提出一种基于社会网络服务的协作决策竞标方法:首先,利用形式化语义对决策招标书内容进行表达和组织;其次,依据招标书对投标书进行基于能力的选择;同时,通过DecTrust计算实现竞标者的置信度评价.最后,提出了由邀请招标和竞标算法组成的竞标流程控制模式.实验证明,方法是有效且可行的.
应用映射是MPSoC设计中的关键问题,针对多应用负载的MPSoC,提出一种访存与用户行为敏感的动态映射策略,该策略根据应用的数据访问特征区分热点与非热点应用,并对用户行为进行建模,根据用户行为模型,进一步在运行时区分关键与非关键应用.对每个进入系统的应用,按照应用的热点及关键性分类动态选择在线映射算法,让热点应用围绕存储器布局,非热点应用尽量避免占用存储器附近的资源;对关键应用,最小化应用内通信开销和链路竞争,对非关键应用,最小化应用间通信开销和链路竞争.实验表明,与单纯考虑访存或用户行为的映射策略相比,本文策略能够降低系统整体的通信能耗.
数据流处理系统,无论是集中式还是分布式,都需要克服单点瓶颈问题.不仅如此,如果数据流处理系统是静态配置的,那么还会出现处理节点供给不足或者过剩的情况,为此本文提出了一种支持可扩展的并行分布式数据流处理系统—流水行云,该系统根据有状态算子将查询拓扑划分为并行处理的子查询,并且通过有状态算子的分发器和收集器实现了数据流的保序,同时最大化减少并行处理的通信开销,不仅如此,结合负载均衡和重配置的可扩展技术使得该系统能够根据输入负载动态调整处理节点的负载和个数.60个节点组成的集群的实验证明了该系统的可扩展能力.
本文提出了一种基于程序值依赖分析的、路径敏感的空指针解引用检测方法.该方法通过结合数据流分析中的到达定值分析、区间分析及指向分析创建了值依赖分析图,该图刻画了可能产生空指针语句到其解引用语句的值依赖关系.该图中的边采用守卫标注,即描述了相邻点之间的到达条件.为了降低误报率,本文同时提出了一种需求驱动的必然别名算法.由本文所述方法实现的工具展示了良好的实验效果,在10个SPEC2000项目中发现了70余个空指针解引用缺陷,误报率仅为6%左右.
分析了现有多维布鲁姆过滤器查询算法的工作原理和特点,针对大数据处理特点提出了一种基于双射函数的高精度多维计数布鲁姆过滤器(AMD-CBF)查询算法.AMD-CBF中元素表示和查找分两步进行,第1步将元素各属性哈希映射到各自对应的高精度计数布鲁姆过滤器(A-CBF)中;第2步将元素的所有属性通过双射函数转换为一个值来表示元素整体信息,然后将这个值哈希映射到联合计数布鲁姆过滤器中(C-CBF),完成元素整体的表示和查询确认.理论分析和仿真实验结果表明,AMD-CBF能够支持多维集合元素的高效表示和查询及删除,相比同类研究查询假阳性降低明显,查询精度大幅度提高.
针对伊藤算法在求解离散组合优化问题时效率较低、收敛性较差等缺陷,本文提出的改进伊藤算法引入了协同扩散过程的漂移系数,采用局部搜索能力强的爬山法确定波动系数,将漂移和波动同步进行,当找到可行解之后再进行一定程度的波动.为了验证算法的有效性,将改进后的伊藤算法用于求解带软时间窗的车辆路径问题.仿真结果表明,改进后的算法效率更高,收敛速度更快,算法稳定性和健壮性也更好.此外,本文还根据马尔科夫链移向吸引元的性质及其各状态之间的转换关系,探讨了构造伊藤随机微分方程的马尔科夫链近似模拟算法及其收敛性证明.
针对未知非凸和凸以及动态障碍物环境下群机器人围捕,提出了一种基于简化虚拟受力模型的循障和围捕方法.首先给出了目标和动态障碍物的运动模型.然后通过对复杂环境下围捕行为的分解,抽象出简化虚拟受力模型.基于此模型,设计了个体循障和围捕方法,接着证明了系统的稳定性并给出了参数设置范围.仿真结果表明,本文围捕方法可以使群机器人在未知复杂环境下保持较好的围捕队形,并具有良好的避障性能和灵活性,同时分析了与基于松散偏好规则的围捕方法相比的优势.
本文中特定敏感视频是指恐怖和暴力视频,现有的特定敏感视频识别算法或是忽略了视频的多种上下文结构信息;或是忽略了各种特征间潜在的依赖关系.因此,本文提出了一种基于多种上下文结构与线性融合的特定敏感视频识别方法,首先针对某种视频提取多种有效特征,并获取镜头间的上下文结构信息;然后,在每一个特征空间中利用上下文结构训练一个SVM分类器;最后,获取不同特征间的依赖关系,采用线性依赖模型融合多个分类器的结果,提高视频的识别率.在特定敏感视频库上的实验结果验证了该方法比现有的其它算法有更好的性能和稳定性.
