小型微型计算机系统

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朱薏,朱虹,谢美意,冯玉才

2015, 36(3): 401-407.

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强制访问控制是保护数据库管理系统安全的有效机制.DMOSMAC是一个依赖于安全操作系统实现强制访问控制机制的数据库管理系统.在分析该系统实现的基础上，对该系统进行了形式化分析.给出了信息流的概念，将信息流集合作为被验证系统状态的一部分.信息流集合始终是一个递增的集合，利用信息集合流可防止删除等操作的证明被绕过的可能,保证验证过程的严密性.在信息流的基础上提出了一种对系统代码进行抽象、抽取的形式化分析方法.即抽象DMOSMAC系统状态，从源代码中提取操作规则，将BLP模型中的状态、访问规则分别与DMOSMAC系统的状态、操作规则建立映射关系，BLP模型中简单安全性和*-特性转换为面向信息流的状态不变式，继承BLP模型的相关安全公理和定理进行分析和证明；最后用定理证明器COQ进行安全性证明的方法.

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基于扩展SysML活动图的嵌入式系统设计安全性验证方法研究

黄传林,黄志球,胡军,徐丙凤,曲长亮

2015, 36(3): 408-417.

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能源、交通等领域中复杂嵌入式系统设计的安全性分析与验证工作已经成为当前的重要研究热点之一；本文提出一种结合MARTE语义信息的扩展SysML活动图模型，用于描述安全关键应用中的嵌入式系统动态行为的设计，并对此扩展模型展开基于模型转换的系统设计安全性特征的形式化分析与验证方法的研究；包括：构建了SysML活动图与MARTE中非功能性质建模语义相结合的元模型，以及验证工具UPPAAL的时间自动机元模型，并且给出了二者之间的语义映射规则；建立了从时间自动机模型描述到UPPAAL工具输入格式之间的语法转换方法；设计了一个基于AMMA平台的面向扩展SysML活动图的模型转换与验证框架；最后，给出了一个高铁控制系统设计模型的安全性验证的实例分析.

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数据空间中一种灵活的集合式实体识别框架

杨丹,申德荣,聂铁铮,于戈,寇月

2015, 36(3): 418-423.

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数据空间是一个异构、动态的环境，具有随时间演化的特性.针对数据空间中随时间演化的、彼此间具有相互关联关系的大量异构实体，提出一个灵活的、基于演化的集合式实体识别框架TE-CER.TE-CER在实体识别过程中考虑时间信息和演化的影响，提出基于时间的blocking算法T-blocking和基于时间演化的聚类算法TE-Clustering.TE-Clustering聚类算法考虑了演化对实体相似度的影响，在相似度度量中引入属性演化系数和关联关系演化系数；在聚类过程中引入簇的时间约束.并且TE-CER提出基于识别顺序依赖图来确定集合式实体识别的识别顺序的策略，这样一种实体的识别结果可以用来后续另一种相关联实体的识别证据，以提高识别的准确率.在真实数据集上的大量实验结果表明所提出方法的有效性.

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基于本体学习的标签推荐方法研究

吕刚,王晓峰,胡春玲

2015, 36(3): 424-426.

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由于标注过程简单，Web上标注系统的使用逐渐增长，但是，随意定义的标签缺少标准并且语义模糊．为改善标签系统推荐效果，帮助用户组织、管理及分享网络资源，提高检索效果．提出基于用户标注信息的本体学习方法，针对不同映射情况，设计对应的本体学习模型和语义歧义消除模型，通过基于本体表示标签的语义信息和基于扩展本体语义关系的标签排序方法推荐标签．实验证明，召回率和精度都有提高，方法具有较好的可行性．

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云同步系统中采用增量存储的版本控制技术研究

张莲,李京,刘炜清

2015, 36(3): 427-432.

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用户在使用云同步系统时，常常需要对文件执行版本恢复等操作.涉及到文件的版本问题，需要在云同步系统中引入版本控制功能对用户文件进行版本管理，这将不可避免地给系统带来版本冲突、版本存储冗余等诸多问题，这些问题可以通过建立一个良好的版本模型，制定完善的策略予以解决.首先对云同步系统以及其版本特点进行了分析和描述，并根据这些特点对版本以及版本存储进行建模，提出了增量存储以及版本恢复的具体实现，并通过对与全量存储方式以及现有增量存储方式的对比实验进行分析，论证了方案的合理性、可用性以及优越性.

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一种针对遥测数据的卫星姿态短期预测方法

钟足华,皮德常

2015, 36(3): 433-438.

