小型微型计算机系统

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薛见新,申德荣,寇月,聂铁铮,于戈

2016, 37(10): 2145-2149.

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数据溯源描述了数据产生和随着时间推移而演变的整个过程，它的应用领域很广，包括增量视图维护、信任评估、概率数据库的查询评估等.本文主要研究面向Datalog查询的半环溯源计算问题.根据半环溯源模型的特点提出一种基于magic的溯源计算方法.之后，针对数据更新的频繁导致半环溯源计算问题，提出一种基于派生树结构的半环溯源计算方法.最后，为了解决半环溯源表示的冗余性尤其是递归导致的形式幂级数溯源形式，提出本质溯源表示形式，该溯源方法表示构成结果元组必不可少的派生路径.最后通过大量实验来验证了本文提出方法的可行性和有效性.

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融合加权动态权威度和兴趣度的专家推荐方法

王甜,曾承

2016, 37(10): 2150-2154.

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问答系统是目前热门的知识库构建方式之一.然而，当前的问答系统普遍采用专家自主回答或分类随机推荐方式，问题回答的准确率、及时性均较低，导致知识库中噪音知识泛滥.针对以上现象，提出一种基于加权动态权威度的专家推荐方法.该方法首先通过分析专家历史回答内容，并将专家加权动态权威度与LDA模型相结合，构建专家偏好档案；然后及时、精准地将新问题推荐给潜在最适宜专家，从而达到提高问答系统知识库准确性的效果.为了验证本文方法的可行性和有效性，我们使用新浪爱问真实数据集进行分析实验，实验结果表明该方法能够有效地提高专家推荐的准确率.

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一种高效的CP-ABE云数据访问控制方案

严新成,陈越,翟雨畅,兰巨龙,黄恺翔,

2016, 37(10): 2155-2161.

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针对属性加解密过程中客户端计算开销大以及访问结构私密性未经保护等问题，提出一种基于密文策略的属性加密云数据高效访问控制方案.方案通过增加代理加解密服务器来减轻用户加解密计算开销并实现访问策略的隐藏；采用层次加密的思想来减轻数据加密的计算开销，即用对称密钥加密上传数据以保证效率，用属性密钥加密对称密钥以保证安全性；并通过设置授权用户集合来避免非授权用户的属性验证.实验分析表明，该方案与现有的访问控制方案相比，在加解密效率上有较大提升，有效缓解了客户机的加解密负担.

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社交网络中角色活跃度的好友推荐

蒋文丽,汤庸,许玉赢,陈国华

2016, 37(10): 2162-2165.

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针对社交网络环境中，为用户推荐哪类好友会使用户更容易采纳问题，提出一种社交网络中基于角色活跃度的好友推荐方法，该方法结合了社交网络环境中不同社群（团队）拓扑结构形成的社群角色同社群中同样角色不同用户行为形成的角色活跃度差异和用户兴趣做好友推荐.首先通过文本相似性为用户寻找兴趣的社群，然后利用EGARGO模型构建了社群拓扑结构中角色活跃的定义，并给出了活跃度计算方法，根据计算方法为目标用户推荐活跃度在TopN的好友推荐列表.在构建的推荐机制上，以学者为交互背景的科研社交网站“学者网”为应用背景，通过网页问卷调查的方式得出好友推荐平均准确率比原网站有所改善，并且以5分制的意见采纳度做考察中得出了平均值为43030和45152的采纳度.

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社交云中一种基于反向组合拍卖的云服务提供模型

王学毅,王兴伟,黄敏,王尊

2016, 37(10): 2166-2170.

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随着社交网络的普遍存在和云计算的迅速发展，出现了一种新型的利用已存在的社交关系来进行云服务提供的框架，即社交云.针对社交云中的服务具有分散性、异构性和不确定性等特点以及服务提供者具有自私的特点，本文提出了一种基于反向组合拍卖的云服务提供模型.首先，给出了社交云中服务提供的系统框架.在此基础上，提出了反向组合拍卖协议，即服务与任务、标的描述、云服务提供与定价算法，并且给出了一个场景案例.最后，从理论上证明了该拍卖机制在提供时间和竞标价上是诚实的.仿真结果表明本文所提出的模型是可行且有效的.

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融合用户可信度的改进奇异值分解推荐算法

潘骏驰,张兴明,汪欣

2016, 37(10): 2171-2176.

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基于信任的协同过滤推荐算法在缓解数据稀疏性、提高推荐准确度上具有明显优势.在协同过滤推荐算法中引入信任关系需要解决两个问题：一是信任数据的获取与信任的度量问题，二是信任度与具体算法的结合问题.传统算法在解决这两个问题时，仍存在信任信息挖掘不足、利用率不高的现象，导致推荐准确率难以进一步提升.为此，引入用户可信度的概念，提出一种改进的奇异值分解算法，算法同时考虑了用户的信任信息、被信任信息以及各自的隐性反馈.在真实数据集上的实验结果表明：与传统算法和其他主流信任算法相比，本文算法能有效提高推荐准确度.

