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2015年 第0卷 第6期    刊出日期：2015-06-16

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信息安全

三元对等鉴别机制的安全性分析

肖跃雷1,2,3，朱志祥1,2，张 勇1,2

2015, 0(6):  1-6+31.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.001

摘要 ( 266 )  

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为了分析三元对等鉴别（Trieelement Peer Authentication，TePA）机制的安全性，利用串空间模型（Strand Space Model，SSM）对TePA机制进行分析。通过分析可知，TePA机制在一些情形下虽未能达到完全的认证一致性，但仍然安全，所以TePA机制在SSM下是安全的。此外，提出针对TePA机制的2种改进措施，使得改进后的TePA机制能达到完全的认证一致性。

一种基于多维信任度的动态RBAC模型

叶重阳，庄 毅

2015, 0(6):  7-11.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.002

摘要 ( 276 )  

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基于角色的访问控制技术是一种广泛使用的授权方式，传统或改进的RBAC模型在加入信任机制的授权方面没有考虑信任度的时间特性问题，并且只将信任指标简单加权得出全局信任，这种算法考虑问题单一，不能很好地反映权限动态授予的灵活度。针对此问题，本文提出一种基于多维信任度的动态RBAC模型（MDTRBAC），该模型在角色管理模型ARBAC97的基础上进行扩展，引入时间特性因素，改进现有的信任度计算方式，综合计算用户的多种信任特征，实现灵活、动态的授权机制。仿真实验结果表明，MDTRBAC在遏制恶意节点攻击的有效性较已有的信任模型有很大的提高。

基于剪贴板监控的电子文档多级保护

张 擂1,2，李清宝1,2，贾天江1,2，周登元1,2

2015, 0(6):  12-18.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.003

摘要 ( 229 )  

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电子文档保护是信息防泄漏的重要内容。在对现有电子文档保护技术分析的基础上，提出一种基于剪贴板监控的电子文档多级保护技术。针对传统剪贴板监控在文档保护方面的不足，提出一种可获得文档路径的剪贴板监控策略；根据不同应用对文档保护的不同需求，提出一种动态可调的文档分级保护策略；基于剪贴板监控所获得信息完成对文档的实时动态保护，并设计实现相应的原型系统。实验结果表明，所提出的基于剪贴板监控的电子文档保护能够根据文档保护需求防止文档内容通过剪贴板泄露。

基于健康管理的起落架液压收放系统仿真

和 麟1，梁丽嫒2，马存宝1

2015, 0(6):  19-22+36.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.004

摘要 ( 275 )  

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仿真分析是对复杂的起落架和液压系统进行性能分析的主要方法。针对起落架液压收放系统的健康管理问题，在分析系统工作原理和故障特性的基础上，以AMESim软件作为仿真平台，建立起落架液压收放系统的结构模型，仿真了系统的工作过程，获取多个部件不同健康状态的性能参数数据，为后续故障诊断、健康状态监测与评估奠定了基础。

人工智能

小波神经网络自抗扰控制器在水下机器人深度控制中的应用

邵克勇，申雨轩

2015, 0(6):  23-26.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.005

摘要 ( 231 )  

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本文主要实现对水下机器人的深度控制。针对BP神经网络的缺点，根据小波神经网络的优越性，设计小波神经网络自抗扰控制器。利用Matlabsimulink对控制器进行仿真测试，表明该控制器控制效果良好，具有较高的鲁棒性。

基于SOA-LSSVM的短时交通流量预测

赵 伟

2015, 0(6):  27-31.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.006

摘要 ( 254 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对短时交通流量存在的非线性与不确定性的问题，结合搜索者算法收敛精度高和最小二乘支持向量机计算速度快的优点，提出基于搜索者最小二乘支持向量机(SOALSSVM)的流量预测模型，将该模型应用于短时交通流量预测，并与人工神经网络进行对比分析，结果表明，该模型具有较高的预测精度和泛化能力，适合于短时交通流量的预测，具有良好的推广应用价值。

基于MEC-BP神经网络在水产养殖水质预测中的应用

杨争光1,2,范良忠2

2015, 0(6):  32-36.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.007

摘要 ( 236 )  

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溶解氧作为水产养殖中最为重要且最容易控制的水质参数，其关系到养殖的成败，如果能精确掌握溶解氧的变化规律，可大大降低养殖风险，增加养殖成功率。本文综合考虑相关水质参数，建立BP神经网络水质预测模型，并在此基础上，构建基于思维进化算法(Mind Evolutionary Computation，MEC)的BP神经网络水质预测模型，通过对广西茅尾海海域的水质历史数据进行仿真实验，结果表明，思维进化BP神经网络预测值的精确度和准确度要高于BP神经网络。因此，将该算法应用于水产养殖水质预测是可行的。

