小型微型计算机系统

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吴黎兵,刘冰艺,聂雷,何炎祥,魏学将,杨科

2015, 36(1): 1-6.

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针对物联网的特点,分析当前SNMP协议难以满足物联网网络管理发展的现状,结合NETCONF协议在物联网网络管理的优势,提出将NETCONF用于物联网网络管理.结合物联网特征建立基于NETCONF的管理端、代理端,提出并实现了一种网络管理消息转换机制,该消息转换机制具有自适应能力,将基于XML的管理消息自适应地转换为当前代理需要的报文格式.消息转换器主要针对当前网络环境下广泛应用的网络管理标准SNMP协议,实现了与SNMP的兼容,探讨了与ANMP和其他网络管理协议的转换方法.最后,通过实验证明了这种消息转换机制的可行性和有效性,为物联网环境下融合异构协议的网络管理平台提供理论依据和参考.

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基于带宽感知的多租户云数据中心虚拟网络分配算法

荣超,唐亚哲,胡成臣,王换招,周亚东,黄天琳

2015, 36(1): 7-12.

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近年来,云计算在提供资源共享方面已经取得了商业上的成功.为了减少开销增加收入,云提供商需要有效地划分数据中心网络资源为虚拟主机组成的虚拟网络.提出一个带宽感知的虚拟网络划分方法,用户可以通过此方法灵活地定义自己需要的虚拟机数量、网内带宽、网际带宽以及其他一些配置.所提出的算法不仅考虑了虚拟机之间的带宽,而且关注虚拟机和因特网之间的带宽.实验表明,该算法可以有效地提升网络带宽性能和用户请求接受率.

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基于设施的移动应用层组播系统构建研究

崔建群,叶咏佳,高宽,范静,吴黎兵

2015, 36(1): 13-16.

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针对当前移动网络下组播系统的构建方案进行了相关分析,提出一种基于设施的移动应用层组播系统的构建方案.该方案结合NICE协议的思想完成组播树的构建及其维护工作,同时为了保证所提出的构建方案具有较好的稳定性,本文还对NICE协议进行了相关的改进.根据文中所提出的算法,在组播节点出现故障时能够进行快速的故障恢复,从而弥补移动网络下组播节点高度动态性的缺点.最后在OVERSIM框架下模拟移动环境并在此基础下进行仿真实验.实验结果证明了本文所提出的组播系统组播树的构建方案具有可行性.

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无线传感网络感知节点非自主移动MAC协议设计

王明,陈庆章,李兴华,肖致友,陈巧燕

2015, 36(1): 17-21.

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本文着眼于泥石流监控的应用场景,提出随着泥石流运动而非自主移动的传感网络,并给出一种适应感知节点非自主移动的无线传感网络MAC协议.该MAC协议能较快响应事件发生且充分考虑能耗.为了提高移动传感网络的连通性,进行了感知节点漂流轨迹形成算法的研究.最后在MATLAB平台上对算法进行仿真,将虚拟轨迹与真实轨迹进行比对.结果表明两者在速度、方向分布方面高度拟合,存在内在一致性.

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面向动态隐患目标的车联网主动安全模型及系统实现

陈熙,郭迟,万怡,彭蓉,

2015, 36(1): 22-26.

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对交通中的各类运动隐患目标进行主动监控,并将其与周边关联移动车辆的状态进行实时协同分析,为周边关联车辆推送动态隐患信息,是汽车物联网主动安全服务的重要目标之一.提出一种在交管车联网环境下,针对高危险及高路权车辆所构成的动态隐患目标的主动安全模型,详细阐述了相关建模过程、数据结构和主动协同算法;作为国家“北斗-羲和系统”的重点研究成果,结合中山市交管车联网平台进行了模型验证,并给出了数据分析结果.研究表明,本文的方法能够克服当前车联网仅依靠地理围栏等技术无法处理动态隐患目标的缺陷,能够支持大规模动态隐患目标的跟踪、查询及动态隐患域内的主动安全服务.

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广域实时精密定位的数据服务系统设计与验证

董红波,郭迟,崔竞松,楼益栋

2015, 36(1): 27-32.