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一种多因素博弈的多租户资源动态分配策略

谭瑛,陈宁江,黄汝维,闫承鑫,李湘

2016, 37(10): 2177-2182.

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多租户环境下工作负载的动态性要求云服务提供商能及时响应它们的资源需求,但是由于系统的可用资源是有限的，这需要有行之有效的资源竞争处理策略.针对这种需求，综合考虑租户SLA和租户的资源利用率，建立指导资源分配的博弈模型，通过动态感知和预测多租户运行时资源需求，结合租户SLA优先级和资源利用率进行在线竞拍，再利用博弈效用函数求解，得到最终资源分配策略.在此基础上，设计了租户资源预测、多租户资源竞拍、多租户资源分配等关键过程，实现基于动态负载的多租户应用在线资源分配，并通过实验验证了该策略的有效性.

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表格文档模型中实时编辑意愿维护及一致性维护研究

高丽萍,付琼琼

2016, 37(10): 2183-2187.

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实时编辑工作中，用户通常使用很多协同编辑工具来实现协作和交流，包括文本编辑工具，图形编辑工具等.这些文档在处理过程中都先被映射为线性文档模型，再运用操作转换技术或者地址空间转换技术实现实时编辑下的意愿维持及一致性维护.然而，在表格文档模型下，现有的基于线性文档模型的算法已不能适应新的环境，不能满足既有文字编辑又有表格结构编辑的需求.本文主要针对具有非线性特点的表格文档模型下的用户意愿维护问题及文档状态一致性问题进行研究，解决办法是结合已有的一致性维护技术，提出基于操作转换思想的GOTOTable算法.并给出算法效率分析及实例证明.

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一种ABAC中合理属性值指派计算方法

李艺夫,杜学绘,任志宇

2016, 37(10): 2188-2193.

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为实体（如用户、主体、客体等）指派合理的属性值是基于属性的访问控制模型实施与安全性的关键.针对现有属性管理权限委派中在属性值划分上缺乏相应客观依据及方法，提出一个基于有向图的属性值计算方法.该方法把来自一个属性内或多个属性之间的关系定义为前提关系，构造得到一个以属性为顶点、前提关系为有向边的有向图.该方法计算属性值的过程分为三步，首先，搜索有向图中与目标属性相关的所有前提关系；第二步，代入属性值确定各个前提关系对目标属性的函数约束；第三步，按照目标属性的函数约束形式分为三种分别聚合，计算得到属性值满足的函数.实验结果验证其与一般的计算方法相比，平均时间加速比可达到3倍以上.

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一种新颖的云计算容错任务调度算法

陈煌宁,郭文忠,陈星,

2016, 37(10): 2194-2198.

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云计算作为一种新兴的计算范式，越来越受到工业界和学术界的关注.云计算是一种商业性服务，当用户提交的实时应用因机器故障而没办法得到成功执行的时候，云提供商必须提供经济赔偿.提出一种新颖的云计算容错任务调度算法，算法通过采用主/副版本技术提供容错机制.同时，通过离散粒子群优化算法对截止期错失率、执行时间、执行成本、负载均衡度进行多目标优化.此外，为了提高系统资源的利用率，采用被动副版本重叠技术来减少冗余.实验结果表明该算法可以有效地减少任务失效个数，缩短任务总执行时间，减少任务总执行成本.

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已知社交和文本的Top-k位置查询

陈子军,崔清娟,刘文远

2016, 37(10): 2199-2205.

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空间关键字查询处理是数据库领域近年来的研究热点，为进一步提高用户的满意度，将用户的社交信息应用于空间关键字查询中.提出已知社交和文本的Topk位置查询，给定用户社交关系、位置和多个关键字，为用户返回k个用户可能感兴趣的对象，这k个对象的选择依赖于三个方面：空间邻近、文本相似度和社交相似度.用rank函数作为衡量的标准，返回k个得分最高的对象.在查询算法中，提出了三种裁剪策略，包括距离、文本和社交的裁剪，提高了查询速度，并通过实验验证了本文所提方法的有效性.

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基于结构树的高维数据流子空间自适应聚类算法

肖红光,陈颖慧,巫小蓉

2016, 37(10): 2206-2211.

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针对目前子空间聚类算法大多需要多次扫描数据流，且不能根据数据流的动态变化及时调整聚类结果的问题，提出一种基于结构树的数据流子空间自适应聚类算法.该算法通过对数据流的一次性扫描，利用改进相对熵找到区域的相关维，在对应相关维组成的子空间中进行网格聚类，确保了不同的簇发生在不同的子空间中，同时利用结构树保存区域划分信息，面对不同聚类请求结合回溯算法的思想及时高效地对子空间划分结果进行相应调整.通过在真实数据集和仿真数据集上的实验表明，本算法在同等甚至更小的时间代价的前提下，其聚类精度远远高于现有的子空间聚类算法，且对数据量和属性维度都具有良好的伸缩性.

