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计算机研究与发展 2011年第03期杂志 文档列表

计算机研究与发展杂志计算机网络

无线传感器网络定位理论和算法353-363

摘要：定位技术作为网络协议和应用的基础,已经成为无线传感器网络重要的支撑技术,是传感器网络研究的核心问题之一.系统地总结了近年来定位理论和算法的最新研究进展.全面阐述了定位问题的形式化定义、定位问题复杂度分析、基于刚性理论的定位理论和定位问题可计算性研究的最新成果.通过对定位理论的研究可以更好地揭示定位技术的本质,回答很多定位技术相关的基本问题.此外,还深入分析了近年来典型的定位算法,介绍每种算法的设计思想,分析其适用范围和不足.最后给出定位理论和定位算法未来的研究方向.

复杂区域节点定位算法研究364-373

摘要：传统的无线传感器网络节点定位算法假设节点间的最短路径长度与实际几何距离之间存在函数映射关系.然而对于布设在复杂区域的无线传感器网络而言,这种函数映射关系不再成立,直接应用传统定位算法将会带来较大的定位误差.针对复杂区域中各向异性的无线传感器网络节点定位问题,提出了一种基于参考节点凸包划分的测距无关定位算法CHP.首先,对参考节点进行凸包划分;然后,按照路径最短优先原则为待定位节点选择所属凸包;最后,依据待定位节点所属凸包内的参考节点对其进行定位,有效避免了复杂区域边界和障碍物对定位精度的影响.仿真实验结果表明：CHP算法与传统算法相比在定位精度以及误差抖动方面有了大幅改进;同时,CHP定位算法在执行过程中最大限度地降低了复杂区域边界和障碍物对定位的不利影响.

P2P网络中搭便车行为分析与抑制机制建模382-397

摘要：在现实网络中,节点日益严重的搭便车行为对P2P可信流媒体网络的健壮性、可用性、服务响应速度和生命周期等产生了重要的影响.设计合理且有效的搭便车行为抑制和鼓励自私节点为系统作贡献的策略已成为P2P可信流媒体系统应用研究的一个重要方向.在全面分析节点的搭便车行为机理和搭便车行为对网络性能影响的基础上,对节点在P2P可信流媒体网络中的行为建模,在保证网络性能的前提下引入＂适度安全、容错不容罪＂的思想以保持网络系统共享资源的丰富,以P2P可信流媒体网络中节点的信誉度、贡献度和收益等为评价指标,运用博弈论构建了一个具有纳什均衡的搭便车行为抑制和激励节点为系统作贡献的策略模型,给出了相应的规则和约束条件,并进行了较为详细的分析.仿真实验表明,该策略模型能很好地解决搭便车行为抑制和激励节点为系统作贡献的问题,提高了P2P可信流媒体网络的性能和服务质量,使P2P可信流媒体网络系统实现相对平衡.

Ad Hoc网络中基于惩罚机制的激励合作转发模型398-406

摘要：由于Ad hoc网络中的节点受到自身处理能力、存储空间和电池能量等各种资源的限制,节点为了节省自身的宝贵资源经常会表现出自私性,因此激励自私节点之间合作转发成为Ad hoc网络重要的研究内容.为此,结合重复博弈理论的思想,首先建立邻居节点之间的单阶段博弈模型,得到对应的支付策略,并对该模型进行延伸,建立了无限重复博弈模型来增强自私节点的合作行为,提出了3种激励自私节点的惩罚策略,分析了各自激励合作转发的条件.对自私节点的通用惩罚机制进行重点分析.最后通过仿真实验对该机制进行验证,并给出了在激励合作博弈中自私节点效用值的演化过程.仿真结果表明：该机制能够有效地激励节点合作转发的积极性,提高网络的吞吐量,延长网络的生存时间,以及增加网络的总预期收益.

公交时延容忍网络中基于索引的多级分组路由算法407-414

摘要：在由以公共交通系统中的车辆为节点构成的无线网络中,由于其中节点的高速移动造成拓扑的快速变化,网络连接也多以瞬时的短暂连接为主.这构成了时延容忍网络（delay tolerant networks,DTN）的一个典型应用场景.公交节点的特性决定了其移动方式（时间、路线）带有一定的规律性.基于这一特性,构建了一种抽象的网络拓扑模型,并基于该模型提出了一种基于索引的多级分组路由算法.实验证明,基于预先的分组信息,该路由算法应用于高速移动的公交时延容忍网络中将比其他DTN路由更加的高效.

研究称人类数据存储能力已接近3000亿GB414-414

摘要：美国南加州大学科学家的一项研究表明,截至2007年,人类的数据存储能力已超过2950亿GB.科学家们认为,2002年应被视为数字时代的起点,因为那一年数字技术的全球数据存储量首次超过模拟技术（指录像带等）.

