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第45卷,第12期
刊出日期:2017年12月
  • 大规模稀疏图的极大团枚举算法
    何琨,邹晟昊,周建荣 p1-6
    将最大团求解算法融入到极大团枚举算法中,提出了两种带极大团下限的极大团枚举算法及多种预处理筛选策略,通过迭代将不可能包含在极大团中的部分点与边删除,使得搜索空间大幅减小. 在搜索策略上,将求解最大团问题的贪心染色算法、增量MaxSAT推理算法与极大团枚举算法相融合,并结合最佳筛选策略,提出了染色关键点融合算法BKFC (Bron-Kerbosch with filtering and coloring)和基于增量MaxSAT推理的枚举算法BKFS (Bron-Kerbosch with filtering and MaxSAT). 结果表明:在多个大型算例上,BKFC算法平均时间仅为加入预处理的改进经典算法的68.8%;由于经典算法无法在大型算例上运行,在小数据测试中,BKFC算法平均时间仅为没有预处理策略的经典算法的2.2%.
  • 基于1RSB的正则 (k, r) -SAT问题可满足临界
    周锦程,许道云,卢友军 p7-13
    针对每个变元恰好出现r次且其正、负出现各为r/2次的随机正则(k, r)-SAT问题,结合一阶复本对称破缺理论和随机正则 (k, r)-CNF公式解空间的几何结构,分析了通常以解的总数作为一阶矩方法的随机变量时,所得到的随机正则 (k, r)-SAT问题可满足临界值上界偏大的本质原因.在此基础上,通过计算可满足相变点附近区域中随机正则 (k, r)-CNF公式的解的聚类总数,从而把计算其解的规模转换为计算其解的聚类规模.进一步,通过引入覆盖的定义来表示聚类,并以覆盖总数作为一阶矩方法中的随机变量,结合相关的概率分析,得到了当前该问题可满足临界值点的一个新上界,使得上、下界之间仅有常数1的间隙.
  • 协作认知无线电网络资源双拍卖算法研究
    武继刚,张新想,陈龙 p14-19
    为提高无线频谱资源利用率,针对认知无线电网络次用户具体资源需求,提出了一个基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)拍卖机制的两层双拍卖频谱资源分配算法TACC,在实现频谱高效分配的同时,保证了主、次用户以及中继节点的效益.首先给出主用户、中继节点以及次用户的效用函数;然后对主用户的频谱资源进行分配;TACC拍卖算法在第一层实现中继节点和次用户的虚拟拍卖,并在第二层拍卖实现中继节点竞争主用户的频谱资源,最后综合两层拍卖结果将主用户频谱通过中继节点分配给次用户.数值实验结果表明:主用户和中继节点的效益得到了保证,TACC算法在主用户效益上比随机算法平均提高3倍;当次用户数量少于80时,系统运行时间低于25 s,随着主用户数量增加,算法运行时间呈指数型增长.
  • 基于信念最小熵的完整性度量
    席政军,彭朝英 p20-25
    针对使用不同方式定量地刻画少量可信信息更改的可容忍性问题,通过实例分析比较香农熵、最小熵和信念等度量方式,提出一种能够适用于大多数攻击情形的度量方式.通过将程序建模为通信信道,根据Clarkson建立的信息流完整性模型,在攻击者对系统行为有额外认知的情况下, 结合信念和最小熵讨论了完整性的两个重要特征——污染与信道抑制.结果显示当对手的信念与系统相容时可识别对手信念的准确性.
  • 富属性异质信息网络的可约束异常检测
    张蕊,张桂发,郭记眀,蒋洪波 p26-31
    针对仅考虑网络结构来对异质信息网络进行异常点发现可能带来的结果失真、难以理解等问题,提出一种富属性异质信息网络的可约束异常检测算法.通过将信息丰富的交互数据建模成富属性异质信息网络,以带属性元路径来指定用户感兴趣的属性和子空间,综合网络结构和属性内容两方面来评估节点的异常度,给出了可约束的异常检测算法框架.在Arxiv真实数据集上进行了实验,以带属性元路径来指定对作者、论文及论文的标题和摘要等方面的约束,对多个查询输出了异常度从高到低的节点列表及约束域异常点集合.结果表明:相比仅考虑网络结构或仅考虑属性内容的基准算法,平均准确率提高12.95%以上.
  • 一种支持多域访问的可信云终端设计
