小型微型计算机系统

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周景才,张沪寅

2014, 35(7): 1415-1517.

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随着云存储技术的迅速发展，越来越多的用户选择用网盘来存储个人信息.但受ADSL技术的限制，网络上传速度往往要远低于下载的速度，严重制约了网盘同步文件到服务器端的性能，影响网盘用户的体验.针对该问题，提出了低时延网盘同步系统(L2NDUS).该系统自动将网盘服务器端的数据切割成一定大小的数据块，并通过SHA1算法为每块数据计算指纹.在客户端同步文件到服务器之前，系统先比对本地文件的数据块指纹是否已经在服务器端的指纹库中存在，如果存在则不上传该数据块，从而达到降低系统同步时延的目标.测试实验表明，随着本地同步次数的增加，系统同步时延显著下降.特别是在移动设备的通讯录同步应用中，与传统系统相比L2NDUS系统可以算短80%的时延.

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一种基于MEA的QoS单播路由选择与波长分配机制

石峻岭,王兴伟,黄敏

2014, 35(7): 1441-1446.

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提出一种IP/DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)光Internet中的路由选择与波长分配机制，引入多智能体进化MEA(Multi-Agent Evolutionary Algorithm)算法和联合首次命中JFF(Joint First Fit)算法一体化进行了QoS(Quality of Service)单播路由选择与波长分配.该机制引入概率论知识处理链路状态参数的不确定性，引入模糊数学相关知识提供柔性服务质量QoS(Quality of Service)支持，利用博弈论和微观经济学的有关知识构建公平链路定价方法，使网络提供方和用户方效用达到或接近Nash均衡下Pareto最优.以VC++6.0作为开发工具进行了仿真实现，结果表明，本文提出的机制可以有效地解决IP/DWDM光Internet中的QoS单播路由选择与波长分配问题，并且性能良好.

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基于信号传播特征的室内定位和追踪技术研究

张文涛,李贺武,

2014, 35(7): 1447-1452.

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作为位置感知类应用的关键支撑技术，基于802.11网络的室内定位一直以来是一个重要的研究领域.大部分研究工作基于可操作性较强的对无线信号的测量，但同时也面临着室内环境异质性所带来的信号传播过程异常复杂难于建模的挑战.本文挖掘并利用了用户移动过程中信号传播的具有较强确定性的关键特征，同时结合用户的移动方向共同确定用户相对于关联AP的方位，辅以对用户和AP之间距离的估计，有效地提升了定位和追踪精度，且算法将内在地适用于用户追踪的场景.在生产环境802.11网络中进行的大规模定位和追踪实验表明，本文所设计算法可快速部署于现有的移动设备和Wi-Fi网络基础设施上，在无需大量现场勘测工作的情况下可实现70%情况下3.7至5.4米以内的定位精度，满足大部分室内位置感知类应用的定位和追踪需求.

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BP网络中LM算法的分治法优化

王行甫,赵旭峰

2014, 35(7): 1453-1457.

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为了进一步提高BP(Back Propagation)网络中LM(LevenbergMarquardt)算法的收敛速度，针对传统LM算法通过误差矩阵求逆来更新网络参数的计算量较大的缺点，提出一种分治优化算法：基于矩阵分块的递归Cholesky分解算法.并对算法进行了时间复杂度的理论分析对比，最后通过Matlab软件实际仿真实验进行对比验证，理论分析与实验仿真基本吻合.结果表明：对于LMBP算法中更新网络参数值的计算，与传统的矩阵求逆方法以及已有的改进算法相比，基于矩阵分块的递归Cholesky分解算法计算量更少、运算速度更快.

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综合短信和HTTP协议C&C信道的移动僵尸网络设计

王晓飞,张大方,苏欣

2014, 35(7): 1458-1463.

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移动僵尸网络进行恶意扣费、泄露隐私信息等恶意行为，给移动用户构成了巨大隐患.通过构建实用的移动僵尸网络，可以更好地了解其工作机制，从而提出直接有效的防御策略.提出结合短信（SMS）和HTTP协议作为移动僵尸网络的命令与控制（Command and Control, C&C）的通信信道的设计方法，设计了一种移动僵尸程序HybirdBot.在减少消耗的同时确保命令信息能准确接收和高效执行，又能将僵尸网络流量隐藏在其他良性的HTTP流量中.实验结果表明，HybirdBot命令执行时间基本控制在1s以内，运行时CPU占用率只达12%，平均每条命令所产的流量也只有0.62kb.证明该移动僵尸网络具有高效性，隐匿性好而且消耗少，最后本文还提出了几种防御策略.