Mozilla开发新功能提升网络隐私保护414-414

摘要：据国外媒体报道，火狐开发人员正在开发新的功能，该功能能够使用户在浏览网页时自动退出在线行为广告，目的是给用户想要获得的信息一个更深层次的理解和控制，能够使用户对火狐浏览器进行设置，给予他们的行为将会通知网站和广告商他们不想看到的广告．

IBM超级电脑在美智力竞猜节目中击败人类414-414

摘要：由IBM和美国德克萨斯大学联合研制的超级电脑“沃森”（Watson）近日在美国最受欢迎的智力竞猜电视节目《危险边缘》中击败该节目历史上两位最成功的选手肯·詹宁斯和布拉德·鲁特，成为《危险边缘》节目新的王者．超级电脑“沃森”由IBM公司和美国德克萨斯大学历时四年联合打造，电脑存储了海量的数据，而且拥有一套逻辑推理程序，可以推理出它认为最正确的答案．

XMPP之父创建社会化个人数据开源平台414-414

摘要：一个新的开源项目TheLocker Project，这个项目的发起者是开发了著名开放即时通信技术Jabber／XMPP的程序员Jeremie Miller（@jeremie）．该项目的目的是收集所有个人的社会化数据．除了用户在互联网上的活动（微博、SNS更新、签到、照片、联系人、交易等等）之外，Locker还可以通过传感器收集个人线下的活动．

计算机研究与发展杂志信息安全

基于可信平台模块的虚拟单调计数器研究415-422

摘要：分析了存储中常见的重放攻击问题,提出一种基于可信平台模块TPM构造虚拟单调计数器的方案以阻止重放攻击.该方案基于TPM提供的硬件计数器、传输会话与私钥保护3种机制建立起虚拟计数器管理器（virtual counter manager,VCM）,再由VCM构造和管理虚拟单调计数器.同时提出了一种VCM恶意行为检测算法,用以确保VCM的可信性,使得该方案的安全性仅依赖于TPM的防篡改性.最后,通过实验分析,提出了2个性能改进方案,以确保方案的可行性.

一种基于Web的可靠网络隐蔽时间信道的研究423-431

摘要：针对隐蔽时间信道在广域网上无法稳定工作的问题,提出了一种可靠隐蔽时间信道的模型.这种信道利用HTTP协议的网络包的时间间隔作为载体传输隐蔽信息.通过抗干扰处理、接收方确认等方法,设计了可靠的通信协议.采用队列理论对这种可靠隐蔽时间信道进行建模,并推导出了该信道的容量.为了获取该信道的性能指标,在Internet网络中实现了这种可靠隐蔽时间信道,进行了隐蔽信息的数据传输实验.实验结果表明,这种可靠隐蔽时间信道的传输率约为传统隐蔽时间信道的传输率的11倍,在相同的干扰下,可靠隐蔽时间信道的稳定性远好于传统的隐蔽时间信道.

一种基于Q学习的LDoS攻击实时防御机制及其CPN实现432-439

摘要：针对低速率拒绝服务攻击具有隐蔽性高、难以检测和及时响应的特点,提出了一种基于Q学习的LDoS攻击实时防御机制.该机制以终端自适应控制系统为保护对象,周期性地提取网络攻击特征参数,将其作为Q学习模块的输入参数,由Q学习模块进行最优防御的选择,优选出来的防御措施交与系统端执行.防御措施基于动态服务资源分配,根据系统当前运行状态对服务资源进行动态调整,从而保障正常服务请求的响应率.最后使用着色Petri网结合BP神经网络对攻击和防御过程进行了建模和仿真,结果表明：该方法具有较好的实时性和较高的灵敏性,能够对LDoS攻击行为进行实时响应,显著提高了系统防御的自动化程度.

计算机研究与发展杂志算法理论

一种三维快速傅里叶变换并行算法440-446

摘要：三维快速傅里叶变换在物理计算领域中被广泛地使用.传统并行算法所使用的面划分和块划分方法并不适合稀疏三维向量的傅里叶变换.提出了一种新三维快速傅里叶变换的并行算法,针对稀疏三维向量的傅里叶变换,新算法通过重新调整x,y,z三个方向的计算顺序,能最大限度地减少计算量以及进程间的通信量,从而减少计算时间,提高并行加速比.详尽的理论分析以及多个高性能计算平台上的实验结果证明：在对稀疏三维向量作傅里叶变换时,新算法优于传统算法.

