摘要:给出了Verilog的代数语义.这是一个等式公理体系,它将Verilog语义特征通过代数规则简洁而准确地表达出来;并且这个代数语义相对于已经所作的操作语义模型来讲是可靠的,即所有的这些代数规则左右两边的进程在操作语义的观察模型下都是互模拟的.研究了此代数语义的相对完备性,即参照前面的操作语义模型,相对于扩展Verilog语言的一个子集而言,此代数语义是完备的.即所有符合这样语法的程序,如果它们是互模拟等价的,那么它们同样可以在所提出的代数系统中被推导相等.在完备性证明过程中,采用范式方法,即构造一种语法上特殊的程序,任何属于上述子集中的一个程序通过该代数规则都能够被转化为范式程序,而且范式程序在操作语义模型下是互模拟的当且仅当它们是语法相同的.上述结果具有重要的理论意义,因为现有的进程代数理论主要是针对管道通信并行语言而展开的,而对于像Verilog这种以共享变量通信为基础的复杂并行语言研究还是比较少的,对此类复杂的基于共享变量的并行语言的进程代数理论研究提出了一种通用、有效的方法.

摘要:给出了面向上下文无关语言的句法分析的一种计算机制:角色反演算法.这种机制通过引入句法范畴的"角色"这一概念以及相应的角色反演操作,用较小的空间代价在Chart算法中实现了较强的"预读"(look ahead)功能.这使其能节约大量的无用边,从而加速分析过程的推进.这种机制可以用于自然语言处理等多种应用领域.

摘要:结合Grover和Tad Hogg的算法框架,叙述了量子算法中非结构化和结构化的两类搜索算法的设计思想.在Grover算法中,结合复杂性、临界点、非单调性、完备性和鲁棒性分析总结了一些性质,分析了Grover算法的优缺点.在Tad Hogg算法中对独立于问题的映射和相位调整分别作了介绍.重点分析了一种相位调整策略,解释该策略有效的原因和适用的场合,讨论了影响算法效率的因素.在上述论述的基础上对量子搜索算法与传统搜索算法进行了比较和分析,总结了隐藏在不同量子搜索算法背后的深刻思想.

摘要:给出中介逻辑谓词演算系统MF的一种无穷值语义解释,即无穷值的(解释,将λ-归结方法引入到MF中,讨论了MF的λ-归结原理,并证明了它的完备性.

摘要:提出了一种重用现有领域知识库知识构造新领域本体的方法.该方法充分利用了领域知识模型以及领域本体相互之间存在的语义相关性,从语义匹配的角度探讨了构造新领域本体的可能性.首先给出了领域本体的一种结构化定义,然后讨论了领域模型之间、领域本体之间存在的语义相关性,并给出了领域本体语义相关度的概念.以此为基础,重点讨论了基于生物种群进化方法构造新领域本体的选择、克隆、变异、杂交、合成和转基因方法.最后详细介绍了一个虚拟领域本体构造系统,并给出了具体分析实例.

摘要:XYZ/E面向对象程序中表示对象概念的语言成分是代理机构:一种由一个数据包块和与之匹配的进程所组成的模块.在时序逻辑框架下给出了面向对象程序及其包含的各种语言成分的语义,并提供了几个用于证明这些语言成分之间的语义一致性的定理.

摘要:计算划分问题是并行编译中最为重要的问题之一.针对并行循环,在数据分布确定的情况下,提出了基于规范集的计算划分算法,具体讨论了规范集的获取方法及综合通信与负载均衡的最优方案选取算法.实验表明,在并行循环处理方面,这一算法与以前几种算法相比更加简单、有效;采用这一算法的p_HPF编译器对数据并行应用问题可以获得良好的加速比和效率.该编译器已在石油领域得到应用.

