针对文件系统日渐显著的复杂性,提出要对复杂文件系统进行管理以优化应用程序对文件系统的访问,改善文件系统的性能,基于LD—PRELOAD技术设计并实现了一种用于文件管理系统的轻量级方法,并阐述和分析了该方法的关键技术和实现.采用系统提供的内建环境变量，加载用户态钩子、实现管理机制及其动态控制.通过对比测试表明:与传统基于FUSE(用户态文件系统)框架的文件系统管理方法相比,该方法在同等环境下具有显著的性能优势.

提出了一种自适应代价优化算法ACO,利用“登山式”方法查找最适合重采样数据子集的最优误分类代价值用于建立基分类器,克服了固定式误分类代价不尽科学和客观的缺点,利用重采样技术实现了数据集样本不足时的分类器训练.通过“投票”方式对原始数据集中的实例重新标记类标,学习得到一个适应于类分布不均衡数据集的自适应的集成分类器.实验证明,用自适应代价优化算法实现的分类器在类分布不均衡的数据集上的分类性能明显优于CSC，MetaCost和naive Bayes等建立的分类器.

提出了一种动态负载均衡算法.该算法采用反馈原理,对系统中重要资源参数进行采集,并计算出实时反馈值，结合历史反馈值对系统中任务进行再分配以达到动态调整系统负载的功能.算法也可以通过反馈值对各connection接收任务的阈值做出动态调整以满足并行请求不同的情况.实验结果表明,使用该算法系统的读／写性能要比其他系统的读／写性能有所提高.

针对无线传感器网络路由的不稳定性,提出了一种新的拥塞避免转换路由协议.此协议能够及时有效地检测出潜在的拥塞;将发生拥塞地区的报文通过转换路由树转移到其他拥塞和延时更小的最佳路由;对于无法转发的报文,协议提出一种基于优先级的拥塞报文暂存机制,从而有效地减少拥塞报文的丢失.此外,还综合考虑了通过统计获得的节点队列负载容量,提出了一个新的路由准则“拥塞度”来度量网络节点传输的拥塞控制状态.仿真结果表明,提出的路由算法能够提供较好的网络流传输公平性及负载均衡性能.

在分析Web服务与现有Web服务组合算法特点的基础上,提出元Web服务概念和分布式Web服务组合算法.借助元Web服务,该算法能够直接为服务请求与分布组合节点之间建立有效地索引机制,最大限度地降低无效服务可组合性分析次数,提高了服务组合效率.另外,该算法是完全透明于各分布结点的具体服务组合算法,现有服务组合算法能够有效地实现与该算法集成.与传统集中式服务组合算法相比,该算法将各分布服务组合结点映射成一个普通的Web服务,从而有效地降低了算法设计复杂度和执行复杂度.实验验证了该算法能够有效地提高Web服务组合效率.

针对集成电路芯片在制造过程中可能被嵌入恶意硬件电路、形成硬件木马这一问题,提出一种新的硬件木马设计技术.利用扩频通信原理,对芯片中的密钥或秘密数据进行扩频调制,有意形成器件噪声级别以下的电磁泄漏旁路,然后通过相关性分析技术提取秘密信息.对示例性AES(advanced encryption standard)密码电路的攻击实验表明,该硬件木马利用15 800个电磁信号样本,成功获取了AES中的8 bit密钥.

针对网络系统组件可能发生自然故障且多数安全机制都可能被攻击者破坏的问题，在分析网络可生存性的基本内涵以及可生存性研究与相关研究的联系的基础上,提出了一种基于容错CORBA的可生存网络系统设计模型,该模型采用对象主动复制的容错CORBA应用结合大数表决机制,可以检测和容忍恶意攻击和组件故障,并从其影响中恢复,从而保护了系统的可用性和完整性.

为提升大规模多维数据集的skyline计算效率,提出了一种多核并行算法MPSCS (multi-core parallel skyline computation based on sorting).首先按照任意一维对数据集进行预排序,然后划分为多个子集,使用skeleton并行程序设计模型进行并行化处理.与未采用预排序策略的多核并行算法相比,MPSCS算法处理过程简单,具有较好的渐进性、用户友好性和效率.实验结果表明,对规模较大、维数较高的数据集,效率可提高30％～40％,相对加速比可达线性.

