小型微型计算机系统

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基于SOA支持动态演化与反演的物联网资源框架

赵帅, 章洋, 陈俊亮

2013, 34(12): 2657-2662.

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鉴于物联网资源的特性，现有的应用方式难以有效地使用和管理物联网中的资源.这种现状阻碍了物联网的发展和实际应用.其中，如何自动接入异构资源，如何支持资源的演化和保证物联网服务的连续性，如何整合来自异构资源的信息，如何将原始信息转化为有意义的情境信息都是急需解决的问题.文中针对上述问题，结合物联网资源特性，提出一种支持资源动态演化和反演的资源模型和资源框架.资源模型采用本体方式，对现有W3C SSN等本体进行了扩展，使用Linked Data技术，使之能够表达领域知识和基于事件的反演.框架基于SOA架构，以资源模型为中心，采用资源实体绑定并结合领域知识自动解释信息，采用事件树和诱导演绎推理自动产生事件，并基于资源反演机制解释历史数据和事件.案例分析中，煤矿综合监控预警系统对模型和框架进行了验证，证明其能够较为有效的解决上述问题.

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基于混成系统的物联网服务建模与验证

叶林，汤瀑，郭立鹏，张亮

2013, 34(12): 2663-2668.

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物联网是物理世界和信息世界的无缝融合,它将信息世界的快速发展能力带到了物理世界,促使信息与实体服务方式发生深刻的变革.物联网服务的正确建模和验证需要统一描述现实世界中的物理实体和计算机中的软件系统.鉴于这一需求的复杂性,现有的物联网分析模型大都割裂了物理世界与信息世界,因此不能准确反映物联网服务区别于Web服务的重要特征.解决这一问题,是促进物联网服务能够真正向智能、可靠发展的先决条件.本文利用混成系统对信息系统的离散指令与物理设备连续行为刻画能力,提出一种基于混成系统理论的物联网服务建模与验证框架,其中原子服务由物理设备与相应的控制系统共同组成的混成系统构成,组合服务再由分布式混成系统组织各原子服务构成.这一物联网服务建模与验证框架有效地统一了物理设备、控制系统与组合服务系统,从而具备了对物联网服务的深度建模与全面验证能力.

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面向情境理论的意图识别系统的设计与实现

李飞1，2，张斌2，高岩2，葛亮2

2013, 34(12): 2669-2673.

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支持演进是现代服务系统的一个发展方向.服务系统能够进行演进的前提是能够准确的获取用户对系统的需求.由于用户很难准确的描述对系统的需求，而用户在使用系统过程中所表现出的意图通常包含潜在的有价值的服务需求.所以，准确的识别用户的意图就成为服务演进研究的一个重要内容.在众多意图获取模型中，情境理论，是一种利用环境上下文序列和用户行为共同描述用户意图的模型，很适合在具有环境感知功能的服务系统中识别用户的意图.本文设计实现了一个面向情境理论的用户意图识别系统.该系统采用模式匹配的方法根据环境上下文，行为上下文与情境的映射关系识别出用户的意图.服务系统根据用户的意图判断用户的需求，以便演进后的服务系统能够更准确的为用户提供服务.

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基于QoS反向预测的服务推荐

冯怡鹏，殷冰涛，陈亮，吴健

2013, 34(12): 2674-2680.

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随着云计算的发展，互联网上涌现出越来越多的功能相同但服务质量(QoS）不同的Web服务.基于服务质量的服务推荐，旨在从这些等功能服务中挑选出满足用户服务质量需求的服务，已成为服务计算领域的一个热门课题.由于极少有用户曾调用过所有候选服务，推荐系统将面临服务质量缺失的问题，因此，基于协同过滤的思想，提出一种服务质量预测算法RST.与以往算法相比，RST算法利用反向预测机制解决数据稀疏问题，提高了预测准确度.此外，RST算法基于用户对推荐结果的反馈，自动建立与维护信任度模型，可动态改善预测效果.最后，基于真实的数据集，验证RST预测算法的效果，并衡量各参数对预测结果的影响.

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延迟绑定任务间相互依赖型业务流程的建模与实现

周征奇，张亮

2013, 34(12): 2681-2685.