摘要:事务工作流由若干个平面事务组成,其执行满足松弛原子性.由于组成事务工作流的平面事务具有不同的完成特性,为了防止不可串行化的执行,现有的调度算法通常只允许一个活动工作流执行不可补偿事务,这大大限制了并发度.定义了基于事务类型和事务实例两种粒度的冲突关系,并提出了一种基于这两种粒度冲突检测的调度算法,保证了并发事务工作流的可串行化和可恢复执行.该算法从两个方面提高了并发度:一方面通过事务实例之间(细粒度)的冲突检测减少了工作流冲突的概率;另一方面通过事务类型之间(粗粒度)的冲突预测,允许多个将来不冲突的工作流执行不可补偿事务.

摘要:提出了一种基于优先级表设计的调度算法.将任务的相对截止期和空闲时间这两个特征参数结合起来,综合设计任务的优先级表,使得截止期越早或空闲时间越短,任务的优先级越高,而且任务的优先级由相对截止期和空闲时间惟一确定.对于任意一个任务,可通过对设计的优先级表进行二元多点插值获得相应任务的惟一优先级.与传统的EDF和LSF算法进行仿真比较,仿真结果表明,通过优先级表设计方法来确定任务的优先级,提高了任务调度的成功率,降低了任务截止期的错失率.该方法可应用于实时系统中实时任务的动态调度中.

摘要:提出了一种意向驱动式面向agent程序设计语言--AOPLID(agent-oriented programming language with intention driver).该语言基于开放式情景演算OSC(open situation calculus),吸收了GOLOG的合理成分,加入对信念、意向、能力、策略等agent心智成分的处理,使用信念修正原语处理通信交互以及事件响应等外因行动,并采用了一种新颖的离线规划和在线执行相结合的运行方式,从而解决了GOLOG语言在应用于面向agent程序设计时不能有效地描述处理agent心智状态,无法处理外因行动等问题.给出了AOPLID语言语法结构,基于OSC的AOPLID程序语义以及AOPLID程序实例.

摘要:笔式用户界面提供给用户更为自然的交互方式,然而,笔式用户界面的构造是一项非常困难的工作,一个可用的笔式用户界面系统往往需要多领域、多学科的知识.系统地论述了一个支持笔式用户界面开发的工具系统Penbuilder的设计实现.它基于笔交互的特性以及无处不在的计算环境的要求而设计,为笔式用户界面的开发提供高级的支持.基于Penbuilder的支持,设计开发了一批典型的笔式用户界面原型系统.该研究为笔式用户界面的构造与快速原型提供了有力的支持.

摘要:随着软件复用实践的深入和软件构件库规模的扩大,对软件构件的表示与检索的研究正得到越来越多的重视.针对基于刻面描述的软件构件,结合模式分析中的树匹配思想,并根据构件刻面描述的特点,提出了一个包含3个层次,5种匹配类型的刻面匹配模型.给出了该匹配模型的泛型算法并对具化情况下的算法实现与时间复杂度进行了讨论.同时,通过理论和实践的结果证明了该匹配模型在构件检索上的可行性与有效性.

摘要:DHDF(动态纯数据流)是许多图形化编程平台的核心.由于它的自然属性(数据驱动)与操作系统事件驱动模型不能很好地结合,导致了两个明显的不足:运行效率低,CPU占用率高;对外部事件响应速度慢,系统实时性差.提出了一种ECDF(事件触发并发数据流)模型,并给出了该模型的文法描述以及调度算法.ECDF模型通过引入多优先级线程以及事件触发机制,在很大程度上提高了系统的实时性与运行效率.以测试系统为背景,对有关应用实例进行测试与分析,结果表明,与DHDF模型相比,ECDF模型使系统的性能在不同条件下都得到了相应的提高.该模型特别适用于处理突发性高速数据流,也适用于Reactive系统设计.

摘要:为了实现面向对象语言的部分求值,提出了一种绑定时间分析技术.该技术通过针对引用类型变量和指针变量的上下文敏感分析,能够比较精确地分析面向对象语言中诸如对象元素、数组元素等复杂数据结构元素的绑定时间,进而扩大了部分求值的作用范围.这种方法采用两层BTA环境来保存静态变量和局部变量的BTA状态,设置一种专用句柄来表示不同程序点创建的对象,进而采用这种句柄的集合表示引用类型变量的BTA状态.在为面向对象语言程序标注绑定时间信息的过程中,采用一个正向分析和一个反向分析过程,借助于BTA环境来跟踪和设定各种变量、对象和引用变量的绑定时间.该技术已经用于实现Java程序的绑定时间分析,能够有效地分析大多数单线程的Java程序,为实现高性能Java程序部分求值提供了必要的手段.

