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ISSN 1000-1239 CN 11-1777/TP

当期目录

2005年 第42卷 第11期    出版日期:2005-11-15
论文
定性Dempster-Shafer理论
牟克典 林作铨
2005, 42(11):  1833-1842. 
摘要 ( 599 )   HTML ( 2)   PDF (564KB) ( 423 )  
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采用一个全序的符号值集合来代替数值信任度集合[0,1],提出定性Dempster-Shafer理论来处理既有不确定性又有不精确性的推理问题.首先,定义了适合对不确定性进行定性表达和推理的定性mass函数、定性信任函数等概念,并且研究了这些概念之间的基本关系;其次,详细讨论了定性证据合成问题,提出了基于平均策略的证据合成规则.这种定性Dempster-Shafer理论与其他相关理论相比,既通过在定性领域重新定义Dempster-Shafer理论的基本概念,继承了Dempster-Shafer理论在不确定推理方面的主要特点,同时又具有适合对不精确性操作的既有严格定义又符合直观特性的定性算子,因此更适合基于Dempster-Shafer理论框架不精确表示和处理不确定性.
基于描述逻辑的Agent组织
张新良 石纯一
2005, 42(11):  1843-1848. 
摘要 ( 406 )   HTML ( 1)   PDF (353KB) ( 441 )  
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描述逻辑是基于对象的知识表示形式.已有的描述逻辑没有考虑组织目标,不适合描述多Agent组织模型.针对这个问题,首先给出多Agent组织的模型,结合组织目标考虑组织、子组织之间的关系.基于此模型,提出描述逻辑ALCA框架,用以描述结合目标任务的多Agent组织,证明了ALCA是可判定的,给出一个ALCA的可满足性判定算法.最后通过一个例子说明ALCA的描述性.
一个基于多阶段的多Agent多问题协商框架
王黎明, 黄厚宽,
2005, 42(11):  1849-1855. 
摘要 ( 246 )   HTML ( 1)   PDF (414KB) ( 446 )  
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多问题协商是电子交易中的关键问题.多Agent技术的不断成熟为这个问题的解决提供了有效的途径.提出了一个以理性Agent为基础的基于多阶段的多问题协商框架,该框架在时间约束下适用于信息不完全的场景,它描述了多问题的价格协商.为了降低多问题协商的复杂性,它将多问题协商分解为多阶段协商,每个阶段的大小(问题数)相同.阶段数和顺序在协商前确定,每个阶段中的问题顺序在协商中确定.在阶段大小相同的情况下,对给定协商问题的分解,框架能给出优化协商议程(agenda).尤其是框架能为参与协商的Agent建立学习系统(LS),以增强Agent的学习能力.最后基于这个框架实现了一个原型系统,原型系统证明这个框架是有效的.
获胜者确定问题的建模与启发式算法
白鉴聪 常会友 衣 杨
2005, 42(11):  1856-1861. 
摘要 ( 297 )   HTML ( 0)   PDF (301KB) ( 534 )  
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获胜者确定问题是组合拍卖机制的核心问题.因此,对基于OR与XOR标集的获胜者确定问题建立了0-1规划模型,并且提出了免疫算子与单亲算子相结合的启发式算法.提出多个启发式规则以扩大标比较范围,并应用在预处理中缩减解空间.设计了多个评价函数评估标的优劣,从而将特征知识引入到免疫算子中.仿真实验表明,对大规模问题的求解具有良好的寻优效率和求解质量,免疫算子对达优率和收敛速度都有着明显的提升作用.
局部线性与One-Class结合的科技文本分类方法
姚力群, 陶 卿,
2005, 42(11):  1862-1869. 
摘要 ( 415 )   HTML ( 1)   PDF (406KB) ( 477 )  
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结合了局部线性和One-Class的思想对科技文本分类问题进行了研究,利用局部线性的思想寻找文本样本的内在支撑流形,利用One-Class的思想确定正负样本的分界面.与K近邻算法、线性SVM算法和One-Class问题的SVM算法相比,给出的科技文本分类方法具有分类精度高、参数估计简便、正负样本分类精度可控制等优点,为解决科技文献的分类问题提供了一条有效的途径.
