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ISSN 1000-1239 CN 11-1777/TP

当期目录

2005年 第42卷 第8期    出版日期:2005-08-15
论文
一种新的面向对象的概率图模型
汪荣贵 高 隽 张佑生 彭青松
2005, 42(8):  1283-1292. 
摘要 ( 450 )   HTML ( 0)   PDF (715KB) ( 642 )  
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针对大规模Bayes网络的知识表示和推理等问题,使用面向对象的方法扩展Bayes网络结构,提出了一种新的概率图模型——对象概率模型(OPM).该模型充分利用层次结构中所蕴含的条件独立性,有效地降低了知识表示的复杂度.在Bayes网络消元推理算法的基础上设计了OPM的一种有效的推理算法,该算法可以根据需要调节推理的计算量,在一定程度上解决了概率推理的计算的复杂度问题.将OPM用于解决图像中文本的自动检测与定位问题,实验结果验证了模型的有效性.
一种基于可信度的迭代信念修正方法
杨 佩, 高 阳, 陈兆乾,
2005, 42(8):  1293-1298. 
摘要 ( 497 )   HTML ( 0)   PDF (376KB) ( 542 )  
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信念修正主要解决在接收到新信息时,如何对原有知识库进行操作的问题.经典的迭代信念修正主要关注信念修正的一致性,并未考虑多agent系统中信息具有不可靠性,以及信念修正过程对修正结果的影响.基于可信度的迭代信念修正方法,通过证据理论以及信度函数方法估计信息的可信度,并由此确定最优的最大协调子集作为信念修正的结果.基于可信度的迭代信念修正算子具有历史依赖性,即修正结果不仅与当前的信念集和接收到的新信息有关,也与信念集中曾经接收到的信息相关.
一种具有感觉的微粒群算法
陈红洲 顾国昌 康望星
2005, 42(8):  1299-1305. 
摘要 ( 409 )   HTML ( 1)   PDF (430KB) ( 396 )  
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针对耗散式微粒群算法对历史经验有限的利用能力,提出了一种新颖的具有感觉特征的群体智能算法,它通过对个体建立感觉模型,对受外界刺激产生的感觉强度进行量化,使个体在自身认知及社会活动环节中表现出了合理的自适应能力.对群体智能中感觉活动这个系统复杂性层面的考虑使算法具备完善的全局、局部搜索和协调能力.对常用单峰多峰基准函数的测试验证了该算法的效率和优越性,而且简洁易实现.最后对算法的参数也做了分析与讨论.
主曲线异常检测及其在股票市场中的应用
齐红威, 张军平, 王 珏,
2005, 42(8):  1306-1312. 
摘要 ( 526 )   HTML ( 1)   PDF (399KB) ( 669 )  
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复杂领域中,异常检测的困难是异常信息和正常信息高度混杂,针对此问题,提出了基于方差的异常检测模型(variance-based outlier detection model,VODM).此模型把数据集的信息分解为正常信息和异常信息两部分,使得在正常信息损失最小的目标下,异常点集合就是前k个包含最多异常信息的样本. VODM只是一种检测异常的理论框架,为此,采用主曲线作为其实现算法.股票市场中异常收益检测的实验表明,VODM及其算法是有效的.
基于决策树的神经网络
李爱军, 罗四维, 黄 华, 刘蕴辉,
2005, 42(8):  1312-1317. 
摘要 ( 1060 )   HTML ( 4)   PDF (318KB) ( 1437 )  
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传统人工神经网络模型采用试探的方法确定合适的网络结构,并随机地初始化参数值,导致神经网络训练效率低、结果不稳定.熵网络是一种建立在决策树之上的3层前馈网络,在熵网络基础上,提出了基于决策树的神经网络设计方法(DTBNN). DTBNN中提供了对神经网络参数的初始值合理设置的方法,并提出了由决策树确定的只是熵网络的初始结构,在实际的网络构造中需要根据实际应用添加神经元和连接权以提高网络的性能.理论分析和实验结果表明了这种方法的合理性.
基于GP的多目标决策函数稳定性分析
王四春, 张泰山, 殷志云, 张楚文,
2005, 42(8):  1318-1323. 