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广域实时精密定位技术为移动互联网、物联网的发展提供了重要的时空基准.主要介绍广域精密定位的增强电文服务系统的相关框架与核心算法:1)设计了时空自适应的低冗余增强电文编码和传输协议,对卫星轨道钟差改正数采用有效位截取的压缩算法,对电离层改正数据采用时空自适应的格网分层离散化方法进行播发;2)设计了基于虚拟化弹性调度的多级数据播发机制,通过资源的动态分配和弹性扩展算法提高系统可靠性;3)通过一系列城市环境下车联网精准定位实验,验证系统的服务质量,分析了网络信号、地理环境、通视条件等众多因素对精密定位的影响.

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在线地图服务日志的大数据分析

陈迪,张鹏,杨洁艳,胡成臣

2015, 36(1): 33-38.

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随着基于地理位置服务的不断发展,在线地图应用(WMS)成为了人们生活中不可缺少的一部分.在PC端WMS大数据的基础上,以新颖的视角对用户的搜索行为和不同城市的搜索差异进行了测量、分析和理解.首先从宏观和微观两个角度对用户搜索时间进行分析,指出WMS数据不同于其他地理信息数据,具备搜索行为前瞻的特性;随后,验证了每个城市高频查询兴趣点的查询频次符合Zipf分布,并解释了分布参数所蕴含的物理意义;更进一步的,用简单直观的方法定量研究了城市之间的流动性和城市的人流模式.为随后的基于WMS数据的进一步挖掘和研究提供了测量基础.

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移动通信网中基于用户网络影响的社区发现算法

王燕,周建涛,李华,

2015, 36(1): 39-43.

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移动网络社区发现是面向特定移动用户推广移动网络服务的有效方法.利用实际的移动通信数据构建移动网络模型,提出基于用户网络影响的移动社区发现算法.该算法采用信号传递思想将移动用户对网络的影响转化为欧式空间向量关系,利用欧式距离计算用户相似度,基于高效的仿射传播聚类算法实现了移动通信网络的社区结构检测,同时标示了每个社区的核心用户.最后,通过实验验证了算法的有效性并分析了算法的相关参数选择.

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Ad Hoc网络基于寿命估算MMAS的QoS组播路由优化算法

孔宇彦,姚金涛,张明武

2015, 36(1): 44-48.

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Ad Hoc网络QoS组播路由问题的目标是在动态网络拓扑图里生成一棵连通源节点和一组目的节点的带约束的最小生成树,已经被证明为NP完全问题.蚁群算法作为一种基于计算智能的计算方法,已成为解决Ad Hoc网络QoS组播路由问题的新的潜在力量.针对Ad Hoc网络中基于蚁群算法的QoS组播路由算法存在网络开销大、早熟收敛和信息素更新规则设置不合理等问题,提出一种基于寿命估算MMAS的Ad Hoc网络QoS组播路由优化算法,因其具有较好的平衡局部搜索和全局搜索能力,收敛结果可接近全局最优.NS2平台仿真结果也证明该算法具有较高的数据包传输率和较低的端到端分组时延,性能指标有进一步提高.

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一种面向服务满意度的卫星网络数据流接纳控制决策机制

丁皓,孙一品,赵宝康,赵志军,苏金树

2015, 36(1): 49-53.

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本文针对卫星网络资源有限的情况下,特别是当卫星网络带宽迅速降低至难以保障所有数据流的基本带宽时,基于服务满意度和中断服务不满意度的概念,设计并实现了一种面向服务满意度的数据流接纳控制决策机制.该决策机制给出了在无数据流中断模式下的最优求解算法和有数据流中断模式下的近似最优求解算法,对所有数据流进行接纳控制决策,决定各条数据流的通断情况及各自的带宽值,使得服务满意度达到最大.通过配置数据流对接纳控制决策机制进行仿真测试,实验结果验证了该决策机制在解决接纳控制决策优化问题上的优越性.

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基于捕食搜索策略MCL算法的蜂窝网移动终端定位问题的研究

刘文文,宋国治,孙学梅,薛永江

2015, 36(1): 54-59.

