计算机工程与设计杂志 北大期刊 统计源期刊

计算机工程与设计 2019年第01期杂志 文档列表

计算机工程与设计杂志网络与通信技术

时间触发航电系统架构的建模及调度方法1-7

摘要：为建立时间触发航空电子系统架构中分区调度处理与时间触发通信的匹配关系,提出网络分区化概念,设计系统时序匹配机制,借助体系结构分析与设计语言形成架构模型的形式化描述;基于此,提出由端系统时刻调度算法和交换机时刻调度算法构成的系统联合调度算法,实现分区轮转调度和网络通信调度的匹配调度设计;通过包含4个综合模块化处理区域和两个骨干交换机的实例对模型和算法进行分析,验证了架构模型的可行性和调度算法的有效性。

物联网设备Web弱口令自动化探测8-13

摘要：由于物联网设备多且Web登录页面复杂多样,弱口令自动化探测难度较大。针对此问题,设计一套面向物联网设备Web应用系统的弱口令自动化探测框架。结合HTML特征和所提规则,解决口令探测中自动化控件定位和结果判断的难题。基于该框架开发一套自动化弱口令探测系统,对北京市、山东省和浙江省的公网物联网设备进行Web弱口令探测,共发现12179台存在Web弱口令的设备,占所有发现物联网设备的7.58%,验证了所提框架的有效性。

基于REST架构的物联网设备插件机制设计14-19

摘要：为解决物联网网关底层设备受限于通讯协议,导致网关底层设备接口有限,不能在各种物联网场景任意切换的问题,提出一种基于REST架构的物联网设备插件机制,提高物联网网关的灵活性和可扩展性。相对独立于网关内部功能,可单独实现网关采集传输数据、设备资源管理的基本功能,达到接入网关设备扩展的目的,通过统一资源标识符URI和协议动词组合的方式实现对设备的资源管理。此研究结合英特尔公司开发的通用物联网网关架构,将插件机制融入其中进行验证测试,测试结果达到了预期目的。

基于时间自动机的物联网组合服务建模20-25

摘要：在时间自动机理论的基础上,提出一种物联网组合服务建模的方法,来对系统的部分约定属性进行建模、验证和分析。把物联网原子服务作为研究的对象,对时间自动机模型进行扩展,并将其应用于物联网原子服务和组合服务的分层建模中。在分析不同层所对应实体的部分特定属性之后,通过工具UPPAAL建立模型并对该模型进行验证和分析。利用提出的方法对智能室温自控系统进行建模并验证,通过实验验证了该方法的可行性。

基于特征矢量中心性的分布式分簇算法26-31

摘要：针对无线传感器网络分簇结构优化和负载均衡性问题,提出一种基于特征矢量中心性的分布式分簇算法。通过计算特征矢量中心性分数值确定全网络节点的重要性,将当前影响最大的节点作为簇头,筛选簇头的连通子集作为簇成员,逐次迭代执行,实现网络簇划分。通过选择加入网关节点保证簇头子集连通性,对其它边缘散落节点提出新的入簇策略,优化整个分簇结构。仿真结果表明,该分簇算法能分布式均匀地划分簇,优化了分簇数目,网络的连通子集保证了簇结构的稳定性,改善了网络负载均衡性能。

基于边缘计算的视频监控框架32-39

摘要：为降低云平台视频监控系统视频传输时延、视频分析处理开销和存储成本,提出一种基于边缘计算的视频监控框架。根据边缘节点地理位置靠近视频源的特点,将监控视频流的分析预处理工作迁移到边缘节点完成;设计边缘节点帧过滤算法,通过对视频流的目标识别,筛选出有效视频帧进行上传;在此基础上,设计边缘节点任务调度算法,提高视频流实时性和资源利用率。实验结果表明,该框架能够有效降低视频传输开销和视频分析处理开销。

