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  • 2012年, 33卷, 第9期
    刊出日期:2012-09-20
      

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    方颖,曹加恒,王俊舟,彭煜玮,宋伟
    2012, 33(9): 1873-1878.
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    针对TPR*-tree隐含移动对象部分最近历史信息但不能提供历史信息查询的问题,将移动对象创建或更新时间引入到索引树中,提出一种既支持预测查询又支持部分历史信息查询的索引树Basic HTPR*-tree,为全时态查询奠定了坚实的基础.同时,为了支持移动对象的频繁更新,在Basic HTPR*-tree索引树基础上引入内存概要结构和Hash辅助索引结构, 提出支持自底向上更新策略的HTPR*-tree索引结构.实验结果表明,HTPR*-tree更新性能优于TPR*-tree和Basic HTPR*-tree (TD_HTPR*-tree),预测查询性能仅仅稍逊于TPR*-tree.
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    文斌1,2,何克清2,梁鹏2,曹步清3
    2012, 33(9): 1879-1884.
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    基于需求语义的服务工程旨在将无序需求变为有序规约,并最终关联到服务生产,以期提供按需服务能力,本文关注面向服务的软件需求语义的分布式协作获取方法的研究,针对基于服务资源聚合而成的网络化软件使用涉众的全球广域分布的特征,以面向服务软件的需求语义模型为核心,采用语义WIKIS引擎为协作平台基础,充分发挥涉众群体智能参与实例化需求要素标注,同时提供需求验证和推理功能以及与连接开放数据的映射关系,可即时生成阶段性需求语义制品. 需求语义由网上涉众分布式协作获取,即用户需求(知识)表示,一致的、大众认可的需求语义为后续按需服务聚合与资源定制提供了自动化按需服务能力. 理论与实证研究也证明了所提方法的有效性和可操作性,完成与现有的以需求主导、面向领域的应用系统的全面整合,支持实现需求语义为核心的按需服务工程应用.
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    蔡任杰1,张斌1,高岩1,李飞1,2
    2012, 33(9): 1885-1891.
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    环境自适应的组合服务系统是未来软件系统的一个发展方向,不同于普通组合服务系统之处在于这种系统对系统运行的网络环境进行监测,并根据监测结果对组合服务进行合适的调整以保证软件系统的服务质量.由于通常的类别匹配式环境感知策略不满足系统中服务QoS连续性的需求,本文经过分析环境自适应的组合服务系统的运行原理,提出一个基于动态QoS计算的环境变化识别方法,实现了从环境监测到输出变化事件的系统的环境感知功能,给出了环境监测及变化识别策略,设计了整体的变化识别算法以及其中具体的变化识别阈值计算算法,并通过实验结果表明了变化识别方法可以良好并高效地完成系统的环境感知需求.
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    张予现1,2,张 昱1,2
    2012, 33(9): 1892-1897.
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    细粒度锁在并行编程与并发软件设计中起着重要的作用.然而,细粒度锁对程序员具有较高的要求,通常在设计细粒度锁并发程序时会带来算法复杂,编程困难,程序易出错等问题.提出一种链状数据结构的细粒度加锁方法,并实现自动转换含有形状和共享标注的程序为细粒度锁代码的翻译器,为了使生成的代码具有无死锁,引入了一致性加锁协议,实验结果表明,基于本文方法能够自动为链状数据结构操作添加细粒度锁,生成的代码具有较高的并发性.
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    宋宝燕1,娄慧贞1,唐敏1,惠新华1,于戈2
    2012, 33(9): 1898-1902.
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    提出一种扩展意义的子查询共享方法.该方法针对多复合事件查询共享后存储的问题,提出了复合事件图作为查询的内部表示;针对操作符不同、操作数相同的子查询共享不足的问题,通过分析不同复合事件查询、分析各种操作符之间的关系,提出了小事件的概念、并基于此给出了复合事件查询改写的规则和性质、小事件共享的方法以及共享的实现策略,实现了扩展意义的子查询共享.最后通过与典型算法的对比实验验证了本文所提方法的有效性.
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    文晟,贾维嘉,周维
    2012, 33(9): 1903-1907.
