小型微型计算机系统

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免疫选择和自组织临界变异ABC支持型单播路由机制

王兴伟，王庆军，黄敏

2013, 34(8): 1713-1717.

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提出一种支持总最佳连接ABC(Always Best Connected)的新型单播路由机制.由于网络链路参数值的难以精确测量和用户服务质量QoS(Quality of Service)需求的难以准确表达，因此引入区间表示、偏好序列、概率密度函数、满意度函数和评价函数加以刻画；考虑到网络运营商业化，引入成本、价格、费用和博弈机制，兼顾用户和网络提供方利益；基于免疫选择和自组织临界变异进化算法寻路，使得各方效用在QoS路由上达到或接近Nash均衡下的Pareto最优.基于NS2进行了仿真实现，在多个实际和虚拟的网络拓扑上与经典路由机制进行了性能对比，结果表明，该机制是可行和有效的.

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可分级P2P流媒体的自适应传输调度算法

李晓群1,2，夏树涛1,2,3，江勇1,2，郑海涛1,2

2013, 34(8): 1718-1722.

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可分级视频编码(SVC)技术实现了从单一码流中得到不同帧率、分辨率和图像质量的视频数据，使其更能应对网络的抖动.P2P技术已广泛应用到流媒体直播系统中，现有的SVC P2P传输调度机制主要基于传统流媒体，较少考虑SVC流媒体多层的特殊结构.本文提出一种基于层间网络编码的SVC P2P传输调度算法，称为可分级P2P流媒体的自适应传输调度算法.该算法通过预测和调整邻居节点各层的发送概率，使得请求节点能够按照预定的各层接收比例接收数据包.理论分析和仿真结果显示该算法具有较目前主流算法更好的性能.

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一种应用强化学习的自适应无线传感器网络路由算法

江勇1，赵倩1，2

2013, 34(8): 1723-1727.

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数据收集是无线传感器网络的重要应用之一，其主要的工作过程可以概括为传感器节点将感知的信息通过一定的路径传送到无线网关节点进行进一步分析处理的过程.在数据收集时，由于人们无法预知事件触发的地点，常常将传感器均匀布置在监测的场所中，但是信息收集的地点往往是不均匀分布的，这就导致了一部分节点会因处在事件频发地段而持续的工作，而另一些节点却始终不会工作.为了解决这个问题，提出一个应用加强学习算法的自适应无线路由策略.在该路由策略中，路由的过程被当作分布式智能节点加强学习的过程.每一个传感器节点都是一个独立的智能节点，可以通过参数化的选择概率和回报来决定自己的下一跳地址.该策略的目的是使长时间不工作的节点代替长时间工作的节点传输数据，以达到平均节点能耗，延长整体网络寿命的效果.最后的仿真结果说明我们的路由策略可以有效的分散数据传输,延长网络寿命.

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树形网络中的一种有效视频内容分发算法

吴宣够，熊焰，印凤行

2013, 34(8): 1728-1731.

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随着互联网中视频内容比重的迅速增加，视频业务随之也在不断的增加，这些视频业务将占据大量的互联网带宽.如何节约带宽和提高视频服务质量已成为互联网研究中的重要研究课题，而提高视频业务服务质量的两个主要途径是增加网络带宽和增加网络中缓存视频服务器的容量.为了使得视频服务商对增加带宽和增加缓存容量的投入最小化，就要决定网络视频内容在网络服务器中如何放置和分发.在本文中，首先我们基于内容放置和内容传输代价对树形网络中的视频内容放置问题进行数学建模，其次我们根据该数学模型提出一种有效的动态规划算法.该算法不仅可以有效解决了我们提出模型中的整数规划问题，而且其时间复杂度为O(NP).

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认知无线电网络中终端群的接入网切换算法

赵贺楠1，2，黄刘生1，2，张银东1，2，徐宏力1，2

2013, 34(8): 1732-1735.

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在集中式认知无线电网络中，认知用户终端需要首先接入次基站才能够进行网络通信，而认知无线电网络的特性也决定了，多个用户终端可能会因某主用户的出现或网络环境质量的恶化，而在某一时刻同时发出网络切换请求.他们之间由于缺少协调会造成某些次基站的拥堵以及用户终端的频繁网络切换.提出一种终端群接入网切换网络侧控制算法，通过核心网侧的网络切换控制器来实现次基站的负载均衡及认知终端群的公平切换.通过模拟仿真，我们发现相较于传统切换算法，本算法可以有效地均衡各次基站的负载，极大地提高网络的整体性能.

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认知无线网络中混合式频谱分配策略及性能研究

金顺福，解洪亭，赵媛

2013, 34(8): 1736-1740.

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针对认知无线网络中的非实时业务，考虑集中式频谱分配可以实现全局优化，分布式频谱分配具有更好灵活性的特点，引入随机退避和控制中心调度的协作机制，提出一种混合式频谱分配策略.基于系统中授权用户和认知用户分别占用的信道个数，建立一个二维Markov模型,在认知用户理想感知的前提下，给出系统的转移概率矩阵，并进行系统模型的稳态分析.导出混合式频谱分配策略下的信道利用率、认知用户中断率及阻塞率等系统性能指标，并通过系统实验，定量的刻画认知用户数，认知用户到达率及信道数对系统性能的影响.

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改进DNS64域名解析机制在IVI过渡方案中的应用

江勇1,2，王新民1,2，郑海涛1,2，郭一珂3，王宇亮4

2013, 34(8): 1741-1745.

