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  • 2010年, 31卷, 第5期
    刊出日期:2010-05-20
      

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    王振明,陈意云,王志芳
    2010, 31(5): 801-806.
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    对高可信软件需求的增加使得指针程序的验证成为近期的研究热点.指针逻辑作为Hoare逻辑的扩展,可以对指针程序进行精确的分析.介绍一个针对指针逻辑的自动定理证明器的设计和实现,描述了一些算法.实验结果表明,该定理证明器可以完全自动的证明用类C语言编写的关于单链表,双链表和二叉树的指针程序的验证条件,并生成机器可检查的证明.
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    邹国兵1,2,向阳1,2,甘杨兰1,孙红雨1,2,张波1,2
    2010, 31(5): 807-812.
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    针对目前在Web服务注册与匹配过程中服务发现的查全率和查准率不高的问题,本文提出一种利用语义匹配度计算的Web服务发现方法.首先给出一个轻量级的Web服务功能接口和服务请求的语义描述模型WS-SDM;然后利用领域本体作为语义知识表达方式,计算服务请求和服务描述中单个功能接口的语义匹配度;在此基础上,分别给出接口匹配算法和服务匹配算法.实验结果表明提出的服务发现方法能够获得较好的服务发现效果.
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    马安香,张斌,张引,高克宁,孙达明
    2010, 31(5): 813-818.
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    Deep Web中蕴含了海量可供访问的信息,如何构建一个具有较好适用性和高效数据处理能力的Deep Web数据集成系统是有效利用Deep Web信息的关键.提出一种基于结果模式的Deep Web数据集成机制,通过结果模式可以实现高效的数据抽取,并且在结果模式的基础上可以根据用户查询请求动态生成结果输出模式,为高效的查询结果处理奠定了良好基础;同时,针对Deep Web数据源特点,给出数据源间冲突的分类及解决策略,为解决数据源间的异构问题奠定了良好基础.
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    岳丽华,刘沾沾,金培权,向小岩
    2010, 31(5): 819-824.
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    随着闪存容量的不断增长以及企业计算、Web数据管理等新型闪存应用的出现,如何管理大容量闪存的存储空间已成为一个迫切需要解决的问题.针对已有闪存空间管理方法存在的低垃圾回收效率和低空间利用率等问题,提出了一种新的高效的闪存空间分配与回收方法,称为BSFTL.BSFTL将数据块区分为冷热两种类型并采用不同的存储管理方式.实验结果表明,BSFTL方法可以显著降低垃圾回收的代价,同时提供了较高的闪存空间利用率.
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    张幂1,柴志雷2,涂时亮1
    2010, 31(5): 825-829.
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    介绍一种新型的动态系统描述语言,PDSDL.它比SystemC更加高效和灵活.(1)PDSDL使用了Python面向对象动态语言,(2)PDSDL创新性地提出了动态系统的概念.系统的建模、验证和综合全都依赖于运行时动态系统特性,而非传统的存储在非易失记忆体(例如文件)的静态描述.因此设计者能使用程序和高级人工智能方式来进行更高效的结构探索.本文的重点在于探讨动态系统描述语言的特性和实现机理.文末给出简要试验结果.
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    王星,马宗民
    2010, 31(5): 830-834.
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    现实世界中存在着大量的不精确和不确定知识和信息.在语义Web中表示模糊规则是语义Web领域的重要研究问题之一.作为模糊语义Web规则语言,f-SWRL(fuzzy Semantic Web Rule Language)仅能表达单调的模糊规则,不能表示非单调的模糊规则.为了表示现实世界中人类知识和推理的非单调性,本文提出一种新的模糊规则语言——f-NSWRL (fuzzy Nonmonotonic Semantic Web Rule Language),对两种否定(即否定(negation)和负即失败(negation as failure))在其中的应用进行了研究,讨论了优先级问题来处理模糊知识库中的规则冲突问题,给出了在竞争规则中计算优先级的法则.为了使规则互换格式RuleML(Rule Markup Language)在f-NSWRL与其他规则语言进行规则互换时起到中间语言的作用,本文对RuleML进行了非单调和优先级两方面的扩展.
