• 2005年第16卷第1期文章目次
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    • 软件工程技术发展思索

      2005, 16(1):1-7.

      摘要 (21129) HTML (0) PDF 614.61 K (18434) 评论 (0) 收藏

      摘要:在4个方面对软件工程技术的发展进行一些思索:(1) 从事物发展规律的角度,揭示软件工程技术发展历程;(2) 从软件本质特征的角度,浅析虚拟机各抽象层次的构造;(3) 从软件开发的本质,提出了软件工程学科研究的内容,并研究了软件工业化生产模式;(4) 以Internet的出现为背景,探索了软件技术的发展趋势.

    • 用HOQ拓展概念的软件描述及其定量结构化方法

      2005, 16(1):8-16.

      摘要 (3847) HTML (0) PDF 826.90 K (4663) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善软件的质量和生产性,注目于与其密切相关的软件结构.首先,讨论了现有方法中软件结构分析和设计的问题;然后根据质量设计中的质量屋HOQ(house of quality)与产品设计中的工程图之间的相似性,将质量功能展开QFD(quality function deployment)中的质量屋HOQ概念扩展成一种软件描述工具,并引入H.A.西蒙的系统准分解可能性原理,提出了基于数量化理论3类QMT3(quantification method of type 3)的软件定量结构化方法,再通过与现有方法的比较分析,阐明了该方法的特点;最后,通过应用实例验证了该方法对软件结构分析和设计的有效性.因而为软件质量保证提供了有力的支持.

    • 软件关联缺陷的一种检测方法

      2005, 16(1):17-28.

      摘要 (4596) HTML (0) PDF 1.57 M (4678) 评论 (0) 收藏

      摘要:软件中的关联缺陷是一种比较普遍的现象,某些缺陷的存在与否可能导致其他缺陷检测率的变化.软件关联缺陷是造成软件失效关联的根源.给出了关联缺陷的定义,通过一个软件实例验证了缺陷的关联关系,提出了一种缺陷放回的测试方法用来剔除关联缺陷,并通过实验数据分析了缺陷放回方法的能力和效率.实验数据表明,该方法能有效检测软件关联缺陷.

    • 手持移动计算中的多通道交互

      2005, 16(1):29-36.

      摘要 (4475) HTML (0) PDF 317.63 K (5159) 评论 (0) 收藏

      摘要:手持移动计算已逐渐成为当今主流的计算模式之一,人机交互是其中的关键问题.多通道用户界面和多通道交互方式能够有效地提高移动环境中人机交互的效率.讨论了移动环境中的多通道交互模型,并结合设计开发的移动导游系统TGH(tour guide on hand),分析了多通道交互在手持移动计算中的应用.性能测试表明,笔和语音结合的多通道交互方式在移动环境中能够较好地提高人机交互效率.

    • 面向软件产品家族的变化性建模方法

      2005, 16(1):37-49.

      摘要 (5063) HTML (0) PDF 1.15 M (4259) 评论 (0) 收藏

      摘要:用户需求和运行环境的变化增加了软件产品开发、维护和演化的难度.另一方面,如果能对同类软件(比如软件产品家族)的变化性实施有效的控制,则可以极大地促进软件复用,提高软件生产效率和质量.对变化性建模是控制变化性的有效手段,既有助于变化性的识别和规约,又能够提供足够的机制支持变化性的演化.提出了一种面向产品家族的变化性建模方法,以变化性的管理策略为指导,从扩展的用况(use case)模型入手捕获系统行为的变化性,以特征模型来组织功能性需求和质量属性并识别其变化性,两种模型对变化性的建模采用相同的机制.还结合一个实例讨论了产品家族变化性建模的全过程.该研究对产品家族变化性的分析与建模具有一定的参考作用.

    • 笔式用户界面交互信息模型研究

      2005, 16(1):50-57.

      摘要 (3425) HTML (0) PDF 747.27 K (4567) 评论 (0) 收藏

      摘要:笔式用户界面是Post-WIMP界面的重要形态,在许多领域得到广泛应用.笔式界面设计需要设计者和用户的共同参与.捕获用户使用意图是设计笔式用户界面的前提,连接交互信息的表示与控制则是成功构造界面的关键.依据笔式交互信息连续性及模糊性特征,从设计参与者与交互信息管理两个维度建立了笔式用户界面交互信息模型OICM(orthogonal interaction information architecture coordinate model).从问题知识域、交互任务、规则集合以及上下文关联4个不同的象限对模型进行了详细的描述,并给出了基于XML的实现方法.在对模型进行分析后,介绍了基于OICM模型的开发平台和应用系统实例.

    • 一种提花织物图像的有限元分割算法

      2005, 16(1):58-66.

      摘要 (4174) HTML (0) PDF 1.18 M (4302) 评论 (0) 收藏

      摘要:提花织物图像分割是提花图案设计的关键,曲线演化模型是一种流行的图像分割方法,但是该方法无法检测含噪环境下的图像特征.由于Mumford-Shah(MS)模型能够在噪声环境下对不连续边集进行检测,因此它比曲线演化模型更适于对含噪提花织物图像的分割.提出一种结合有限元法和拟牛顿法的MS模型数值求解算法,并有效用于含噪提花织物图像的分割.首先定义了自适应三角剖分空间上的离散MS模型,并在每次迭代前对有限元网格进行自适应调整,以提高迭代的性能.接着采用拟牛顿最小化方法,通过收敛意义上的离散有限元逼近得到离散MS模型的最小值.该算法被用到含噪提花织物图像的分割中,取得了良好的效果.