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基于位置的服务(Location Based Service,LBS)逐渐成为蜂窝网提供给移动用户必不可少的服务之一,而如何能够快速、准确、高效地获取移动终端的位置信息变得日益迫切.本文通过考察一种曾用于无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)节点的定位算法——Monte Carlo Localization(MCL)算法,将其移植到蜂窝网中用于移动终端节点在二维平面内的定位.此外,为了解决MCL算法计算量大而导致的计算能耗高这一问题,又引入了捕食搜索策略对MCL算法进行改进.文中对蜂窝网移动终端定位环境进行了仿真实验,分别对算法的收敛性、定位精度、位置预测样本数、定位时间、移动终端的移动速度和基站数量进行了测评并与其它定位算法进行了对比.实验结果表明,改进的MCL算法不仅在定位精度上优于三种TDOA算法(Fang,Taylor,Friedlander),而且在定位计算量上明显低于原始MCL算法.由此可得出在权衡定位精度和定位计算量的条件下改进的MCL算法优于其他三种TDOA算法(Fang,Taylor,Friedlander)及原始MCL算法的结论.

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一种基于移动方向的容延迟网络受控传染路由算法

徐吉兴,李建波,由磊,戴晨曲

2015, 36(1): 60-66.

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容延网络具有网络拓扑频繁割裂、节点密度稀疏和移动性等特点,由于很难捕获全局拓扑知识,因而其路由设计面临着巨大挑战.当前多数基于节点局部信息的路由算法在下一跳中继节点选择时,都直接依赖于节点的位置信息,然而容延网络中节点的位置在时刻变化,这在一定程度上影响了路由选择的准确性.在多数容延网络中,节点往往是在移动一段距离之后才会改变方向,因而方向信息比位置信息更加稳定和可靠.基于此,提出一种基于移动方向的路由算法MDCE,同时借助有效的缓存管理进一步提高了路由性能.大量仿真实验表明在基于Random Waypoint节点移动模型的网络环境中,与Epidemic和Prophet相比,MDCE在消息投递率、网络负载率、平均跳数、丢包数上均取得了一定优势,MDCE平均跳数和丢包数更少,负载率不及Epidemic的40%,不及Prophet的75%.

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一种泛在业务环境下能力汇聚与开放系统架构

周有松,黄刘生,杨晨凯,徐宏力,

2015, 36(1): 67-70.

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在泛在业务环境中,设备呈现海量、异构、移动的特点,对于设备能力的利用如何从传统的垂直型应用解决方案向水平型协作的方式进行转变,实现应用层的设备能力汇聚与开放就成为了产业发展的关键因素.新提出的系统架构将设备能力抽象为统一的Web资源,模块化的设计方法使架构具有可扩展、低耦合的特点.相比传统方法须针对每类应用每类场景专门进行优化和设计,将设备能力抽象为统一的接口能够较好地实现设备能力在应用层的复用和组合.该系统架构的可行性和有效性通过一个在具体硬件环境上实施的实例进行了验证.

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LPCEP：基于HTF存储策略和实例映射表的长过程复杂事件处理模型

林树宽,李昇智,乔建忠,马海芳

2015, 36(1): 71-76.

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随着RFID和传感器等数据采集设备的广泛使用及物联网的发展,产生了大量的事件类型的数据,原始的事件数据必须经过复杂事件处理(Complex Event Processing,CEP),才能变成具有丰富语意并对用户有价值的信息,复杂事件处理作为物联网智能处理层的重要组成部分,越来越受到重视.在实际应用中,许多事件流具有长过程的特点,要求相应的复杂事件处理需设置大时间窗口,相对于有限的内存,复杂事件处理面临新的挑战.现有的复杂事件处理均局限于内存进行,均未涉及外存的事件存储和检测.因此,现有的模型和系统均不能用于长过程复杂事件处理.为此,本文提出基于时间片划分的HTF(Hash structure by object ID in memory and Timeslice File in disk)事件实例存储策略和基于实例映射表的大时间窗口复杂事件检测方法,形成了面向长过程的复杂事件处理模型LPCEP(Complex Event Processing for Long Process).相关实验验证了模型用于长过程复杂事件处理的有效性和高效性.

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一种基于模式覆盖的XML文档自动生成方法

郑黎晓,王成,常青玲,

2015, 36(1): 77-82.

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XML文档自动生成在XML模式验证及网络环境下应用程序的测试中有广泛的应用.提出一种基于模式覆盖的XML文档自动生成方法,从给定模式中生成一组有效的且具有一定模式覆盖性的XML文档.采用正规树文法作为XML模式语言的形式模型,通过分析XML文档树与字符串之间的对应关系,将正规树文法转换为上下文无关文法,然后利用基于文法覆盖准则的句子生成算法从上下文无关文法中生成一组满足特定覆盖准则的句子,最后将句子还原为XML文档.实例分析和实验结果表明,生成的XML文档能较好地反映模式定义中的各种结构信息,可有效应用于XML模式验证及相关应用程序的功能测试.