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    针对子项集时间序列提出一种模式挖掘的数学模型.此模型计算并更新子项的平均频率,并以模式考察时间阈值为周期,计算当前实时频率矢量和模式集中现有实时频率矢量的皮尔松相关性.如果相关系数大,则说明当前模式已经存在于模式集中;如果相关系数小,则说明当前模式是一个新模式,继而加入模式集.此过程持续运行,直至当模式集趋于稳定.另外,本文考察了模式之间的顺序关系,即模式之间的模式.通过设置一个窗口寄存器,并在模式序列矩阵中的对应位置计数加1,模型可以计算出任两个模式之间顺序的支持度和信任度.此模型关注的是提取出子项集的模式、子项集模式之间的模式.此外,通过调节考察时间的阈值,此模型也能提取出子项集模式之中的模式.在实验中,通过模拟子项集序列,我们证明了理论模型的有效性和普适性.结合实践,运用此模型到Web安全上,通过对新浪门户网站的考察和检验,此模型对于防御Web异常问题非常高效.
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    姚念民,单颖,田亚坤
    2012, 33(9): 1908-1912.
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    基于对象存储系统的快速发展,对元数据服务器性能提出更高的要求.在分析基于最大权值的元数据服务器选择策略基础上,提出一种基于全局权重选择的元数据管理策略即RMG策略,该策略将MDS自身权重和可用带宽两个性能指标作为服务器的总权重来选择元数据服务器,并采用将总权重与选择概率相结合的方式选择元数据服务器.对RMG策略测试结果表明,RMG策略在选择元数据服务器方面与其他基于权重选择MDS的元数据服务器选择策略相比,在保证元数据服务器整体性能的稳定性与服务效率方面有明显优势.
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    章季阳1,王伦文1,2
    2012, 33(9): 1913-1916.
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    数据流聚类分析是数据流挖掘的重要手段之一.为满足数据流不断演化及高速处理的要求,提出一种领域覆盖的数据流聚类算法NCStream(Stream clustering algorithm based on Neighborhood Covering).该算法通过建立领域覆盖模型,详细定义和分析了数据流演化过程中覆盖簇调整、创建、删除和合并的行为操作,并同时对覆盖簇的聚类特征予以在线维护.与同类算法相比,NCStream算法无需事先指定聚类簇数,避免参数设置对聚类结果造成的影响,而且易于建立空间索引,因此能够更加有效地反映数据流的演化情况.实验采用无线电实际监测数据集构造数据流,实验结果表明NCStream算法在聚类形状、聚类质量以及处理时间方面具有更好的性能.
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    明华1,张勇1,2,3,符小辉4
    2012, 33(9): 1917-1923.
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    系统介绍数据溯源的定义,并从数据溯源的方法、模型和应用等三个方面进行了总结.概述了7种数据溯源模型:流溯源信息模型、时间-值中心溯源模型、四维溯源模型、开放的数据溯源模型OPM、Provenir数据溯源模型、数据溯源安全模型和PrInt数据溯源模型,总结出异构数据的溯源模型.并对目前最为广泛的几种溯源方法进行分析和比较,在此基础上,为达到节省存储空间的目的,提出标注信息列存储的思想.本文分别从数据库领域、工作流领域和其它应用领域三个方面描述了数据溯源的应用,并结合典型的实例加以说明.最后展望了数据溯源的研究热点以及发展方向.
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    张耀鸿,易先清,廖晓林,吕翔
    2012, 33(9): 1924-1927.
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    IDEF0方法是结构化系统分析的重要方法,但IDEF0模型是静态的功能模型,不包含运行机制,不便于进行动态分析,导致对模型的验证较为困难.本文建立了IDEF0模型的形式化描述,并对IDEF0模型进行了扩展,提出IDEF0模型到离散事件系统规范(DEVS)模型的转化方法,通过DEVS的仿真运行来对IDEF0模型进行分析和验证.该方法实现了IDEF0方法中系统分析与模型验证的有效衔接,具有扩展性和灵活性,为IDEF0模型的验证提供了支持.
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    薛峰,陈小平
    2012, 33(9): 1928-1933.
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    为提高双足机器人的机动性以适应更宽更广的应用领域,提出一种在线规划方法.该方法根据最新的控制命令生成足迹,然后利用动力学方程的解析解在线同步规划质心(CoG)轨迹和零力矩点(ZMP)轨迹,并基于离散化算法解决机器人速度改变较大时局部ZMP轨迹的扰动问题,使其符合稳定性判据.该方法可使机器人在行走过程中一步实现任意的足迹改变,具有很高的机动性,经过在实体机器人Nao上进行效果验证并取得预期结果.
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    刘利枚1,2 ,蔡自兴1
    2012, 33(9): 1934-1937.
