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计算机学报 2005年第03期杂志 文档列表

计算机学报杂志综论

R树家族的演变和发展289-300

摘要：近年来,针对空间数据库索引的研究引起了人们越来越多的兴趣和关注.为了快速、有效地处理存储于空间数据库中的海量空间数据,专家学者提出了大量的基于磁盘的空间索引方法.其中,1984年由Guttman提出的R树是目前最流行的动态空间索引结构,广泛应用于原型研究和商业应用中.其后,人们在此基础上针对不同空间运算提出了不同改进.经过20年的发展,不断产生的R树变体逐渐形成了一个枝繁叶茂的空间索引R树家族.该文回顾了R树及其各种主要变体;描述了基于R树的各种批量操作、空间查询处理算法、查询代价模型及查询优化过程;介绍了基于R树的并行处理、并发控制与锁定策略等方面的进展;并且分析了R树的未来研究方向.

计算机学报杂志研究论文与技术报告

可转移离线电子现金301-308

摘要：自1983年Chaum首次提出盲签名并将其用于设计不可跟踪离线电子现金以来,众多的电子现金系统相继提出,电子现金的研究已经取得了丰富的成果.电子现金的各种属性,如匿名性、不可重复花费性、可分性、公平性等,也被广泛地研究.但是,作为物理现金的一个自然属性的转移性却很少被密码学家们研究,公开文献中,涉及可转移电子现金的很少,还没有一个具体的安全的可转移电子现金方案.该文详细讨论了离线电子现金的转移性问题,描述了可转移离线电子现金的模型.第一次给出了一个具体的可转移离线电子现金方案,证明了此方案具备不可伪造性、不可跟踪性、不可重复花费性、不可陷害性等安全属性,并对可转移电子现金的效率问题进行了分析.

SPA：新的高效安全协议分析系统309-318

摘要：研制高效的自动分析系统是密码协议安全性分析的一项关键任务,然而由于密码协议的分析非常复杂,存在大量未解决的问题,使得很多现有分析系统在可靠性和效率方面仍存在许多局限性.该文基于一种新提出的密码协议代数模型和安全性分析技术,设计并实现了一个高效的安全协议安全性自动分析系统(Security Protocol Analyzer,SPA).首先对协议安全目标进行规范,然后从初始状态出发,采用有效的搜索算法进行分析证明,试图发现针对协议的安全漏洞.使用该系统分析了10多个密码协议的安全性,发现了一个未见公开的密码协议攻击实例.实验数据显示,该系统与现有分析工具相比,具有较高的分析可靠性和效率,可作为网络系统安全性评测以及密码协议设计的有效辅助工具.

网络磁盘阵列流水调度研究319-325

摘要：存储系统采用流水处理技术有两个前提条件:(1)在前一个I/O命令没有完全结束之前,系统能获取下一个I/O命令的有关信息;(2)不同部件应能同时操作,资源不发生冲突.网络磁盘阵列满足这两个条件,可以在I/O调度过程中采用流水处理技术.根据I/O调度进程的重叠度,流水调度方式可以分为固定流水方式和柔性流水方式.在固定流水方式中,多进程按照固定的重叠方式执行;而在柔性流水方式中,则通过判断进程的完成顺序,在一定程度上自由组合多个进程进行重叠.实验结果证明,在多用户进程的条件下,两种流水调度方式都能提高网络磁盘阵列的带宽利用率.

一种高可扩展存储网络系统TH-MSNS的研究与实现326-333

摘要：网络存储系统对海量信息的存储与处理、数据的可伸缩性访问与可用以及数据的服务质量与存储安全等都具有重要意义.该文基于FCP设计并实现了一种可扩展存储区域网络系统TH-MSNS,该系统可通过双HBA卡增加带宽和可用性,通过双I/O节点机增加可靠性和可用性,通过多I/O节点扩展容量至260TB等.该文介绍了TH-MSNS的体系结构、SCSI目标模拟器、嵌入式操作系统EOS和存储管理的设计技术与实现方法.该系统SCSI目标模拟器采用分层设计并提供规范接口,可扩充不同的SCSI设备以及不同的网络连接协议;设计的核心软件在嵌入式操作系统的核心态通过内核模块实现,提高了效率;存储管理软件采用分布式结构,独立于操作系统,实现了对象管理、设备自动发现、访问控制、日志等管理功能.与同类系统相比,该系统具有效率高、扩展方便、易维护和兼容性好的特点.

