小型微型计算机系统

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云计算:实例研究与关键技术

柯栋梁,郑啸,李乔

2012, 33(11): 2321-2329.

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云计算是集分布式计算、效用计算、网格计算、虚拟化等技术与一体的，通过互连网部署和提供服务的新的计算模式，计算资源以可升级的、按需定制的服务的形式通过Internet提供云计算仍处于初级阶段，许多关键技术需要进一步研究解决本文综述了云计算的起源与发展现状，描述云计算体系结构模型、剖析工业界有代表性的云服务产品的体系结构与技术特点、分析云计算关键技术问题本文的目标是为该领域的进一步研究提供有价值的参考.

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基于本体内容相似度的电子商务推荐信任模型

王刚1，2，3，桂小林1,2 ，魏广福1,2

2012, 33(11): 2330-2335.

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电子商务环境下，交易双方由于缺乏相互信任的基础和知识，因而交易面临较高的风险.提出一种基于领域本体交易内容相似度，并同时区别熟人节点和陌生人节点推荐可信程度的推荐信任模型(简称DOCSRTrust)，给出了一种基于类别的分层次交易商品领域本体构建法，设计了DOCSRTrust的数学表述模型和实现算法.DOCSRTrust模型消除了现有全局信任模型是基于信任值高的节点其推荐也更值得信赖的主观假设，这种主观假设在目前大规模分布式网络环境下并不符合实际情况，因而其客观性和可靠性难以保证.相比之下，分析和仿真实验证明了DOCSRTrust模型更符合当前新型网络应用环境，其在抵抗恶意节点诋毁、遏制协同作弊等较广泛的安全问题上成功率都有较大程度的改善和提高.

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一种基于pNFS协议的对象文件系统的设计与实现

李洪昌，舒继武

2012, 33(11): 2336-2340.

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随着存储规模的持续增长，SAN环境中基于块的集群文件系统的元数据服务越来越成为系统进一步扩展的瓶颈，基于对象存储设备(OSD)的文件系统成为未来大规模分布式文件系统发展的方向.Linux已有的基于OSD的pNFS文件系统为pNFS+exofs的解决方案，它将文件系统的元数据与数据都保存在OSD上.提出一种新的基于pNFS协议的对象文件系统的实现方案，将元数据和数据的保存和服务分离，文件系统的元数据保存在本地文件系统中，数据保存在OSD设备上.相比已有的pNFS+exofs的方案，该方案的实现和部署更加灵活方便，同时减轻了OSD模拟器的读写负载，有利于元数据和数据存储和服务的单独扩展.

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编译时对象回收中的Java库分析研究

彭文1，2，张昱1，2，李泉龙1，2

2012, 33(11): 2341-2345.

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在编译辅助的垃圾收集系统中，由于方法的动态绑定等特性，编译时的分析算法保守处理虚方法调用，从而难以识别并显式回收在虚方法调用期间变为不活跃的对象.提出一种改进Java库方法调用的生命期分析策略：它以指向逃逸图为基础来抽象描述库方法对堆中对象活跃状态的改变模式，并将堆变化模式应用到Java程序的对象生命期分析中，从而增强现有对象回收技术对库调用分析的精确性.通过将本文方法应用到Jolden测试程序集中对String相关类的库调用的分析，结果表明新方法以平均增加12%的编译时间开销将显式回收对象的大小提升了33%-37%.

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Web缓存层次模型与代价分析

石磊1，姚培娟1，卫琳2，陶永才1

2012, 33(11): 2346-2351.

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Web缓存分层结构在避免单点失效、提高缓存性能方面具有重要作用.论文研究了Web缓存层次模型，提出请求分发的三种模式，并利用代价函数分析探讨了缓存模型性能.根据Web访问共同特征，实验采用数学建模方法生成模拟日志，模拟不同层采用不同替换算法(LRU、LFU、GDS)时的缓存性能.结果表明，模拟日志的高频区、低频区流行度访问特征分别服从齐普夫第一定律、第二定律，具有真实日志的特性，能够模拟用户请求评价Web缓存层次模型性能；当低层代理缓存采用LFU或LRU替换算法，高层代理缓存采用GDS替换算法时，两层缓存模型在命中率、字节命中率方面有较好的性能表现.

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基于寿命分布模型的数控装置可靠性定量评估方法

陶耀东1, 李辉1,2, 杨志波1,2, 姚家庆1,2

2012, 33(11): 2352-2356.

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由于数控装置的使用周期长、故障次数少、分布模型不确定等特点，使得可靠性测试与评估工作难以实施.针对该问题，本文引入了基于数理统计的方法，根据已知的产品故障失效时间，通过假设检验确定产品寿命分布模型.本文以该模型为基础，通过引入加速寿命试验的方法，在保证失效机理不变的情况下，极大缩短了可靠性试验时间，完成了数控装置可靠性试验和定量计算，从而使得数控装置的可靠性测试与评估工作变得切实可行.