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卫星姿态预测是指利用历史姿态信息推测卫星姿态的未来趋势，其难点之一在于卫星遥测数据往往具有复杂的非线性特征，且卫星遥测数据一般具有量多，数据密集的特点，本文利用支持向量回归机(SVR)的非线性运算能力和粒子群优化算法(PSO)的快速全局优化的特点提出了一种基于PSOSVR的卫星姿态预测模型.首先将表征卫星飞行姿态的关键参数的时间序列分段求取均值、均方差以压缩数据，然后根据粒子群优化算法来计算最优的SVR参数，根据最优参数建立预测模型进行关键参数均值、均方差的预测，从而估计卫星的未来姿态.该方法克服了参数人工选择的盲目性并能够实现卫星姿态的短期预测.将该方法应用于某卫星姿态的关键参数偏航角的预测，获得了较满意的效果.

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WDRR：一种带权重的多维案例推理算法

汪璟玢,胡烜,曾逸群,张燕琴

2015, 36(3): 439-444.

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案例推理技术已经成为故障诊断、管理辅助决策、专家系统等实现的重要手段．现有的案例推理算法针对海量案例集时，普遍存在检索效率不高问题．设计了一种带权重的多维案例推理算法(Weighted DimensionReduction and R-tree，WDRR)，该算法结合案例的多维特征权重，将多维案例降维成二维案例点，并在此基础上建立R树空间索引；案例检索时首先借助R树索引，确定案例的二维点所在，再结合二次权重和K近邻(KNN)算法进行精确过滤，根据相似度阈值输出案例推理的结果，并完成案例学习和索引修正．实验证明该方法针对海量案例集的检索效率和准确率都有较大的提升．

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基于负载均衡的Hadoop动态延迟调度机制

陶永才,李文洁,石磊,刘磊,卫琳,曹仰杰

2015, 36(3): 445-449.

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调度问题作为影响Hadoop集群性能的关键因素而成为研究的热点.延迟调度是常用的提高数据本地性和Hadoop集群性能的方法，但现有的延迟调度算法基于固定的等待时间，而且没有充分考虑集群的负载均衡.本文提出基于负载均衡的动态延迟调度机制DDS（Dynamic Delay Scheduling）.DDS首先基于灰色预测模型，预测未来时刻空闲节点的到达速率；然后结合集群负载状况和作业执行进度，给每个任务设置合理的延迟等待时间，避免任务的无效等待.任务调度充分考虑节点的实际负载量，防止节点负载过重而导致任务执行缓慢甚至失败，从而缩短作业的总完成时间.实验表明，DDS在作业的总完成时间和负载均衡方面优于传统的延迟调度算法.

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基于项目相关度的STI新群体冷启动推荐方法

王磊,赵庆建,罗兴峰

2015, 36(3): 450-453.

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针对推荐系统中相似偏好用户数量较少情况下的一类新群体冷启动问题开展研究，基于多元相关分析，对传统的尺度与平移不变 (Scale and Translation Invariant，STI)的协同过滤推荐方法进行改进，提出一种基于项目相关度的STI推荐方法，以应对推荐系统中的新群体冷启动问题.在此基础上，基于MovieLens数据集对所提出的方法进行了性能分析，结果表明，所提出的方法较Pearson方法及ST1N1方法在解决新群体冷启动推荐的过程中具有更高的推荐准确率.

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语义不确定时态的区间集重构及近似度量方法研究

陈磊,左亚尧,封朝永

2015, 36(3): 454-459.

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为了解决语义不确定时态的近似精确度度量问题，针对不确定语义造成的时态不确定性与多样性，提出对不确定语义进行转换的思想，将其转换为邻域或区间，成为可计算问题；结合时态的粒度属性与不确定的语义，给出了不确定时态粒点和不确定时态粒区的形式化描述，不确定时态元素因此可参与运算；提出了时态区间集将时态元素在离散状态下进行重构，采用下近似和上近似的思想明确划分了不确定时态中的确定元素和不确定元素；进而给出了不确定时态粒点和不确定时态粒区的近似精确度计算方法.

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相关子空间中的局部离群数据挖掘算法研究

李永红,张继福,荀亚玲

2015, 36(3): 460-465.

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针对高维数据集，采用局部稀疏差异和局部密度差异的度量因子，给出一种相关子空间中的局部离群数据挖掘算法.该算法根据K最近邻（K-NN），确定数据集中各数据对象的局部数据集，并依据属性值的稀疏因子生成全局的稀疏因子矩阵和局部稀疏因子矩阵，从而有效地反映了数据对象的局部稀疏程度；根据局部稀疏因子矩阵，计算属性维对应的局部稀疏差异因子，并确定数据对象对应的子空间定义向量，从而体现了具有任意性相关的相关子空间；如果数据对象存在相关子空间，则采用高斯误差函数体现相关子空间中各数据对象的局部密度差异，有效地降低了“维灾”的影响，使得离群数据的度量与相关子空间的维度无关，并能够度量相关子空间的数据对象，否则设置数据对象的局部密度差异为0，表明其为正常数据；选取局部密度差异（离群程度）最大的若干数据对象作为局部离群数据；最后采用UCI和恒星光谱数据集，实验验证了该算法的有效性.

