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软件学报 2008年第10期杂志 文档列表

软件学报杂志理论计算机科学

支持模糊隶属度比较的扩展模糊描述逻辑2498-2507

摘要：语义Web模糊知识的表示和应用常常涉及模糊隶属度比较，但现有描述逻辑的模糊扩展缺乏描述模糊隶属度比较的能力．提出支持模糊隶属度比较和描述逻辑ALCN（attributive concept description language with complements and number restriction）概念构造子的扩展模糊描述逻辑FCALCN（fuzzy comparable ALCN）．FCALCN引入新的原子概念形式以支持模糊隶属度比较．给出FCALCN的推理算法，证明了在空TBox约束下FCALCN的推理问题复杂性是多项式空间完全的．FCALCN能够表达语义Web上涉及模糊隶属度比较的复杂模糊知识并实现对它们的推理．

跨平台C／C＋＋解释计算平台（Ch）及其应用研讨会通知2507-2507

传名调用演算的二值传递CPS变换2508-2516

摘要：为Plotkin带常数传名调用λ演算定义了一个新的CPS（continuation-passing-style）变换方法．方法基于求值上下文变换，新颖之处在于，每次传递二值给继续而不是常规的一值．先给出二值CPS变换编码，再在此基础上定义CPS语言，最后建立源语言和CPS语言的一一映射关系并证明Plotkin的模拟定理．与Plotkin的工作比较，工作特点在于，给出了一个CPS归约闭语言，该语言中所有继续都可以用函数形式表达，且模拟定理的可靠性和完备性方向证明更为简单．

面向复杂网络存储系统的元胞自动机动力学分析方法2517-2526

摘要：大规模网络存储系统中复杂的数据传输行为隐藏着一定的动力学规律性．针对基于对象的大规模网络存储系统，结合存储对象的智能性和主动性特征，分别在宏观与微观两个层次上提出了用于复杂网络存储动态行为规律分析的存储元胞自动机模型SNCA和OSDCA．在SNCA模型中，对网格拓扑结构的存储网络，结合存储对象的生命周期属性，可在宏观上分析网络存储系统的数据流动规律，确定存储网络拥塞程度，仿真结果揭示数据对象流动和存储网络中的相变具有全局相关性：在OSDCA模型中，综合热点数据的迁移和复制机制，在微观上分析I／O负载动态分布特性和存储热点迁移规律，仿真结果表明对象存储系统中的数据分布具有一定的自组织特性．

软件学报杂志系统软件与软件工程

一种解决构件连接死锁问题的方法2527-2538

摘要：隐式硬编码的基于过程调用构件连接束缚构件集成的灵活性，且存在的死锁连接造成软件可靠性隐患问题．针对该问题，首先建立基于过程调用连接器形式语义模型，显式地将连接关系从构件中分离：然后给出并通过映射规则进行连接器到构件连接有向图的转换，并设计给出两阶段死锁检查算法和基于极大复用频率死锁连接消除算法，用于找到存在的所有死锁连接回路和消除所有死锁连接需要消除的最小数目连接的位置．最后应用及实验结果表明，该解决方法可行而且有效，可以用于增强软件可靠性，同时因其从语义上分离描述和存储构件连接方式，适合以此为基础进一步设计实现适应性连接器．

基于设计演算的形式化用例分析建模框架2539-2549

摘要：提出一种形式化用例分析建模框架，引入类图、用例顺序图、用例状态图、功能规约函数和系统不变式从多个角度为需求建模．通过定义这些视图的形式化语义，为需求的各个方面定义了准确的形式化描述。利用该框架，可以从方法的交互行为规约和功能规约合成描述方法全部行为的全规约；也可以定义用例模型的性质，并通过设计演算中的证明来分析验证这些性质．作为应用，研究了检查用例模型一致性的规则．给出一个实例说明建模框架的可行性．

C代码API一致性检验中的等值分析2550-2561

摘要：在实际中对C代码进行API一致性检验的过程中发现，API（application programming interface）规范大都涉及以数值为论域的时序性质与在静态分析过程中所能获取的以变量符号为占位符的独立语义之间存在分析上的缺口．在仔细考察C代码变量符号间等值关系的基础上，给出基于值等价类空间的等值分析方法．这种流相关的分析方法不仅可以在API一致性检验的过程中维护变量符号域和数值域之间的对应关系，而且由于能够屏蔽等值关系以外的其他信息，还可以为后继分析的优化提供有力的支持．