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IVI过渡方案是IPv4/IPv6网络过渡时期实现两种不同协议网络互联互通的重要机制, 而对IVI DNS64域名解析机制的设计和部署是IVI过渡方案中的重要研究课题. 本文针对IVI过渡方案中现有的域名解析机制存在的IPv6主机访问IPv4环境中双栈服务器时DNS64代理对双栈服务器的合成AAAA类型记录和真实AAAA类型记录的选择而造成的无法访问的问题和IPv6环境下的双栈主机查询IPv4服务器A类型记录却得到合成AAAA类型记录应答等缺陷，提出一种改进的域名解析机制，能够有效解决现有解析机制存在的缺陷，从而完善IVI DNS64域名解析机制.仿真结果表明，改进后的机制可使得IPv6环境中的主机通过IVI DNS64代理来共享IPv4环境中的DNS服务，同时避免了原方案中存在的问题.改进的IVI DNS64机制已应用在CNGI-CERNET2网络的实际部署中.

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传感器网络中一种基于信任管理的安全机制

李小龙1，2，吴米龙1，彭美平1

2013, 34(8): 1746-1750.

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传感器节点可靠性差、资源有限，节点的性能和行为容易受到环境条件的影响，现有的信任管理系统大多没有考虑这一因素，导致它们难以有效识别正常工作的节点和"不诚实工作"的恶意节点.基于有效屏蔽网络环境干扰判断节点状态的动机，提出一种新颖的信任管理系统的整体框架，并详细给出了状态评价模块、环境探测模块和信任建立模块等三个核心模块的实现方法.理论分析和仿真实验证明了该系统在不同环境条件下均能有效识别正常节点和恶意节点，与RFSN 信任管理系统相比，具有较为明显的优越性.

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互联网流采样技术综述

赵小欢1，夏靖波1，朱长虹2

2013, 34(8): 1751-1755.

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网络流量测量对网络管理、网络监控、网络设计和网络规划具有重要的意义.由于网络带宽以摩尔速率增长，流采样作为一种以有限资源实时获取网络运行状况的方式引起了广泛的关注.文章在分析早期流采样技术现状及不足的基础上，详细综述了大流采样算法、流公平采样算法、全流采样算法及异常检测流采样算法四种互联网流采样技术，对四种技术的性能指标给出了理论分析及证明，最后展望了互联网流采样技术可能发展的四个方向.

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无线体域网技术研究

刘毅,宋余庆

2013, 34(8): 1757-1762.

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体域网技术是无线传感器网络研究的一个重要应用方向，在远程医疗、健康监护等领域有着广阔的应用前景，该技术的应用对解决看病难看病贵等问题和应对人口老龄化问题方面有着重要的实际意义.对体域网技术进行了详细的阐述，给出了体域网技术的概念和应用领域.然后，并根据现有的研究总结给出了一个面向医护领域的典型的体域网体系结构.从无线通信、介质访问控制、安全等几个体域网重点研究方向，讨论了当前体域网研究的热点.最后，给出总结并作出展望.

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一种适用于移动自组网的多径多信道负载均衡路由协议

张理轶1，樊晓平1，2，廖志芳3

2013, 34(8): 1763-1767.

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为了降低邻居节点之间的信道冲突，提高移动自组网网络性能和服务质量，提出一种跨层设计的多径多信道负载均衡路由协议CMM_LB.协议可以发现多条完全不相交路由，路径上的节点可在路由建立之后分布式的自主选择信道，减少与邻居节点的信道冲突.源节点通过探测机制，以信道可用带宽和节点接口队列长度作为负载轻重的依据，收集链路负载信息，在多条路径间动态调整负载分配比，实现多路径间最大程度上的负载均衡.仿真结果表明，与改进前的CMMRP和AODV相比，CMM_LB在网络吞吐量、平均端到端时延等方面有明显的性能提升.

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一种格上基于身份的环签名方案

李玉海1, 2，田苗苗1, 2，黄刘生1, 2

2013, 34(8): 1768-1771.

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基于身份的环签名是基于身份密码学和环签名的结合，具有较高的实际应用价值.现有的基于身份的环签名方案大多基于双线性对问题.然而，双线对问题在量子环境下是不安全的.为了设计量子环境下安全的基于身份的环签名方案，本文基于格困难假设，提出一种标准模型下基于身份的格上环签名方案.该方案的安全性基于格中标准的小整数解(SIS)困难假设.与其他标准模型下基于身份的格上环签名方案相比，该签名方案的计算效率进一步提高.

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基于存在性隐私和关联性隐私的数据匿名技术

陈伟鹤，陈〓霖，战立青

2013, 34(8): 1772-1777.

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在数据发布过程中有两种类型的隐私需要被保护：一是存在性隐私；一是关联性隐私.然而，现有的大部分面向数据发布中的隐私保护技术只关注二者之一.因此，提出一种新的技术：MBOA，它的思想是：将原始数据中的准标识符属性和敏感属性分成两个不同的表，设定一个概率α，在存在性概率不超过阈值α的前提下，遵循尽量减少信息损失的原则，在准标识符表中插入额外的元组.进一步，本文将MBOA技术与l多样性模型结合，提出了(α，l)多样性模型，并设计了一个用来构造满足(α，l)多样性的MBOA模式的算法，理论分析和实验表明该方法既能保护存在性隐私和关联性隐私，又具有较小的信息损失.