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云计算负载均衡任务调度问题的元胞自动机模型研究

冷明,孙凌宇,朱平

2016, 37(10): 2212-2216.

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形式化描述了云计算环境下的负载均衡任务调度问题，借助动态规划方法推导了最早完成时间的启发式优先分配策略，进而基于该分配策略求得任务调度的初始解.针对云计算任务调度问题提出一种元胞自动机模型，其中元胞对应于任务调度问题中的任务，元胞的权值对应于任务的总指令长度，元胞的状态对应于任务所分配的虚拟机.引入了元胞对交换的收益值概念，采用贪心原则选择收益值大的元胞对进行交换，不仅优化了任务调度初始解的执行时间，并改善了相应的负载均衡性能.进行了顺序调度算法、MaxMin算法、MinMin算法、Tabu智能算法和本文算法的对比实验，数据表明本文算法既能优化资源负载均衡性能，又能减少任务执行时间.

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多跳无线DCF自组网MAC层可用带宽预测

朱明,雷磊,朱钢,董涛

2016, 37(10): 2217-2221.

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针对多跳ad hoc网络可用带宽预测算法展开研究，指出现有的两类可用带宽预测算法的局限性：主动探测算法发送的探测包会导致预测结果不准确，被动测量算法多用于单点监测，难以了解端到端的性能.针对上述局限性，对现有的被动测量算法进行改进，在DCF协议的基础上，提出基于节点可用时长的可用带宽预测算法.该算法首先定义链路可用带宽的上限值，接着通过计算收发节点可用时长不同步概率得到链路可用带宽的初步估计，最后通过讨论隐藏节点导致传输失败的两种情况对初步估计进行修正，得到最终的链路可用带宽.仿真实验验证了可用带宽预测算法的有效性和准确性.

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关于结构可扩展的WebRTC控制协议转换网关的研究

林浒,刘丽颖,贾正锋,杨海波

2016, 37(10): 2222-2225.

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WebRTC将多媒体处理能力嵌入浏览器，无需用户安装插件或客户端即可进行网页实时音视频通信，是网络实时通信领域未来的发展趋势.SIP作为IMS的核心协议，已发展成熟并广泛应用.实现WebRTC与SIP互通是当下实时通信领域的发展方向.本文分析WebRTC和SIP互通需要解决的问题，并介绍当下WebRTC/SIP互通的两种解决方案：JavaScript实现SIP协议方案和SIP/WebRTC转换网关方案.本文针对现存解决方案仅能实现两种控制协议转换的不可扩展性，提出一种可扩展的WebRTC控制协议转换网关结构.本文通过实现网关的Format、SIP和JSEP模块，验证所提出网关结构的可行性，并搭建WebRTC应用和SIP终端通信的实验环境进行测试，实验表明本文提出的可扩展的WebRTC控制协议转换网关结构是可行的.

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基于模型优化的定向时分无线自组网分布式邻居发现机制

张雅静,雷磊,朱钢,董涛

2016, 37(10): 2226-2231.

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邻居发现是基于定向天线的无线自组织网络MAC协议设计的难点问题.针对节点定向传输条件下邻居发现过程中的冲突问题进行分析，在分析的基础上提出一种基于模型优化的定向时分邻居发现机制.该机制采用马尔科夫链对波束对准请求帧发送过程中的随机退避机制建模，得出稳态概率表达式，进而结合几何计算的方法得出波束扫描对准概率的表达式，并根据概率表达式实现参数联合优化分析.数值模拟与分析结果证明，与现有的典型定向时分邻居发现机制相比，该机制可以有效提高节点定向传输条件下的邻居发现效率.

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3D有向多媒体传感器网络视觉覆盖率优化

马丁,白光伟,沈航,葛进峰,樊婷

2016, 37(10): 2232-2237.

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3D多媒体传感器网络中的视觉信息的监测更为复杂多变，在感知模型设定、连通覆盖等方面均不同于2D，使得视觉覆盖面临许多新的问题.本文研究3D有向多媒体传感器网络视觉覆盖率优化机制.首先提出3D感知空间近似模型，对节点感知模型进行实例化，通过空间近似方法降低计算复杂度.在此基础上，设计空间冗余最小化的感知方向调整算法，提高节点视域利用率，进而优化视觉覆盖率和有向目标鉴别率.仿真实验结果表明，视觉覆盖率和目标鉴别率分别在随机分布的基础上提高了82.5%和27.6%，即利用该算法能够提高视觉覆盖率和目标鉴别率.

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基于MQTT协议的消息引擎服务器的设计与实现

于金刚,耿云飞,杨海波,贾正锋,王俊霖

2016, 37(10): 2238-2243.

