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变样本量学习最小二乘支持向量机算法

加尔肯别克; 袁杰 新疆大学电气工程学院; 乌鲁木齐830047

摘要:为增加最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法解的稀疏性,提高其运算效率,提出一种变样本量学习LS-SVM算法。从训练集中随机抽取部分样本作为初始工作集,在学习阶段将样本训练过程分为样本增量和样本减量2个阶段。在样本增量阶段,按KKT条件选取特定样本加入工作集并进行训练,在样本减量阶段,采用负松弛变量剪枝策略与基于对偶目标函数差的剪枝策略实现剪枝。在此基础上,采用工作集中的剩余样本构造学习分类器。实验结果表明,相对SMO、SMO-new、ISLS-SVM算法,该算法具有稀疏性高、运算速度快、无精度损失等优点。

  • 基于SysML的嵌入式软件系统建模与验证方法研究

    作者:仵林博; 陈小红; 彭艳红; 聂长海 期刊:《计算机工程》 2019年第01期

    嵌入式软件系统由于广泛采用分布式异构网络,使得软件系统复杂性呈现几何增长,因此需要在系统设计的论证阶段,对系统需求和设计方案进行正确性和充分性验证,进而发现系统性设计缺陷,避免可能引发或导致的严重系统性问题。为此,提出一种基于SysML的嵌入式软件系统结构与行为需求建模方法。通过对嵌入式软件系统的结构和逻辑行为进行层次化建模,并利用Modelica离散与连续融合的仿真特点,在系统需求论证阶段,基于建立的仿真模型对系统关键功能指标进行仿真,结果表明,该方法对系统需求论证具有可行性。

  • 一种基于分层Mesh网络的层次化NoC拓扑结构

    作者:姜奎; 韩国栋; 沈剑良 期刊:《计算机工程》 2017年第10期

    针对片上网络中距离较远节点之间通信延迟过大的问题,提出一种层次化HDMesh拓扑结构。该拓扑结构采用分层设计,底层网络使用Mesh结构互连进行临近节点通信,顶层网络在Mesh结构的基础上增加2条对角链路以降低通信延迟。为避免顶层网络的拥塞,设计相应的HDXY路由算法,对各层流量进行合理分配。实验结果表明,在Rent流量模式下,相比Mesh,CMesh和CHMesh拓扑结构,HDMesh拓扑结构具有更低的通信延迟和更高的网络吞吐量。

  • 基于节点稳定性与跨层优化的MANET路由设计

    作者:沈玮阳; 刘强; 欧阳峰 期刊:《计算机工程》 2017年第10期

    针对移动自组织网络(MANET)中优化链路状态路由(OLSR)协议路由稳定性差和端到端延时高的问题,提出一种改进的OLSR路由协议。考虑MANET拓扑的移动性,通过优先选择平均相遇率较小、稳定性较高的中继节点构建移动拓扑,避免路由震荡。基于跨层技术,利用链路层共享的链路速率优化路由权值,从而提高路由性能。实验结果表明,与OLSR协议相比,改进协议在MANET网络中具有更好的网络稳定性及更低的端到端延时。

  • 一种带掩码AES算法的高阶差分功耗分析攻击方案

    作者:段晓毅; 王思翔; 崔琦; 孙渴望 期刊:《计算机工程》 2017年第10期

    鉴于能量分析攻击对密码芯片安全性的严重威胁,对掩码技术进行研究,提出一种通过使用预处理函数对固定值掩码进行攻击的高阶差分功耗分析(HODPA)方案。利用功耗曲线上2个信息点的联合分布绕过掩码对加密系统的保护。开发以MEGA16单片机为核心的侧信道攻击平台,并在该平台上进行实验验证,结果表明,在不明确掩码具体数值的情况下,一阶DPA无法恢复出正确密钥,HODPA方案仅需约500条功耗曲线即可得到正确密钥,且正误密钥之间区分度高,具有较强的实用性。