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基于属性分频的元数据索引算法

牛德姣，蔡涛，詹永照，鞠时光

2012, 33(11): 2357-2361.

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高效的元数据索引是提高海量存储系统性能的重要手段.针对现有元数据管理方法存在的时间与空间开销大和性能不稳定等问题，我们设计了基于属性分频的元数据索引算法.依据元数据中属性被访问的频率等因素，分解元数据分别存储到高频元数据属性集和低频元数据属性集中，使用KD-tree建立高频元数据属性集的索引，满足多条件混合查询高频元数据属性的要求；使用人工免疫算法建立低频元数据属性集的索引，在保持较高查询性能的同时，避免大量额外的存储空间.实现了算法的原型系统，使用两个真实数据集进行了测试与分析，结果表明基于属性分频元数据索引算法具有时间与空间开销小、适应能力强的特性.

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开放式实时系统资源共享环境下的调度方法分析

钟樑，刘晓燕，张晶，付晓东

2012, 33(11): 2362-2366.

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介绍Stack Resource Policy及以其为基础的用于开放式实时系统资源共享环境下静态调度策略，分析其存在的两个问题：资源锁定时间过长和任务不可执行，介绍相关解决方法.然后介绍Bandwidth Inheritance及类似的动态调度策略的基本调度规则并重点分析Bandwidth Inheritance在一般情况下，由于软实时任务的动态性，可能出现的软实时任务阻塞硬实时任务，导致硬实时任务截止时间得不到满足的问题.提出一种解决方法：资源隔离机制(Resource Isolation Policy),介绍其基本规则及性质，并分析加入此机制后硬实时任务的可调度性.

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基于用户反馈的深网数据源选择

邓松1,2，万常选1,2，刘喜平1,2，廖国琼1,2

2012, 33(11): 2367-2371.

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在因特网上，每个主题往往拥有成百上千个相关的深网数据源，从众多的数据源中找到合适的源进行数据集成变得越来越重要.传统的考虑源质量的选择方法是不考虑源主题特性的，而是根据经验选取统一的质量维度，因而在不同主题下选择准确性有较大的差异.基于此，提出基于用户反馈的深网源选择方法，依据用户反馈获取特定主题源的核心质量维度从而建立质量评价模型.选取了三个不同主题下的数据源进行了相关的验证，实验结果表明，针对不同主题下的数据源选取，该方法均具有较高的准确性且计算量较少.

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一种新的重构语义分析方法及其应用

卢红敏1,3, 郭晶2, 陈林3, 许蕾3, 徐宝文3

2012, 33(11): 2372-2374.

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提出一种新的重构语义分析方法，引入了后置条件作为重构后程序语义的分析条件，然后基于该方法提出一种重构异常行为检测方法，利用不同重构之间的关系及其关联语义特征，发现重构实施时的错误.分析表明，该方法可以有效发现Eclipse中存在的若干缺陷，并且可以检测出使用Eclipse实施相应重构时产生的程序异常行为.

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基于Web Service的智能公交导引服务系统研究

周屹，邢传军

2012, 33(11): 2375-2378.

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城市公共交通系统的发展，需要合理高效的导引服务.通过分析现有车载导航系统的优点和不足, 提出基于Web Service的智能公交导引服务系统的整体架构; 并讨论了服务器端数据和服务管理机制等公交导引服务系统的关键问题的实现机制，该架构立足于适应导引数据大容量、多源化、现实性的趋势, 同时也考虑传输性能和负载均衡等问题，最后, 通过建立实验系统对提出的系统进行实验和数据分析，证明系统具有良好的灵活性和可扩展性.

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一种使用多Filter初始化GA种群的混合特征选择模型

高鹏毅1，陈传波2，张葵3，朱力1，胡迎松1，李丹1

2012, 33(11): 2379-2384.

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特征选择已经是高维数据处理尤其是模式识别领域中的一个关键问题.提出一种混合特征选择模型用于从潜在的相关特征中选择那些最重要的特征.该模型包括两部分：filter部分与wrapper部分.在filter部分，4种不同的Filter方法分别对候选特征进行独立排序，在融合后进一步生成综合特征排序，综合排序随后产生遗传算法(GA)的初始种群.在wrapper部分，GA算法根据神经网络的分类准确率对个体(特征子集)进行评价，以便于搜索到最优的特征子集.测试结果表明，该模型不仅能有效地减少特征子集的大小，而且还可以进一步提高分类识别的准确率和效果.