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随着移动互联网的迅猛发展，即时通信系统已成为一种广泛使用的网络通信手段和移动互联网时代的应用热点.在当前的即时通信类应用中，主要是基于私有通信协议开发，但利用私有协议开发严重影响了网络功能的扩展和阻碍了技术的进步，在分析私有协议缺点的基础上，提出一种基于物联网标准协议——MQTT协议的消息引擎服务器的设计，并给出了具体实现，同时重点阐述了消息引擎服务器的用户身份认证、消息接收和发送、状态信息监控和消息预订阅功能.最后对本文设计的消息引擎服务器在功能和性能上进行了测试和分析.

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云环境下支持多用户模糊检索加密算法研究

李陶深,王翼,黄汝维

2016, 37(10): 2244-2248.

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为了提供云计算环境中多个授权用户共享加密文件并支持模糊检索，提出一种支持多用户共享的模糊检索加密算法（WPER）.算法通过运用Elgamal代理加密机制及基于通配符技术的模糊集构造方法，对数据所有者的文件进行多次加密，并且针对文件中的关键词进行模糊词集的构造后存储至云服务器端，云服务器根据授权用户的搜索请求进行关键词的模糊检索并返回相关加密文件，最后授权用户利用自己的私钥解密文件，实现了多个授权用户利用自己的私钥对数据进行加解密，并支持对加密字符串的模糊检索.安全性分析和性能评估证明算法是INDCPA安全的，并能有效的实现数据共享和模糊检索.

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P2P网络中混合型蠕虫传播建模与分析

周翰逊,任佃武,郭薇,刘建

2016, 37(10): 2249-2252.

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提出一种在P2P网络中传播的混合型蠕虫，即以概率γ体现P2P被动型蠕虫传播特点，以概率（1-γ）体现P2P沉默型蠕虫传播特点.分析该类P2P蠕虫传播过程中主机间的状态转换过程后，基于传染病模型对其传播过程进行了数学建模.该模型考虑了蠕虫执行环境差异，变化的P2P文件下载速率以及地址隐藏三个P2P蠕虫传播过程中的重要因素.仿真实验验证了传播模型的有效性，并且对于影响P2P混合型蠕虫的传播参数进行了讨论.

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安全的多边形相交面积计算

左祥建,李顺东,杨晓莉

2016, 37(10): 2253-2257.

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保护隐私的计算几何是一类特殊的安全多方计算问题,它是指在一个互不信任的多用户网络中,用户输入各自的几何信息共同完成某项计算任务,但不能泄露各自的输入信息，该问题在商业和军事领域有着重要的应用前景.保护隐私的多边形相交面积精确计算问题是一个很新颖的问题，目前尚未有人解决.本文在Paillier同态加密算法的基础上，基于茫然的第三方提出判断线段相交及交点问题协议，然后结合点包含于多边形判定协议，进一步讨论了两多边形相交面积精确计算问题.最后，给出了以上协议的安全性证明和效率分析，并给出了应用实例.

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CRAHNs中联合功率控制的最小中断概率路由算法

邝祝芳,,陈志刚

2016, 37(10): 2258-2263.

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认知无线AdHoc网络(Cognitive Radio Ad Hoc Networks,CRAHNs)中某一链路的SINR低于门限值时，将导致端到端路径中断，针对该问题，以最小化路径的中断概率为目标，研究次用户节点总发射功率受限，以及次用户对主用户干扰功率受限的情况下，联合功率控制的路由与频谱分配策略.联合功率控制的路由与频谱分配问题非常复杂，是NP问题，为了有效求解该问题，提出基于遗传算法的联合功率控制的路由与频谱分配算法JPCRA.通过大量的仿真发现，我们提出的JPCRA算法能达到预定目标，构造的路径不仅具有较低的中断概率，而且有效地降低了对主用户节点的干扰功率.

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两个无证书签名体制的安全性分析和改进

胡小明,刘琰,许华杰,王见,张小军

2016, 37(10): 2264-2268.

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无证书签名能有效解决密钥管理和密钥托管问题，它的这个优越特性使得它成为密码学研究的热点之一.然而许多提出的无证书签名方案都存在一些安全漏洞，使得这些方案不满足不为伪造的特性.对最近提出的两个高效的无证书签名方案进行了安全分析，分别指出这两个方案存在的两种安全攻击（1）公钥替换攻击；（2）一般伪造攻击.同时，针对这些问题提出了改进的方案，并对改进后的方案进行了安全和性能分析.分析显示，改进的方案在几乎不增加计算和通信代价的情况，能满足不为伪造的特性.因此，改进的方案相比原方案具有更好的执行效率.

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基于词向量的评价搭配抽取算法研究

杨令铎,史海波,周晓锋,

2016, 37(10): 2269-2272.