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    多机器人建图是实现机器人自主导航,完成复杂智能任务的关键.其中如何将不同机器人采集的数据融合到全局地图中,成了多机器人建图中的一个核心问题.文中采用独立探索、集中建图的探索策略,提出一种基于改进差异进化算法的多机器人概率栅格地图的融合.该算法在地图相似度的概念基础上,建立相异度函数,利用改进的进化算法搜索策略快速地搜索各局部地图之间的最大重叠部分,实现了多机器人系统栅格地图的融合,有效的解决了相对位置未知情况下的地图创建问题.通过实验验证了该方法正确、可行.
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    汪慎文1,2,丁立新1,谢承旺3,谢大同1,舒万能1,杨华4
    2012, 33(9): 1938-1943.
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    群搜索优化算法把群体中的个体分为三种角色:发现者,加入者和游荡者.算法选择最优个体作为唯一的发现者,采用随机决策策略分配加入者和游荡者.该策略过于盲目,算法性能也较差.针对这一缺点,本文考虑个体与发现者的分布关系,以发现者为球心,聚集在球心(或圆心)周围的个体均为加入者,散布于球外的个体为游荡者.而球的半径大小的确定,提出两种不同的方法:自适应半径策略和固定加入者个体数量策略.前者取个体到发现者的平均距离的K倍作为球的半径,后者规定离发现者最近的一定数量的个体被认为分布于球内的加入者.通过实验表明,这两种策略提高了种群多样性的同时,还保证了算法快速收敛到最优解.
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    张清国,郑雪峰
    2012, 33(9): 1944-1947.
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    给出完备决策表和不完备决策表的定义并说明相容关系.给出了相容矩阵及其属性约简的定义,同时也给出差别矩阵及其属性约简的定义,证明了基于相容矩阵的属性约简与关于差别矩阵的属性约简定义是等价的,给出了一个计算条件属性的频率的公式,该公式不必计算差别矩阵,而是直接从决策表中计算出各条件属性在差别矩阵中出现的频率.设计一个快速计算条件属性频率的快速算法,在此基础上,设计了一个高效求基于相容矩阵的属性约简算法,并通过实例对该算法进行了验证.实践证明:算法的复杂度都得以降低,该算法的时间复杂度为O(|C|2|U|),空间复杂度为O(|U|).该方法为计算其他的属性约简算法提供了一条新思路.
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    陈云芳, 孙放, 王琳琳, 王舒雅
    2012, 33(9): 1948-1953.
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    免疫算法借鉴了生物免疫系统独有的自适应、自组织、多样性、免疫记忆等优良特性,是智能计算领域中继人工神经网络和进化计算之后的又一个研究热点.提出一种新型的基于聚类的免疫多目标优化算法(CMOIA),借鉴了免疫算法的亲和度定义,由此亲和度定义的免疫变异操作子使得算法产生的抗体群体能够逐渐向精英群体变异,结合进化算法在局部搜索中维持解个体多样性的能力对免疫变异产生的抗体群进行交叉变异操作,采用一种基于聚类的克隆选择算子来保持免疫算法在探测新解和加强局部搜索之间的平衡.选取了8个通用的多目标优化问题对3个广泛采用的性能指标进行了测试.与现有两个经典的进化优化算法相比较,算法所产生的解集在收敛性、多样性等方面显示了相当的独创性和先进性.
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    钱文彬1,杨炳儒1,徐章艳1,2
    2012, 33(9): 1954-1958.
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    针对目前基于决策表的属性约简矩阵算法效率不理想的情况,首先引入了简化决策表的概念,有效剔除了决策表中大量重复冗余的对象,并给出了正区域模型下简化矩阵的构造,从而有效地缩小了求解属性约简的搜索空间;然后从理论上详细分析了基于简化矩阵的属性约简与基于正区域的属性约简是一致的,并给出了一种有效的属性重要性度量方法.为此,在简化矩阵的基础上设出了一种快速的属性约简矩阵算法,最后通过实例分析和实验对比说明了算法的有效性和可行性.
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    王青海
    2012, 33(9): 1959-1961.
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    粗糙集扩展模型的研究是粗糙集理论研究的一个重要问题,在引入了K粒度粗糙关系基础上定义了K粒度粗糙集模型并给出了K粒度分割概念,文章从信息熵的角度给出K粒度粗糙集模型的粗糙熵的不确定度量方法,讨论了该模型随知识分类粒度变化与粗糙熵之间的关系,证明了知识分类粒度呈细分时粗糙熵具有单调递增性,并且以实例验证了此模型理论的有效性与正确性,该模型使得粗糙集处理数据的范围扩展到了实域.在此基础上定义了K粒度模糊粗糙集模型,并研究了其结构及性质,最后给出了K粒度模糊粗糙集模型依参数0<β≤α≤1的扩展模型,并研究了模型的性质与粗糙度之间的关系.