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一种基于贝叶斯网络模型及多策略计算的本体映射方法

张凌宇1，马宗民1，严丽2

2012, 33(11): 2385-2391.

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本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明，本体映射是实现异构本体之间知识共享、重用的关键技术.结合本体和贝叶斯网络模型以及多策略方法，本文提出一种新的本体映射方法——基于贝叶斯网络模型及多策略计算的本体映射方法MSBN (Mapping based on Multi-Strategy and Bayesian Network).MSBN首先将本体模型转换成贝叶斯网络模型.然后使用多策略方法(Multi-Strategy)计算不同贝叶斯网络模型节点之间的相似度，并为所有节点生成相似度表ST(Similarity Table).最后，使用迭代的映射推理过程，从相似度表中推理出新的映射关系.

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WSF：基于FOWA的Web服务选择算法

陈彦萍1，2, 孙岩2,郑庆华1,房向荣3

2012, 33(11): 2392-2397.

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为了解决语言型数据无法用于计算的问题，提出了一种基于FOWA的Web服务选择算法.该算法分为两个部分：WSF-DF(defuzzification algorithm for WSF)基于多个用户对于Web服务的语言型评价，进行服务选择；WSF-Credibility(credibility test for WSF)用来查出可能存在的用户恶意评价并排除，从而提高Web服务选择结果的可信性.仿真结果表明，相比于其他Web服务选择算法，WSF算法考虑到了多个用户的评价意见，可以避免少数用户恶意评价带来的干扰，服务选择结果符合用户的真实意愿.

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语义Web模糊If-then和If-then-unless规则语言

王星1，严丽2，马宗民3，陈吉1

2012, 33(11): 2398-2404.

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近年来，使用规则表示和推理知识成为语义Web的重要研究议题之一.If-then规则已经广泛应用于人工智能领域.但是，由于缺乏语义Web元素、非单调元素和模糊元素，if-then规则无法表示和推理语义Web中广泛存在的、非单调模糊知识.为了解决此问题，结合if-then规则和OWL DL(Web Ontology Language Description Logic)，在模糊集和可能性理论的框架下，提出两种新的语义Web规则语言—f-SW-if-then-RL(fuzzy Semantic Web if-then Rule Language)和f-SW-if-then-unless-RL(fuzzy Semantic Web if-then-unless Rule Language)，定义它们的语法和XML Schema，研究它们的语义.提出的两种规则语言能够增强规则语言表示和推理语义Web非单调模糊知识的能力.

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FPGA实现的正则表达式匹配性能分析

唐球1,2，姜磊2，谭建龙2，刘金刚1,2

2012, 33(11): 2405-2409.

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分析出影响FPGA实现的正则表达式匹配性能的关键因素是正则表达式匹配性能优化的前提.首先由L7-Filter各个规则的性能测试结果分析出低主频规则有别于其它高主频规则的三个特征.其后通过设计多个字符组串联而成的特殊正则表达式测试模型去验证这三个特征对基于FPGA的正则表达式自动机性能的影响程度.得出如下结论：基于FPGA的正则表达式自动机的主频随字符组宽度的增长而迅速下降，随字符组串联数目的增长而缓慢下降；星号(*)或问号(?)重复语法对字符组规则主频的影响大于加号(+)重复语法对字符组规则主频的影响.最后将基于字符组的结论推广至更普遍的大量字符“或(|)”操作的层面.

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基于人体加速度特征的实时跌倒识别算法

李娜，侯义斌，黄樟钦

2012, 33(11): 2410-2413.

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实时跌倒检测能为老年人和特别护理人员提供及时的帮助.根据人体的运动学特征，提出一种基于三轴加速度传感器的人体跌倒行为的实时检测算法.该算法通过提取运动时的超重强度、持续失重时间、倾斜角度、静止时间为特征值，在Android智能手机上使用决策树进行实时处理.该算法对传感器的放置方位无要求，选取日常动作和与跌倒加速度特征相似的动作进行测试，该算法的平均响应时间小于6秒,平均准确率达到92%,证明了该算法的有效性.

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流形结构保持的传播半监督降维算法

王颖静，王正群，张国庆，徐伟

2012, 33(11): 2414-2417.

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标签传播算法(LP)是一种基于图的半监督学习算法，通过保持数据间的某些特殊结构，将部分有标签数据的标签信息迭代传递给无标签数据，直至获得全局的稳定状态.结合标签传播算法和线性鉴别分析提出一种流形结构保持的传播半监督降维算法(SDRMPP)，采用流行结构上的重构权重并结合已知的部分标签信息进行标签传播，利用传播后获得的全体软标签信息构造离散度矩阵实现鉴别分析，通过求解目标函数的最优值获得特征抽取空间，从而对测试样本进行分类.在Yale和Feret两个标准人脸库上实验验证了该算法的有效性，尤其在只存有少量有标签样本的情况下，该算法仍能保持良好的分类性能.

