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计算机学报 2007年第06期杂志 文档列表

计算机学报杂志综论

DNA计算机原理、进展及难点（Ⅲ）：分子生物计算中的数据结构与特性869-880

摘要：分子生物计算是指以生物大分子作为数据来进行信息处理的计算模式.目前的分子生物计算主要包含DNA计算、RNA计算和蛋白质计算这三种计算模型.另外,还有一些学者提出采用PNA分子进行计算.但由于PNA计算、RNA计算和蛋白质计算目前还没有一些实质性的突破,故在此不做讨论.研究掌握作为数据的DNA分子特性与结构,显然是DNA计算中的一个基本问题.因而文中主要对各种DNA分子的结构与特征进行讨论.针对问题的不同,模型的不同,采用的DNA分子类型也不同,目前主要用到的是单链的、双链的和具有粘性末端的DNA分子.其次用到的是发夹构型的DNA分子、质粒DNA分子等.文中特别讨论了作为数据的DNA分子与相应的生物计算模型有机相结合的一些基本的问题.

DNA计算机原理、进展及难点（Ⅳ）：论DNA计算机模型881-893

摘要：在DNA计算机研究中,所建模型的好坏直接影响着DNA计算中诸多问题,如编码的难易程度、整个生物操作或生化反应的设计、解空间的大小、计算时间多少、应用范围以及通用性的程度等.如何建立快速的、功能强的、具有一定通用性的DNA计算机模型,是从事DNA计算机研究者一直关注与感兴趣的难题.为此,该文将主要围绕着DNA计算机的模型建立展开讨论,重点讨论10年来所建立起来的一些主要模型.共分为三种类型：第一种是利用DNA分子结构与特性所建立起来的几种主要模型;第二种是利用生物操作方式所建立的三种模型：试管型、表面型与芯片型;第三种是所谓的DNA计算机模型.文中讨论了这些模型的基本原理、功能、优缺点以及应用的研究进展等.最后,对DNA计算机模型研究中的难点进行了分析,并给出了相应的解决思路.

计算机学报杂志研究论文与技术报告

无线传感器网络中基于数据融合的移动曲线动态路由算法研究894-904

摘要：和传统的C/S模型相比,移动模型在数据融合方面更适合无线传感器网络.在基于移动的数据融合算法中,移动访问传感节点的顺序以及总数对算法的效率、网络寿命等有着重大影响.为此提出了一种基于数据融合的移动曲线动态路由算法设计方案.通过构造特定数据结构的数据报文和数据表,给出了目标节点基本信息收集算法获取目标节点到处理节点的最优路径;将移动路由归结为一个优化问题,由静态路由算法求出移动迁移的静态最优路由节点序列,进而获得了移动基于曲线的动态路由算法.理论分析和模拟实验表明,随着传感器网络规模的增大和传感数据量的增加,和其它算法相比,该算法有更小的网络耗能和延时.

移动IPv6网络基于身份的层次化接入认证机制905-915

摘要：设计了一种基于身份的层次化签名方案,并在该方案基础上提出了一种适用于移动IPv6网络环境的层次化接入认证方法.该方法使用分级NAI（Network Access Identifier）作为公钥,简化了无线移动环境中的密钥管理;利用层次化思想对接入认证和移动注册进行层次化管理,减少了切换认证处理流程;基于签名机制实现了用户与接入网络的双向认证.作者用设计的切换延时分析模型,对该方法和几种传统方法进行了比较,证明当移动节点远离家乡域及在一定范围内频繁微移动时,该方法比传统方法的效率更高.通过安全性分析证明了该方法在一定程度上实现了私钥的保密性、签名的不可伪造性等功能.最后还讨论了该方法的一种可扩展变形,用于实现多级层次化移动IPv6框架下的接入认证.

传感器网络中协作实时数据库事务的提交控制916-923

摘要：传统的事务模型由于其严格的ACID特性无法适应传感器网络中协作事务的实时性要求.因此着重研究传感器网络中协作实时数据库事务的提交机制.首先,分析传感器网络中实时数据库应用的协作特性,放松事务的严格ACID要求,运用控制区域的概念提出一种基于事务的行为语义控制区域的事务模型.然后,给出该模型的提交、回滚、可见规则及能保证数据库一致性和协作事务实时性的三阶段提交协议,并通过补偿事务保证外化信息准确性.性能测试表明,该模型及提交机制提高了采集数据的外化率和协作实时事务的成功率.