基于深度学习的盲文识别方法

李 婷

2015, 0(6):  37-40.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.008

摘要 ( 462 )  

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提出一种基于深度学习的盲文点字识别方法，利用深度模型——堆叠去噪自动编码器（Stack Denoising AutoEncoder，SDAE）解决盲文识别中特征的自动提取与降维等问题。在构建深度模型过程中，采用非监督贪婪逐层训练算法（Greedy LayerWise Unsupervised Learning Algorithm）初始化网络权重，使用反向传播算法优化网络参数。利用SDAE自动学习盲文点字图片特征，使用Softmax分类器进行识别。实验结果表明，本文所提方法较之传统方法，可以有效解决样本特征的自动学习与特征降维等问题，操作更为简易，并能获得满意的识别结果。

图像处理

基于协作式标注图像数据的垃圾标签检测方法

王 琪1，杜 娟1，程 彬2，徐国清1

2015, 0(6):  41-45.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.009

摘要 ( 247 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

由于用户标签的不准确和语义模糊使得协作式标注图像检索正确率低，而现有垃圾标签过滤方法往往关注标签本身，忽略了协作式标签与图像的关联性。本文在分析协作式标注图像视觉内容与标签的关联性的基础上，提出一种基于协作式标注图像视觉内容的垃圾标签检测方法。该方法分析同一标签下图像视觉内容，设计不同的核函数用于颜色和SIFT(Scaleinvariant feature transform)特征子集，同时将2种低维特征映射到高维多模特征空间形成混合核函数，对同一标签下的图像进行基于混合核的最大最小距离聚类，少数群体的标签说明与图像内容关联性小则为用户标注错误的标签，从而检测垃圾标签。实验结果表明，该方法能够提高协作式图像垃圾标签检测的正确性。

基于角度径向变换的旋转不变纹理分类

王 刚

2015, 0(6):  46-50.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.010

摘要 ( 215 )  

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纹理分类广泛的应用于医学图像分析等领域，纹理图像的采集因拍摄角度的变化产生一定的旋转，本文提出一种基于角度径向变换的旋转不变纹理分类方法。首先采用角度径向变换方法对图像进行特征提取，分别得到图像的角向特征向量和径向特征向量；然后将提取出的2组特征向量结合起来作为图像的整体特征向量，利用K近邻特征空间距离的分类方法进行纹理分类。选取Brodatz纹理库中的图像进行纹理分类测试，实验结果表明，该算法具有较好的旋转不变纹理分类效果。

提高人脸识别率的重光照算法

罗光明

2015, 0(6):  51-54.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.011

摘要 ( 257 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在逃犯追缉领域，基于人脸识别的逃犯鉴别技术受到高度重视。但是，各种恶劣的光照条件严重影响了对目标人脸的辨识。因此，如何排除光照干扰成为一个迫切需要解决的问题。本文提出一种新的重光照算法，利用自商图像算法求出人脸纹理特征，再利用辅助光照集合来归一化人脸光照分量，最后合成新的人脸图像用于人脸识别。在AR、CMU_PIE、CSA_Lighting库上进行人脸识别测试，结果表明改进的新算法有效地减轻了光照影响，提高了人脸正确识别率。在实际的追逃图片处理中也明显改善了追逃效率。

一种面向交通场景的快速图像增强算法

李灵杰1，唐 宁2

2015, 0(6):  55-58.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.012

摘要 ( 236 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为提高夜间图像的增强效果，针对具体的交通场景提出一种改进的图像增强算法。通过改进自适应对比度增强算法（ACE）中放大系数的自适应函数，算法能够有针对性地增强图像亮度较低和对比度较低的区域，防止图像过度增强，并且能够增强图像的细节，克服传统对比度增强算法的不足。实验结果表明，该算法增强效果显著，针对具体夜间交通场景图像处理速度快，自适应效果好，具有消除“振铃效应”、颜色保真和较好的保留并增强图像边缘和细节的能力。

信息系统

基于视频彩票投注终端的CPU卡认证系统

吴德理1，王 震2，刘 泽1，叶伦寿1，黄锡坤1，路良刚2

2015, 0(6):  59-63+96.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.013

摘要 ( 258 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

鉴于当前智能彩票投注终端身份认证困难的情况，提出一款采用CPU卡的认证系统。通过客户端和服务端交互的方式实现认证功能。主要流程为客户端读取CPU卡的认证信息并传输到服务端，服务端验证后再将验证结果返回给客户端。同时，对CPU卡的文件结构进行规定，并对CPU卡认证系统的各个功能模块进行介绍。最后，通过系统测试得出该系统具有较高的实用性和可靠性。