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一种改进的和声搜索算法

黄帅，马良

2012, 33(11): 2418-2420.

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针对基本和声搜索算法的不足，提出一种改进的和声搜索算法.首先在和声搜索算法的记忆库中加入权重，减少搜索的随机性；其次让扰动方程中的带宽具有自适应性，从而提高原算法的鲁棒性和收敛速度.算法在计算机上予以实现，并通过一系列测试函数求解，验证了改进算法与基本和声搜索算法及其他智能算法相比，能得到更多的最优解和较小的方差.

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带贯通约束的不规则排样分阶构造算法

韩伟, 马福民

2012, 33(11): 2421-2424.

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针对玻璃排样问题,首次研究带贯通性约束的不规则凸多边形的Bin Packing问题.提出一种针对图形组合进行优化的分阶构造算法.该算法能够隐式实现贯通约束,并利用各阶种群之间清晰的组合关系, 将多个多边形的形态优化问题转化为一个结构化的多步决策问题,提高了原片利用率.为了控制新组合图形的形状,构造过程引入变动的形状权重,并给出散列函数来控制形状权重的变化.分别用中英双方玻璃厂订单数据进行测试,显示本文算法比二步法等方法平均利用率有较大提高.

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一种高效的函数可微的全局优化模拟退火算法

王晓玲1，董玉林2，胡运红3，邵福波1

2012, 33(11): 2425-2428.

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针对函数可微的全局优化问题, 将最速下降法, Newton法和罚函数法引入模拟退火算法中, 提出了一种高效的模拟退火算法. 该算法可以求得可微函数优化问题的全局最优解, 且具有计算量小, 效率高的特点. 利用罚函数将约束优化问题转化为无约束优化问题后, 可以利用提出的算法进行求解. 数值算例表明, 提出的算法能够高效地求解无约束及带约束的函数可微的全局优化问题.

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无线传感器网络可扩展一致性目标跟踪算法研究

龙慧，樊晓平，刘少强

2012, 33(11): 2429-2434.

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为提高机动目标跟踪性能，降低无线传感器网络的能量消耗，提出一种可扩展的动态平均一致卡尔曼滤波算法.根据预测的下一步目标位置，将无线传感器网络的节点动态组织成簇，多个传感节点协作执行目标的检测及分布式状态估计.给出三种可扩展动态一致卡尔曼滤波算法，即基于观测值、观测新息和估计值的一致性卡尔曼滤波，适应于不同情况的目标跟踪.簇中传感节点仅需接收邻居节点的信息，簇头节点负责下一步任务节点的选择并将当前状态估计值和对应的误差协方差发送给下一步的任务节点以减少整个网络的通信量.仿真结果表明，基于观测值、新息及估计值的分布一致卡尔曼滤波在跟踪精度方面与集中卡尔曼滤波性能相当，而其分布式结构决定了算法具有更强的鲁棒性和容错能力，能够提高系统的可靠性.

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面向Trunk技术的网络拓扑发现算法研究

李丹程，马东琳, 韩春燕, 刘益先

2012, 33(11): 2435-2441.

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随着企业组网模式的大型化、复杂化及VLAN技术在交换层网络中的广泛应用，当前交换层拓扑发现算法在拓扑发现效率及普适性上存在诸多问题，本文分析Trunk技术特点，提出一种结合地址转发表与Trunk信息的网络拓扑发现算法，该算法提高了网络拓扑发现算法运行效率及发现结果准确性，此外，算法对多厂商数据进行分析使其对当前主流的多VLAN交换网络拓扑有着更强的适应性并能够准确给出网络逻辑拓扑连接关系，同时，给出了算法的实现方法及园区网测试的结果.

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一种回归的SIR僵尸网络传播模型研究

赵国锋，李亚兵

2012, 33(11): 2442-2445.

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僵尸网络对当前互联网产生巨大危害，基于漏洞扫描的蠕虫是僵尸的主要传播方式和载体.针对蠕虫的传播，现有模型大多以SIR模型为基础，假设主机在免疫之后就不会再被感染.由于僵尸中可能存在多个蠕虫，因此使得免疫主机还可能回归到易感染状态.考虑到此因素，本文在SIR模型的基础上，提出一种回归的RSIR僵尸网络传播模型.给出了模型的描述和数学公式，并对模型进行了分析.实际数据仿真结果显示，模型是有效的.

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HDS-LEACH:一种基于散列链的动态密钥管理多跳安全路由协议

缪成蓓1, 白光伟1,2, 顾跃跃1

2012, 33(11): 2445-2452.