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    刘淇,陈恩红
    2010, 31(5): 835-839.
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    协同过滤是推荐系统中应用最为广泛的方法.提出一类基于二部图一维投影与排序相结合的协同过滤算法,文中采用结构相似进行二部图投影并利用随机游走对节点排序.该方法不仅可以防止冷启动,具有较高准确度,且可扩展性良好.另外,该算法可以避免低覆盖率造成的推荐不准确.算法可以有两类不同的实现,分别是基于项协同过滤的项排序算法和基于用户协同过滤的用户排序算法,在标准数据集MovieLens上的测试表明了算法的有效性.
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    海沫,王秀利
    2010, 31(5): 840-844.
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    结构化对等网络的多属性范围查询研究有两类:一类通过空间填充曲线或在每个属性维上复制信息以降维;另一类通过构建分布式索引树以实现多属性查询.这两类解析每个查询的跳数和消息数依赖于范围大小和节点个数.前者属性值改变时产生大量的消息;后者导致高的维护开销.提出cache共享架构下的多属性范围查询.仿真实验显示和SWORD相比,跳数和消息数均减少;属性值改变时,所需消息数减少;查询准确率下降不到5%.维护开销低.
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    邵志香1,2,郭锐锋2,李杰1,2,丁万夫1,2
    2010, 31(5): 845-848.
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    刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中重要的研究内容.本文分析了自由曲面数控加工中常用的刀具轨迹生成策略和方法,设计和实现了一种基于Z-map结构的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法.本算法采用进化算法进行刀具干涉检测,不仅解决了生成刀具轨迹时因走刀步长不合理而产生的过切问题,而且也确保了生成的刀具轨迹为无干涉刀具轨迹.
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    况立群,熊风光,韩燮
    2010, 31(5): 849-852.
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    为了使树生成算法更为通用且效率更高,提出一种基于前缀编码的树生成算法.算法中的节点采用前缀编码的数据结构,便于用户对树中节点及其下层子节点上的关联数据进行快速查询和统计.由于在构造树之前已采用先根遍历的方式对节点进行了排序,同时建树过程中记录了最近各层节点的信息,因此无需搜索节点的上下层信息就可直接建立起树,大幅提高了建树效率,算法时间复杂度为O(n).该算法无需额外的数据预处理即可构造任意子树,且不会增加算法复杂度.
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    王玲1,2,朱光喜1,2,吴伟民1,2,王晨琛
    2010, 31(5): 853-856.
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    以WiMAX数据链路层研究为背景,对宽带无线接入系统中TCP/IP数据包的包头压缩算法的可行性进行了详细分析.利用无线链路层ARQ的辅助信息对TCP报文段IP分组头部进行可恢复的最大程度压缩.在数据包的收发两端维护相关表项,可对传输过程中不改变的相关字段进行压缩,提高无线带宽的利用率.
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    程军,李鸥,于宏毅,李跃进
    2010, 31(5): 857-862.
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    提出一种远近比例公平的接纳控制机制NFPF,通过控制距离基站较远和较近两类用户的接入概率,保证了两类用户连接接入的比例公平性.对NFPF机制进行了建模和性能分析.最后提出改进的远近效用比例公平接入控制算法UNFPF,实现了用户连接的效用公平性,并给出了简化的UNFPF算法,以降低运算复杂度.仿真表明,NFPF(UNFPF)机制能有效保证用户间的接入公平性,灵活性高,能够实现系统效用与接入公平的较好折衷.
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    付大愚,赵海, 张君,葛新
    2010, 31(5): 863-865.