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针对Hadoop异构集群节点性能的数据分配策略

林常航,郭文忠,陈煌宁

2015, 36(1): 83-88.

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当前Hadoop的实现主要针对同构集群,假设任务处理的数据基本是本地的.然而,实际应用中集群多为异构.这暴露出现有的数据分配策略对数据局部性考虑的不足,其产生的不必要数据传输耗费了大量的带宽资源和传输时间.通过结合Hadoop中数据放置与任务执行的关系,按不同节点对不同任务的执行能力进行数据分配.在考虑异构集群中节点固有性能的情况下,提出一种机架间基于任务特性和节点计算能力的数据分配策略.该分配策略提高了对数据局部性的关注,使每个节点都尽可能只访问本地数据.通过实验可知,该策略可以有效地缩短作业执行时间,提高时效性;同时提高数据局部性,减少网络数据传输,避免拥塞;最后,该分配策略还具有较好的稳定性.

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面向飞行器设计软件界面原型系统生成的研究

白海洋,李静,周培云,庄毅

2015, 36(1): 89-94.

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在软件工程的需求分析阶段,带有一定交互的界面原型系统能快速直观地反映出当前设计的效果,方便软件需求的进一步沟通与确定.针对飞行器设计软件界面输入输出参数较多、参数组织复杂等特点,为了更快地实现数据到界面元素的映射,提出了基于界面表示模型的界面原型快速生成方法.所设计的窗体设计器实现了快速数据绑定、控件组织、布局管理、事件添加和生成资源文件的功能,界面生成引擎实现了由资源文件到带有交互逻辑的界面原型系统的转换.通过实例验证该方法能够快速灵活地完成数据绑定、界面的设计和生成工作,大幅度缩短了界面原型系统的开发时间.

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基于云存储的网络文档共享研究

吴岳忠,刘琴,李长云,王国军

2015, 36(1): 95-99.

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随着互联网技术的发展,越来越多的用户选择使用网络共享方式存放和获取所需文档资料.然而如何在海量数据中挖掘信息并构建实现用户个性化需求服务的解决方案是网络共享平台面临的一个严峻挑战.基于云存储强大的可扩展存储和计算能力,结合全文检索技术,通过对包含用户兴趣的文档信息进行处理,本文设计并实现了一个基于云存储的网络文档共享模型.在基于Hadoop和Lucene搭建的平台上实现了该模型的主要服务模块.该模型基于网络传输交互,具有存储空间可扩展、访问速度快等优点,对实现网络资源共享及个性化推荐具有很好的借鉴价值.

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隐私保护的多数据源高投票率序列模式挖掘

张莹,钟诚

2015, 36(1): 100-105.

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在多数据源环境中,通过计算数据库项集相似度,按照一定分类原则,设计了数据库数目和类个数可变的多数据源序列模式分类算法;在给出一种有效的多数据源高投票率序列模式挖掘方法的基础上,结合隐私保护要求,采取“分类—清洗—合成—挖掘”方法,提出一种隐藏敏感模式的多源高投票率序列模式挖掘算法。与不隐藏敏感模式的多源高投票率序列模式挖掘算法进行实验测试对比,结果表明：本文提出的算法只需花费额外少量的敏感模式匹配处理时间,可确保算法能够在挖掘得到全局高投票率序列模式的同时,隐藏敏感模式、保护多源数据中的隐私信息.

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一种支持补偿任务的实时事务处理策略CPTPS

王文乐,雷刚,章志明,熊磊

2015, 36(1): 106-110.

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触发外部设备的实时事务执行失败时,需要补偿来消除外部影响.针对支持补偿性的实时数据库模型,研究了实时事务的补偿处理策略CPTPS,将主任务划分为I级、II级和III级三种级别,当主任务夭折时,针对不同级别的任务进行不同的补偿处理.实验结果表明,系统采用CPTPS策略之后,可以降低任务的截止期错失率,并提高累积价值收益.