分析安全协议猜测攻击的模态逻辑方法924-933

摘要：以CKT5逻辑为基础,对其进行了多方面重要的扩展;在原有对称密钥机制的基础上,增加了公开密钥机制和Vernam加密机制以增强其描述协议的能力;打破完善加密假设,给出了一组定义和规则使主体具备猜测和验证口令的能力;给出了与在线猜测攻击相关的定理以反映在线猜测攻击的特点;通过相关引理和定理的证明,简化了猜测攻击的分析过程,使该文方法比现有方法更加简洁高效.扩展后的逻辑能够用于分析安全协议的猜测攻击,包括在线猜测攻击.

MPLS流量工程最小冲突路径算法934-944

摘要：优化网络资源利用是Internet流量工程的重要目标之一.最小冲突路由机制通过利用多协议标记交换（MPLS）网络中的源-目的（SD）节点对信息,在为业务流请求选择标记交换路径（LSP）时,尽可能避免当前请求与将来请求之间的冲突,实现网络资源的合理利用.作者基于最小冲突机制,提出一种新颖的最小冲突路径算法（LIP）.LIP通过简单的最短路径算法定位关键链路,并将链路剩余容量、节点对之间的冲突和竞争结合起来定义链路权重,在实现网络资源高效利用的同时,降低了算法的计算复杂度.实验结果进一步验证,相对于以往算法,LIP在请求带宽拒绝率、网络带宽接收量和LSP平均路径长度等方面都比较理想.

智能规划中基于遗传算法的动作模型学习945-953

摘要：在动作间的状态未知条件下,利用遗传算法,从不完整的领域描述和规划实例中学习动作模型,并且设计了AMLS-GA（Action Model Learning System Based on Genetic Algorithm）系统来具体实现这一思想.作者为每一个动作构建一个可能谓词集,这个谓词集覆盖了动作前提表、增加表和删除表中的所有谓词.采用二进制编码的方式,把动作模型编码成GA搜索空间中的一个假设,学习过程是在标准的遗传算法框架下进行的.把学习结果的正确性定义为尽可能多的解释规划实例,并且通过实验的方法对比学习到的模型与专家预定义模型之间的差别.实验结果表明,算法能在较短的时间内,学习到一个逼近专家描述的动作模型.

复合模糊命题中基于弱逻辑的拟三角模算子研究954-962

摘要：修正了f范数的概念,指出了符合弱逻辑关系的算子实际上是一种拟三角模算子中的Uninorm算子,接着给出了严格弱逻辑关系的拟三角模算子概念,在提出概念时,考虑了多维、基于单一数值和基于区间值以及加权的情况,并证明了符合弱逻辑关系的连续拟三角模算子是不存在的;给出了弱逻辑拟三角模算子的具体形式,给出了具体的四类弱逻辑关系的拟三角模算子,讨论了它们的性质,并进行了比较;定义了评价算子的边缘性测度和敏感性测度,对各算子进行了对比和评价.结果表明,文中给出的弱逻辑拟三角模算子可以在不同应用背景下,有效地处理不同类型的复合模糊命题真值运算,也可以在其它的模糊系统中有效处理多个模糊子集之间的聚集运算.

二维表快速排序的复杂度分析963-968

摘要：在假设二维表数据的排列服从均匀分布的条件下,分析了用快速排序方法对二维表进行排序的过程,给出了整个排序过程的时间复杂度和空间复杂度,得到的平均时间复杂度（O（n×（m＋logn）））低于已有文献中对二维表排序的时间复杂度（O（m×n×logn））,其中,m是二维表的关键字个数,n是二维表的记录数.仿真实验说明了文中结论的正确性.这一结果,将有助于进一步设计高效的海量数据分析方法.

一种自动确定参数的sIB算法969-978

摘要：针对sIB算法的压缩变量参数的确定问题,采用最小描述长度原理,构建一种自动确定参数的AsIB算法.算法使用一种有效的编码方案对数据分析模型和相应的数据进行描述,将最小描述长度的模型作为选择标准,从而有效发现了数据蕴含的特征模式数目.实验表明：AsIB算法所采用的编码方案有效,在不设定模式数目的情况下,能够正确发现数据集所蕴含的模式.该算法解决了现sIB算法对先验知识的依赖问题,将能拓展其在多维数据的自动降维分析和模式提取等方面的应用.

一种基于递增估计GMM的连续优化算法979-985

摘要：目前的分布估计算法（esti mation of distribution algorithms）中概率模型的学习或多或少存在着对先验知识的依赖,而这些先验知识往往是不可预知的.针对这一问题,文中提出采用集成学习（ensemble learning）的思想实现EDAs中概率模型结构和参数的自动学习,并提出了一种基于递增学习策略的连续域分布估计算法,该算法采用贪心EM算法来实现高斯混合模型（GMM）的递增学习,在不需要任何先验知识的情况下,实现模型结构和参数的自动学习.通过一组函数优化实验对该算法的性能进行了考查,并与其它同类算法进行了比较.实验结果表明该方法是有效的,并且,相比其它同类EDAs,该算法用相对少的迭代,可以得到同样或者更好的结果.