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    狄鹏1,2,胡长军1,李建江1
    2012, 33(9): 1962-1967.
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    Jacobi迭代算法是一种求解偏微分方程组的常用循环运算.由于该算法存在语句间的数据相关,阻碍了其在图像处理单元(Graphic Processing Unit, GPU)等并行计算平台的高效实现.通过数学证明与实验验证,比较不同的循环优化策略,消除语句间数据相关,增强数据局部性,从而获得更高的执行性能. 此外,利用块(Tile)大小选取模型,合理的划分计算数据,充分利用GPU的运算资源,进一步提高性能.实验结果表明,Jacobi奇偶复制算法比传统Jacobi并行算法在GPU上的性能提高4倍以上.
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    张海军1,2,潘伟民1,木妮娜1,栾静1
    2012, 33(9): 1968-1971.
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    现有的排序算法很难实现自定义顺序的字符串排序,提出一种自定义顺序的字符串快速排序方法.在应用连续编号定义字符排序顺序的基础上,使用哈希表结构将字符串转换成对应的整型数组,以字符的最大编号作为基数排序算法的新基数,实现字符串的基数排序.分析和实验表明,本文方法可有效实现自定义顺序的字符串排序,是一个时间和空间复杂度都是线性的排序算法,比快速排序(Quick Sort)具有更好的时间性能,且可以方便地推广到其它语言的字串排序中.
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    安毅生1,罗冰洁1,赵祥模1,李人厚2
    2012, 33(9): 1972-1977.
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    针对多用户环境中协作权限动态分配与回收,及可靠性验证问题,提出基于活动、角色的协作权限动态管理机制,采用赋色Petri网建立形式化模型并分析.该模型将共享的协作文档和视图空间按照活动序列划分,角色的分配、回收与活动相关联,解决了传统访问控制中授权用户对访问对象具有持久权限的问题.最后,基于状态空间的分析表明,该模型能够实现活动依赖关系,活动角色绑定可达性及协作权限申请中死锁避免等约束条件的验证,能够满足协同设计中变化频繁的协作权限访问控制需求.
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    杨凡1,严忠贞2
    2012, 33(9): 1978-1981.
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    交通流量预测是交通控制与交通诱导的关键技术,然而对于实现准确流量预测的可靠知识隐藏在大量的交通数据之中,需要对海量数据进行挖掘以发现潜在流量变化规律.传统的交通流量预测主要依靠专家经验对数据进行类别标记,其预测结果受到专家知识限制的影响较大.为了减轻人为因素的影响,提出一种混合智能数据挖掘的交通流量预测模型.首先利用自组织神经网络(SOM)的无监督学习方式实现海量数据类型特性的自动标识,降低对专家经验的依赖度;其次采用改进遗传算法(GA)优化模糊神经网络(FNN),对标识数据进行学习,建立交通流量预测模型.通过对智能交通系统(ITS)的实际数据进行分析,结果表明本文所提出的数据挖掘方法准确有效,预测精度达到95%,比不使用遗传算法优化提高了近8%.
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    顾晨辉1,王伦文1,2
    2012, 33(9): 1982-1986.
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    基于构造型神经网络运算复杂度低、构造直观方便、学习速度快、可解释性强的特点,提出一种跳频信号动态检测方法.首先从滑动窗口的数据流模型入手,采用适合增量学习的覆盖算法动态聚类,聚合相似度大的样本,分离相似度小的样本,降低了聚类复杂度,并减轻了噪声的影响,实现了覆盖簇的动态维护.然后在不同的覆盖簇中提取信号数据概要,构造数据结构数组,运用时频关联方法,排除数组中的定频信号、突发信号、随机噪声信号等,分离出了其中的跳频信号,实现了跳频信号的动态检测.实验结果表明该方法能快速、准确地动态检测跳频信号.
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    袁小群1,方卿1,尹浩2
    2012, 33(9): 1987-1991.
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    提出一种新的基于网络坐标的服务器部署方案来应对传统服务器部署方案存的先验知识不足与搜索效率不高的缺陷.该方案通过构建网络坐标的方式来获取网络拓扑信息.与传统网络测量相比,它只需少量的测量成本即可获得较完整的网络拓扑信息.在此基础上,引入分层聚类算法来实现网络坐标样本点的聚类并获得部署方案.该算法简单易实现,且能避免传统服务器部署模型的NP-hard问题.实验结果表明,基于网络坐标的服务器部署方案在取得全局优化的同时,还具有测量成本低、表现直观等优点.