    • 基于模糊连接度的图像分割及算法

      2005, 16(1):67-76.

      摘要 (3915) HTML (0) PDF 985.35 K (5686) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于模糊连接度图像分割的方法,在模糊连接度分割的基础上增加了最优路径(即与种子点的所有路径中连接度最大的路径)上各点相对于种子点的属性相似度的检验,使之能在待分割对象边界比较模糊的情况下取得理想的分割结果.同时提出了一种基于图像扫描机制的算法,它以种子点为中心,逐个计算邻居点相对于种子点的模糊连接度,该算法充分利用模糊连接度和属性相似度的性质,能简单、快速地找到两点间的最优路径.实验结果表明,该方法快速、有效地提高了图像分割的质量.

    • 感兴趣区域高效提取算法

      2005, 16(1):77-88.

      摘要 (4797) HTML (0) PDF 1.90 M (3935) 评论 (0) 收藏

      摘要:感兴趣区域在临床医学图像分析中占有重要地位.提出了一种基于单调推进曲线进化的感兴趣区域提取新方法.首先,通过极小化ROI(region of interest)能量函数,推导出区域速度函数项,并与基于边界的速度函数融合,提出融合ROI信息的单调推进Snake模型.ROI信息能够增强曲线深入到对比度低且细窄的区域中的传播能力.其次,提出了多初始化快速推进算法,选择性地种植种子曲线有助于局部区域的生长从而进一步改善分割结果.此外,为提高计算效率,在多尺度空间进行数值求解,其中利用快速解传递方法实现粗一级尺度到细一级尺度解的传递,可以加速收敛.利用医学图像分割实验对该方法进行评估,结果表明:该方法能够快速、精确地提取低对比度和细窄的ROI区域.与现有方法相比,该方法的高效性同时体现在分割结果和计算代价上.

    • 一种改进的RM可调度性判定算法

      2005, 16(1):89-100.

      摘要 (5081) HTML (0) PDF 1.03 M (3761) 评论 (0) 收藏

      摘要:固定优先级任务可调度性判定是实时系统调度理论研究的核心问题之一.目前已有的各种判定方法可归结为两大类:多项式时间调度判定和确切性判定.多项式时间调度判定通常采用调度充分条件来进行,为此,许多理想条件下基于RM(rate monotonic)调度算法的CPU利用率最小上界被提了出来.确切性判定利用RM调度的充要条件,保证任何任务集均可被判定,并且判定结果是确切的.但是由于时间复杂度较差,确切性判定方法难以实现在线分析.提出了一种改进的RM可调度性判定方法(improved schedulability test algorithm,简称ISTA).首先介绍了任务调度空间这一概念,并提出了二叉树表示,然后进一步提出了相关的剪枝理论.在此基础上,研究了任务之间可调度性的相关性及其对判定任务集可调度性的影响,提出并证明了相关的定理.最后基于提出的定理,给出了一种改进的伪多项式时间可调度性判定算法,并与已有的判定方法进行了比较.仿真结果表明,该算法平均性能作为任务集内任务个数的函数具有显著提高.

    • 硬实时系统中基于软件容错的动态调度算法

      2005, 16(1):101-107.

      摘要 (3945) HTML (0) PDF 668.35 K (4293) 评论 (0) 收藏

      摘要:在硬实时系统中,由于任务超时完成将会导致灾难性后果,因而硬实时系统具有严格的时间及可靠性限制条件.目前实时容错调度算法大部分针对硬件的容错,很少考虑软件运行的故障.提出了两种类似EDF(earliest deadline first)的软件容错的动态实时调度算法:PKSA(probing K-step algorithm)和CUBA(changing utilization-based algorithm).两种算法在任务执行过程中,通过若干试探性检测步骤,提高了任务可执行性的预测,尽可能地避免了任务早期的失败对后续任务的影响,因此提高了任务的完成率,同时也有效地减少了浪费的CPU时间片数量.通过实验测试,与目前所知的同类算法相比,具有更佳的调度性能--调度成本平衡性.

    • 多媒体会议中的快速实时自适应混音方案研究

      2005, 16(1):108-115.

      摘要 (4021) HTML (0) PDF 860.23 K (5192) 评论 (0) 收藏

      摘要:多媒体会议中多点控制单元(multi-point controlling unit,简称MCU)在多点会议中提供音频、视频和数据等的集中处理能力,其中音频处理能力是最基本的,也是实时性要求最高的要素.针对多点多媒体会议的实际应用需求,归类并分析了多种自适应多点语音混合处理方案,提出了采用自对齐加权的高性能混音方案.该方案不使用在实时多媒体处理中广泛运用的饱和运算,所以不引入新的噪声,因而具有较低的算法复杂度,其混合处理结果具有良好的听觉主观舒适感.同时,这套方案具有较好的并行处理特性,使用DSP等硬件较易实现,可以广泛应用在多媒体会议系统的实现中.