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虚拟机实时迁移中自适应阈值机制的研究

崔勇,林予松,李润知,王宗敏

2015, 36(3): 466-470.

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虚拟化的数据中心主要采用预拷贝（Pre-copy）算法进行虚拟机实时迁移.当虚拟机中运行负载较高或者网络传输带宽较低时，预拷贝算法固定的停机阈值严重影响实时迁移的性能.针对这个问题，提出一种自适应停机阈值机制，根据之前各拷贝轮中脏页率构成的时间序列，首先利用动态指数平滑法来预测后轮的脏页率，在预测脏页率超过网络传输带宽的情况下，再采用Mann-Kendall检验模型对脏页率变化趋势进行判断，根据判断结果确定停机切换的时机.实验结果证明，采用基于自适应阈值机制的预拷贝算法能在高负载低延迟场景下有效提高实时迁移性能.

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一种新的基于中继的重叠网络多径QoS 动态评价协议

陈枭,雷为民,张伟,关云冲

2015, 36(3): 471-477.

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面向路径选择的重叠网络中继路径QoS（Quality of Service，服务质量）测量和评价，尚未有完善的技术方案；在实时传输相关的路径评价方面，可以使用RTCP 协议（Real-time Transport Control Protocol，实时传输控制协议）以统计分析的方式对时延、时延抖动、带宽、丢包率等内容进行评价，但这些评价都是针对单径和“端到端”的，并不能有效地应用于多径传输控制.本文结合应用需求，提出一种新的基于中继的重叠网络多径QoS 动态评价协议（MRP-RTCP），协议基于中继节点类型提出路径稳定度作为新的QoS 评价参数，给出了相关的交互消息格式，仿真测试结果显示，该协议能实时准确判断路径QoS，多径实时媒体传输应用中的路径选择准确度及速度有较大提高.

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无线传感器网络中的鲁棒性分段组播路由算法

陈熙,洪佩琳,卢昊

2015, 36(3): 478-482.

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在无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）组播路由算法的各类研究中，无状态组播可扩展性差，而分级及分支组播又存在单点失效问题.为权衡可扩展性及鲁棒性，提出一种鲁棒性分段组播路由算法（Robust Segmented Multicast Routing Algorithm，RSMR），将组播树分割成多个组播子树，并将这些组播子树的拓扑信息分布式地存储在一部分分支节点上，从而在控制分组头长度的同时减少了整个组播结构单点失效的概率.另外，还提出一种组播树存储节点的更新算法，在原存储节点剩余能量过小时，从附近选取一个新的存储节点，从而进一步提升整个组播结构的鲁棒性.仿真结果表明，RSMR能获得可扩展性及鲁棒性综合性能的提升，且在密集部署的大规模WSN中提升尤为显著.

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无线传感器网络中基于邻居节点信息的溯源追踪策略

章曙光,周学海,杨峰,徐军

2015, 36(3): 483-487.

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在无线传感器网络中，被俘获的恶意节点可以发动虚假数据注入攻击，即不断发布虚假数据耗尽网络资源，为应对此类型攻击需快速追踪定位到攻击节点，提出一种基于邻居节点信息的溯源追踪策略.在本策略中，每个节点保存两跳邻居节点信息，通过单向链密钥对发送数据包节点进行认证，避免了恶意节点伪造其他节点身份发送数据，相互通信的两个节点及其共同邻居节点记录接收到的数据包特征信息，当网络中存在虚假数据注入攻击时，因途中转发节点的邻居节点都存储有数据包的特征信息，Sink节点可以依据此类信息逐跳溯源追踪至攻击节点，因为利用了传感器节点的部分存储空间，本方法不需要收集大量攻击数据包便可定位攻击节点，同时，本方法的特性保证了溯源追踪过程不受路由变化的影响，更加健壮.理论分析和实验结果都表明该策略不仅能以较高的效率定位到恶意节点，而且能容忍路由的动态变化且能够应对合谋攻击.

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演化博弈框架下带奖惩的P2P激励机制研究

陆坤,王世宇,谢玲,李明楚

2015, 36(3): 488-492.

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P2P系统中引入激励机制，主要为了促进节点之间相互服务，从而提升系统性能．现有的基于演化博弈的P2P激励机制，采用演化博弈的方法对P2P网络中的个体及交易建模，可以更真实反映个体行为变化的规律．然而完全按照交易历史的服务方式对经常服务的个体不够公平，对经常不提供服务的个体也过于宽容．本文在当前的激励机制中引入奖惩，通过仿真实验证明，这种带有奖惩的机制可以更好促进节点合作，也可以更快的使得系统达到最优平均收益．

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一种基于地理位置预测的Ad Hoc网络路由算法

沙毅,李娜,张立立,朱丽春,张志伟

2015, 36(3): 493-496.