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    BA模型用增长和优先连接两个机制解释了复杂网络的基本特性幂律分布,局域世界模型通过注意到优先连接是限制性的而进行了进一步的发展,本文认为局域世界模型中局部集团中的节点事实上是有着密切关系的,因而在新节点加入时采用GNM算法进行社团分解产生局部集团,提出基于社团分解的局域复杂网络模型(CLW模型).我们进行的理论分析和实验模拟表明,CLW模型具有小的网络平均最短路径,同时它的平均聚类系数要远大于局域世界模型,更接近于真实的复杂网络.
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    王兴伟,杨海泉,黄敏
    2010, 31(5): 866-870.
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    引入模糊数学、概率论和博弈论知识,设计一种ABC(Always Best Connected)支持型QoS(Quality of Service)组播路由机制.该机制采用区间形式描述用户QoS需求和边(链路)参数,引入边参数概率和用户满意度,通过边评价和博弈分析,基于粒子群优化算法,寻找使各方效用达到或接近Nash均衡下Pareto最优的QoS组播路由树.仿真结果表明,该机制是可行和有效的.
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    徐涛1,2,黄刘生1,2,徐宏力1,2,王刚1,2
    2010, 31(5): 871-874.
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    构造无线传感网络中具有连通覆盖特性的节点子集是实现网络休眠调度、延长网络生命周期的关键技术之一,具有重要的研究意义.已有的研究大多侧重于k覆盖节点子集构造问题,由于k覆盖子集在一定条件下便满足k连通,故人们对k连通子集的构造问题研究较少,但通过构造k覆盖节点子集来实现k连通会耗费过多的节点,代价较大.因此,本文提出一个直接构造k连通1覆盖节点子集的算法-CPC,能够用较少的节点构造出一个既能满足网络的覆盖特性又能够满足k-连通特性的节点子集,使得在任意k-1个节点发生故障时,网络能够仍然保持连通.本文还对算法的正确性进行了严格证明,并通过仿真实验与相关算法进行了性能比较.结果表明,与已有的k覆盖算法相比,CPC算法能够节省约55%的节点数.
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    张波,黄本雄,戴彬,徐奎, 朱江
    2010, 31(5): 875-878.
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    隐藏终端影响无线网络的正常运行,造成网络吞吐量下降和无线资源的浪费.本文在ZigZag的基础上提出了一种基于类似网络编码的解决方案——CTEBANC(Collision time estimate based on analogy network coding),对冲突后产生的叠加消息进行解码操作,消除了隐藏终端对AP节点的影响,使AP节点可以正确接收各节点的数据.CTEBANC结合了RTS/CTS和ZigZag的优势,增加了网络的吞吐量,提高了无线资源的利用率.最后仿真验证了CTEBANC的有效性.
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    孙群龙,卫国
    2010, 31(5): 879-882.
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    考虑具有多个多播组的OFDM系统中的资源分配问题,在保证各多播业务误比特率要求下,最大化系统频谱效率.针对实际系统中调制阶数为离散值的情况,首先将连续比特资源分配算法扩展到离散比特的情况,系统性能损失较大.为提高系统性能,提出一种基于多描述编码的离散比特资源分配算法,利用多描述编码灵活的解码特性,更有效地进行资源分配.仿真结果表明,所提基于多描述编码的离散比特资源分配算法,在不同多播组数目和每组用户数情况下,均可改善系统性能.
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    陈芳露,陆雯青,虞志益,周晓方
    2010, 31(5): 883-887.
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    综合性能、硬件实现等方面考虑,提出一种基于片上网络的互连拓扑结构-层次化路由结构MLR(Multi-Layer Router).该结构通过层次化设计减小网络直径,具有良好的对称性和扩展性.网络建模仿真和硬件实现结果显示,在不同网络负载和不同IP核节点数的情况下,MLR与传统结构相比,在处理网络通信时,对于网络丢包率、通信延迟和网络吞吐量等网络性能参数均有最多50%-70%的提升;同时通过共享路由的方式,减少了超过20%的芯片面积和40%以上的动态功耗,有效降低了互连结构的硬件开销
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    王晶,王高才,黄亿海
    2010, 31(5): 888-891.