基于曲线拟合的手形生物特征认证新算法
郭振滨 裘正定
2005, 42(11):  1870-1875. 
摘要 ( 340 )   HTML ( 1)   PDF (332KB) ( 515 )  
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针对手形的特点和现有手形认证方法的不足,提出了一种基于曲线拟合的手形生物特征认证新算法.该算法使用手指轮廓拟合曲线的系数作为手形的特征,使用曲线距离函数进行匹配认证,进一步导出基于曲线系数进行求解的简化方法.实验表明,该算法的认证错误接收率和错误拒绝率之和达到1%以下;与现有的手形认证方法相比,该算法在认证的准确率、鲁棒性和运算量方面具有良好的综合性能.
混合视频编码控制中一种新的自适应Lagrange乘数选取模型
周树民, 李锦涛, 黄 晁, 宋 磊,
2005, 42(11):  1876-1881. 
摘要 ( 400 )   HTML ( 1)   PDF (380KB) ( 577 )  
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目前广为采用的Lagrange乘数选取模型λ=cQ2(平方模型SM)是在基于乘数λ为独立于失真D和比特率R的常数这一假定而得出的.但实际上根据实验观察和理论分析可知,相对于D和R乘数λ不能看做是独立的常数.基于这一命题,从理论推理的角度提出了新的乘数模型(二次函数-对数模型QLM).该模型相对于平方模型,理论上更为合理,而且实验分析也表明,采用该模型后R-D性能得到了提高(平均提高0.03dB),从而证明了所提模型的合理性.
小波滤波器低功耗并行的VLSI结构设计
兰旭光 郑南宁 薛建儒 王 飞 刘跃虎
2005, 42(11):  1889-1895. 
摘要 ( 374 )   HTML ( 1)   PDF (469KB) ( 437 )  
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提出一种基于行和提升算法,实现JPEG2000编码系统中的小波正反变换(discrete wavelet transform)的低功耗、并行的VLSI结构设计方法.利用该方法所得结构一次处理两行数据,分时复用行处理器,使行处理器内以及行、列处理器实现并行处理,且最小化行缓存.对称扩展通过嵌入式电路实现,整个结构采用流水线设计方法优化,加快了变换速度,增加了硬件资源利用率,降低了功耗,效率几乎达到100%.小波滤波器正反变换结构已经经过FPGA验证,可作为单独的IP核应用于正在开发的JPEG2000图像编解码芯片中.
基于图像特征和超混沌迭代的图像认证算法
王兴元 石其江
2005, 42(11):  1896-1902. 
摘要 ( 408 )   HTML ( 0)   PDF (785KB) ( 555 )  
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提出了一种基于图像特征和超混沌迭代的图像认证算法.该算法从原始图像的小波分解中提取低频分量,并从其边缘中找出稳定的特征点,结合水印图像信息进行超混沌迭代得到索引集,版权者和第三信任方用私钥将索引集进行数字签名和加盖时间戳.水印的认证利用了第三信任方和版权者的公钥,而不需要原始图像参与.研究结果表明:该算法对噪声、滤波、压缩、旋转等图像处理方法具有较好的鲁棒性.
一种基于加权色彩直方图的快速图像检索方法
邢 强 袁保宗 唐晓芳
2005, 42(11):  1903-1910. 
摘要 ( 539 )   HTML ( 2)   PDF (721KB) ( 667 )  
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传统的基于颜色直方图的彩色图像检索方法的缺陷非常明显.首先是数据存储和运算量大,更重要的是在光照条件改变的情况下,图像检索效果不理想.为克服此缺陷,提出了一种基于加权色彩直方图的快速图像检索方法,它利用光照不变性模型,消除光照变化对图像的影响,并对归一化后的二维色彩直方图图像在加权后进行子波变换和DCT压缩,其中根据色彩直方图图像的像素点对应色彩值在原始图像中所占的比例,对该像素点的灰度值进行加权.实验结果表明,此方法不仅检索效果比传统方法有所提高,同时图像检索的平均耗时也大大降低.