通过扩展SQL语句支持关系数据库细粒度访问控制(FGAC)策略的描述，扩展的SQL语句同时支持封闭式细粒度访问控制策略和开放式细粒度访问控制策略的描述,即支持细粒度的否定授权.给出了基于查询改写思想的动态查询改写算法，实现了细粒度访问控制,同时给出了细粒度访问控制实现框架,并在数据库管理系统(DBMS)中实现.实验验证了该实现方法的可行性.

针对日益复杂的桌面操作系统和主机应用,建立了一个基于主机内核行为的安全态势评估模型.模型以系统调用(Native API)为数据源,分析了进程行为和文件行为,提出了一套用于评价主机安全状态的指标体系.首先通过计算进程异常度得到单个进程的安全态势;然后参照指标体系对文件分级并得到文件行为的安全评价;最后将两者关联,形成文件安全态势.实验表明,该方法能有效地反映主机安全态势.

将直角坐标系引入双环网络,通过直角坐标系,系统研究双环网络G(N;r,s)的容错路由,提出将双环网络和直角坐标系结合起来,使节点可视可控.基于直角坐标系研究双环网络G(N;r,s)的容错路由,解决多节点故障时源节点如何快速建立和目的节点之间的路由.首次提出故障节点封闭区和节点逃逸区，在此基础上提出多节点故障时容错路由最优算法，并用实例验证算法的正确性.

针对传统支持向量回归机(SVR)中经验风险和置信风险的折中系数C难以选择的问题,提出了2种给定经验风险水平的支持向量回归新模型．相比于传统的SVR模型,新模型给出了结构风险化原则的另一种实现方式,为经验风险和置信风险的控制提供了更容易处理的方案．此方案一方面可满足对经验风险的具体要求;另一方面又避免了折中系数C的选取,减少了模型参数的选择时间．此外,新模型还可通过设置各个样本点上经验风险的大小,自然地处理样本点重要性不一样的问题．标准数据集上的实验验证了新模型的有效性.

通过计算多个手工标注分割结果之间的感知一致程度,提出一种加权Jaccard指数的定义,用于计算图像分割结果与多个手工标注分割结果之间的相似程度,从而评价图像分割结果是否良好．通过对比实验,比较了采用所提评价指数与当前主流的4种评价指数对图像不同分割结果的评价排序,对比实验结果显示,由所提评价指数对这些分割结果进行的排序更符合人类视觉感知,表明本方法更适合用来评价图像的分割结果.

基于运动感知原理,提出了一种改进的多通道Reichardt算法,利用多尺度多方位的并行通道对图像序列进行延迟比较操作,并以矢量加和或赢者取全的方式决策不同尺度通道的输出,得到最终的运动检测结果．在合成和真实场景图像序列上的实验结果表明,与传统的梯度光流法相比,赢者取全方式决策的多通道Reichardt算法能够获得致密的运动信息,具有良好的抗噪性,并有效保留了运动目标的空间结构.

提出了平行线型对数差值模板和基于该模板的显微图像配准方法．平行线型对数差值模板由图像空间中2条平行线段的像素间灰度变化信息组成．基于此模板的显微图像配准方法用灰度值对数差值函数来评价2像素间的灰度变化,在该函数引导下自动创建模板并实现图像配准．该方法具有简单易行、计算量小、配准速度快等优点,适用于配准显微图像．实验结果证明了该方法的正确性,能加快图像配准的速度.

为了在保持数据局部几何结构不变的同时使数据分类边界最大化,提出了一种用于分类的线性局部切空间判别分析算法.该算法是改进的流形学习算法的监督版,样本的局部切空间排列矩阵确保样本低维嵌入的局部几何结构不变;基于最大边界准则的数据散度矩阵确保数据分类的类内散度最小和类间散度最大;对上述2个矩阵和进行特征分解,获得平衡的投影向量基,使样本投影后的子空间被优化.对Yale，UMIST与MIT这3个人脸数据库的实验结果表明,与现有多种经典分类方法相比,提出的算法在降维的同时提取了用于人脸识别的更有效特征,识别性能较好,具有较高的判别分析能力.