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一种基于遗传算法的入侵早期特征选择方法

刘白璐,杨雅辉,沈晴霓

2015, 36(1): 111-115.

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网络入侵的早期特征是影响网络入侵早期检测效果的关键.针对网络入侵早期特征选择问题,提出一种结合频率筛选的遗传算法,该算法以SOM神经网络作为评价模型,通过多次运行遗传算法改善其优化结果的稳定性,根据对最优解中特征出现的频率进一步筛选,得到一组优化的早期特征.对入侵早期特征集进行特征选择实验,将39维早期特征优化至29维.实验结果表明,使用优化特征组合不仅有效缩减了入侵检测建模时间,而且使入侵检测系统获得更高的检测率.

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一种CCA安全的高效公钥广播加密方案

林慕清,周杨,李福祥,周福才

2015, 36(1): 116-120.

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广播加密是一种利用广播信道传输加密信息的方式,信息的发送者可以动态的指定接收者集合,并且只有属于接收者集合的用户才能够正确解密信息.目前已存在多种基于公钥的广播加密方案,但当用户的大子集和小子集同时存在时,已知的方案的效率均较低.本文在BGW2方案的基础上,提出了一个CCA安全的高效公钥广播加密方案,方案采用BDHE假设,在加密过程中通过共享广播加密方案的参数来同时对两种情况进行处理,提高了同时发送给大子集和小子集时的效率.安全性分析表明,方案可以抵抗选择密文攻击和集合外用户的共谋攻击.方案的密文和用户的私钥大小都是一个常量,但公钥的大小和用户数量线性相关.实验结果表明,相对于BGW2方案,本文方案的加解密算法的执行效率有很大的提高.

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网络攻击源威胁行为评估方法研究

常帅,孙一品,王勇军,宋洪涛

2015, 36(1): 121-125.

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攻击源威胁行为评估是骨干网安全监测条件下海量报警信息处理的迫切需要.传统的安全评估方法研究侧重于信息系统的安全性评测,无法有效利用骨干网视窗优势评估攻击源威胁能力差异.本文在分析网络攻击源的行为特点的基础上,分类并量化多维度评估指标,并借助AHP层次分析法建立了基于“目标—准则—指标”三层评估体系的动态评估模型.实验结果表明,该方法能动态有效的评估网络攻击源在其所处监测环境下的威胁能力.

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一种面向自动化设备的行为监测与异常诊断方法

申利民,刘称称,尤殿龙

2015, 36(1): 126-132.

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针对自动化设备在行为监测与诊断方面的不足,提出一种面向自动化设备的行为监测与异常诊断方法.以有限状态自动机为基础,通过对设备进行模块划分,由多个模块的状态集合和状态变化来识别设备的状态和状态转换,得到设备的行为状态模型,可以精确的描述设备的运行过程.同时,将待测的动作指令、设备状态和状态转换与定义好的设备行为状态模型进行比对,可以检测设备运行过程中的行为异常.最后,实现了基于设备行为状态模型的行为监测原型系统,其实验结果表明,该方法可以有效的检测设备的异常行为

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基于信息熵的分布式拒绝服务攻击协同检测系统的设计与实现

宋洪涛,王小峰,王勇军,常帅

2015, 36(1): 133-137.

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分布式拒绝服务(DDoS)攻击是一种近年来在网络上流行的能够导致巨大损失与破坏的拒绝服务攻击,攻击方式正以多样化智能化快速发展.因此,DDoS攻击的检测技术越来越成为研究的重点,如何准确及时的识别攻击成为检测技术要迫切解决的问题.近几年,很多人或组织致力于DDoS检测的各种关键技术的研究中,也取得了显著成果,但这些算法有些地方仍需要改进,本文以实时检测DDoS作为目标,深入分析DDoS的特征,对DDoS攻击的检测技术进行了研究和现实分析,采取了基于信息熵的协同检测算法.在局部检测中对目的IP地址和源IP地址进行统计分析,采取子空间与Kmeans算法相结合的方式估算信息熵,然后对检测信息及信息熵进行融合,采取全局决策的方式来达到检测的目的,通过实验进一步验证了论文中所提出算法的优越性.

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一种在标准模型下具有CCA匿名性的动态群签名方案

岳笑含,周福才,王溪波

2015, 36(1): 138-142.