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在多速率Ad Hoc网络中，为了更好地利用IEEE 802.11标准支持物理层的多速率能力从而提高系统的吞吐量，提出一种基于地理位置预测机制的LP-RAI路由判据，LP-RAI判据具有熵函数的形式，结合GPS系统提供的节点地理位置信息，在路由发现阶段，利用ARIMA预测模型实时预测出节点下一时刻的地理位置并计算下一时刻节点间的距离，通过下一时刻节点间的距离选择最优路径进行数据传输，通过比较下一时刻节点间距离和默认通信距离判断算法的应用条件．将LP-RAI算法替代AODV路由协议的最小跳数判据．仿真结果表明LP-RAI AODV路由协议可明显改善网络整体性能．

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工控网络协议Fuzzing测试技术研究综述

熊琦,彭勇,伊胜伟,戴忠华,王婷

2015, 36(3): 497-502.

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随着信息化和工业化的深度融合，控制系统在工业生产过程中得到了越来越广泛的应用，很多研究者开始针对工控系统，特别是具有控制功能的工控网络协议的安全性展开研究，漏洞分析则是其中较为活跃的领域之一.由于工控网络协议具有专用性和面向控制的特点，通常在封闭环境下运行，无法直接应用传统Fuzzing测试技术进行网络协议的漏洞挖掘.本文阐述了工控网络协议的特点以及Fuzzing测试的困难，讨论并比较了现有各种Fuzzing测试技术应用于工控网络协议的优缺点，提出工控网络协议的专用Fuzzing测试工具的设计准则，最后展望了工控网络协议Fuzzing测试技术的未来研究方向.

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异构无线传感器网络对移动目标的连续跟踪

王田,彭臻,陈永红,田晖,蔡奕侨

2015, 36(3): 503-507.

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针对固定节点组成的传统无线传感器网络在进行目标跟踪时存在的能耗过高和覆盖空洞问题，提出在传统传感器网络中引入少量移动性节点组成异构传感器网络进行目标跟踪的方案.基于较传统0/1监测模型更为实际的概率监测模型，提出一种协同调度移动节点和固定节点工作的算法来对移动目标进行跟踪.移动节点对目标实施近距离的移动式跟踪，减少了处于活跃状态的固定节点数量，节约了能耗.此外，移动节点可以移动进入空洞监测目标，解决了传统网络不能监测覆盖空洞中的目标的问题.基于NS2的实验结果表明所提出的跟踪方法可以大幅度减少固定节点的能耗并提高跟踪质量，证明了其有效性.

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三维无线自组网络的成簇及自适应路由算法

佟宁,浑洁絮,李寒

2015, 36(3): 508-513.

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针对三维无线自组织网络拓扑结构复杂导致的不易寻路的问题，提出成簇算法和基于部分超立方体网络结构(PCCN)的自适应路由算法.成簇算法考虑到节点疏密不均的情况，利用节点的空间密度分布将节点分割成候选簇，采用融合机制将候选簇构建成更均匀的簇结构.使用实际拓扑到虚拟拓扑的转化策略，在簇结构的基础上构建PCCN.PCCN作为虚拟拓扑结构，简化了实际网络拓扑，具有可扩展性、延伸性能好等优点.利用PCCN，对节点进行编号之后进行自适应路由.自适应路由算法包括簇内和簇间路由两种情况.算法分析及算例表明，PCCN简化了三维网络的拓扑结构，能够有效路由，为三维自组织网络的管理提出了新的方法和手段.

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可逆的主动式秘密图像共享方案

冯斌,袁琼琼,郭成,张欢,李明楚

2015, 36(3): 514-519.

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主动秘密共享方案就是在不改变所隐藏的秘密的情况下，通过周期性的更新参与者手中的秘密份额而实现对秘密信息的保护.但是，现存的主动秘密共享方案都是应用于一般性的文本秘密中.提出一种应用在图像领域的主动秘密共享方案，实现了在不改变秘密图像的情况下，定期更新参与者手中的秘密份额图像的目标.同时，该方案也是基于（k,n）门限的可逆的秘密图像共享方案.任何k个参与者都可以通过合作无损的重构出秘密图像和伪装图像，但少于k个参与者不能得到关于秘密图像的任何信息.通过实验证明，本方案成功实现了上述的特性.

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基于Greenberger-Horne-Zeilinger态的量子公平盲签名方案

王宁,郭躬德,林崧,

2015, 36(3): 520-523.

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通过使用Greenberger-Horne-Zeilinger态和经典哈希函数，提出一个量子公平盲签名方案.在该方案的初始化阶段，可信的仲裁者分别与盲签名者和接收者共享一个GHZ态序列和秘钥序列.在签名阶段，根据签名者和接收者对各自手中的GHZ态粒子的测量结果，签名者产生一个经典信息的盲量子签名.在验证阶段，根据GHZ态的关联性，仲裁者能够验证盲签名的合法性.最后，如果签名者和接收者对之前签订的消息有争议，仲裁者将在链接恢复阶段通过对签名的追溯来解决这个问题.本文还对该方案的安全性进行分析，结果表明它能满足公平盲签名的安全性要求，即不可伪造性、不可否认、盲性和可追踪性.