一种新的多普勒中心频率实时估计算法
刘 波, , 王贞松, 姚 萍, 李明峰,
2005, 42(11):  1911-1917. 
摘要 ( 550 )   HTML ( 3)   PDF (416KB) ( 597 )  
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针对可编程器件实现合成孔径雷达多普勒中心频率实时估计问题,提出了复符号估计算法.新算法利用合成孔径雷达回波先验零均值圆对称复高斯分布统计特性,运用复反正弦定律非线性估计回波相关值,降低了多普勒中心频率估计复杂度,适合硬件实现.分析和仿真结果表明,与已有的符号多普勒中心频率估计算法相比,复符号多普勒中心频率估计算法不但大大降低了运算量和相应硬件的实现面积,提高了整个多普勒中心频率估计运算部件的运行效率,而且具有与其相当的估计性能.
基于比特承诺的计算安全量子密码协议
吕 欣, 冯登国,
2005, 42(11):  1918-1923. 
摘要 ( 800 )   HTML ( 5)   PDF (335KB) ( 695 )  
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比特承诺是重要的密码学元素,在复杂密码协议设计(如:零知识证明)中扮演着重要角色.Mayers,Lo和Chau分别独立证明了所有无条件安全的量子比特承诺方案都是不安全的,即著名的Mayers-Lo-Chau不可行定理.但这并不排除存在计算安全的量子比特承诺.2000年,Dumais等人给出了一个基于计算假设的量子单向置换可以用于构造计算安全的比特承诺方案.利用纠错码的方法,把量子比特承诺扩展成量子多比特承诺方案,并证明了所给方案的隐蔽性质和约束性质.以比特承诺方案为基础,给出了量子数字签名和量子加密认证方案的设计方法, 并给出了协议的安全性证明.
对两个防欺诈秘密共享方案的安全性注记
王贵林, 卿斯汉,
2005, 42(11):  1924-1927. 
摘要 ( 323 )   HTML ( 1)   PDF (245KB) ( 438 )  
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在(t, n)秘密共享体制中,秘密分配者将一个秘密信息分成n个秘密片断,然后让n个保存者每人保留一个片断.当需要恢复秘密信息时,任意t个秘密保存者拿出他们持有的秘密片断后,就可按既定的公开算法恢复出该秘密.在秘密恢复阶段,如何有效地鉴别每个秘密片断的真假是一个重要的研究问题.最近,费如纯等学者提出了两个基于RSA和单向函数的防欺诈秘密共享方案.但他们的方案实际上不具备防欺的功能,因为不良的秘密保存者可以非常容易地伪造假的、但能满足检验等式的秘密片断.由此导致的后果是,被欺骗的诚实保存者误以为恢复出的秘密信息是正确的.
一种新的网络故障诊断方法——FTFD
李千目, 许满武, 杨 云, 张 宏, 刘凤玉,
2005, 42(11):  1928-1933. 
摘要 ( 1440 )   HTML ( 0)   PDF (401KB) ( 565 )  
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通过对网络状态和故障指标进行形式化分析,提出一种基于模糊事件的故障检测方法(FTFD),该方法通过建立状态检测函数,能将比较复杂、模糊性强的网络故障问题用精确的数学转换方法来解决,从而获得比较精确的结果.应用FTFD诊断网络故障不仅能有效降低漏报率和误报率,而且使实时故障诊断成为可能.原型系统证实了该方法的可行性,获得了在实时环境中网络故障诊断的技术效果.
一种基于Agent的自适应的分布式入侵检测系统
王 晋 李德全 冯登国
2005, 42(11):  1934-1939. 