  • 面向分类的增量字典学习算法

    作者:张志武; 荆晓远; 吴飞 期刊:《计算机工程》 2017年第10期

    针对面向分类的传统字典学习方法在大数据集上批量学习时计算代价较高的问题,提出一种类特定的增量式字典学习算法。该算法在初始训练集上进行类特定的字典学习得到初始字典,通过增量数据集选取增量字典原子初始值。根据不能在初始字典上稀疏表示且互信息最大的原则,从增量样本集中选取若干样本作为增量字典原子的初始值。在保持原有字典原子不变的情况下,迭代更新编码系数和增量字典原子,直至收敛得到新的字典。利用稀疏表示分类器,在Eclipse数据集和ORL人脸图像数据库上的实验结果验证了该算法的分类有效性和计算代价上的优越性。

  • 基于二级级联支持向量机的人脸快速检测

    作者:李德强; 李千目; 孙康; 朱虹 期刊:《计算机工程》 2017年第10期

    为提高传统支持向量机无约束人脸检测算法的检测精度,基于可变形模型思想,将整体与局部特征级联方式结合,提出一种新的人脸快速检测算法。在第一层级中,设计整体人脸稀疏特征,以快速地提供精确的人脸候选区域,在第二层级中进行人脸定位,捕捉无约束条件下人脸拓扑形状,提取关键特征点周围鲁棒性特征,得到判别能力强的分类器验证候选区域。实验结果表明,该算法能流畅运行于VGA视频流中,提高无约束人脸检测精度,有效降低误检率。

  • Kinect彩色图像在光标移动控制中的应用

    作者:裴以建; 韩甲甲; 闫哲; 薛端 期刊:《计算机工程》 2017年第10期

    传统光标控制方式不能较好满足残疾、野外工作等人员的工作需求,而用Kinect识别人体不同的动作类型来实现光标控制时,由于控制方式过于单一,存在动作类型过多且相互干扰的情况。为此,提出将Kinect提取的彩色图像和骨骼数据相结合的方法实现光标的移动控制。从彩色图像上提取可变的像素颜色,以此减少动作类型数量,同时避免动作之间的相互干扰。给出光标移动控制中涉及到的坐标映射相关理论的计算公式。实验结果表明,将感应器彩色图像应用于光标移动控制中是可行的,与单一控制方式相比,具有更好的移动控制性能,通过调节公式中的相关参数更加灵活地实现鼠标控制。

  • 一种基于SDN的HAS全局优化策略

    作者:杨好; 奚宏生 期刊:《计算机工程》 2017年第10期

    在传统基于HTTP的自适应流媒体(HAS)系统中,当多个用户共享同一瓶颈链路时,客户端存在不公平、不稳定、网络资源利用不充分的问题。为此,提出一种HAS全局优化策略。在软件定义网络控制器上部署全局优化模块实现全局优化,在制定策略时,将用户体验质量的全局优化和路径规划相结合,根据网络状况和用户体验需求,得到客户端的最优请求码率和最佳路径。仿真结果表明,与未经优化的HAS系统相比,该策略能够有效提高用户体验质量,并且使公平性和稳定性得到改善。

  • 基于数据并行的碰撞检测

    作者:彭振; 吴百锋 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    在建筑信息建模的精确碰撞检测应用中,数据量日趋庞大,但串行执行无法随处理机主频的增加而持续加速。针对该问题,构建面向多核及众核处理机的数据并行计算模型,基于此提出一种数据并行碰撞检测方法。对参与碰撞检测的模型进行立方体细分,去除数据相关性,设计数据并行的模型组合、冲突检测和归约计算过程,并分析算法的抽象形式和理论执行时间。实验结果表明,该方法具有可行性和持续可扩展性,可为解决数据密集型问题提供一种高效的数据并行方式。