基于FJ的多版本类动态更新演算2562-2572

摘要：针对面向对象软件在动态更新中遇到类型安全问题，定义了一个多版本类的动态更新演算（MCUFJ演算（multi-version class dynamic updatable calculus based on FJ calculus））来描述类动态更新．MCUFJ演算以FJ（featherweight Java）演算为核心，通过增加update操作表示类的动态更新，运用多版本技术使动态更新可以在保持新旧对象共存的情况下完成，讨论了类的数据域和方法进行增加、删除、修改以及类型变化对程序类型安全性的影响，并且指出MCUFJ上类型安全的动态更新需要满足的约束．定义了类的可动态更新限制，并且证明了在该条件下多版本类的动态更新在类型上的安全性．该演算可以用于指导Java语言和面向对象程序语言的类动态更新．

软件学报杂志数据库技术

内存数据库在TPC-H负载下的处理器性能2573-2584

摘要：Ailamaki等人1999年研究了数据库管理系统（database management system，简称DBMS）在处理器上的时间开销分解．此后，相关研究集中在分析DBMS在处理器上的瓶颈．但这些研究工作均是在磁盘数据库DRDBs（disk resident databases）上开展的，而且都是分析DBMS上的TPC-C类负载．然而，随着硬件技术的进步，现代计算机的多级缓存结构（memory hierarchy）在逐渐地“上移”．例如，容量越来越大的芯片内缓存（on-chip caches）和芯片外缓存（off-chip caches），容量越来越大的RAM，Flash Memory等等．为此，处理器负载分析的研究工作也应随之“上移”．研究内存数据MMDBs（main memory resident databases）在计算密集型负载下的处理器行为特性．由于磁盘数据库的主要性能瓶颈是磁盘I／O，因而可以用索引、压缩等技术进行优化；然而，内存数据库的性能瓶颈却在于处理器和内存之间的数据交换．针对这一问题，首先分析了磁盘数据库和内存数据库在TPC-H负载下处理器性能瓶颈的差异，并给出了一些优化建议，提出了通过预取的优化方法．其次，通过实验比较了不同存储体系结构（行存储与列存储）对处理器利用率的差异，并探索了下一代内存数据库体系结构方面的解决方案．此外，还研究了索引结构对处理器多级缓存的影响，并给出了索引的优化建议．最后，提出一个微测试集用于评估内存数据库在DSS（decision support system）负载下处理器的性能及行为特性．研究结果会对运行于下一代处理器上的内存数据库体系结构设计和性能优化提供一定的实验依据．

挖掘数据流任意滑动时间窗口内频繁模式2585-2596

摘要：由于数据流的流动性与连续性，数据流所蕴含的知识会随着时间的推移而发生变化．因此，在绝大多数数据流的应用中，用户往往对新产生的流数据所包含的知识要比对历史流数据所包含的知识感兴趣得多．提出了一种挖掘数据流任意大小滑动时间窗口内频繁模式的方法MSW（mining sliding window）．当数据流流过时，该方法使用滑动窗口树SW-tree在单遍扫描流数据的条件下及时捕获数据流上最新的模式信息同时，该方法还周期性地删除滑动窗口树上过期的及不频繁的模式分支，从而降低滑动窗口树的空间复杂度与维护代价．此外，该方法还应用时间衰减模型逐步降低历史事务模式支持数的权重，并由此来区分最近产生事务与历史事务的模式．大量仿真实验的结果表明，算法MSW具有较高的效率与优良的可扩展性，同时也优于其他同类算法．

基于权重查询词的XML结构查询扩展2611-2619

摘要：文本文档信息检索中检索质量不高的一个主要原因是用户难以提出准确的描述查询意图的查询表达式．而XML文档除了具有文本文档的内容特征外，还具有结构特征，导致用户更难以提出准确的查询表达式．为了解决这一问题，提出一种基于相关反馈的查询扩展方法，可以帮助用户构建满足查询意图的“内容＋结构”的查询表达式．该方法首先进行查询词扩展，找到最能代表用户查询意图的权重扩展查询词：然后在扩展查询词的基础上进行结构查询扩展；最终形成完整的“内容＋结构”的查询扩展表达式．实验结果表明，与未进行查询扩展相比，扩展后prec@10和prec@20的平均准确率提高30％以上．

