并基于此发展了一种决策表属性约简算法。最后用简单实例说明了该方法的正确性。
序信息系统中基于粗糙集的证据获取与合成
樊兵娇,徐伟华
计算机科学. 2015, 42 (6): 54-56.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.012
摘要 ( 108 )   PDF(242KB) ( 235 )   
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通过在决策序信息系统中引入证据理论,提出一种基于粗糙集的证据获取与合成方法。利用证据信任度计算近似条件概率分配,根据属性重要度和证据支持度计算权重,然后用合成公式对近似条件概率分配进行合成,得到决策。
基于信息熵与SIFT算法的天文图像配准
岳昕,尚振宏,强振平,刘 辉,付晓东,张志华
计算机科学. 2015, 42 (6): 57-60.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.013
摘要 ( 161 )   PDF(855KB) ( 310 )   
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天文图像配准是研究天体运动的一项关键技术,图像内部结构往往存在轻微的不规则运动。但是图像配准涉及到计算整个图像的变换关系,在此情况下,无论是采用基于统计特征还是基于局部特征的配准方法,都难以取得理想的效果。为此,提出基于信息熵与SIFT算法的天文图像配准方法。该方法首先需对图像进行均匀分块并计算每块熵值,以熵值最大者作为配准的局部子图,然后通过尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)及仿射变换建立变换关系,继而利用局部子图变换关系完成图像的配准。该方法一方面能缩短变换关系的建立时间,另一方面能保证图像中信息熵最大区域配准,有效提高天文图像配准质量。
基于语义理解和机器学习的混合的中文文本情感分类算法框架
徐健锋,许 园,许元辰,张远健,刘 清
计算机科学. 2015, 42 (6): 61-66.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.014
摘要 ( 119 )   PDF(534KB) ( 405 )   
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快速、准确和全面地从大量互联网文本信息中定位情感倾向是当前大数据技术领域面临的一大挑战。文本情感分类方法大致分为基于语义理解和基于有监督的机器学习两类。语义理解处理情感分类的优势在于其对不同领域的文本都可以进行情感分类,但容易受到中文存在的不同句式及搭配的影响,分类精度不高。有监督的机器学习虽然能够达到比较高的情感分类精度,但在一个领域方面得到较高分类能力的分类器不适应新领域的情感分类。在使用信息增益对高维文本做特征降维的基础上,将优化的语义理解和机器学习相结合,设计了一种新的混合语义理解的机器学习中文情感分类算法框架。基于该框架的多组对比实验验证了文本信息在不同领域中高且稳定的分类精度。
不完备形式背景下近似概念格的公理化方法
张慧雯,刘文奇,李金海
计算机科学. 2015, 42 (6): 67-70.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.015
摘要 ( 101 )   PDF(352KB) ( 246 )   
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提出了由两个完备形式背景构造不完备形式背景的方法。基于完备形式背景公理化的方法得到了近似概念格的公理组,并给出了近似概念格的构造方法,其发展了不完备形式背景下近似概念格的理论。
基于离散粒子群算法的动态Web服务组合
张燕平,荆紫慧,张以文,钱付兰,石 磊
计算机科学. 2015, 42 (6): 71-75.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.016
摘要 ( 146 )   PDF(395KB) ( 270 )   
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随着互联网中Web服务数量急剧增加,如何从大量候选服务中快速、动态地选择出满足用户QoS需求的服务组合是亟待解决的关键问题。提出一种基于离散粒子群智能优化算法的DDPSO算法,以解决动态Web服务组合问题。首先引入Skyline技术来剔除冗余候选服务,以降低服务选择时空开销。其次针对PSO易陷入早熟收敛状态,使用Trimming Operators保证粒子群多样性,增强全局搜索能力。最后通过真实数据集和随机数据集的大量仿真实验验证了本算法的可行性和有效性。
基于粒计算的逻辑函数快速粒约简算法
马贺,张裕,陈泽华
计算机科学. 2015, 42 (6): 76-78.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.017
摘要 ( 110 )   PDF(310KB) ( 256 )   
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逻辑函数是描述数字电路中输入变量与输出变量之间逻辑因果关系的重要工具,研究逻辑函数的约简具有重要的理论和实际意义。针对计算机化简逻辑函数普遍存在的算法复杂度高、运算速度慢的问题,将粒计算思想与启发式搜索相结合来约简逻辑函数。首先将逻辑函数转化为最小项之和的表达形式,按照粒度由粗到细的次序,在不同粒度下的知识空间中利用吸收律和最小项之间的统计信息求取信息粒,当所有信息粒对应的最小项覆盖论域时,算法结束。算法由MATLAB编程实现。通过计算实例和算法复杂度分析证明了算法的快速性和有效性。
格观念下的知识约简
马丽,米据生
计算机科学. 2015, 42 (6): 79-81.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.018
摘要 ( 106 )   PDF(270KB) ( 273 )   
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经典的信息系统可看作是一种特殊的格结构。从格的角度给出了知识约简和协调集的概念,借助粗糙集的思想定义了一对新的上下近似算子,并在此基础上通过定义可辨识集,给出了约简和相对约简的判定定理。这种表示更深层次地揭示了知识的本质,将知识约简的已有相关结果做了进一步拓广。
基于三支决策的支持向量机增量学习方法
徐久成,刘洋洋,杜丽娜,孙林
计算机科学. 2015, 42 (6): 82-87.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.019
摘要 ( 80 )   PDF(740KB) ( 280 )   