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可公开验证的高效聚合签密方案

林志强1，杨晓元1,2，叶存云2,3，汪海涛1，韩益亮1,2

2013, 34(8): 1778-1780.

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聚合签名能够把多个不同用户对不同消息所产生的不同签名聚合成一个签名，大幅度地提高验证的效率.聚合签密不仅能实现聚合，同时还提供机密性与认证性.本文利用双线性对构造了一个新的基于身份的聚合签密方案，并基于BDH和CDH问题，证明了方案的机密性和不可伪造性.此外，方案还满足可公开验证性，与同类方案相比具有更高的安全性，且运算量更小，效率更高.

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支持用户自定义谓词的自动定理证明的研究

汪娟1，2,李兆鹏1,2，陈意云1，2

2013, 34(8): 1781-1786.

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在先前设计的一个出具证明编译器原型基础上，增加了可用来描述数据结构性质的自定义谓词，对断言语言表达能力方面做了提升.在出具证明编译器的框架内，借助自动定理证明技术，针对自定义谓词的特点，设计了专门的推理规则，由此实现自定义谓词专用的自动定理证明器原型，并将它并入系统原来的自动定理证明器中.该原型可以用来证明操作单链表、二叉树等共享数据结构的程序的性质，其程序规范中可以使用自定义谓词描述数据有序性、链表长度等性质.

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基于鞅的数据流概念漂移检测方法

张育培，柴玉梅，王黎明

2013, 34(8): 1787-1792.

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近年来，对数据流中概念漂移的检测成为了研究热点.本文依据统计学理论提出基于鞅的数据流概念漂移检测方法(CDDBM)，首先综合考虑数据分布质心和半径改变引起概念的漂移，提出有效的相异度量方法，然后对数据流采用双向统计的方法更准确地标识数据分布并映射到均匀分布序列，最后计算双重随机幂鞅的均值，并利用停时定理来判断数据流中是否有概念漂移发生.另外，检测方法中，使用合理的阈值参数控制鞅变化的峰值，从而有效地降低了误报率和失报率，提出适当尺寸的窗口有效地应对数据流的无限性且更准确地推断漂移区间.在人工和真实数据流上的实验结果表明，该方法在数值型数据、分类型数据和混合型数据上都是有效的，并能够有效地控制错误率.

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云环境下结合模糊商空间理论的资源调度算法

齐平1,2,李龙澍1

2013, 34(8): 1793-1797.

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考虑到云计算商业化和虚拟化特点，针对云环境中的高效资源调度问题，提出一种基于模糊商空间理论的资源调度算法.在进行资源调度时，算法首先将虚拟机资源抽象为不同的属性信息粒，再根据用户任务QoS特征分层进行粒度融合，最后结合模糊商空间理论建立模糊等价类和距离函数，并据此进行资源匹配.实验结果分析表明，该算法能有效的满足用户任务QoS，提高资源利用率.

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一种基于类别区分互补性的特征选择

王连喜1，蒋盛益2

2013, 34(8): 1798-1802.

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特征选择是机器学习和数据挖掘领域中实现数据降维和数据清理的有效方法之一.针对现有相关性度量方法不能直接度量混合特征(连续特征与离散特征)之间相关性的问题,将连续特征的特征值按照离散特征取值相同的原则进行分组,通过分组前后的数据变异性来度量混合特征之间的相关性.在度量连续特征与类别之间相关性的基础上结合类别区分互补性方法进行特征选择.在UCI数据集上的实验结果表明,提出的混合特征相关性度量方法是有效的、可行的.相比于几种经典的特征选择方法,提出的特征选择方法在特征约减效果及分类性能上都具有优势.

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面向不确定数据的概率阈值可见最近邻查询算法

刘文远，李承芳，陈子军

2013, 34(8): 1803-1808.

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在现实世界中，障碍物的存在影响了查询点到对象的可见性.可见最近邻查询返回到查询点最近的一个可见对象，是时空数据库中的一类重要应用.由于度量设备的误差和隐私保护，很多关于空间对象位置的数据是不确定的.将不确定对象应用到可见最近邻查询中便产生了概率可见最近邻查询，返回成为可见最近邻概率大于0的对象.有些情况下，用户只关心概率超过一定阈值的结果，于是本文提出了概率阈值可见最近邻查询，返回可见最近邻概率超过阈值τ的不确定对象，其中阈值τ是用户设定的，并且给出了高效的概率阈值可见最近邻查询算法.相比以前的工作，不仅处理了概率和为1的不确定对象，而且处理了概率和小于1的不确定对象；此外，通过引入缺失概率和聚类的概念，提出了高效的过滤技术和快速的批处理技术.最后通过实验验证了本算法的高效性和有效性.

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面向不平衡数据的特征加权聚类算法

蒋盛益1，苗邦1，王连喜2

2013, 34(8): 1809-1812.

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不平衡数据集类别分布严重倾斜，传统的聚类算法由于以提高整体学习性能为目标，往往偏向于聚集多数类，而忽视更有价值的稀有类.本文提出一种基于迭代的特征加权聚类算法，根据当前聚类后簇的特点以及特征重要性度量函数确定特征权值，利用所得权值进行下一轮聚类，直到权值稳定后结束迭代.在多个UCI不平衡数据集上的实验效果表明，本文算法能够较好地识别出重要特征并提高它们的权重，避免聚类算法过度偏向多数类，有效地提高了聚类性能.