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    郭龙坤1,沈鸿1,2
    2012, 33(9): 1992-1996.
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    随着因特网中应用的爆炸性增长与网络通讯技术的发展,无论在国防、财政和电源产业等传统领域,还是在新兴的可信计算和网络、云计算系统和下一代互联网等领域,网络的可靠性都得到越来越多的重视.如何在最小化占用网络资源的同时,通过网络的拓扑结构提高网络的可靠性,吸引了广大研究者的兴趣.著名的最小Steiner网络问题就是这个课题中最为引人关注的问题之一.在过去的十年里,作为可靠网络领域的基础问题之一,Steiner网络设计问题得到很好的研究.我们总结了关于Steiner网络设计问题当前最好的近似算法的近似比与时间复杂度,并简明的概述了这些算法的主要思想.
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    魏永涛,汪晋宽,王翠荣
    2012, 33(9): 1997-2001.
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    针对CABO(Concurrent Architectures are Better Than One)网络体系结构下虚拟网内部路由协议可定制的特点设计了流量分配路由算法,对于运营带宽敏感业务的虚拟网络采用路由算法解决流量分配问题,提出一种新的指定路由机制,利用改进的多商品流问题作为流量分配路由算法,以流量均衡、收益最大为分配目标;仿真实验结果表明,采用基于指定路由的流量分配路由机制较传统负载均衡路由算法获得的链路利用率更高、网络性能(丢包率、延迟)更好,并可接受更多的业务请求接入.
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    唐红,胡容,朱辉云
    2012, 33(9): 2002-2007.
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    BitTorrent是目前的P2P应用中最受欢迎的杀手级软件,它最大的成功在于满足BitTorrent用户快速的共享文件的同时使用TFT机制和最少片优先的原则有效的抑制了搭便车行为的产生.目前,很多研究者都关注BitTorrent性能改进方面,本文对从2002年到2010年关于BitTorrent网络行为研究的文献进行了调研和总结,介绍了它的性能研究现状,分析了BitTorrent网络的行为建模和仿真,流量特征,拓扑演化规律等,试图为关注BitTorrent网络发展的研究者提供参考,并对下一步BitTorrent网络行为学的研究提出了建议和展望.
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    叶双1,2,叶剑虹2,刘传才1
    2012, 33(9): 2008-2012.
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    介绍一种应用于视频监控系统的混合内容分发网络HyCDN.该网络结合了CDN和P2P的互补优势,将P2P扩展性强的优点结合到稳定的CDN架构中.混合网络的域间利用边缘服务器相对稳定的特点结合了P2P应用层组播的树型分发技术;混合网络域内的逻辑拓扑的构造则是糅合了P2P树状拓扑和随机拓扑的特点,改善了节点动态性引发的问题并降低终端用户观看视频的延迟.文章详细阐述了在混合网域间和域内的技术思路和处理流程以及缓冲区的管理技术.利用仿真实验对系统的有效性进行分析.实验表明,该网络既克服了树状拓扑结构中节点动态性带来的数据传输延迟大的缺点,又较随机拓扑结构减少了控制开销.
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    雷向东1,陆明浩1, 雷振阳2, 卿优优1
    2012, 33(9): 2013-2018.
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    提出移动自组网中高效的层次化一致性协议,其移动自组网系统模型中最多有 f(f<n/2,n是主机的总数) 台主机会发生崩溃,且配备Chandra-Toueg的不可靠的类◇P故障检测器.该协议基于一个两层的层次结构——主机与代理,至少有 f+1 台主机作为代理,每台主机都与一台代理主机相连,通过代理主机合并来自所有主机的投票消息并广播给其本地主机的途径来减少发送消息的成本.此外,层次化的方法使得该一致性协议具有良好的扩展性.性能分析表明,与现有的协议相比,该协议能够显著地节省时间代价和消息代价.
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    郭翠娟,苗长云,武志刚,李杰
    2012, 33(9): 2019-2022.
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    针对UDP协议传输可靠性差及缺乏拥塞控制机制的问题,提出一种基于UDP协议的CCRUDP(Congestion Control Reliable UDP)协议.该协议根据参考接收时间间隔检测拥塞,采用自适应参数设置的A-AIAD速率调整策略动态控制数据发送速率;根据UDP可能出现乱序传输的问题,提出了基于时延要求的重发方式.仿真结果表明,CCRUDP在保持UDP高效性的前提下,能够在初期检测到网络拥塞并对传输速率进行有效的控制,提高了网络资源的利用率,降低了数据包的丢包率.