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传统中文评价搭配抽取采用的最大熵和条件随机域等算法依赖于人工选取特征，且对前期语义标注精度要求较高.本文提出一种使用词向量代替传统语义特征进行搭配抽取的方法.其中词向量通过深度学习模型在大规模语料上进行无监督学习得到.实验中将词向量及语义特征分别作为三种机器学习模型的输入，结果表明使用词向量在神经网络模型中取得了较好的效果，其精度、召回率都比使用语义特征最好情况高出接近3%，同时，我们发现随着无监督学习训练语料的增大，得到的词向量也越来越实用.

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基于粒子滤波的静态目标检测算法研究

鲍丙计,张超,吕钊,胡鹏程,吴小培,王营冠

2016, 37(10): 2273-2278.

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由于粒子分布随机性的存在, 传统粒子滤波算法无法准确获取静止目标的中心点和目标偏移信息, 常因此导致误检. 所提算法在现有粒子滤波框架内增加背景模型, 利用中心点以及目标偏移信息检测到目标发生运动状态转换, 再将被跟踪目标与背景模板进行匹配, 根据其相关度判断目标的状态. 多场景下的实验结果表明, 该方法对视频场景中的静态目标有较高的检测精度和鲁棒性, 同时实现了较低的误警率.

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一种求解Kautz图K(d,n)反馈数的改进算法

张思佳,徐喜荣,杨元生,尹春

2016, 37(10): 2279-2284.

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研究了一类重要的互连网络拓扑结构Kautz网络K(d,n)的反馈数.一个图的反馈集是指使得图G不含圈所需要移去的顶点集合，最小反馈集的阶数称为图G的反馈数.反馈集问题是经典的组合优化问题，在电路测试、操作系统解决死锁、波长转换器安装等领域都有重要的应用.确定一般网络的最小反馈点集问题属于NP问题.由于Kautz 图在结点规模、路径长度和容错性上的良好性质，因此适合作为构建高效、容错、可扩展的数据中心网络的拓扑结构，被认为是对超立方体网络的挑战而替代成为下一代的并行计算机互连网络之一.本文通过构造一种算法改进了n≥8时Kautz网络反馈数的渐进公式，同时确定了n=9时Kautz网络的反馈数为精确值.

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面向契约型客户细分的动态粗糙聚类算法

胡晓雪,赵嵩正,张国峥

2016, 37(10): 2285-2290.

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针对传统聚类技术无法处理客户细分领域聚类结构随时间变动的问题，提出一种面向契约型客户细分的动态粗糙聚类算法.该算法使用粗糙kmeans构建初始分类器，利用客户契约在不同聚类周期内的生效和失效制定分类器参数的更新规则，从而迭代更新聚类结构.同时在各周期聚类结果的基础上定义了类规模和粗糙度变化的指标，在此基础上度量由聚类对象增减引起的类稳定性和不确定性的改变.该算法的优点是在实现动态聚类时能兼顾聚类对象的增减和聚类结构的变化，并且考虑了契约型客户的特点和数据集的不平衡性.最后给出一个电力客户细分实例，验证说明了所提出算法的有效性.

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一种正交链表存储的改进Apriori算法

赵学健,孙知信,袁源,陈勇

2016, 37(10): 2291-2295.

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随着数据量的逐渐增大，关联规则挖掘算法的时间效率亟待提升，因此提出一种基于正交链表的改进Apriori算法.该算法首先将带扫描数据库转化为关系矩阵，并使用正交链表对该矩阵进行存储，从而可以通过对链表节点集合进行操作实现频繁项目集的挖掘，克服了Apriori算法需要多次扫描数据库的缺点，只需扫描数据库一遍，减少了频繁进行I/O操作的时间；此外，该算法对Apriori算法复杂的自连接和剪枝过程进行了优化，简化了频繁项目集的生成过程，提高了Apriori算法的时间效率.

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Hessian正则化的低秩矩阵分解算法

卢桂馥,,万鸣华

2016, 37(10): 2296-2299.

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流形正则化低秩矩阵分解（Manifold Regularized Lowrank Matrix Factorization，MRLMF）算法是一种最近提出的能考虑样本间流形结构的矩阵分解算法.MRLMF采用Laplacian图来表示样本的流形结构，但是，最近研究表明，由于Laplacian图的零空间中的测地线函数为常数，使得其往往不能较好的保持样本间的局部拓扑结构.为了解决这一问题，提出一种Hessian正则化的低秩矩阵分解算法（Hessian Regularized Lowrank Matrix Factorization，HRLMF）.HRLMF利用二阶Hessian能来保持样本的局部流形结构，而Hessian能可以使测地线函数随距离变化，从而使得其保持样本局部拓扑结构的能力更强.此外，也给出了一种求解HRLMF的高效算法.在实际数据库上的实验表明，MRLMF算法比现有的算法有着更好的性能.

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不一致对象下的不完备决策系统属性约简算法

谢小军,徐章艳,俞春强,王博

2016, 37(10): 2300-2305.