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基于社交网络的个性化推荐技术

张富国

2014, 35(7): 1470-1476.

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近年来，基于社交网络的个性化推荐已成为个性化推荐研究领域较为活跃的领域之一.面对数据稀疏性加剧的严峻挑战，如何利用用户的社会友邻信息，提高推荐的准确性、鲁棒性和用户满意度，成为基于社交网络的推荐系统的主要任务.本文从基于社交网络的个性化推荐的动机出发，对最近几年基于社会信任网络的推荐系统研究进展进行综述，对信任和社会信任网络的定义、信任度表示、信任度计算、基于信任的推荐方法、社会影响力对推荐的影响等进行前沿概括、比较和分析.最后，对该研究方向上有待深入的研究难点和发展趋势进行了展望.

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一种指针推进的PMIPv6注册优化方案

陈源,张奇支,饶亮

2014, 35(7): 1477-1481.

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在代理移动IPv6协议中，当移动节点发生切换，移动接入网关需代替移动节点向本地移动锚点发送注册消息以更新移动节点的位置信息.而当移动节点在空闲状态下发生切换时，大部分的注册消息对追踪移动节点没有实质作用，会造成网络资源的浪费.本文提出一种基于指针推进的代理移动IPv6优化方案，建议移动节点在空闲状态下切换时，新接入的移动接入网关只需要向前一个移动接入网关发送注册消息，以此来记录移动节点的位置信息.分析结果表明，本优化方案比代理移动IPv6的网络资源消耗更小，性能更优.

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基于博弈论的移动社交网络数据转发激励算法

曹怀虎,朱建明,郭树行

2014, 35(7): 1482-1485.

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移动社交网络节点间的数据转发是近年来研究者关注热点问题之一，由于自私节点的存在，阻碍了其进一步发展.本文提出了移动社交网络的数据转发拓扑模型，基于经济学的博弈理论，建立了数据转发博弈模型及博弈优化算法.并且从理论上证明博弈的最终将收敛于纳什均衡，也即全局最优解.通过建立模拟移动社交网络对该算法进行了收敛性、数据转发请求/接受概率的仿真实验测试，结果表明该算法能够在20 ms内收敛，请求/接受概率达到50%以上，表明该算法能够促进节点积极参与数据转发，具有较好的扩展性和鲁棒性.

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应用改进哨兵的软件攻击威胁自感知方法

赵媛,房鼎益,刘强波,王怀军,张聪,

2014, 35(7): 1486-1490.

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运行态软件处于开放复杂的白盒攻击环境中，面临严重的逆向分析安全问题.动态保护是为软件提供持久保护的新思想，而使软件具有全面的感知白盒攻击环境中攻击威胁的能力是探索动态保护的关键.本文提出一种应用改进哨兵的运行态软件攻击威胁自感知方法.首先对攻击威胁进行分类与特征提取；其次设计相应的改进哨兵，使其具有感知并传递不同攻击威胁信息的能力；然后分析待保护软件的依赖关系并确定感知区域集；最后依据最小覆盖模型进行哨兵布局.此外，通过详细地实例分析及实验验证了本文方法的可行性与实用性.该方法有助于更深入挖掘攻击与保护间的关系，为进一步研究动态保护奠定基础.

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抵制敏感属性近似攻击的(k,l,e)匿名模型

钟浙云,韩建民,王海元,陈新驰

2014, 35(7): 1490-1495.

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现有的敏感属性多样性模型均没有考虑敏感值间的语义相似性，不能很好地抵制近似攻击.为此，本文在[WTB1X](k, l)匿名模型的基础上，提出可抵制近似攻击的(k, l, e)匿名模型，该模型要求匿名数据中的每个等价类都满足k匿名约束，且等价类中至少有l个互不e相近的敏感值.实验结果表明，满足(k, l, e)匿名模型的匿名数据比满足(k, l)匿名模型的匿名数据具有更高的多样度，能够更有效地保护个体隐私.

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聚合NybergRueppel签名数据的一种源自治系统认证方法

杨波,

2014, 35(7): 1496-1499.