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使业务流程模型适应环境的变化是企业保持竞争力的重要任务.建模期间无法预知的变化是一类常见且困难的挑战，需在运行时根据流程实例和上下文动态绑定.前人的工作（如Worklet）可将任务延迟到运行时绑定或建模到子流程.但是，尚无有效方法处理流程中这些任务延迟绑定到的子流程间的依赖关系.提出一种业务流程依赖建模方法，设计了一个基于WS-Coordination的协同规范使处理任务延迟绑定的Web服务在前述依赖关系下协同工作，并通过扩展YAWL和Worklet实现的原型系统证实所提出机制的可行性.该机制是一种兼顾流程运行时灵活性和流程约束的业务流程管理方法.

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通过自聚类的软件说明文档来挖掘标注SaaS服务的标签

秦丽1,2，李兵1,3,4

2013, 34(12): 2686-2690.

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基于SAAS的在线服务数量日益宠大,使得如何有效的查找特定的服务成为突出问题.目前普遍采用用户自定义的服务标签来标识服务，并通过标签来搜索服务，但这些标签存在随意性，容易产生歧义.有鉴于此，本文提出一种从软件说明文档中挖掘用以标注服务标签的方法，为了验证该方法，本文收集了多特软件平台上的软件说明文档，通过文本挖掘技术从中提取特征词汇,并对特征词汇进行相似度计算,利用特征词汇的相似度来计算软件说明文档之间的相似度,并以此来构建软件网络，其中节点为软件，边为软件间的相似关系，边上权值为相关说明文档之间的相似程度，再通过复杂网络社区发现算法对软件网络进行自动聚类，最后将聚类后的软件说明文档中的常用特征词汇进行统计，将之定义为该类别服务的推荐标签.

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快速时代回收：一种针对无锁编程的快速垃圾回收算法

彭建章，顾乃杰，张旭，张颖楠，魏振伟

2013, 34(12): 2691-2695.

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在多核、众核时代，并行编程模型如软件事务内存、无锁编程等成为研究热点.无锁编程技术使得多个线程无需加锁即可并发访问同一个数据结构成为可能，该技术已被证明能够有效地提升程序的性能.实现无锁算法的一个关键的技术是垃圾回收.时代回收算法是一种高效、易用的垃圾回收算法，但其回收速度受制于最慢的线程，在极端情况下该算法完全停滞，难以在实际情况下使用.本文针对时代回收算法的不足，在其基础上提出了快速时代回收算法，新算法的回收速度与最快线程保持一致，在测试中回收成功率为100%，实验证明快速时代回收算法一种适用于无锁编程的快速实用的垃圾回收算法.

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JXord: 一种面向语义Web服务发现的混合式P2P网络

曹国荣，谭庆平，吴浩

2013, 34(12): 2696-2701.

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现有的基于网的服务适配方法主要存在三个问题：需要借助Petri网的状态可达图来产生或验证服务适配器，这可能导致状态空间爆炸问题；都没有综合考虑语义层上的适配问题，仅能半自动地生成服务适配器；都没有涉及服务的可适配性分析问题，难以将这些方法应用到动态服务适配领域.针对上述问题，提出一种基于语义服务流网的Web服务适配方法.该方法基于语义服务流网的语义信息和规范化结构，实现了跨语义层和行为层的高效的可适配性分析和全自动的适配器生成.

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一种支持约束关系的高效的行程规划算法

鲍金玲1,2，杨晓春1，王斌1，王佳英1

2013, 34(12): 2702-2707.

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行程规划问题的研究已经成为人们关注的热点之一，越来越多的人需要这一服务的帮助来确定最优的行程路线.假如用户指定了源点和终点，并且限制了旅行的时间，该如何帮助用户规划一条人气最高的旅游路线呢？已有的方法是按照路线上包含的景点全部游玩的规则进行规划，而在上述需求中，如果还是按照这种规则规划，那么可能找不到事实上存在的满足条件的路线.但是如果在路径规划时按照时间花费和景点人气去确定每个景点是游玩还是越过，就可能会找到一条满意的路线,可是这样就大大增加了路径搜索的代价.求解这类的最优路径问题是一个NP难问题，基于现有知识，已有的处理方法并不能有效的降低那一部分增大的搜索代价.因此，提出一种基于贪心策略的算法来解决这一问题，为了提高搜索的准确性，又提出了两个改进的算法.最后，通过实验分析，得出本文提出的算法能够在很高的执行效率下找到近似的最优路线.