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    容错性是多计算机网络中非常重要的研究主题.本文基于节点随机出错概率研究多计算机网络Mesh的容错性,采用子网划分方法,将网络划分为相互独立且不相交的子网,假设每个节点具有随机出错概率,通过分析子网的连通性,得到整个网络的连通概率.数值和模拟结果表明,网络连通概率随时间的增大而减小,在给定的时间内,网络规模越大,连通概率越低.例如,对于给定的指数分布(λ=3509×10-6),当时间比较小(4000秒内)的情况下,多达四万节点的Mesh网络几乎总是连通的,连通概率达到99%以上,这也表明以Mesh网络为拓扑的多计算机系统是相当可靠的.
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    林镜华1,2,雷为民2,白松1,2,李凌南1,2
    2010, 31(5): 892-896.
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    把流媒体系统作为一个复杂的控制系统进行研究,给出支持多级反馈控制机制的系统框图,重点分析媒体播放器从流接收到播放的全过程.同时,为了提高用户体验质量,实现音视频流在接收端的连续平滑播放,设计了多级缓冲机制以减少IP网络抖动和丢包产生的影响,实现了根据接收端的解码能力,自适应地选择解码层次和调整帧播放速率.最终采用多线程技术实现了MPEG-2 TS复用H.264高清视频流的解码播放,并给出试验结果.
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    王青山1,王琦1,郭清伟1,干国政2
    2010, 31(5): 897-899.
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    网络编码使得路由节点根据邻居已经收到数据包等信息,将等待传输的数据包编码后进行传输来减少传输次数,因此可以提高网络吞吐量和降低能量消耗.针对路由节点提出一种基于共同邻居数目的编码算法,基本思想是构造一个模型图,将共同邻居数目最多边的顶点合并直到图中无边为止.模拟实验表明,同实用贪心编码PGE算法相比,本文的编码算法最高可以减少14%的传输次数.
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    李阳辉, 曾志文, 陈志刚, 赵明
    2010, 31(5): 900-903.
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    提出多跳无线网络中反馈式机会路由(FOR).给出基于EPDTX指标的转发候选集产生策略,有效地做到了减少网络重发包数和传输时间消耗的平衡.根据候选集中节点ACK返回情况,分析网络局部拥塞状况,动态调整转发候选集和转发优先级,并给出基于ACK反馈的启发式候选集产生算法.仿真试验表明,FOR比传统路由算法(AODV)和极端机会路由算法(ExOR)多跳传输性能上有明显提升,并具有较强的抗网络拥塞能力.
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    靳海力,李俊
    2010, 31(5): 904-907.
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    在数据传输网络中,与其它协议相比,UDP协议在速度上有一定的优势,但也存在着传输可靠性差的问题.提出一种补发机制,在此基础上,结合数据包的重发机制、流量控制和拥塞控制机制,给出一种增强型可靠UDP传输协议ERUDP(Enhanced Reliable UDP).文章分析了ERUDP的基本原理,阐述它的实现方式并使得该协议在高清媒体播放终端系统中获得了实际应用.实测结果表明,本文提出的传输方式在速度上优于TCP以及传统的RUDP(Reliable UDP,可靠UDP),同时又保证了可靠性.
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    温景容,甄岩,武穆清
    2010, 31(5): 908-911.
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    IEEE 802.11e EDCA协议通过采用MAC层业务区分的方式,提供网络的QoS支持.分析并比较了802.11e EDCA对802.11 DCF的改进,并通过NS2仿真分析EDCA在Ad Hoc网络中的应用情况,进一步讨论并仿真实现了对EDCA协议参数的分析.仿真结果表明,EDCA在多跳Ad Hoc网络中仍保持了其有效性,实现业务区分并提高了网络的吞吐量等性能,同时协议参数的不同将极大的影响系统性能,通过优化设置参数可以进一步提高系统性能.
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    秦张淼, 周红卫, 薛竞翔
    2010, 31(5): 912-915.