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针对典型的支持向量机增量学习算法对有用信息的丢失和现有支持向量机增量学习算法单纯追求分类器精准性的客观性,将三支决策损失函数的主观性引入支持向量机增量学习算法中,提出了一种基于三支决策的支持向量机增量学习方法。首先采用特征距离与中心距离的比值来计算三支决策中的条件概率;然后把三支决策中的边界域作为边界向量加入到原支持向量和新增样本中一起训练;最后,通过仿真实验证明,该方法不仅充分利用有用信息提高了分类准确性,而且在一定程度上修正了现有支持向量机增量学习算法的客观性,并解决了三支决策中条件概率的计算问题。
条件概率描述下的多粒度覆盖粗糙集模型研究
刘财辉,涂小强
计算机科学. 2015, 42 (6): 88-92.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.020
摘要 ( 87 )   PDF(308KB) ( 285 )   
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在覆盖空间中,利用元素的最小描述并结合条件概率的概念,将经典多粒度粗糙集进行拓展,提出了3种条件概率描述下的多粒度覆盖粗糙集模型;研究了模型的一些基本性质,指出它们是一些已有多粒度覆盖粗糙集模型的泛化形式;最后探讨了几种模型之间的关系。
基于主题与三支决策的文本情感分析
王磊,黄河笑,吴兵,郑任儿
计算机科学. 2015, 42 (6): 93-96.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.021
摘要 ( 107 )   PDF(347KB) ( 456 )   
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近年来,情感计算已经成为自然语言处理与人工智能领域的一个研究热点,而文本情感分析是情感计算的一个重要组成部分。提出了一个基于主题特征与三支决策理论相融合的多标记情感分类方法。 首先采用基于主题的情感识别模型判断句子的多标记情感类别,在此基础上结合三支决策理论,最终实现对文本篇章的多标记情感分类。实验结果表明,该方法在文本篇章的多标记情感类别识别上取得了令人满意的结果。
粗糙集的两种相似性度量
林娟,米据生,解 滨
计算机科学. 2015, 42 (6): 97-100.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.022
摘要 ( 91 )   PDF(290KB) ( 242 )   
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粗糙集理论是一种新的处理模糊和不确定性知识的软计算工具。在近似空间中,首先基于集合的上下近似给出了一种粗糙集间的相似度量方法。然后通过定义一种基于粗糙隶属函数的包含度,给出了另外一种粗糙集间的相似度量方法,并分别研究了这两种相似度量方法的有关性质。最后讨论了这两种相似度量方法之间的关系。
动态高斯变异和随机变异融合的自适应细菌觅食优化算法
张新明,尹欣欣,冯梦清
计算机科学. 2015, 42 (6): 101-106.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.023
摘要 ( 120 )   PDF(483KB) ( 361 )   
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针对细菌觅食优化(Bacterial Foraging Optimization,BFO)算法在高维函数优化上性能较差和普适性不强的问题,提出一种动态高斯变异和随机变异融合的自适应细菌觅食优化算法。首先,将原随机迁徙方案修改为动态高斯变异与随机变异融合的迁徙方法,即搜索前期利用随机迁徙有利于增加解的多样性,获得全局最优解,搜索后期改用动态的高斯变异来提高算法的收敛速度;然后,对趋化操作中的步长参数使用动态调整和自适应调整来增强算法的普适性;最后,构建全局极值感应机制使优化更有效,从而获得了一种高性能的自适应BFO算法,以便能够高效解决高维函数的优化问题。14个高维函数优化的仿真结果表明,提出的算法不仅优化效果好、普适性强,而且能以更快的速度找到全局最优解,性能优于SBFO、POLBBO、 BFAVP 和 RABC算法。
基于不协调决策信息系统的有效教学影响因素分析
陈亚菲,王霞
计算机科学. 2015, 42 (6): 107-110.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.024
摘要 ( 128 )   PDF(384KB) ( 228 )   
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有效教学理念的推广与实施是新课程改革的重点项目之一,然而在深入贯彻有效教学方针的过程中,教学效果不明显等问题不断凸显。首先根据粗糙集约简理论给出约简算法。其次在对有效教学影响因素进行实地调查研究的基础上,通过随机抽样得到有关有效教学影响因素分析表,并将其转化为决策信息系统。然后利用约简算法对有效教学影响因素实例进行分析,得到分布约简、最大分布约简、分配约简、下近似约简和上近似约简。最后对有效教学影响因素决策信息系统的约简结果进行解释,从而指导有效教学方案的制定,提高有效教学的效果。
网络与通信
一种基于TMN8模型的H.264码率控制方法
李娜,王中元,何政,傅佑铭,常军
计算机科学. 2015, 42 (6): 111-114.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.025
摘要 ( 118 )   PDF(702KB) ( 256 )   
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针对TMN8码率控制模型存在的一些局限客观上限制了其在实时视频通信中性能的问题,提出了3个方面的改进措施:目标比特率计算、图像中心加权、分层次码率控制。同时,针对H.264码率控制中存在的码率控制与RDO运动估计间互为因果的矛盾,提出一种两遍运动估计的解决方案,并充分利用预运动估计阶段产生的附带信息来加速和优化编码过程。最终实现了一种基于TMN8模型的精确的H.264码率控制方法。实验结果和在SIP视频会议系统中的具体应用都表明,本方法对提高实时通信系统的视频品质和QoS均起到了积极效果。
WSN中考虑负载均衡的贪婪寻优中继节点布局算法的研究
张航,佟晓筠,王 翥
计算机科学. 2015, 42 (6): 115-119.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.026
摘要 ( 139 )   PDF(946KB) ( 260 )   
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针对目前WSN中的中继节点布局算法中忽略负载均衡的问题,首先引入通信路径不可逆等优化模型来进行节点布局;其次,提出阈值法及平均值法来动态更新网络中各路径的负载;然后针对负载均衡与节点数目难两全的问题,提出一种优化贪婪寻优算法,使得在考虑负载的同时,所需节点的数目能尽量减少。测试结果表明,使用不考虑负载的传统贪婪寻优算法以及使用考虑负载均衡的优化贪婪寻优算法进行节点布局时,两种算法所耗费的节点数目相差无几,然而后者却能够使整个网络的负载更为平均,更适合于实际应用中灵活多变、环境复杂的无线传感器网络,具有更深的实际意义。