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利用组件交互自动机测试基于组件的Web应用

钱忠胜

2013, 34(8): 1813-1818.

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Web应用有许多特殊性使得不能直接使用传统的测试方法进行测试，因而需要修改已有方法或完全提出新的方法用于Web应用的测试.把Web应用看成是不同交互组件的组装，一个复合组件由一些其它的组件构成.对于每个组件，都建立一个组件自动机.从被测Web应用的规格说明可以构造用XML描述的组件交互图(CID, Component Interaction Diagram).根据CID，可以产生组件测试序列(CTS, Component Test Sequence)，它是组件的交互序列.测试用例是用一个个单独的XML文档表示的，是带有输入数据的CTS.这样，Web测试就变成组件交互自动机的测试.另外，给出了CTS覆盖度的评估过程(CTSC, Component Test Sequence Coverage)，并阐述了如何提高CTSC的方法.论文的最后，对该测试方法的可用性进行了理论分析.

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外包空间数据库中反向k近邻查询验证

陈子军，洪济海，刘文远

2013, 34(8): 1819-1824.

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在外包空间数据库模式下，数据持有者委托第三方数据发布者代替它来管理数据并且执行查询.当发布者受到攻击或者由于自身的不安全性，它可能返回不正确的查询结果给用户.基于已有的反向k近邻(Reverse k Nearest Neighbor,RkNN)查询方法，采用将反向k近邻查询验证转化成k近邻查询验证和范围查询验证的思想，提出一种反向k近邻查询验证的方法，并且设计了相应的算法，用于验证返回给客户端结果的正确性(没有结果点被篡改)，有效性(结果点都满足用户的查询要求)和完整性(没有遗漏符合查询要求的结果点).实验验证了算法的有效性和实用性.

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MIPS-III架构的数控系统实时性能评估方法研究

林浒1，郭晓鹤1,2，陶耀东1,2，王峰1,2，秦承刚1,2，吕昕1,2

2013, 34(8): 1825-1830.

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为了评估和优化基于国产MIPS处理器的PC型数控系统的实时性和稳定性，结合数控系统和实时系统的特点,从事件延迟和周期抖动两个影响实时系统时间特性的关键因素出发，提出一套评估基于MIPS的PC型数控系统实时性能和稳定性能的关键指标分析方法CNC-KDE（CNC-Key Department Evaluation），该方法包含了评估的关键指标选取、关键指标实验数据采集方法、关键指标实验数据的数理统计分析方法.最后根据关键指标分析结果对数控系统的实时性能和稳定性能进行综合的评估.文中还介绍了该方法应用于原型机数控系统的评估实验，实验结果表明CNC-KDE方法能对基于MIPS架构的PC型数控系统的实时性能和稳定性可以进行准确有效的分析和评估.

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一种新的面向集合的空间关键字查询方法

刘文远，付颜胜，陈子军

2013, 34(8): 1831-1836.

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面向集合的空间关键字查询处理是数据库领域近年来的热点研究课题.针对已有查询的不足，定义一种新的描述集合质量的Cost函数，提出一种新的面向集合的空间关键字查询方法，并证明基于该Cost函数的查询问题是NP完全问题.对于给定的对象数据集D={o1,o2,…,on}，q为包含位置信息和关键字集合的查询点，查询返回的是在对象数据集D中，既满足查询点q的全部关键字，又能成为q的近邻且较紧凑的对象集合.为处理该查询，利用最小圆覆盖包含全部关键字的对象集合，并采用有效的裁剪策略分别实现了该查询的近似查询算法和精确查询算法.最后通过实验验证了所提算法的有效性.

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面向消费者的服务资源个性化主动定制

文斌1，何克清2，梁鹏2，罗自强1

2013, 34(8): 1837-1842.

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针对服务聚合中服务资源相对缺失和供应结构单一、服务消费者只能被动选择服务资源的实际，围绕面向领域、需求主导的服务计算基础问题，聚焦服务资源主动供应，设计面向服务消费者的服务资源个性化定制方法，转换传统的以服务提供者为中心的服务资源供应方式为以用户为中心的服务资源主动定制生产，对服务聚合中无法有效匹配的个性化需求片段采用需求订阅、信息推送和运行时动态生成方法进行服务资源个性化主动定制生产，提出需求驱动、面向消费者的服务资源定制模型和个性化定制平台设计，并验证方案的可行性和有效性. 旨在完善服务资源供应理论与方法，改进服务资源供应结构，提供服务资源有效供应生产框架、过程指导和辅助工具的工程化支持.

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并行实体解析与记录聚合模型

燕彩蓉1，万永权2

2013, 34(8): 1843-1847.

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实体解析用于判断两个数据记录是否描述的是同一实体对象，记录聚合则把所有属于同一实体对象的数据记录进行聚集，建立关联，方便交叉索引.本文基于MapReduce编程模型，提出一种迭代的并行处理框架，采用面向学习的分类方法进行实体解析，根据属性相似的传递性，并结合函数式语言的本身特性，对记录进行高效聚合.相关算法和框架应用于建立医院之间患者标识交叉索引平台，为患者主索引的建立以及信息共享提供依据.实验结果表明，MapReduce编程模型非常适合于实体解析与记录聚合的一体化处理，其编程快捷，运行高效，而且数据分区和并行处理技术避免了大量连接引发的内存溢出问题.