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    区别于常规的消除时钟偏差和时钟频差的网络单向时延测量方法,提出一种新的单向时延测量方法.利用两主机的高精度性能计数器的相对关系,推导出基于高精度性能计数器的网络单向时延表达式,为了估算表达式中的待定项,在两主机之间建立TCP连接,周期性双方向交换性能计数器信息,通过包对理论,定时更新时延表达式中的待定项.结果显示,该方法完全不需要主机之间的时钟同步,具有精度高、可在线测量的优点,同时,它提供了一种非对称网络环境下单向时延测量的手段.
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    徐长勇,平西建
    2010, 31(5): 916-920.
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    MSU StegoVideo是在互联网上公开的一种视频信息隐藏软件.为了有效检测利用该软件嵌入信息的视频并去除隐藏信息,通过秘密信息嵌入与提取实验,分析软件的信息隐藏原理及嵌入信息后的数据分布特点,在此基础上提出基于块效应分布不均匀性和边界不连续性差异的隐藏信息检测方法,以及基于帧间共谋的主动攻击方法.实验结果表明,检测方法能够实现对不同参数时嵌入信息的有效检测,主动攻击方法在保持视频质量的前提下,能够有效去除隐藏信息.
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    韩海清,张焕国
    2010, 31(5): 921-926.
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    P-置换是分组密码轮函数的重要组成部分,好的P-置换能使得轮函数具有更强的抵抗线性和差分攻击能力,长期以来人们利用MDS码设计出了密码性质优良的P-置换,然而在有些情况下,P-置换本的密码学性质只要不低于一个指定的界限,就能方便地应用,因此本文决定利用BCH码和Goppa码来设计密码学指标不低于指定值的P-置换,同时设计了相应算法.因为MDS码的生成矩阵与分支数最大的P-置换之间有一一对应关系,本文利用范德蒙矩阵和柯西矩阵的特性生成了两类分支数达到最大P-置换,最后本文指出利用范德蒙矩阵设计的P-置换是利用Goppa码来设计P-置换的特例.
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    纪雯1,杨寿保1,俞瑜2
    2010, 31(5): 927-931.
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    虽然传统的信誉机制可以有效激励P2P网络中的节点共享资源,但却带来女巫攻击和共谋攻击等安全问题,而现有的抵御这两种团体欺骗的方法往往没有考虑P2P网络的开放性,即鼓励节点的加入.本文从分析P2P信任网络(基于信任网络的P2P系统)的社团结构出发,根据节点之间的信任关系将网络划分成不同的信任团体,提出一种基于团体信任度的节点信誉机制.模拟实验结果表明:在不限制团体大小以及新节点加入的情况下,该机制可以有效地抵御开放P2P网络中的团体欺骗.
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    胡洋1,王井东2,俞能海1,华先胜2
    2010, 31(5): 932-936.
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    最大间隔聚类是近来聚类分析的一个研究热点,为进一步提高其聚类准确性,提出一种基于成对约束的半监督最大间隔聚类算法.该算法在最大间隔聚类的目标函数中添加针对成对约束的损失项,从而对违反给定约束条件的分界面进行惩罚.对所得到的非凸优化问题,本文提出一种基于约束凹凸过程的迭代算法来进行高效求解.实验表明,本文提出的算法能极大地提高最大间隔聚类的准确性,其聚类性能也明显优于其他两种半监督聚类算法.
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    刘朝华,张英杰,李小花,吴建辉
    2010, 31(5): 937-941.
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    通过分析标准蚁群算法易于出现早熟停滞现象,该文提出一种高效收敛的算法-双态免疫优势蚁群算法.该算法将蚂蚁分成两种状态,扩大了解的搜索空间,有效抑制了收敛过程中的早熟停滞现象,将禁忌表中的抗体通过克隆扩增、高频变异等免疫算子操作得到精英蚂蚁,再对抗体记忆库引入局部最优免疫策略.针对TSP实验结果表明:该算法与最新的改进蚁群优化算法相比,其收敛速度及求解精度均得到了提高.