摘要 ( 401 )   HTML ( 2)   PDF (250KB) ( 527 )  
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针对传统分布式入侵检测系统组件之间依赖程度大、系统不够健壮且入侵检测系统自身结构固定不能适应入侵的变化的问题,提出了一种基于Agent的自适应的分布式入侵检测系统(简称AAADIDS).AAADIDS采用Agent概念重新构造系统的组件,改进了分布式入侵检测系统由于高层节点单一无冗余而产生的可靠性差的缺陷,从构造上克服了分布式入侵检测系统的脆弱性.同时, AAADIDS系统采用智能技术构建了自适应的入侵检测系统模型,增加了系统应对入侵行为变化的智能性. AAADIDS系统相对于传统的分布式入侵检测系统有效地提高了系统自身的可靠性和针对外界变化的适应能力.
初始序列号生成算法的安全性研究
吕艳丽 李肖坚 夏春和 刘书志
2005, 42(11):  1940-1945. 
摘要 ( 631 )   HTML ( 2)   PDF (353KB) ( 509 )  
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许多操作系统都采用了强健的TCP ISN生成算法,然而 TCP Reset攻击的成功率并非人们想象的只有1/2\+{32}.基于Paul Watson的滑动窗口TCP Reset攻击方法,并结合了混沌时间序列分析进行序列号猜测的技术,提出一种新的TCP Reset攻击方法来验证TCP ISN生成算法的安全性.在Windows操作系统下的实验结果表明,该方法增大了TCP Reset攻击的成功概率,攻击发送17个RST包在10ms之内即可断开目标TCP连接.目前操作系统的TCP ISN生成算法仍有很大安全风险.
基于角色和任务的工作流授权模型及约束描述
邢光林 洪 帆
2005, 42(11):  1946-1953. 
摘要 ( 539 )   HTML ( 0)   PDF (508KB) ( 478 )  
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首先描述了一个基于角色和任务的工作流授权模型,其基本思想是角色和权限不直接挂钩而是通过任务把它们联系在一起,更方便权限粒度的控制和管理,然后以此模型为上下文背景提出了一个描述基于角色和任务的工作流授权约束的直观的形式化语言,称为RTCL.它以系统函数、集合以及变量符作为基本元素,证明了在语义上RTCL与严格形式的一阶谓词逻辑RFOPL是等价的.最后通过用RTCL表示各种各样的约束来说明RTCL的表现能力.
可伸缩多媒体传输错误保护算法综述
霍龙社, 高 文, 黄庆明, 谢建国,
2005, 42(11):  1954-1961. 
摘要 ( 370 )   HTML ( 0)   PDF (436KB) ( 395 )  
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可伸缩多媒体对传输中的丢包和误码极为敏感,需要有效的错误保护.主要讨论基于前向纠错的错误保护算法,其核心是利用率失真优化和信源信道联合编码等技术在信源和信道之间合理分配码率,以使接收方重构信号质量最好.依据信道的错误统计特性,将传输信道分为丢包信道和无线误码信道两种,对每种信道模型的错误保护模式和优化目标都给出了统一的形式化问题描述,对主流算法的技术特点和性能指标等进行了分析和比较,最后讨论了下一步研究方向.
无线局域网下PCF结点切换时的资源预留方案
杨仁忠, 侯紫峰, 李景霞,
2005, 42(11):  1962-1968. 
摘要 ( 451 )   HTML ( 0)   PDF (386KB) ( 410 )  
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在无线局域网(WLAN)环境中,对VoIP等实时应用结点在漫游切换时,提前在邻居AP小区进行带宽资源预留是保障其获得持续、一致QoS的主要措施.但是目前的资源预留方法要么计算复杂,不符合WLAN的实际情况;要么效率低下,不能很好地为切换结点提供资源保证.在结合已有的预留算法的基础上,根据WLAN本身的特点,提出了一种PCF结点资源预留方法,使VoIP结点采用PCF AP轮询信道访问方式,通过VoIP结点漫游时发现邻居AP的存在,提前向邻居AP发出资源预留请求,同时邻居AP根据网络状况动态调整预留资源大小.仿真实验结果表明,在不浪费无线带宽资源的条件下,提出的方法相对于其他预留方案能够获得更低的切换连接掉线率.