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在不完备决策系统中，给出高效的计算容差类算法.提出不一致对象概念，研究不一致对象的性质，根据其性质给出在不一致对象下的核属性和属性约简的定义并设计求核属性算法.提出一个新的属性重要性定义，最后依据新的属性重要性定义设计一个最坏情况下时间复杂度和空间复杂度分别为O（k|C|2|U|）和O（|U|）的启发式属性约简算法，并通过理论分析、实例分析和实验分析说明该算法准确性和可行性.

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微分MPE问题的联合树算法

李超

2016, 37(10): 2306-2311.

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贝叶斯网络的最大可能解释（MPE）就是在给定一些变量的值时求使这些变量的概率达到最大值时其它变量的最可能取值，本文提出用联合树来求MPE问题的一阶微分并在此基础上求MPE实例.本文先通过观察和积问题的微分提出了一个微分表，并在此基础上提出求MPE问题一阶微分的方法和用联合树求MPE问题微分的公式，同时给出了求MPE问题二阶微分的公式；接着给出了一个策略来用一阶微分的结论求MPE实例，并通过贝叶斯网络的数据特性来优化MPE实例的求解；在此基础上提出一个算法来用联合树微分MPE问题和求MPE实例.最后，通过实验证实该算法计算MPE实例时的高效性.

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非单射函数下一类基因表达式程序设计的收敛性质

陈明,林益贤,童钊,杜欣

2016, 37(10): 2312-2317.

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基因表达式规划是遗传算法和遗传规划的结合体，吸取了两者的优势且消去了它们的主要缺陷.与其成功应用相比，其理论基础仍十分薄弱.现有结论仅关注单基因GEP系统，且假设条件强.本文假定适应值函数为非单射的，以适用于多对一的基因型表现型映射.借助于Markov链，研究了一类具有精英记录策略的多基因GEP 系统.对于精英机制，通过对状态空间的合理划分和状态的适当排序，我们获得了与单射假设下一致的结论.同时，还获取了多基因系统中变异算子的良好性质.基于所建立的一般性Markov模型和转移矩阵的结构特征，分别在两种衡量方式下证明了，算法呈现指数级收敛速度，其估计式无需对变异率额外施加条件.

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求解约束优化问题的ε骨干粒子群优化算法

陈健,申元霞,汪小燕,李颖

2016, 37(10): 2318-2323.

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为了提高复杂约束优化问题的收敛精度，提出了基于ε约束的骨干粒子群优化算法(Barebones Particle Swarm Optimization based ε constrained简称εBPSO).首先，设计了时变的约束放松参数ε，使算法前期充分利用不可行解的有效信息；其次，为了避免早期收敛，提出动态学习BPSO算法，算法中粒子可以随机地向群体的优秀个体学习，并通过自适应学习权重使群体从全局勘探转向局部利用.最后，依概率采用梯度突变策略，将不可行域中的粒子引入可行域，加快搜索可行域的效率.在36个测试函数上测试并将本文算法与多种进化算法进行对比，实验结果和统计分析表明本文算法在求解约束优化问题上具有优越性.

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单目图像中超像素人体姿态估计方法

代钦,,石祥滨,乔建忠,刘芳,

2016, 37(10): 2324-2328.

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基于可形变部位模型方法，在单目静态图像的姿态估计中获得了较好的结果，它通过描述部位表观和部位间关联来表示人体姿态.但由于在人体部位表观特征匹配过程中受到诸多因素，尤其是受到背景的干扰，检测效果不够理想.为了有效地完成部位匹配，提出基于超像素的姿态估计算法，综合考虑了图像的底层特征和中层特征，根据中层特征超像素位置完成部位的搜索，使用底层特征梯度直方图完成部位匹配.首先完成了图像的超像素分割，将相似度相近的相邻像素整合为一个图像块；然后以超像素为单位完成人体部位的搜索，降低背景对部位识别的影响；最后根据可形变部位模型完成人体部位匹配和识别.在数据集IP和LSP上的实验结果表明，基于超像素的姿态估计算法较好地将人体部位从背景中分割出来，提高了姿态估计的准确率.

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一种融合局部灰度分布和色彩属性的二值描述子

郭倩,孙涵,刘宁钟

2016, 37(10): 2329-2333.

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局部图像特征描述是计算机视觉中一个基本研究问题.二值描述子采用位存储并以汉明距离作为其匹配准则，在内存占用率和匹配时间上相比传统实值描述子有很大的优势.色彩属性是图像的一个重要属性，对于旋转、尺度变换、模糊以及轻微的光照变化都具有不变性.提出一种基于局部灰度分布和色彩属性的二值描述子.提出的描述子融合了局部灰度分布信息和色彩属性，使用灰度信息进行初步匹配后，利用特征点的色彩属性筛除误匹配.在Oxford sets数据集上测试，该融合描述子可以获得与USB （ultrashort binary descriptors）同等的精确率以及比USB高20%的召回率.实验表明，与SURF（speeded up robust features）等特征相比，新描述子的速度快、内存小，更易满足实时场景和移动设备的需求.

