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计算机工程与设计 2017年第03期杂志 文档列表

基于层次化社区结构的影响最大化算法561-565

摘要：针对贪心算法时间复杂度过高,不适用于大型社会网络问题,提出基于层次化社区结构的影响最大化算法HCSA（hierarchical community structure algorithm）。对社会网络进行层次化社区划分,启发式地选择覆盖率最大的社区层级并按比例分配初始节点,综合节点度数,得出初始节点集合。实验结果表明,与现有启发式算法相比,HCSA算法取得了更广的传播范围和更少的运行时间。

基于移动节点的无线网状网MX-MAC协议566-570

摘要：无线Mesh网络中移动节点的数据包冲突问题,严重降低了网络的吞吐率和能量利用率。针对该问题,对现有XMAC协议进行优化,提出移动MX-MAC协议。在移动节点和非移动节点通信的情况下,增加退避机制,每个节点在发送数据之前进行退避。仿真结果表明,MX-MAC协议能够增加无线Mesh网络的生存周期,降低无线Mesh节点的碰撞和串听几率。

基于改进量子蜂群算法的多中继选择571-575

摘要：为提高无线多中继协作网络的系统性能,提出一种改进量子人工蜂群（quantum artificial bee colony,QABC）算法的多中继选择方案。多中继选择问题实际上是选择最佳中继节点的数量以及选取哪些中继来参与协作的优化问题,以往的穷举搜索方式使算法的复杂度随着中继数目的增加呈指数增长。通过引入符号函数,使QABC算法的计算更为简洁,相比之下,可以获得较高的信噪比（signal to noise ratio,SNR）和功率效率。仿真结果表明,该算法的性能要明显优于现有的中继排序方案的性能。

候选节点间协同时延最优的机会路由576-580

摘要：为最小化机会转发框架下候选节点间的协同时延,根据机会路由的广播与协调特性,对候选节点协同转发过程进行机理建模,得到节点的期望端到端协同时延（ECD）。将节点ECD值作为路由测度,提出一种基于候选节点期望端到端协同时延的机会路由（ECDOR）。仿真结果表明,在网络密集情形下,候选节点间协同时延成为影响端到端平均时延的主要因素,该情形下ECDOR在网络吞吐量与端到端平均时延方面取得了优于经典机会路由与单播路由的网络性能。

基于移动节点的DV-Hop算法优化581-585

摘要：针对DV-Hop算法在节点随机分布的网络中跳跃次数越多累积误差越大的问题,以及现有改进算法下通信开销增大的缺陷,提出一种改进的无线传感网络定位算法。在传统算法的基础上,加入移动节点,以双半径广播自身的位置信息,减少信标节点和未知节点之间跳跃的次数,使用最小二乘法校正信标节点的平均跳距,使节点的定位更精确。仿真结果表明,该算法在提高节点定位的精确度、提高节点的生存时间、降低通信开销成本等方面有较好表现。

多sink环境下WSN中的能量空洞避免586-590

摘要：针对无线传感器网络（WSN）中存在的＂能量空洞＂问题,设计一种适用于无线传感器网络的多sink环境下能量空洞避免方案MS-EHA（multiple sink-energy hole avoiding）。采取轮的思想,按周期在每轮的开始阶段,sink的位置会重新定位;在路由选择阶段,将综合考虑节点间的最小跳数以及路径上节点的能量消耗速率,增加路由修复机制,减少数据传输的延迟,提高网络通信的灵活性与效率。仿真与分析结果表明,与传统的DSR（动态源路由协议）相比较,该方案有效降低了网络能量消耗与节点间的路由跳数,减少了数据包的丢失数目,缓解了传感器网络的能量空洞现象,降低了网络延迟,较大程度提高了数据包的传输效率。