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一种使用扩展混沌映射的基于生物特征密钥协商协议

舒剑

2015, 36(3): 524-528.

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认证密钥协商协议是两个或多个用户产生一个共享的安全会话密钥．在开放的网络中，用户可以使用共享的会话密钥加密／解密消息达到安全通信.近来，基于生物特征和口令的远程认证方案得到研究者的广泛关注．受到切比雪夫映射的半群特性和基于混沌映射的密钥协商协议启发，本文提出一种使用扩展混沌映射的基于生物特征密钥协商协议．新协议没有采用模指数运算或者椭圆曲线的点乘运算．安全性分析表明，新协议具有显著特征并且能抵抗各类攻击，包括特权用户攻击，重放攻击，口令猜测攻击等．性能分析表明，与其它相关协议比较，新协议的计算复杂度较低．

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基于CTR模式的GPU并行AES算法的研究与实现

费雄伟,李肯立,阳王东,

2015, 36(3): 529-533.

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为了对任意长的明／密文进行并行加密／解密，在分析了AES(Advanced Encryption Standard)的多种模式后，采用了最合适的CTR(Counter)模式设计和实现了GPU(Graphics Processing Unit)并行AES算法，并进行了优化．针对Nvidia Geforce GTX 460平台理论分析了CTR模式的并行AES算法和串行AES算法的时间复杂度，得到综合的加速比为31-59，然后在Nvidia Geforce GTX 460平台上实验运行，结果显示CTR模式的AES-256的GPU并行算法相对串行CTR模式的AES算法，实验加速比跟理论加速比基本吻合．在此基础上，对CTR模式的AES-256进行了优化．实验结果显示，优化的CTR模式的AES-256并行算法在加速比上随着明文的增大提升的比例渐渐减少并趋于稳定．优化的CTR模式的AES算法加密数据量小的明文时，其优化效果更为明显，故能有效地提升SSL(Secure Socket Layer，其明文区间为35KB-150KB)的加密性能．

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可信计算增强云环境下P2P技术的安全性研究

朱变,任国恒,朱海,王洪峰

2015, 36(3): 534-538.

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近年来，云计算技术迅速发展，P2P技术在传统网络中也广泛应用．论文将云计算技术和P2P技术有效结合构建云环境下基于混合结构的P2P网络共享模型．P2P技术最重要的安全性是网络节点的通信和隐私保护，云计算技术特殊性对解决云中P2P技术安全性提出新的要求．论文运用可信计算技术、群签名技术及自动信任协商技术提出一种改进的远程自动信任协商证明方案，并把这种证明方案应用到云环境下P2P网络共享模型中用来增强网络节点相互访问的安全性、匿名性和高效性．最后，论文对提出的P2P共享模型进行安全性和效率分析．

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时空混沌双扰动单向hash函数的构造

李慧佳,龙敏

2015, 36(3): 539-543.

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提出一种采用耦合方式和m序列进行双扰动的时空混沌系统构造单向hash函数的新方案.方案中，Chebyshev映射的迭代值作为双向耦合帐篷时空混沌系统的初值进行扰动，而在时空混沌迭代末端，加入m序列产生器对选定的hash初值施加扰动，以抵抗存在性伪造攻击等攻击.该模型实现了任意长度明文序列转换成为160位hash值，仿真实验结果表明，该方案很好地达到了hash函数的各项性能要求，结合现有的各类攻击模式进行分析，证实该算法可以抵抗针对带密钥hash函数算法的各种攻击.

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一种无确定度的逆向云算法

陈昊,李兵,刘常昱

2015, 36(3): 544-549.

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逆向云发生器实现了定量数据到定性概念的转化，有着重要的理论意义和应用价值．有确定度的逆向云算法缺乏实用性，而已有的无确定度逆向云算法由于估计误差的原因，会出现超熵为虚数问题．本文提出了一种基于统计方法的，无需确定度的逆向云新算法，合理改进了超熵估计方法，确保了逆向云发生器的有效性．最后通过应用实例验证了新算法的正确性和实用性.

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面向概率ZIA时序及度量性质的检测研究

倪水妹,曹子宁,

2015, 36(3): 550-555.