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任意交互路径上烟雾运动实时仿真算法研究

唐勇,孙晶,吕梦雅,罗智,

2016, 37(10): 2334-2337.

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烟雾模拟一直是计算机图形学研究的热点，基于路径控制的烟雾实时仿真尤其具挑战性.首先,为进一步提高任意交互路径上烟雾模拟的实时性，使用改进的有限差分法求解NS(NavierStokes)方程，大大加快了求解速度；其次，考虑到烟雾运动的不规则扩散问题，加入吸引力和驱动力来约束烟雾的运动状态；再次，使用改进的Bspline曲线作为可交互的路径曲线，动态设定烟雾模拟路径，极大提高了任意路径上烟雾模拟的可交互性；同时，为增强烟雾的模拟细节，引入细节补偿差值，减少模拟过程中的细节损耗，并在空间网格中区别计算路径的边界网格和内部网格，显著提高了烟雾模拟的实时性.最后，设计并实现了任意交互路径上烟雾运动实时仿真的多种实验实例，实验表明，能够实时模拟出导弹飞行、火箭发射升空、飞机飞行轨迹等交互路径上的烟雾运动效果.

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局部更新的分层B样条医学图像非刚性配准算法

秦绪佳,肖佳吉,陈珊,王琪,陈胜男,

2016, 37(10): 2338-2342.

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针对存在自主运动器官所采集的医学影像，在利用传统的基于B样条的医学图像非刚性配准算法的基础上，提出一种多层B样条非刚性配准的方法，网格控制点由少到多变化，后一次配准在前一次配准的效果上进行，通过多次迭代降低了控制网格密度选取上的不准确性.针对多层次B样条非刚性配准方法计算量相当大导致配准时间过长，无法达到临床上实时配准要求的问题，提出一种力矩主轴法和局部更新策略相结合的分层B样条快速配准方法.该方法首先利用力矩主轴实现两幅待配准图像的粗配准，减少细配准时的计算量；然后采用局部更新策略的B样条非刚性配准方法实现细配准.实验结果表明，本文方法兼顾了配准的精度与速度，获得了较好的医学图像的非刚性配准结果.

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多变量密码体制软件水印技术

孙小雁,张茂胜,毛少武,张焕国

2016, 37(10): 2343-2346.

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量子计算机的迅速发展使得当前主流公钥密码体制面临巨大的安全威胁，基于公钥密码体制的软件水印将不再安全.针对此问题，提出多项式的拓扑图生成方案，在此基础上设计基于多变量密码体制的抗量子软件水印方案.版权所有者生成仿射变换和中心映射后，将多变量密码体制的二次多项式转换为整数并用PPCT编码，同时将多项式的二次项用链接表表示，将两个拓扑图同时嵌入宿主程序.验证过程可以通过输入—输出匹配、多项式匹配、整数匹配三种方式验证版权归属.最后对软件水印方案的隐蔽性和鲁棒性等安全性能进行分析，指出所提出的软件水印方案具有良好鲁棒性的同时，也可以作为脆弱水印.

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多形态布料仿真中与刚体的实时碰撞检测

唐勇,严凯丽,刘宇涵,吕梦雅,

2016, 37(10): 2347-2350.

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现实环境中布料存在多种形态并不可避免的与其他物体发生碰撞.为了丰富布料动画模拟的场景，采用不同硬度、不同分辨率、不同风速条件下的布料与物体发生碰撞，实时模拟多种条件下的布料动态场景，进一步提高布料动画模拟的实用性.首先，使用改进后的质点弹簧模型对布料进行建模，有效减少了虚拟弹簧的种类数，提高了计算速度和算法的稳定性.其次，提出一种简单风场模型描述真实风场，将布料受力均匀离散到各个质点上，简化了计算的复杂性；再次，使用改进的基元相交检测算法检测布料质点与碰撞物体三角面是否相交，有效避免了误判的产生；最后，根据布料与物体碰撞后会发生能量的耗散原理，修正碰撞后质点的位置和速度，有效解决了布料与物体的碰撞响应问题，大大增强了布料动画模拟的真实感.

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基于SLIC超像素和贝叶斯框架的显著性区域检测

冯海永,高美凤

2016, 37(10): 2351-2354.

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提出一种基于SLIC超像素和贝叶斯框架的显著性区域检测算法.首先，在图像的预处理阶段，为了降低计算的复杂度，采用SLIC算法来提取给定图像的超像素.然后，在每一个尺度之下，考虑以下三个准则：区域对比度、完整性以及中心偏差，进而结合贝叶斯框架再进行后续显著性检测；之后通过加权求和以及归一化操作后计算得到最终的显著性图.最后，由一个滤波器来更进一步来提高检测效果以便于优化最终的显著性图.在MSRA10K基准数据库上与当前比较流行的几种方法来进行相关定性和定量的比较，实验结果表明，本文所提算法的性能均高于当前比较流行的方法.

