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  • 2010年, 31卷, 第2期
    刊出日期:2010-02-20
      

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    朱江,黄本雄,王芙蓉,张波
    2010, 31(2): 193-197.
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    提出一种能够应用于认知无线电网络中的新型协作频谱感知方法——双阈值能量检测,该方法同时利用了次要用户的接收信号能量和局部判决结果两种信息,由判决中心结合次要用户的局部判决结果和接收信号能量,做出最终判决从而确定主要用户存在与否.该方法在通信流量增加不多的情况下能够充分提升检测性能.仿真结果表明当接收信号能量落入延迟判决区间的概率较大时,该算法能够显著地改善认知无线电网络的协作频谱感知能力.
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    郑心炜1,余胜生2
    2010, 31(2): 198-201.
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    在构建高效的应用层多播树过程中,许多端系统需要时间处理发送和转发数据,因此求解“最小延迟生成树”的问题必须考虑节点的处理延迟.本文分析了两类应用层多播路由模型:基于优化延迟的MRDL模型和基于负载平衡的LRRB模型,并证明都是NP难问题,且提出相应的两类启发式近似算法:MRDL-H算法和LRRB-H算法.最后通过模拟实验说明了所提出算法的高效性、健壮性.
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    徐峰,赵海,徐野
    2010, 31(2): 202-205.
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    对复杂网络的增长态势进行了研究.以投票网络为实例,给出以生物种群生长的Logistic模型为基础,综合考虑正余弦函数模拟振荡变化的复杂网络增长态势模型,提出一类自适应遗传模拟退火算法(AGASA)对模型进行改进.从混沌与分形学角度,对复杂网络的特性及其增长态势行为进行了分析,计算了投票网络的关联维数,分析了其演化过程的混沌特性,根据关联维数及奇异吸引子相近空间混沌轨道运动特性,给出了复杂网络增长态势长期预测模型.
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    邱静怡1,许骏1,许德兴2,何庆1
    2010, 31(2): 206-210.
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    移动自组织网络路由协议多是基于双向链路提出,而单向链路在实用环境下普遍存在,严重影响着网络性能.本文在路由发现、双向链路感知和路由维护等方面对AODV路由算法进行改进,提出了一种基于单向链路的优化路由算法AODVUD.仿真实验表明该算法显著改善了报文端到端传输率,相对于现有按需路由算法AODV和AODVUU有较显著的优势.
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    曹红兵,魏建明,刘海涛
    2010, 31(2): 211-214.
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    面向无线传感器网络在地面目标声震信号识别方面的应用需求,提出基于局域判别基(Local Discriminant Bases, LDB)算法的特征提取方法.并且,针对现有的基于时频能量图的可分性测度的缺点,提出新的基于概率密度估计的相对微分熵的可分性测度.基于实地采集到的信号的仿真实验表明,该方法在一定程度上提高了目标的正确识别率,降低了特征维数,具有实际的应用价值.
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    毛军鹏1,2,崔艳莉1,黄建华1 ,张建标2
    2010, 31(2): 215-219.
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    P2P负载占据大量的Internet带宽,对骨干网络造成很大威胁.为了掌握P2P负载量的生产机制,管理P2P流量,通过分析P2P协议,建立P2P网络排队模型和P2P资源负载模型;通过仿真实验,分析相关因素对资源负载量的影响.发现:节点平均度和搜索协议TTL值,特别是TTL值,对具体资源的负载量影响最大;资源负载量随节点规模、资源初始数量、资源总量而增长,但当这些因素数量达到一定规模时,其数量的变化对资源负载的影响明显变小.
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    张招亮1,张广泉1,2,章晓芳1,樊建席1
    2010, 31(2): 220-224.
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    在无线传感器网络的拓扑控制问题中,保持节点能耗最低路径和低节点度之间存在一种平衡.最佳的平衡点与具体的应用和网络状态有关.文中提出一种新的拓扑控制算法,使所构造的拓扑能在这两个不一致的目标之间进行调节.该算法所构造的拓扑结构在一极能保持所有能耗最低路径,另一极能使平均节点度逼近理论最小值.仿真结果证实新算法在比已有方案更真实的能量消耗模型下可以保持所有能耗最低路径,同时也显示新算法对节点度有更大的调节范围.