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IP前缀劫持对互联网安全构成重大威胁.为防范IP前缀劫持，公认的有效手段之一是基于数字签名进行源自治系统认证.由于带宽容量问题，传统的源自治系统认证机制不能支持认证信息的在线发布和验证.为支持认证信息的在线发布和验证，应尽可能降低地址证明创建和验证过程中需要在线传送的数据量.本文充分利用NybergRueppel签名的特点，将地址证明创建过程中产生的大部分数据进行聚合以降低需要在线传输的数据量，以期克服源自治系统在线验证的带宽障碍，给出了算法完成系统初始化、地址证明的创建、以及地址证明的验证.这种机制所涉及的认证信息字节长度短，约为426 Bytes.由于大幅度降低认证信息的字节长度，本机制能够支持源自治系统认证信息的在线发布和验证.

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线性回归在无线传感器网络定位中的应用研究

张迎胜,单志龙

2014, 35(7): 1500-1504.

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为了充分利用锚节点之间的信息以及提高基于跳数的定位算法精度，提出基于线性回归的两种算法LRDH(Linear Regression DVHOP)和MMLR(Min and Max Linear Regression).该算法利用线性回归分析的方法，对锚节之间跳数和距离信息建立线性回归模型来计算未知节点与锚节点之间的距离，并将计算结果运用到全网的定位中.仿真结果表明，LRDH算法和MMLR算法定位精度都优于DVHOP算法，特别是MMLR算法比DVHOP算法定位精度有大幅的提高.

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一种改进的格上CCA安全的密码方案

周潭平,杨晓元,吴立强

2014, 35(7): 1505-1508.

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改进了Peikert C 的一篇经典文章中基于格的CCA安全的公钥密码方案.在保持经典方案加解密速度快、密文扩展率低，能够进行公开的密文完整性验证,能够实现块加密的优良性质不变的基础上，把方案中陷门函数生成的两组实例巧妙地变换成只生成一组实例，并且对新方案的正确性和新方案在标准模型下的CCA安全进行了严格地证明，最后比较了两种方案的密钥长度.新方案的公钥长度和私钥长度较Peikert C 的方案有显著地缩减.因此，新方案克服了经典方案中密钥长度太大的严重缺陷，在方案的效率上有了大幅度提高.

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无线传感器网络无信标地理路由研究

黄超,王国利

2014, 35(7): 1509-1514.

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传统无线传感器网络地理路由协议依赖信标广播进行路由决策，在动态网络环境中存在能耗高、通信开销大，不适应节点密集部署等不足.无信标转发可以在不需要邻居节点任何先验状态信息下在线选出转发节点，能够克服基于信标广播的地理路由不能适应动态网络环境的问题.基于无信标转发的地理路由在节约能量、降低通信开销、尤其是适应动态网络等方面具有很强的优势.本文在阐述无信标转发关键问题的基础上，对当前典型无信标地理路由协议进行综述，并从协议特点对相关协议进行比较分析，最后对无信标地理路由未来的研究方向进行了探讨.

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矩阵形状无关的并行编译优化

邹燕燕,安虹,崔慧敏,周军蕊

2014, 35(7): 1518-1522.

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矩阵计算是科学计算中的重要应用，传统编译优化虽然能够大大提升规则矩阵乘法的性能，但对于不规则的矩阵乘法，即使加入编译优化也仅能获得领域专家1%的性能.提出基于模式的矩阵乘法编译优化，通过对矩阵乘法计算模式制定对应的优化策略，使形状规则和形状不规则的矩阵乘法都能取得良好的性能.在优化策略中引入数据布局重组优化是缩小不规则与规则矩阵乘法性能差距的关键，通过数据布局重组能够实现对不规则矩阵中数据元素的连续访问，从而提高数据的局部性.实验表明，基于模式的编译优化方法能够使规则和不规则矩阵乘法运算性能分别比商用编译器(icc)提高34%和43倍，且该方法具有良好的可扩展性.

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面向龙芯3B1500体系结构的DGEMM函数优化

刘刚,张恒,毛睿,陆克中,

2014, 35(7): 1523-1527.

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双精度普通矩阵乘法DGEMM函数是高性能计算基础软件BLAS库中最重要的第三级函数.本文针对龙芯3B1500处理器体系结构的特点，利用保留的物理内存与大页技术减少内存页的换进换出以及TLB缺失，通过龙芯128位向量访存指令和向量乘加指令实现矩阵乘法的向量化运算，同时针对矩阵乘法中各矩阵的访存特点设计合理分块策略，并运用3B1500的cache锁机制将重复利用率高的分块锁在cache中以减少cache缺失，最后针对矩阵A和B的预取时间大于计算时间这一问题，设计了一种新的矩阵预取算法.该预取算法通过增大核心计算的计算量，将矩阵A和B的预取时间全部掩藏在计算中，并且通过ld指令与$0寄存器的配合使用来实现对C矩阵的预取.优化后的DGEMM函数无论在单线程和多线程时的性能都达到了理论峰值的80%以上.