    • 一种秘密共享新个体加入协议

      2005, 16(1):116-120.

      摘要 (3871) HTML (0) PDF 448.90 K (3820) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对秘密共享方案提出了一种为新个体分配秘密份额的算法.该算法具有无需信任中心、无需改动原有秘密份额、仅需t个成员合作(t为门限)、6t次广播等优点.最后还证明了该算法具有高安全性,并且在可靠性和密钥管理方面优于Shuffling方案和Wong TM等人的算法.

    • 基于Ethernet技术的安全关键实时网络

      2005, 16(1):121-134.

      摘要 (3656) HTML (0) PDF 1004.13 K (4176) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着实时计算技术日益广泛应用于航空航天、国防及交通运输等安全关键领域,多类型的同步实时、异步实时和非实时网络传输需求给现场网络提出了新的目标和挑战,其中安全关键实时网络的实现方式与调度分析是需要解决的关键问题.在分析、总结现有COTS网络技术不足之处的基础上,基于事件触发与时间触发,提出了一种基于Ethernet技术的高可靠实时通信协议E&TTE(event- and time-triggered Ethernet),使实时网络不但具有较高的灵活性,而且具有较好的可预测性.为证明E&TTE协议的合理性与可行性,建立了网络调度模型,进行了全局调度分析,并通过具体实例进行了例证.E&TTE协议的提出,满足了安全关键实时网络的多种传输需求,同时也可广泛应用于工业现场控制网络.

    • 一种面向移动计算的低代价透明检查点恢复协议

      2005, 16(1):135-144.

      摘要 (3722) HTML (0) PDF 749.22 K (4035) 评论 (0) 收藏

      摘要:移动计算系统中的检查点恢复协议面临着许多与传统分布式系统所不同的问题.在目前已出现的支持移动计算的检查点恢复机制中,基于建立全局一致的检查点的方法不能确保错误的独立恢复;基于m-MSS-m通信的消息日志方法其移动站之间交换的消息需通过移动基站的转发.提出了一种基于消息日志的支持移动站之间直接通信(m-m)的容错协议并给出了相应的算法及正确性证明.与m-MSS-m通信相比,m-m通信有利于降低信道冲突;减少消息传递延迟.仿真结果表明,所设计的协议比传统协议具有更小的无错误状态下引入负载和错误恢复时间.

    • 参数可调的克隆多播路由算法

      2005, 16(1):145-150.

      摘要 (3775) HTML (0) PDF 597.51 K (3766) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,时延受限的代价最小多播树问题备受关注.到目前为止,BSMA(bounded shortest multicast algorithm)算法被认为是最好的受限多播路由算法;然而,过长的计算时间限制了其应用.作为一种全局优化算法,遗传算法(genetic algorithm,简称GA)被越来越多地应用于多播路由问题.与传统的算法相比,遗传算法的全局搜索能力更强,但其易"早熟"的特点使它并不总是能得到最优多播树.提出的基于克隆策略的多播路由算法,有效地解决了"遗传"多播路由算法中的"早熟"问题,并通过引入一个可调因子缩小了搜索空间,加快了算法的收敛速度.算法实现简单、控制灵活.仿真结果表明,该算法的性能优于BSMA算法和传统的遗传算法.

    • ACJT群签名方案中成员撤消的高效实现

      2005, 16(1):151-157.

      摘要 (3613) HTML (0) PDF 701.21 K (4306) 评论 (0) 收藏

      摘要:成员撤消问题是设计群签名方案中的一个难题,到目前为止尚无满意的解决办法.在ACJT群签名方案的基础上,提出了新的成员撤消方法.在新方案中,管理员在撤消一个成员时仅需要一次乘法运算来更新群公钥,签名和验证算法的计算量均独立于目前群成员个数和被撤消的成员个数,因而算法是高效的.以前的具有撤消成员功能的群签名方案,签名和验证算法的计算量要么依赖当前的群成员个数,要么依赖被撤消的群成员个数,而且群公钥的更新或者成员密钥的更新往往需要多次指数运算.

    • Gnutella网络的连接管理

      2005, 16(1):158-164.

      摘要 (4229) HTML (0) PDF 666.54 K (4377) 评论 (0) 收藏

      摘要:Gnutella是完全分布式、无结构的对等网络.它采用洪泛式的消息广播机制,使网络具有高鲁棒性和高动态性的同时,也使网络产生了呈指数级增长的冗余消息.在解析Gnutella网络消息广播机制的基础上,指出了Gnutella网络丢弃某些连接的必要性和可行性,提出了根据传输带宽和机器处理各种消息时所耗费的时间和资源,来划分Gnutella网络中消息的优先级.把评价搜索引擎性能的F-Measure参数引入连接管理中,在保障消息可达率的同时,通过计算丢弃某些冗余连接.该解决方案由丢弃连接管理算法(discarding connection management algorithm,简称DCMA)实现,还给出了算法实例和对算法的讨论.

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