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一种后继事件驱动的RFID非自发事件探测方法

宋宝燕，单晓欢，李兴有

2013, 34(12): 2708-2711.

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复合事件探测是RFID事件处理的核心，本文对其中的非自发事件探测技术进行了深入研究，提出一种后继事件驱动的非自发事件探测方法SD-EventD：SD-EventD将查询树中的非自发操作上提，与其父节点操作进行语义融合，直至最近的双目运算父节点；仅为双目运算符设置单队列，并基于单队列的后继事件驱动进行双目运算的语义探测；针对融合后的双目运算，给出了基于操作符语义的语义探测方法，即出入队规则.本文详细描述了SD-EventD的处理策略并给出了算法描述.实验表明SD-EventD有效减少了内存使用量的同时降低了算法的处理时间.

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JXord:一种面向语义Web服务发现的混合式P2P网络

曹志强1，孟祥华2，邓水光1

2013, 34(12): 2712-2717.

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基于P2P网络实现Web服务的发布和发现可有效解决集中式方法所带来的单点失败、可扩展性差等问题，因此成为服务计算领域一大研究热点.为进一步提升现有的基于单一P2P网络模型的服务发布和发现方法的效率，本文提出一种面向语义Web服务发现的混合式P2P网络JXord，该网络基于JXTA和Chord协议，采用分层结构，上层利用Chord协议进行管理，下层采用JXTA分组思想.基于JXord进一步提出了语义Web服务发布与发现的实现过程.一系列仿真实验表明该实现方法相比单一网络模型的实现方法在最大跳数、平均条数、查找延迟等性能指标方面均具有明显的提升.

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一种云服务的质量模型研究

周相兵，佘堃，马洪江

2013, 34(12): 2718-2723.

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云计算的本质是提高服务质量和投资回报，也是增强软件的复用率和缩短软件研发时间一种有效的可伸缩计算模式，而怎样通过云计算的服务质量来提高计算和软件研发效率是云计算研究的主要内容之一.因此，针对这个问题，本文提出一种满足云服务的多指标体系的质量模型优化方法，该方法通过从Web服务质量（QoS）、SaaS、PaaS、IaaS和用户需求等角度来分析云服务质量结构，并通过AHP（Analytic Hierarchy Process）进行分析获得各指标权重分配，从而建立多因子的云服务质量模型的执行最优树模型，并采用遗传算法进行优化分析.最后通过测试表明：该方法有效且可行.

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基于模型驱动的分层多租户架构设计

姜晓燕，张勇，刘士军，孟祥旭

2013, 34(12): 2724-2728.

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SaaS (Software as a Service) 是一种基于互联网的软件交付模式.高程度的SaaS服务应该具有可配置，可扩展性以及多租户高效性.为了达到SaaS的高成熟度标准，提出一种新的多租户架构设计模式——模型驱动分层架构LMDA(Layer Modeldriven Architecture).LMDA分为两个平面：租户应用平面和资产平面.租户应用平面存储的是LMDA构建出的SaaS租户应用，资产平面存储的是LMDA的模型.其中LMDA将模型分为四层，分别为领域无关组件层，领域相关组件层，抽象业务层，抽象SaaS应用层.LMDA分别为每层模型定义了详细的描述语言和遵循的规则，同时定义四层模型之间的访问依赖关系，以及如何由底层模型构件上层模型.然后阐述了如何从每层模型开始构建SaaS租户应用，同时给出了从抽象应用层构建SaaS租户应用算法，从抽象业务层构建SaaS租户应用算法，从组件层构建SaaS租户应用算法.最后描述了LMDA构件方法的实现以及分层多租户架构的应用效果.

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SAT问题求解器重启策略对比分析

郭莹1,2,张斌1,张长胜1

2013, 34(12): 2729-2733.