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群签名是一种重要的密码学原型提供了匿名性及可追踪性等安全性质,且具有很高的应用价值,但是仍存在安全性、性能及功能性等方面诸多问题.针对这些问题,提出一种新型的具有适应性选择密文攻击(adaptive Chosen Ciphertext Attack,CCA)匿名性的动态群签名方案.利用Groth-Sahai证明系统给出了方案的具体构建,且允许成员可以动态地加入到群中,并在标准模型下对该方案进行了严格的安全性证明,证明其具有CCA匿名性、可追踪性以及不可诬陷性的安全属性.最后将该方案与现有其他方案在安全性及性能等方面进行了比较分析,结果表明提出的CCA匿名性动态群签名方案优于其他方案.

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数据中心网络下基于HEQPSOSVM算法的DDoS攻击侦测及预测方法

余鹏,李艳

2015, 36(1): 143-149.

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针对分布式拒绝服务(DDoS)攻击难以预测和检测问题,提出一种应用于数据中心网络,基于混合熵的量子粒子群(HEQPSO)算法及支持向量机(SVM)算法的新型DDoS攻击预测、侦测方法.该方法通过对网络流进行分析,根据样本数据包的特征属性对数据包进行预分类,在HEQPSO中引入改进的进化度因子和聚集度因子优化SVM分类器的误差惩罚因子C和高斯径向基函数的宽度σ,采用HEQPSO-SVM模型训练预分类样本.并设计基于混合熵方法的特征样本线性方程实现对未知DDoS攻击的预测和侦测.仿真实验证明：与传统的量子粒子群(QPSO)算法、惯性权自适应调整的量子粒子群优化(DCWQPSO)算法在算法执行时间、平均迭代次数、平均相对变动值(ARV)和均方根误差性能(RMSE)四个方面进行比较,HEQPSO-SVM算法具有更好的泛化能力和较小的误差性能.同时,本文提出的方法与经典的基于Hurst参数分析检测DDoS攻击方法、基于非线性网络流分析检测DDoS攻击方法、基于自适应检测DDoS攻击的小波分析法以及基于改进熵分析检测DDoS攻击方法在响应时间、平均检到率、平均漏检率、正确率四个方面进行了对比.结果表明,论文提出的方法较四种经典的DDoS分析检测方法相比,能够更为准确、有效地预测、侦测未知的DDoS入侵攻击.

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对流密码Decimv2差分故障攻击

陈浩,王韬,刘会英

2015, 36(1): 150-155.

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针对Decimv2流密码现有故障攻击方法未有效利用Decimv2非线性布尔函数差分特性导致攻击复杂度高的问题,提出一种改进的差分故障攻击方法,该方法充分利用Decimv2非线性布尔函数的差分特性,通过在Decimv2线性反馈移位寄存器LFSR中注入面向比特的随机故障,构建算法内部状态的线性方程组,并对方程组进行求解恢复初始密钥K.实验结果表明,平均2个故障注入可恢复全部80比特初始密钥,所需密钥流为144比特,整个攻击计算复杂度由现有的O(2 42.5)减小为O(2 38.95).此外,该攻击方法可以为其他流密码差分故障攻击提供一定的参考.

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一种带正弦函数因子的粒子群优化算法

邵鹏,吴志健

2015, 36(1): 156-161.

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粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)具有实现简单、在演化前期收敛速度快等优点,但在演化后期具有收敛速度慢、容易陷入局部最优以及精度低等不足.针对PSO算法容易陷入局部最优及精度低的不足提出一种带正弦函数因子的粒子群优化算法(TFPSO).该算法在PSO算法的位置更新方程中引入具有周期振荡性的正弦函数因子,使每个粒子位置获得周期振荡性,扩大搜索空间,更容易跳出局部最优,避免算法过早的收敛,找到最优值.实验研究表明,该算法不但实现简单、稳定而且提高了解的精度

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一种快速SVR增量学习算法

丰文安,王建东,陈海燕

2015, 36(1): 162-166.

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为了缓解存储压力,保证预测精度,提高学习效率,提出一种新的基于样本相似性度量的SVR增量学习算法.算法根据新增样本的特点判断是否调整当前的预测模型,通过引入样本相似性度量来保证训练样本的质量,并结合样本标记的方法和误差驱动的原则实现对历史样本的删减.在标准数据集上的测试验证了算法的良好性能;在某机场噪声数据上的对比实验也表明,该算法的性能明显优于非增量和一般增量学习算法.