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带数据约束的概率系统是指一种既带有概率约束，又带有数据变量约束的计算系统，应用非常广泛.对这类系统而言，确保其正确性和可靠性是至关重要的.目前对带数据约束的概率系统模型的规范及验证研究较少，本文提出了一种针对概率系统的带数据约束的规范.对于传统的时序逻辑如计算树逻辑和概率计算树逻辑来说，尽管这些逻辑很强大，但是只能反映系统的时序性质，为了解决这些局限性，本文提出一个新的形式化语言来表达度量性质查询，同时保留表达时序性质的能力.最后，文章给出针对概率系统度量性质的检测算法并通过实例说明本文提出的方法可行有效.

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通过混合多目标优化算法优化本体映射结果

薛醒思

2015, 36(3): 556-560.

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提出采用混合多目标优化算法以解决优化三类不同的相似度度量技术 (基于语法学的相似度度量，基于语言学的相似度度量和基于分类学的相似度度量)的映射结果集成的问题.比起传统的基于遗传算法的方法，本文提出的方法能够同时实现三个目标，即最大化映射的查全率recall、查准率precision和f-度量f-measure值，获取的本体映射结果能够避免对于查全率或是查准率的偏好.实验结果表明本文提出的方法是有效的.

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基于用户影响力的意见领袖发现算法

吴渝,马璐璐,林茂,刘洪涛

2015, 36(3): 561-565.

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随着网络的迅猛发展，大量用户参与话题讨论，推动信息传播，而在信息的有效传播中意见领袖有着重要的引导作用.因此，如何识别网络中的意见领袖成为研究热点.针对现有意见领袖识别算法因忽略了用户自身影响因素而不能客观地反映真实情况，综合考虑用户自身影响力和用户之间的链接关系，提出一种新的基于用户影响力的PageRank意见领袖识别算法.以某论坛数据进行实证，表明本文算法能够有效地提高网络论坛意见领袖的识别准确度；通过识别不同时间段内的意见领袖，发现意见领袖是随着时间的变化而变化的，只有很少用户在不同的时间段内是意见领袖.

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优化稳定性的多层次社团快速探测算法

李慧嘉

2015, 36(3): 566-571.

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由于现有的社团探测算法大多只能在单一的尺度上划分社团，而且运算速度比较差，因此不利于分析大规模的科技社会网络.本文提出一种新颖的多尺度社团结构快速探测算法.该方法通过优化表示社团结构统计显著性的稳定性指标函数，来寻找多个层次上具有最佳统计意义的社团结构.为了得到具体的社团归属，开发了一种只需利用马尔科夫迭代就能更新归属向量的动力学系统，使得社团归属便能够快速地收敛到最优值，因此具有较低的计算复杂性.它不需要指定具体的社团数量，便能够找到每个节点与具体社团的归属关系，因此能够自然地支持重叠社团的划分.理论分析和实验验证共同表明，该算法可以快速而准确的发现社会网络和生物网络中的各种功能社团.

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针对MP3Stego的一种边信息作为特征的改进分析算法

李友勇,潘峰,申军伟

2015, 36(3): 572-575.

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针对利用MP3边信息中主数据起始位置值作为特征的隐写分析方法存在嵌入少量秘密信息时检测率低的问题进行了改进，将MP3Stego隐写前后的数据帧主数据起始位置差扩大，以减小特征提取时重压缩估计方法带来的误差，从而提高了音频隐写分析检测率．实验结果表明，该算法对MP3Stego音频隐写可进行有效的隐写分析与检测，尤其是在嵌入少量秘密信息时检测率较现有算法有明显提高．

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融合优质粒子分布的粒子群优化算法

朱蓉,靳雁霞,范卫华

2015, 36(3): 576-580.

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针对传统的粒子群算法易于陷入局部最优和对高维空间搜索精度不高的缺点，提出融合优质粒子分布的粒子群优化算法．此算法根据分布估计算法，首先通过统计学习得到概率模型，再根据概率模型来产生优质粒子．这不仅仅能抑制传统粒子群早熟停滞的现象，还使得种群中每个粒子通过向自身历史最优值、群体最优值和优质粒子的学习而具有更佳的解决多峰值，多维搜索空间的能力．通过对几个常用测试函数的仿真实验表明，提出的新算法能够有效地跳出局部最优值，在多峰、多维空间内有更好的全局搜索能力，所以性能优于传统的粒子群优化算法．

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多视点视频编码模式决策快速算法

袁梅冷,杨张,雷海军 

2015, 36(3): 581-585.

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多层循环的多参考帧选择算法和运动估计搜索等算法提高了模式选择精度，但导致多视点视频编码复杂度急剧增加.我们在运动估计快速搜索算法的基础上，结合采用信息重用技术的多参考帧选择算法，提出一种模式决策快速算法.其中信息重用技术通过模式集合划分思想，根据模式尺寸块大小和编码特点将所有编码模式划分成三个集合，在同一集合中小尺寸块重用大尺寸块的最佳参考帧索引和最佳编码方向以减少多参考帧循环搜索次数.实验结果表明：与JMVC8.3.1原算法相比能减少70%-90%的编码复杂度，峰值信噪比(PSNR)下降在0.1dB以内，码率增加幅度少于6%.