摘要 ( 452 )   HTML ( 0)   PDF (376KB) ( 460 )  
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在多目标决策问题中,必须设定许多值.由于受到主观因素的影响,不同目标的重要性和可行性方案的效用值有时非常逼近.因此,分析设定值的微小变动对决策结果的敏感度影响尤为重要,根据期望的要求选择一个决策函数,尽可能地求出一个稳定的解,这是求解决策问题的根本任务.提出了一种基于遗传程序设计(GP)的新方法,该方法能产生比普通方法更好的决策函数,理论上的期望值得到实例的验证.
一种用于体育运动仿真分析的“虚实”对比方法
邱显杰, 王兆其, 夏时洪, 吴永栋,
2005, 42(8):  1324-1330. 
摘要 ( 495 )   HTML ( 0)   PDF (519KB) ( 594 )  
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人体运动的计算机仿真与分析在体育运动分析领域有着广阔的应用前景.提出了一种用于体育运动仿真分析的“虚实”对比方法.能将仿真分析系统中虚拟运动员的标准运动与实际运动员的训练视频显示在同一个屏幕上,并自动调整虚拟运动员的运动显示,使观察虚拟运动员的视点和实际视频拍摄的视点保持一致.这样,就可以直观、准确地比较出虚拟运动员执行的标准动作与视频中所记录动作之间的差异,帮助运动员提高训练效果.
Curvelet变换在图像处理中的应用综述
隆 刚 肖 磊 陈学佺
2005, 42(8):  1331-1337. 
摘要 ( 1074 )   HTML ( 5)   PDF (400KB) ( 981 )  
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近年来,Curvelet变换由于其独特性而受到研究人员的日益关注. Curvelet变换由小波变换发展而来,克服了小波变换在表达图像边缘的方向特性等方面的内在缺陷.目前的应用已经显示出它在图像处理中巨大的发展潜力.总结了Curvelet变换的原理及实现方法,介绍了它在图像处理中的典型应用,并通过与一些相关算法的比较分析了它在不同应用中的效果和特点,最后对它的应用发展趋势进行了展望.
论文
基于主曲线的脱机手写数字结构特征分析及选取
张红云 苗夺谦 张东星
2005, 42(8):  1344-1349. 
摘要 ( 396 )   HTML ( 5)   PDF (355KB) ( 511 )  
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要提高脱机手写数字识别的识别率,关键是特征的提取与选择.主曲线是主成分分析的非线性推广,它是通过数据分布“中间”并满足“自相合”的光滑曲线.它较好地反映了数据分布的结构特征.在数字特征选取中,首先将主曲线用于训练数据的特征提取;其次在详细分析数字主曲线的结构特点的基础上,选择出用于数字识别的粗分类、细分类特征;最后在对手写数字进行识别时,先进行粗分类再进行细分类.所提方法在Concordia大学的CENPARMI手写体数字数据库上的实验结果表明:利用这些特征能有效区分相似字符,提高了手写数字的识别率,为脱机手写数字识别的研究提供了一条新途径.
支持随机浏览的渐进几何压缩
刘 波 张鸿宾
2005, 42(8):  1345-1349. 
摘要 ( 462 )   HTML ( 0)   PDF (279KB) ( 549 )  
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由于三维物体的自遮挡,浏览三维网格是一个典型的随机访问问题.如果在将网格压缩后,只传输与解码当前视点下可见区域的数据,就可以节约网络带宽和解码资源.目前的网格压缩方法基本上没有考虑随机访问.提出一种基于小波变换且支持随机访问的渐进几何压缩方法,基本思想是将网格表面分成很多块,对每块的细节信息独立进行编码,然后只传输当前视点下可见块的细节信息.代表细节信息的小波系数被组织成零树,设计了一种修正的SPIHT算法来对每棵小波零树独立进行压缩.实验结果表明,该方法取得了与PGC方法相当的压缩效率,但如果只传输可见区域的细节信息,该方法需要传输的数据量只是PGC方法的60%左右.
一种基于强可有序化标准的长事务调度算法
汪锦岭 金蓓弘 李 京
2005, 42(8):  1355-1361. 