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用于非线性时间序列预测的POD-RBF神经网络

吴春国1, 2，朱世钊1，汪秉宏1, 3，关昱航2

2013, 34(8): 1848-1851.

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基于正规正交分解 (Proper Orthogonal Decomposition, POD)提出一种适用于非线性时间序列预测的径向基函数 (Radial Basis Function , RBF) 神经网络模型 - POD-RBF神经网络模型.该模型在选取中心时考虑了时间序列数据之间的时序关系，并且使得中心的选取具有并行性.股票价格预测问题的模拟结果表明，POD-RBF神经网络可以有效地用于非线性时间序列预测问题.与基于硬C均值 (Hard C-means, HCM) 聚类的RBF神经网络（HCM-RBF）和基于正交最小二乘 (Orthogonal Lest Square，OLS) 的RBF神经网络（OLS-RBF）相比，POD-RBF神经网络不仅具有更好的训练、预测精度，而且具有更好的收敛稳定性、更好的泛化能力和抵抗噪声干扰的能力.

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多面体的Minkowski和计算研究综述

张剑飞1，2,3，郭希娟1,2

2013, 34(8): 1852-1857.

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Minkowski和是计算几何和机器人学研究重要内容之一，在几何推理、路径规划和计算机辅助制造等领域有着重要的作用.经过近三十年的发展，研究人员已经给出了一些精确有效的Minkowski和计算方法.本文介绍Minkowski 和的基本概念、性质和主要计算方法，说明了Minkowski和计算的要点和关键环节，对主要计算方法从可行性、精度、效率和适用性四个方面进行了对比分析，综述了Minkowski和计算的研究进展情况，最后讨论了目前存在的主要问题并指出下一步深入研究的思路和方向，为Minkowski和计算的理论研究和实践应用提供了有价值的参考.

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基于新特征优势关系的知识约简模型

鲍忠奎1,2，杨善林1

2013, 34(8): 1858-1861.

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针对同时具有缺席和遗漏型未知属性值的广义不完备序信息系统，给出一种基于新特征优势关系的知识约简方法.首先，利用属性值的偏序特点提出了两种不同形式的新特征优势关系.新特征优势关系既保留了已有特征优势关系的优点，又在一定程度上克服了已有特征优势关系的局限性，是已有特征优势关系的进一步推广.然后，针对这两种新特征优势关系，分别给出了广义不完备序信息系统下知识约简的判定定理，定义了基于区分矩阵的区分函数，并利用布尔推理得到了这两种新特征优势关系下知识约简的具体操作方法，同时给出实例对结论和方法加以说明和演示.

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一个求无向图所有极大独立集的算法

孙艳蕊

2013, 34(8): 1862-1865.

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图的极大独立集在计算机视觉、计算机网络、编码理论和资源配置等领域有着广泛的应用.本文利用图的分解方法给出了一个求简单无向图所有极大独立集的递归公式.定义了图的邻接矩阵的两个变换和点集合的一些运算.在此基础上，利用二分树给出了一个求无向图的所有极大独立集的有效算法.算法的时间复杂度是O（mn），其中m,n分别是图的所有极大独立集数和顶点个数.算法只需对网络的邻接矩阵进行处理,在计算机上实现起来非常方便.最后，通过实例验证了算法的有效性.

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利用一维投影分析的无参数多密度聚类算法

钱美旋，叶东毅

2013, 34(8): 1866-1871.

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针对DBSCAN(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法对参数敏感且无法适用于多密度数据集聚类的缺点，提出一种改进的基于一维投影分析的无参数多密度聚类算法PFMDBSCAN(Parameter Free Multi-Density Clustering Using One-dimensional Projection Analysis).算法首先对数据集进行一维投影，并对投影后的数据进行高斯核密度估计，据此采用极值策略得到多个局部密度估计值，将每个局部密度估计值转换为参数后依次调用DBSCAN进行聚类，最终得到完整的聚类结果.该算法达到了聚类无参数化且能适用于多密度的目标.实验表明，本文提出的无参数算法对单密度和多密度数据集都有较好的聚类效果，能适用于任意形状、任意密度的数据集，且具有较强的抗噪性.与近期文献中提出的无参数多密度聚类算法APSCAN相比，不仅聚类效果更好，且计算复杂性更低.

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一种BP网的学习速率与动量项自适应算法

宫宁生1，钱春阳1，张媛2

2013, 34(8): 1872-1876.

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针对BP网络学习速率和动量项参数较难选取以及学习过程中学习效率较为低下的问题，提出BP网络的改进算法模型—AB网络模型，来选取学习速率和动量项的参数值，即通过一个为给定先验知识的A网，动态调节另一个执行实际应用的B网中的学习速率和动量项的参数值，并以此提高整个网络的学习效率.实验结果表明，通过AB网络自适应调整参数的算法比普通BP算法的学习效率大大提高.在实际应用中，我们可以通过AB网络自适应调节的方法，对学习速率参数和动量项参数进行合适的选取.

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离线垃圾短信过滤中社会网络行为模式的分析与应用

俞泱，陈羽中

2013, 34(8): 1877-1881.