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    王少辉1,2
    2012, 33(9): 2023-2026.
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    无线射频识别(RFID)系统的匿名认证机制可以有效的保护标签的机密性,但不可避免带来可扩展的问题.对新提出的RFID无条件安全认证协议(UCS-RFID)进行了研究.指明目前已有被动攻击结果存在的错误.通过分析,UCS-RFID方案不能抵御去同步攻击,不提供无条件的安全性,并不能抵御假冒攻击,攻击者可以通过假冒合法阅读器或者标签进行交互而获得秘密信息;并给出了一个改进的方案以抵御假冒攻击.
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    闫巧1,雷琼钰2
    2012, 33(9): 2027-2032.
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    在信息化社会发展过程中,互联网的应用已成为人们最重要的通信手段.然而,在网络应用大规模发展的同时,网络安全的状况不容乐观,网络安全问题也日益突出.在众多网络安全问题当中,分布式拒绝服务攻击(DDoS)是最具威胁的问题之一.IP源追踪技术是监测和防御DDoS攻击的重要手段,能够实时隔离或阻断攻击,使得各项入侵响应措施更加准确有效,且在提供法律举证和威慑攻击者等方面具有积极作用,对于缔造一个安全可信的网络环境具有重要意义.本文介绍了近几年IP追踪算法的新进展,分析比较各种算法的优缺点,并指出IP追踪技术所面临的问题展望了其今后的发展趋势.
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    张科娜,王万良,姚信威,陶砾
    2012, 33(9): 2033-2037.
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    无线多媒体传输中,正确评估IEEE802.11e无线局域网的语音质量尤为重要.提出一种IEEE802.11e无线局域网的语音质量评价模型.该模型引入E-Model VoIP语音质量评估方法,估计IEEE802.11e无线局域网的语音质量.重点考虑碰撞丢失对语音质量的影响,建立新的碰撞概率表达式.通过MATLAB、NS2仿真分析比较了不同碰撞概率在新模型下的语音质量.结果表明提出的碰撞概率在新模型下语音质量最接近真实值,具有最高的评估准确度.
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    侯辉超1,2,李鸿彬1,2,王宁3
    2012, 33(9): 2038-2042.
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    研究SIP 单源flooding攻击原理,分析agent及多agent的特性,并指出了现有单源flooding入侵检测系统的存在的问题,在上述讨论的基础上提出一种基于多Agent的SIP 单源flooding入侵检测系统. 系统以agent为组织单元,利用agent的可信度及其SIP的流量特征进行投票决策,并能够给出攻击者的SIP特征描述. 同时系统中的每个agent可以根据网络情况进行动态调整,解决了对网络环境变化的适应性问题.
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    林蔚,韩丽红
    2012, 33(9): 2043-2048.
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    介绍无线传感器网络的特点,分析数据压缩技术对无线传感器网络发展的重要性;综述了无线传感网络中数据压缩技术的研究现状并介绍了无线传感器网络中部分有代表性算法的研究成果:根据监测数据在时间和空间上存在某种相关性,分类出基于时空相关性的数据压缩算法;根据采用某种变换去除数据时空相关的冗余信息算法,分类出基于小波变换的数据压缩算法;在集中和分散这两种信息服务都能实现的原则基础上,分类出分布式数据压缩算法;通过对传统的压缩算法进行裁剪和优化,分类出改进的传统数据压缩算法;同时总结了各算法的适用环境及其算法中心思想;最后讨论了无线传感器网络中各种数据压缩算法在现阶段存在的不足及各种压缩方法的未来研究方向.
  • 论文
    李明辉1,夏靖波1,陈才强2 ,师鹏辉3
    2012, 33(9): 2049-2052.
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    针对当前系统结构分析主观因素参与环节过多、计算过程相对复杂等问题,提出并设计"要素不公平"贡献度关联算法,得到要素对属性、属性对属性的模糊关系矩阵,继而获得属性、要素对系统的贡献度以及属性、要素的关联度,由此可以分析属性、要素对系统的影响程度及它们之间联系的紧密程度.算例分析表明:该算法主观因素干扰少,操作简单,更好地体现"要素不公平"贡献程度等特征,具有一定的合理性和有效性.
  • 论文
    苏小虎,方木云,邰伟鹏,郑啸
    2012, 33(9): 2053-2055.