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    秦华标,肖志勇
    2010, 31(2): 225-229.
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    在分簇路由协议中,簇首负责管理簇内的成员,收集和融合簇内的数据以及转发簇间数据.大量的任务由簇首处理将导致簇首耗费过多的能量,从而影响网络的生存时间.因此,本文提出一种负载均衡的分簇路由协议.通过设立网关,使簇间数据转发任务从簇首中分离.簇首负责簇内的数据收集和融合,网关负责簇间数据传输.实验结果表明,改进后的协议能有效地均衡网络中的负载,并显著地延长网络的生存时间.
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    潘亚峰1,房鼎益1,冯健2
    2010, 31(2): 230-233.
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    当前的P2P(Peer-to-Peer)点播流媒体系统中数据调度算法未能充分利用每个用户节点自身的特性.在分析典型数据调度算法基础上提出一种基于节点可选度的数据调度算法(SSP算法).该算法一方面在调度下载数据块时综合考虑了邻居节点带宽能力及其所拥有的数据信息,另一方面对服务节点的请求处理过程进行了优化.SSP算法有利于提高用户节点播放视频的连续性,降低流媒体服务器的负载压力,从而改善P2P点播流媒体系统的整体服务质量.仿真结果和实际应用表明算法性能良好,适用于用户节点能力差异较大的P2P点播流媒体环境.
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    王桃,李杰,陈宏亮
    2010, 31(2): 234-238.
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    首先分析物理拓扑发现的主要算法及存在的问题,然后提出一个新的基于临界区理论的物理拓扑发现算法,成功的解决了多子网交换域的拓扑发现问题.算法先利用插入法建立起临界区内交换机的连接关系,再利用叶节点法将拓扑补充完整.该算法还克服了地址转发表完整性的限制,通过引入主机MAC地址,解决了共享网段的问题.
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    殷进勇,顾国昌
    2010, 31(2): 239-242.
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    在单处理机系统中,由于计算高优先级任务抢占的时间相对比较简单,所以单处理机调度理论取得了长足的进步.提出一个端到端时间约束的实时任务调度算法,当实时任务到达系统时,算法为任务的每个子任务在相应的处理机上预约一定的计算资源,把端到端的多处理机调度问题转换成单处理机调度问题,从而可以利用单处理机调度理论判定实时任务的可调度性.实验表明,该算法明显地提高了CPU利用率和任务接收率.
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    吴晶晶1,2,荆继武2,林璟锵2
    2010, 31(2): 243-248.
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    公钥基础设施(PKI)可以为日益丰富的网络应用提供安全保障.但传统的PKI体系中,由于单一信息认证机构(CA)无法有效鉴别各类证书信息等原因,系统可能签发出包含不真实实体信息的数字证书.本文通过建立证书信息信任评估模型(IAEM)并进行分析,提出一种基于RSA算法的非集中式CA体系:RWTCA.该体系基于真实信任关系,构建在各证书信息权威认证机构之上,证书实体信息的真实性得到提高.同时,此类体系被证明可以应用于各类复杂的信任关系下.
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    谢柏林,余顺争
    2010, 31(2): 249-253.
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    目前网络攻击越来越多地发生在应用层,而传统的网络防护技术主要针对网络层、传输层的防护.虽然目前有些网络防护技术可以检测出一些应用层攻击,但这些技术主要针对应用层一些已知攻击的防范,对于应用层未知攻击或新出现的攻击就显得无能为力.理论上而言,应用层异常检测能识别应用层上的所有攻击,因此应用层异常检测的研究就显得十分重要.本文在分析了应用层异常检测研究现状的基础上,提出一种基于关键事件序列的应用层异常检测机制,该机制是通过跟踪用户的应用层协议行为来发现用户的应用层异常操作,从而达到识别应用层攻击的目的.
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    谢海涛1,2,王玉明2,杨宗凯2,3,程文青2
    2010, 31(2): 254-258.
