小型微型计算机系统

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计算机软件与数据库研究

个性化推荐中的隐语义模型

王升升1,赵海燕1,陈庆奎1,曹健2

2016, 37(5): 881-889.

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协同过滤是最流行的推荐算法之一，已经成功地应用在很多推荐系统中，而隐语义模型就是协同过滤的典型代表.隐语义模型的核心思想是通过隐类联系用户兴趣和物品，通过矩阵分解技术建立用户和隐类之间的关系，隐类和物品之间的关系，最终得到用户对物品的偏好关系，从而个性化地对用户进行物品的推荐.但是，数据稀疏性和冷启动是协同过滤面临的最大挑战，幸运的是，伴随着社交网络的异军突起，很多学者已经将社交特征数据信息(比如标签、社交等)融入隐语义模型之中来解决协同过滤面临的问题.本文综述了近些年来基于隐语义模型的推荐算法研究成果，总结了常见的基于隐语义模型的推荐算法拓扑结构，并给出了未来的研究方向.

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计算机软件与数据库研究

Web文本分类中的标签权重自动优化研究

钟旭东，黄章进，顾乃杰，张旭

2016, 37(5): 890-894.

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Web文本分类是Web数据挖掘的重要技术之一.为了利用HTML的半结构特性，现有的Web文本分类技术多采用手工指定的方法，决定不同标签的权重系数.这种方法完全根据个人经验，未能充分利用样本集的结构特性，识别效果提升并不明显.针对这一问题，本文设计和实现了一种基于差分进化算法的Web文本标签权重系数自动寻优方案，并对差分优化算法进行了改进，以提高其局部搜索能力.实验结果表明，该方案能充分利用样本集的特性并能有效地提高分类的准确率.

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计算机软件与数据库研究

基于信任传播的概率矩阵分解算法

赵海燕1，熊波1，陈庆奎1，曹健2

2016, 37(5): 895-901.

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传统的协同过滤推荐算法是通过用户的评分记录进行推荐，而往往数据上存在很大的稀疏性，同时存在冷启动问题，所以推荐效果并不是很理想.为了解决这些问题，很多研究人员都将概率矩阵分解算法和社交信任融合在了个性化推荐当中，但是往往在信任度量和冷启动问题等方面还不是很理想，所以本文通过信任的融入来不断优化用户隐语意矩阵和物品隐语意矩阵，从而最终提高评分预测的精度，然后同时考虑信任在社交网络中的传播来提高信任度量，从而进一步的提高个性化推荐的精度.

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计算机软件与数据库研究

基于八边形抽象域的襟缝翼控制系统安全性分析

陆陈，黄志球，阚双龙，曹德建，黄传林

2016, 37(5): 902-907.

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嵌入式软件在安全关键领域的广泛运用使得保障软件安全性成为工业界和学术界关注的重要课题.抽象解释作为一种形式化方法为程序变量的数值分析提供了一种通用框架，八边形抽象域是抽象解释的一种关系型数值抽象域，可以表示两个变量间的数值关系.基于八边形抽象域设计了一个对程序变量进行数值分析的原型工具，并利用此工具对襟缝翼控制系统的安全性展开研究，包括：利用抽象解释框架对襟縫翼系统的中断驱动进行建模；通过迭代计算程序中各个节点的数值不变式，检测程序中与数值相关的错误；根据分析结果对产生错误的代码进行定位.本文将抽象解释理论应用到航空控制软件的安全分析中，并提供了一种对程序中数值变量进行自动化分析的途径.

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计算机软件与数据库研究

一种新的支持递归语义的关系数据库关键字查询方法

刘鼎甲(1,3)，刘国华2，王伟2

2016, 37(5): 908-914.

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关系数据库上的关键字查询研究主要关注如何利用元组及其主外键引用所构造的数据图上搜索包含给定关键字的元组连接结构.但是，传统方法所构造的数据图仅能描述关系之间存在主外键引用的元组间联系，无法描述单个关系内元组间的联系，因此无法实现数据库上包含递归语义的查询.针对该问题，定义了一种新的可同时描述主外键引用和表内关联关系的带权数据图.分别提出了数据图上面向递归语义关键字查询的节点和边权重评分方法.除此之外，鉴于计算分组最小Steiner树问题是一个NP-Complete问题，提出一个基于动态规划策略执行Dijkstra算法的枚举算法.最后，通过实验对算法进行了分析和验证.

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计算机软件与数据库研究

基于符号网络的两阶段融合社区发现算法

胡心专(1，2)，郭景峰(2，3)，赵月2，梁浩2

2016, 37(5): 915-920.