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随着手机短消息服务的发展，垃圾短信呈爆炸性的增长趋势，给人们的日常生活带来了不便，也给通信运营商带来了损失.本文利用短信用户之间的联系构建短信社会网络，分析用户在短信社会网络中的关系及其行为模式，从中抽取出具有类别区分度的社会网络特征，提出了一种新的离线垃圾短信过滤模型.模型针对海量短信数据处理时存在的时空效率的瓶颈问题，提出了线性特征统计算法LFSA，并结合高斯核密度估计和贝叶斯分类器，对短信进行分类过滤.我们使用某省通信运营商提供的30亿条短信数据对模型进行测试，做实验分析.实验结果表明，我们提出的模型能满足运营商的各项性能指标要求，并已部署和应用.

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使用迭代方法求解核主成分分析

史卫亚1，2，郭跃飞3

2013, 34(8): 1882-1885.

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核主成分分析方法是使用核方法将经典的线性算法主成分分析推广到高维空间，用来处理复杂非线性数据的一种常用的特征提取算法，该算法首先在高维空间中计算所有样本之间的核矩阵，然后使用特征分解技术计算核矩阵的特征解，其计算的时间和空间复杂度分别为O(m2)和O(m3).然而在大规模数据集的情况下，由于储存和计算的问题无法进行正常的求解.文中提出首先使用幂迭代方法计算核矩阵的高阶特征解，然后重复使用Schur-Weilandt收缩方法分别计算出核矩阵的其它阶特征解.文中算法在计算过程中，不需要像传统的计算方法那样需要事先存储核矩阵，空间复杂度只有O(m).通过在模拟和真实数据的实验结果充分验证了算法的有效性.

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覆盖粗糙模糊集的组合熵与组合粒度研究

王青海，郭占龙，彭少杨

2013, 34(8): 1886-1890.

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针对覆盖粗糙模糊集的组合熵与组合粒度的度量问题.定义了覆盖粗糙集下对象的相容类，构造了覆盖粗糙集模型的相容关系,提出覆盖近似空间的覆盖簇，引入了覆盖粗糙模糊集模型的组合熵和组合粒度概念，讨论了组合熵和组合粒度的结构并证明了相关的性质并提出了覆盖粗糙模糊集的组合熵粗糙度度量.定义了覆盖簇的相容关系下对象的相容度，提出了相容度下的组合熵概念，证明了相关的定理和性质.最后，引入相容度下组合粒度概念，证明了组合粒度粗糙度存在随覆盖变细，度量单调减少的规律，并通过实例进行了验证.从而为进一步揭示粗糙集、粗糙模糊集及覆盖粗糙模糊集之间的不确定性度量规律提供了理论依据.

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一种灰度级抽取的图像分割方法研究

张承宁1，2，赵明扬1，罗海波1

2013, 34(8): 1891-1895.

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阈值分割方法依据图像直方图分析，利用最优化法则进行最优阈值选取，完成图像分割，这类方法将直方图最优分析等价于图像最优分割.但是，直方图提供的是图像灰度级统计信息而无空间关系信息，则阈值分割可能会导致分割失败，所以有必要进行灰度级空间信息的考察以完成图像分割任务.提出一种灰度级抽取分割方法，首先利用层次聚类方法对各灰度级像素进行空间近邻考察，并给出一种类别数与类间距关系确定最优类别数的方法，然后对近邻灰度级进行抽取并组合，最终形成分割结果.本文对该方法与若干阈值分割方法进行了对比验证，实验表明，所提方法在图像分割方面具有优势，能够得到较为满意分割结果.

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引入区域种子的多运动目标分割算法

张琨1，2，王翠荣1,2，万聪1，2，刘冰玉1，2

2013, 34(8): 1896-1899.

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针对智能监控系统中对多个运动目标进行图像分割这一问题，提出一种引入区域种子的多运动目标分割算法.算法首先利用背景减算法获得包含多个运动目标的前景图像，再利用四叉树分解方法获得与前景图像对应的稀疏矩阵，通过稀疏矩阵中数值的分布情况，计算出包含运动目标的区域种子点，从这些种子点出发,利用主动轮廓模型进行并行目标轮廓提取，最终完成多运动目标图像分割.实验结果证明本文算法能有效分割出前景图像中多个运动目标，分割结果与人眼视觉的判断相近，并行轮廓提取使算法具有良好的实时性.

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小波滤波的移动最小二乘图像变形方法

李洪安，康宝生，张雷

2013, 34(8): 1900-1903.

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为了获得具有真实感的变形图像，改变以往直接对图像进行变形的做法，首先对图像进行预处理，提出基于小波滤波的移动最小二乘法图像变形.对原始图像先进行滤波，把图像分成低频子图像和高频子图像，只对低频部分使用基于控制点集的移动最小二乘法进行变形，对不同部位的轮廓和边缘进行不同尺度的变形，较好的描述了图像中的形状和轮廓信息；对高频部分不作处理，有效的保持了图像的细节信息.再将变形后的低频部分与原图像的高频部分相加得到最后的变形结果.实验表明这种方法很好的保留了图像的高频信息，可以使图像产生平滑的变形，获得具有真实感的变形效果.

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一种PSO改进的颜色注意目标识别算法

黄世国1，周明全2，耿国华3

2013, 34(8): 1904-1906.

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颜色注意的目标识别算法有效提高了目标识别性能，但参数设置正确与否对识别性能有重要的影响，如何有效设计并搜索参数空间确定合适的参数成为该算法有待解决的问题.本研究设计关于颜色注意识别算法参数空间的粒子个体结构，以识别率为适应度衡量指标，应用PSO算法自动搜索参数空间.实验结果表明：应用PSO算法可以得到比原颜色注意识别算法更优的参数，有效地提高了目标识别率.本研究对仿生优化算法在目标识别中的应用有参考作用.