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主要研究传感器网络安全的能量高效的层簇式路由协议机制.在深入分析现有LEACH协议所面临的安全威胁的基础上，提出一种动态的，基于散列链的分区自治式的层簇式安全路由协议HDS-LEACH.其核心思想是，在层簇式路由协议中引入分区，建立多跳路径；在每轮簇首选举之后为每个簇头节点随机从散列链组成的密钥池中选取q个链密钥，其它节点根据链密钥用单向哈希函数和伪随机函数派生出相互间通信的密钥，同时在多跳路由中融入动态密钥管理，使协议适应无线传感器网络动态变化的拓扑结构，增强了协议的可扩展性,另一方面，分区自治的多跳路由，避免了远离基站的节点直接与汇聚节点通信，均衡节点能耗.仿真实验表明，改进的路由协议HDS-LEACH大大减少了因网络攻击而造成的数据流失，增强了抗攻击能力，显著降低了网络能耗，延长了网络生存时间.

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一种无线传感器网络的置信区间时空数据压缩算法

孙琳，王慧强，陈晓明

2012, 33(11): 2453-2456.

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为解决无线传感器网络一元线性回归模型的空时数据压缩算法ODLRST的局限性问题，提高有效数据压缩率，扩大线性数据压缩应用范围，提出了一种基于置信区间的ODLRST改进的时空数据压缩算法TSDCACI: 引入置信区间概率预测与统计评估，分别考虑预期变化和异常变化，采用断点判定与野点判定修正线性回归方法中出现异常数据状况的压缩模型，.仿真实验和分析表明了所提出的TSDCACI算法优于传统的ODLRST，不仅能够保障较高的压缩率，而且可以传输波动较大的检测数据，减少节点能量消耗，延长网络生命周期，更符合局部小规模传感器节点数据压缩的实际情况,从而进一步扩大算法应用范围.

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一种协作的异构传感器最优栅栏覆盖模型

曹莹莹1，黄刘生2，3，朱立才1，成红胜1

2012, 33(11): 2457-2462.

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栅栏覆盖中相邻的连通异构节点可以通过数据融合进行协作地感知以提高检测准确性并减少构建栅栏的活跃节点数量.首先提出一个基于数据融合的异构协作监测覆盖模型，其次分析了影响栅栏覆盖生命期的因素，并将其描述为一个多目标优化问题，最后，基于该优化模型，提出了增强覆盖图的概念.实验结果表明，基于本文提出的覆盖模型和增强覆盖图的活跃调度算法在网络生存期与覆盖率方面的性能明显高于它们在传统覆盖模型中的性能.

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具有自相似到达流的无线Mesh网络流量模型

赖明星，王高才，柴明

2012, 33(11): 2463-2466.

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随着无线Mesh网络应用的日益广泛，无线Mesh网络的服务提供和性能保证逐渐成为研究者和使用者关心的主题，本文根据无线Mesh网络中流量的到达具有自相似特性，基于当前流行的随机网络演算提出具有分形布朗运动的自相似到达流的无线Mesh网络流量模型.利用中心极限定理构造聚合流和单流的随机到达曲线.数值结果表明本文提出的流量模型能反映出无线Mesh网络流量的实际特征.本文结论在基于随机网络演算的高质量、高可靠性的无线Mesh网络服务质量保证研究中具有重要的理论价值，对无线Mesh网络的性能评价具有重要意义.

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Ad hoc网络路由修复策略优化

彭永祥，段翰聪，卢显良

2012, 33(11): 2472-2476.

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针对Ad hoc网络中基于缓存的路由修复机制进行研究.通过对基于缓存的路由修复机制进行数学建模和理论分析，得出了基于缓存的路由修复机制的最优缓存策略应具有如下三个性质：1)优先缓存寿命长的可用路径；2)优先探测寿命长的可用路径；3)对于每次路由发现的可用路径集合.基于这些关键性质，本文设计一个最优缓存算法，并通过ns-2仿真验证了本文设计的最优化缓存策略和最优缓存算法的正确性和有效性.

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P2P网络中信任评价研究

张景安，张杰

2012, 33(11): 2477-2480.

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为了提高P2P 网络节点间交互的安全性及成功率，客观地反映信任的模糊性与随机性本质，提出基于云模型的信任评价模型.通过信任云及其数字特征的定义，实现了信任定性描述与定量表示的统一.基于逆向信任云生成算法、信任云合并算法进行信任综合，以便获得更为完整的信任信息，并在推荐节点的选择上引进了信任的不确定度计算，提高了推荐的可靠性.通过信任云的相似度计算算法，生成相应的信任综合评价结果，作为节点交易的参考和依据，实现了信任的决策.通过仿真实验，表明该方法可较为客观、真实地反映P2P节点间的信任程度，从而为节点间成功交易提供了科学的、有效的决策依据.