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目前针对符号网络社区发现研究越来越受到重视，CRA（Clustering Re-clustering Algorithm）算法代表比较流行的一种思路，即将社区划分过程分为两个阶段：第一步先删除负边，对剩余网络用传统社区发现算法进行社区划分；第二步再用符号网络特定社区质量评价函数调整分区.此类算法由于没有充分考虑负边信息而导致了划分不正确的问题.本文通过引入网络正密度，提出一种两阶段融合算法TFCRA（Two-stage Fusion Clustering Re-clustering Algorithm），在社区划分过程中，不再删除负边，通过网络正密度和社区正密度的比较调整带负边的顶点的归属.实验证明，TFCRA能解决CRA算法存在的对某些网络无法划分和从不同顶点出发可能导致划分出错的问题.

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计算机软件与数据库研究

基于社交标签和社交信任的概率矩阵分解推荐算法

王升升1，赵海燕1，陈庆奎1，曹健2

2016, 37(5): 921-926.

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协同过滤往往面临着数据稀疏性和冷启动问题，幸运的是，伴随着社交媒体的异军突起，社交网络产生了大量且丰富的社交特征数据信息（比如，标签，信任等）.然而，传统的推荐算法大都未能充分地利用社交特征数据信息.一些研究已经表明，利用标签或信任数据信息可以提高推荐的精度.基于评分、标签和信任数据信息可以反映用户的行为或物品的属性这个事实，基于概率矩阵分解模型，综合利用用户评分、用户标签、物品标签和用户信任数据信息提出了一种新的推荐算法STSTPMF.计算复杂度表明我们的方法具有可扩展性，能够处理非常大的数据集.在Last.fm数据集上表明我们的方法提高了推荐的精度，并且在一定程度上缓解了协同过滤面临的问题.

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计算机软件与数据库研究

基于LTS的软件构件组装行为适配研究

张驰

2016, 37(5): 927-932.

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在软件构件组装过程中，构件之间的兼容性是保证构件正确交互的前提，对于组装中的失配情况如何生成适配器使构件间正确协作是一个必须解决的重要问题.本文首先基于标签转换系统LTS对构件行为进行建模，将构件间交互动作映射关系表示为同步矢量，将矢量之间的时序关系定义为适配契约.然后分析了不同失配情况和适配对策.最后设计了适配算法，自动生成适配器规约，保证了在适配器的协调下不兼容的构件之间能够正确交互，并通过案例验证了方法的有效性.

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计算机软件与数据库研究

InSearch：一种高效的XML关键字查询算法

张晓琳，郝琨，郭丹丹，张换香，刘立新

2016, 37(5): 933-937.

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现有的XML关键字查询算法都是基于前缀编码，而这种编码方式会产生公共祖先重复比较CAR（Common Ancestor Repetition）问题.针对这一问题，提出一种基于区间编码的XML关键字查询算法InSearch（Interval Search）.该算法首先建立基于区间编码的区间索引InIndex（Interval Index），计算节点之间的最小范围值和最小公共祖先，遍历区间索引计算候选SLCA节点集合，过滤候选SLCA节点集合，得到SLCA节点集合.理论和实验结果表明，InSearch算法是一种高效的SLCA节点查询算法.

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计算机软件与数据库研究

基于情感权重的用户协同推荐模型

周国强1，刘旭1，杨锡慧2

2016, 37(5): 938-942.

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协同过滤推荐算法已经成为个性化推荐系统的关键技术，但由于项目空间上用户评分数据对项目描述的模糊性，导致基于评分数据的协同过滤推荐系统无法很好的表达用户对项目的偏好，以致在寻找相似性用户时存在不准确性.因此，本文通过引用情感计算这一概念，构建考虑权重的基于用户情感的协同过滤推荐算法，综合考虑用户的评分信息及情感评论信息，并通过调节用户的情感权重有效计算用户之间的相似性，从而寻找更符合自身偏好及情感的相似用户和推荐项目.实验结果表明，该算法有效提高了推荐系统中的用户真实感受及准确率.

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计算机软件与数据库研究

基于地理位置的个性化新闻混合推荐研究

陶永才1，李俊艳1，石磊1，卫琳2

2016, 37(5): 943-947.

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智能手机等移动设备的普及让用户可以随时随地阅读新闻，通过GPS可以获取用户阅读新闻的位置信息.用户在不同的地理位置，阅读兴趣也不相同.在进行个性化新闻推荐时，不仅要考虑用户的阅读兴趣，还要考虑用户所处的地理位置.本文提出一种基于地理位置的混合推荐算法（Hybrid Location-Based recommendation algorithm，HLB），使用DBSCAN聚类算法获取用户阅读新闻较多的地理位置及在相应位置阅读的新闻集合，获取用户在不同地理位置的长、短期阅读兴趣，对用户长期阅读兴趣采用基于内容的推荐方法，对用户短期阅读兴趣采用协同过滤推荐方法.HLB为用户在不同的地方进行不同的推荐，满足用户固定阅读需求的同时，增加推荐结果的多样性.实验证明，HLB能更准确的反映用户的阅读兴趣，与算法STPM、ClickB和LOGO-ARW相比，准确率提升了27.8%、22.1%和16.9%，召回率提升了28%、23.2%和18.3%，让用户有更好的阅读体验.