基于多属性判决的网络选择算法
张钰,刘胜美
计算机科学. 2015, 42 (6): 120-124.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.027
摘要 ( 136 )   PDF(386KB) ( 305 )   
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异构网络中,针对如何根据不同业务的特性选择合适的判决参数并利用这些参数来选择最适合的网络以及通过网络负载均衡来减少切换次数和切换失败可能性等问题,提出了一种基于多属性判决的网络选择算法——TAU-MADM算法。考虑到网络客观属性和用户偏好,进行两次判决:第一次判决采用TOPSIS算法,仅考虑网络客观属性,当备选网络方案相当接近时进行第二次判决;第二次判决采用AHP算法计算权重,并采用ANP网络分析法消除属性之间的依赖性,之后构造效用函数,根据每个网络的效用函数值进行网络选择。仿真结果表明,该算法考虑了网络负载均衡,有效地降低了平均切换率和平均切换阻塞率。
无线网络中优化TCP性能的网络编码方法研究
葛卫民,许文庆,朱海颖,李娟,冉放
计算机科学. 2015, 42 (6): 125-130.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.028
摘要 ( 103 )   PDF(501KB) ( 305 )   
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网络编码的出现为改进网络的传输性能提供了新的方法。J.K.Sundararajan等人将网络编码技术与传输控制协议相结合,提出了基于网络编码的TCP/NC协议,其在改进无线网络中传统TCP的性能方面取得了明显效果。但该协议及其改进协议存在的数据传输和解码操作同步性问题会严重影响TCP/NC性能。提出的改进协议TCP/NCW根据解码时间调节解码窗口,以确保数据传输和解码操作同步,从而获得更好性能。运用排队论分析了TCP/NCW最优解码窗口的存在性。在NS2中的仿真结果表明,在静态场景和动态场景下TCP/NCW的吞吐率比TCP/Vegas和TCP/NC有显著提高,同时也具有较好的公平性。
多用户视频流分布式最小失真调度算法
姜颖,李艳萍,郭淑霞,李卫平
计算机科学. 2015, 42 (6): 131-134.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.029
摘要 ( 96 )   PDF(336KB) ( 215 )   
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为了提高视频流数据的传输质量,减小视频流数据的失真率,从而提高网络中视频流数据的利用效率,提出了一种多用户视频流分布式最小失真调度方案。该方案采用相加模型来捕捉总的视频失真,建立起视频流失真模型,并通过M/G/1排队模型来进一步建模,得到视频流失真与视频流传输的延迟分布相关性函数,通过优化网络拥塞来进行系统的延迟约束,从而减小视频流失真率;通过同时考虑路由和速率分配问题来得到路由拥塞的最小化最优解,最大限度地减少网络的传输延迟。实验数据结果及对比分析表明,该方案在减小视频流失真比率、缩短视频流传输的延迟时间和控制网络丢包率上均取得了较好的效果。
信息安全
基于LBC的计算机生成图像盲鉴别算法
申铉京,李梦臻,吕颖达,陈海鹏
计算机科学. 2015, 42 (6): 135-138.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.030
摘要 ( 120 )   PDF(689KB) ( 235 )   
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针对现有的计算机生成图像盲鉴别算法选用的分类特征维度较高、通用性差等问题,提出了一种基于局部二进制计数模式的计算机生成图像盲鉴别算法。首先,将原始图像由RGB颜色空间转换为HSV颜色空间;然后,提取HSV颜色空间图像及其下采样图像的局部二进制计数模式矩阵,求取矩阵归一化直方图;最后,将上述直方图作为分类特征送入SVM分类器,实现计算机生成图像的盲鉴别。实验结果表明,该算法可以有效地鉴别自然图像和计算机生成图像,与现有算法相比具有更高的识别率和较低的特征维度。
隐私保护的参与式感知数据分享与访问方案
刘树波,王颖,刘梦君
计算机科学. 2015, 42 (6): 139-144.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.031
摘要 ( 95 )   PDF(598KB) ( 233 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
随着移动设备的发展,参与式感知具有广泛的应用前景。由于参与式感知的用户主体是具有社会属性的人,因此,其面临许多传统传感器网络未曾遇到的问题,用户在 采集与共享数据过程中的安全与隐私问题便是其中之一,在用户与用户交互过程中怎样使用户通过单次交易就能获得全部必需的数据,以及在获得全部必需数据的同时如何保证用户的身份隐私和偏好隐私是用户十分关心的问题,也是参与式感知应该解决的问题。首先,通过采用双线性映射和盲签名来保护用户的身份隐私;其次,采用布隆过滤器,使用户通过单次数据交易就能获得全部必需的数据,同时保护用户的偏好隐私不被泄露给匹配失败的数据提供者;最后,通过分析表明了该方案的安全性和可行性。
大数据环境下用户口令认证风险分析及对策
付永贵,朱建明
计算机科学. 2015, 42 (6): 145-150.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.032
摘要 ( 99 )   PDF(537KB) ( 237 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
认证是信息安全的基本服务之一,口令认证是最常用的认证方法,但是目前用户口令设置存在许多隐患和风险。在分析目前用户口令设置存在的问题的基础上,提出了大数据环境下用户口令防护的攻防博弈模型,分析指出攻击者借助大数据分析技术能提高对用户口令的破译能力,而用户要想确保其安全性或更进一步降低其风险性则需要设置更有效的口令,使用身份交叉认证技术或动态跟踪用户访问信息系统行为的技术,降低大数据分析成本。提出相应的对策并使用用户数据画像思想建立大数据环境下信息系统用户身份交叉认证模型,通过模拟实验对模型的有效性进行验证。
一种改进的H.264运动估计信息隐藏算法
王炜,林夕杰,李孝琴
计算机科学. 2015, 42 (6): 151-157.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.033
摘要 ( 91 )   PDF(1622KB) ( 216 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