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基于信息熵与蚁群优化的属性约简算法

陈颖悦,陈玉明

2015, 36(3): 586-590.

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信息熵是粗糙集理论中度量不确定信息的重要工具之一。蚁群优化算法是一种新型的智能计算的方法，具有分布式、正反馈及启发性搜索等优良的性质，并且在优化计算中已得到了很多应用.最小属性约简问题也是一类优化问题，已有的属性约简算法主要采用Pawlak正域度量属性的重要度，而且求最小约简是NP-hard问题.为此，在分析信息熵度量不确定性数据的基础上，定义信息熵属性重要度概念，引入蚁群优化算法，提出基于信息熵与蚁群优化的最小属性约简算法.该算法发挥蚁群优化算法良好的寻优能力，大多数情况下能够找到最小约简.理论分析与实验结果表明该算法是有效可行的.

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一种空域和频域相结合的遥感图像亚像素配准方法

李含伦,张爱武,胡少兴,黄慧娟,苍学智,孙卫东

2015, 36(3): 591-596.

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扩展相位相关配准方法只适用于图像间相对运动小于图像尺寸的50%甚至30%的情况，其配准精度随着图像间运动增大而降低且易受边缘效应和混叠效应的影响.针对这种情况，本文做了如下改进：在使用相位相关法之前使用空间域方法粗配准，根据粗配准结果提取重叠区域形成两幅新图像，再对两幅新图像使用扩展相位相关进行精配准，解决了原方法只适用于图像间相对运动较小且精度随相对运动增大而降低的问题；为减弱边缘效应对配准精度的影响，通过实验评价了不同加窗方法，并给与了最优的建议；为减弱混叠效应对配准精度的影响，通过实验讨论了理想低通滤镜的截止频率的取值方法.实验证明这种方法不仅拓展了相位相关的使用范围而且在很大程度上提高了配准的精度.

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多尺度空间分割技术下的快速特征匹配算法

叶平,黄元元,胡作进,戴群

2015, 36(3): 597-600.

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在基于内容的图像检索技术中，特征匹配是实现检索的关键一步.目前特征匹配大多采用最近邻法则，通过计算欧式距离来寻找匹配对实现.这种方法计算复杂度高，尤其是在面对大量的图像检索时，匹配效率极低.针对此问题，提出一种快速的特征匹配算法，该算法将特征空间进行多尺度的划分，对于划分出的各个子空间分别给予不同的二进制编码，这样对于落入其中的特征点，可以用一串编码来表示，最后通过编码匹配实现特征点的匹配，无须计算距离，算法的时间复杂度大大降低.实验证明，该算法不仅可以很好的提升匹配效率，还能够保证匹配的精度.

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不均匀光照车牌增强算法研究

朱仁欢,魏海锋,卢一相,孙冬

2015, 36(3): 601-604.

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当车牌光照不均匀时，会给车牌的进一步处理带来很大的困难.针对这一问题，提出基于本征图像分解的不均匀光照车牌的增强算法.把定位好的车牌图像转换成灰度图像，对图像中包含相似亮度分量的像素集合，用本文所提出的约束进行处理.该约束和传统的Retinex邻近像素约束有效地减少了分解中的不确定性.使用这两个约束，使得分解问题转换成求二次函数最小值的问题，即形成了用封闭解来求本征图像分解.由实验可知，本文算法增强效果较好，降低了车牌进一步处理的难度.

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高分辨率智能摄像头中人脸的快速检测

周薇娜,陈淑荣

2015, 36(3): 605-609.

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为解决高分辨率智能摄像头在人脸检测时计算量大但硬件资源有限的矛盾，提出一种适合嵌入式系统环境的人脸快速检测方法.该方法首先在全面分析了人脸的灰度方差特性及人脸检测过程特点的基础上，将人脸目标的灰度方差判别作为一种预处理手段，以较少的计算量较大程度地排除非人脸区域，然后结合级联检测算法由粗到精的判决模式，对潜在目标区域进一步筛选，此过程同时配合逐窗全特征检测法，在减少检测计算量的同时也尽量避免了对数据的多次重复读取，提高操作效率.对几个数据库中的人脸进行检测的实验结果证明，该方法在保证检测率的同时，提高了高分辨率图像中人脸检测的速度且适于有限资源的环境，能促进高分辨率智能摄像头在监控领域的普及.

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使用视觉注意和多特征融合的手势检测与识别

杨文姬,孔令富

2015, 36(3): 610-615.