摘要:在区分宏观时间和微观时间的基础上,建立了分支时间结构的并发BDI-Agent模型,在微观时间上以交叠方式描述了宏观时间中的并行性.Agent的思维状态是建立在宏观时间上的,并发动作语义由相应的微观时间结构给出.为基于并发的多Agent合作和竞争提供了合适的逻辑基础,推进了Rao&Georgeff,Singh和Werner等人有关Agent模型方面的工作.

摘要:首先介绍了一种M-P模型几何表示,以及利用这种几何表示可将神经网络的训练问题转化为点集覆盖问题,并在此基础上分析了神经网络训练的一种几何方法.针对该方法可构造十分复杂的分类边界,但其时间复杂度很高.提出一种将神经网络覆盖算法与模糊集合思想相结合的方法,该分类器可改善训练速度、减少覆盖的球领域数目,即减少神经网络的隐结点数目.同时模糊化方法可方便地为大规模模式识别问题提供多选结果.用700类手写汉字的识别构造一个大规模模式识别问题测试提出的方法,实验结果表明,该方法对于大规模模式识别问题很有潜力.

摘要:文本过滤是指从大量的文本数据流中寻找满足特定用户需求的文本的过程.首先从任务、测试主题、语料库和评测指标等方面介绍了文本检索领域最权威的国际评测会议--文本检索会议(TREC)及其中的文本过滤项目,然后详细地描述了基于向量空间模型的文本过滤系统.该系统由训练和自适应过滤两个阶段组成.在训练阶段,通过特征抽取和伪反馈建立初始的过滤模板,并设置初始阈值;在过滤阶段,则根据用户的反馈信息自适应地调整模板和阈值.该系统参加了2000年举行的第9次文本检索会议的评测,取得了很好的成绩,在来自多个国家的15个系统中名列前茅,其中自适应过滤和批过滤的平均准确率分别为26.5%和31.7%.

摘要:以常微分方程组的演化建模问题为主要研究对象,设计了分布式异步并行演化算法,并以128台PIII 500微机通过10Mbps的以太网互联而成的机群系统作为模拟实验环境进行了大规模的并行实验,系统地测试了算法中的一些重要的并行控制参数,包括处理机间的连通度、个体的迁移率和迁移代频等对算法性能的影响,得到了一些崭新的实验结果,给出了一些结果分析,特别是对串行算法和并行算法的最好建模结果进行了比较.

摘要:支持向量机(support vector machine)是近年来在统计学习理论的基础上发展起来的一种新的模式识别方法,在解决小样本、非线性及高维模式识别问题中表现出许多特有的优势.直推式学习(transductive inference)试图根据已知样本对特定的未知样本建立一套进行识别的方法和准则.较之传统的归纳式学习方法而言,直推式学习往往更具普遍性和实际意义.提出了一种基于支持向量机的渐进直推式分类学习算法,在少量有标签样本和大量无标签样本所构成的混合样本训练集上取得了良好的学习效果.

摘要:视觉信息可以加强人们对语音的理解,但如何在可视语音合成中生成逼真自然的口形是个复杂的问题.在深入地研究了人们说话过程中口形变化的规律后,提出了一个基于控制函数混合的动态语音视位模型.并针对汉语发音的特点给出了一种系统的从训练数据学习模型参数的方法,这比依靠主观经验人为指定模型参数更为可靠.实验结果表明,视位模型和通过训练数据学习得到的模型参数可以有效地描述汉语发音过程中口形的变化过程.