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    在对组播密钥更新的典型方案分析的基础上,提出一种M维几何球形组播密钥更新方案,组密钥更新时利用了兄弟节点之间协作产生父节点密钥,从而有效降低组密钥更新的通信开销,同时不增加计算开销和存储开销,并能保证更新时的前向安全性和后向安全性.同时,采用批量更新方案,对大量用户的加入和移出进行优化,有效地降低密钥更新的通信开销,仿真结果证明,本文的方案具有较低的通信量,适用于大型动态组播应用场景.
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    宋灏龙,梁华国,单国华
    2010, 31(2): 259-263.
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    公钥密码体制建立在有限域上本文针对二元域上操作复杂的基本运算求逆,将软件应用中效率较高的殆逆算法移植到FPGA中,利用其分步特点达到较低延迟,并利用度数和乘法的规律性缩减执行周期,以较小硬件开销增量换取了较大的性能提高.且模块又可能对多个二元域通用.此外,方案同样适用于软件求逆.
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    王耀彬1,安虹1,2, 郭锐1,闫洁1,路璐1
    2010, 31(2): 264-270.
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    线程级推测技术使在多核上加速传统上难以手工或自动并行化的串行程序成为可能,它不仅需要合理地选择线程的划分策略,而且需要合理地选择适合推测执行的应用.已有的大量研究主要集中在如SPEC CPU这样的桌面应用领域,为了全面地认识TLS技术的应用适用性,本文探讨TLS技术对科学计算应用的性能提升潜力,提出一套TLS适用性的基本判定准则,实验结果表明采用该技术加速SPLASH2中的多数应用可以有效利用16核及以上的计算资源.
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    吴宗大,曹忠升,王元珍,黄达文
    2010, 31(2): 271-275.
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    通用多媒体查询语言UMQL是多媒体信息检索的有效工具.讨论UMQL语法分析器的设计与实现.根据UMQL的语法特点,分别以正则式、巴克斯范式和逻辑代数定义该语言的词法、文法和语义规则集,设计一个层次化的UMQL语法分析模型.基于该模型并结合编译原理的相关理论知识,设计实现UMQL语法分析器,并探讨其各部件实现的关键技术.该语法分析器能有效检测UMQL查询中的语法语义错误,并给出相应的错误提示信息.
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    于瑞强,黄志球
    2010, 31(2): 275-280.
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    时间Petri网(Time Petri Net)以及时延Petri网(Timed Petri Net)通过将时间约束引入到变迁中,广泛运用于任务调度以及性能分析,但是对于项目绩效分析所要求的关键路径、最短工期、成本分析等问题却无法有效解决.提出一种新的时间约束Petri网:将时间约束引入到库所中,在全局时钟的基础上,同时赋予Petri网的库所以延迟时间域和持续时间域两种时间约束,并且为T→P流关系的权函数赋予有色资源属性.给出时间约束Petri网的形式化定义,定义了变迁的发生规则,并引入状态类来计算状态的成本空间,给出状态类的计算方法.最后结合一个实例说明了利用时间约束Petri网进行项目的绩效分析的可行性,并用双色甘特图对时间约束Petri网的可达标识进行表述.
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    张翔1,2,周明全3,耿国华1
    2010, 31(2): 281-284.
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    在文本分类研究中,集成学习是一种提高分类器性能的有效方法.Bagging算法是目前流行的一种集成学习算法.针对Bagging算法弱分类器具有相同权重问题,提出一种改进的Bagging算法.该方法通过对弱分类器分类结果进行可信度计算得到投票权重,应用于Attribute Bagging 算法设计了一个中文文本自动分类器.采用kNN作为弱分类器基本模型对Sogou实验室提供的新闻集进行分类.实验表明该算法比Attribute Bagging有更好的分类精度.
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    宋波1,缪淮扣1,张忠能2
    2010, 31(2): 285-289.
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    图形转换为动态的构件组装带来了新的思路.H.Ehrig在基于连接件体系结构的框架上利用此技术给出一种通用构件组装框架,该框架可以适用于不同领域的动态和静态的构件组装.但由于其限制连接件的输入接口是互不相交的,因而限制了其实际应用的灵活性.本文扩充了该框架体系,侧重从每一归约步组装的语法和语义的实现进行描述,给出归约步组装的唯一性条件及基于该条件的结构唯一性和内容兼容性的证明.