软件易测性和软件可靠性关系研究986-992

摘要：从测试有效性的角度对易测性进行了定义,给出了软件易测性的量化表示模型;建立了易测性和可靠性之间的形式化关系;通过实验验证了易测性对实现可靠性目标所需的测试数量的影响.文中结论认为传统的基于黑盒测试得到的可靠性估计结果是盲目的,而基于易测性的可靠性模型可以提供更准确和更具针对性的估计结果.

DNA计算机中队列数据结构的设计及实现993-998

摘要：提出了DNA计算机中队列数据结构的设计方法,该方法利用两种不同的限制性内切酶完成队列的入队和出队操作,并给出了队列的DNA编码和仿真实例.首先给出了DNA计算机中队列存储结构的形式描述;然后详细给出了DNA计算机中队列初始化、入队和出队等操作的生物实现方法;最后给出了一个具体算法的实例,仿真了DNA计算机上该算法的运行机制.仿真结果表明文中提出的队列的设计方法在DNA计算机上切实可行.这种方法可推广到DNA计算机上其他类型的数据结构,帮助DNA计算机合理、有效地组织需要处理的信息,从而使DNA计算机走向实际应用.

一种基于Monte Carlo滤波的对POMDPRS系统性能的改进999-1004

摘要：规划是人工智能研究的一个重要方向,具有极其广泛的应用背景.POMDPRS是一种结合了PRS的持续规划机制、POMDP的概率分布信念模型和极大效用原理的持续规划系统.它具有较强的对动态不确定性环境的适应能力.但是在大状态空间下的信念更新是其作为实时系统的瓶颈.该文试图将Monte Carlo滤波引入POMDPRS,从而达到降低信念更新的复杂度的目的,满足系统实时性的要求.

一种针对MPEG-4 AVC/H.264的用于快速码流生成的运动信息描述算法1005-1013

摘要：由于MPEG-4AVC/H.264采用了可变块尺寸（variable block size）和率失真最优化（rate distortion optimization）两项技术,视频编码流程中复杂度最高的运动估计（motion estimation）模块变得更加复杂.另一显著的变化就是,所获取的运动信息与目标码率紧密相关.这给传统的快速转码技术带来了很大困难.该文首先提出了一种分层模型,按由粗到细的方式描述每个宏块（macroblock）的运动信息.基于这个分层模型,文中提出了一种通过预编码获取运动信息的算法,从而生成视频序列运动特性的完整描述.有了这种运动信息描述,在编码或是转码的过程中,编码器可以跳过运动估计过程,编码复杂度因此大大减少.为进一步加快编码速度,还提出了从运动信息描述中抽取最优运动信息的快速算法.实验结果验证了所提算法的有效性,在大大降低编码复杂度的同时,编码性能与最优的MPEG-4AVC/H.264非常接近.

基于干线对的红外与可见光最优图像配准算法1014-1021

摘要：提出了一种基于干线对的红外与可见光图像配准算法.该算法分4步：首先分别从基准图像和待配准图像中提取干线对,即对图像中满足特定条件的直线进行配对;然后按照一些准则寻找这两幅图像中的干线对所有可能的匹配情况,并组成一个集合;接着从该集合中寻找这样一个子集,在保证每个干线对最多出现在它的一个元素中的前提下,使得该子集所有元素的相似性测度之和最大且由它确定的配准误差最小,该文采用分支定限法解决了这一优化问题;最后由最优子集中的所有元素得到同名像点集,运用仿射变换模型,实现图像的配准.大量实验表明,文中提出的方法对红外与可见光遥感图像之间的配准是有效的.

基于共生互信息量的医学图像配准1022-1027

摘要：该文考虑对应点及其邻域内不同方向上的像素点,将图像的空间与方向信息引入到配准中,提出了一种新的相似性测度——共生互信息量（Co-MI）,并在此基础上构造了一种新的配准算法——最大共生互信息量法.实验结果表明在图像空间分辨率较低,有噪声影响和图像部分缺损的情况下,该算法具有计算速度快、精度高、鲁棒性强的特点.作为一种一般性的配准方法,共生互信息量同互信息一样,不仅可以用于图像的刚性和弹性配准,还可以应用到图像配准以外的更广阔的领域,如经济学、运筹学、模式识别等.