摘要:匹配跟踪作为一种自适应的信号分解算法,为语音和音频正弦建模提供了一个新的框架.分析了基于匹配跟踪的正弦建模过程以及感知加权匹配跟踪正弦建模算法,并在此基础上提出了感知梯度正弦建模方法.该方法结合匹配跟踪自适应的动态特征,利用心理声学模型计算当前合成信号的动态掩蔽阈值,以此为参考提取残差信号中感觉最明显的信号分量,从而最大限度地增加合成信号中的感知信息.在模型精度不高的情况下,该方法也能得到合成质量比较高的语音.实验表明,该方法更好地利用了人耳的听觉特性,建模结果更为合理、有效.客观的信噪比和主观试听测试都显示了所提出算法的合理性与优越性.

摘要:基于Agent组织的多Agent问题求解对降低求解难度和求解复杂性有重要意义.对Agent组织的研究主要集中在组织模型、组织规则、组织结构以及组织的形成和演化等方面,需要从组织中Agent的各种思维属性及其相互关系加以扩展.分析和定义了Agent组织中Agent的内部承诺和社会承诺、小组承诺和组织承诺,研究了基于承诺的Agent组织的形成机制以及Agent组织中承诺的性质,从而推广了关于Agent组织的研究.

摘要:为了研究归纳学习的判决精度问题,分析了C4.5算法的不足以及标准算法与亚算法之间争论和妥协的根本原因,从估计训练样本的概率分布的角度出发,给出了一种简单而新颖的决策树算法.基于UCI数据的实验结果表明,与C4.5算法相比,该方法不仅具有比较好的判决精度,而且具有更快的计算速度.

摘要:指纹增强对于提高细节特征提取的准确率乃至整个自动指纹识别系统的性能实现都具有重要的意义.研究了基于加博(Gabor)函数的指纹增强算法,对纹线方向提取算法进行了改进,提出了一种纹线频率提取方法,给出了加博函数用于指纹增强的具体应用形式,以指纹图像的纹线方向和纹线频率为参数,使用加博函数实现了对指纹图像的增强处理,并使用南京大学活体指纹库中的部分典型低质量图像样本对算法性能进行了测试.实验结果表明,该算法对低质量图像具有显著的增强效果,增强后可以有效地降低指纹匹配的拒识率(false reject rate,简称FRR),处理速度和增强效果可以基本上满足在线自动指纹识别系统的需要.

摘要:针对传统的串行特征融合方法的弱点,提出了一种新的并行特征融合方法.该方法的基本思路是:首先,利用复向量将样本空间上的两组特征集组合起来,构成复特征向量空间;然后,从理论上推广了经典的K-L变换方法与3种基本的K-L展开方法,使其适用于复特征向量空间内的特征抽取.此外,还揭示了并行特征融合的对称性质,并详细讨论了并行特征组合的策略问题.最后,用所提出的方法来解决手写体字符的特征抽取与识别问题.在南京理工大学NUST603HW手写体汉字库以及Concordia大学的CENPARMI手写体阿拉伯数字数据库上的实验结果表明,所提出的特征融合方法不仅较大幅度地提高了识别率,而且识别结果优于传统的串行特征融合方法.

摘要:目前,桌面会议、电子白板和视频广播等多播服务大都运行在局域网环境中,而绝大多数局域网结构,如以太网,都采用广播方式处理多播数据,对多播的支持有限.采用IGMP Snooping的方法,在二层交换机中设计一个基于VLAN和IGMP的多播协议,用于控制交换以太网中不断增长的IP多播流.描述了该协议的基本思想、语法和语义以及一个该协议验证和测试的过程.

摘要:主动队列管理(AQM)通过网络中间节点有目的的分组丢弃实现了较低的排队延时和较高的有效吞吐量,是近年来TCP端到端拥塞控制的一个研究热点.已有的大多数AQM算法在设计过程中都没有充分考虑到大时滞对算法性能的影响.首先通过仿真试验证实了已有的几种典型算法控制的队列在大时滞网络中无一例外地出现了剧烈的振荡,导致瓶颈链路利用率下降和延时抖动加剧.为此,在进行了适当模型拟合处理的基础上,应用控制理论中的内模补偿原理设计了鲁棒的延时补偿主动队列管理(delay compensation-active queue management,简称DC-AQM)算法,克服了大时滞给队列稳定性造成的不利影响.仿真实验结果表明,新算法在大时滞小期望队列长度的网络配置中表现出的综合性能明显优于已有的算法,链路利用率是其他算法的3～4倍.