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DTN中基于位置信息的喷射路由算法

郭航1，2,王兴伟1,黄敏1,蒋定德1

2012, 33(11): 2481-2484.

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针对容延容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks, DTN)不包含持续端到端连接、高传输时延及节点资源受限的特点，提出一种新的基于位置信息的喷射路由算法.该算法通过与GPRS网络结合形成平行网络结构，将GPRS作为DTN的一个通信频道以辅助路由，利用通信频道中已知的节点位置信息弥补DTN缺乏网络拓扑知识的不足，根据节点接触时的相遇角度调整Spray策略，减少无效信息副本的产生，Spray阶段完成后根据当前节点、目标节点及目的节点的位置和速度信息进行单副本路由，从而使传输过程中的信息路由具有方向性和目的性，减少对网络资源的消耗，降低传输时延并提高传输率.仿真结果表明本文所提出的算法是有效可行的，综合性能优于典型DTN路由算法Spray and wait和MaxProp.

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多核处理平台上任务图模型的并行调度策略研究

周本海1，乔建忠1，2，林树宽1

2012, 33(11): 2485-2492.

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凭借着高性能，低功耗的特性，多核处理器已经占据了目前的主要市场.提出一种多核处理平台上基于任务图模型的调度策略.建立了多核平台上任务图的空间与时间并行调度模型；针对任务图的空间并行与时间并行调度模型提出了并行节点合并、分配的优化算法与流水线并行的优化算法.最后，提出将优化的空间与时间并行调度技术相结合的并行调度策略.通过实验验证，本文提出的算法比其他多核并行调度算法降低了处理器核心间的通信与同步开销，提高了系统的计算效率与吞吐量.

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一种识别I/O Feature的文件预测模型

杨晓芬，师明，李博，胡海燕，刘轶

2012, 33(11): 2493-2497.

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在文件预取技术中,如何提高文件预取的命中率和适用度一直是研究的焦点.尤其是在面对大批量数据读取的时候，如何提高预取命中率对系统的性能提升有着至关重要的影响.本文提出识别I/O Feature的预测模型(IOPM)，该模型通过记录文件的历史访问信息获取I/O Features，然后分析这些I/O访问模式，设计一个简单高效的特征符号表来表示这些模式.此预测模型可以有效地识别出顺序读、固定点读、逆序读、跳读、多步跳读等多种模式.同时，该模型添加应用程序的信息，可以有效地对不同程序之间的交叉读做出预测，具有很高的预测命中率.

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一种适用于向量处理器的新型归约网络

庄巍，杨惠，刘衡竹

2012, 33(11): 2498-2502.

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现代通信和图像处理等应用领域中向量运算的宽度灵活多变，且程序可循环执行.为了支持宽度的灵活多变，研究并提出一种新颖的分层计算模型，在基于有16个向量运算单元的向量处理器上用该模型构建了一种可配置成多组多宽度的归约树结构，向量宽度为2至16.设计了控制模块，在无需修改程序的情况下可通过隐式自增的方式指定归约目标，使单程序可以多次循环执行.对所实现的归约网络部件在TSMC65nm工艺库下用Synopsys的Design Complier工具进行综合，结果显示其工作频率可达700MHz，面积为92363.04um2，功耗为17.30 mW.在相同工艺库和工作频率下，该设计的性能开销比是一种精简归约网络的2.36倍.

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一种结合混沌映射的Enigma加密方案

朱志良1，卜超1，刘洪娟1,2，于海1

2012, 33(11): 2503-2507.

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近年来，混沌作为非线性系统中一种新的存在形式被广泛和深入地研究.随着计算机科学和信息技术的发展，密码技术的发展非常迅速.混沌系统对初始条件和系统参数的敏感依赖性、非周期性和遍历特性等，使其具有优良的密码学特性.本文在分析Enigma加密机制的基础上，将非线性混沌过程融入到Enigma加密过程中，设计了一种结合混沌映射的Enigma加密方案.该加密方案有效地利用了Enigma原有的近似非线性的加密机制，利用混沌过程，加强了置换的随机性，提高了加密方案的安全性.对图像及文字进行加密实验结果表明，本加密方案在密钥敏感性分析、相邻像素相关性以及差分攻击分析等方面，都有很好的表现.

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一种高效可证明安全的RFID认证协议

邓强东，王立斌

2012, 33(11): 2508-2513.