一种资源优化的双最小均衡Web集群区分服务调度算法
刘安丰 陈志刚 龙国平 曾志文
2005, 42(11):  1969-1976. 
摘要 ( 400 )   HTML ( 3)   PDF (472KB) ( 463 )  
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在一种新的Web集群体系结构的基础上,提出了一种资源优化的双最小均衡区分服务调度算法:首先在前端调度器按资源均衡度将Web请求分配到各后台服务器.然后将Web请求的优先级与资源均衡度两个特征参数结合起来,综合设计后台服务器的Web请求调度顺序,为了评估该算法的性能,进行了大量的模拟实验.在与其他著名调度策略如分离式调度的对比结果显示:双最小均衡调度算法使Web请求的效率提高了11%,同时很好地实现了区分服务.证实了资源优化调度策略具有一定的普遍意义.
一种DTDs完全一致性判断算法
路 燕, 郝忠孝, 张 亮,
2005, 42(11):  1977-1982. 
摘要 ( 453 )   HTML ( 0)   PDF (315KB) ( 402 )  
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一个语法上完全正确的DTD可能是不一致的,即不存在任何“有效的”XML文档遵循这个DTD.不一致的DTDs应当尽可能避免.现已提出的无完整性约束的DTDs一致性判断方法,考虑的都是如何判断整个DTDs是否存在有效的XML文档相对应,忽略了对DTDs结构中不合理的子结构的一致性判断,因此一致性成立的DTDs中仍有可能存在子结构没有相对应的有效XML数据.为解决这一问题,提出了DTDs完全一致性的概念,分析了能够导致DTDs不完全一致性的各种因素,并给出了线性时间复杂性的DTDs完全一致性判断算法.
基于编码的XML关系数据库存储
路 燕, 郝忠孝, 张 亮,
2005, 42(11):  1983-1988. 
摘要 ( 351 )   HTML ( 1)   PDF (347KB) ( 353 )  
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在XML的发展过程中,如何有效地利用关系数据库技术存储和查询XML数据已经成为一个研究热点.提出了一种基于前、后序编码的XML关系数据库存储方法,该方法采用的模式映射方法能够使基于不同DTD(或schema)的XML文档保存在同一个关系表中,支持快速的XML路径查询,且具有较高的XML文档重组效率.对该方法中递归模式的处理技术也进行了讨论.实验表明,与XRel,Florescu 和 Kossman等人提出的XML关系数据库存储方法相比,该方法能够缩短复杂XML路径查询(如带条件谓词约束的路径查询)的响应时间.
语义Cube的层次聚类方法
杨科华, 董逸生, 胡孔法,
2005, 42(11):  1989-1996. 
摘要 ( 351 )   HTML ( 0)   PDF (506KB) ( 476 )  
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在Data Cube语义特性及模式中维的层次性基础上提出了多维数据之间的等价关系≡\-{HCov},对Data Cube进行层次聚类.该方法的优点在于用等价类的方法保存了所有聚集记录,同时定义了等价类之间的关系,以保存聚集记录之间的层次信息.理论分析和实验证明,该方法不但节省了存储空间,而且利用聚类信息及层次信息,可高效的进行各种OLAP查询,以及支持多维数据上的上钻下钻、旋转等Cube语义操作.同时,为OLAP查询导航、OLAP查询行为分析的实现提供了可能.
DifX: 利用动态索引体系实现高效的XML数据查询
曲卫民, 张俊林, 孙 乐, 孙玉芳,
2005, 42(11):  1997-2003. 