基于MARTE的面向混成系统的模型形式化转换

李国拯，曹子宁

2015, 0(6):  64-68.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.014

摘要 ( 183 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

混成系统是离散逻辑跳转与实时连续行为交织的复杂状态变迁系统，形式化建模与验证是确保混成系统正确性和可靠性的重要途径。首先介绍一种混成ZIA形式规范；然后，基于建模语言MARTE建立扩展ObjectZ的规范，即OZMARTE，该规范弥补了MARTE规范在形式化描述方面的不足，同时为了方便描述混成系统中连续动态行为属性，给出对混成系统中连续变量的描述转换规则，增强了MARTE对混成系统的描述能力；最后，给出OZMARTE规范到混成ZIA规范的转换方法，因此针对混成ZIA规范的验证技术同样适用于对MARTE模型进行形式化验证。

基于ElasticSearch的数字图书馆检索系统

张建中1，黄艳飞2，熊拥军3

2015, 0(6):  69-73.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.015

摘要 ( 348 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对大数据时代下图书馆文献的存储和检索难题，运用HDFS分布式文件系统实现图书馆文献资源的海量存储,釆用ElasticSearch分布式索引技术对资源进行分布式索引和检索，构建了一个高效的、分布式的数字图书馆检索系统。测试结果显示,在大数据量下，系统检索时间约为传统Oracle数据库检索时间的1/20,并带有缓存功能。

数据库与数据挖掘

基于分布式服务器的视频监视系统

郭 峰,曾培峰

2015, 0(6):  74-77+100.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.016

摘要 ( 236 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以ARM处理器的摄像头硬件系统为平台，构建基于分布式服务器的视频监视系统，为客户提供一种通过浏览器实现视频监视的服务。首先，轻量级的Web服务器运行在摄像头的ARM处理器中；其次，用户可以通过浏览器直接访问摄像头中的服务器，实现点对点通信；最后，摄像头通过相互之间的通信与协作构成分布式视频监视系统，具有分布式视频监视、分布式计算以及分布式存储功能。系统具有稳定性高、安全性强和可扩展性的特点。

算法设计与分析

高位水仙花数快速求解算法

卫洪春

2015, 0(6):  78-81+109.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.017

摘要 ( 205 )  

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为了处理超出计算机字长范围的整数，需要构造合适的数据结构，用以存储超大数据。本文研究水仙花数的特征，结合排列组合和函数单调性等相关理论，借助“栈”后进先出的特点，利用动态数组存储超大整数。这种方法突破了传统设计思路仅考虑有限长度范围内的整型数据处理的约束，使得寻找正整数范围内的水仙花数的计算工作量呈几何级减少，达到了在较短时间内快速寻找正整数集合内所有水仙花数的目的，对超大整数的处理具有较好的参考作用。

哈夫曼编码的协同粒子群优化算法

王娟娟

2015, 0(6):  82-85.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.018

摘要 ( 256 )  

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针对粒子群优化（PSO）算法在优化问题过程中易陷入局部最优的问题，提出一种基于哈夫曼编码的协同粒子群优化（HCPSO）算法。采用哈夫曼编码将种群划分成2个子种群并对2个子种群进行独立优化，同时，2子种群之间协同完成搜索种群的全局最优解。采用6个标准测试函数来测试算法性能。实验结果表明，该算法可以有效地避免种群陷入局部最优，具有较好的优化性能和稳定性，收敛精度得到了显著的提高。

基于MapReduce的混合连接算法

胡 龙,罗 军

2015, 0(6):  86-91.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.019

摘要 ( 207 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

运行在Hadoop上的数据仓库Hive可以让更多的用户通过SQL接口来处理Hadoop数据。然而，Hive却没有为连接操作提供有效的途径，而连接操作是一种常见且在Hadoop中非常费时的操作。为了解决连接操作在Hadoop中性能的问题，本文提出一种混合策略的连接算法HJA，根据当前应用场景在几种连接算法之间选择相对较合适的算法，实验结果表明，HJA可以在大多数的Hadoop场景中发挥很好的性能。

网络与通信

基于线性网络编码的无线网络信道接入机制

任晓娜1，裴 祥2

2015, 0(6):  92-96.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.020

摘要 ( 220 )  

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为了提高无线自组织网络的通信性能，针对当前网络信道接入机制存在的不足，提出一种基于线性网络编码的信道接入机制(LNC)。首先对传统网络信道接入机制的工作原理和缺陷进行分析，然后采用线性网络编码方式提高数据包传输效率，最后运用马尔科夫链模型对LNC进行数学建模，并通过仿真实验对其性能进行分析。仿真实验结果表明，相对于传统网络信道接入机制，LNC不仅提高了网络的吞吐量，降低了节点的数据包丢失率，而且提高了信道利用率。