软件学报杂志计算机网络与信息安全

一种考虑QoS数据可信性的服务选择方法2620-2627

摘要：随着Internet上功能相似的Web服务的逐渐增多，在运行时刻基于服务质量（QoS）对Web服务进行查找和选择已成为研究热点．现有的基于QoS的服务选择方法通常假定服务提供者和使用者给出的QoS数据都是真实可信的，然而这一假设在实际中往往很难保证．为此，提出了一种考虑QoS数据可信性的服务选择方法．方法从QoS数据来源的角度对质量属性进行分类和计算；对于数据来自服务提供者的质量属性，使用以往运行数据统计，对提供者的QoS数据进行修正；对于数据来自服务使用者的质量属性，通过计算用户间以往反馈的相似程度权衡不同QoS反馈数据的可信程度对此给出了实现框架，并通过一组模拟实验说明该方法能够有效地削弱不可信的QoS数据对服务选择的影响，增强了Web服务选择结果的准确性．

ServLoc：无线传感反应网络的安全位置服务机制2628-2637

摘要：为解决无线传感反应网络的安全位置服务问题，提出了一种距离无关的安全定位协议——ServLoc定位协议．在该协议中，反应器通过认证消息包、被动接收定位请求、过滤虚假信息等方法进行位置攻击防御，位置匿名和分布地确定传感器节点位置．另外也提出了一种基于表决的位置校验协议——ServLoc校验协议，并对反应器攻击的防御方法进行了初步探讨．分析说明，该协议能够有效地平衡位置欺骗攻击的成功率和定位失效率，并在网络遭受位置攻击时，仍能有效地完成安全位置服务．

基于网络编码的无线传感网多路径传输方法2638-2647

摘要：可靠性在无线传感器网络中是非常重要的．传感器网络主要通过增加传输冗余来提高数据传输的可靠性，如多路径或重传．然而，这些方法会造成能效降低，缩短网络生命周期．因此，提出了一种能量有效的方法，将一种新型的网络编码与多路径结合在一起，通过将同组数据编码产生的相互独立的多份数据沿多条路径进行传输，有效地降低了对单份数据的依赖，减少了链路失效带来的影响．在保证数据传输可靠性的同时，显著地减少了通信量，而代价仅仅是少量的元数据传输和小规模的线性运算．此外，还就其中的关键问题——每组数据所需的最小路径数问题提出了一种低开销的近似方法．详细的模拟实验验证了该方法的有效性．

基于邻居信息交换的组播快速切换算法2648-2658

摘要：切换延迟和丢包率是决定移动组播算法是否能够满足实时性组播应用要求的重要指标．提出了一种基于邻居信息交换的组播快速切换算法M-FMIPv6／NIE．在二层触发器事件发生之前，通过邻居接入路由器之间定时的信息交换，可以提前进行新转交地址的配置和请求加入组播树等操作．性能分析和仿真结果表明，M-FMIPv6／NIE的组播服务中断时间小于现有的组播快速切换算法，并且在缓存数量和丢包率等方面也具有较佳的性能．

对DES的Rectangle攻击和Boomerang攻击2659-2666

摘要：作为加密标准，DES（data encryption standard）算法虽然已被AES（advanced encryption standard）算法所取代，但其仍有着不可忽视的重要作用．在一些领域，尤其是金融领域，DES和Triple DES仍被广泛使用着．而近年来又提出了一些新的密码分析方法，其中，Rectangle攻击和Boomerang攻击已被证明是非常强大而有效的．因此，有必要重新评估DES算法抵抗这些新分析方法的能力．研究了DES算法针对Rectangle攻击和Boomerang攻击的安全性．利用DES各轮最优差分路径及其概率，分别得到了对12轮DES的Rectangle攻击和对11轮DES的Boomerang攻击．攻击结果分别为：利用Rectangle攻击可以攻击到12轮DES，数据复杂度为2^62。个选择明文，时间复杂度为2^42次12轮加密；利用Boomerang攻击可以攻击到11轮DES，数据复杂度为2^58个适应性选择明密文，时间复杂度为2^38次11轮加密．由于使用的都是DES各轮的最优差分路径，所以可以相信，该结果是Rectangle攻击和Boomerang攻击对DES所能达到的最好结果．

敬告作者2666-2666

软件学报杂志多媒体技术

一种支持海量跨媒体检索的集成索引结构2667-2680

摘要：提出一种支持海量跨媒体检索的集成索引结构．该方法首先通过对网页的预处理，分析其中不同模态媒体对象之间的链接关系，生成交叉参照图．然后通过用户相关反馈进行调节．当用户提交一个查询对象时，首先对交叉参照图进行基于索引的快速定位，得到与查询对象相关的候选媒体对象．然后对得到的候选媒体对象进行距离运算，得到结果媒体对象．理论分析和实验表明，该方法较顺序检索具有更好的性能，非常适合海量跨媒体数据检索．