OpenThread边界路由器设计与实现40-44

摘要：针对目前尚无支持OpenThead协议的边界路由器这一问题,提出并验证一种OpenThread边界路由器设计方案。采用树莓派作为边界路由器的主机端,通过以太网口连接外部IP网络,通过内置WiFi连接专员认证设备;采用德州仪器CC2538微控制器作为边界路由器的协处理器端,接入OpenThread网络;边界路由器的主机端和协处理器端通过USB连接。实验结果表明,该OpenThread边界路由器功能能够实现,节点设备可通过边界路由器连接互联网,并允许外部OpenThread专员设备添加新节点到OpenThread网络中。

基于拓扑势的增量式动态社区发现方法45-52

摘要：为保证动态社区发现效率,提高动态社区划分结果的准确性,提出一种基于拓扑势的增量式动态社区发现方法。增量式方法以前一个时间片网络的社区划分结果为基础,动态调整网络变化部分的社区归属,其余部分的社区结构仍保持不变。传统增量式方法只考虑增量节点,实际上,增量节点的邻居节点也会受到影响而出现社区归属的变化。该方法考虑增量节点,依据拓扑势场理论,进一步计算增量节点影响范围内的邻居节点,重新判定这些节点的社区归属。在真实和人工网络上的实验结果表明,该算法扩大了传统增量更新的范围,在保证计算效率的基础上,有效提高了社区划分结果的准确性。

WSANs中执行器节点调度和协作机制53-58

摘要：针对无线传感器与执行器网络中执行器节点调度和协作问题,提出一种基于连续博弈的任务分配算法,对任务完成时间、能量均衡、网络寿命进行多目标优化,调度最适合任务的执行器节点结成联盟,相互协作执行任务,对联盟内不满足子任务能力要求的执行器节点进行动态替换,联盟内执行器节点可参与下一轮任务博弈。仿真结果表明,所提算法可以有效提高执行器节点的调度与协作效率,延长整个网络寿命,其性能优于同类算法。

计算机工程与设计杂志信息安全技术

基于攻防信号博弈的APT攻击防御决策方法59-64

摘要：针对APT攻击的特点,借鉴非合作博弈理论,从动态对抗和有限博弈信息的视角对攻防行为进行研究,建立基于攻防信号博弈的APT防御决策模型,设计合理的收益量化方法,在分析攻防博弈过程的基础上,提出精炼贝叶斯博弈均衡的求解方法;以博弈均衡为依据,设计防御决策算法并对比分析算法的性能。实验结果表明,该模型和算法有效且可行,能够为抗APT攻击提供决策支持。

Powerlink协议通讯的异常检测方法65-70

摘要：为解决高效实时开源工业以太网协议Ethernet Powerlink面临的日益严峻的安全问题,提出一种基于Powerlink通讯协议的异常检测方法。针对Powerlink工控通讯网络的通信特点,通过对Powerlink工业控制通信网络的特殊性和安全性分析,以及可能遭受的恶意入侵行为的探索,提取可以表征通信行为的有效数据特征,建立SVDD异常检测分类模型,并通过改进的PSO算法对SVDD参数进行寻优,使检测精度进一步提高,优化异常检测模型。仿真结果表明,该方法能有效检测出异常的恶意攻击行为,提高工控通信网络的安全运行。

数字水印与组合加密QR客票防伪方法71-76

摘要：QR码客票编解码格式高度公开,安全防伪性较差。针对此问题,提出一种基于数字水印技术与数学加密技术的安全防伪QR码客票方法。利用DES算法对客票明文加密,编码生成载体QR码;运用RSA算法对DES密钥加密;将密文DES密钥生成水印QR码嵌入载体中,耦合源信息解密与水印验证过程。水印嵌入算法充分利用QR码的高纠错能力,以离散续弦变换(DCT)和奇异值分解(SVD)为基础进行水印嵌入与提取。实验结果表明,该算法不影响QR码快速识别特性,在保证良好视觉效果的前提下具备较高的鲁棒性。