摘要:评估了一类基于混沌函数的分组密码(generalized Feistel structure,简称GFS)抵抗差分密码分析和线性密码分析的能力.如果轮函数是双射且它的最大差分特征概率和线性逼近概率分别是p和q,则r轮GFS的最大差分特征和线性逼近的概率分别以p^r-1和q^r-1为其上界.

摘要:基于一次一密、访问控制和双证书机制对TLS(transport layer security)协议进行了安全性分析,并针对分析结果,对TLS协议的消息流程以及消息的内容进行了扩展,改进后的协议更具有安全性和实用性.

摘要:随着Internet不断的发展扩大,如何测量路由协议实现在实际网络环境中的运行特性成为一个重要难题.针对这个问题,设计实现了Internet路由仿真系统IRES(Internet routing emulation system),为这种特性的测试和评价提供了试验床.首先提出了一种将Internet拓扑生成和路由协议实现相结合的思想,并基于此给出了IRES的总体结构.接着研究了将GT-ITM网络拓扑模型转换到面向BGP-OSPF的Internet拓扑结构的方法.最后给出了IRES的应用实例,通过与CISCO2600路由器的路由交互,分析得到了被测系统OSPF协议实现的复杂度为O((lgN)⁴),并给出了其所支持的网络规模上限.实验证明,IRES系统作为试验床,具有其他测试系统不可取代的重要作用.

摘要:包调度算法是提供服务质量保证的一个重要部分.传统的每流区分的包调度方法通常不能支持较好的扩展性,不适应当前网络带宽的迅速增长.而非每流区分的方法又不能提供每流的服务保证.动态包状态(dynamic packet state,简称DPS)方法提供了一种在无须维护每流状态下提供保证服务的方法,该方法在保证服务质量的同时大大提高了扩展性.但是它仍然需要每包的调度,其复杂度和包的数量有关.在DPS的基础上提出了一种用多级FIFS队列提供延迟保证的包调度算法,并给出了该算法实现服务保证的约束条件.理论分析和仿真实验结果都表明:该算法可以实现常数时间的包调度复杂性,同时具有和DPS同样的延迟性能.

摘要:随着计算机网络技术的发展和各种终端设备的出现,网络计算技术能够根据终端类型定制应用程序的特点将全面实现其潜力.然而,现有的终端设备先从本地启动操作系统,再启动网络计算软件的单一的启动方式已不能满足终端设备的多样性和不断复杂的网络计算软件的需求.为了提高终端设备启动方式的灵活性和可用性,提出了一种可靠、安全、高效并可定制的远程启动协议NCBP(network-based client boot protocol).NCBP通过扩展DHCP(dynamic host configuration protocol)协议获得本机标识,再利用安全的APTP(active program transfer protocol)协议加载MBatch(MenuBatch)脚本执行环境.通过对MBatch脚本的解释执行,并根据用户的选择从服务器上加载相应的操作系统内核,从而实现终端设备的可定制远程启动.NCBP可用于网络环境下的网络计算机、PC机以及数字家电设备的远程启动.

摘要:标记是实现多级安全系统的基础,实施强制访问控制的前提.如何确定和实现标记功能并使其支持多种安全政策是研究的目的.提出了一个安全标记公共框架,该框架基于静态客体标记和动态主体标记,引入了访问历史的概念,并给出了一个完备的标记函数集合.基于此框架,既可以实施多等级保密性安全政策,又可以实施多等级完整性安全政策.该框架在一个基于Linux的安全操作系统中的实现结果表明,基于该框架的安全系统在保证安全性的同时,还具有相当的灵活性和实用性.

摘要:在分析总结目前IP组播路由研究的主要成果基础上,提出了一个新的组播路由方案,按需分枝组播.它采用了一种全新的组播树维护方式,即组播树由树上的部分节点(关键节点)维护,不同于现有的组播树由所有树上节点维护的方式,从而节省了网络资源.