基于动态参数化的二次B样条插值曲线334-342

摘要：参数化为构造B样条插值曲线提供了自由度,但在以往的研究中,这些自由度并未得到充分利用.该文给出的二次B样条曲线插值方法充分利用了参数化的自由度,直接利用插值曲线直观的几何约束条件如曲线在数据点处的切向、曲线段的相对高度等进行参数化,使得构造出的插值曲线不仅在两端,而且在中间各段具有预期的几何性质.该文的方法比起以往的参数化方法来,能更直观有效地控制插值曲线的形状.而且,所构造的插值曲线具有局部性质或近似局部性质,即当改变某个数据点的位置时,插值曲线的形状只作局部改变或除局部范围外,曲线形状改变很小或完全不变.不同于以往的插值方法,该文的方法在构造插值曲线的过程中根据曲线的几何约束条件动态地递推确定参数值、节点向量和控制顶点,整个过程不必解方程组,计算简便.该文还给出了相应的算法和应用例子.实验结果表明,该文的方法十分有效.

GIS中孤岛和内点快速归属算法343-349

摘要：针对GIS拓扑数据结构的建立,该文提出了一种快速进行内点和孤岛归属的算法.算法首先利用"面积法"实现外多边形的识别并获得外多边形左极点,然后利用"改进的射线法"将识别后的外多边形左极点和内点向左侧引出射线,并获得与弧段的交点,最后利用弧段的特征获得外多边形和内点的归属关系.由于该算法充分利用了弧段的特征,从而避免了多边形的组织和弧段的重复处理以及非直接包含关系的判断,保证了海量数据生成拓扑数据结构的效率.同时文章还对归属中的退化问题提出了解决方案.算法的实际应用表明,该算法具有较高的效率和较强的实用性.

一种基于LCS的物体碎片自动拼接方法350-356

摘要：提出了一种基于最长公共子序列(LCS)的物体碎片自动拼接方法,用于获得两块碎片间的最可能的拼接结果.同时还设计了一种有效的数字曲线曲率计算方法和具有线性时间复杂度的重叠检测算法,以提高拼接的速度和准确性.首先对物体碎片的图像进行预处理,获得其轮廓曲线,并根据特征点划分成子轮廓曲线,然后计算其数字曲率,得到曲线的特征串表示,最后找出两个子轮廓曲线之间的LCS,对坐标变换的拼接结果进行重叠检测,并按照给出的度量标准进行排序,找出最优的拼接结果.实验表明,该方法计算简单、有效,能找出物体碎片合理的拼接结果.

一种实用的基于证据积累的图像曲线粗匹配方法357-367

摘要：该文提出了一种基于证据积累的图像曲线粗匹配方法,比较有效地解决了将图像中提取的一条曲线(较短)与一条参考曲线(较长)相匹配的问题.该方法具有如下特点:(1)通过实验发现曲线上两点之间的直线距离较它们之间的曲线距离对噪声等误差更鲁棒;基于此,在参考曲线上选取可能的匹配曲线段时,利用首尾点的直线距离作为主要匹配标准,大大提高了算法的鲁棒性;(2)将证据积累的思想应用到控制点的匹配上,有效地去除了错误的控制点和不必要进行匹配的曲线段,在提高算法鲁棒性的同时极大地降低了算法的计算复杂度;(3)在传统的Hausdorff距离计算中引入高斯概率统计模型,使其更适合作为实际应用中评价两条曲线匹配程度优劣的一种度量.大量卫星影像及数码相机照片实验证明了该匹配方法的有效性和实用性.

基于双层虚拟视图和支持向量的人脸识别方法368-376

摘要：针对训练样本较少情况下的人脸识别问题,该文提出基于生成视图和支持向量机的识别方法.在人脸识别的实际应用中,处理的人脸图像,每类往往只有很少的样本,以至于不能充分表达样本的实际分布,需要对训练样本的数据进行有效地扩充.为此首先通过对人脸图像中眼睛中心位置的扰动,利用面像模板,自动生成该人脸的多个虚拟人脸图像,并与原图像一起形成第一层的人脸库,然后应用Eigenface方法得到人脸的特征数据,按照每个类的样本数据分布,应用内插法和外推法进行第二层次的扩充.在ICT-YCNC和UMIST人脸库中应用Multi-Class支持向量机对得到的数据进行实验,结果表明,在样本不足的条件下利用支持向量识别人脸,生成虚拟视图是一种有效的方法.