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计算机软件与数据库研究

基于时间段的动态用户兴趣度矩阵的新闻推荐研究

高兴1，杨秀梅(2，3)，孙咏3，李岩3

2016, 37(5): 948-951.

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针对新闻推荐系统对于推荐时效性的要求，提出基于时间段的动态用户兴趣度矩阵的推荐方法.充分考虑用户兴趣在一天中变化这一因素，根据用户不同时间段的点击记录建立用户兴趣度矩阵，实现新闻主题与用户兴趣度矩阵匹配并达到迅速推荐的目的.实验结果表明，本文提出的方法能够明显提高新闻推荐的速度和用户满意度.

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计算机软件与数据库研究

一种基于用户长短期兴趣的微博推荐方法

陈杰，刘学军，李斌

2016, 37(5): 952-956.

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针对为微博用户推荐符合其兴趣取向的个性化微博信息的问题，结合LDA主题模型，提出一种基于用户长短期兴趣（LSI）的微博推荐方法.LSI方法首先引入时间函数，推断出用户的稳定兴趣向量，通过对新发布的微博数据的内容进行聚类分组，以用户的稳定兴趣向量筛选与用户最匹配的分组，随后以网格索引的形式对选定的分组中微博进行查询，并与用户的近期兴趣关注点进行匹配和排序，最终形成推荐列表.实验验证了LSI方法较之传统方法更具有效性和高效性.

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计算机软件与数据库研究

情感词扩展对微博情感分类性能影响的实验分析

刘德喜

2016, 37(5): 957-965.

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微博情感分类是典型的情感分析任务之一，而情感词是很多情感分析方法的基础.由于手工情感词典的局限性，情感词的自动扩展经常作为情感分析的重要步骤，而情感词扩展方法的好坏也经常用情感分类等任务来间接评测.在中、英文两个语种的微博数据集上进行对比实验，详细地分析了通过典型的情感词扩展方法抽取的新情感词对微博主观性分类和倾向性分类的影响.实验中对比了中、英文两种语种、不同的情感词扩展方法、不同的情感强度计算方法、不同的微博情感分类方法、不同的候选情感词词性、不同的种子情感词典、以及不同的微博情感分类测试集，透过多个视角，观察和分析情感词扩展在微博情感分类中作用，为相关研究工作提供参照或证据.

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计算机软件与数据库研究

测试驱动的OpenFlow协议建模

吕亮亮1，阮宏玮(1，2)，董路路1，李华(1，2)

2016, 37(5): 966-971.

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对OpenFlow协议的形式化建模进行了研究，提出一种基于测试驱动的形式化建模新方法，首先，该方法在OpenFlow协议形式化建模之初就考虑它的测试例生成，然后对OpenFlow协议的通信过程进行了分析，并将其划分为三个阶段，最终得出先分段，再分角色对OpenFlow协议进行建模，并根据模型生成可执行测试例，用于测试支持OpenFlow协议的各种设备和控制器是否符合规范.对OpenFlow协议通信的第一个阶段—Hello消息，采用提出的方法进行了建模及测试例生成实验，实验结果表明，该方法有效简化了OpenFlow协议的形式化建模及测试例生成过程.

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计算机软件与数据库研究

关系概念的Web文本主题抽取模型研究

程春雷(1，2)，夏家莉1，曹重华1，李光泉1，曹中华1

2016, 37(5): 972-977.

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Web文本主题抽取是文本分类与知识发现的研究热点，既有的抽取方法一般存在主题粒度确定、主题语义解释、新网络词汇识别等难题，限制了其在开放应用领域的使用效果.论文借助百度百科词条背景，基于关系概念的概念分层以及主题连通的思想，面向中文文本构建了关系概念主题抽取模型(relational concept topic model，RCTM)， RCTM模拟人的概念局部识别，上下文语境理解的并行阅读方式，由此实现中文文本的主题抽取.RCTM中主题的表达相对独立、语义连通灵活，主题的描述具有更好的通用性与可解释性，为Web文本主题抽取提供了新的研究思路.实验表明，RCTM具有良好的主题抽取准确率，文本抽取出的主题词，简洁直观、可解释性好.针对开放的WEB文本，具有更好的通用性、稳定性.

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计算机软件与数据库研究

常态迭代事件流中的批匹配探测方法

张昕，赵娜，宋宝燕

2016, 37(5): 978-981.

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随着RFID技术的日益成熟，从海量的基本事件中查找相关联的事件，以次来发现深层次语义上的复合事件成为研究趋势.由于非自发事件的存在，复合事件的探测充满了挑战.近年来，研究者对非自发事件探测进行了大量研究，并取得了丰硕的成果.深入研究批匹配现象，提出一种具有批匹配消耗策略的RFID复合事件探测方法.通过提出新编年体上下文和间隔事件的定义，利用间隔事件在新编年体上下文中探测迭代事件，从而有效的解决了需要批匹配的复合事件探测的问题，这对需要批匹配的生活场景的应用具有深刻的意义，同时经过实验表明该探测方法具有更高的处理速度并占用较少的空间.