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已有研究表明,在SAT求解器中引入重启可以极大地提高求解性能,并已出现了许多不同重启策略.目前还缺少全面的对比分析研究.为了避免重启策略选择的随意性,同时启发设计更好的重启策略,本文选择了具有代表性的7种重启策略,以目前广泛采用的Minisat为基本求解器,在国际SAT2011竞赛中实际应用类基准测试集之上进行了实验对比分析.结果表明:(1)不同重启策略对SAT求解器的求解过程和求解性能影响巨大;(2)在应用类测试集上,几何序列调度策略的平均综合性能优于其他策略;(3)在限定范围内,重启频率越大,求解器综合性能越好;(4)增量变化的重启频率可以克服固定重启频率导致不完备搜索的问题.

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一种基于图匹配的语义Web服务发现方法

夏阳,赵强,黄潇

2013, 34(12): 2734-2738.

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接到请求时,如何快速准确地查找满足用户需求的服务是服务发现的目的所在.现有的服务发现方法大都通过对服务功能属性的匹配计算来进行服务查找,对服务的过程模型并没有进行相应地匹配,导致服务的查找效率较低.本文提出在服务功能属性的相似度计算时,将服务的输入输出参数根据其依赖关系进行配对,同时将服务过程模型转换成对应的有向树表示,通过对树同构的判断和有向树中结点及边的相似度计算得到对应服务过程之间的相似度,并在此基础上设计了服务发现框架.实验表明该方法有较高的查准率和较快的查询响应时间.

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一种面向服务Petri网模型及其结构化操作语义

郭峰，魏光，邓蒙蒙

2013, 34(12): 2739-2743.

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在工作流网、开放网等Petri网模型的基础上，提出适合描述面向服务系统的Petri网模型—EON（扩展开放网）.针对服务的各种组合方式定义了五种EON的组合算子，利用这些组合算子可以从基本EON组合成复杂EON.基于这些组合算子，EON本身可以采用代数化的构造性方式表达，本文进一步给出EON的结构化操作语义，这种语义是遗忘式的，不依赖于EON的标识，而是用发生变化的代数表达式描述EON的运行状态.

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一种面向服务Petri网模型及其结构化操作语义

郭峰，魏光，邓蒙蒙

2013, 34(12): 2739-2743.

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在工作流网、开放网等Petri网模型的基础上，提出适合描述面向服务系统的Petri网模型—EON（扩展开放网）.针对服务的各种组合方式定义了五种EON的组合算子，利用这些组合算子可以从基本EON组合成复杂EON.基于这些组合算子，EON本身可以采用代数化的构造性方式表达，本文进一步给出EON的结构化操作语义，这种语义是遗忘式的，不依赖于EON的标识，而是用发生变化的代数表达式描述EON的运行状态.

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一种动态云模型下树数据挖掘算法

郭鑫，颜一鸣

2013, 34(12): 2749-2752.

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现实世界中新兴应用的快速发展导致各类数据的急剧增加，传统的数据挖掘模式已无法满足海量数据的需要，因此，本文提出一种基于动态云模型的树数据挖掘算法，以解决大规模树数据挖掘问题.首先介绍云计算相关概念、云计算的模型与执行流程等，针对传统云计算平台Hadoop中任务分配的随机调度策略，提出一种新的动态云资源分配策略算法(CDA-HT)，以期达到消耗成本的最小化，并且基于该平台，将传统的频繁闭树挖掘算法LeastClosedTreeMine并行化，提出了动态云模型下频繁闭树挖掘算法框架(GenF1，F1List，GenPartFn，GenWholeFn)，通过大量实验表明，并行算法有效可行，且具有高效性、扩展率以及良好的数据伸缩率，能够有效地对海量数据进行挖掘分析.

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一种服务网络有序状态分析方法

刘淑霞1,2，王桂玲3，赵卓峰3

2013, 34(12): 2753-2757.

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在互联网环境中如何对分布、自治的服务进行有序化组织是一个挑战性问题.传统服务计算环境对服务的关系缺乏分析和有效管理，用户在构建应用时难以发现满足自己需求的服务.本文基于对服务网络有序化程度的观察，量化地分析和度量服务网络的有序化状态，从而更好地指导服务的有序化组织.本文针对服务资产库中的服务集合，利用服务组合历史数据，建立了多个时间点上服务之间的协作网络，然后借用复杂网络的社团发现算法对服务网络进行划分，为每个划分结果建立社团划分向量，通过比较相邻时间点的社团划分向量的相似度，分析服务网络的变化情况，判定服务网络是否处于有序状态.通过ProgrammableWeb上的数据分析表明，文中提出的方法可以用来分析服务网络的有序化组织情况.