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    刘莉平1,2,陈志刚1,2,刘安丰1
    2010, 31(2): 290-294.
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    针对目前的服务组合模型网络通信代价较高的问题,提出一种多层结构的服务组合模型-STBM(Spanning Tree Based Model).STBM分为服务注册层、虚拟服务层和服务提供层三个抽象层次,每个层次提供正交的功能共同为客户端构造一个服务组合平台.服务注册层起到分布式服务注册与索引的作用;虚拟服务层按服务的功能关系组织成不同的生成树,生成树间依据服务的组合关系构成服务虚拟组合网(Services Virtue Composition Networks, SVCN).分析表明,在达到同样服务组合效果的情况下,STBM的平均网络通信流量比Spidernet有很大的降低.
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    刘志忠1,王怀民2,叶旭光1
    2010, 31(2): 295-301.
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    在开放的面向服务系统中,现有的语义服务发现机制大多面临服务组织混乱,系统可扩展性差,无法支持多本体共存等一系列问题.针对这些问题,本文提出一种以本体社区为核心的语义服务发现机制(SSD_OC).该机制基于本体对服务实施组织,从而支持多本体共存,并通过本体之间的桥接与转换,使用户可以实现跨本体社区的服务匹配与发现.试验结果表明:基于本体社区的服务发现体系结构具有良好的可扩展性;服务发现的响应时间随问题规模增大增长缓慢;服务匹配的综合性能也有明显提高.
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    刘磊,吴锡
    2010, 31(2): 302-306.
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    在自由标签系统中,标签之间没有显式的表示出层次关系,但其内在却隐含着某个标签是其他一些标签的子标签这样的层次关系.提出一种简单高效的、基于概率统计的方法,用OWL本体中的类来表示标签,并从中提取出类的层次关系.实验表明,本方法的提取结果在正确率、召回率上完全满足实际需要,算法执行效率高,非常符合信息飞速增长的互联网的需要.
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    王伟,杨克峤,周寻,曹志伟,杨珉
    2010, 31(2): 307-311.
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    为提高堆空间的利用率,许多垃圾收集器在标记扫描对象后加入"压缩"过程,主要有"标记-压缩"和"拷贝"两类垃圾收集器.垃圾收集时需要暂停程序的运行,为了减少这种时间开销,基于 "拷贝"算法,垃圾收集器CCone在一次堆遍历中完成压缩过程和引用更新过程,而现有的算法至少需要两遍.此外,CCone基于"拷贝"算法充分利用多核和多线程技术,以页为单位,利用多线程启动多个垃圾收集器对堆空间进行垃圾回收.性能测试表明并行的CCone相比较传统的压缩垃圾收集器在吞吐量上有超过10%的提升,而由算法带来的开销可以忽略不计.
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    石祥滨,武凯华,王越
    2010, 31(2): 312-316.
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    实际应用表明顶点曲度、感知强度和视点移动速度这三个因素对LOD地形渲染有很重要的影响,而传统LOD地形渲染制算法没有综合考虑它们.因此,本文通过对顶点曲度、感知强度、视点移动速度这三个因素进行量化,并把它门融合进节点评价函数中,进而提出一种新算法.实验充分利用了GPU的特性,将算法中各个因子的计算移植到GPU上执行,将一些重复使用率高的顶点和连续几帧保持不变的三角形数据存储到显存中.结果表明,本算法具有较好的实时性,帧速率变化平稳.
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    任永功,张亮,付玉
    2010, 31(2): 317-321.
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    目前提出的频繁项目集挖掘算法大多基于Apriori算法思想,这类算法会产生巨大的候选集并且重复扫描数据库.针对这一问题,给出一种基于频繁模式树的最大频繁项目集挖掘算法FP-MFIA,该算法利用频繁模式树对最大频繁项目集进行检索,通过位图建树的方法有效的减少了扫描数据库的次数,从而节省了CPU的执行时间.另外,此算法运用独特的最大频繁项目集判断策略,同时运用投影技术进行超集检测,提高了遍历的效率,实验结果表明该算法是快速有效的.
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    温春,石昭祥,杨国正
    2010, 31(2): 322-326.