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人工智能与算法研究

粗证据合成的一致性研究

李松彬，王加阳，陈林书

2016, 37(5): 982-986.

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粗糙集理论与证据理论都是处理不确定性问题最重要的工具．在粗糙集理论中利用划分来描述集合的上、下近似，从而获取知识的不确定性．而证据理论使用证据函数来表示知识的不确定性．本文在粗糙集与证据理论的体系结构基础上，分析了粗糙集与证据理论两者中合成质量函数的不同，并对粗糙集理论中由划分的交运算获取的质量函数与证据理论中由证据的正交和运算获取的质量函数之间的关系进行了研究．证明了在满足一定条件的划分中，由划分的交运算获取的质量函数与证据的正交和运算获取的质量函数对应相等的结论．从而进一步澄清了粗糙集中由划分获取的质量函数与证据的正交和运算所获取的质量函数之间的关系．

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人工智能与算法研究

加权集合覆盖问题的加权分治算法

胡琳琳，宁爱兵，黄飞，刘志民，张惠珍

2016, 37(5): 987-991.

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加权分治技术是一种用于算法分析和设计的新方法，该技术通过对处理对象按不同重要程度而赋予不同的权值来更加精确的描述算法分支子问题规模的大小，从而降低算法的时间复杂度.分支降阶技术是广泛用于求解组合优化领域难题的技术之一，该技术的核心思想是将原问题分支成若干个子问题，并用递归来求解这些子问题.加权集合覆盖问题是一个典型的NP难题，利用加权分治技术对集合覆盖问题进行研究，给出了一个精确算法，降低了算法的时间复杂度.在进行算法处理之前，将问题转换成二分图，并提出相应的降阶规则，将原问题的规模进行了缩小，在此基础上运用加权分治技术来分析其算法的复杂度.研究表明运用加权分治技术能够得到较传统算法更精确的时间复杂度.

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人工智能与算法研究

一种基于粗糙集核值的克隆选择算法

谢新林，续欣莹，谢珺，阎高伟

2016, 37(5): 992-996.

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针对传统克隆选择算法在变异时存在的盲目性和随机性而导致的退化现象以及容易陷入局部最优等问题，本文以生物免疫机制中抗体是由稳定区和可变区构成为理论支撑，利用粗糙集中的核值概念，提出了一种基于粗糙集核值的克隆选择算法.该算法用核值构造稳定区，使每一代优秀抗体的核信息在成熟的过程中保持不变，只对可变区进行变异操作，使得变异具有稳定性和向最优解靠近的方向性.实验部分采用经典的测试函数对两种算法的性能进行测试对比.实验结果表明该算法在收敛速度、抗体多样性以及避免早熟等方面均比传统克隆选择算法具有更好的效果，且算法在迭代后期还具有较强的局部搜索能力.

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人工智能与算法研究

面向海量自体的检测器反向生成算法

蔡涛1，王伟生1，牛德姣1，倪晓蓉1，胡永良2

2016, 37(5): 997-1001.

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检测器生成算法是影响人工免疫系统性能的重要因素之一，在大数据环境下由于自体数量的庞大使得现有检测器生成算法无法在有限时间内构建出成熟检测器集.在前期使用MapReduce模型构建分布式检测器生成系统的基础上，分析影响算法效率的主要因素；设计了MapReverseReduce模型构建检测器反向生成算法；通过Reverse阶段反转Map阶段的检查结果并将非法检测器键值对发送给Reduce阶段进行成熟检测器筛选，提高海量自体时人工免疫系统生成检测器的效率；最后在Hadoop集群中分别使用MapReduce模型和MapReverseReduce模型实现检测器生成算法的原型系统，并使用CERT synthethic sendmail data数据集进行测试与分析，验证了使用MapReverseReduce模型生成检测器的时间开销只有使用MapReduce模型时的5.22%～19.07%，并在自体数量不断增加时保持算法时间开销的稳定.

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人工智能与算法研究

应用临界多边形方法与小生境遗传算法求解不规则排样问题

刘海明，周炯，吴忻生

2016, 37(5): 1002-1007.

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针对现代制造业中广泛存在的不规则排样问题进行了研究，提出一种基于临界多边形排样策略和小生境遗传算法的排样优化算法.算法通过改进的移动碰撞法计算零件之间的临界多边形，以确定最佳的零件靠接排放位置；通过基于小生境策略的遗传算法优化零件的排样顺序，确定最佳排样序列.对所提出的排样优化算法作了实验测试和算法评估，验证算法的可行性与有效性.排样实验结果表明，该算法能够用于求解不规则排样问题，且在一定程度上优于已有算法，能够提高材料利用率.

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人工智能与算法研究

林地小班数据划分的K均值聚类优化算法研究

吴琰

2016, 37(5): 1008-1011.