摘要 ( 349 )   HTML ( 0)   PDF (457KB) ( 474 )  
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已有的XML数据索引方法从实现思想上可分为两类:结构归纳法和节点定位法.这两种方法都存在一定的问题,结构归纳法的缺点是索引规模较大而且难以有效支持较复杂的查询,而节点定位法的主要缺点是容易形成过多的连接操作.针对这些问题,提出了一种新的动态的XML索引体系DifX,它扩展了已有的动态索引方法,采用一种动态的Bisimilarity的概念,可以根据实际查询需求以及最优化的要求动态决定索引中保存的结构信息,以实现对各种形式的查询最有效的支持.实验结果证明DifX是一种有效而且高效的XML索引方法,其可以获得比已有的XML索引方法更高的查询执行效率.
移动实时数据库系统中的更新分发
李国徽, 王洪亚, 刘云生,
2005, 42(11):  2004-2009. 
摘要 ( 366 )   HTML ( 0)   PDF (376KB) ( 443 )  
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数据广播作为移动计算环境下有效的数据分发技术已有许多研究,当数据广播用于发送不断更新的数据时称它为更新分发.现有的更新分发协议因没有考虑实时数据库系统中数据和事务的定时要求而不适合移动实时只读事务的处理.重点研究了移动实时数据库系统中更新分发的问题,提出了混合前向多版本数据广播协议,该协议在保证事务一致性的同时满足了数据和事务的定时约束.模拟实验表明,该协议能够有效地降低事务错过率和提高数据流行性,较现有更新分发协议更适合移动实时只读事务的处理.
数据仓库中的一种提高多表连接效率的有效方法
文 娟, 薛永生, 翁 伟, 林子雨,
2005, 42(11):  2010-2017. 
摘要 ( 494 )   HTML ( 1)   PDF (466KB) ( 527 )  
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联机分析处理OLAP查询经常涉及多表连接,所以提高多表连接的性能就成了提高OLAP查询处理的关键性问题.针对目前直接提高多表连接效率的方法、并行多表连接算法和连接索引,提出了变形多表连接索引.该方法基于使用SQL语句表述的查询模型库QMB建立一系列符合条件的变形多表连接事实表,并建立这些变形多表连接事实表的索引.在特定的多表连接查询中,变形多表连接事实表能替代原事实表与各维表连接,并在查询处理过程中动态更新.理论分析和实验结果表明,该方法可以有效地提高多表连接的查询效率.
软件构架动态行为建模与检测
何 坚, 覃 征,
2005, 42(11):  2018-2024. 
摘要 ( 522 )   HTML ( 0)   PDF (421KB) ( 521 )  
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针对软件构架描述语言在分析、验证软件构架动态行为中的不足,用抽象代数对构件、连接器和体系结构配置进行抽象,提出了软件构架层次模型,并采用Pr/T网对软件构架动态行为建模.提出基于线性时序逻辑的软件构架动态行为模型检测方法,给出了该方法的算法描述.最后,详细描述了电子商务系统中并发控制机制的建模过程和检测结果.提出的软件构架动态行为建模与检测方法结合了Pr/T网和线性时序逻辑的优点,为开展软件构架动态行为的分析、验证提供了理论基础.
RM及其扩展可调度性判定算法性能分析
邢建生, 刘军祥, 王永吉,
2005, 42(11):  2025-2032. 
摘要 ( 478 )   HTML ( 0)   PDF (430KB) ( 533 )  
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可调度性判定是实时调度算法的关键问题.单调速率算法RM(rate monotonic)及其扩展是应用广泛的实时调度算法,大量文献讨论了实时任务在这些算法下的可调度性判定,给出了相应的判定算法.但迄今为止,对这些判定算法的性能分析都是理论上的定性分析或者只是少数几种判定算法之间的简单比较,这不利于实时系统的开发.归纳了RM及其扩展的可调度性判定算法,通过测试平台,系统地测试和分析了各算法的性能和适用场合,讨论了各种条件和实现方式对算法性能和可调度性的影响.