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ISSN 1000-1239 CN 11-1777/TP

当期目录

2005年 第42卷 第5期    出版日期:2005-05-15
论文
Web智能研究现状与发展趋势
王本年, 高 阳, 陈世福, 谢俊元,
2005, 42(5):  721-727. 
摘要 ( 777 )   HTML ( 4)   PDF (339KB) ( 730 )  
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Web智能是近年出现的一个崭新的研究方向,它是人工智能和高级信息技术在新的Web和Internet环境下相互融合的产物.首先从总体上讨论了Web智能的概念、研究内容和功能技术框架 ,然后分别就Web智能的几个核心方面的研究现状进行了综述,主要包括语义Web与ontology ,Web Agent和Web挖掘等,并进一步给出了它们的研究重点和发展方向,最后是关于Web智 能的研究展望和面临的挑战,指出智慧Web是Web智能研究的目标和中长期发展方向.
双足机器人步态控制研究方法综述
胡凌云 孙增圻
2005, 42(5):  728-733. 
摘要 ( 703 )   HTML ( 4)   PDF (258KB) ( 2584 )  
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概括地介绍了双足机器人步态控制领域内的主要研究思路.详细阐述了基于双足动力学特征 的3种建模方法,包括倒立摆模型、被动步态模型、质量弹簧模型的特点.另外讨论了两种常 用的约束条件(稳定判据与能量约束)和3种智能控制方法(神经元理论、模糊逻辑与遗传算法 )在双足机器人步态控制中的研究情况.
改进型蚁群算法求解单任务Agent联盟
夏 娜 蒋建国 魏 星 章 玲
2005, 42(5):  734-739. 
摘要 ( 372 )   HTML ( 0)   PDF (313KB) ( 403 )  
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联盟是多Agent之间一种重要的合作方法,如何生成面向某个任务的最优联盟是一个复杂的 组合优化问题.首次引入蚁群算法来解决这一问题,在求解过程中蚂蚁倾向于选择曾经合作 过并且合作效果比较好的Agent组成联盟,充分实现了熟人机制;创新地引入“第2种信息素 ”对蚁群算法进行改进,不再易于陷入局部极小.对比实验结果表明,本算法在解的性能和 收敛速度上均优于相关算法.
基于疫苗自动获取与更新的免疫遗传算法
韩学东 洪炳熔 孟 伟
2005, 42(5):  740-745. 
摘要 ( 563 )   HTML ( 0)   PDF (353KB) ( 525 )  
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收敛速度缓慢已成为遗传算法研究中亟待解决的主要问题之一.为了提高遗传算法的收敛速 度,提出了一种基于疫苗自动获取与更新的免疫遗传算法.从各代种群中选出优良个体,然 后从这些优良个体中提取免疫疫苗,概率地对后代种群的个体接种疫苗.接种疫苗是利用疫 苗确定位上的等位基因替代个体相应位上等位基因的操作.接种疫苗加速了优良模式的繁殖 ,修复了被交叉、变异破坏的优良模式.种群与疫苗库相互作用、协同进化,极大地提高了 算法的收敛速度.基于模式定理分析了算法的计算效率.最后,几个典型函数优化问题的仿真 结果表明了算法的可行性和有效性.
Biba模型中严格完整性政策的动态实施
张相锋 孙玉芳
2005, 42(5):  746-754. 
摘要 ( 667 )   HTML ( 0)   PDF (517KB) ( 517 )  
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Biba模型中的严格完整性政策能够有效地保证数据的完整性,但是该政策中主体和客体的完整性标记都是静态不变的,这会限制进程的一些原本合理的活动,从而降低应用程序的兼容性.提出严格完整性政策的动态实施方案,并给出该方案在基于Linux的安全操作系统RFSOS 中的实现.该方案既可以保证系统的完整性,又能提高系统的兼容性.实验证明,这种方案对 系统的整体效率的影响小于1%.
基于约束的XML文档规范化算法
张忠平, 王 超, 朱扬勇,
2005, 42(5):  755-764. 