基于H.264特有的1/4像素精度运动估计,提出一种改进的mH.264运动估计信息隐藏算法。通过修改宏块中每个分割块的最佳匹配位置,利用分割块匹配位置与待嵌二进制信息之间的映射规则,将信息隐藏到分割块的匹配位置中。信息的提取基于解码器中亮度像素内插过程,不需原始视频参与,属于盲提取机制。实验结果表明,改进的H.264运动估计信息隐藏算法在不明显降低视频质量的前提下提高了隐藏容量,降低了系统开销,具有较高的整体性能。
随机背包公钥密码的分析与改进
王青龙,赵祥模
计算机科学. 2015, 42 (6): 158-161.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.034
摘要 ( 90 )   PDF(329KB) ( 305 )   
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针对随机背包公钥密码方案,提出一种私钥恢复攻击方法。发现Wang等人所构造的随机背包公钥方案实际上是隐含使用了一个特殊的超递增背包。通过使用普通超递增背包代替该特殊超递增背包,将超递增背包隐藏在随机选择的背包中,对原方案进行了改进,提出一种新的基于中国剩余定理的背包公钥密码方案。改进后的方案消除了原方案存在的设计缺陷,能够抵抗针对原方案提出的格规约攻击、低密度攻击以及shamir攻击。
一种基于完整性保护的终端计算机安全防护方法
李清宝,张平,曾光裕
计算机科学. 2015, 42 (6): 162-166.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.035
摘要 ( 89 )   PDF(832KB) ( 260 )   
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终端计算机是网络空间活动的基本单元,其安全性直接关系着网络环境和信息系统的安全。提出了一种基于完整性保护的终端计算机安全防护方法,它将完整性度量和实时监控技术相结合,保证终端计算机运行过程的安全可信。建立了以TPM为硬件可信基、虚拟监控器为核心的防护框架,采用完整性度量方法建立从硬件平台到操作系统的基础可信链;在系统运行过程中监控内核代码、数据结构、关键寄存器和系统状态数据等完整性相关对象,发现并阻止恶意篡改行为,以保证系统的完整、安全和可靠。利用Intel VT硬件辅助虚拟化技术,采用半穿透结构设计实现了轻量级虚拟监控器,构建了原型系统。测试表明,该方法能够对终端计算机实施有效的保护,且对其性能的影响较小。
基于免疫危险理论的网络安全态势评估
陈妍伶,汤光明,孙怡峰
计算机科学. 2015, 42 (6): 167-170.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.036
摘要 ( 94 )   PDF(330KB) ( 255 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
为实时定量评估网络安全态势,提出了一种基于免疫危险理论的网络安全态势评估方法。通过研究免疫运行机制,定义了网络安全问题中的抗原、抗体和免疫细胞,描述了危险信号的判断规则,准确识别出了抗原。在分析免疫应答机制和免疫平衡机制中抗体浓度变化原因的基础上,给出了抗体浓度的计算方法。最后,结合抗体浓度与危险程度的关系,建立了基于抗体浓度的危险感知模型以实时定量评估网络安全态势。仿真实验表明,所提方法计算出的抗体浓度准确地反映了系统面临的危险程度,能够为网络管理提供有效的决策支持。
一个标准模型下的匿名IBE方案
杨坤伟,李顺东
计算机科学. 2015, 42 (6): 171-174.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.037
摘要 ( 131 )   PDF(307KB) ( 267 )   
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大多数基于身份的加密方案(Identity-based Encryption,IBE)不具备接收者匿名性。提出了一个匿名IBE方案,方案基于判定性双线性DH假设(Decisional Bilinear Diffie-Hellman,DBDH),对于选择明文攻击(Chosen Plaintext Attack,CPA)是安全的。最后,给出了方案正确性证明、匿名性分析以及安全性证明。方案的优势是加密过程不需要对运算、接收者匿名等。与Gentry的方案相比,本方案所基于的困难性问题更常见,弥补了DBDH假设下匿名IBE的空缺。
软件与数据库技术
混合架构下多请求模式的缓存替换模型研究
曹旻,刘文中
计算机科学. 2015, 42 (6): 175-180.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.038
摘要 ( 114 )   PDF(517KB) ( 392 )   
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针对多类型多访问模式应用的需求,在GDSF算法的基础上,引入平均访问间隔和最近访问间隔两个特性以增强算法的适应性;建立缓存结构模型,通过双关键字索引机制,快速索引缓存对象,降低系统开销;对超过一定大小的文件采取后缀预取策略以增加缓存中数据对象的个数。在课题应用背景下,与传统算法的对比实验表明,该方法能够减少缓存的平均请求等待时间,提高对象命中率和字节命中率 ,增强了缓存替换算法对多类型多请求模式应用的适应性。
基于特征尺度均衡的Linux系统双阈值任务调度算法
崔永君,张永花
计算机科学. 2015, 42 (6): 181-184.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.039
摘要 ( 94 )   PDF(372KB) ( 210 )   
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在嵌入式Linux操作系统的设计和应用中,操作系统经过移植后运行在不同的硬件平台上,它需要一种有效的任务调度算法来实现进程管理和内存管理,以提高系统运行效率。提出了一种基于特征尺度均衡的Linux系统双阈值任务调度算法,分析了嵌入式Linux的内核结构,构建了系统任务调度模型。该算法对以往各类型任务的到达频率、执行时间等信息流进行统计,并提取特征尺度,在Linux系统的全局任务调度中心将所有任务进行融合,输入系统总调度器,得到尺度优化目标函数,进行特征尺度均衡处理;把均衡后的特征尺度时间轴划分成各个相邻但不重合的任务匹配平滑窗口,通过双阈值权衡判决实现对Linux系统的任务调度。仿真结果表明,采用该算法进行Linux嵌入式任务调度,具有较高的执行效率,CPU利用率高,整体性能优于传统算法。
动态自适应软件体系结构重配置研究
陈向东
计算机科学. 2015, 42 (6): 185-188.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.040
摘要 ( 114 )   PDF(433KB) ( 271 )   