一种求解Ramsey数的DNA计算机算法447-454

摘要：Ramsey理论是组合数学中一个庞大而又丰富的领域,在集合论、逻辑学、分析以及代数学上具有极重要的应用.Ramsey数的求解是非常困难的,迄今为止只求出9个Ramsey数的准确值.探讨了DNA生物分子超级计算在求解这一困难数学问题的可能性.将Adleman-Lipton模型生物操作与粘贴模型解空间相结合的DNA计算模型进行扩展,在许进等人提出来的位序列编码方法的基础上,提出一种用于求解Ramsey数的DNA计算模型与算法.从下界开始,直到上界,每次产生问题的解空间,然后根据Ramsey数的定义,删除满足特定条件的解,最后检测最终的试管以确定当前值是否为所要求的Ramsey数,最终得到具体的Ramsey数值.算法性能理论分析和模拟实验结果表明了本算法在求解Ramsey数的理论可能性.

计算机研究与发展杂志人工智能

基于总空闲时间增量的无等待流水调度混合遗传算法455-463

摘要：将NP-难的最小化最大完工时间无等待流水调度问题等价转化为最小化总空闲时间的问题,改变传统求解调度序列目标函数的模式,通过目标函数变化量判断新解的优劣,大大降低算法所需计算时间.分析启发式算法基本操作和进化算子的总空闲时间增量性质,设计基本总空闲时间增量法以快速评估新产生解的质量.提出混合遗传算法I HGA（increment based hybrid genetic algorithm）求解该问题,构造相应初始种群生成方法和进化算子,提出进化概率动态更新策略和种群收敛判断与再生机制;算法混合了迭代改进局部搜索以进一步提高解的质量.基于120个经典Benchmark实例,将I HGA与目前求解该问题的有效算法RAJ,GR,SA2,TSM和FCH进行比较.实验结果表明：I HGA在性能方面优于其他,计算效率方面优于SA2和TSM,略逊于GR,RAJ和FCH.

多项式光滑的支持向量回归机一般模型的收敛性研究464-470

摘要：2005年Lee等人提出光滑的支持向量回归机模型ε-SSVR（smooth ε-support vector regression）,2008年熊金志等人提出一个多项式光滑的支持向量回归机模型ε-PSSVR（polynomialsmoothε-support vector regression）,使回归性能及效率得到了一定改善.然而,这种支持向量回归机是否存在一个一般模型,以及一般模型的收敛性等问题没有解决.为此,将一类多项式函数作为新的光滑函数,使用光滑技术,把多项式光滑模型ε-PSSVR推广到一般情形,提出一个多项式光滑的支持向量回归机一般模型ε-dPSSVR（dth-order polynomial smooth ε-support vector regression）.并用数学归纳法证明该一般模型的全局收敛性.研究表明：1）多项式光滑的支持向量回归机存在无穷多个模型,可以用一个一般模型来表示;2）该一般模型是全局收敛的,其收敛上界比ε-SSVR缩小半个数量级.成功解决了多项式光滑的支持向量回归机的一般形式及其收敛性问题,为进一步研究多项式光滑的支持向量回归机提供了基本的理论支持.

车载环境下基于样本熵的语音端点检测方法471-476

摘要：在语音处理中一个关键性问题是如何准确找到语音的起止位置,目前提出许多的语音端点检测算法不能得到理想的检测结果.由于样本熵是近似熵的改进算法,提出车载环境下基于样本熵的语音端点检测方法,并采用模糊C均值聚类算法和贝叶斯信息判决算法进行样本熵特征门限估计,以及使用双门限法进行语音端点检测.在TIMIT连续语音库上的实验表明,车载噪声环境下,样本熵法和近似熵法的检测正确率均远高于谱熵法和能量谱熵法,而样本熵法相对于近似熵法具有更好的检测效果,特别是当信噪比小于等于0dB时,样本熵法的检测性能优于近似熵法近10%.因此,样本熵法在车载智能语音领域具有很好的应用前景,能够为车载导航提供准确的语音端点检测技术.

计算机研究与发展杂志图形与图像处理

一种自适应的粒子水平集算法477-485

摘要：在基于物理的流体动画中,准确而高效地跟踪流体运动界面是提高仿真效果的关键.针对传统算法存在耗散大、效率低等问题,提出了一种自适应的粒子水平集算法.通过建立耗散函数估计的重要性采样模型,获取自适应优化规则;然后基于该优化规则,定义窄带上的局部特征尺寸函数和累积变形率,构建采样点分布的随机过程,在此基础上进行流体界面跟踪计算的优化.实验及应用结果表明：该方法能有效利用计算资源,在界面跟踪的精度与效率方面均优于原有方法,能够得到满足需求的仿真效果.