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在并行数据库中，空间数据集的数据均衡性和区域邻接性是影响空间查询和空间分析效率的关键因素.已有的并行数据库划分算法不能同时满足林地小班数据划分的数据均衡性和区域邻接性.提出一种基于K均值聚类的优化算法，该算法重新设计了K均值聚类算法的初始点选择方法与聚类完成后的调整方法，保证了聚类中空间数据的均衡性和邻接性.实验证明，该方法极大地提高了空间数据并行查询和空间分析的效率.

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人工智能与算法研究

可变程度多粒度粗糙集

沈家兰，汪小燕，申元霞

2016, 37(5): 1012-1016.

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在融入一定程度误差的分类思想下，在多粒度粗糙集模型基础上，对不完备信息系统，提出基于限制容差关系的程度多粒度粗糙集，包括程度乐观多粒度粗糙集和程度悲观多粒度粗糙集.通过分析程度乐观多粒度粗糙集和程度悲观多粒度粗糙集的不足之处，提出一种可变程度多粒度粗糙集模型.研究可变程度多粒度粗糙集、程度乐观多粒度和程度悲观多粒度粗糙集的性质.可变程度多粒度粗糙集在一定程度上提高了精度，使分类更加有效，实例分析的结果也验证了该理论的可行性.

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图形与图像技术

由叶轮廓生成叶脉的树叶建模与绘制

仲兰芬(1，2)，王文忠3

2016, 37(5): 1017-1021.

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为提高大型虚拟场景中树叶绘制速度和真实感，提出一种通过包含边缘轮廓和主叶脉的树叶草图生成三维树叶的方法.对轮廓点集进行均匀化和对称化预处理后，根据一定夹角找到轮廓点集与主叶脉点集间最短距离的点生成侧叶脉.叶面的整体弯曲根据主叶脉形态分为直线型或弯曲型两种，需要随主叶脉形态变换轮廓点集中点的位置实现.对由侧叶脉与主叶脉共同控制生成的叶面三角网格添加随机性扰动实现叶面的凸凹特征.进一步在此算法的基础上，通过缩小二维轮廓点、主叶脉点间的距离和减少点的数量的方法模拟树叶的动态生长；并在简单风场模型下，通过计算风力对轮廓、主叶脉的形变模拟树叶的风动特征.生成树叶结果逼真、数据量小，适合于树叶绘制量大的场景中使用.

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图形与图像技术

基于AONT的多秘密图像共享方案

冯斌1，罗欣剑1，庄茹涵1，郭成1，李明楚1，宁瞰2

2016, 37(5): 1022-1026.

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以Shamir的（t，n）门限共享方案为基础，利用数字隐写的方法实现了一个多秘密图像共享方案.在使用（t，n）门限方案得到n幅秘密图像之后，本文方案利用全有或全无转换（All-or-Nothing Transform，AONT）来加密这些图像，然后将其嵌入到载体图像中得到n幅隐秘图像，并将这些隐秘图像分配给n个参与者.只有在得到至少t幅图像信息时，才能无损地还原出原始秘密图像；并且当n幅隐秘图像中有少数丢失或损坏时，利用本方案仍能重构出原始图像.

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图形与图像技术

简单视觉概念获取方法及在图像识别中的应用

随婷婷，王晓峰

2016, 37(5): 1027-1032.

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以经典概念为基础，定义视觉概念具备动态变化性和阶段稳定性的新特性，提出一种简单视觉概念获取方法.该获取方法模拟人脑形成概念的层次结构，将视觉概念形成过程分为初级视觉信息处理层、中级视觉信息处理层以及高级视觉信息处理层三层.首先，定位图像中目标区域，并进行去噪处理和轮廓提取；结合模板筛选、HMAX模型对目标对象进行学习，获取底层特征；综合各项特征，形成视觉概念供图像识别使用.通过与目前流行算法的对比实验，简单视觉概念获取方法不仅能形成具备新特性的视觉概念，同时具有较高的识别效果.

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图形与图像技术

大规模森林多精度生长仿真模型及其计算加速算法

汤颖，嵇海锋，盛风帆，范菁

2016, 37(5): 1033-1038.

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既能高效快速模拟大规模森林的生长，又能根据资源量来精确模拟局部树木的生长，是森林生长仿真计算中的重要问题，但以往的方法很难同时达到这两个要求.提出一种适用于GPU并行加速计算的，同时兼顾大规模森林场景仿真和局部样地树木生长仿真的计算模型.在基于SORTIE模型快速计算大规模森林场景的生长演化情况的基础上，引入了改进的植物影响圈模型（field of neighborhood，FON）模型对森林局部区域进行精细仿真，从而实现一种大规模森林的多精度仿真模型.本文进一步利用了通用图形处理器（graphic processing unit，GPU）并行计算特性设计了上述模型适用于统一计算架构（compute unified device architecture，CUDA）的计算加速算法.应用上述模型和算法，本文针对斜坡样地上不同树种的生长进行生长仿真模拟.计算结果表明模型和加速算法是非常有效的.