摘要 ( 490 )   HTML ( 0)   PDF (644KB) ( 506 )  
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XML模式设计是XML数据库设计的关键.基于XML文档的基本概念给出了XML部分函数依赖、传 递函数依赖、XML范式、XML第1到第3范式以及DTD无损联接分解的相关定义,提出XML模式规 范化转换规则,给出无损联接分解的两种规范化算法,对算法的正确性、可终止性和时间复杂 性进行了证明分析,并实验证明了规范化后的文档查询和存储效率有明显的提高.这将对未来 的XML函数依赖保持、XML多值依赖以及XML模式设计的进一步规范化研究奠定理论基础.
根据用户行为网上导航的方法
杨 捷, 毋国庆,
2005, 42(5):  765-770. 
摘要 ( 420 )   HTML ( 0)   PDF (348KB) ( 364 )  
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随着因特网的成长,网络浏览使人们从本地或远程更方便地获取各种信息.网页数量的疯狂 增长已经使得用户面对庞大的数据群无所适从,急需导航技术的帮助.一个新的马尔可夫链 模型被引入用来跟踪所有团体成员的网页访问活动,并且推荐一些有用站点,引导人们更有 效率地浏览网站.还提出一个基于半形式化过程描述的数据搜集算法,来获得有用数据,以推 导出最好结果,并在原型系统中分析了代理服务器上的访问日志,对该算法进行描述.
一种XML数据流之上持续查询执行器的增量维护方法
高 军 杨冬青 王腾蛟 唐世渭
2005, 42(5):  771-776. 
摘要 ( 364 )   HTML ( 0)   PDF (353KB) ( 373 )  
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在XML数据流的海量持续查询处理领域中,很少有研究涉及到在查询集合发生变化的情况下 ,如何调整查询执行器以满足当前查询集合的问题.由于XML数据查询的数目是海量的,查询 执行器重新构建的代价非常高.针对上述问题,提出了基于转换累计自动机的查询执行器的 增量维护方法,来完成查询集合的增量增加和删除,从而避免了执行器重构的昂贵代价.同 时,利用XML文档DTD结构约束,提高了查询执行器增量维护的效率,减少了增量维护所导致 的空间冗余.实验表明,该方法能够以有限空间为代价,有效完成XML数据流持续查询执行器 的动态维护.
一种基于频繁模式树的约束最大频繁项目集挖掘及其更新算法
宋余庆, 朱玉全, 孙志挥, 杨鹤标,
2005, 42(5):  777-783. 
摘要 ( 447 )   HTML ( 0)   PDF (372KB) ( 633 )  
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目前已提出了许多快速的关联规则挖掘算法,实际上用户只关心部分关联规则,如他们仅想 知道包含指定项目的规则.当这些约束被用于数据预处理或将它结合到数据挖掘算法中去时 ,可以显著减少算法的执行时间.为此,考虑了一类包含或不包含某些项目的布尔表达式约 束条件,提出了一种快速的基于FP-tree的约束最大频繁项目集挖掘算法CMFIMA,并对其更 新问题进行了研究,提出了一种增量式更新约束最大频繁项目集挖掘算法CMFIUA.
k-LDCHD——高维空间k邻域局部密度聚类算法
倪巍伟 孙志挥 陆介平
2005, 42(5):  784-791. 
摘要 ( 587 )   HTML ( 0)   PDF (466KB) ( 731 )  
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聚类是数据挖掘领域的一项重要课题,高维空间聚类以数据分布稀疏、噪声数据多、“差距趋零现象”而成为难点.在分析现有聚类算法不足的基础上,引入k邻域点集、k邻域半径等 概念,提出一种高维空间单参数k邻域局部密度聚类算法k-PCLDHD;为了提高算法的效率, 进一步定义了参考距离等概念,并采用“双参考数据点”对数据集中的数据对象进行预处理 ,以减少扫描数据集的开销,提出k-PCLDHD的优化算法k-LDCHD.理论分析和实验结果表明, 算法可以有效解决高维空间聚类问题,算法是有效可行的.
XML函数依赖及其推理规则
吕 腾, 闫 萍,
2005, 42(5):  792-796. 