针对矿井巷道单参数监测无线传感器网络无法实现对煤矿环境全面监测的不足,提出了一种基于网格型无线传感器网络的煤矿环境多参数监测系统．该系统在一个节点采用多种传感器对矿井环境进行实时综合监测,及时捕捉征兆信息,加以分析处理,可以更有效地预防事故的发生．设计了结合中断预警功能的基于周期巡检的多参数信息采集工作方式,以及该工作方式需要的支持技术:路由机制、端节点的工作时隙分配原则与数据的聚合处理．提出了基于剩余电池量的最小跳数路由协议与树形路由相结合的路由协议,并提出了网络地址再利用策略．模拟矿井巷道环境测试与实际煤矿巷道测试结果表明，本系统可以实现对煤矿环境的全面监测,试验效果良好.

针对下肢肌电信号(EMG)的多运动模式分类问题,提出了一种基于小波支持向量机(WSVM)的多类识别方法．在小波框架理论和SVM核方法的基础上,构造基于二叉树结构的WSVM多类分类器,采用多尺度分析对下肢EMG进行消噪处理和特征提取,将特征向量输入WSVM多类分类器．以水平行走为例对支撑前期、支撑中期、支撑末期、摆动前期和摆动末期等5个细分运动模式进行分类,并与传统的神经网络和高斯核SVM分类器进行比较．实验结果验证了所提方法的有效性.

基于无线传感器网络定位中半定优化算法的特点,提出了一种基于信号到达角信息的无线传感器网络节点自身定位算法,将所有节点之间的角度关系表述为凸规划约束条件,从而将定位问题转化为一个凸集优化问题,节点间的几何关系也相应地转化成为线性或二次约束条件．在理想情况下,该算法将定位问题转化为一个线性规划问题．实际情况中考虑到测量误差,通过引入辅助变量,将定位问题转化为一个二次规划问题．仿真结果表明,当信号到达角测量误差增加10°左右时,该算法仍可取得满意的定位精度．

基于视觉技术提出了一种应用高速摄像机测量直升机旋翼共锥度的新方法,给出了系统总体的设计方案并对成像误差进行了分析．基于相似性准则,讨论了直升机动平衡旋翼台模型中关键部件参数的计算方法．提供一种简洁快速的摄像机内部参数标定方法．通过相关实验验证了标定算法的精度．围绕滤波与边缘检测技术设计了图像处理软件,实验结果表明测量系统误差精度在1.5 mm内．

基于一种直动式海水液压溢流阀的结构以及数学模型展开了相关的数值分析.首先，采用现代控制方法获得该阀的状态方程，并结合经典工程控制理论获得溢流阀的传递函数模型；其次，采用Routh稳定性判据对阀的稳定性做出了判定，并做了相对稳定性分析；最后，通过仿真分析获得了该阀的动态特性曲线以及上升时间等动态特性参数，同时对阀在脉动流量输入条件下的动态性能进行了仿真.仿真分析结果表明，该海水溢流阀稳定性能满足要求，且有比较强的环境适应性.

为了对离心式叶片泵发生气蚀时的内部气-液两相流动进行深入分析,应用计算流体力学(CFD)技术对一台比转速为191的离心泵的气蚀性能进行了定常数值计算,得到了气蚀发生时泵内部气-液两相分布规律和温度分布规律,并对临界气蚀余量(NPSHc)时叶轮内部的气泡分布规律进行了探讨,得到了泵在临界气蚀余量时外特性下降的原因;对该实型泵进行了实验研究,实验结果验证了数值计算的准确度．

研制了适合铅合金板连续铸轧使用的复合型铸嘴.研究了铸轧过程中温度与轧制速度等工艺参数对轧制过程的影响,试验表明最佳铸轧温度范围为355～370 ℃,最佳轧制速度范围为1.1～1.2 m／min. 对连续铸轧法生产的铅合金板带与铸造+轧制法生产的铅合金板带进行对比测试.结果表明:二者的密度、电导率大小相当;晶粒尺寸大小相当,合金元素均成弥散分布;在力学性能方面,连续铸轧法生产的铅合金板带略低于铸造+轧制法生产的,这可能是由于合金元素Ca的缺少所致.用水平式双辊连续铸轧法成功轧制出基本满足商业使用要求的铅合金板带.