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在当前的自适应软件研究中,人们将更多的关注点放在环境感知、服务质量建模、编程语言等方面,从而导致缺乏对自适应过程和原理的深入揭示的问题。关注体系结构,研究动态自适应过程,提出了一种软件体系结构重配置方法。该方法通过对构件、连接子的添加、删除和替换等操作来调整体系结构。基于云计算的服务器池大小动态自适应调整实验表明,动态自适应能提高系统的可信度,降低运行费用。
译码制导的动态二进制翻译优化
董卫宇,王瑞敏,戚旭衍,曾韵
计算机科学. 2015, 42 (6): 189-192.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.041
摘要 ( 130 )   PDF(449KB) ( 478 )   
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提出了一种译码制导的轻量级动态二进制翻译优化技术,该技术在译码阶段提取源指令的高层语义信息,结合上下文对其进行标注,并在翻译阶段利用标注信息直接生成优化的目标指令。该技术可识别动态二进制翻译系统中主要的基本块级优化机会,去除load/store冗余、精确异常导致的冗余和标志位处理冗余。测试表明,相比QEMU,该优化技术的跨平台x86系统虚拟机ARCH-BRIDGE的翻译开销降低了53%,翻译块尺寸降低了78%,load和store操作数量分别了降低了50%和21%。
二维混合数据分布下相关性检测的新方法HY-COCA
曹巍,王秋月,覃雄派,王珊
计算机科学. 2015, 42 (6): 193-203.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.042
摘要 ( 94 )   PDF(1487KB) ( 232 )   
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混合数据分布是指数据分布的不同区域具有不同的特殊分布。例如销售额和地区两个属性之间,在销售额比较低的数值区间中,两者呈现近似相互独立的数据分布;而在销售额比较高的数值区间,二者呈现近似函数依赖的数据分布。现有检测数据相关性的研究专注于给出一个总体的二维相关性的度量,而无法检测出子区域的特殊相关性。在统计分析时,这类具有特殊相关性的子区域有更丰富的统计意义,值得引起重视。研究并提出了存在这类混合数据分布的情况下,检测数据相关性的新方法HY-COCA。该方法在熵相关系数的基础上,缩小了子区域的搜索空间,与Naive方法相比,降低了复杂度;同时HY-COCA还讨论了子区域的相关性差异判别与结果展示等问题。在生成的数据和测试基准数据上进行了实验,结果验证了方法的有效性。
人工智能
多目标动态车辆路径问题建模及优化
周慧,周良,丁秋林
计算机科学. 2015, 42 (6): 204-209.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.043
摘要 ( 99 )   PDF(488KB) ( 1002 )   
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针对物流配送中动态车辆路径优化问题,综合考虑动态需求、路网影响、车辆共享、时间窗以及客户满意度,建立了多目标动态数学规划模型,该模型能更好地描述现代物流配送问题。同时,提出一种两阶段求解策略,第一阶段采用多目标混合粒子群优化算法获取预优化阶段Pareto最优解,采用改进的粒子状态更新策略并融合模拟退火操作提升粒子群搜索性能,采用自适应网格技术保持解的分布性;第二阶段对客户的需求变化采用贪婪插入和变邻域搜索进行实时路径调整。实验表明,该算法在解空间中有更好的探寻能力,并能快速收敛到全局最优,满足动态路径优化实时性要求。
改进的基于简化二进制分辨矩阵的属性约简方法
王亚琦,范年柏
计算机科学. 2015, 42 (6): 210-215.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.044
摘要 ( 105 )   PDF(731KB) ( 203 )   
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
在基于二进制分辨矩阵的属性约简方法中,删除法即从属性全集中依次删除冗余属性,直至剩余的属性集是一个最小约简。针对传统的基于二进制分辨矩阵的删除法效率较低且得不到最小约简的问题,提出一种改进的二进制分辨矩阵属性约简方法。首先对决策表进行简化,然后给出一种改进的简化二进制分辨矩阵方法;其次通过一个新的属性约简度量方法一次性删除多个属性,并从理论上分析了该方法的可行性;最后通过实验证明了得到的约简结果是最小约简。
基于S型曲线的指标权重确定方法
何逢,燕雪峰,周勇
计算机科学. 2015, 42 (6): 216-219.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.045
摘要 ( 92 )   PDF(416KB) ( 563 )   
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针对动态系统的多指标多决策者综合评价问题,目前的赋权法很少考虑决策者评价可信度及指标权重随评价对象变化而变化的情况,因此提出一种基于置信度的参数可调的S型曲线指标赋权模型。在专家打分法的基础上,通过引入专家权威性和差异性系数来确定专家置信度,提高专家评价的可信度,运用可调参数来校准基于置信度的指标赋权模型,使其能较好地解决评价者与动态系统中指标权重之间的非线性关系,增加了赋权模型的灵活性。结合实例确定指标权重的结果符合客观实际,验证了此方法的可行性和实用性,它为确定指标权重提供了一种新的有效途径。
面向评论信息的跨领域词汇情感倾向判别方法
吴斐,张玉红,胡学钢
计算机科学. 2015, 42 (6): 220-222.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.046
摘要 ( 96 )   PDF(597KB) ( 233 )   
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词汇的情感倾向判别对文本情感分类具有重要意义。已有方法多假设存在基准词,根据目标词与基准词的关联度来判别目标词的情感倾向。实际应用中,尤其是评论语料库中基准词往往存在情感歧义问题,从而影响判别结果的准确性。基于上述分析,面向给定语料库,提出一种基准词的提取和消歧方法,并在此基础上实现跨领域的词汇情感倾向判别。首先在任一标记语料库中自动提取候选基准词;然后基于共现矩阵评估并过滤部分具有情感歧义的基准词;最后通过计算基准词与目标词的相似性,实现目标词的情感倾向判别。实验结果表明了方法的有效性和可行性。
一种符号型增量数据标签算法
李艳红,李德玉,王素格
计算机科学. 2015, 42 (6): 223-227.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.047
摘要 ( 90 )   PDF(400KB) ( 235 )   