计算机工程与设计杂志软件与算法

基于四邻域对角线上灰度约束的亚像素角点检测77-83

摘要：针对微棋盘格亚像素角点检测过程中,存在漏检、多检及检测精度较低等问题,在研究现有算法的基础上,提出一种基于四邻域对角线上灰度约束的角点检测方法。通过角点的四邻域中心几何特征及其对角线方向上最大灰度特征的分析,采用SINC函数灰度分布约束角点位置,实现亚像素级精度的角点检测。开展对比实验及误差分析,其结果表明,与现有检测方法相比,该方法的多检率降低了约18%,漏检率降低了约2%,均达0;其检测精度提高了约50%,达到0.3Pix。该方法显著提高了亚像素角点检测的准确率、精度和重复率,在显微标定中具有一定的应用价值。

改进量子蝙蝠算法的研究及应用84-91

摘要：针对量子蝙蝠算法求解精度低、易陷入局部最优等缺点,提出一种改进型量子蝙蝠算法。引入自然选择,在每次迭代过程中对整个种群适应度值进行排序,用部分较好个体的位置替换部分较差个体的位置,保存个体历史最优适应度函数值。针对蝙蝠算法的频率引入优化因子,使蝙蝠在迭代初期发出较高频率进行全局搜索猎物,在迭代后期降低频率,提高局部搜索能力。对4个标准测试函数进行测试,测试结果表明,改进型量子蝙蝠算法有更好的收敛速度和求解精度。将改进的算法应用于典型化工过程的动态优化问题中,优化结果接近于最优值,性能良好,结果验证了该算法的有效性。

纠删码系统中基于协作方式的更新方法92-96

摘要：为满足纠删码更新方法的效率需求,提出一种基于协作方式的更新方法Coop-U,以批量形式高效完成纠删码数据的多点更新。通过一种三层的更新框架保证数据更新的一致性,通过一种负载感知的分组方法动态调整分组大小,通过一种协作式的数据处理算法有效组织多层之间数据的传输与计算。基于数据驱动的模拟器对比实验结果表明,与典型的纠删码数据更新方法Data-R和Full-W相比,Coop-U的平均更新时间分别减少了42%和30%。

并行计算在动态摄影测量边缘提取算法中应用97-102

摘要：为满足动态摄影测量速度需求,设计一种将Hyper-Q技术应用于双站位相机图像Canny边缘提取算法中的实现方案。通过两个流对采集到的两幅图像分别处理,充分利用GPU计算资源,实现高效并行计算。对300个特征点3种不同分辨率图像进行特征点的Canny边缘检测,实验结果表明,在同样分辨率图像下,基于CUDA的边缘检测算法计算比串行计算算法速度提高了8.8倍,应用Hyper-Q技术后的CUDA程序比串行计算速度提高了11.6倍,图像处理速度显著提高,为双相机动态摄影测量系统在分辨率为4288×2848下实现3Hz测量速度提供思路。

面向SCADA系统的产品线体系结构设计103-108

摘要：针对传统的体系结构设计方法无法满足SCADA系统复杂多变的需求问题,应用卡内基梅隆大学软件工程研究所提出的软件产品线技术,给出一种产品线体系结构设计方法,其核心是应用信息隐藏原则和架构设计决策将系统的复杂性和变化源隐藏起来,完成领域需求到领域架构的映射。使用该方法设计的架构能支持可变性的体系结构设计,为同类系统定制化开发提供核心资产,提高SCADA软件的开发效率。通过设计煤矿安全监控软件的产品线体系结构验证了该方法的可行性和有效性。

基于UML建模XML模式109-115

摘要：为快速理解XML Schema文档结构,研究使用UML建模XML Schema文档的方法。分析已有研究的局限性,基于XML Schema定义的元素及元素间的嵌套关系的定义,提出一种基于元素的使用UML建模XML Schema文档的方法,定义将XML Schema文档转换为UML类图的转换规则。该建模方法可以为XML Schema文档包含的任何元素建立UML类并用UML模型中定义的关系表示元素间的嵌套关系,保证了XML Schema文档的UML模型表示的完整性。以实例验证了该方法的可行性。