摘要:自适应比特(available bit rate,简称ABR)业务的流量控制是ATM网络中一种有效的拥塞控制机制和流量管理手段.在高速的ATM网络中,算法的简洁性在很大程度上决定着交换机的性能.尽管二进制ABR流量控制的简洁性具有相当大的吸引力,但标准的EFCI算法控制的队列长度和允许信元速率(allowed cell rate,简称ACR)却容易出现大幅振荡的现象,这势必会降低链路的利用率,严重影响交换机的性能.进而又有了相对复杂却有效的显式速率反馈机制.在此研究中,以已有的ABR流量控制模型为基础,应用概率拥塞判定机制,并借助鲁棒控制理论中滑模变结构控制器的设计方法,为ABR流量控制设计了一种新的二进制算法,避免了标准EFCI算法中非线性环节诱发的自激振荡,这对于充分发挥二进制流控算法的简洁性以及优化交换机的性能是极为有利的.仿真实验表明:二进制流量控制中的滑模变结构算法大幅度地抑制了ACR和队列的振荡,平滑了由此而引入的时延抖动,为实现ATM网络中的服务质量提供了可靠的实现机制.

摘要:讨论AC分组密码对差分和线性密码分析的安全性,通过估计3轮AC的差分活动盒子的个数下界和12轮AC的线性活动盒子的个数下界,本文得到AC的12轮差分特征概率不大于2-128和线性逼近优势不大于2-67.因此,AC分组密码对差分和线性密码分析是安全的.

摘要:波长指派是光网络设计的基本问题,设计波长指派算法是洞察光网络通信能力的基本方法.基于光RP(k)网络,讨论了其波长指派问题. 含有N=2ⁿ个节点的Hypercube通信模式,构造了节点间的一种排列次序Xn,并设计了RP(k)网络上的波长指派算法.在构造该算法的过程中,得到了在环网络上实现n维Hypercube通信模式的波长指派算法.这两个算法具有较高的嵌入效率.在RP(k)网络上,实现Hypercube通信模式需要max{2,「5(2^n-5/3」}个波长.而在环网络上,实现该通信模式需要复用(N/3+N/12(个波长,比已有算法需要复用「N/3+N/4」个波长有较大的改进.这两个算法对于光网络的设计具有较大的指导价值.

摘要:实际的动态网络环境迫切要求在QoS路由算法设计中充分考虑网络节点所获网络状态的不精确性.建立了基于非精确状态的网络模型,并提出了一种基于概率的QoS路由算法.该算法通过一种精度可控的次优化方法,解决了基于非精确状态延时带宽限制代价最小的QoS路由问题.仿真实验表明,该算法能有效地屏蔽网络状态的非精确性,忍受较大的网络更新触发门限值,并保持较好的路由性能.

摘要:提出了一种证实数字签名方案.该方案采用了Camenisch-Michels给出的证实数字签名的模型,首次将数字签名专用算法DSA和著名的RSA公钥加密方案用于证实数字签名方案中,并首次使用了否认零知识证明的新方法.该方案可应用于电子合同的公平签署.

摘要:实时异常检测是目前网络安全的研究热点.基于大规模网络流量的统计特征,寻找能够评价网络行为的稳定测度,并建立抽样测量模型.基于中心极限理论和假设检验理论,建立网络流量异常行为实时检测模型.最后定义ICMP请求报文和应答报文之间比率的网络行为测度,并实现对CERNET网络ICMP扫描攻击的实时检测.该方法和思路对其他网络安全检测研究具有一定的指导意义.

摘要:互联网密钥交换(Internet key exchange)协议的复杂性使得其存在一些安全漏洞.在深入分析IKE协议工作原理的基础上,探讨了其可能遭受的攻击.

摘要:提出了一种通用并发TTCN测试执行机的设计方法.在测试并发协议实现时,采用FIFO调度算法解决了并发测试例的执行问题,并在借鉴抽象I/O队列思想的基础上提出了PTI(packet transmitting interface)部分,使得执行机与特定的协议实现无关,而且提供了可视化的测试执行跟踪界面,使错误定位变得更加容易.实现的执行机在附加上相应的PTI部分之后就可以进行测试,目前已投入使用.