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数据标签是一种提高增量数据聚类效率的简单而有效的方法。数据标签就是分配每个新增数据点到与之最相似的簇的过程。符号数据分析的难点之一在于缺少一种恰当的方法来定义数据点与数据簇之间的相似性。为此,将簇代表定义为簇中所有属性的属性值及其在簇中的频率构成的列表,用信息熵的变化来定义“点-簇”不相似性。基于此不相似性度量,设计了一个符号型增量数据标签算法来分配无标记数据到恰当的簇。在公开数据集和文本语料上的对比实验表明,该数据标签算法不但数据标记精度高、时间开销小,而且有较好的可伸缩性。
基于最近邻的主动学习分词方法
梁喜涛,顾磊
计算机科学. 2015, 42 (6): 228-232.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.048
摘要 ( 90 )   PDF(510KB) ( 246 )   
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分词是中文自然语言处理中的一项关键基础技术。为了解决训练样本不足以及获取大量标注样本费时费力的问题,提出了一种基于最近邻规则的主动学习分词方法。使用新提出的选择策略从大量无标注样本中选择最有价值的样本进行标注,再把标注好的样本加入到训练集中,接着使用该集合来训练分词器。最后在PKU数据集、MSR数据集和山西大学数据集上进行测试,并与传统的基于不确定性的选择策略进行比较。实验结果表明,提出的最近邻主动学习方法在进行样本选择时能够选出更有价值的样本,有效降低了人工标注的代价,同时还提高了分词结果的准确率。
基于聚类集成的高铁故障诊断分析
陈云风,王红军,杨燕
计算机科学. 2015, 42 (6): 233-238.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.049
摘要 ( 79 )   PDF(782KB) ( 286 )   
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聚类集成是对若干独立基聚类器的结果进行组合,从而得到一个对原始数据最优的聚类结果。聚类集成能够减小噪声和孤立点对结果的影响,同时增强聚类结果的鲁棒性和稳定性。从3方面阐述了基于聚类集成的高铁故障诊断分析:1)将原始高铁仿真数据通过傅里叶变化把信号从时域转换到频域,再用不同的特征选择算法进行数据预处理分析;2)分别采用Affinity Propagation(AP)、模糊C均值(FCM)、高斯混合模型(EmGauussian)、Kmeans 4种不同的聚类算法对预处理后的数据进行分析比较;3)引入HGPA、MCLA、CSPA 3种不同聚类集成模型,将得到的基聚类结果分别进行集成。首次把聚类集成算法运用于高铁故障分析中,对比实验结果表明,该方法相比于单个的聚类算法能够更准确有效地进行高铁故障诊断。
基于特征贡献度加权高斯核函数的粗糙one-class支持向量机
田浩兵,朱嘉钢,陆 晓
计算机科学. 2015, 42 (6): 239-242.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.050
摘要 ( 87 )   PDF(363KB) ( 405 )   
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粗糙one-class支持向量机(ROCSVM)是一种一类支持向量机,它通过核函数映射,定义上近似超平面和下近似超平面,使得训练样本能根据在粗糙间隔中的位置,自适应地对决策超平面产生影响。由于ROCSVM训练集只有正类样本,因此充分挖掘和利用训练样本的分类特征对于提高ROCSVM的分类性能有重要意义。为此,提出了一种基于训练样本分类特征贡献度的加权高斯核函数(λ-RBF):先对训练样本做主成分分析(PCA)得到按特征值排序的向量集,以此向量集构造核函数,使得特征值较大的维度在核函数中起较大的作用。在UCI标准数据集和仿真数据上的实验结果表明:与一般RBF的ROCSVM相比,基于λ-RBF的ROCSVM有着更好的泛化性和更高的识别率。
朴素并行LDA
高阳,严建峰,刘晓升
计算机科学. 2015, 42 (6): 243-246.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.051
摘要 ( 123 )   PDF(574KB) ( 222 )   
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并行潜在狄利克雷分配(LDA)主题模型在计算与通信两方面的时间消耗较 大,导致训练模型的时间过长,因而无法被广泛应用。提出朴素并行LDA算法,针对计算和通信分别提出改进方法。一方面通过加入单词影响因子以及设置阈值的方法来降低文本训练的粒度,另一方面通过降低通信频率来减少通信时间。实验结果表明,优化后的并行LDA在保证精度损失为1%的前提下,将训练速度提高了36%,有效提高了并行的加速比。
多变异策略的自适应差分演化算法
周雅兰,徐 志
计算机科学. 2015, 42 (6): 247-250.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.052
摘要 ( 118 )   PDF(415KB) ( 562 )   
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差分演化(Differential Evolution,DE)算法的性能依赖于变异策略的选择和控制参数的设置。不同问题对DE的变异策略和参数的设置各不相同。为了提高DE的性能,提出一种多变异策略的自适应差分演化算法,建立由多种变异策略组成的策略池,两个主要参数自适应策略控制。为了验证所提算法的性能,在测试数据集CEC2013上进行了实验,并将其与使用6种不同变异策略的原始DE和4种改进DE进行比较。实验结果表明,提出的算法是一种有效的DE变种,其性能优于其它DE。
基于改进差别矩阵的属性约简增量式更新算法
龙浩,徐 超
计算机科学. 2015, 42 (6): 251-255.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.053
摘要 ( 114 )   PDF(383KB) ( 243 )   
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针对目前基于差别矩阵的属性约简算法需要耗费大量的时间和空间,粗糙集中求属性核和属性约简更新效率低以及有关属性约简的增量式更新算法目前还比较少等问题,提出了一种基于改进差别矩阵的属性约简增量式更新算法。该算法在更新差别矩阵时,仅须插入某一行及某一列,或删除某一行并修改相应的列,因而可有效地提高核和属性约简的更新效率。然后在分析新增对象x与原决策系统对象的关系的基础上,给出了属性约简增量更新算法。理论与实验分析表明,提出的算法提高了属性约简的更新效率,明显降低了时间和空间复杂度。
社交网络中FN算法结果的后处理研究
倪涵,白清源
计算机科学. 2015, 42 (6): 256-261.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.054