摘要 ( 694 )   HTML ( 0)   PDF (305KB) ( 555 )  
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函数依赖在关系数据库和XML文档中都是一种重要的语义表达.通过分析函数依赖的表现形式 在XML文档和关系数据库中的不同之处,提出了基于DTD中的路径表达式的XML函数依赖的概 念.它不仅能表达元素的属性和元素的值之间的函数依赖,而且也能表达元素之间的函数依 赖.给出了关于XML函数依赖的一组完备的推理规则集,这对解决XML函数依赖的蕴含问题具 有重要的意义.
Grid与P2P混合计算环境下基于推荐证据推理的信任模型
朱峻茂, 杨寿保, 樊建平, 陈明宇,
2005, 42(5):  797-803. 
摘要 ( 536 )   HTML ( 0)   PDF (412KB) ( 519 )  
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在Grid与P2P混合计算环境(Grid & P2P)中,Grid节点提供有QoS保证的服务,而P2P节点的 计算资源属于自主贡献资源,不提供QoS保证,用户不为自己的行为承担任何责任,因此节 点间的信任关系很难通过传统的信任机制来建立.参考社会学的人际关系信任模型,通过在G rid & P2P中建立信任推荐机制,并利用D-S理论对推荐证据进行综合处理来解决该问题.分 析及仿真实验说明,基于推荐证据推理的信任模型可以简单有效地解决Grid & P2P中的信任 问题.
一种基于兴趣域的高效对等网络搜索方案
杨 舰 吕智慧 钟亦平 张世永
2005, 42(5):  804-809. 
摘要 ( 504 )   HTML ( 0)   PDF (309KB) ( 494 )  
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为了改进无结构对等网络中搜索效率低下的问题,提出了一种基于兴趣域的高效搜索方案. 和常用的随机搜索方案不同,在所提方案中,文档属性由元数据通过RDF语句描述,拥有相 同元数据的节点同属一个兴趣域,搜索请求首先在兴趣域中传播,大大提高了搜索效率.随 着搜索过程的进行,节点对兴趣域内其他节点了解越多其搜索效率也越高.通过元数据选择 窗口和元数据复制机制,可以进一步提高搜索效率.模拟实验结果证实了所提方案在无结构 对等网络中的准确和高效.
高速路由器中一种有效的组播交换排队机制
宋美娜 宋俊德 战晓苏
2005, 42(5):  810-817. 
摘要 ( 543 )   HTML ( 1)   PDF (478KB) ( 467 )  
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许多Internet新业务产生的网络流量都属于组播类型.高速路由器中组播交换队列设计是解 决组播数据在复杂网络中有效传输的关键问题之一.理想情况下,为保证服务的公平性及有 效性,不应该在排队和调度时对组播和单播人为地进行区分.在二者共存的情况下,如何进 行公平地排队、交换是亟待解决的问题.基于共享存储交换结构,提出了一种有效的组播交 换队列设计方案,同时提供了相应的与组播比例和平均扇出相关的缓存管理机制和队列调度 算法.仿真结果表明,与在Cisco高端路由器中广泛应用的ESLIP设计方案相比,在输入负载 大于80%的重负载环境中,该系统能够获得更低的平均时延和更小的系统丢包率.
一种δ-度约束的自组网成簇算法
赵春晓, 王光兴,
2005, 42(5):  818-822. 
摘要 ( 384 )   HTML ( 0)   PDF (293KB) ( 398 )  
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简单地描述了自组网的特点,分析了不相交簇、重叠簇和混合簇,对相关工作进行了比较. 为了保持拓扑稳定,提出了一个基于时间因素的δ-度定义.在此基础上,提出了一个基于δ- 度约束的混合簇的成簇策略(δ-DHCA).混合簇的成簇问题可以归结为找一个最大独立集问题 ,而找一个最大独立集问题是一个著名的NP-难问题.提出了一个近似解法,给出了算法的正 确性证明.解析性能评价和仿真结果均表明,该方法的性能优于最高节点度成簇算法HD和最 低标识符成簇算法LCC.
区分服务网络中IP多播:问题与解决方案
高 茜 罗军舟
2005, 42(5):  823-829. 