  • 分布式信息网数据库管理系统的动态数据划分研究

    作者:马杨; 刘梦赤 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    在分布式信息网数据库管理系统中,数据是否被合理划分会影响系统的负载均衡以及节点之间的通信开销。为此,提出一种基于查询的动态数据划分算法。根据历史查询信息挖掘数据之间潜在的关联性,将关联性较大的数据动态调整到同一个处理节点上,使查询在较少的节点上处理完成,减少不必要的通信开销。实验结果表明,在保证系统负载均衡的情况下,该算法可减小通信开销,加快查询速度,优化分布式环境的整体性能。

  • 基于特征值极限分布的双门限DMM频谱感知算法

    作者:高鹏; 刘芸江; 高维廷; 李曼 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    采用随机矩阵特征结构理论,分析并研究多认知用户采样协方差矩阵的特征极限值分布,提出一种基于最大最小特征值之差(DMM)的双门限频谱感知算法。根据最大与最小特征极限值分布推导检测双门限,对双门限内外部分分别采用软判决与硬判决综合得到最终判决结果。利用特征值噪声估计实现检测门限的自适应,克服噪声不确定性对频谱感知的影响。仿真结果表明,在低信噪比、虚警率和采样频率的情况下,该算法检测性能优于DMM算法与能量检测算法,且稳定性好、鲁棒性强。

  • 基于数据驱动的WSN节点故障诊断算法

    作者:常琳; 黄志清; 张严心 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    节点故障诊断是无线传感器网络持续性监测服务的关键步骤。为准确高效地得到诊断结果,提出一种基于数据驱动的故障诊断算法。对每个节点获取的信息建立空间高维向量,引入自身历史数据和邻居节点数据构造十字滑动窗口,并赋予十字方向上自定义的故障权重,通过检测异常向量达到故障诊断的目的。实验结果表明,该算法能够克服计算量大、故障判定条件苛刻等不足,与分布式故障诊断算法相比,可使故障诊断正确率提高15.5%,故障误警率下降4.89%。

  • 基于数据相关叠加训练序列的载波频偏与信道联合估计

    作者:凌琪琪; 罗志年 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    针对正交频分复用(OFDM)系统对载波频偏敏感的问题,提出一种载波频偏与信道的联合估计算法。通过相邻2个OFDM符号间的相位差进行频偏估计,使用迭代算法提高估计精度。利用数据相关叠加训练序列在频域的特性,对2个连续的OFDM符号进行信道估计,并且采用基扩展模型拟合信道提高估计性能。仿真结果表明,该算法可在不增加系统复杂度及带宽的情况下实现载波频偏及信道的稳健估计。

  • 基于属性的环签密方案在PHR云中的应用

    作者:刘雪艳; 郑等凤 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    由于医疗数据和病人身份的敏感性,要求同时保证病人的医疗数据安全和身份信息不被泄露。现有方案满足匿名性要求,但拥有互补属性的用户可以合谋、且密文长度过长。针对上述问题,提出一种基于属性的抗合谋攻击的短密文环签密方案。该方案采用基于属性的环签密,保护了共享数据的机密性且隐藏用户的真实身份。其安全性可规约为CDH困难问题和DBDH困难问题。性能分析结果表明,与传统环签密方案相比,该方案能够抵抗合谋攻击且密文较短,具有更高的安全性和实现效率。

  • 基于依存句法分析的多特征词义消歧

    作者:史兆鹏; 邹徐熹; 向润昭 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    词义消歧在机器翻译、信息检索、语音语义识别等方面具有重要作用。为提高消歧质量,细化特征粒度,提出一种多特征词义消歧方案。通过依存句法分析提取上下文中多义词及义项的词性、依存结构、依存词等特征,细化特征粒度,并根据多特征构造权值函数,选择权值最大的义项作为多义词的义项。实验结果表明,与单一特征词义消歧相比,采用依存句法分析的多特征词义消歧方案细化了特征粒度,提高了消歧准确率。