基于迭代参数优化的自适应小波网络均衡算法

邱泽敏

2015, 0(6):  97-100.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.021

摘要 ( 252 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对现有网络均衡算法中存在的收敛速度慢、计算冗余等问题，通过对传统的自适应均衡算法与小波变换进行相关研究分析，提出一种基于小波变换的网络均衡算法。小波变换的良好鲁棒性弥补了传统自适应均衡算法中收敛速度慢的缺陷，通过分析算法的收敛性，重新设置迭代中的参数。实验结果表明，该算法的实验结果与预期效果基本相符，具有良好收敛效果的同时并保持了较低的误码率。

延迟容忍网络中基于概率传递的可靠路由算法

周红静

2015, 0(6):  101-104.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.022

摘要 ( 238 )  

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针对延迟容忍网络中节点缓存受限引起大量消息被丢弃的问题，在概率路由算法的基础上，提出一种基于概率传递的可靠路由算法RPROPHET。该路由算法根据节点缓存中消息替换的历史情况评价节点的可靠性，以保证消息在可靠的节点间传输直至交付给目的节点。仿真结果表明，该算法能够减轻消息在节点间无效传递的情况，能够获得较高的消息交付率，并具有较低的通信开销。

基于PSO-BP神经网络的应力测量与补偿模型

郝 纲，庄 毅

2015, 0(6):  105-109.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.023

摘要 ( 264 )  

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针对柔性材料在工作过程中受力情况难以直接并准确测量的问题，提出一种基于粒子群优化的BP神经网络应力测量与补偿模型。在模型的训练过程中，采用粒子群算法对模型中的初始权值和阈值进行优化，解决BP神经网络收敛速度慢的问题。通过与柔性材料标准曲线的对比实验，验证了该模型对柔性材料进行应力测量的有效性和准确性。

应用与开发

一种特大型曲轴连杆圆度仪上位机软件

李令臣

2015, 0(6):  110-113+118.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.024

摘要 ( 247 )  

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描述一种特大型曲轴连杆圆度误差检测功能需求，基于.NET平台和SQLite数据库，采用三层架构和RS232串行通信标准，设计圆度仪检测上位机软件系统，实现曲轴连杆圆度误差的检测，解决当前生产制造企业对该大型零件圆度误差检测和计算难题。在实际应用验证过程中，检测达到了实时、高效和精准的目的，有效地提高了特大型曲轴连杆的加工质量，减少了因工件形位误差引发的装配时间，解决了经济和安全问题。

基于ARM和微信公众平台的智能旅馆远程监控系统

张 淼1，廖浩琛2，梁杰民3

2015, 0(6):  114-118.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.025

摘要 ( 327 )  

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针对传统旅馆监控系统移动性差、网络控制不足、功耗高等缺点，采用微信公众平台和ARM控制器开发一套新型的智能旅馆远程监控系统。旅客添加旅馆的微信公众账号并得到管理员授权后，可通过微信客户端查询自己房间各电器的状态和控制电器的开关。该系统的智能控制器以ARM CortexA7处理器为核心，嵌入式Linux为操作系统，内部网络采用ZigBee无线通信技术构建，因其具有组网灵活、成本低、功耗低的特点；在ARM控制器外部增加Web服务器，用于连接外部网络，实现因特网数据远程加密传输。测试结果表明，本系统移动性强，扩展性强，安全性高。

基于Arduino的无线环境探测小车的设计

徐元文，张婧婧，陈 宁

2015, 0(6):  119-121+126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.026

摘要 ( 193 )  

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以恶劣环境为探测目标，借助Arduino的软、硬件开发平台，设计实现无线环境探测系统并将其装置于智能小车之中。通过小车的无线遥控，巡回采集恶劣环境中温度、湿度、光照数据及感知烟雾且发出安全和烟雾警告提示，并将采集的数据实时传送至控制终端，便于用户进行环境数据的分析与决策。本设计对无人环境探测系统的应用和推广具有实际意义。

基于CUDA的实时人脸识别系统

刘 铎

2015, 0(6):  122-126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.06.027

摘要 ( 325 )  

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通过对人脸识别系统的2个关键部分的优化，实现一种快速高效的人脸识别系统。在面部检测阶段改进图像积分的并行算法；在面部识别阶段尝试算法的并行化，并且把测试阶段的一部分进行了并行化。与传统的CPU识别程序相比，CUDA平台改进程序可在面部检测阶段实现22.42倍的加速比，在面部识别阶段实现1668.56倍的加速比。实验数据表明，本文提出的人脸识别系统具有很高的实时性能。