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    张倩生1,2,蒋盛益1
    2010, 31(5): 942-946.
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    区间值Vague集作为Vague集的一种有用推广,已经在系统控制以及智能决策等方面有较为广泛的研究与应用.针对不确定系统处理中常出现的模糊决策问题,通过将决策方案的约束条件属性集转化成区间值Vague集,并综合考虑约束条件属性肯定出现的区间值程度以及肯定不出现的区间值程度和未知是否出现的含糊(犹豫)程度区间,给出一个基于区间值Vague数的记分函数和区间值Vague集的有效的多属性模糊决策方法,使得决策更加合理更具弹性.最后通过一个实例表明我们所提出的方法在不确定系统决策中确是简便可行的.
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    黄玲1,钟金宏2,杨善林2
    2010, 31(5): 947-949.
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    提出两种算子概率自适应方案:基于连续两代间解的收敛状况变化的群体性方案、基于群体代间及当代表现的个性化方案.在带转包受限经济批量问题上,进行了变异概率调整方法的仿真试验,与文献中的其它变异概率调整方案进行了比较.结合试验结果和文献中的相关研究,指出在群体中存在不可行个体情况下,算子概率自适应的调整机理及理论分析仍是一个有待解决的问题.
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    陶俊剑, 元昌安,蔡宏果
    2010, 31(5): 950-954.
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    RBF神经网络作为一种采用局部调节来执行函数映射的人工神经网络,在逼近能力、分类能力和学习速度等方面都有良好的表现,但由于RBF网络的隐节点的个数和隐节点的中心难以确定,从而影响了整个网络的精度,极大地制约了该网络的广泛应用.为此本文提出基于GEP优化的RBF神经网络算法,对其中心向量及连接权值进行优化.实验表明,本文所提算法比RBF算法的预测误差平均减少了48.96% .
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    赵鹏军1,2, 刘三阳2
    2010, 31(5): 955-958.
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    研究了一种新的进化算法-和声搜索(HS)算法,针对其在处理复杂函数优化问题时容易陷入局部最优、收敛精度低的缺点,提出一种改进的和声搜索算法,算法在保留和声搜索的搜索机理的同时,把混合蛙跳算法中的局部搜索策略引入其中,维持了和声库的多样性,从而提高了对复杂问题的搜索效率.与同类算法相比,本文提出的和声搜索算法全局搜索能力强,收敛速度快,数值实验结果验证了算法的有效性和鲁棒性.
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    郁松1,2,樊晓平1,廖志芳1,2
    2010, 31(5): 959-963.
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    为了解决虚拟内镜手术中软体组织切割模拟仿真问题,论述并实现了虚拟手术中软组织切割仿真技术.使用四面体网格模型,利用刀具移动简化模型,构造用于切割操作的切割树,设计了通过划分切割区域,复制和移动顶点,在实现切割分裂时,减少网格单元结构数量增加的切割分裂和切割细化算法.通过仿真实验,文中算法的耗时与切割长度程线性关系;使用该算法实施切割后,网格结构中单元结构数量的增加相比传统的算法有明显减少.
  • 论文
    张世辉,张煜婕,孔令富
    2010, 31(5): 964-968.
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    针对视觉目标存在的自遮挡现象,并为更好地界定、规避自遮挡现象提供依据,提出一种完全基于目标深度图像信息、仅需通过分析深度图像平均曲率变化特征并结合使用二次阈值法进行自遮挡检测的方法.为避免平均曲率计算的复杂性,该方法首先采用改进的离散正交多项式局部曲面拟合法计算深度图像的平均曲率;然后,通过分析图像各点的平均曲率并结合曲率阈值提取与其八邻域点存在曲率异号的点组成自遮挡候选点集;最后,依据候选点与以其为中心的窗口内其它点存在深度值不连续的现象,再次使用阈值法,实现对自遮挡的检测.实验结果表明该方法能够有效地检测出自遮挡现象并获得自遮挡边界.