摘要 ( 360 )   HTML ( 0)   PDF (311KB) ( 457 )  
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在下一代因特网中,越来越多的应用将会需要网络提供一定的服务质量以及进行多播传输.因 为区分服务体系结构提供了一种可扩展的QoS解决方案,而多播传输则提供了一种节约网络资 源的有效方法,二者的集成成为必然趋势.但是,由于区分服务体系结构与多播树结构上的差 异,二者的集成存在着一些问题.详细分析了区分服务网络中进行IP多播传输可能出现的问题 ,并且对近年来提出的各种解决方案进行了分类比较和深入剖析,同时指出了在这一领域中未 来的研究方向.
一种应用部件可动态规划的MA模型
杨 娟, 邱玉辉, 李建国, 郑 樯,
2005, 42(5):  830-834. 
摘要 ( 470 )   HTML ( 1)   PDF (329KB) ( 401 )  
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移动agent(MA)系统的通信开销会影响系统执行性能,但由于产生系统通信开销的主要部分 集中在MA之间,而MA间的通信量因为受多种因素的影响无法用统一模型进行量化,因此没有一个适用的办法可以减少系统开销.因此从产生系统开销的另一个方面入手,即减少系统中 分布式驻留的应用部件间的通信量也是一个可行的办法.构建一个可移动部件和固定部件分 离的MA系统模型,并在此基础上使用了健壮性有所增强的Avrampopoulos资源定位策略.
PIWA-LOC——一种Cluster环境下的大图像并行重采样算法
蒋艳凰 杨学军 易会战
2005, 42(5):  835-843. 
摘要 ( 410 )   HTML ( 0)   PDF (567KB) ( 331 )  
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图像重采样问题应用广泛,具有计算复杂度高、运行时间长的特点.为了提高处理性能,针 对Cluster并行环境,对一种并行几何校正算法进行改进,提出了并行重采样算法PIWA-LOC.采用一种新的存储结构用于保存各计算结点上的不规则输出子图像,并提出线段近似法用 于获取不规则输出子图像的边界,使算法的通用性大大提高,适用于具有复杂几何变换的图 像重采样问题.实验结果表明,该算法对大图像的重采样问题具有良好的并行性能,且网络 带宽越高算法的可扩展性越好.
基于Stacking算法的组合分类器及其应用于中文组块分析
李 珩 朱靖波 姚天顺
2005, 42(5):  844-848. 
摘要 ( 820 )   HTML ( 1)   PDF (304KB) ( 570 )  
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与基于Voting方法的组合分类器相比,提出基于Stacking算法的多分类器组合方法,通过构造一个两层的叠加式框架结构,将4种分类器(fnTBL,SNoW,SVM,MBL)进行了组合,并融合各种可能的上下文信息作为各层分类器的输入特征向量,在中文组块识别中取得了较好的效果. 实验结果表明,组合后的分类器无论在准确率还是召回率上都有所提高,在哈尔滨工业大学 树库语料的测试下达到了F=93.64的结果.
二进制编码差异演化算法在Agent联盟形成中的应用
武志峰, 黄厚宽, 赵 翔,
2005, 42(5):  848-852. 
摘要 ( 406 )   HTML ( 0)   PDF (519KB) ( 372 )  
相关文章 | 计量指标
在多Agent 系统中,通过形成联盟可以提高Agent求解问题的能力,因此,联盟是多Agent系统的重要合作方法.从本质上讲,Agent联盟的形成是一个复杂的组合优化问题.引入差异演化算法来解决这一问题.差异演化是一种基于群体差异的演化算法,适合于求解连续空间的最优化问题.首次将以实数编码的差异演化算法应用于Agent 联盟问题,提出二进制编码的差异演化算法解决组合优化问题,通过引入S型函数把变异操作的结果限制在集合{0,1}上,可以快速、高效地找出合适的Agent 联盟.与遗传算法和蚁群算法的对比实验表明,该算法是正确、有效、可行的,在运行时间和解的性能上都优于相关算法.
二进制编码差异演化算法在Agent联盟形成中的应用
武志峰, 黄厚宽, 赵 翔,
2005, 42(5):  848-852. 