将船体结构简化为刚塑性等截面直梁,提出了一种计算船体梁在近场爆炸冲击波作用下发生整体塑性运动响应的理论模型．以该理论模型为基础,研究了船体梁在近场爆炸冲击波作用下的一般运动响应特性,分析了不同爆炸工况及结构几何参数对响应特性的影响．结果表明:在常见爆炸工况下,船体梁的塑性变形表现为先正向上升,后反向下降的过程,并且以反向变形损伤为主;同一爆炸工况下,船体梁的最终塑性变形量与极限弯矩、长度、宽度以及底板厚度之间呈线性关系．

讨论了非定常边界元法的构建过程、数值模型、程序结构,建立了可以计及自由面影响的振动翼水动力性能计算模型;并采用该法在时域中进行了计算和研究．计算中采用了时变的尾涡面和时步迭代法．基于格林定理在边界面上布置Rankine源和偶极子,并采用时域方法求解自由面问题．经过数值计算结果与试验数据的对比,验证了计算模型的可行性和可靠性,表明该方法是研究振动翼非定常水动力性能的有效算法．

针对某水下装置对高压、大流量压缩空气的控制要求,对其关键元件高压大流量气动电磁换向阀的原理和动态特性进行了理论分析和仿真研究．提出采用先导式结构,以气动力作为高压大流量截止式主阀阀芯驱动力．通过对主阀启闭物理过程的分析,结合气体动力学,建立了基于高压气动电磁换向阀启闭动态过程的非线性数学模型．在此基础上进行了仿真研究,分析了在启闭过程中气控腔的压力变化过程,并探讨了气控腔作用面积、主阀复位弹簧刚度对主阀动态特性的影响．

基于数字集成电路自顶向下的设计方法设计了一种新型的可编程高精度串行实时时钟芯片,可以输入不同的编程配置信息并精确计时.介绍了芯片的内部结构框图,给出了主要模块的设计方法.芯片采用I2C双线串行总线接口,具有计时、日历、报警、涓流充电等功能,可广泛应用于实际数字钟产品中.

为研究运动磁体周围的感应电场,以物体磁性的基本模拟单元——磁偶极子为例,采用相对论电磁变换法推导了其匀速运动时产生的感应电场的计算公式,据此对磁偶极子沿磁矩方向匀速运动时产生的感应电场的空间分布特征及通过特性进行了分析．为证明分析方法的正确性,在实验室中采用特殊形状的永磁体模拟磁偶极子,当其沿磁矩方向匀速运动时测量了其周围某点感应电场的y分量随时间的变化特征．实验测得场分量的数量级与通过特性均与理论分析一致,表明所采用分析方法的正确性．

针对长江三峡梯级水库长期优化调度问题,建立了考虑多个生态要素的水库群优化调度模型,深入探讨了面向生态的流域梯级电站调度需要考虑的相关要素,并结合三峡梯级水利枢纽工程的实际生态环境状况,提出了7组满足生态时空需求的水库调度方案,建立了以梯级水电站发电效益最大为目标,以生态方案为约束条件的长期优化调度模型,并引入PSO优化算法进行求解,最后结合水库出流过程与天然径流的定量关系给出了调度效果的评价方法．

为客观地反映沥青路面的力学行为,需要对温度、频率及应力状态这3个因素的影响进行综合考虑．通过对沥青混合料不同条件下动态模量试验结果的分析,表明沥青混合料的力学性质具有应力依赖性,尤其在温度较高时更为明显．以Sigmoidal函数为基础,结合Hirsh模型、k-θ模型和Arrhenius函数建立了沥青混合料动态模量应力依赖性的模型．根据试验结果确定了其参数,并对其进行了有效性验证．该模型将温度、频率及应力状态对沥青混合料力学性能的影响归入统一的数学公式中,可以方便地用于路面结构分析．利用非线性三维有限元对典型沥青路面结构进行了分析,得到了路面结构内的应力状态对沥青层动态模量分布的影响规律．

将弹性扭转问题视为泊松方程的边值问题,结合正则杂交边界点法与多互易法,提出一种新的边界类型的无网格方法——多互易杂交边界点法.该方法将问题的解分为通解和特解两部分,其中通解采用正则杂交边界点方法求解,特解则利用多互易法的高阶基本解近似.因而此解法既具有边界元法和无网格法的优良特性,也避免了域内积分和布点.引入坐标变换,各向异性杆的扭转问题也得到了求解.数值算例表明,该方法精度高、效率高、收敛性好.