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网络隔离环境下多节点接入控制技术研究

陈征,陈银慧,于玉龙,陈鑫,王宇新,郭禾

2014, 35(7): 1528-1532.

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为了保护重要数据,人们常把服务器置于内部网络与外网隔离.但实际常存在合法的外网用户需要访问内网服务器的情况.为此,采用"客户机前置机服务器"架构,实现内外网的隔离访问.采用数据摆渡,解决内外网的隔离通信问题;协议转换,兼容不同远程控制协议,有利于系统扩展;多节点接入控制,处理单节点宕机或多客户机接入问题,有效提高系统可靠性与性能.经过案例分析,表明该架构既能保证系统扩展性,又能保障系统的安全性和可靠性.

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针对网络负载型虚拟机的智能停机预拷贝

袁野,赵海燕,曹健,陈庆奎

2014, 35(7): 1533-1537.

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因具有毫秒级停机时间，预拷贝动态迁移成为了当前工业界使用最为广泛的虚拟机迁移手段.但若不考虑虚拟机运行负载及带宽情况，经常会因不必要的迭代导致整体迁移时间过长，终端用户体验骤降.研究发现，在保证迁移过程中可接受范围内QoS的同时，可使迭代拷贝阶段的持续时间减少，并且不显著增加停机时间.为了达到这样的折衷优化，在给定SLA的前提下，提出一种针对网络负载型虚拟机的智能停机预拷贝迁移策略.最终通过实验与原生Xen动态迁移比较，发现可在较为理想的迭代次数下进入停机拷贝阶段，大幅减少因迁移进程竞争带宽而造成的未满足SLA的网络请求.

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一种面向领域的微博用户权威排名方法

程传鹏,夏敏捷,胡恩良,甘健侯

2014, 35(7): 1538-1542.

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通过权威度较高的用户所发的微博，可以更快捷的获得感兴趣的信息.目前微博用户权威度排名对用户所发微博的领域性和专业性缺乏考虑.本文针对微博的特点，提出了一种计算微博用户在某个领域权威度的方法，分析了微博用户的领域集中度、微博用户之间的兴趣相似度、关注度对领域权威度的影响，给出了三个影响因素的相应计算方法.依据用户之间的"关注"和"被关注"的关系，参考了PageRank公式的含义，提出了一种微博用户领域权威度的计算方法.实验结果表明，通过该方法所获得的用户排名较其他的方法更为合理.

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面向Web服务编排端口、流程结构与行为相容性判定

申利民,刘芳,尤殿龙,

2014, 35(7): 1543-1549.

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成员服务彼此相容是Web服务组合正确执行的必要条件.服务组合演化阶段各成员服务不再将业务过程控制权委托给集成合作方，使服务相容性判定成为难点.将服务编排层的端口、流程结构与行为作为服务相容性判定要素，提出适用于演化阶段的相容性判定机制，每个成员服务分别作为执行者，判定自身与其伙伴服务构成的组合的相容性，使所有服务协同参与相容性判定过程.最后,通过完整的实例描述了相容性判定的过程，使用π演算建模工具MWB验证行为相容性判定的有效性.

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实时系统组合抽象精化验证研究

梅佳,王生原,伍华健

2014, 35(7): 1550-1555.

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实时系统已经广泛应用于人们工作生活中的各个领域，通常要求具有很高的可靠性，采用形式化方法对实时系统建模并验证是构建可信实时系统的重要手段.现有的实时系统大多是由组件构成的，为缓解组合形式验证中常见的状态爆炸问题，可以对实时系统组合模型运用时钟区域等价方法进行状态划分及合并，用构件抽象的组合建立构件组合的抽象并确保一致性，在验证过程中基于改进的反例引导的抽象精化框架对抽象模型进行精化以消除模型抽象可能引入的附加行为（伪反例）.最后，以铁轨交通灯控制系统为例，通过相关实验进行数据分析与比较来说明方法的有效性.

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具有强健壮性的并发服务选择与组合

杨荣,李兵,杜宝同,熊伟,何鹏

2014, 35(7): 1556-1560.

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提出一种动态Web服务环境下，并发请求时的服务组合方案KSC.该方案通过对QoS的建模和计算，从每个组件中选出效用值最优的前k个原子服务，然后进行组合去执行批量用户请求.接着，本文提出了当组合服务执行失败时的解决方案，即当组合服务中有原子服务不能满足要求时，根据前后组件各自选出的k个原子服务之间的输入输出功能关系，画出服务依赖图，进一步对出错的那个组件中的k个原子服务画出类聚图，最后利用AKSC算法进行原子服务替换.最后，通过实验验证了本文中提出的模型与算法的可行性与有效性.