摘要 ( 257 )   HTML ( 0)   PDF (519KB) ( 382 )  
相关文章 | 计量指标
在多Agent 系统中,通过形成联盟可以提高Agent求解问题的能力,因此,联盟是多Agent系统的重要合作方法.从本质上讲,Agent联盟的形成是一个复杂的组合优化问题.引入差异演化算法来解决这一问题.差异演化是一种基于群体差异的演化算法,适合于求解连续空间的最优化问题.首次将以实数编码的差异演化算法应用于Agent 联盟问题,提出二进制编码的差异演化算法解决组合优化问题,通过引入S型函数把变异操作的结果限制在集合{0,1}上,可以快速、高效地找出合适的Agent 联盟.与遗传算法和蚁群算法的对比实验表明,该算法是正确、有效、可行的,在运行时间和解的性能上都优于相关算法.
一种基于扩展时间Petri网的工作流时间性能评价方法
姜 浩 董逸生
2005, 42(5):  849-855. 
摘要 ( 436 )   HTML ( 2)   PDF (401KB) ( 423 )  
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时间性能分析是工作流模型分析和评价的重要方面.首先介绍了业务过程的一般Petri网模型 ,然后建立了工作流网的扩展时间模型,在可达图的基础上提出了简单路径图和可变换子网 的概念,利用保持网响应时间和分配概率不变的网变换方法对扩展时间工作流网进行化简, 给出了找出可变换子网的算法和计算工作流模型时间性能指标的方法.
基于手势和草图的概念设计协同交互的研究
马翠霞 王宏安 戴国忠 陈由迪
2005, 42(5):  856-861. 
摘要 ( 555 )   HTML ( 0)   PDF (315KB) ( 509 )  
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基于手势和草图的交互模式提供了一种自然和谐的方式来支持概念设计协同操作,促进协同工作系统的发展与应用.基于以用户为中心的设计,比较了不同方式的概念设计过程,提出 了基于手势和草图的协同设计方法,进一步讨论了以草图为设计过程中的信息载体,分析了草图信息模型;基于手势操作,提出了协同上下文感知的概念和协同设计上下文描述模型;最后分析并给出面向同步编辑的草图交互设计和双向约束求解方法.所提出的协同设计方法 自然简便,提高了设计效率,改善了人机交互方式.
基于两阶段分类的口语理解方法
吴尉林 陆汝占 段建勇 刘 慧 高 峰 陈玉泉
2005, 42(5):  861-868. 
摘要 ( 586 )   HTML ( 0)   PDF (895KB) ( 563 )  
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口语理解是实现口语对话系统的关键技术之一.它主要面临两方面的挑战:1)稳健性,因为输入语句往往是病态的;2)可移植性,即口语理解单元应能够快速移植到新的领域和语言.提出了一种新的基于两阶段分类的口语理解方法:第1阶段为主题分类,用来识别用户输入语句的主题;第2阶段为主题相关的语义槽分类,根据识别的主题抽取相应的语义槽值对.该方法能对用户输入语句进行深层理解,同时也能保持稳健性.它基本上是数据驱动的,而且训练数据的标记也比较容易,可方便地移植到新的领域和语言.实验分别在汉语交通查询领域和英语DARPA Communicator领域进行,结果表明了该方法的有效性.
基于FCM的无监督纹理分割
蒋晓悦, 赵荣椿, 江泽涛,
2005, 42(5):  862-867. 
摘要 ( 443 )   HTML ( 0)   PDF (375KB) ( 403 )  
相关文章 | 计量指标
由于图像所包含的纹理类别数目常常是未知的,因此无监督的纹理分类相比于有监督的纹理 分类更具有实际的应用价值.从聚类的本质定义出发,采用了一种基于类内、类间距离比值 的聚类有效性判别函数RII. 为了减弱随着聚类数目的递增对判别函数带来的影响,分别采 用最大类内距和最小类间距替代类内、类间距离之和作为判别因子.由于FCM的收敛速度与初 始类别数目有一定的相关性,再引入收敛速度作为聚类有效性函数的惩罚因子,给出了一个 新的判别函数nRII,有效地预防过分类现象,准确地评价了聚类结果.