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一种对亮度变化鲁棒的局部特征描述子及其快速生成算法

田时髦，汪增福

2013, 34(8): 1907-1912.

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在不同的时间、从不同的视角、以不同的摄像机参数所拍摄的同一场景的图像间存在非线性亮度变化，这种非线性亮度变化给图像间的鲁棒匹配带来困难.为了解决这个问题，提出一种用于构建鲁棒局部特征描述子的新方法.该算法引入灰度相对次序的思想，在得到特征点归一化支撑区域以后，将区域内各点分割为多个组，并以区域中心和各点连线为Y轴，分别建立直角坐标系，计算中心对称局部二值模式，得到二维的统计直方图；据此，经归一化处理后可形成所需的兴趣点描述子.实验表明，本文算法构造的描述子在复杂亮度变化下的区分度更好，测试性能优于传统描述算子.同时，算法本身具有旋转不变性，并以插值计算替代了传统描述子构造过程中的梯度统计，具有描述子构造简单和快速的特点.

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带宽自适应的人体运动跟踪均值漂移算法

李颖，张大波，王蓓蕾，李智慧，韩静晶

2013, 34(8): 1913-1916.

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传统Mean shift算法带宽固定的问题，导致了人体逐渐远离或者逐渐靠近摄像头运动时跟踪效果不好甚至失败.考虑到人体运动目标特征提取后的二值图像中，头部区域的图像呈圆形形状，并且可以用Hough变换检测出圆半径的大小.本文提出根据Hough变换检测出的圆半径在人体视频图像序列中的缩放比例，对带宽进行相应调整的算法.实验和分析表明本算法有很好的准确性和鲁棒性.

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片上网络有环通信集的实时调度算法

金曦，李美锋，邓庆绪，孔繁鑫

2013, 34(8): 1917-1920.

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片上网络能够用来为多核/众核片上系统提供高速的核间通信.如何保证片上网络通信的实时性是目前片上网络研究亟待解决的问题之一.本文针对有环的通信集提出了两种实时调度算法CS-VC和CS-TI，并给出了通信集用这两种算法可调度的通信集利用率界限(也称为通信集可调度的充分条件).实验部分将CS-VC和CS-TI与目前最先进的能用于有环通信集的实时调度算法进行了比较，实验结果表明CS-VC和CS-TI有更高的接收率，并且当通信集和片上网络规模越小时，CS-VC和CS-TI的接收率越高.CS-TI与CS-VC相比虽然接收率较低，但CS-TI无需额外的片上网络结构作为支持更便于实现.

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运动模型无关的RFID快速概率定位算法

徐晗曦1，2，黄刘生1，2，徐宏力1，2，易飞滔1，2

2013, 34(8): 1921-1925.

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现有的RFID概率定位算法依赖于基于测距法的运动模型（odometry-based motion model)，需要旋转编码器（rotary encoder）一类的额外硬件辅助，难以适用于对一般目标（比如人）的实时定位.当无法获得精确的运动模型时，会导致现有算法的定位精度降低，尤其是在定位速度方面难以满足实时定位的需要.提出一种不依赖于运动模型的快速定位算法，算法一方面通过限定目标可能处在的范围，降低概率值计算的复杂度等方法提高定位速度，另一方面采用阅读器双天线方法保证定位精度.仿真实验结果显示快速定位算法使平均定位时间降低了1-2个数量级，在标签平均间距1m的情况下达到了0.39m的平均定位精度.

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一种格缩减辅助MIMO检测的组合量化误差校正方法

郑俊松，周晓方

2013, 34(8): 1926-1929.

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格缩减技术(LR)可以用于提升多入多出系统(MIMO)线性和非线性检测的性能.采用该方法后会引起检测信号星座图空间的畸变，导致变化后信号取值的非均匀分布和量化错误的易扩散性，会阻碍检测性能的提高.为了进一步提升检测性能，提出奇偶量化的组合量化误差校正方法.仿真结果显示，加入该方法的格缩减辅助检测的性能得到了明显的提升，而且可以很好的逼近最大似然检测(ML)的性能.和目前已知的其它同类量化误差校正方法相比，在实现相同的检测性能提升时，本文提出的组合量化误差校正方法增加的候选矢量减少了一半，即增加的运算复杂度最低.

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面向多核处理器的共享Cache冲突预测模型

董磊1,2,郭锐锋2,秦承刚1,2

2013, 34(8): 1930-1934.

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多核处理器的出现给实时系统的设计带来了新挑战，如并发任务通过共享Cache相互干扰的现象严重降低了实时系统的实时性，已有的Cache冲突评价模型没有针对多核处理器体系结构，多角度评价共享Cache对多个并发任务的影响.本文基于广泛应用的LRU Cache替换策略，根据任务的Cache静态复用距离，提出一种可以预测并发任务的Cache占用率、失效率和任务间冲突概率的Cache冲突预测模型.分析了在多核背景下共享Cache结构对实时性的影响.实验结果表明本模型不但功能比现有模型全面且精度更高.

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小通用同质脉冲神经膜系统

彭献武1，2，樊晓平2，3，刘建勋1，文宏1，2,梁伟1

2013, 34(8): 1935-1939.