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跨语言信息检索中的双语主题相关模型

罗远胜1，2，王明3，勒中坚2,张华伟1

2013, 34(12): 2758-2763.

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如何通过双语平行语料库提取语言之间的语义对信息，对改善跨语言信息检索的性能有着十分重要的意义.双语平行文档拥有相同的主题，这些双语主题在具体模型上可体现为语义相关.本文首先将双语平行文档看作同一语义内容的两种语言表示，从双语平行语料库构造每种语言的潜在语义空间，从而提出一种新的双语主题模型，即双语偏最小二乘主题相关模型.新模型克服了跨语言潜在语义索引模型没有充分考虑双语语义联系的不足.在中英双语新闻语料集上实验结果显示，新模型的文档配对搜索和伪查询跨语言检索性能明显优于跨语言潜在语义索引模型；在使用Google翻译得到的TREC-9双语平行语料库上，新模型也获得了较好的检索性能.

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社会化短文本自动摘要研究综述

刘德喜1，2，万常选1，2

2013, 34(12): 2764-2771.

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随着Twitter、新浪微博等社会网络的蓬勃发展，社会化短文本逐渐进入研究者的视野，在该方向上的研究成果正在逐年扩大.在分析社会化短文本摘要的意义之后，综述了社会化短文本的研究现状.社会化短文本摘要方面的研究成果主要有三类，面向Web文档的自动摘要、面向事件的自动摘要、面向话题(或查询)的自动摘要.其中，面向话题(或查询)的社会化短文本自动摘要是对社会网络中海量短文本进行高效访问的重要手段.文中重点分析四种面向话题(或查询)的社会化短文本自动摘要的最新研究成果，包括：基于词频的方法、基于图的方法、基于合并的方法及基于优化的方法.最后指出社会化短文本自动摘要所面临的挑战和研究方向.

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Hadoop云平台下Nutch中文分词的研究与实现

朱潜1,2，吴辰铌，朱志良，刘洪娟1,2

2013, 34(12): 2772-2776.

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Nutch是开源搜索引擎，Hadoop是Apache 开发的类似于Google GFS和MapReduce的开源云平台.利用Nutch和Hadoop可以设计高效、可靠、可扩展的搜索引擎，然而Nutch的分词模块对中文进行单字切分，不符合在汉语中以词语切分的习惯，为了解决这个问题，采用词典分词的中文分词器IK Analyzer对Nutch的分词模块进行改进，首先描述在Nutch上实现IK Analyzer的方法，然后在Hadoop云环境下对该分词模块进行测试.测试结果表明，IK Analyzer的中文分词效果很符合汉语的习惯，对Nutch的理论和应用研究具有一定的意义.

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延迟容忍传感器网络中带周期性睡眠调度的数据收集协议

余玲飞，佘堃，许富龙

2013, 34(12): 2777-2781.

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延迟容忍传感器网络具有间歇连通的特性，难以维护一条端到端的路径,给DTMSN中的数据收集带来了困难.由于网络的连通是机会性的，因此链路成为稀缺的资源.已有的工作大部分集中在如何充分利用这种机会性的连通以达到传输数据的目的.为了尽最大可能地搜寻与邻居节点的链路，节点必须始终打开无线射频模块，以搜寻周边的邻居，从而导致节点的能量迅速耗尽，进一步恶化网络的连通性，降低网络性能.提出一种带周期性睡眠调度的数据收集协议，该协议在间歇连通性和能量有效性之间进行折中.节点根据自身的传输概率和到sink的距离，确定自己的睡眠调度以节省能量.仿真结果表明本协议能获得一个较高的数据传输率，同时也能极大地延长网络生存时间.

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一种具有拥塞感知功能的CA_HWMP路由协议

王政，陈兵

2013, 34(12): 2782-2785.