  • 基于自适应核参数优化的小波核相关向量机算法

    作者:高明哲; 许爱强; 张伟 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    传统相关向量机算法在处理大规模数据集时训练速度较慢,并且高斯径向核无法完备表示特征空间。为此,基于自适应核参数优化,提出一种小波核相关向量机算法。以小波核作为基函数,在训练中,采取增量学习流程实现各个小波核参数的快速自适应优化。将提出算法应用于混沌时间序列预测及UCI数据集分类实验,结果表明,自适应参数优化小波相关向量机算法在预测精度、训练速度上均优于传统相关向量机算法。

  • 基于分类冗余字典稀疏表示的图像压缩方法

    作者:王科平; 杨赞亚; 恩德 期刊:《计算机工程》 2017年第09期

    JPEG和JPEG 2000标准在高压缩率条件下解压缩得到的图像会出现失真,利用冗余字典的稀疏表示可以在高压缩率下获得较高质量的解压缩图像,但单一的冗余字典表示不能充分反映图像结构。针对上述问题,提出一种利用分类冗余字典进行稀疏表示从而实现图像压缩的方法。利用KSVD方法训练平滑和细节2类冗余字典,根据字典原子与图像信号相关系数和表示误差的关系,通过改进的正交匹配追踪算法对图像进行稀疏表示,分别得到平滑表示系数和忽略较小取值的细节表示系数,将这些系数及其对应字典原子的索引值进行量化编码,完成图像压缩。实验结果表明,与JPEG、JPEG 2000以及基于单一冗余字典的方法相比,该方法在高压缩率条件下可以获得视觉效果更好的解压缩图像。

  • 基于云平台的高逼真链路仿真研究

    作者:张浩; 刘渊; 王晓锋; 蒋敏 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    针对Open Stack云平台不能准确仿真虚拟链路性能参数的问题,提出高逼真链路仿真方法。通过多粒度虚拟化技术仿真虚拟网络节点,基于软件定义网络构建虚拟网络节点间的虚拟链路。根据虚拟网络节点间通信所处的计算节点位置不同,分别实现宿主机内和跨宿主机间的链路仿真,从而支持虚拟链路中带宽、延时、丢包率性能参数的灵活配置与自动化部署。实验结果表明,该方法能够准确地对虚拟链路性能参数进行仿真,并且提高链路仿真的逼真度。

  • 智能电网中一种动态数据完整性验证方案

    作者:孙旭; 温蜜; 张栩; 周波 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    为准确高效地验证智能电网云存储系统中数据的完整性,提出一种新的动态数据完整性验证方案。该方案在保证数据机密性的基础上,对数据执行BLS短签名操作,并支持第三方验证,可根据用户需求验证数据的完整性,减少计算开销,同时通过位置敏感哈希的快速检索方式提高更新存储数据的查询效率,在验证完整性时快速检索数据。实验结果表明,该方案可准确验证电力数据的完整性,并且支持高效的数据动态更新。

  • 基于大数据的高能效数据中心服务器研究

    作者:张俊卫; 王晶; 张伟功; 邱柯妮 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    分析ARM服务器的发展以及应用现状,结合数据中心的特点,设计基于ARMv8架构的高能效数据中心服务器,选取目前工业界具有代表性的ARMv8服务器参数,使用典型的数据中心负载,对X86和ARMv8两种架构的微体系结构级指标、性能和功耗进行定量评估。实验结果表明,与X86架构服务器相比,ARMv8架构服务器在数据中心领域具有更好的能效比,能够有效降低能耗和成本。

  • 考虑敏感因子奇异值分解的北斗周跳探测方法

    作者:牟竹青; 黄国勇; 吴建德 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    针对北斗导航系统中信噪比较高的周跳信号难以提取和定位的问题,提出一种基于敏感因子的奇异值分解(SVD)方法对周跳信号进行探测。利用相位减伪距法构造周跳检测量进行初步探测,对选取的周跳信号建立Hankel矩阵并做SVD分解,利用敏感因子在得到的分量信号中找出敏感分量,通过定位因子选择敏感分量所对应的奇异值进行信号重构,重构信号中的突变位置即发生周跳信号的历元。仿真结果表明,该方法较传统SVD方法能够更准确地定位发生周跳信号的历元。