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为了保护RFID系统的安全性与隐私性，大量的RFID认证协议相继被提出，然而现有大部分低成本的RFID认证协议都不具有隐私安全性.事实证明仅仅基于某种假想给出安全性论断的RFID协议是不安全的.协议的设计必须进行形式化的分析和证明.提出一种新的RFID协议，能够有效地减低后台数据库的复杂度，且在遭到去同步化攻击时能够自动恢复.协议的分析使用了基于Game的方法，将协议的隐私性紧致地归约到随机预言机的假设上，证明了其具有不可区分的隐私性.上述工作保证了协议的高效性和可用性，并将成为未来分析和解决RFID系统隐私性问题的通用方案.

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一种存在特权集的门限群代理多重签名方案

陈道伟，施荣华，樊翔宇

2012, 33(11): 2514-2517.

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针对陈伟东提出的一类存在特权集的门限群签名方案，最近有文献相继指出该类方案存在严重的安全问题，并针对其主要存在的不能抵御内部成员的合谋攻击，不能抵抗可信密钥认证中心发起的伪造攻击，签名不具有可追踪性等安全隐患提出了改进方案.本文结合他们的安全性分析和存在特权集的门限群签名方案，依据schnorr秘密分享原理，提出一种适用于多个特权集的门限群代理多重签名方案，实现了不同集合用户具有不同权限的代理授权和代理签名，增强了门限群代理签名方案的安全性和可靠性.并且着重对该方案进行了安全性分析，指出在离散对数假设的前提下，该方案是安全的.

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可认证的多方量子秘密共享协议

刘晓芬1，严宣辉1，姚志强2

2012, 33(11): 2518-2521.

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利用Bell态的特性，提出一个可认证多方量子秘密共享协议.在协议中，秘密消息分发者通过局域幺正操作将两比特的经典秘密消息编码到量子载体中，并利用量子纠缠将其分割传输给n个代理人.每个代理人对手中的粒子进行Bell测量，以获得各自的子秘密.在消息重构过程中，当且仅当这n个代理人协作才能恢复出共享的秘密消息.同时，结合经典Hash函数对分发者和代理人的身份进行认证，实现双向认证的功能.最后，对协议的安全性和认证性进行了详细的讨论，表明所提方案在理论上是安全的.此外，本方案的实现只涉及到Bell态的制备和测量，这在现有的技术条件下是可行的.

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嵌入率可调和低修改率的二值图像密写算法

廖琪男

2012, 33(11): 2522-2525.

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为了提供大而可调的二值图像信息隐藏容量和保持载密二值图像良好的视觉质量，提出一种基于分块和矩阵编码的二值图像信息隐藏算法.将二值图像划分为互不相交的2×2的图像子块，随机选择黑白相间的边缘子块作为可嵌子块，应用(1,n,k)矩阵编码实现最多只改变n块可嵌子块中一块的1个像素即可嵌入k比特信息，以及修改像素的规则.选择不同的矩阵编码方案，可以得到不同的嵌入率和像素修改率.理论分析和实验结果表明，本文算法具有信息嵌入量大，效率高，修改率低，安全性好；其信息嵌入率选择具有高度弹性，可以根据实际要求选择在嵌入率和载密图像质量都很理想的密写方案.

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入侵检测大数据集代价敏感重平衡分类策略

边婧1，2，彭新光1，闫建红3

2012, 33(11): 2526-2530.

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当前数据挖掘领域中，传统的精度敏感分类并不能完全适用于不平衡入侵检测数据.文中针对大规模不平衡入侵检测数据集，定义数据拓展函数，提出了一种新的大规模数据分层预处理LDSP(Large Scale Dataset Stratified Pretreatment)算法，分层并人工合成稀有类数据"剪除"多数类数据重平衡数据集，不仅有效避免了数据过度拟合且可独立使用.结合入侵检测代价敏感分配机制，最小化误分类代价，最终实现了LDSP算法与MetaCost算法相结合的数据重平衡分类策略.实验结果表明，预处理算法合理有效；较之其他算法，此策略在时间和精度上均具有处理入侵检测大规模不平衡数据集分类问题的优势.

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一种运动捕获数据重用方法

吴玲达1,2，瞿师1，魏迎梅1，于荣欢1

2012, 33(11): 2531-2534.

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提出一种通过人体运动扩展实现运动捕获数据重用的方法，人体运动扩展包括纵向扩展和横向扩展两个方面.纵向扩展是沿时间进行延伸，由已有运动生成更多帧的新运动，新运动的帧数可定制；横向扩展是向运动角色扩展，由单个角色运动生成多角色群体运动，群体运动中的每个运动彼此相似而又有所区别.纵向扩展和横向扩展都是以运动动态性建模为基础，运动动态性建模从概率的角度描述了运动姿势的演变规律.通过运动扩展，实现现有运动捕获数据的有效重用，简化运动生成工作，拓展运动捕获数据的应用范围.实验结果表明，该方法能够由已有的运动捕获数据，较好地生成可定制帧数的新运动和多角色群体运动.