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一个基于WSCDL的服务编排行为模型及角色映射

尤殿龙,申利民,王辉,耿大伟

2014, 35(7): 1561-1566.

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Web服务组合的服务编制过程需要遵守服务编排协议.针对将服务编排协议映射到分散式服务编制这一难点问题，提出了面向角色的WSCDL映射模型，建立了服务编排协议的行为模型；给出了服务编排协议的行为模型的角色映射规则及实现算法.该模型符合分散式服务编制由各个成员服务独立处理交换信息的特点，通过引入角色映射这一中间环节，解决了因WSCDL和BPEL在语法上不具有一一对应关系而无法完全直接转换的问题.最后，给出了面向角色的服务编排协议映射的实例分析过程，并通过开发的原型系统，验证了映射规则的正确性和算法的可实现性.

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基于图模型的Web表格中视觉并列关系的研究

李雯琴,谢志鹏

2014, 35(7): 1567-1572.

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Web不仅包含海量文本信息，还包含大量表格数据.与自由格式的文本信息相比，Web表格所包含的信息更为精练并且结构化，便于数据挖掘.Web表格挖掘已成为一个热点研究问题.为挖掘Web表格的行列结构、背景、颜色、文本字体、字号等视觉信息所蕴含的语义，一种图结构模型以及构造方法被提出.基于图模型，Web表格的视觉并列关系被形式化定义.一种自动抽取Web表格的视觉并列关系的算法被提出.实验表明所提取的视觉并列关系与语义相似度之间存在着显著的正相关性，Web表格视觉并列关系的提取将有助于其他语义分析工作.

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OPTMinMin:基于MinMin网格资源调度算法的优化

张忠平,温利娟

2014, 35(7): 1573-1577.

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网格是由大量地理上分布的异构资源组成的高性能并行计算系统，网格资源调度算法在网格资源管理中具有重要意义.在众多的启发式调度算法中，MinMin调度算法取得了良好的调度结果，但是MinMin调度算法导致负载不平衡.本文针对MinMin调度算法存在负载不均，采用重负载资源的任务分配给轻负载资源执行来均衡负载的策略，提出OPTMinMin算法，提高资源利用率，达到较小的完成时间；最后采用Braun等人提出的仿真模型基准来验证算法有效性.

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一种基于操作表达式模型的关键软件安全性验证方法研究

曲长亮,胡军,徐丙凤,黄志球

2014, 35(7): 1578-1584.

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目前在安全关键领域，软件系统的安全性分析与验证已经成为软件工程研究中的热点问题，本文工作给出一种基于镜像理论中操作表达式模型的关键软件安全性的验证方法.设计了从操作表达式模型到其分析树的自动转换方法；采用镜像理论的语义公理、定理及计算规则对分析树节点进行语义谓词计算，从而得到完整的附有语义谓词的语义树；使用镜像理论的定理证明规则验证语义树中各节点需要满足的安全性质规约；还给出了相应的原型工具和验证实例分析；此方法已在航空航天领域得到实际应用.

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一种基于有限状态机的测试路径生成方法

钱忠胜

2014, 35(7): 1585-1590.

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有限状态机(Finite State Machine,简称FSM)模型是软件测试领域的流行测试模型之一.基于FSM模型生成测试用例的方法假设给定的模型与用户的需求一致，测试的目标就是检查被测实现是否与模型一致.给出了FSM的代数表示及其相关的测试理论，利用正则表达式的结构表示测试路径(抽象测试用例)，使测试分析变得更简单并利于形式推导.对任何抽象级的FSM，都可以从中产生满足确定测试准则的测试用例，它们是抽象的，对应不同的抽象级别，适合不同层次上的测试.最后还对FSM中完全路径的条数展开了分析，这便于考察满足完全路径覆盖所需的最多测试用例个数以及满足迁移覆盖所需的最少测试用例个数.

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维基百科中查询分类知识挖掘方法研究

段建勇,窦光辉,张梅,谢宇超

2014, 35(7): 1591-1595.