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最近，许多学者针对寻找基于脉冲神经膜系统的小通用计算设备问题进行了研究.脉冲神经膜系统是一种源于神经元之间通过电子脉冲传递信息方式的分布式、并行计算模型.同质脉冲神经膜系统是指一种系统中所有神经元具有相同规则集合的脉冲神经膜系统的受限变体.本文研究了同质脉冲神经膜系统的小通用性：在使用标准规则和权值情况下，作为计算函数的装置，需要53个神经元可以构造一个通用同质脉冲神经膜系统；作为产生数的装置，则需要52个神经元.

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优化的无线多模数字前端加速电路设计方法

赵炎，周晓方

2013, 34(8): 1940-1943.

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通信标准的不断发展演进及多样化要求无线通信设备对多模式、软件无线电的支持，同时功耗也成为了此类设备中关键因素.在分析数字前端的基础上，优化了梳状滤波器实现，通过改善传递函数使小数率滤波器等电路可以工作在更低的频率并去除了多级结构中的半带滤波器，从而减少软件无线电下数字前端速率变化电路的功耗，提出了新的用于软件无线电通信设备的数字前端加速电路设计方法.结果表明，本文提出的优化方法能在不降低灵活性、面积、抗干扰能力等性能的条件下减少电路的运算量降低功耗.

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RFID系统中低功耗JH算法的设计与实现

周权1，王奕1,2，李仁发1,2

2013, 34(8): 1944-1948.

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针对资源占用少，功耗要求低的RFID的应用时，低功耗成为哈希算法的一个重要指标.JH算法是SHA-3最后一轮候选算法之一；本文通过改进JH算法中轮函数Rd的算法结构，设计了数据单元为16 bit的JH算法的硬件实现体系结构，提出了一种适应于RFID系统的低功耗JH算法的硬件实现方案.本文以JH-256和JH-512算法为例进行低功耗硬件实现；在Xilinx Virtex-5 FPGA平台上，本文的设计分别占用了956 slices和1020 slices，在Altera Stratix III FPGA平台上分别占用了1480 ALUTs和1660 ALUTs；在ASIC 0.18μm CMOS库上，当工作频率为100 kHz时，本文的设计分别占用了24797门和26386门，功耗分别为27.8859 μW和 29.8197 μW.实验结果表明，本文JH-256、JH-512算法的硬件实现性能满足RFID系统的应用需求.

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带反脉冲的同质脉冲神经膜系统

彭献武1，2，樊晓平2，3，刘建勋1，文宏1，2，梁伟1

2013, 34(8): 1949-1953.

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脉冲神经膜系统是一种膜系统中吸收了脉冲神经网络特点的新型生物计算装置，具有强大的计算能力.带反脉冲的同质脉冲神经膜系统是使用了两种对象（称为脉冲和反脉冲）、且其中每个神经元具有相同规则集合的一种脉冲神经膜系统的变体.本文研究了无延迟规则和突触权值情况下的带反脉冲同质脉冲神经膜系统的计算通用性问题，证明了这种P系统无论是工作在产生模式，还是接收模式下都是计算通用的.本文解答了曾湘祥等人提出的关于是否存在无延迟规则的同质脉冲神经膜系统和如何移除突触权值的两个公开问题.

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单向时延测量的时钟同步技术及测量方法

李波，张新有

2013, 34(8): 1954-1958.

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单向时延测量是分析和评价网络端到端性能的重要参数，主机之间的时钟偏移和时钟频差会给单向时延测量引入不可忽视的误差.针对传统消除时钟频差中线性规划法对误差判别和处理数据量的不足，提出了极限类比的方法来估计时钟频差系数，并采用类PTP技术构造时钟同步来消除时钟偏移对测量结果的影响，本方法相比传统线性规划法有计算复杂度小、计算快捷的优点，在网络时延固定变化时，该方法更能准确反映网络时延变化，最后针对实际的网络时延测量结果进行了分析，验证了该方法的通用性和可行性.

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SpaceWire译码电路在HOL4中的形式化验证

张玉鹏1，施智平1，关永1，李黎明1，赵春娜1，张杰2

2013, 34(8): 1959-1963.

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SpaceWire是在苛刻环境下的高速通信总线协议，译码电路是其接收端的关键电路，对该电路进行形式化验证具有重要的现实意义.形式化验证方法中的定理证明将需要分析的电路进行形式化建模，结合定理证明器，对模型的性质进行严格推理从而完成验证.本文运用定理证明的方法，在高阶逻辑证明工具HOL4中对SpaceWire总线的译码电路进行形式化验证.首先根据SpaceWire标准规范抽取相关性质，用高阶逻辑语言形式化描述；然后分析电路设计中的VHDL代码，依据代码实现的功能用相应的逻辑谓词建模；最后在HOL4中证明了译码电路设计的模型能满足所提取的性质.本文同时给出了形式化建模的方法和验证过程.

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具有可传递性的聚合-再分离线可分电子现金方案

王常武1，李颖1，司亚利2，刘文远1

2013, 34(8): 1964-1968.

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基于二叉树模型提出一种聚合-再分花费原则并构建一个新的具有可传递性的离线可分电子现金方案.方案中聚合-再分花费原则能够使二叉树上的每个节点都可以被花费，减少了银行在取款过程中的签名次数和存款过程中的运算量，同时能实现用户对商品的精确支付；在保证用户匿名性和电子现金信息量不随传递次数增加的前提下，实现了电子现金的可传递性.通过非形式化分析表明，该方案具有良好的安全性和高效性.

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