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    张美玉1,张素琼1,秦绪佳1,徐晓刚2,3
    2010, 31(5): 969-973.
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    对医学图像进行有效的去噪并保持边缘信息,有利于图像的后续处理.本文分析P-M模型和Gilboa的复扩散模型以及它们的不足,提出一种改进的各向异性复扩散模型.该方法先用中值滤波对图像进行预处理,去除梯度值大的噪声点,然后用图像的虚部求扩散系数,以此引导扩散模型中的边缘检测函数,再进行八邻域像素的扩散过程.实验表明,该方法能达到较理想的去噪和保持边缘的效果,而且减少了迭代次数,缩短了计算时间.
  • 论文
    曾智勇1,刘侍刚2
    2010, 31(5): 974-977.
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    在分析基于小波域图像索引技术的缺点后,提出一种基于小波信息分布熵的图像检索新方法.该方法首先将图像分割成若干个子图像,然后对这些子图像进行三层小波变换,并对小波变换后的各个子带图像进行处理以获取纹理图像,从而大大减少了计算的复杂性.最后以小波纹理直方图为概率密度函数,计算各个子图像的信息分布熵,不但使图像特征有紧密表示,而且也使图像检索的速度大大加快.实验结果表明,该方法对图像检索是有效的.
  • 论文
    陈景伟1, 王向阳1,2, 于永健1
    2010, 31(5): 978-983.
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    图像边缘是重要的视觉感知信息,也是图像最基本的特征之一,其在图像分析和理解中有重要价值.本文以视觉重要的图像边缘轮廓为基础,提出一种基于边缘直方图的彩色图像检索新算法.该算法首先利用Canny检测算子提取出原始图像的彩色边缘轮廓;然后构造出能全面反映边缘轮廓内容的3种直方图(颜色直方图、距离直方图和角度直方图);最后综合利用上述3种边缘直方图计算图像间的内容相似度,并进行彩色图像检索.仿真实验表明,该算法能够准确和高效地查找出用户所需内容的彩色图像,并且具有较好的查准率和查全率.
  • 论文
    雷仲魁1,孙秋艳1,宁宣熙2
    2010, 31(5): 984-989.
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    基于骑士巡游变换的置乱算法是目前图像加密方法研究的热点,它的密钥量大,安全性高,但传统日字形马步(1,2)的置乱只能隐藏图像的细节.为了克服此缺点,提出基于骑士巡游变换的改进置乱算法.包括(1)基于骑士巡游类生矩阵的图像置乱方法;(2)分块分层的置乱算法;(3)将骑士巡游变换和Arnold变换结合的一种复合置乱算法.这些改进置乱算法,扩大了密钥库,增强了置乱的效果.文中给出这几种改进算法的实际应用效果.
  • 论文
    汪芳1,安虹1,2, 徐光1,许牧1,姚平1
    2010, 31(5): 990-995.
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    有限的片外存储带宽是制约流处理器性能提升的瓶颈之一,流存储系统已经采用了多种方式来缓解这个问题,但当前的设计并没有充分考虑应用具体的访存模式对有效带宽利用率的影响.通过分析和实验,评估流存储系统主要设计参数对不同访存模式的优化效果;在此基础上针对不同的流访问并行度提出了相应的结构改进,加入宽发射和短作业优先调度支持,充分挖掘存储访问的局部性和并行性,改善了负载平衡,从而有效地提高了片外带宽的使用效率和流程序的整体性能.
  • 论文
    蒋湘涛,胡志刚,贺建飚
    2010, 31(5): 996-1000.
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    SPM(Scratchpad Memory)是实时嵌入式系统中常见的片上存储器,其分配管理在编译期进行,从而可以在编译完成时确定访存时延.当前的SPM分配方法主要用于减少程序在平均情况下的执行时间.然而,在硬实时系统中,最差情况下的执行时间(WCET, Worst-Case Execution Time)是更为关键的指标.通过分析优化程序WCET值过程中存在的主要问题以及现有算法,基于变量公用度概念,提出一种启发式搜索算法用于最小化程序WCET值的数据变量SPM分配,实验表明,论文提出的分配方法可获得更好的优化效果.