摘要 ( 355 )   HTML ( 0)   PDF (371KB) ( 427 )  
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现有的长事务并发机制在解决并发冲突和回滚时往往需要依赖于人工干预,且故障恢复的代价较高.提出了一种面向长事务的调度正确性标准——强可有序化标准,并提出了基于该标准的长事务调度算法.该算法利用事务的语义知识以提高事务的并发效率,同时使得长事务的恢复机制大为简化,且回滚代价大大降低.实验结果表明该算法对长事务具有较好的并发处理效果和恢复效率.
数据仓库系统中一种改进的维层次聚集Cube存储结构
梁作鹏, 胡孔法, 董逸生, 陈 崚,
2005, 42(8):  1362-1368. 
摘要 ( 417 )   HTML ( 0)   PDF (497KB) ( 442 )  
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提出利用Cube中的维层次(dimension hierarchy)聚集技术来创建高性能的维层次聚集Cube(dimension hierarchy aggregate cube, DHAC).充分利用DHAC已保存的维层次信息,对Cube中多维数据的查询和更新效率进行了优化,并且支持Cube的上探、下钻等语义操作.在DHAC中进行数据插入和删除等数据更新时,由下向上用更新前后的差值对受到更新结点影响的所有祖先结点进行增量更新.实现了在插入新维或维层次时不需要重新构建聚集Cube就可以实现Cube的模式更新.对维层次聚集Cube与传统Cube进行了算法性能分析和比较,理论分析和实验结果都表明,所提出的DHAC性能最佳.
面向服务的工作流访问控制模型研究
徐 伟, 魏 峻, 李 京,
2005, 42(8):  1369-1375. 
摘要 ( 327 )   HTML ( 0)   PDF (384KB) ( 494 )  
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随着企业全球化、企业业务联合与分化的发展,企业组织结构更加动态化,企业业务流程经常发生变更,这都增加了工作流访问控制的复杂性.针对此问题,从工作流访问控制模型与流程模型分离的角度,提出一种面向服务的工作流访问控制模型——SOWAC模型.服务是流程任务的抽象执行和实施访问控制的基本单元,用服务的访问控制替代流程任务的访问控制.说明了SOWAC模型的组成元素及实施实例,提出一种基于服务授权历史的动态责任分离约束方法,并给出SOWAC模型在工作流系统中的实际应用.
基于网格的面向Agent形式化建模框架
刘 炜 刘宗田
2005, 42(8):  1376-1383. 
摘要 ( 374 )   HTML ( 0)   PDF (532KB) ( 460 )  
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提出了一种基于OGSA(open grid services architecture)网格体系结构的面向Agent形式化建模框架——AOMG(agent-oriented modeling based on grid)形式化框架,该框架基于Object-Z语言,吸收了I\+*框架和UML中的部分元模型,加入了对Agent与网格环境之间交互关系的描述,以及对Agent服务属性的处理,从而解决了现有方法无法对基于网格环境的分布式系统进行分析与设计建模的问题.给出了AOMG形式化框架中的3类核心模型:组织模型、Agent类模型和Agent服务模型.提供了一组新颖的从组织模型到Agent类模型的形式化语义映射规则,实现了系统模型从Agent抽象层次到对象层次的快速转换.
流内容分送中的媒体后缀动态缓存技术研究
蔡青松, 李子木, 覃少华, 胡建平,
2005, 42(8):  1384-1390. 
摘要 ( 522 )   HTML ( 0)   PDF (435KB) ( 432 )  
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基于带前缀缓存的流调度方案OBP(optimized batch patching)提出了媒体后缀的增量缓存算法IC-BP和预分配缓存算法PA-BP,推导出两种算法下传输单一流媒体对象各自所需的平均骨干带宽、服务器平均使用输出通道数和代理所需最大缓存容量,并分析了以上两种缓存算法的综合传输代价.结果表明,两种缓存算法均有效降低了骨干带宽消耗和服务器负载,传输代价均明显低于带前缀缓存的OBP. 而PA-BP克服了IC-BP算法中每次批处理调度时都至少需请求一个批处理长度补丁的缺点,因而具有更低的传输代价,其性能优于IC-BP缓存算法.
P2P系统中降低错误相关性的方法
张大为 韩 华 代亚非
2005, 42(8):  1391-1396. 