基于天线消除的非线性自干扰消除全双工通信591-594

摘要：由于无线全双工系统中存在严重的自干扰问题,天线消除技术能够从模拟域的角度消除部分线性自干扰,考虑发射机功率放大器（power amplifier,PA）产生的非线性影响,提出一种基于天线消除的非线性数字自干扰消除方案。将PA和非线性自干扰信道均描述为并行哈默斯坦（parallel Hammerstein,PH）,通过估计模型系数和重建干扰对消信号,在数字域消除残留干扰。仿真结果表明,该方案与线性数字自干扰消除相比能实现更多的消除数量,运用同一种非线性数字消除技术,带有天线消除的全双工系统与无天线消除相比能够实现更高的信干噪比（signal to interference plus noise ratio,SINR）。

基于分流优化选择的无线传感网数据传输算法595-600

摘要：提出基于分流优化选择机制的无线传感网数据稳定传输算法。通过计算区域内簇头节点与各个簇内节点的自感阈值,根据该阈值进行簇头节点的更换并维持簇结构的稳定,根据当前网络传输带宽状况,以及下一跳簇头节点的能量消耗水平对传输数据流进行分割,定义最优传输函数,对分割后的数据子流进行优化传输,改善节点的能耗水平,实现数据的稳定与高效传输。仿真结果表明,与自动平衡适应算法（CHDA）和节点流平衡选择算法（GCPS）相比,所提算法具有更低的网络节点能耗开支,以及更高的数据分组投递率与网络稳定运行时间。

AMI系统中高容量资源管理策略601-605

摘要：为实现能源互联网能源高效、安全利用的有效途径,高级测量体系（AMI）在面向未来能源供应的体系中起着至关重要的作用。在此基础上,选取LTE直连模型的AMI系统作为研究场景,在此场景下引入双向中继网络,利用中继网络在容量方面的优势,提出一种高容量资源管理策略,提升频谱利用效率,解决网络容量需求激增带来的通信问题,实现能源互联网下新业务的有效承载。通过对比仿真,研究在各种条件变化下,联合资源分配中不同优化因素对基于LTE的双向中继容量的影响。

基于自适应时变的OFDM无线信道机会估计机制606-610

摘要：针对OFDM无线信道估计中的上行链路与下行链路信号冲突和估计精度低等问题,提出一种适用于正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）无线信道的基于自适应时变的机会信道估计机制。考虑OFDM符号特征、离散信号串并转换特性和自适应傅里叶变换及其逆变换过程,为优化信道估计复杂度,提出OFDM无线信道模型。基于中继节点集合选取策略和基于多跳无线信道传输的信道估计,提出基于自适应时变的OFDM无线信道机会估计机制。对所提信道估计算法与基于判决反馈的信道估计机制进行实验对比,对比结果表明,所提估计算法可以更好地适应子载波规模和用户规模的动态变化,提供高精度和高吞吐率的无线信道估计。

基于演化博弈论的网络安全投资策略分析611-615

摘要：传统的网络攻防博弈模型均没有考虑对网络攻击方攻击行为的惩罚,为此提出考虑第三方动态惩罚的网络攻防演化博弈模型,通过计算网络中攻防双方的复制动态方程,分析攻防双方对应的演化稳定策略,为网络防御方提供最优安全投资策略。理论分析和仿真结果表明,加入第三方动态惩罚因素可以降低防御方的最优安全投资水平,提高其安全投资回报,有利于整个网络的安全,研究结果可为网络安全的综合防御提供理论指导和技术支撑。

基于PCIE密码模块在可信平台上的研究616-620

摘要：为满足密码模块在可信平台上的应用需求,采用高速通信接口PCI-Express与密码模块连接,从应用层到硬件层进行三点改进：在应用层中,创建密码服务函数动态库;在系统层中,对设备驱动程序进行功能扩展（实现多用户机制）;在硬件层中,对传输的数据进行命令包格式封装。密码模块以DMA（directional memory access）块传输方式读取数据,实现多用户操作。实验结果表明,密码算法处理速度达到了预期的吞吐率。