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查询分类需要建立查询意图的分类知识体系，每个查询类别中的分类知识规模相对比较大，因而不能保证每一个查询类别都能被覆盖.提出基于随机游走方式的查询分类知识挖掘方法，首先抽取维基百科中的全部词条与分类知识形成集合，并采用随机游走方式遍历图中所有概念结点，得到每个结点的概率分布，并将其转化成分类权重，最终构建查询知识链接图.该方法借助维基百科能够解决数据稀疏问题.通过随机游走方式对未直接关联的查询进行相似度计算，提高查询分类的覆盖率.实验证实，该方法能够有效定位用户的查询领域.

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基于仿射传播的本体学习框架研究

吕〓刚,,郑〓诚,王晓峰,

2014, 35(7): 1596-1598.

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为提高本体在海量web中概念学习效果，提出基于仿射传播算法的本体学习框架，框架设计基于文本解析、相似度计算、概念抽取等过程获得概念列表.系统将抽取的语义和结构相似的术语作为数据点，通过算法迭代数据点之间的信息传递，直到生成高质量的样本集合，所有的样本集合组成学习的本体.实验证明，查准率和查全率都有较好的效果，方案具有可行性.

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一种基于位图计算并行挖掘大数据频繁模式算法

陈辉

2014, 35(7): 1599-1603.

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设计了一种基于MapReduce框架并行挖掘大数据频繁模式的算法，算法首先研究了运用位图计算发现数据集频繁模式的方法；并对传统MapReduce 框架进行扩展，增加了位图计算和不重要模式剪枝等计算功能；为了提高大数据模式挖掘的性能，还设计模式剪枝算法来识别并删除数据集中的不重要模式.最后，实验结果表明，该算法具有很强的可扩展性，并优于其它同类算法.

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用于细粒度完整性度量的非平衡二叉哈希树模型

朱毅,李清宝,钟春丽,王炜,

2014, 35(7): 1604-1609.

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莫克尔哈希树是一种维护完整性信息的经典模型，在可信计算与软件防篡改领域应用广泛.莫克尔哈希树的构建基于满二叉树，实际应用时经常需要进行数据填充操作，易造成时空开销浪费.基于数学建模方法，对消除冗余节点后的莫克尔哈希树进行建模分析，提出一种以非平衡二叉树为基础的改进哈希树模型.该模型的树节点数量可根据实际需求动态增加，空间利用率高.实验结果表明，改进哈系树模型空间开销减少约25%；树构建过程时间开销减少约8%，且该模型不需要预先分配存储空间，特别适用于数据量动态增加对象的完整性保护.

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一种基于小波包分析的说话人识别算法

胡峰松,王磊

2014, 35(7): 1610-1614.

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在通过对MFCC算法的研究和实验，发现在噪音环境下基于梅尔频率倒谱系数(MFCC)的识别率受到了影响.为了提高在噪音环境下说话人识别系统的识别率，通过对MFCC参数提取过程进行改进，用小波包变换代替快速傅里叶变换和Mel滤波器组，获得了新参数newMFCC，然后将信号的频谱重心与newMFCC结合成新的特征参数进行提取.实验结果表明，新特征参数newMFCC+SC和newMFCC和原来的MFCC相比，在噪音情况下都有更好的识别率；在高信噪比条件下,newMFCC+SC的识别效果要优于newMFCC，而在低信噪比条件下，newMFCC的识别效果要优于newMFCC+SC；同时它们的动态参数要比新特征参数的静态参数识别率更好.

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基于可变搜索区域的自适应学习粒子群优化算法的形状误差检测

缑锦,王飞

2014, 35(7): 1615-1619.

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针对粒子群算法在解决非线性类的误差评定中遇到收敛慢，易陷入局部最优的问题，且一般所提出的形状误差计算方法均针对特定模型的误差计算，通过对速度和搜索范围的相对调整，提出一种基于可变搜索区域的自适应粒子群优化算法.并将其用于球体、圆柱、圆锥的误差评定.对三类误差评定模型算法框架进行了统一描述，并给出各改进策略的实现要点.对比实验的计算结果表明，该方法对上述三类误差评定问题均有较好效果，在解决类似非线性优化问题时，其计算精度优于其他同类算法.

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基于Swapping技术的启发式属性约简

葛浩,李龙澍,杨传健

2014, 35(7): 1620-1624.

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基于差别矩阵属性约简方法获得的约简并不能保证与正区域约简一致，并且在处理高维大数据集时将消耗过多的存储空间.为此，首先对决策表进行简化，引入属性布尔差别矩阵及其核属性和属性约简定义，同时证明了该约简与正区域约简是一致的.然后，基于属性布尔差别矩阵，设计正向启发式属性约简算法；为了进一步减少算法的空间开销，引入Swapping技术，并给出反向启发式属性约简算法.最后，实例和实验结果表明所提出的约简算法是正确的、高效的.