摘要 ( 302 )   HTML ( 0)   PDF (334KB) ( 410 )  
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目前许多P2P网络存储系统都采用了m/n容错机制来提高系统的可用性和可靠性,但是在实际应用中,服务器之间发生相关错误会导致这种容错机制具有低容错率.针对这种问题,描述了一种在P2P系统中寻找低错误相关的服务器节点集合的方法,m/n容错机制可以通过使用此集合中的服务器节点来提高其容错率,从而使得系统具有高可用性和可靠性,并对此方法进行了实验分析,验证了方法实用有效.
基于完成时间的任务分配方案与性能分析
曲绍刚 杨广文 林 闯 史树明
2005, 42(8):  1397-1402. 
摘要 ( 337 )   HTML ( 0)   PDF (338KB) ( 665 )  
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网络计算的迅速发展对网络资源的调度问题提出了新的挑战,用户对于服务质量的要求越来越高.大规模的复杂系统,如何能在现有硬件资源的基础之上提高整个系统的响应时间和吞吐量是当前的一个研究热点.基于完成时间的任务分配方案(SEF,OSEF),以多服务器多队列模型为基础,通过这种方案与现有方案之间的性能比较和分析,利用随机Petri网进行模拟实验,结果表明这种方案是高效可行的.
结合集中式与分布式特征的多路径QoS组播路由协议
黄东军 陈松乔 王建新
2005, 42(8):  1403-1408. 
摘要 ( 399 )   HTML ( 0)   PDF (376KB) ( 554 )  
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提出了一个结合集中式算法与分布式算法优点的多路径启发式QoS组播路由算法和协议,它以单播路由协议OSPF传播链路的代价信息为基础,运用最小代价Dijkstra算法计算端节点到当前在树节点的最小代价路径,然后启动一个分布式计算过程得到一个可选路径集,加入节点通过一个综合性启发式选择其中的最佳路径连接到组播树.算法能够有效地支持延时和带宽受限的代价优化组播树构造,具有无环选路、呼叫接收成功率高、呼叫建立时间短、伸缩性好等特点.
RSDictionary——一种用于分布式计算环境的全局名字空间
张武生 杨广文 沈美明 郑纬民
2005, 42(8):  1409-1414. 
摘要 ( 342 )   HTML ( 1)   PDF (360KB) ( 466 )  
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资源管理是网格、P2P等分布式计算等领域的一个重要研究课题之一.提出了一种字典式的资源管理技术RSDictionary,能够打破网络拓扑结构的界限,将分散于网络结点上的各种资源依其名称组织起来,形成管理整个计算环境的全局名字空间;借助XML格式化消息传递机制,全局名字空间能够将资源加入和退出局限在尽量小的局部网络内,使得系统维护所需开销最小化,同时也简化了在整个名字空间中进行资源定位操作,系统管理和任务执行均可获得较高的效率.
异常检测中正常行为规则性的度量
潘 峰 蒋俊杰 汪为农
2005, 42(8):  1415-1421. 
摘要 ( 426 )   HTML ( 1)   PDF (394KB) ( 625 )  
相关文章 | 计量指标
异常检测是防范新型攻击的基本手段,正常行为的规则性是影响检测能力的基本因素.在使用信息熵作为分析工具的基础上,提出了一种度量异常检测中正常行为规则程度的方法,并将这种方法用于对两个异常检测实例的分析,从理论上分析了如何改造特征以获得更多的规则性信息.在此理论的基础上,针对不同的数据类型提出了两种新的异常检测算法.
电子数据证据收集系统的研究与保护
孙 波 孙玉芳
2005, 42(8):  1422-1426. 
摘要 ( 405 )   HTML ( 1)   PDF (250KB) ( 561 )  
相关文章 | 计量指标
随着计算机犯罪的不断增加,电子数据取证技术(digital forensic technology)越来越受到人们的重视.电子数据证据不同于传统的犯罪证据,它们更加容易消失和被破坏,为了获得完整可信的电子数据证据,提出应在敏感主机中预先安装设置电子数据证据收集系统(digital evidence collecting system,DECS),用来收集系统中的相关证据.由于DECS的某些模块往往存在于被攻击系统之中,提出使用安全隔离环境是保护电子数据证据收集机制有效的方法,并设计了一个安全保护机制——I-LOMAC.