    段翼真,刘忠,施展 p32-38
    为了通过单台物理终端同时运行不同安全等级业务系统、多域访问不同安全等级云服务,综合利用虚拟机技术和可信计算技术,提出了一种可信云计算环境下的多域访问终端解决方案.该方案通过可信密码模块(TCM)虚拟化和信任链传递机制实现可信环境的构建,利用Hypervisor多级安全访问控制框架和多域通信管理保证多级安全云服务的隔离和多域并发访问.实验结果表明:该方案是可行和有效的,可以为多域访问提供基础平台的支撑,同时可信机制给系统带来的性能损耗相对较小,可以满足实际应用过程中的性能需求.
  • 混合并行两步调整遗传策略的软硬件划分算法
    侯能,何发智 p39-45
    为了提高软硬件划分方法的效率,针对已有遗传算法求解软硬件划分没有结合特定问题处理、不满足约束个体的不足,提出一种混合并行的两步调整遗传算法.采用两步调整策略将不满足约束的个体转换为可行个体,当提高方法的运行效率时,图形处理单元用于计算每个个体的硬件耗费、软件耗费和通信耗费,多核CPU(中央处理器)用于并行执行个体间的调整,流并发传输策略进一步减少CPU和GPU(图形处理器)之间的传输开销.在基准数据集上,与求解该问题的已有方法相比,运行时间和求解质量都有明显优势.实验结果验证了该方法的有效性和合理性.
  • 用户相似度感知的移动社交网络内容分享机制
    郭坚,石航,杨静 p46-52
    针对移动社交网络中用户连接不确定,网络资源有限所导致的内容分享成功率低、开销大的问题,提出一种用户相似度感知的移动社交网络内容分享机制.通过分析用户行为,感知用户稳定态和变化态的兴趣度,并评估用户之间兴趣吻合度,进而结合用户交互频繁程度及用户活动区域一致性,获知用户相似度及逻辑关系.最后根据用户相似度,建立带有用户兴趣稳定态和变化态的虚拟社区,实现低成本、高成功率的内容分享.结果表明:所提机制在有效提高内容分享成功率的同时,极大限度地降低了网络开销率.
  • 水下双目视觉系统中的目标分割和目标定位
    李煊,张铭钧 p53-59
    针对典型灰度化和阈值方法用于水下目标分割时存在的目标分割不完整等问题,提出了基于灰度对比度增强的两步目标分割方法:第一步基于彩色矢量阈值进行目标粗分割;第二步分析局部对比度和区域内均匀性,动态确定不同通道的权值和反向处理,进而增强灰度对比度,完成目标精分割.针对典型标定、立体匹配和目标位置测量方法不适用于本研究环境的问题,提出了基于目标尺寸估计的目标定位方法,首先完成在线外参标定和目标圆心匹配,然后利用双目位置测量数据估计目标的尺寸,最后采用单目位置测量得到定位数据.结果表明: 该分割方法能够准确分割目标,分割准确率和错分类比率均优于典型方法,定位方法能够得到目标三维位置数据,研制的双目视觉系统能够有效配合水下运载器机械手系统完成自主作业任务.
  • 基于块稀疏表达模式的高光谱图像压缩
    种衍文,郑炜玲,潘少明 p60-65
    针对高光谱图像压缩算法存在的解码端计算复杂度高,且没有充分考虑高光谱图像结构特征信息等问题,提出了一种基于块稀疏表达模式的高光谱图像压缩方法.主要通过在编码端利用结构字典对稀疏系数进行结构化压缩编码,避免解码端非线性重构,以达到缩短高光谱图像重构时间的目的.实验证明该方法在压缩比较低(0.015 9)时依然能获得较高的重构精度(峰值信噪比为22.240 3, 结构相似度为0.511 4).
  • 基于MIMO-D2D异构网络的干扰抑制算法
    薛建彬,梁艳慧 p66-72
    将多输入多输出(MIMO)技术引入到蜂窝用户和端到端(D2D)用户构成的异构网络中,提出了一种基于最大信干噪比因子的资源分配算法,实现了多个D2D用户复用一个蜂窝用户的下行资源.在此基础上联合最大信漏噪比(SLNR)的预编码算法,在基站到蜂窝用户信号功率最大化的同时,降低了泄漏到D2D用户组的功率,大幅减少了用户之间的同频干扰.结果表明:当平均信噪比为35 dB时,相比于单天线异构网络,基于联合干扰抑制算法的MIMO(4×2)异构网络容量可增大12.33 bps/Hz;而针对多个用户复用一个资源提出的最大SLNR的预编码算法相比于最小均方误差(MMSE)和块对角化(BD)算法,容量最多可增大36.2%;并且无论是在高信噪比还是低信噪比下,所提出的联合算法均能使系统性能得到明显的增益.