一种新的用于点目标检测与跟踪的闭环pipeline算法377-385

摘要：提出了一种由滤波管道、检测管道构成的闭环管道算法用于检测与跟踪复杂云天背景下的点目标.引入了基于单帧局部对比度门限的预处理算法进行杂波抑制,设计了基于三帧图像相关性分析的连续滤波器进行噪声剔除.实验分析表明,该算法不仅能够检测出作任意轨迹运动的点目标,而且能够有效地预测跟踪窗.它在搜索空间的缩小、计算复杂性的降低以及杂波剔除方面优于传统的管道算法.

计算机学报杂志学术活动

2005年全国开放式分布与并行计算学术会议征文通知385-385

计算机学报杂志研究论文与技术报告

融合上下文信息的多尺度贝叶斯图像分割386-391

摘要：提出了一种融合上下文信息的多尺度贝叶斯图像分割算法,基于多尺度MRF图像模型,将模型中各结点的邻域结点类别信息抽象为上下文,求得结点的后验边缘概率之后,在各尺度融合表征了同一尺度内及相邻尺度的邻域信息的上下文,结点在相邻结点信息的指导下,得到的分割结果在均匀区域内部及区域边界都大为改善,而且没有增加模型的复杂度,算法仍然是快速的、非迭代的.融合过程中的参数采用EM算法估计.分析和实验结果表明算法是有效的.

基于粗糙集的全局产品结构模型研究392-401

摘要：该文利用粗糙集理论有关方法,就用户需求、个性化配置及设计方案评价三个方面对面向企业的全局产品结构模型进行了相关研究;考虑用户的不确定性需求,建立了用户需求的数据挖掘模型.该模型能有效处理不确定或不精确知识的表达,进行经验学习并从中获取知识,进行推理,使得企业能够充分了解用户的需求;提出了个性化配置器的规则提取模型,利用不完备信息系统粗糙集的相关方法加以处理,将配置逻辑和规则纳入产品定义中,使得用户和销售工程师在进行个性化产品定义的时候就可以确定相应的配置逻辑,由此产生相应的产品结构,为面向多应用视图的BOM生成提供可能,还提出了设计方案评价的决策支持模型,该模型考虑产品全生命周期相关设计方案的各个影响因素,利用粗糙逻辑与决策方法对已有知识进行逻辑的推演与分析,提取相应的决策规则,为全局产品结构模型的建立提供支持;最后,给出了利用上述相关算法实现的产品配置管理的工作过程.

并行学习神经网络集成方法402-408

摘要：该文分析了神经网络集成中成员神经网络的泛化误差、成员神经网络之间的差异度对神经网络集成泛化误差的影响,提出了一种并行学习神经网络集成方法;对参与集成的成员神经网络,给出了一种并行训练方法,不仅满足了成员网络本身的精度要求,还满足了它与其余成员网络的差异性要求;另外,给出了一种并行确定集成成员神经网络权重方法.实验结果表明,使用该文的成员神经网络训练方法、成员神经网络集成方法能够构建有效的神经网络集成系统.

计算机学报杂志短文

基于超立方体环连接的Petersen图互联网络研究409-413

摘要：基于环的简单扩展性,Petersen图的短直径与超立方体互联网络中节点的高可连接性相结合,提出了一种新型互联网络RHP(n)(Ringed Hypercube Connected Petersen),并对其特性进行了研究.证明了RHP(n)网络不但具有正则性以及良好的可扩展性,同时还具有比Qn、HP(n)网络更短的直径和更小的构造开销.另外,还基于RHP(n)网络分别给出了其上的单播和广播路由算法,证明了其通信效率分别为n-1和n-1.

块三对角矩阵的并行局部块分解预条件414-419

摘要：该文首先分析了并行局部块分解预条件的特征分布,分析表明其与串行局部块分解预条件的特征分布基本相当,从而从理论上保证了利用该预条件进行并行计算时的高效性.其次分析了利用该预条件进行并行计算时影响加速比的因素,由此说明了当问题规模不大而处理机台数增加时,计算效率必然逐渐下降的原因.最后在由6台微机连成的机群系统上将该预条件与利用多分裂技术构造的多种预条件进行了比较,实验结果说明该预条件效率高于其它预条件方法.同时在某巨型机上进行的实验表明对处理机台数比较多时,该预条件也仍然很有效.

基于移动的动态路由算法的研究420-426

摘要：文章在分析了当今几种路由算法的不足和研究了移动优越性的基础上,提出了一种基于移动的动态路由协议算法的设计方案.该算法用移动去发现网络的短期状态,并用服务保存网络的长期运行状况.该文还用JAVA和IBM公司的Aglets移动开发平台构造了一个简单网络模型,对此算法进行了验证,证明了它的有效性.