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负载均衡问题一直是无线Mesh网络的重点研究对象，本文对802.11s草案中默认的混合无线Mesh路由协议HWMP(Hybrid Wireless Mesh Protocol)进行改进，提出一种具有拥塞感知功能的CA_HWMP路由协议.改进节点负载的计算方法，并把节点负载分为三个等级，在Mesh管理帧中增加负载信息位，使节点知道周围邻居节点的负载情况.设计负载约束控制函数对路由发现及维护过程进行改进，更新PREQ消息时对处于不同负载状态的节点采用不同的更新方法.选择路径时综合考虑了路径代价和邻居节点负载情况，均衡网络流量，避免发生拥塞.仿真结果表明，与HWMP相比，CA_HWMP有效平衡了网络负载，在整体上提升了网络性能.

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基于文化改进量子粒子群算法的无线传感器网络声源定位

刘玉柱，孙学梅，武继刚

2013, 34(12): 2786-2789.

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无线传感器网络中基于声音能量的声源定位常采用最大似然估计法，该方法将定位问题转换为非线性函数的极值优化问题.本文提出一种文化-改进的量子粒子群优化算法(CMQPSO) 解决这一非线性优化问题.首先，在量子粒子群(QPSO)的基础上，结合自适应变异思想和RSNTO算法，提出改进的量子粒子群算法（MQPSO）.然后，为了进一步改善算法的全局搜索能力、提高计算精度，利用文化算法的双重演化机制，将改进的量子粒子群算法纳入文化算法框架形成本文提出的CMQPSO算法.大量仿真实验表明，CMQPSO算法在全局搜索能力和收敛性能上较PSO、混合PSO-SNTO算法都有很大的提高；在解决声源定位上，CMQPSO算法与其他优化算法相比，定位精度有了明显提高.

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关键包可靠网络协议的研究

王剑1,2，马跃，孙文3，于波1,2

2013, 34(12): 2790-2793.

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针对具有单个数据包小、数据包数量巨大特点的网络数据传输问题，提出关键包可靠性的概念.利用UDP协议简单、高效、快速的特点，设计了关键包可靠网络协议(RCPP)，该协议基于客户端/服务器模式，包括四种格式的数据报文，采用关键包三次握手、非关键包不确认的通信交互机制.通过理论分析和数学推导，建立了一个模型用于预测RCPP协议的运行性能.最后，实现了RCPP协议并使用它进行了实验测试.将模型分析结果与实验数据进行了比较，结果表明RCPP协议可以以较高的网络利用率和吞吐率有效地运行，分析模型能够对协议性能做出准确合理的预测.

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协议组合逻辑安全的Ad Hoc网络路由协议安全验证方法

郭显，冯涛，袁占亭

2013, 34(12): 2794-2799.

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扩展协议组合逻辑PCL, 提出了建模移动Ad Hoc网络和分析路由协议安全性的符号模型PCL-RP模型. PCL-RP模型中, 为模型化网络节点移动和多跳无线广播通信特征, 引入了线程位置和线程位置相邻概念, 定义了广播规约规则. PCL-RP模型中提出了运行迹概念, 在运行迹上定义了谓词公式和模态公式的语义. 分析协议安全属性时, PCL-RP模型证明系统中的公理和规则保证无需明确推理攻击者的行为, 这种方法能够简化分析过程, 提高安全分析的可信度. 另外, 提出了路由协议安全目标, 设计了基于动态源路由协议DSR的安全路由协议LSDSR. 最后, 在PCL-RP模型中描述并分析了LSDSR的安全性, 证明LSDSR能够满足安全目标.

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加权复杂网络相继故障的节点动态模型研究

刘漳辉，陈国龙，汤振立，李冬银

2013, 34(12): 2800-804.

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实际网络遭遇随机攻击或蓄意攻击会引发相继故障，网络的无标度特性使其对节点随机故障具有高鲁棒性，而对相继过载故障却表现出脆弱性,为此本文考虑现实网络中节点容量和负荷之间呈现的复杂非线性关系，提出一种新的非线性负荷-容量模型,模型探讨了如何选取合适参数以达到最大化网络鲁棒性和最小化网络投入代价目的，对BA无标度网络、ER随机网络、因特网自治层网络和美国西部电力网络四种网络模拟仿真实验结果表明，本文所提出的新模型具有更好的抵抗相继故障的能力，能使网络具有更好的安全性和可靠性.