  • 基于集成间隔优化的对海雷达目标识别算法
    范学满,胡生亮,贺静波 p73-79
    综合考虑对海雷达目标识别的高实时性和强泛化能力要求,提出一种利用模拟退火算法(SA)进行集成间隔优化的静态选择集成(SSE)算法.该算法首先利用SA基于集成间隔最大化搜索出不同大小的最优基分类器子集,然后利用集成分类精确度从中筛选出最终的集成分类器系统.进而提出一种分类器权值、样本权值的迭代求解算法,并考虑这两类权值以及基分类器的分类置信度,给出了8种集成间隔定义.在自建全极化高分辨率距离像(HRRP)分类数据集和17个UCI数据集上分析了集成间隔定义对集成算法性能的影响,通过对比实验验证了该算法的有效性.
  • 分布式MIMO数字阵列雷达检测性能研究
    费太勇,谭贤四,林强,曲智国 p80-85
    提出了一种多输入多输出(MIMO)雷达模型,并分析了其检测性能.首先,建立了MIMO雷达的观测模型,并在此基础上给出了一定搜索范围和搜索周期条件下的目标回波信号模型;其次,在考虑信道互易性和多脉冲相参积累的条件下,给出了信号处理流程并推导了相应的似然比检测器;最后,对其检测性能进行了仿真,并与其他MIMO雷达和相控阵雷达进行了性能比较.结果表明:天线分置导致的波束展宽带来的相参积累时间的延长,以及天线收发共用导致的信道互易性,都可提高MIMO雷达的检测性能,在天线数不大于6且检测概率大于0.5的条件下,其检测性能明显优于相控阵雷达.
  • 一种改进斜视宽带合成孔径声呐ωk成像算法
    王金波,唐劲松,田振,黄攀 p86-90
    针对斜视合成孔径声呐成像过程中由于非零多普勒中心频率使二维波数谱发生倾斜,增加了方位波数谱处理的复杂度,降低了数据的利用效率和成像质量问题,提出了一种改进的ωk成像算法.通过多普勒中心频率校正以及波数域坐标旋转,构建出等效的正侧视成像几何模型;再通过分别在距离和方位波数域进行插值的方式,将宽带斜视条件下的二维波数谱转化为宽带正侧视条件下等效的正侧视波数谱;最终通过二维逆傅里叶变换实现图像的聚焦.该算法避免了宽带斜视条件下ωk算法要求的大量的补零和数据移动操作,简化了方位波数谱的处理过程,提高了数据利用和处理效率.点目标仿真数据处理结果验证了该算法的有效性和实用性.
  • 高密度弗劳德数热浮力射流特性实验
    李彦静,陈科,胡天群,尤云祥 p91-95
    为研究潜艇热尾流的浮升规律与水面特征,将潜艇冷却水排放形成的热尾流等效简化为水平圆形热浮力射流,在高弗劳德数条件下,采用给定的射流出口速度和不同的射流管径与射流温差组合条件进行系列实验.结果表明:当管径相同时,热浮力射流到达水面时的水平运动距离随密度弗劳德数增加而增大;同时,采用特征参数进行无量纲化处理后,各工况下的浮升轨迹中心线归一于同一曲线;热射流浮升引起的水面温升峰值出现在中心轨迹线与水面的交界位置,射流开始后温升峰值先随时间增大,达到最大值后趋于稳定;通过拟合分析,得到了最小稀释度与密度弗劳德数及射流淹没度的函数关系.
  • 基于CFD的船用离心泵口环磨损故障研究
    王勇,张景,吴贤芳,刘厚林 p96-100
    为了研究发生口环磨损故障时船用泵的运行特性,以一台比转速为667的船用离心泵为研究对象,基于CFD研究了不同口环磨损情况下船用离心泵外特性、内部流场和叶轮表面径向力的变化规律.研究方案为前口环磨损(磨损量为f)、后口环磨损(磨损量为b)和前后口环同时磨损(磨损量为t)三种.结果表明:采用的数值模拟方法可靠;当口环磨损故障发生时,泵的扬程和效率均有所下降,磨损量f,b和t均为0.9 mm时,泵扬程分别下降4.84%,1.07%和7.24%,效率分别下降11.74,6.51和16.25个百分点;前口环磨损对于泵性能的影响要大于后口环磨损,并且该模型泵对口环磨损量的敏感范围在0.0~0.6 mm之间;三种方案的磨损量变化对泵内部静压影响顺序为t>f>b;口环磨损后,叶轮表面径向力减小,前后口环同时磨损时下降最大.研究结果可为船用离心泵故障监测及诊断提供依据.
  • 基于CAD模型的船舶舱室识别算法研究
    章志兵,程登,孟凡冲,何文涛 p101-106