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    利用仿真来研究双环网络L形瓦,在国内外文献中尚不多见,文献[1]提出了一种仿真算法,文献[2]使用数组对文献[1]的算法作了改进.其不足之处是使用了过多过长的中间数组,影响了仿真速度.针对这一不足,根据 L形瓦的h边特性,使用了更少更短的数组改进了文献[2]的算法,实验结果表明,改进的算法极大地提高了仿真速度.此外还给出了L形瓦的h边分布特点,并作了进一步分析.
  • 论文
    舒剑1,2
    2012, 33(9): 2056-2063.
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    研究无证书公钥密码系统中两方认证密钥协商协议问题.现有的无证书认证密钥协商协议大多被证明是不安全的,或者要求较大的计算量.基于Cash, Kiltz和Shoup提出的双Diffie-Hellman问题,设计了一个高效的两方无证书认证密钥协商协议.为构造双Diffie-Hellman问题的有效的判定预言,给出了产生部分私钥的通用方法.通用方法采用一个主私钥和两个哈希函数,然后将这种方法应用到协议的设计中.和其它可证安全的无证书认证密钥协商协议相比,新协议在消息带宽相同的情况下,降低了计算复杂度.并在随机预言模型中不借助于Gap假设证明了协议的安全性.
  • 论文
    景源
    2012, 33(9): 2064-2067.
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    针对MIMO-OFDMA上行无线通信系统,提出一种基于随机集理论的多用户时变信道和载波频率偏移联合估计算法.该算法基于随机集合理论,利用一个有限随机集合来表示和描述系统中实时动态变化的接入用户状态、多径信道的冲激响应,以及每个无线接入用户对应的载波频率偏移量;然后,利用贝叶斯最优估计理论,给出在随机集模型下MIMO-OFDMA上行无线系统中信道冲激响应和载波频率偏移的最优估计表达式;最后,利用粒子滤波算法逼近求解该随机集模型下的贝叶斯最优估计问题.仿真实验结果表明,在MIMO-OFDMA上行无线系统中接入用户数未知且动态变化等复杂情况下,该算法仍然可以实现对时变信道冲激响应和载波频偏的有效估计.
  • 论文
    邓莉琼1,袁志民1,陈丹雯1,吴玲达1,2
    2012, 33(9): 2068-2072.
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    针对产量巨大的动画产业,提出一种综合颜色全局特征和CSIFT(Colored invariant feature transform)局部特征的图像匹配算法,解决了动画场景素材的匹配问题.计算图像H、S、I三个分量的分布情况,生成颜色全局特征;在颜色不变量的基础上,生成CSIFT局部不变特征,并提出两种特征相应的匹配方法,最后将两者从底层的特征提取层和高层的特征决策层按照一定的融合方式进行融合.实验表明颜色特征与CSIFT特征相互弥补,相互利用,极大的改善了动画场景素材的匹配效果,和传统的匹配算法相比,该算法鲁棒性好,在近1000幅的动画素材库中的平均匹配准确度高达80%以上.
  • 论文
    徐树奎1,张军1,涂丹1,李国辉1,2
    2012, 33(9): 2073-2078.
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    针对高速低分辨率相机和高分辨率相机构成的混合相机系统,提出基于空间约束的多分辨率相机标定方法.采用空间距离尺度作为统一各坐标系之间的度量单位,建立单相机内外参数模型和多相机相对外部参数模型.采用先单相机标定内部参数后多相机联合标定相对外部参数的方法完成混合相机的标定.首先使用2步法对每个相机进行内、外部参数标定,然后将这些参数作为初始值求解多相机标定模型.利用多个相机之间的空间约束,设计了相对外部参数的6步求解算法.实验表明该方法具有较高的稳定性和标定精度.
  • 论文
    张宇1,王向阳1,2
    2012, 33(9): 2079-2082.
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    非局部均值滤波是一种典型的图像去噪技术.然而该算法只定义了平移不变性,没有考虑方向和图像块的尺度问题,进而影响了去噪的效果.为了有效地去除噪声,获得细节清晰的图像,对非局部均值(NL-Means)滤波算法进行了改进,提出一种在非下采样小波域中基于小波矩的非局部均值图像去噪方法.小波矩具有较强旋转不变性,具有更好的抗噪声能力.因此利用小波矩与非局部均值相结合的方法,能够得到更多具有较高相似性的像素或图像块.实验结果表明,该算法不仅能有效地去除噪声,而且能保持图像的边缘信息,获得比传统的非局部均值更好的去噪效果.