基于双线性映射的卡梅隆门限签名方案
马春波, 何大可,
2005, 42(8):  1427-1430. 
摘要 ( 380 )   HTML ( 0)   PDF (223KB) ( 575 )  
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考虑如下情况,有两个公司A,B通过网络进行通信.为了能安全地生成签字,公司A要求在有足够多的A内成员参与的情况下签字才能有效,并且,只有指定的接收者才能对签字进行验证.针对以上问题,考虑到对原始信息的有效保护,通过将秘密共享技术与卡梅隆函数相结合,提出了一种新的基于双线性映射的卡梅隆门限签名方案.此方案所生成的签名,只有指定接收方可以验证签名的正确性,且指定接收方不能向第3方证明签名是否有效;具有不可否认性;当争议发生时,可以在不暴露原始签名的条件下,鉴别伪造的签名;可以防止联合欺诈行为的发生.
一类特殊整数规划问题的DNA计算
王 雷 林亚平 李智勇
2005, 42(8):  1431-1437. 
摘要 ( 365 )   HTML ( 1)   PDF (375KB) ( 418 )  
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基于生化反应原理的DNA计算由于在解决一类困难问题,特别是完全问题上具有硅计算机无法比拟的优势,因此对DNA计算的研究具有重要意义.提出了约束方程组的“秩”以及约束方程的3种“约束补链”概念,并基于这些概念,利用在基于表面的DNA计算中采用荧光标记的策略,给出了一类特殊整数规划问题最优解的一种基于DNA计算的求解算法.新算法利用荧光猝灭技术来排除非解,从而得到满足约束条件的所有可行解,最后再通过比较所有可行解的目标函数值来求得问题的所有最优解.算法分析表明,新算法具有解读、编码简单和错误率低的特点.
一种P2P环境下的B\++树索引管理算法
鞠大鹏 黎 明 胡进锋 汪东升 郑纬民 马永泉
2005, 42(8):  1438-1444. 
摘要 ( 346 )   HTML ( 0)   PDF (398KB) ( 494 )  
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Peer-to-Peer(P2P)广域存储系统的分布式数据查询是其重要组成部分.其中对连续有序数据的查询还没有有效的算法.提出了一种在P2P环境下为连续有序数据建立分布式索引的算法——PB-link树. PB-link树具有可靠性高、吞吐率高、网络开销低、负载均衡的性质,比传统的分布式索引算法更能适应P2P环境.理论推导和实验数据证明,PB-link树算法的数据通信开销是传统分布式索引的20%,查询效率是其7倍.在承受整个系统中50%节点失效的情况下,仍可以保证85%查询的正确性,具有很强的可靠性.
基于模型的窗口限制实时系统的分析与研究
朱响斌 涂时亮
2005, 42(8):  1445-1451. 
摘要 ( 297 )   HTML ( 0)   PDF (396KB) ( 429 )  
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在研究基于(m,k)模型的窗口限制实时系统的基础上,提出了一种受限制的窗口限制实时系统.首先对该实时系统的调度性进行了分析与研究,得出了一些结论.然后提出了一种新的动态窗口调度算法,该算法充分利用了限制的特点来提高实时任务的可调度性,减少窗口限制违例.同时,还进行了大量的模拟研究,这些模拟以传统的动态窗口调度算法为基准,将其应用于受限制的窗口限制实时系统时的窗口限制违例情况并与新算法进行比较.模拟结果表明,新算法的表现优于传统的动态窗口限制的调度算法.最后进行了总结与展望.
磁道复制——多媒体数据读取的磁盘寻道优化策略
刘 军 杨学军 唐玉华 王俊伟
2005, 42(8):  1452-1459. 
摘要 ( 425 )   HTML ( 0)   PDF (451KB) ( 543 )  
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由于寻道是磁盘I/O操作中的主要浪费之一,采用磁道复制可以减少寻道.针对单盘与盘阵情况,磁道复制可以有两种不同的方法:n-way和n-d-way,并经推导可得出二者平均寻道距离的解析表达式.进行的模拟实验不仅证明了解析表达式的准确性,而且表明在相同的空间开销下,磁道复制策略比传统的以空间换取时间的策略如n-way striping和D-way mirror有更少的寻道距离.