    为了提高船舶设计过程中舱室建模的效率,提出了一种基于CAD(计算机辅助设计)模型的舱室识别算法.利用图形学中的面和半边结构,建立了全船水密板架面的相邻、相交关系,并提出了边界面优先搜索原则,实现对全船封闭舱室空间边界面的自动识别;另外,通过建立外壳结构的包容盒,实现了对指向void空间的边界面分组的剔除.在NX11.0平台上以C++语言对算法进行编程实现,并以多种实际船舶模型为例做测试.测试结果表明:该算法可以简化舱室建模流程,明显提高舱室建模效率,在船艏、船艉等曲面较复杂的区域也能保持很高的识别准确性,并且该算法创建出来的舱室实体均为最小封闭实体.
  • 船舶破冰冲击噪声试验研究
    庞福振,马建强,李海超,田宏业 p107-111
    针对船舶破冰作业时的冲击噪声开展了实船试验研究,分析了破冰作业时船舶典型舱室的冲击噪声特性,探索了船舶破冰冲击噪声沿船长及吃水方向的分布规律,并将其与船舶噪声衡准进行了对比,分析了船舶冲击噪声对人员舒适性的影响.结果表明:破冰作业时船舶舱室噪声将显著增大,船舶破冰作业对不同位置、类型的舱室噪声的影响差异较大;破冰作业时沿船长方向船艏区域舱室噪声变化最大,而沿吃水方向各舱室噪声的变化差异较小,且船舶破冰冲击噪声对人员舒适性产生较大影响.
  • ZrO2p/Ti-6Al-4V梯度热障复合材料层制备及组织性能
    刘德健,唐峰,郭溪溪 p112-117
    针对传统热障涂层陶瓷面层与金属基体结合强度较低的问题,提出ZrO2颗粒增强金属基热障功能复合材料层结构,并采用激光熔注技术在Ti-6Al-4V基体表面实现制备.研究了复合材料层的物相组成及微观组织结构,测试了其热导率,结果表明:团聚ZrO2颗粒在熔池中受到热应力作用与钛熔体的固溶分解作用,产生自外向内的离散行为;激光熔注的工艺特性导致复合材料层的不同区域出现明显的形貌特征差异,30~50 μm ZrO2颗粒体积分数沿深度方向梯度分布,1~3 μm ZrO2-x小颗粒在底部分布更为密集;复合材料层的有效热导率随着ZrO2体积分数的增加而显著降低,最低降至3.4 W/(m•K).
  • 热镀锌线沉没辊装置振动分析与结构优化
    王兴东,刘灿灿,李友荣,彭炜 p118-122
    为抑制锌液中沉没辊装置的振动,提出了基于湿模态的结构优化方法,进行在线振动实验,建立了湿模态液固耦合理论分析模型.结合实验及湿模态计算结果,确定待优化阶次的固有频率及其关键尺寸.根据生产工艺条件及悬臂灵敏度分析结果,确定辊筒壁厚和悬臂厚度为设计变量,设定固有频率的目标范围,建立了优化设计模型.结果表明:相对原始方案,获得的最优方案各阶湿模态固有频率均避开了实验得到的主振频率;根据固有频率与设计变量的关系,还得到了辊筒壁厚服役范围为50~57 mm.
  • 抽水蓄能机组导叶关闭策略优化方法研究
    周建中,武越越,许颜贺,郑阳 p123-127
    为了解决水电站大波动过渡过程运行安全问题,综合考虑蜗壳水击压力极值和转速上升极值两个目标,建立了抽水蓄能机组导叶关闭策略多目标优化模型,提出了基于改进多目标引力搜索算法(IMOGSA)的抽水蓄能机组导叶关闭策略优化方法.利用该方法得到包含蜗壳水击压力极值和转速上升峰值的帕累托非劣解集,采用模糊满意度评价法在帕累托非劣解集中选出兼容性最好的解,并与多目标粒子群算法进行对比,结果表明利用IMOGSA优选的导叶关闭策略能有效提高对抽水蓄能机组水泵断电工况的控制水平.
  • 相变平板可变热容热阻简化模型研究
    严天,仇盾,徐新华 p128-132
    针对相变平板的传热问题建立了一种可变热容热阻简化模型,对相变平板凝固、熔化过程的传热特性进行了模拟分析.以相变平板传热数值模型的计算结果为参考,进一步将简化模型计算结果与相变平板传热数值模型的求解结果进行对比分析,结果表明:在凝固或熔化过程中平板温度变化及热流变化与数值计算结果基本一致,其平均温度误差小于0.5 ℃,热流相对误差小于10%;相变平板可变热容热阻简化模型准确性很好,其计算效率远高于数值模型,在同一台计算机上简化模型的计算时长仅为数值模型的1%左右.

主管:教育部

主办:华中科技大学

主编:李元元

刊号:ISSN 1671-4512

   CN 42-1658/N

邮发:国内 38-9

   国外 M 487

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