针对单一特征时存在提取的信息量不足,对图像内容描述比较片面,提出将传统的SIFT特征与KDES-G特征进行串行融合,生成一个联合向量作为新的特征向量.针对传统的视觉词典构造方法缺乏考虑视觉词汇在空间的分布特点,本文引入图像空间信息,提出了一种空间视觉词典的构造方法,先对图像进行空间金字塔划分,再把空间各子区域内的特征分别聚类,构建属于对应子空间区域的空间视觉词典.在图像表示阶段,图像各子区域内的特征基于其对应的空间视觉词典进行LLC稀疏编码,根据各子区域对图像贡献程度的不同,把编码后各子区域的特征向量赋予不同的权重加权处理,再连接形成最终的图像描述.最后,利用线性SVM进行图像分类,实验结果表明了本文方法的有效性和鲁棒性.
为了分析频谱分析在不同应用场景的信号提取能力,分别应用数值模拟与真实林区的多基线InSAR数据分析五种频谱分析方法的提取效果.数值模拟实验表明,Capon方法受信噪比影响较小;在TSAR林区实验中,Capon方法提取森林垂直结构信息效果最优,NSF方法提取冠层高度及地表信息效果最优.
脑电信号获取过程中,工频噪声干扰现象往往会使所获取的信息产生多种多形态瞬时结构波形,这种现象影响到DIVA(Directions Into Velocities of Articulators)模型对语音的正常处理.为此,本文提出了一种面向特征提取的脑电信号结构自适应稀疏分解模型,并在此基础上,通过采用匹配追踪算法求解最佳原子、使用过完备原子库中原子表示原始脑电信号等方法,实现了信号去噪的目的,效果好于传统的小波变换去噪方法.仿真实验表明,本文提出的方法提高了DIVA模型语音发音的精度.
目前的稀疏重构算法求解多量测向量时存在两个问题:一是计算复杂度高;二是不能实现任意稀疏结构的多量测向量重构.为此,本文提出一种多量测向量快速重构算法.该算法首先构建矩阵平滑零范数法,实现对具有任意稀疏结构的多量测向量的重构,并获得多量测向量的初始支撑集;其次根据稀疏度与量测维度的关系,对初始支撑集进行筛选获得预选支撑集;然后采用贝叶斯组检验方式得到信号重构所需的最终支撑集;最后通过最终支撑集实现信号的重构.该算法充分利用了矩阵平滑零范数法的高效性以及贝叶斯组检验对冗余支撑集的剔除功能,不但实现了稀疏位置随机变化的多量测向量的高效重构,而且保证了算法的精度,并对噪声具有一定的鲁棒性,基于实测数据的ISAR成像实验验证了所提算法的有效性.
杂波背景抑制一直是红外弱小目标检测面临的难题.背景抑制可分为背景预测和差分滤波两步.针对强杂波背景呈现非线性分布的特征,提出了一种基于稀疏化核递推最小二乘(KRLS)算法的非线性背景抑制算法.算法采用监督学习模型,使用序列图像作为训练样本.通过稀疏化控制学习函数的复杂度并剔除冗余信息,不但可以提高学习机器的推广能力,还可以降低运算量.使用真实红外图像对算法进行了测试,并分析了算法参数.实验结果表明:算法可自适应预测不同类型的强杂波背景,并有效抑制背景杂波.
为避免无源定位中的迭代运算,该文针对两类特殊的无源定位(非线性)观测方程,分别提出将其进行伪线性化处理,从而实现目标位置闭式解算的理论分析框架.首先,在不限定具体物理观测量的前提下,归纳总结出两类将非线性观测方程转化为伪线性观测方程的数学模型,并推导出用于目标定位的加权线性最小二乘闭式解.接着,利用一阶误差分析方法定量分析两类闭式解的理论定位方差,并证明其参数估计性能均能够达到相应的克拉美罗界(在门限效应发生前),从而证明闭式解的渐近最优性.最后,文中以AOA/TOA联合定位和AOA/TDOA/FDOA联合定位为算例,分别阐述两类伪线性化无源定位方法的具体应用,并通过仿真实验验证文中理论分析的有效性.
本文提出了一种基于排列法和旋转法联合生成的酉空时星座图设计新方法,该方法可为酉空时信号提供性能较好的星座图.同时,针对这种联合星座图给出了一种新型的分类解调算法,该算法可以以很低的错误概率识别出发射信号的类型,从而通过分类来缩小最大似然原则下的星座点搜索范围,在提高误码率性能的同时也降低了复杂度.理论分析和仿真结果都表明,与一些单一方法生成的星座图相比,本文所提出新型联合星座图在误比特率性能和解调算法复杂度上都有较大的改善.