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一种边缘点特征图像配准算法

肖潇1，王宪保1，王守觉2

2012, 33(11): 2535-2537.

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为解决图像的精确配准问题，提出了结合LoG算法的特征点的提取方法，并将尺度不变特征算法(SIFT)应用到图像的特征描述中.首先利用LoG算法计算边缘点，对边缘点的梯度值进行排序，选择梯度较大的点作为特征点；然后采用SIFT计算特征点的特征向量，利用最小距离算法找到两幅图像的匹配点对；最后利用最相关点和次相关点比例的方法排除错误的点对.实验结果证明，算法对具有光照、角度不同的两组图像能够实现精确的配准，准确率超过90%.

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基于二次误差度量的点云简化

李义琛1, 庞明勇1, 2, 3

2012, 33(11): 2538-2542.

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随着大规模点云数据的大量涌现, 点云简化问题成为数字几何处理领域的研究热点. 本文提出一种基于二次误差度量的自适应点云简化方法. 该方法首先提取原始点云的特征点, 并对其进行强制保护; 而后以非特征点为球心, 采用基于二次误差度量的方法, 并结合曲率信息计算非特征点覆盖球的半径和最优简化点; 最后用最优点代替覆盖球内贡献较少的非特征点, 对模型进行自适应简化. 该方法不仅具有较快的简化速度, 同时还可有效地保持原始点云的几何特征.

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基于Minkowski和的多面体快速碰撞检测算法

于勇1，罗思标2，郭希娟2，张晓彩2

2012, 33(11): 2543-2547.

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为了进一步提高碰撞检测的实时性，提出一种基于Minkowski和的多面体快速碰撞检测算法.该算法以Minkowski和为工具，无需精确计算两个多面体之间的最短距离，首先通过构造两个多面体的Minkowski和，将多面体碰撞检测问题转化为判断原点是否在该Minkowski和内，然后运用射线和求交计算将三维空间问题转化为二维平面问题，再通过判断原点是否在平面多边形内来检测多面体是否发生碰撞，进而提高了碰撞检测的实时性和可靠性.在Visual C#环境下，利用OpenGL图形库搭建一个路径规划仿真系统.实验结果表明，该算法平均检测效率明显高于传统算法，并且有效降低了存储空间和时间复杂度.

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一种新的局部纹理描述模式

毋小省1，孙君顶1, 2

2012, 33(11): 2548-2550.

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提出一种新的图像局部纹理模式描述方法.首先通过比较8-邻域内像素灰度与邻域灰度均值的关系，对8-邻域进行二值化；然后将与邻域中心像素相对的水平、竖直及对角四个方向所得到的二进制序列的值和相应的权值模板对应相乘求和，就得到新的局部纹理模式；同时，文中对新纹理描述模式进行了进一步增强处理，兼顾了局部邻域的高频及低频特征.采用不同图像库进行实验，结果表明，新纹理模式的检索性能明显优于文中提到的其它方法，而且其特征维数还不到其它描述符维数的一半.

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一种提高维吾尔语-汉语词语对齐的方法研究

麦热哈巴·艾力1，2，3，王志洋3，吐尔根·依布拉音1，2

2012, 33(11): 2551-2555.

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维吾尔语是典型的粘着性语言，其复杂的形态以及众多的词缀影响维吾尔语-汉语词语对齐的质量.本文提出对维吾尔语词进行形态分析并词干与词缀分离，再进行对齐；并根据维吾尔语遵循语音和谐规律的特点，对维吾尔语词缀的变体采用统一的表示方法，使得词缀呈现相同的形式.通过以上方法欲达到抑制维汉词语对齐中数据稀疏现象.本文利用此方法处理了新疆多语种信息技术重点实验室提供的维汉双语语料，再利用GIZA++进行对齐，试验结果表明，此方法对词语对齐效果起到了明显的积极作用，而且对维汉机器翻译的质量也有显著的提高.

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飞机计划恢复的混合集合规划方法研究

朱博，朱金福

2012, 33(11): 2556-2560.

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恶劣天气和机械故障等原因造成航班不能正常运行，航空公司需要重新安排飞机路线和受扰航班的起降时间.不正常航班的飞机计划恢复问题是一个典型的NP-Hard问题，为解决这一问题，采用混合集合规划方法，引进更一般的约束条件，建立了自然约束语言模型，设计简洁且高效的求解策略，实现了多机型的飞机计划恢复.最后对各种规模的实例进行了测试，并与贪婪模拟退火算法进行比较，表明了这种方法在求解质量和时间效率上的优越性.

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