  • 基于字合成运算的群组RFID标签所有权转移协议

    作者:蓝耿; 刘道微 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    在物联网环境下,嵌有无线射频识别标签的商品在交易过程中标签隐私信息可能会遭到泄露。针对该问题,基于可信第三方对称密钥更新管理策略,采用字合成运算方法对所要传输的信息进行加密,利用不同的随机数保持各消息的新鲜性,提出一种超轻量级群组射频识别标签所有权转移协议。仿真结果表明,与小组转移协议、无线射频识别和安全小组转移协议相比,该协议不仅满足所有权转移协议的安全性需求,而且因采用位运算进行加密,使得成本减少,有效降低了计算量,节约了计算时间。

  • 一种新的无证书聚合签名方案

    作者:曹素珍; 戴文洁; 孙晗; 王秀娅 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    基于无证书短签名,提出一种资源受限环境下的无证书聚合签名方案,由指定的聚合者发起签名协议,引入包含随机数的状态信息,使得每一轮聚合签名产生不同的状态信息。实验结果表明,与传统的无证书聚合签名方案相比,该方案能在可证安全的基础上降低计算开销,并且在随机预言模型下是存在性不可伪造的。

  • 基于加权TextRank的新闻关键事件主题句提取

    作者:蒲梅; 周枫; 周晶晶; 严馨; 周兰江 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    为了在大量的新闻中快速找到自己感兴趣的内容,提出在单文档中基于加权TextRank算法提取主题句的方法,以得到新闻关键事件信息。通过计算新闻文本句子关键词的互信息值,对新闻报道进行事件句和非事件句的分类,过滤出非事件句。基于TextRank算法的思想,构建一个事件句有向图,引入句子位置、句子相似度和关键词覆盖频率3个影响因子,以此计算句子之间的影响权重,利用TextRank模型对图中的每个点计算权重,并选取排序最靠前的句子作为关键事件的主题句。实验结果表明,该方法的抽取效果优于基于词频-逆文档概率和新闻标题的主题句抽取方法。

  • 基于相关性的JPEG高压缩图像峰值信噪比盲估计

    作者:陆敏俊; 王慈 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    量化噪声是JPEG图像压缩过程中产生的主要失真,在图像质量评估时需要对其大小进行估计。针对峰值信噪比(PSNR)估计方法在实际应用时终端用户无法获取原始图像的限制,基于图像空域相关性,引入JPEG压缩图像的斜率均方差和最大非零离散余弦变换系数的位置作为可测特征量,利用训练图像进行机器学习得到训练模型,将测试图像进行解析得到图像PSNR盲估计结果。实验结果表明,该PSNR估计结果优于目前流行的峰值信噪比盲估计方法。

  • 分布式事件触发控制下的有向多智能体网络一致性分析

    作者:张捷; 田袁 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    现有关于多智能体一致性事件触发控制策略的研究工作都是假设智能体的通信拓扑图为无向的,而在实际应用中,智能体网络中的通信更多的具有方向性。针对上述问题,提出一种事件触发控制下的有向网络一致性分析方法,使智能体能避免连续通信,同时建立网络的代数连通度和一致性收敛性能之间的联系,证明每个智能体的时间间隔都是正实数,从而可以避免Zeno行为。仿真结果表明了该分析方法的有效性。

  • 投稿须知

    作者: 期刊:《计算机工程》 2017年第08期

    为使来稿更符合国家科技期刊格式标准,避免多次退修,特向作者提出以下要求:1.文字描述要简练有条理;文章题目在20个字以内(包括中英文数字及符号);中文摘要不得少于250字,包括目的、方法、结论3个要素;关键词6个以上,且中文关键词不可以全为缩写的英文字母(可以添加“协议”、“技术”等说明性词语);文章名、姓名、单位、摘要、关键词需要译成英文,且中英文务必严格对应;图、表要求有图号、图名、表号、表名,并且要在文中引用。

计算机工程

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