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    通过分析已有的中文本体概念层次获取方法的特点和不足,提出一种利用度属性获取概念层次的方法.首先将概念关系以图的形式表示出来,然后利用反向剪枝算法得出概念所在层次,最后补充并修剪层次关系生成完整的概念层次.从各种参数的对比结果来看,基于VSM(Vector Space Model)且不进行LSI(Latent Semantic Indexing)降维时效果最好,同时也优于目前已有的几种方法.
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    聂作先1,蒋新华1,2,刘建成1,杨海燕1
    2010, 31(2): 327-332.
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    业务实例的时间性能是业务过程实时管理和调度的重要依据.业务实例的可达子网随着执行推进不断变化,其中各个活动分别处于完成、执行和等待等多种不同的状态,业务实例的性能估计只能针对该子网进行.本文首先提出执行中和等待中活动的时间性能等价模型,提出实例的归属子图集概念以跟踪实例的可达子网的动态变化,并将复杂的实例时间性能求解问题转换为更为简单的归属子图的性能求解问题,用一个例子演示了业务实例性能分析过程.
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    吴磊1,2,彭德中1,彭磊2 ,曾家智2
    2010, 31(2): 333-337.
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    提出一种用于聚类分析的进化免疫网络算法,借鉴自组织映射原理改进网络拓扑进化机制,利用改进的免疫机制控制抗体数量,提高抗原聚类效果.当输入样本分布呈高度非线性时,使用核方法提高聚类质量,为了避免在特征空间中聚类时失去对原输入空间聚类中心及结果的直观刻画,使用核代入为原输入空间导出一类不同于欧氏距离的新的距离度量,训练过程仍在原空间中进行.实验结果表明了算法的可行性和有效性.
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    危辉,张维
    2010, 31(2): 338-343.
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    从二维图像提取到的特征点相对位置信息,利用对于目标物体的先验知识如边缘比例、夹角特征等,形成基于投影成像规则的变量约束方程,从而将物体姿态计算问题转化为一个非线性优化问题,通过多个局部约束线索形成全局约束,能够迅速对物体的姿态做出比较准确的估计,从而推算出视角等信息.实现这个转化的一个前提假设是,对于我们理解图像中物体的姿态,特征位置点的相对位置而不是绝对位置,起着关键作用.因此计算是在一个假设的深度上进行的,从效果来看这样的假设并不影响物体的位姿计算.本文的方法计算量小,利用几何特征来识别稳定、可靠、泛化能力好,实践证明使用几何特征的约束可满足方法能获得关于姿态的极少量可能解,识别出的姿态在各条边之间的比例关系上具有不变性,继而可以将其应用于不变性识别的实际问题之中.
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    孟琭1,赵宏2
    2010, 31(2): 344-347.
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    提出一种交互式的肺实质分割算法,该算法充分利用序列CT图像相邻层中肺实质轮廓变化缓慢的特点,结合且改进了Live-Wire模型、Snake模型以及轮廓插值方法,并辅以操作人员的专业知识。首先人工的在序列CT图像中选取肺实质的关键层,然后通过Live-Wire模型交互式的勾勒其轮廓,再进行轮廓插值得到其他层肺实质的初始轮廓,最后通过Snake模型演化得到所有层的肺实质准确分割结果,并加以手工修正。实验结果表明,该算法能快速准确的从序列CT图像中分割出肺实质.
  • 论文
    胡建理1,2,周斌1,吴泉源1,刘家红1
    2010, 31(2): 348-353.
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    遗传算法具有快速随机的全局搜索能力,但对于系统中反馈信息利用却无能为力,求精确解效率低.改进型ACS(ant colony system)算法不仅具有分布式并行全局搜索能力,而且在很大程度上避免了候选解陷入局部极小并导致系统收敛到这一伪最优解从而停止进化的可能性,但存在初期信息匮乏,求解速度慢的缺点.为了改善移动Agent系统的迁移性能和执行效率,本文提出一种基于由遗传算法和改进型ACS算法组成的混合智能算法的移动Agent路由算法.该路由算法是汲取两种智能算法的优点,克服各自的缺陷.通过对TAP问题的仿真实验表明该算法取得了较好的效果.
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    赵军,周应华
    2010, 31(2): 354-359.