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一种改进的MSRP协议媒体中继方法

杨海波1，兰国亮1,2

2013, 34(12): 2805-2808.

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随着MSRP协议在3G IP多媒体子系统中的广泛应用，其消息的媒体中继问题也成为了研究热点.目前MSRP协议媒体中继方法对终端的要求比较高，不仅增加了终端实现的复杂性，同时也带来了安全方面的问题.本文分析了MSRP协议媒体中继的相关技术，提出通过SIP服务器进行AUTH方法的MSRP媒体中继改进方案, 并通过在SIP服务器中引入MSRP协议媒体中继模块，以及改进MSRP中继服务器的方式给出了该方案的具体实现方法.最后，使用抓包工具分析实验验证了该方法的正确性.

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独立可执行设备支持的终端代码防篡改技术研究

朱毅，李清宝，钟春丽，王炜

2013, 34(12): 2809-2813.

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终端代码防篡改技术研究对保护网络终端安全具有重要意义，是信息安全研究的热点问题之一.在分析常见网络终端体系结构脆弱性问题的基础上，提出一种以硬件为核心的终端代码防篡改方案.该方案通过构建独立可执行环境来解决程序运行过程中的完整性保护问题，通过物理隔离和强制访问控制解决数据机密性保护问题.最终采用通用USB-KEY和部分终端代码仿真实现独立可执行设备原型，并对其主要功能和性能进行了测试.实验结果表明，该方案能够利用较低成本的硬件资源，为网络终端内目标程序提供防篡改保护.

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基于证书的改进ECDH双向认证及密钥协商协议

王新国1，张兵2，3，胡天军2，万国根2

2013, 34(12): 2818-2821.

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针对ECDH易受中间人攻击的问题，给出一种基于证书的改进ECDH双向认证及密钥协商协议.该协议使用节点证书实现通信双方相互认证，通过ECDH算法，实现会话密钥生成、交换和确认.该协议具有参与方实体验证过程对等，双向认证，密钥不可控、前向安全以及抵抗已知密钥攻击的安全能力.与以往的密钥协商协议相比，具有较低的计算成本和较高的运算效率，管理简单、安全性高、扩展性较好.该协议适用于通信网络中任意节点之间，或节点与网络之间进行双向认证和会话密钥的安全协商，能够较好地适用于移动通信、物联网等系统的端到端密钥管理.

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一种面向数控系统的递阶式风险评估方法

岳东峰1，于东2，高甜容3，陈龙1，杨磊1

2013, 34(12): 2822-2827.

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针对数控系统中复杂特性对安全性能的需求，提出一种递阶式风险评估方法.给出递阶式层次结构模型将复杂系统逐级分解简化，构建评估序列集矩阵以融合各层级专家经验，设计序列集模糊映射方法将专家经验进行量化，从而获取各层级中因素权重，然后从顶层开始将各层级因素权重进行逐层传播扩散直至底层，从而定位关键风险因素；同时辅以水平分片法，与安全等级匹配规则集相结合，确定数控系统风险程度等级.最后采用实际案例对所提出方法和有向图矩阵法进行性能对比，结果证明该方法能够有效减少评估结果相似度，降低评估时间，适合于数控系统风险评估过程的应用.

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Minix3访问控制的系统调用的CPN建模与测试

李华1,2，岳婧媛1，庞滨1,2，贺楠1

2013, 34(12): 2828-2832.

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系统调用是操作系统提供给用户的编程接口之一，用户可以通过系统调用完成所需的功能操作，但是也可以通过系统调用的漏洞进行破坏，因此对于安全相关的系统调用测试很重要，其中与安全访问策略相关的系统调用尤为重要，直接关系到资源的控制权力.本文针对微内核操作系统Minix 3的安全访问策略，分析了与安全密切相关的典型系统调用，并利用CPN建立了相应的模型，之后对Minix 3进行了访问控制测试，根据已经建立好的CPN模型来制定访问控制规则，采用变异测试保证其测试质量，并在实际的操作系统上进行编程测试，给出了实验结果.