  • 论文
    冒益海1,2,韩卫光2
    2010, 31(5): 1001-1005.
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    选择面向对象的有色Petri网对FMS进行建模,研究FMS调度控制问题.本文针对柔性制造系统的特点,采用面向对象的着色Petri网建立了由工件、机床、运送和仓贮对象等组成的模型.模型是一个包括加工系统、物流系统、管理系统在内的一个完整的FMS模型.该模型由于采用了面向对象技术,具有可移植性、可扩展性的特点,并且易于用软件去实现,本文使用“映射”法,把库所映射为软件数据、变迁映射为程序函数和方法、子系统映射为软件系统基本类,从而把FMS Petri网模型转化为FMS控制管理软件程序.本文采用简易的工艺文件数据,对FMS控制管理软件运行进行了测试.通过对测试结果的分析,验证了本文所建立的FMS物流系统模型和设计的FMS柔性生产线控制管理软件的正确性和有效性.
  • 论文
    夏娜1,3,徐顺安1,于春华2,唐媚1
    2010, 31(5): 1006-1010.
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    导航卫星载体姿态测量是航空、航天、航海和陆地导航中的关键技术.在基于载波相位差的载体姿态测量中,相位双差整周模糊度的求解是重点和难点.该文将进化算法应用于整周模糊度的搜索,无需进行模糊度的去相关处理,采用进化算法直接搜索整周模糊度,进而求解出基线矢量,获得载体姿态.该方法可以提高整周模糊度求解的效率和实时性,适用于动态载体姿态测量.对比实验结果证明了该方法的有效性.
  • 论文
    许炜阳,陆波,洪志良
    2010, 31(5): 1011-1015.
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    OFDM系统对载波频偏十分敏感.提出一种适用于恒定模值调制的OFDM系统的载波频偏跟踪算法.基于信道频率响应已经由帧前部的训练符号估算出来并且在一个帧内保持不变这一合理假设,本文证明可以通过最小化接收信号和已知信道频率响应的能量差来获得频偏估计.文中详细分析算法的可分辨性问题并且给出算法的简化形式.然后理论推导出算法估计的均值和均方差.最后分析了信道估计误差对算法性能的影响,结果显示本算法对信道估计误差不敏感.仿真结果表明较之于现有方法,该跟踪算法有更好的误码率性能.
  • 论文
    张国印,刘铭,姚爱红
    2010, 31(5): 1016-1020.
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    基于VoIP技术的语音通信发展迅速,单芯片VoIP处理器的设计方法成为当前的研究热点.iLBC作为专为窄带通信而设计的VoIP语音编解码器,可以在丢包率和延迟较高的网络环境中保持良好的语音通话质量,具有广泛的应用前景.传统的基于DSP处理器实现方法具有芯片面积大、功耗高等缺点,难以满足VoIP系统集成度高、低功耗和易于升级等需求.本文提出了一种基于SoPC技术的iLBC语音编解码器实现方案,并对自相关计算算法进行了并行计算硬件IP核设计,提高了系统的集成度、计算性能和可扩展性.理论分析和实验结果表明并行自相关计算结构有效减少了访存次数,可以获得接近30的加速比.
  • 论文
    刘泽响1,陈岚2,贺占庄1,沈绪榜1
    2010, 31(5): 1021-1024.
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    电压降问题日益严重,为了加速电源网络设计收敛,本文对底层规划阶段电源网络拓扑优化展开研究,将其描述为带约束的优化问题,并提出一种近似直接搜索法,通过不断更新电源网络拓扑,在满足约束条件的前提下,逼近目标函数.实验结果表明,该方法比均匀分布法最大节省20.12%的电源线面积,并且优化性能随电源网络规模的增大而提高.