  • 论文
    唐勇,赵文晶,吕梦雅
    2012, 33(9): 2083-2086.
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    为解决模拟液体和固体交互时速度缓慢与效果不真实的问题,对传统SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法进行扩展.首先,将液体和固体均视为粒子的集合,使用SPH扩展方法模拟液体的流动,固体粒子作为液体粒子的一部分与液体交互,同时保持固体自身的形状,减少了计算量;其次,为了加快搜索液固交互时相互作用粒子的速度,解决SPH中搜索最近相邻粒子速度较慢的问题,提出链表搜索方法搜索相互作用的粒子;最后,运用Marching Cubes体绘制算法重建液体表面,实现液固交互的真实模拟.实验表明:5000粒子规模以下、光滑半径为0.01时,液固交互的绘制帧率达到14-74帧/秒;同时,液体的飞溅及漩涡表现更加真实.
  • 论文
    刘纪红,李中帆
    2012, 33(9): 2087-2090.
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    疲劳驾驶是交通事故发生的主要原因之一.在车载的驾驶员疲劳检测系统中,对于人眼的高效、实时、准确检测和跟踪是关键技术之一.本文研究基于视频信息的驾驶员人脸图像中眼睛的跟踪方法.采用Viola-Jones算法和AdaBoost算法设计了Haar级联人脸分类器,根据人脸的几何结构和眼睛的特性,通过两次定位的方法实现了对眼睛的定位和跟踪.实验表明,本文方法具有检测精度高、鲁棒性强的特点.
  • 论文
    江艳霞,王娟,唐彩虹
    2012, 33(9): 2091-2095.
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    提出一种融合局部gabor相位特征和全局本征脸特征进行人脸识别的方法.该方法采用多个分类器的集成,首先利用gabor滤波良好的空间位置与方向选择特性,用gabor滤波器对图像进行滤波,采用局部XOR算子提取滤波图像的局部gabor相位特征,通过Fisher判别式对每个频率和方向下的相位特征进行降维,融合各个频率和方向下的分类概率,得出局部特征分类信息;然后利用本征判别式方法,得出人脸图像的全局分类信息;最后融合局部和全局分类信息进行识别.通过在三个人脸库中的实验结果显示,本文提出的方法具有很好的识别性能.
  • 论文
    杨芳1, 王朝立2
    2012, 33(9): 2100-2104.
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    基于未校准视觉反馈的非完整运动学系统具有参数不确定性,较一般的运动学系统更加复杂.根据视觉反馈和非完整移动机器人的链式标准形式, 研究了具有未标定摄像机视觉参数的移动机器人的轨迹跟踪控制问题.利用固定在天花板上的摄像机系统提出运动学跟踪误差模型,并对该误差系统模型提出了一种动态反馈跟踪控制器;对具有不确定机械参数的动力学模型, 提出一种自适应力矩控制器, 该控制器保证了实际机器人状态渐近跟踪给定的参考轨迹, 并通过Lyapunov 方法严格证明了整个闭环系统的稳定性. 仿真结果证实了所提出的控制器的有效性.
  • 论文
    赵洁1,2,郭继昌1,武斌2
    2012, 33(9): 2105-2108.
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    针对现有大多数图像区域复制篡改检测算法提取图像块的特征向量维数较高的缺点,提出一种新的基于几何均值分解的检测算法.将可疑图像分成大小相等的可重叠的子块;并对每个图像块进行几何均值分解并用其表征该子块的特征,形成1维的特征向量;最后对所有的特征向量进行字典排序,并结合图像块的相等位移矢量的发生频率信息,检测并定位出篡改区域.实验结果表明,该算法不仅能够有效检测并定位多区域复制篡改区域,而且对高斯模糊、对比度调整、曝光度调整的后处理操作具有较强的鲁棒性,并且有效地降低了特征向量的维数,提高了检测效率.
  • 论文
    欧阳军林1, 夏利民2 ,文杏梓1
    2012, 33(9): 2109-2112.
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    图像语义自动标注成为基于内容的图像检索研究的热点,提出一种改进的SML两级图像语义自动标注方法.首先采用监督多类标注方法SML对图像进行粗略标注,然后用基于本体的最优语义标注方法(Oostia)对粗略标注的结果进行精细标注,Oostia方法通过4种不同方式对粗略标注关键字进行扩展,充分挖掘图像中丰富的语义信息.文中提出的方法与其它相关方法进行了比较,实验结果表明,该方法优于其它方法.