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    不确定性是决策信息系统的固有特征,对系统的性能具有重要影响.有效地度量决策信息系统的不确定性具有重要意义.粗集理论是处理不确定信息最成功的工具之一.本文评述多种基于粗集理论的系统不确定性度量方式;分析它们的代数特征和数量关系;并通过仿真实验系统地比较它们的性能.结果表明“全知熵不确定率”是最有效的不确定性度量方式,其合理性通过它的成功应用得到进一步验证.
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    朱颢东1,2, 钟勇1,2
    2010, 31(2): 360-362.
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    经典属性约简及其延伸算法是基于有决策属性的信息系统的属性约简算法,它们对无决策属性的信息系统的属性约简无能为力.为此,本文以粗集理论为基础,对无决策属性的信息系统从集合论的论域划分方面进行研究,提出了一种适用于无决策属性的信息系统的启发式属性约简算法.该算法在一定程度上能够解决无决策属性的信息系统属性约简问题,进一步扩展了粗集理论的应用范围.实例表明该算法是有效可行的.
  • 论文
    胡恩良1,2,赵富坤2,尹学松1
    2010, 31(2): 363-368.
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    在基于反馈的图像检索中,由于被用户标记为相关和不相关的图像数较少,使得检索问题变成了一个典型的小样本问题.流形可表达数据在低维空间中的内在几何结构,流形正则化的目的是利用这种几何结构来约束解空间,以使最优解能反映数据本身的几何分布.为了解决反馈检索中的小样本问题,本文在流形正则化框架下提出一个新的半监督图像检索算法.在新算法中,流形正则化项只依赖于文中定义的查询子流形,而不依赖于数据集的全局结构.在两个图像集上的实验结果对比表明,本文提出的新算法在检索效果上优于现有的4种state-of-the-art算法.
  • 论文
    赵小刚1,2,王海卫1,2,谢长生1,2 ,李博1,2
    2010, 31(2): 369-372.
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    定量分析磁头在整个盘片上的磁道偏移能力对自伺服刻写中参考值的确定十分重要.本文分析影响磁头磁道偏移能力的因素,其中重点讨论弯曲角对边界擦除带的作用以及由此对磁头道偏移能力的影响.在实验部分提出一种新方法,通过这种方法可以获得磁头飞过整个磁盘表面的磁头写入宽度和读取宽度,磁头道偏移能力.实验数据表明随着弯曲度的变化边界擦除带对磁头磁道偏移能力影响较大,弯曲度还造成磁头内外径磁道偏移能力的不一致性.
  • 论文
    郭锐锋2,刘春辉1,2,丁万夫1,2
    2010, 31(2): 373-376.
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    在传统的八叉树模型的基础上增加了扩展八叉树结点,同时引入了混合式的八叉树数据结构,并将它们应用到数控加工的三维刀轨显示系统中;叙述了实体从B-rep表示法转换为相应的改进型八叉树模型的方法,并在这种改进的八叉树模型的基础上完成对零件加工过程的实时性仿真;最后通过运行实际的数控加工程序证明该算法的可行性和有效性.
  • 论文
    马连博1, 胡琨元1, 朱云龙1,田景贺1,2,陈瀚宁1,2
    2010, 31(2): 377-380.
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    为解决目前离散制造业过程追踪与作业管理对数据采集与信息处理的更高需求,提出基于多移动Agent的过程监控管理系统的应用服务代理体系结构,给出应用服务代理结构中多移动Agent的实现机制与复杂逻辑控制方法,建立了进度分析模型,采用RFID技术实现数据实时采集,通过嵌入式技术与图形引擎技术实现采集终端可视化管理,最后给出了过程监控管理原型系统及智能终端的实现,证明了该系统在实际应用中的可行性与有效性.
  • 论文
    姜琳颖,靳松,张永庆,徐怀宇
    2010, 31(2): 381-384.
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    随着蓝牙通信技术的日臻成熟以及GSM网络的日益普及,在分析现有数字家庭灯光系统的连接标准和控制方案的基础上,提出了基于蓝牙通信的数字灯光远程控制解决方案.本文提出的解决方案实现了通过PDA、PC和普通手机等终端对家中灯光系统进行控制.并且该方案已在工程项目中实施,且运行良好.