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手势检测和识别在手语识别和人机交互中具有广泛而重要的应用.提出一种新颖的手势检测和手势识别方法．该检测方法是基于视觉注意机制检测手势，其集成了多尺度全局区域颜色、纹理、运动和背景对比度，在此基础上融合了对象性度量先验．其次，使用显著性、轮廓、局部二进制模式和梯度特征表示手势，然后采用基于度量的空间加权相似性方法融合上述4种特征和空间坐标用于确定两张图像间的相似性．最后，使用RankingSupport Vector Machine分类器识别手势．本文设计了两个实验，一个是用于验证基于视觉注意的手势检测，另一个是用于手势识别．前者结果表明提出的手势检测方法能准确地的检测出手，能处理光照的变化和不均匀的光照．后者表明本文提出的手势识别方法优于线性和非线性方法，其识别率为96.84％，比线性和非线性回归方法分别高5.16％和2.53％．

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面向卫星数据系统的SpaceWire应用模型仿真研究

朱晓燕,陶利民,张伟功,底素然,

2015, 36(3): 616-620.

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针对我国未来航天应用的需要，建立了SpaceWire总线在卫星在轨数据系统应用的半物理仿真平台，对SpaceWire总线的仿真应用模型进行了设计与实现．仿真系统采用了冗余容错结构，在节点故障时，能够通过Dijkstra算法重新计算最优通信路径，对路由表进行动态重构，实现对节点故障的动态容错．另外，通过对SpaceWire总线的通信性能测试结果的分析研究指出，SpaceWire总线在卫星在轨数据系统中可以用于提高总线数据传输的带宽和实时性，然而总线系统的基础可靠性还应当由1553B总线来提供．

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开放式数控系统网络接口技术研究

卢林,于东,胡毅,彭鹏,陆小虎,刘韵,

2015, 36(3): 621-626.

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数控系统网络接口技术是实现数控机床实时信息采集的基础，是确保数控系统开放式、网络化及智能化的关键技术．通过对数控系统传统信息采集接口和基于网络的MTConnect标准的对比研究，基于后者在兼容性、跨平台性、可读性方面存在的优势，围绕开放式数控系统体系框架，本文设计一种基于MTConnect标准的开放式数控系统网络采集接口．同时，为兼容传统信息采集接口，提出一种可拓展的通用接口架构，阐述架构间模块的功能及互联方式，并从数控系统数据项抽取、数据项适配器(Adapter)、接口代理(Agent)等方面重点阐述接口的设计．最后，在自主研发的数控系统上实现网络接口，并对相关时间延迟开展了测试与分析，表明了该通用接口的正确性与实用性．

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高速比特置换实现技术研究

常忠祥,戴紫彬,李伟,马超

2015, 36(3): 627-630.

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针对比特置换实现速度慢的问题，本文结合小位宽比特置换实现特点，提出采用双向抽取实现方法，并提出了双向抽取所需控制信息的生成算法．结合大位宽比特置换需要分组的特点，提出采用抽取移位和双向抽取共同实现的方法．结合双向抽取和抽取移位都包含抽取置换的特点，构建了以iButterfly网络为基础的抽取移位和双向抽取统一硬件架构．最后对本文提出高速比特置换实现方法及其硬件架构的进行评估，结果表明，本架构不仅能够大幅提升比特置换实现效率，而且可以支持抽取、移位、双向抽取等常见的运算，具有较高的灵活性和处理性能．

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视频中滚动字幕的检测与跟踪

李钦瑞,吕学强,李卓,刘坤

2015, 36(3): 631-636.

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视频中滚动字幕通常表达一段完整信息，对其进行检测与跟踪是字幕识别与应用的重要前提.通过分析视频中滚动字幕的特征，在Sobel边缘检测的基础上，提出规则和统计结合的字幕检测方法及垂直边缘特征最小差平方和的字幕跟踪方法.从视频全局角度出发，对相邻帧的边缘图像进行差分，选取水平边缘特征并根据规则检测字幕区域的候选边界，通过统计边界出现频数，定位滚动字幕区域；计算相邻滚动字幕条在不同偏移值下垂直边缘特征差平方和，取其最小值作为相邻字幕的偏移量，从而实现字幕的跟踪.实验结果显示，该文方法从含有多种字幕类型的视频中检测出滚动字幕的准确率可达96.61%、字幕跟踪的准确率达99.43%，充分说明文中方法的有效性.

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PCA变换下的GMM-SVM话者确认研究

卓著,李辉

2015, 36(3): 637-640.

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针对支持向量机（SVM）输入参数不能充分利用高斯混合模型（GMM）均值、方差、权重所携带的说话人信息，而导致与文本无关话者确认系统性能下降的问题，本文结合GMM的均值、方差、权重，提出一种新的、基于自适应后GMM的，SVM模型输入特征提取方法.在NIST 06语音数据库上的实验表明，本方法将等误识率（EER）从高斯混合模型-通用背景模型（GMM-UBM）系统的8.49%，下降到基于离散余弦变换（DCT）变换GMM-SVM系统的4.16%，以及基于主元成分分析（PCA）GMM-SVM系统的3.3%.

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