为降低实现高阶矩阵SVD时的硬件复杂度和计算延时,本文改进了CORDIC迭代结构,设计了一种用于SVD的低硬件复杂度、高速CORDIC计算单元.本文以2×2矩阵为例,基于XilinxVirtex6硬件平台设计并实现了使用优化后CORDIC计算单元的SVD模块,在19bit位宽下吞吐率达25.9Gbps.对比Xilinx IP core中同类模块,本文设计节省27.6%寄存器,27.7%查找表,实时性提高14%.对高阶矩阵,本文给出资源消耗趋势曲线,可证明优化后CORDIC计算单元能降低16阶矩阵SVD模块约40%的硬件复杂度.
在无线传感器网络(WSNs)中,节点复制攻击和女巫攻击可扰乱数据融合和阈值选举等网络操作.发起这两种攻击需先通过邻居发现认证过程.考虑到在WSNs中发起邻居认证是不频繁的,提出了一种基于单向密钥链的ID认证防御机制(OKCIDA),降低攻击者在任何时间段发起这两种攻击的可能性.然后基于椭圆曲线离散对数问题,构造对称参数,并组合OKCIDA和利用节点邻居关系,提出了一种无需位置的邻居认证协议(LFNA),以阻止复制节点和女巫节点成功加入网络.最后给出了安全性证明和分析,并在安全和开销方面将LFNA与已有典型防御方案进行了比较,结果表明该方案具有一定的优势.
为了分析盛利元等所述算法的安全性与普适性,从信息论的角度提出了单轮迭代信息损失量和动力学系统平均信息损失速度的概念,分析结果表明,第二类比特位变换的单轮迭代信息损失量为12比特,标准第二类比特位变换的单轮迭代信息损失量与指数e有关,存在信息损失量较小的可能性,将1023-e作为移位位数,使得标准第二类比特位变换无法遍历[-1,1]区间内的所有浮点数.进一步提出了暂态数据和第一类暂态变换的概念,并对文献[14]中所述算法进行了改进,改进后算法能够将任意混沌输出序列转换为至[0,1]区间内的浮点数,转换过程的信息损失量为L-1比特,接近有限计算精度为L时的最大信息损失速度Imax=L,且通过χ检验可证明转换后的混沌输出序列服从均匀分布.
为有效解决多接收者时间相关密文检索问题,采用广播加密技术提出一对多公钥时控性可搜索加密机制——发送者将加密的数据发送至云服务器,使得仅授权用户组成员可检索下载包含特定关键词的密文,但只能在指定的未来时间之后解密.给出方案及其安全游戏模型的形式化定义,提出两种基于q-DBDHI问题的可证明安全方案,并严格证明所提方案在自适应选择明文攻击下是安全的.效率分析表明,两种方案在执行过程中,实现了计算、存储、传输规模与用户规模无关;与相关方案相比,方案2具有更高效率.
磁头无铅微焊点可靠性分析主要包括焊点前期液滴飞溅的防护和后期焊点失效性分析,在实际生产中,应用钎料球喷射连接技术时,钎料液滴飞溅时有发生,本文融合激光加热和氮气压力技术,建立了一种新的用于计算磁头内置DFH控制元件连接钎料液滴冲击速度的双液滴模型,同时,采用正交试验法对比了不同激光加热参数和氮气压力条件下磁头内置DFH控制元件连接钎料液滴飞溅的情况,并进一步融合可控扫描式磁场和偏置两种方法,研究了磁头微焊点的失效情况.试验结果表明:下落前,激光脉冲能量是决定液滴温度的主要因素;下落后,对钎料液滴温度影响最大的是钎料液滴的初始温度.磁头无铅微焊点失效是焊点液滴飞溅和金属间化合物共同作用的结果.
稀疏性与组稀疏性在统计学、信号处理和机器学习等领域中具有重要的应用.本文总结和分析了不同组稀疏模型之间的区别与联系,比较了不同组稀疏模型的变量选择能力、变量组选择能力、变量选择一致性和变量组选择一致性,总结了组稀疏模型的各类求解算法并指出了各算法的优点和不足.最后,本文对组稀疏模型未来的研究方向进行了探讨.