摘要 ( 125 )   PDF(991KB) ( 232 )   
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在复杂网络问题的研究中,众多聚类算法的横向比较与改进研究方面的工作在近几年吸引了大量注意并得到深入研究。其中,基于模块度的算法被广泛应用,而模块度也作为评价聚类的一项指标。在这类算法中,基于模块度的快速Newman算法(Fast-Newman algorithm,FN)显得较为突出,许多相关的深入研究由此展开,但多数工作是基于算子改进、应用领域等方向展开的,而对于算法结果的研究工作则更多偏向于评价、测量和总结。该研究从FN算法的结果入手,对算法的分类结果进行数据的后处理。在研究中发现了FN算法中常见的错误类型,并提出了3种不同的解决方案,使得最终结果更加符合实际,达到更好的聚类效果。在部分案例中准确率可提高至100%。
多维贝叶斯网络分类器加速学习算法
傅顺开,李志强 Sein Minn
计算机科学. 2015, 42 (6): 262-267.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.055
摘要 ( 157 )   PDF(510KB) ( 417 )   
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作为概率图模型,无限制多维贝叶斯网络分类器(GMBNC)是贝叶斯网络(BN)应用在多维分类应用时的精简模型,只包含对预测有效的局部结构。为了获得GMBNC,传统方法是先学习全局BN;为了避免全局搜索,提出了仅执行局部搜索的结构学习算法DOS-GMBNC。该算法继承了之前提出的IPC-GMBNC算法的主体框架,基于进一步挖掘的结构拓扑信息来动态调整搜索次序,以避免执行无效用的计算。实验研究验证了DOS-GMBNC算法的效果和效率:(1)该算法输出的网络质量与IPC-GMBNC一致,优于经典的PC算法;(2)在一个包含100个节点的问题中,该算法相对于PC和IPC-GMBNC算法分别节省了近89%和45%的计算量。
采用遗传-退火算法的网格依赖任务可信调度
王洪峰,朱 海
计算机科学. 2015, 42 (6): 268-275.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.056
摘要 ( 100 )   PDF(717KB) ( 224 )   
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针对异构网格环境下的依赖任务调度问题面临的安全性挑战,综合考虑网格资源节点的固有安全性和行为安全性,构建一个网格资源节点身份可靠性度量函数和行为表现信誉度评估策略;同时为了确立任务安全需求与资源节点安全属性之间的隶属关系,定义了安全效益隶属度函数,从而建立了一个网格任务调度的安全可信模型。以此为基础,定义任务需求表示模型和网格资源拓扑模型,提出一种安全可信的网格任务调度新模型。为求解该模型,在遗传算法的基础上,设计新的进化算子即改进的交叉算子、内部交叉算子及作为变异的迁移算子,同时引入模拟退火算法增加搜索精度,从而提出了一种新的遗传-退火算法。仿真实验表明,在相同条件下, 该算法比同类算法在调度长度、安全可信值及收敛性等方面具有更好的综合性能。
基于最大边缘相关的伪相关反馈方法
闫蓉,高光来
计算机科学. 2015, 42 (6): 276-278.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.057
摘要 ( 89 )   PDF(334KB) ( 335 )   
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反馈文档的质量是制约伪相关反馈方法性能的主要因素。为了提高反馈文档的鲁棒性,提出一种基于最大边缘相关的伪相关反馈方法RMMR(Reorder Maximal Marginal Relevance)。该方法通过对查询初检结果进行重调序,使得排序后的前k个文档中,文档间的相似度最小且与查询相关的数目最大。最后,利用查询纯度将影响性能的候选扩展词剔除后进行二次查询。实验结果表明,该方法可以有效地提高反馈文档的鲁棒性。
基于粒子群优化算法的云计算资源调度策略研究
周丽娟,王春影
计算机科学. 2015, 42 (6): 279-281.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.058
摘要 ( 96 )   PDF(323KB) ( 402 )   
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针对移动互联网用户具有移动性的特点,采用移动云的概念来分担计算任务。粒子群算法能够有效地寻找移动互联网的计算资源,从而提高云计算中各个计算资源的分配速度和计算效率。采用粒子群算法,兼顾用户的服务质量,高效调度异构网络中的计算资源,完成具有大计算量的科学计算的云计算资源调度方案。仿真结果表明,所提策略能够提高资源调度的速度,并且能提高云计算的效率。
基于非对称变邻域粗糙集模型的属性约简
惠景丽,潘巍,吴康康,周晓英
计算机科学. 2015, 42 (6): 282-287.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.059
摘要 ( 110 )   PDF(501KB) ( 215 )   
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在分析邻域粗糙集模型弊端的基础上,提出了非对称变邻域粗糙集模型,并以全局属性重要度为启发条件,构造了基于非对称变邻域粗糙集模型的属性约简的启发式算法。利用6个UCI 标准数据集与现有算法进行了比较分析,结果表明,该模型不仅可以选择较少的属性个数,而且还能保持较高的分类能力。
图形图像与模式识别
基于主动轮廓模型的文本检测方法
许肖,顾磊
计算机科学. 2015, 42 (6): 288-292.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.060
摘要 ( 115 )   PDF(1182KB) ( 247 )   
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针对复杂背景下的文本检测问题,提出了一种基于主动轮廓模型的文本检测方法。输入的图像首先经过sobel-laplacian锐化后再由gaussian-laplacian进行过滤。预处理完成后的图片首先通过改进的主动轮廓模型得到初始轮廓,再通过算法的反复迭代扩大或缩小轮廓线得到最终轮廓,最后通过后处理尽量排除非文本块,从而得到最终文本区。区别于以往检测方法,所提方法最终不但可以框出文本行,还可以框出单个文本,有利于后续分割识别的进行。实验表明所提方法可有效检测出图像中的文本。
基于局部特征概率密度估计的三维模型特征提取方法
孙挺,张锦华,耿国华
计算机科学. 2015, 42 (6): 293-295.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.061