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校车路径问题元启发算法框架设计及应用

侯彦娥,党兰学,孔云峰,陈小潘,陈奕名

2014, 35(7): 1625-1630.

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校车服务有单校、多校不混载和多校混载等多种运营模式，规划路径时考虑的约束条件和目标不同衍生出多种校车路径问题(SBRP)的应用场景.SBRP属于NP问题，中大规模的应用基本都是采用启发式算法求解.在分析SBRP问题模型的基础上，总结元启发算法的特征，设计一个针对SBRP的元启发算法框架.该框架能够支持三种运营模式、不同的约束条件、单目标或多目标问题求解.最后利用框架直接构建具体应用的元启发求解算法，采用国际标准案例库对算法进行验证.结果表明基于框架可以快速地实现不同应用场景下SBRP的元启发算法.

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基于蛙跳算法的新型机器人路径规划算法

徐晓晴,朱庆保

2014, 35(7): 1631-1635.

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为了提高机器人路径规划的速度，提出一种全新的机器人路径规划算法.算法中，青蛙以随机方式和启发方式两种策略从可选栅格集中选择栅格.子蛙群进行更新时，最坏青蛙根据与子群最优青蛙或全局最优青蛙的路径交点栅格更新路径.为了进一步提高搜索速度，算法中引入评分法，只对得分小于阈值的青蛙进行更新，同时采用双种群双向搜索的方法.大量仿真实验结果表明，该算法比同类算法的收敛速度提高数十倍以上，能在复杂的静态障碍环境中，迅速规划出一条安全避碰的优化路径.

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具有二级搜索和高斯学习的粒子群优化算法

吴润秀,孙辉

2014, 35(7): 1636-1641.

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针对微粒群算法(particle swarm optimization)收敛速度慢和早熟收敛的问题，提出一种基于二级搜索(Two steps search)和高斯学习(Gauss learning)相结合的粒子群优化算法(TGPSO).该算法借鉴人工蜂群算法能有效地进行局部搜索和全局搜索，并能在陷入局部极值时跳出局部极值的特点，从两方面对微粒群算法进行改进：通过二级搜索，强化较优粒子的局部搜索能力，可加快收敛速度；应用高斯学习的自适应逃逸能力，可有效地逃离局部最优点.在典型测试函数集上的仿真实验结果表明本文算法有较好的寻优性能并能快速地找到最优解.

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组合金字塔和多核学习的图像分类方法

甘玲,谷伟庆

2014, 35(7): 1642-1646.

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针对图像分类空间语义信息贫乏，提出一种基于空间金字塔的多核学习图像分类方法.从图像中提取局部特征DenseSIFT，使用局部约束线性编码方法对这些特征进行编码；为增加图像分类时的空间信息以及图像块在图像分类时所起作用不同，采用空间金字塔多划分加权方式为图像加入空间信息；在图像分类时，采用多核学习方法为空间金字塔每一层的每个图像块各自形成一个核矩阵，学习各个核矩阵的权值，通过广义多核学习来获得区分能力最强的核矩阵.通过在Scene categories数据集上的实验，证明空间金字塔每一层的每一个图像块对图像分类集的区分能力不同，这也证明了所提出方法的有效性和鲁棒性.

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一种优化的投影网格海面实时绘制方法

王艳芬,郭栋梁,聂俊岚,杨莹

2014, 35(7): 1647-1650.

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针对投影网格模型屏幕网格填充命中率低及网格自适应性差的问题，对投影网格海面实时绘制方法进行了优化.对辅助相机视域参数的设定引入近裁剪面相关，使得辅助视锥体更为紧致，从而增加屏幕网格填充命中率.对投影网格模型首次引入GPU Tessellation技术，使得基于屏幕空间的网格自适应更为精化，缓解细节丢失现象.实验结果表明本文方法生成的海面屏幕网格填充命中率约78%，绘制效果更逼真.

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一种融合多模式韦伯局部特征的人脸识别方法

李昆明,王玲,闫海停,刘机福

2014, 35(7): 1651-1656.

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在分析韦伯局部算子的基础上，提出一种融合多模式韦伯局部特征的人脸识别方法.该方法先用韦伯算子提取人脸图像的差分激励和方向，对差分激励进行方向累积分解，在差分激励方向累积图像上用局部二值方法提取累积图像的特征，然后对方向进行差分求取韦伯方向差分二值编码，并串接差分激励特征和韦伯方向特征，然后用基于分块的线性判别进行降维，最后计算余弦相似度.在ORL和CASPEAL人脸库上，实验结果表明，该方法识别性能优于基于特征脸的人脸识别和基于Gabor滤波的人脸识别方法.该方法不但计算复杂度和空间复杂度大幅减少，而且能够有效提取图像的可区分特征，提升系统的识别性能.