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结合物理模型和Retinex的图像去雾算法

陈莹,刘冬冬

2016, 37(10): 2355-2360.

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在雾霾等天气下拍摄到的图像，存在对比度降低、颜色失真、模糊不清等严重的退化现象.针对这一问题，提出一种新的单幅图像去雾算法.首先运用物理模型和Retinex算法相结合估算透射率，提高了运算效率，有效避免了晕光现象和色彩失真.其次用自适应权值融合计算大气光，分割出图像的亮区域和暗区域自适应估算融合权值，使获得的大气光值更加合理精确.最后增加可控参数限制透射率过低，反解物理模型复原图像.实验分析表明本文算法简单有效，复原出的图像清晰自然，达到了很好的去雾效果.

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利用基元分布的模型表面纹理合成方法

黄峻,李峰,桂彦,刘杨

2016, 37(10): 2361-2365.

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提出一种利用基元分布的模型表面纹理合成方法，以解决在模型表面合成近似规则纹理时无法保持纹理元素完整性和纹理结构连续性的问题.算法首先通过分析二维样本纹理，提取单个基元并且构建样本纹理的连通关系；然后利用已构建的连通关系在模型表面生成新的基元分布，该分布与样本纹理的基元分布具有一定外观相似性；最后采用局部纹理映射将基元放置模型表面，以获得模型表面纹理合成结果.实验结果表明：该算法灵活可控，不仅可以自适应的控制合成基元的大小、位置以及方向，以产生高质量的合成结果，而且极大地提高了模型表面纹理合成的速率.

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在线判别双字典学习的目标跟踪算法

吉训生,陈赛

2016, 37(10): 2366-2370.

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传统目标跟踪算法的模板更新方法易导致目标模型漂移，为此提出一种在线判别双字典学习算法更新目标模板.双字典由目标字典和投影字典组成，其中目标字典表示目标模板.根据目标和背景样本在线迭代学习双字典，保证获其对目标维持高度描述性.通过判别函数的约束，不但降低背景信息更新到目标字典中的概率，而且保证真实目标在投影近字典上的投影近似于在目标字典上的稀疏系数，背景在投影字典上的投影近似零.因为投影的运算量较低，所以利用投影字典选择与目标字典相近的候选目标可以降低算法整体运算量.实验表明，在各种复杂环境中，算法都具有较高的稳定性.

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采用背景和中心先验的图像显著性检测

陈南而,陈莹

2016, 37(10): 2371-2374.

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为了准确地提取出图像中的显著区域，根据人类视觉注意机制的基本原理，提出一种基于背景和中心先验的图像显著性检测方法.首先选择了SLIC（Simple Linear Iterative Clustering）超像素分割算法对输入图像进行预处理，使得检测结果能够最大程度上保持图像中物体的形状；然后根据背景先验理论，大致区分图像的背景和显著目标；最后，针对传统的中心效应对偏离图像中心的显著目标检测失效的问题，将背景先验显著图的质心作为显著目标的中心位置建立中心显著图,进一步抑制背景，突出显著目标.仿真实验结果表明，针对自然场景的图像，该方法能够均匀地突出显著对象，有效地抑制背景.

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EAVTP:一种环境自适应车辆轨迹预测方法

夏卓群,胡珍珍,罗君鹏,

2016, 37(10): 2375-2379.

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对移动对象的不确定轨迹实时、高效的预测是智能交通系统研究热点之一.针对现有轨迹预测方法在动态环境中预测精度不高、实时效果差的问题,提出一种环境自适应车辆轨迹预测方法(EAVTP),该方法主要步骤包括:首先运用历史数据构造虚拟参考点有效改进环境动态变化通讯信号不稳定情况下车辆位置不准确信息;其次利用高斯混合模型对虚拟参考点数据与历史轨迹数据集训练实现环境自适应功能;最后利用虚拟参考点和历史轨迹数据集对车辆轨迹实时预测.最后对所提方法模拟仿真，结果表明EAVTP方法具有一定的环境自适应性，且预测精度和实时性比现有其它方法有所提高.

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星载演化硬件电路的二阶段寻优演化算法研究与实现

陆振林,赵元富,兰利东,焦烨,李楠

2016, 37(10): 2380-2384.

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针对星载电子系统硬件演化电路的应用需求，提出一种求解可重构资源替换问题的两阶段寻优演化算法.该算法将遗传算法与局部最优的启发式算法相结合，在任务运行时出现故障节点时，利用局部最优算法找到与工作节点距离最近的节点集合作为备选节点，并利用有约束条件的遗传方法，在集合中选择全局路径长度最短的最优节点来替换故障节点，该算法兼顾了局部通信和全局遍历的应用需求，又提高了求解效率.在搭建的测试环境中，对所提出的算法进行了验证，仿真结果表明两阶段寻优演化算法可以高效地寻找到最优替换节点.

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