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图形与图像技术

结合Harris角点的栅格状雷达的检测方法

赵敏达1，李峰1，孙涛2，凌强1

2016, 37(5): 1039-1043.

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栅格状雷达是现实中应用比较广泛的一种雷达，在复杂形变和场景下对其的检测具有重要的意义.阐述了一种新的栅格状雷达的检测方法，充分挖掘栅格状雷达的特征、提高了检测的鲁棒性和准确率.该方法首先对原图像进行一定的预处理以强化图像中的栅格形状特征，综合运用霍夫直线检测和Harris角点检测提取出直线交叉点等处的强角点，然后根据强角点的分布规律和密集程度，并结合基于颜色和位置的聚类结果，运用一定的判别准则判断图像中的图像中是否有雷达，并且在图像中有雷达的情况下将雷达区域分割出来.在由80张含有雷达和80张不含雷达的图片库上实验，在图像中有雷达时识别正确且分割区域正确的准确率可以达到88.75%，与经典算法“BOF+SIFT”和“HOG”相比拥有更好的性能；并且本方法针对亮度、尺度和旋转均具有不变性.

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图形与图像技术

基于局部比率二元模式的纹理分类算法

樊恒1，陈仲民2，向金海2

2016, 37(5): 1044-1047.

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局部二元模式（Local Binary Pattern，LBP）在纹理分类中具有广泛应用，然而现有的LBP分类方法易受到噪声的影响，鲁棒性并不高.为解决这个问题，提出一种利用像素邻域信息实现纹理图像分类的局部比率二元模式方法.该方法考虑到噪声的随机性及图像中像素的局部相似性，使用像素的局部邻域向量来表示此像素及其强度，能够减小噪声带来的影响，并通过局部比率实现中心点像素与邻域像素的比较.实验表明，提出的方法与经典的LBP方法及几种改进的LBP方法相比，具有较强的分类能力，同时对图像中的噪声具有较好的鲁棒性.

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图形与图像技术

基于多模板卷积的人脸确认算法

蓝章礼1，王丹妹(1，2)，兰全祥(1，3)

2016, 37(5): 1048-1051.

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提出一种多模板卷积与动态规划相结合的人脸确认算法，利用阈值原理判断待检图像是否为人脸.首先利用人脸样本图像训练得到人脸模板、双眼模板和嘴鼻模板的权重系数和最优阈值；然后裁剪出待检图像人脸、双眼、嘴鼻区域并进行尺寸、像素值归一化处理；之后计算不同区域与其模板卷积值，并利用模板权重加权求和得到人脸确认最终卷积值；最后通过最优阈值与卷积值关系判断待检图像是否为人脸.为验证方法的正确性、有效性，分别利用人脸图像、非人脸图像进行实验，在本文使用的实验库中成功确认率达94%、84%以上.

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图形与图像技术

SIFT优化算法及其在全景拼接图像配准中的应用

兰红，洪玉欢，高晓林

2016, 37(5): 1052-1056.

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应用于全景拼接中的SIFT算法存在计算量较大、容易产生误匹配等不足，为提高全景拼接图像输出的效率，得到清晰的拼接图，提出一种优化的SIFT配准算法.优化算法首先采用基于拉普拉斯算子的图像边缘锐化处理，提取分块图像特征，再依据单元信息投影熵矢量欧式距离最小揣度进行特征匹配，最后利用改进的随机抽样一致性算法剔除错误匹配.实验证明，与原始SIFT配准算法相比，优化算法能够有效提高算法效率、减少错误匹配，取得了较好的匹配效果.

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图形与图像技术

基于NSCT域二次模糊相关性的运动模糊置换混叠图像盲分离

段新涛(1，2)，王婧娟(1，2)，范晓艳1

2016, 37(5): 1057-1061.

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针对一类运动模糊置换混叠图像盲分离问题，提出一种基于NSCT域的二次模糊相关性的盲分离算法.首先，对置换混叠图像进行运动模糊，把原图像与相应的运动模糊图像分别在NSCT域上进行稀疏分解，得到各自的低频子带系数和各带通方向子带系数；其次，利用系数的冗余特性求其和图像；然后，对和图像分块，估计各对应子块的相关系数，对其采用阈值化操作分离出置换图像.实验结果表明，采用本算法在置换图像的运动模糊方向、模糊度、大小、位置和个数未知情况下对运动模糊置换混叠图像实现了有效的分离效果，并且对置换图像的正确分离率高于二次模糊相关性置换混叠图像盲分离和小波变换二次模糊相关性盲分离方法.

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图形与图像技术

自适应阈值的Prewitt地质图像边缘检测算法

刘天时，魏雨，李湘眷

2016, 37(5): 1062-1065.