基于拉格朗日分存的彩色图像隐写算法621-625

摘要：为提高彩色数字图像隐写算法的安全性,提出一种基于拉格朗日分存原理的隐写算法。秘密图像在置乱之后被转换成二进制比特流,彩色载体图像根据RGB通道分解为3幅灰度图像,利用拉格朗日分存算法,每个通道的灰度图像先分存为3幅图像再合并成一幅图像,秘密信息在载体图像合并的过程中被嵌入到载体图像中,根据载体图像每个像素点分存之后的奇偶性进行秘密信息的嵌入。仿真结果表明,该隐写算法具有较高的抗裁剪性、安全性及隐秘性。

CC-Paxos：整合广域存储系统的一致性和可靠性626-632

摘要：针对因果一致性模型约束过多且表达能力不足的问题,提出一种强的分布式上下文一致性模型。剔除同一用户的操作中非强制性的依赖关系,以及在不同客户端间定义所需的操作依赖;在此基础上,设计一种解决Paxos不能满足上层一致性需求问题的、实现分布式上下文一致性模型的共识算法CC-Paxos。利用时间戳给分布式上下文中的操作定序,采用细粒度的依赖检测,高效减少冲突操作的数目。实验结果表明,与在上层使用causal＋一致性、下层用Egalitarian Paxos的方法相比,CC-Paxos显著降低了延迟,增加了吞吐量,且不需牺牲可扩展性。

可信的第三方模糊本体映射框架及其实现633-639

摘要：通过研究经典的本体构成和映射方法,针对现阶段算法的不足,提出可信的第三方模糊本体映射框架（trusted third party fuzzy ontology mapping framework,T2PFOMF）。加入模糊关系集合,提出五维本体模型,使本体具有更强的语义表达和推理能力;在本体映射过程中,进行特性混淆,使第三方可以在不知道信息具体细节的基础上完成本体映射,保证数据的隐私性,为各领域的本体映射提供安全统一的平台。实验结果表明,该框架拥有推理功能,虽然运算速度上会有少量额外开销,但在防止信息泄露方面却起到了重要作用,具有一定实用价值。

基于软件缺陷的可信证据度量模型640-645

摘要：为克服软件可信性评估过程中可信证据正面度量收集数据困难的问题,提出基于软件缺陷的可信证据度量模型（trustworthy evidence measurement model based on software defects,TEMMSD）,利用软件系统中存在的缺陷类型、数目以及缺陷严重程度等因素,从侧面实现可信证据度量。通过软件开发者、第三方测评和用户反馈3个方面采集、获取软件生命周期中不同阶段存在的缺陷数据并对初始数据进行预处理,运用正交缺陷分类法对缺陷数据进行缺陷分析并可信归类,从主客观的角度确定缺陷类型的权重,实现软件系统的缺陷证据度量。对石油企业自然递减跟踪系统进行实例分析,分析结果表明,TEMMSD模型在软件可信证据度量中具有可行性和有效性。

Web大数据环境下的相似重复数据清理646-651

摘要：为对Web大数据环境下的相似重复冗余数据进行清理,降低数据存储与管理的时间和成本,提出Web大数据相似重复数据清理方法。对Web数据进行预处理,提出相似哈希的实现算法计算各数据信息的相似度,对于满足特定阈值的相似数据信息,保留其中一个及其副本,其余数据信息保存该数据信息的地址。使用该方法在Hadoop平台上对多个网站的Web数据进行实验,实验结果表明,该方法具有良好的精确性及数据缩减效果。

大数据可信性度量方法652-658

摘要：在传统数据可信分析理论的基础上,通过增加时间因子与惩罚因子等权重参数,构建层次化的动态大数据可信分析网络模型。将大数据的可信性分析问题归结为数据源、数据源之间及数据传播网络路径的组合问题,通过计算数据源之间的可信度、数据源的可信度、数据的可信度,动态地构建大数据的可信性分析网络,通过所构建的可信性分析网络计算数据的全局可信度。仿真结果表明,该模型能较好地满足大数据的可信性度量需求,为今后进一步研究可信性度量方法提供了解决问题的思路。