摘要 ( 99 )   PDF(308KB) ( 239 )   
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特征提取是三维模型检索中的关键。给出了基于局部特征概率密度估计的三维模型特征提取体系框架。针对三维表面局部几何特征集,利用核密度估计方法估计选定目标点的特定局部特征密度构成特征向量,用以描述三维模型。抽取三维网格模型的单元特征及多个单元特征组合而成的多元特征 支持实现三维模型检索。实验验证了其检索性能优于基于统计的直方图特征提取方法。
基于分形维数的图像边缘提取
关卿,张卫
计算机科学. 2015, 42 (6): 296-298.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.062
摘要 ( 119 )   PDF(761KB) ( 215 )   
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针对医学领域中的红细胞图像要求测出细胞面积、圆度及个数等特征,提出一种基于分形维数的图像边缘提取方法。以分形布朗随机场模型为依据,计算每个像元的分形维数,将原来的灰度空间映射成分形维数空间,在该空间进行边缘检测。实验结果证明,在选择最佳窗口大小的情况下,该方法能突显医学细胞图像的检测特征,并且具有很强的抗噪声能力。
基于视觉标记的增强现实系统建模及配准误差问题研究
张国亮,吴琰翔,王展妮,王田
计算机科学. 2015, 42 (6): 299-302.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.063
摘要 ( 97 )   PDF(1706KB) ( 197 )   
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针对当前基于视觉的增强现实系统标记大、成本高的缺陷,提出一套结合简单组合标记的增强现实系统的实现方案。基于弱透视模型,以色彩和形状作为融合特征,研究了利用冗余特征实现标记物体的3D位姿还原方法。为使配准方案能够适应普通的视觉采集设备,提出根据摄像机标定时得到的扭曲参数对渲染后的模型进行再扭曲的配准修正方法。结合OpenCV和OpenGL中的空间变换的概念,给出了虚拟和物理世界配准融合的解决方案,并基于统计学数学模型,提出降低配准时的误差以及提升配准稳定性的方案。实验结果表明,提出的算法能有效地将静态标签的抖动降低至亚像素级。
引入差分图像具有多重特性的图像分割模型
何玲娜,曹建伐,郑河荣
计算机科学. 2015, 42 (6): 303-307.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.064
摘要 ( 74 )   PDF(1182KB) ( 259 )   
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大多数经典活动轮廓模型只具有某些方面的优势,不能同时满足处理复杂图像的要求,对此提出一种具有多重分割特性的分割模型。模型通过引入差分图像,将差分图像的BGFRLS模型作为全局控制项,以保证模型能够最大限度地检测到所有的目标边缘;其次,将长度项设为局部项,使得分割进一步精确化,并将Li方法中的惩罚项加入到模型中,避免了重新初始化水平集函数,提高了分割效率;最后,模型在全局控制项和局部控制项之间引入了自适应权值,避免了过多的参数设置。通过上述方法使得模型具有如下优点:1)具有更强的全局分割性;2)可以分割灰度不均匀的图像,而且能够有效地检测出虚弱目标边缘;3)算法具有一定鲁棒性,能够克服一定噪声。实验表明,该模型在保证分割效率的前提下可以分割灰度不均匀的图像,而且能够有效检测出虚弱目标边缘,此外还具有更强的全局分割性,并能抵御一定噪声。
基于图像层的双水平集图像分割
陈静,朱家明,吴杰
计算机科学. 2015, 42 (6): 308-312.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.065
摘要 ( 103 )   PDF(907KB) ( 253 )   
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传统C-V模型可以将待分割图像分割成目标和背景两区域,但无法实现对多目标图像的分割。多相C-V模型能够对多目标图像进行分割,但需要多次迭代,计算量较大。为了解决上述问题,提出一种基于图像层的双水平集分割算法,该算法通过引入背景填充技术来改变图像背景,从而形成新的图像层,双水平集不断地在新的图像层中进行分割,直到所有目标被分割。这样通过双水平集就可以实现对多目标图像的分割。实验结果表明:该算法能够实现多目标分割,且迭代次数较少,同时具有较强的抗干扰能力和较快的收敛速度。
基于N-LBP纹理与色度信息的Camshift跟踪算法
徐一鸣,陆 观,顾菊平
计算机科学. 2015, 42 (6): 313-316.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.066
摘要 ( 147 )   PDF(867KB) ( 292 )   
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基于颜色特征的运动目标跟踪算法容易受到光照非均匀变化或阴影的影响,如何利用多种特征联合构造目标模型以提升跟踪性能是一个关键问题。提出了一种新的特征融合运动目标跟踪算法,该算法基于局部二值模式(Local Binary Pattern,LBP)纹理特征,引入光照自适应的局部标准差构造二值模式门槛值,采用统一模式下的N-LBP纹理描述子构造特征直方图,并结合色度信息建立联合直方图,在Camshift算法框架内进行目标跟踪。实验证明,与传统Camshift算法相比,该算法在保证跟踪算法实时性能的同时,可以更好地克服阴影遮挡等导致的非均匀光照变化带来的影响,具有良好的跟踪效果。
融合水平梯度与局部信息强度的掌纹识别算法
赵志刚,吴鑫,张维忠,赵毅,洪丹枫,潘振宽
计算机科学. 2015, 42 (6): 317-321.  doi:10.11896/j.issn.1002-137X.2015.06.067
摘要 ( 103 )   PDF(1703KB) ( 146 )   
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掌纹纹线特征是掌纹最有效的特征。由于在采集掌纹时不可避免地会产生尺度不一致、细微的旋转或平移等问题,使得准确地提取以及描述纹线特征成为掌纹识别的一大难点。针对这一问题,提出了一种融合水平梯度与局部信息强度的掌纹识别算法(Horizontal Gradient-Local Information Intensity,HG-LII)。首先,使用不同的均值滤波模板消除细小、不规则、不稳定的掌纹纹线特征,对处理后的图像使用水平梯度算子得到水平方向的梯度图像,并进行二值化;其次使用分块思想计算掌纹纹线的信息强度,并将其作为特征向量;最后采用卡方距离进行匹配,判断掌纹所属类别。在PolyU掌纹库上的实验结果表明,该算法识别率达到99.89%,与传统的提取纹线算法相比,识别率有明显的提高,表明了该算法的有效性。