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在地质图像边缘检测中，现有Prewitt相关算法存在边缘识别率低、准确性差、阈值设定随机性大等问题，为此提出一种自适应阈值的Prewitt地质图像边缘检测算法.通过对每个像素点的八组梯度中互相垂直的梯度对求范数，来增强图像边缘；最后取整幅图像的灰度均值作为阈值来识别图像的边缘像素和背景像素.实验表明，相对于现有算法，改进Prewitt算法计算量小，获取的边缘线条细节更加完整清晰.

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图形与图像技术

一种图像序列的细微运动放大算法

訾玲玲，丛鑫

2016, 37(5): 1066-1070.

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为更好地描述具有细微运动图像序列的运动细节，揭示潜在运动信息，提出一种细微运动放大算法.设计了基于欧拉放大的图像序列时空处理方法，获得运动放大图像序列；提出基于视觉显著性的运动区域检测方法，获取准确的细微运动区域；最后设计了基于区域的运动细节增强方案，提高了运动区域的清晰度，减轻了运动放大所引入的瑕疵.以上述方法为基础，最终可获取高质量的运动放大图像序列.与最新的图像运动放大算法对比的实验结果表明，提出的算法更为准确地表征图像中对象的运动细节，同时在客观量化评价指标上取得了更好的效果.

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计算机网络与信息安全

一种改进的复杂网络链路预测算法

刘大伟1，吕元娜3，余智华(1，2)

2016, 37(5): 1071-1074.

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复杂网络的模式与演化分析具有重要的研究和应用价值，链路预测问题是其中一个研究热点.当前学者们提出了很多基于局部信息的相似性指标和链路预测算法，但是在应用于真实网络尤其是社交网络时，随着对网络宏观的演化模式与微观的链接生成机制的深入研究，链路预测算法的准确性仍有很大的提升空间.本文在现有算法基础上考虑网络同质性，分析局部结构内部的关联模式，将局部共同邻居集合根据全局最短路径信息进行建模，提出一种改进的链路预测方法：局部差异融合算法.该算法不仅保持了链接与节点之间的相似性的密切相关，而且反映了共同邻居集合内部的差异性.在各种真实网络数据集上的实验证实了本文提出算法的有效性.

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计算机网络与信息安全

基于路由和位置感知的Ad Hoc网络服务发现

王新颖1，何克清2，吴钊1，熊伟(1，2)，彭珍连2

2016, 37(5): 1075-1078.

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服务发现能力是有效应用Ad Hoc网络的基本要求.在分析现有的Ad Hoc网络服务发现方法基础上，提出一种基于路由和位置感知的Ad Hoc网络服务发现方法.该方法基于AODV路由协议，将服务发现和路由发现合并为一个过程，在路由发现的同时进行服务发现，能提高服务发现效率，降低消息开销；又由于在服务回复消息中引入了经纬度位置信息，可以帮助请求节点感知发现距离自己最近的服务提供者，达到快速救援目的.实验结果表明，与同类的服务发现方法相比，该方法在时延、消息开销方面具有较大的优越性.

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计算机网络与信息安全

拓扑一致性绿色虚拟网络映射算法

彭利民

2016, 37(5): 1079-1083.

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当前网络系统的高能耗、低效率等问题日益显著，并逐渐成为限制网络规模和网络服务能力的瓶颈.针对网络虚拟化环境中的能耗问题，根据网络拓扑属性以及底层物理网络中物理节点和网络设备的能耗特性，建立网络拓扑一致性、高效节能的虚拟网络映射模型，将相邻的虚拟节点映射到能耗增幅较小的邻接物理节点上，同时协调使用最小能耗路由算法，将虚拟链路映射到能耗最小的物理路径上.仿真实验表明，TAG-VNM算法有效地提高了休眠物理节点和休眠物理链路数量，显著地降低了虚拟网络映射的资源代价和系统能耗.

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计算机网络与信息安全

RBAC中职责分离策略的一致性分析与判定方法

熊厚仁，陈性元，杜学绘，刘洋

2016, 37(5): 1084-1090.

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针对基于角色的访问控制模型中职责分离策略易存在冗余、冲突等一致性问题，提出一种职责分离策略的一致性分析与判定方法.从职责分离策略之间的一致性和职责分离策略与权限衍生关系之间的一致性两个方面对职责分离策略的一致性问题进行了分析.分别对两种一致性问题进行了形式化定义并给出了相应判定定理.基于一致性判定定理，给出了职责分离策略的一致性判定算法，从正确性和复杂度两个方面分析了算法的正确性和执行效率，说明算法可有效判定系统中职责分离策略的一致性.最后，实例分析验证了一致性分析与判定方法的可行性和算法的有效性.

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计算机网络与信息安全

基于生命周期控制的电子文件安全删除方案

沈薇薇，熊金波，黄阳群，姚志强

2016, 37(5): 1091-1096.