相比于当前常用的红、绿、蓝三通道成像技术,光谱采集能够提供更多的颜色通道,从而更加精细地反映光源与场景的物理特性,因此可以广泛应用于遥感、材料、医疗、环境等诸多领域.光谱采集技术需要捕获光线在不同时刻和不同空间位置的光谱信息,主要表现在光谱、时间、空间三个维度上的信息获取.传统的光谱采集设备大多采用时序滤波或空间扫描机制记录光谱信息,需要很长的成像时间,因而不能用于光谱视频信息的采集.近年来,伴随着采样理论和电子元器件技术的迅速发展,光谱的视频(动态)采集成为了可能.本文着眼于近年来刚刚起步的光谱视频采集技术,从采集技术的背景和基本原理出发,对于近年来涌现的高分辨率光谱视频采集方法和系统进行介绍,并对于基于直接采集和计算重构的各类技术手段展开讨论,详细阐述这些方法的光学原理、采集理论以及实际系统构建中的问题.此外,本文对各种方法在光谱视频采集中的一些重要性能指标和系统实际运行优缺点进行对比.最后,本文也对光谱视频采集的相关应用与发展前景进行了讨论.
本文提出了一种以协同干扰为基础,结合了最优中继选择和功率分配的物理层安全方案.该方案针对分布式天线的场景,从中间节点中选择一个最佳的节点作为中继,剩余的其他节点作为协同干扰节点.中继节点使用放大转发策略.本文同时提出了协同干扰节点的波束成形算法.另外,我们还推导出了中继节点和协同干扰节点之间的功率分配的闭式解.最后,本文还给出了相关的仿真结果,证实了新提出的方案比传统方案能获得更高的安全容量.
特征选择作为机器学习过程中的预处理步骤,是影响分类性能的关键因素.网络流量具有数据量大,特征维度高的特点,如何快速提取特征子集,并提高分类效率对于基于机器学习的流量分类方法具有重要意义.本文提出基于分治与投票策略的特征提取方法,将数据集分裂为多个子集,分别执行特征提取算法,利用投票方法获得最后的特征子集.实验表明可有效提高特征提取的时间效率,同时使分类器取得良好的分类准确率.
喷泉码的度分布对喷泉码的编译码性能有着十分重要的影响.目前常用的度分布在源数据码长较长时具有较好的性能,但在码长较短时,性能有明显下降.本文给出一种LT码度分布的构造方法.该方法先对二进制度分布进行调整,然后将其与鲁棒孤子度分布进行有机结合,再通过优化可译集合值来进一步优化度分布函数,得到一种当源数据为短码长时也有较好性能的度分布,即修正二进制-鲁棒孤子度分布.仿真结果证明,采用这种度分布对源数据进行LT编码时,相比较二进制度分布和鲁棒孤子度分布,其译码性能得到了明显提高,并且码长越短,性能提高越明显.
将传感网中随机布设传感器节点所接收到的微弱信号进行合成,可有效增强传感器网络的信号感知能力.本文关注的是该微弱信号的合成权值估计问题.以合成信号的自相关系数作为目标函数,本文提出了一种基于特征值分解的合成权值估计算法.该算法无需估计噪声相关矩阵,适用于噪声方差不一致的环境.数值仿真结果显示,本文提出的基于自相关系数的特征值分解合成权值估计算法,在低信噪比、噪声方差不等的条件下,性能优于以合成信号信噪比或者合成信号功率为目标函数的特征值分解合成权值估计算法.
周期性是自然现象和工程现象的基本特性之一,从复杂多变的、含有噪声的观测数据中发现周期性并测量其参数是信号处理的重要主题.谱相关是分析循环平稳信号二阶周期性的有力工具,本文研究谱相关的周期性解析功能的缘由、过程与特点.首先,梳理了谱相关理论体系中诸多重要概念之间的内在联系,建立了相互之间转换或映射的数学关系图;然后提出了按定义和转换关系逐步求解谱相关的方法.通过单周期信号的分析和每步操作效果与周期的对应关系,诠释了循环自相关、谱相关、无限循环谱和循环频率等重要概念的物理意义.
宽带音频带宽的限制会降低其主观质量和自然度.本文提出了一种基于相似关联度神经网络的宽带向超宽带音频频带扩展方法.该方法将宽带音频的精细谱重构成多维相空间,并建立相似关联度神经网络来恢复高频成分的精细谱,同时借助高斯混合模型估计高频谱包络,并以G.722.1编码器为平台实现音频信号的带宽扩展.测试结果表明,本文方法扩展性能优于参考方法,其主观质量接近于G.722.1C超宽带编码器.
本文提出一种针对球面虚拟实景底部空洞的快速修复算法,首先获取球面全景与球面虚拟实景间映射关系,并基于不同时刻球面虚拟实景间的空间位置关系建立位置映射模型,然后通过求解得到不同时刻球面全景之间的对应关系并实现缺失部分的修补,最后通过对修补区域亮度的调整及边缘融合,对修补结果进行优化.理论分析和实验结果均表明,该方法利用底部空洞位置固定这一特点建立复杂度仅为O(n)的修补算法,能够快速有效的实现球面实景底部空洞的修复.