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SPH方法中多维树搜索算法的优化及在GPU上的实现

唐勇，陈英建，吕梦雅

2013, 34(12): 2833-2836.

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为了提高光滑粒子动力学(SPH)方法中流体模拟的实时性，对SPH中相邻粒子搜索算法进行了改进，提出一种基于图形处理器(GPU)的多维树搜索算法.首先，为流体粒子建立树形结构并将其存储到GPU显存中；其次，从给定粒子开始对多维树分层搜索，通过递归遍历树节点标记出相邻粒子；最后，计算给定粒子与标记粒子的相互作用，更新给定粒子的位置，对粒子进行重新绘制.实验表明，该方法减少了GPU和中央处理器(CPU)之间的数据交互，可以使基于SPH方法的流体模拟完全运行于GPU上，并且基于GPU的多维树搜索算法比CPU下的搜索算法的处理速度快出数倍，使流体模拟达到了更好的实时性效果.

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求解动态优化问题的改进差分进化算法

姜立强，强洪夫，刘光斌

2013, 34(12): 2837-2840.

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提出一种求解动态优化问题的改进差分进化算法.新算法将种群分为跟踪和搜索两个种群.通过监测跟踪种群的当前最优解和次优解来判断环境是否发生变化.发现环境变化时，重新计算种群适应值，分别找出变化后两个种群新的最优解.最优解好的种群，变为跟踪种群，保持不变，采用DE/ best/1变异策略，在其最优解附近进行局部搜索;最优解差的种群，变为搜索种群，重新初始化，采用DE/rand/1变异策略全局搜索，扩大搜索范围，寻找新的最优解.搜索过程中，跟踪种群和搜索种群各负其责，相互配合提高了算法的搜索效率.比较跟踪和搜索种群的最优解，好的最优解作为动态优化问题的解.最后，用Dynamic Function1(DF1)函数对算法进行了验证，实验结果表明该算法可行有效.

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Tcl脚本控制的边界扫描测试方法研究

钟春丽，张平，生拥宏，龚雪容，朱毅

2013, 34(12): 2841-2844.

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针对现有基于编译型语言开发的边界扫描测试系统灵活性较低、核心逻辑复用困难的问题，在深入分析了Tcl脚本语言特点和扩展方法的基础上，提出一种用Tcl脚本语言编写测试脚本实现边界扫描测试的可行方法.通过将边界扫描测试相关操作封装成Tcl扩展命令，实现了使用脚本命令控制边界扫描测试设备的目的.以此为基础，设计实现了Tcl脚本语言控制的边界扫描测试原型系统.通过实验分析，验证了该方法的可行性.

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NS方程和体渲染结合的火焰实时模拟

唐勇，刘一君，吕梦雅

2013, 34(12): 2845-2848.

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针对目前真实感火焰的实时模拟难以实现的问题，提出一种基于物理模型和体渲染的GPU加速火焰实时模拟方法.首先，在火焰建模方面，采用不可压缩NS(Navier-Stokes)方程组计算火焰的速度、密度等物理属性，真实地模拟火焰运动，并得到火焰的物理模型；然后，在火焰渲染方面，引入基于光线投射的直接体绘制方法，将火焰的物理模型作为体数据，混合相同光线上体数据点的颜色值并输出，利用光线之间的并行性加速渲染；最后对以上两步分别进行GPU加速，从而使计算速度得到了较大的提高；通过实验验证，本文工作能实时模拟真实感火焰.

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论文

前向安全的可公开验证无证书混合签密方案

卢万谊，韩益亮，杨晓元，王绪安

2013, 34(12): 22814-2817.

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签密高效地解决了在一个逻辑步骤内不能同时完成对消息签名和加密的问题.无证书混合签密方案解决了传统公钥密码体制的证书管理问题和消息长度受限问题、基于身份密码体制的密钥托管问题.本文提出一个新的无证书混合签密方案.方案利用双线性对，将无证书签密和混合加密相结合，并在随机预言机模型中利用双线性Diffie-Hellman假设证明了方案的机密性，利用计算性Diffie-Hellman假设证明了方案的不可伪造性.方案还满足可公开验证性和前向安全性，与同类方案相比具有更高的安全性；在密文长度相当的情况下，运算量更小，效率更高.

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