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针对当前电子文件传播过程中无法控制他人使用时间的弊端，提出一种基于生命周期控制的电子文件安全删除方案：首先使用对称密钥加密原始文件获得密文文件，对称密钥与生命周期信息组合生成文件头并使用公钥加密获得文件头密文，文件头密文与密文文件封装成电子文件安全删除对象（Electronic File Assured Deletion Object，FAO）后可通过存储到云服务器、社交网络或直接发送给授权用户等多种方式对其进行安全共享.授权用户在非生命周期内无法访问FAO，并且当文件过期后，系统调用数据擦除程序对FAO进行永久删除，从而达到控制文件生命周期及安全删除的效果.实验分析表明该方案能有效删除过期的FAO，具有较低的开销，并能够控制电子文件生命周期，有效保障电子文件的隐私安全.

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计算机网络与信息安全

一种面向智能电网的隐私保护数据聚合协议

余勇1，叶云1，黄刘生(2，3)，林为民1，胡杰(2，3)，高鹏1，李尼格1

2016, 37(5): 1097-1101.

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智能电网是传统电网向现代电网的升级和跨越，通过利用用户实时的用电信息可以对电网进行智能化的管理，但这也会泄露用户的用电隐私.数据聚合是智能电网中的一项基本功能，针对智能电网的特点，提出一种安全高效的数据聚合方式，利用DGK密码体制对用户的用电数据加密，可以有效地保护数据隐私不被泄露.然后利用双线性映射来验证加密后的数据的完整性，可以检测数据是否是伪造或篡改的.这篇文章还考虑到聚合树的动态变化情况，使得聚合树具有良好的扩展性.

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其它

通过缓存压缩提高磁盘性能

江文1，邓玉辉(1，2)，孟小华1，谢俊杰1

2016, 37(5): 1102-1106.

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过去的20年里面，主存与硬盘的性能差距以每年50%的速度飞速扩大.造成这种局面的主要原因是磁盘机械器件延迟导致的其性能提升缓慢（每年8%的性能提升）.磁盘内部缓存管理对于磁盘的性能有着重要的影响，因为它起到平衡快总线与慢机械器件的中间栋梁作用.缓存介质一般为SRAM，成本昂贵并且容量低.因此，磁盘生产商不会给磁盘装备大容量的缓存.本文提出了一个新的思路来改善这个问题，通过压缩磁盘缓存，提高缓存有效容量以预取更多的数据.为了降低压缩所带来的复杂度与负作用，我们只压缩读请求服务后预取的数据.通过Disksim模拟实现，并测试合成负载，我们得到了较好的结果.实验证明，随着压缩率的改善，磁盘平均响应时间最大减少435%，命中率最高提高到3倍.

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其它

基于CASA的噪声环境下的话者辨认

李冬冬，唐建，李然军，李辉

2016, 37(5): 1107-1111.

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传统的说话人识别系统在噪声环境下的识别率较低.基于计算听觉场景分析得到的二值掩码可以对噪声占主导部分进行重建，从而将与说话人相关的被破坏的信息重建起来.但是重建的效果受到该帧中可靠帧的比例的影响.因此，根据提取的二值掩码来设定阈值，从而对测试特征的帧进行选取，将测试特征的帧划分为三类，分别用于重建、保留和丢弃.最终使用重建后的帧和保留的帧进行后续处理，并用于识别过程.实验结果表明，相较于原来的重建系统，该算法的识别率有了一定的提高.

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其它

Cocos2d-x游戏引擎的GPU功耗优化策略

高策，孙贝磊，周学海，李曦

2016, 37(5): 1112-1116.

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游戏是移动设备上功耗很高的一类应用，降低游戏功耗对提升移动设备的续航时间有重要意义.本文在Cocos2d-x-3.2游戏引擎上分析游戏画面与GPU渲染时间之间的关系，提出一种计算模型预测每一帧画面的GPU渲染时间，并利用该模型实现一种DVFS算法——“onframe”算法来降低GPU的功耗.“onframe”算法根据每一帧的预测渲染时间和游戏的设计帧率，计算满足每一帧性能需求的最优GPU频率.最后通过实验将“onframe”算法与Android系统提供的系统级GPU功耗优化策略进行比较，表明“onframe”算法可以更有效地降低GPU功耗并且不对游戏性能产生明显影响.

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其它

基于UML顺序图的地铁联锁测试用例生成方法

黄平霞，董昱

2016, 37(5): 1117-1120.

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地铁计算机联锁作为保证安全的重要设备，定期对其测试至关重要.为了设计具有高效率的联锁功能测试用例，提出一种基于顺序图形式化描述的测试用例生成方法.首先对待测系统功能建立UML顺序图模型，并对其进行场景分析；基于图论中有向图的含义，由UML模型构造有向图；以深度优先算法遍历有向图的连通性来确定测试路径，最后组合约束条件及测试场景生成测试用例集.以选排进路生成测试用例过程，验证了该方法能够避免重复生成测试用例，从而能够减少测试工作量.

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