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融合Gabor和LGBP的单样本人脸识别

谢琼裕,戴群

2014, 35(7): 1657-1661.

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找到有效的人脸描述方式是单样本人脸识别的一个很重要的问题.论文提出人脸局部区域融合Gabor特征和LGBP特征的一种新方法，它们能提供人脸描述的互补性信息，比只使用一种特征获得了更好的性能.论文先对人脸进行有效的规范化处理，然后对人脸进行Gabor小波变换并采样,并计算采样后幅度图像的局部二值模式(LGBP).通过将人脸划分成不同的区域,融合不同区域内不同Gabor幅度图像的Gabor特征和LGBP特征,对人脸进行分区域识别,最后对不同区域的分类结果按类的总和决定分类.在AR、ORL和FERET上的试验结果表明，在局部遮挡、表情变化、光照和小的姿态变化方面识别率和当前流行的几个算法相比有一定程度的提高.

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典型代数统计的人脸特征提取融合

王成,郭飞,赖雄鸣,郑黎晓

2014, 35(7): 1662-1666.

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针对人脸识别领域中的经典特征提取算法PCA、LDA、SVD的一些不足，提出一种基于典型代数统计的人脸特征提取的融合算法.该特征提取方法将PCA、LDA、SVD特征有机融合起来，并能通过调整权值系数使组合前不同特征向量的信息贡献比例达到最优，从原理上实现了Fisherface特征和SVD 特征在物理意义上的互补.在ORL和Yale人脸数据库上的BP神经网络分类器仿真实验表明，融合算法无论在识别正确率上还是识别效率上均高于传统的PCA、SVD、LDA和经典的Fisher脸特征提取方法.

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高速公路高清智能视频监控系统架构与功能设计

张伟龙,李刚,王雨翔

2014, 35(7): 1667-1670.

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提出适用于高速公路的高清智能视频监控系统架构，综合利用C/S和B/S软件架构的各自优势，“内外有别”地对高速交通数据进行管理和查询.开发了高速公路高清智能视频监控系统，阐述了系统中各个核心子系统的功能，包括：多源异构信息采集系统、核心智能分析系统、联动处理系统等.在国家高速某路段试运行表明：该系统无须任何外部触发装置，基于现有及未来高速公路网络视频监控系统标清或高清视频监控图像，可实现对视频监控图像中人、车、物等的行为、事件乃至交通环境(保护)参数的智能化检测和分析.

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基于不变特征和提升小波的矿井图像拼接

厉丹,肖理庆,田隽,孙金萍

2014, 35(7): 1671-1675.

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针对矿井视频中普遍存在的分辨率低、模糊、噪声大、光线变化等现象提出一种适合井下复杂环境的拼接算法.算法利用互功率谱相位信息实现图像快速粗匹配，确定重叠区域后引入样本主成分分析，用降维后的SIFT算法提取不变特征，通过改进的RANSAC结合LM非线性优化迭代求精投影矩阵，最后根据图像数据相关性制定提升小波多分辨率融合规则，较好实现无缝拼接.实验证明新算法对复杂环境具有一定鲁棒性，拼接准确、平滑，有助于更好把握全局信息.

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一种推帚式高光谱相机非线性相对辐射校正方法

孟宪刚,,张爱武,,胡少兴,王书民,,王京萌,

2014, 35(7): 1676-1680.

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针对推帚式高光谱相机CCD探测元对辐射强度的响应差异而导致采集的光谱影像出现纵向条纹现象，设计一种在轨定标实验方案,提出了直方图匹配结合分段拟合进行相对辐射精校正的方法.将高光谱相机置于可360度旋转的转台上进行多光照条件下、多周期的定标数据采集, 并始终保持相机入射狭缝方向与转台运动方向切向平行；依次统计每个谱段单个像元多次采集的灰度直方图和该谱段所有像元的灰度直方图并将二者进行精确匹配；对于可以满足精确匹配条件的灰度级，使用匹配的方法进行相对辐射纠正，对于不能精确匹配的灰度级则通过分段拟合的方法进行精确映射.最后通过实验验证了本算法可以有效地消除光谱影像的纵向条纹，实现光谱影像的相对辐射精确校正.

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