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基于DEA的能耗感知虚拟机资源分配算法

陈小娇,陈世平,

2015, 36(1): 167-171.

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针对云计算虚拟化中心高能耗问题,提出一种能耗感知的虚拟机资源分配算法.该算法建立能耗模型,利用DEA评估模型对虚拟机部署方案历史资源需求和能耗进行评估,将CPU,磁盘,内存和带宽等资源作为投入指标,CPU,内存和磁盘的利用率和能耗之比作为产出指标,在评估过程中获取虚拟机资源的最佳权重和同时达到最佳技术效率和最佳投入规模的虚拟机部署方案.资源分配算法按照DEA评估结果进行虚拟机部署,DEA有效的虚拟机根据评估前的方案进行配置,DEA弱有效的根据DEA前沿面阴影计算出最佳投入资源来进行配置.实验结果表明,该算法不仅降低虚拟机能耗,还提高了资源利用率,达到节能效果.

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耦合人工鱼群算法在支持向量机参数优化中的应用

高雷阜,赵世杰,高鼎

2015, 36(1): 172-176.

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针对支持向量机的参数寻优到目前为止仍无一套系统的、完整的理论,同时如采用网格搜索法寻找最优参数又较为费时,单独使用人工鱼群算法寻优时需要反复调用预测数据集的情况下,提出了耦合人工鱼群算法用于支持向量机参数的优化选择.该模型利用训练好的神经网络来拟合人工鱼的食物浓度值,避免了反复调用预测数据集的麻烦;该模型既具有神经网络算法的较强非线性拟合能力,又具有鱼群算法的并行搜索能力和全局寻优性能等优点.数值试验的结果表明：耦合人工鱼群算法在支持向量机的参数寻优中具有较好的预测效果和较高的预测准确率.

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3D人脸姿态校正的几何代数不变量方法

丁立军,冯浩,黄宇

2015, 36(1): 177-181.

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多模态3D人脸曲面存在姿态自由,表情丰富的特征,这给人脸的特征提取及提高分类器的识别率带来困难,因此需要对人脸样本进行姿态矫正.本文提出的基于几何代数(Geometrical Algebra)不变量方法的3D人脸姿态校正策略,计算非标准姿态样本与参考标准样本的几何代数不变量,并且快速计算彼此不变量之间的空间几何关系,实现不同人脸曲面的空间姿态校正.实验结果表明：该方法对与标准姿态人脸样本相同、相异身份人的样本都能较好的实现姿态校正,并且几何意义直观,计算简单,校正精度高.

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边缘信息诱导的图像矢量化算法

姜玲燕,庞明勇

2015, 36(1): 182-187.

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光栅图像的矢量化是数字图像处理领域的重要研究内容.在提取光栅图像边缘信息的基础上,提出一种基于边缘几何和色彩信息的图像矢量化算法.算法首先利用Canny算子提取图像的边缘点,并采用数学形态法细化提取的边缘并连接断裂的边缘;然后根据处理后的边缘点几何和颜色信息,运用B样条方法拟合图像的边缘曲线,得到图像的矢量化表示;最后利用中点算法对边缘曲线的B样条表示进行光栅化处理,并运用邻域平均法对边缘的颜色信息进行迭代,根据图像的矢量化信息重建光栅化图像.实验表明,本算法运行稳定,利用该算法得到的矢量化信息所重建的光栅化图像与原图差异较小,适用于灰度图和彩色图像的矢量化.

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自适应变长GOP码率控制算法

吴军,胡建总,谢斌

2015, 36(1): 188-192.

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可视化

H.264/AVC视频编码不能有效地处理场景切换,从而导致编码质量下降,码率控制偏差较大.针对这一问题,提出一种自适应变长GOP码率控制算法.首先用平均灰度差值检测场景切换,并提前结束当前GOP,将当前GOP未编码帧平均分配给后续两个GOP,然后修正码率分配和调整切换帧量化参数.仿真结果表明,改进的算法可以精确检测场景切换,提高编码质量,亮度PSNR平均增益达0.64dB,码率控制误差也更小,平均减少了2.71kbps的码率偏差,新算法对频繁发生场景切换的序列有较好的自适应性.

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