基于角色的扩展可管理访问控制模型研究与实现
龙 勤, 刘 鹏, 潘爱民,
2005, 42(5):  868-876. 
摘要 ( 448 )   HTML ( 0)   PDF (460KB) ( 538 )  
相关文章 | 计量指标
基于角色的访问控制(RBAC)具有简单灵活、细粒度控制、可用性强等特点,受到广泛的关注,近10年来,RBAC得到了广泛的研究与扩展.针对RBAC模型中存在的不足,提出了一种基于 角色的可管理访问控制模型EARBAC. EARBAC通过对客体资源、访问类型的进一步抽象,对NI ST RBAC参考模型进行了有效的扩展,更具通用性与更强的现实世界表达能力,同时与ARBAC 96的结合,使其具有良好的可管理能力.基于该扩展模型,实现了一个安全的网络文件原型 系统.
论文
一种基于图的攻击结构的高效秘密共享方案
郭渊博, 马建峰, 王亚弟,
2005, 42(5):  877-882. 
摘要 ( 428 )   HTML ( 0)   PDF (327KB) ( 474 )  
相关文章 | 计量指标
现有秘密共享方案大都是基于存取结构的,然而应用中一般难以根据系统配置直接确定存取结构.与此相反,系统可以容忍攻击者同时破坏的参与方情况,称之为攻击结构,则可根据 系统配置直接确定.设计了一种实现基于图的攻击结构的高效的秘密共享方案,并完整地证 明了该方案满足完善秘密共享所要求的秘密重构和完善保密特性.与现有的方案相比,该方 案在显著降低份额分配及秘密重构阶段所需计算量的同时不会增加系统的存储负载,因此具 有很高的计算性能和存储性能.
不规则地质体的分割与体绘制方法研究
马仁安 张二华 杨静宇 赵春霞
2005, 42(5):  883-887. 
摘要 ( 365 )   HTML ( 0)   PDF (359KB) ( 447 )  
相关文章 | 计量指标
提出一种基于局部信息的区域增长方法(LI-RGA),该方法克服了最小偏差区域增长算法(R-R GA)中一致性准则函数定义的模糊性问题.实验结果证明,算法的分割准确性有所下降,但基 本上不影响对不规则地质体的解释和分析工作.针对地震数据的特点,对传统光线投射算法 进行了简化,并将分割出的不规则地质体定义成区域模板,再与改进的光线投射体绘制算法 结合起来.实验证明,此方法能够清晰地再现数据体中的不规则地质体,并能同时显示重要 的地质特征体.
三维虚拟人皮肤变形技术分类及方法研究
李 艳, 王兆其, 毛天露,
2005, 42(5):  888-896. 
摘要 ( 521 )   HTML ( 7)   PDF (495KB) ( 751 )  
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在虚拟人合成研究领域,皮肤变形一直是一个重要和活跃的研究方向.首先概略介绍三维人 体几何表示方法以及皮肤的表示和几何建模方法,然后针对目前存在的皮肤变形方法,提出 了两重分类方法.首先按照三维人体几何表示方法将皮肤变形分成两大类:表面模型皮肤变 形和多层模型皮肤变形,然后按照皮肤变形机制把表面模型皮肤变形方法分成4个子类.详细 介绍了每类方法的原理和优缺点,最后指出了皮肤变形目前存在的问题并展望了未来的发展 方向.
粒子群优化的两种改进策略
窦全胜 周春光 马 铭
2005, 42(5):  897-904. 
摘要 ( 357 )   HTML ( 1)   PDF (466KB) ( 547 )  
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粒子群优化方法(particle swarm optimization, PSO)是由Kennedy和Eberhart于1995年提 出的,并成功应用于各类优化问题.通过对PSO方法深入分析,把模拟退火和分工两种机制引 入到PSO方法中,提出了模拟退火粒子群优化(PSOwSA PSO with simulated annealing)和有 分工策略的粒子群优化(PSOwDOW PSO with division of work),两种不同改进方法,详细 阐述了这两种方法的主要思想.测试结果表明,这两种改进方法能够克服传统PSO方法中的不 足,增强了粒子群的优化能力.