摘要:自适应比特(available bit rate,简称ABR)流量控制是ATM网络中拥塞控制和流量管理的一种有效手段.在大规模的高速网络中,简洁、有效的实现算法对优化交换机的性能是至关重要的.二进制流量控制策略以其实现上的简洁性吸引了广泛的注意,但标准EFCI算法作用下队列和速率的振荡却给性能造成了负面影响,使人们对二进制流量控制机制产生了疑虑,不得不放弃二进制算法的简洁性,转而研究相对复杂但有效的显式速率反馈算法.在已建立模型的基础上,用非线性控制理论中描述函数的分析方法系统地评价和分析了标准EFCI算法的性能.得到的结论是:依赖于直觉的启发式非线性控制算法诱发的自激振荡是造成队列和速率振荡的本质原因,而非二进制流量控制机制本身固有的属性,仿真试验的结果证实了理论分析的结论.最后,提出了一种通过修改交换机参数配置策略来优化现已有EFCI交换机性能的方案.

摘要:针对三维服装造型与效果仿真中存在的模型复杂、模拟效率低、忽略服装的结构特征等问题,提出了改进的弹簧-质点模型.利用该模型统一建立了2D→3D映射和服装真实感模拟方程,给出方程中质点所受内力和外力的组成与表达式以及动态系统的推导和求解过程,并且描述了模拟的具体实现算法.改进的弹簧-质点模型克服了原有模型对服装织物的材料性能表达单一的缺点,考虑了拉伸、剪切、弯曲等力学性能以及省/褶等结构因素对服装外观的影响,实现了较复杂的服装外型.通过从效率与效果两个方面与其他模拟系统进行比较,发现该技术的模拟效率较高而且模拟结果较为真实.该模拟技术已经在服装企业推广应用,用户反映良好.

摘要:模拟矢量自动生成方法是加速数字系统设计验证进程的有效手段.提出了一种针对数字系统交互状态机的状态组合、自动生成状态组合覆盖测度和状态组合覆盖模拟矢量的算法.与将交互状态机作为整体处理或构建状态机乘积的方法相比,该算法生成的模拟覆盖率测度精确,覆盖路径无回路,有效地提高了模拟验证的精度和速度.实验结果表明,该算法能高效地节省内存空间,较好地解决了状态空间爆炸问题.

摘要:在基于运动捕获的计算机动画中,已提出的各种运动编辑的方法大都针对单个角色运动进行处理,而且角色的运动多数是事先规划好的,缺乏对外界环境变化的响应能力.为了提高角色对环境的感知、响应能力以及角色间的自主协同能力,提出将多个结构化环境下捕获的单角色运动融合到同一个非结构化虚拟环境下的"运动融合"的新概念和方法,并根据运动决策、运动协调、运动求解和运动执行的体系结构对运动规划、多角色协同、离散运动模式决策和连续运动姿势生成等关键问题进行了深入研究.实验结果表明,提出的方法能够真正有效地实现同一场景下角色与场景协调的运动融合.动画角色的高自主性和运动捕获数据的高重用性使得提出的方法在计算机动画和游戏中具有普遍的应用价值.

摘要:具有真实感的三维人脸模型的构造和动画是计算机图形学领域中一个重要的研究课题.如何在三维人脸模型上实时地模拟人脸的运动,产生具有真实感的人脸表情和动作,是其中的一个难点.提出一种实时的三维人脸动画方法,该方法将人脸模型划分成若干个运动相对独立的功能区,然后使用提出的基于加权狄里克利自由变形DFFD(Dirichlet free-form deformation)和刚体运动模拟的混合技术模拟功能区的运动.同时,通过交叉的运动控制点模拟功能区之间运动的相互影响.在该方法中,人脸模型的运动通过移动控制点来驱动.为了简化人脸模型的驱动,提出了基于MPEG-4中脸部动画参数FAP(facial animation parameters)流和基于肌肉模型的两种高层驱动方法.这两种方法不但具有较高的真实感,而且具有良好的计算性能,能实时模拟真实人脸的表情和动作.

摘要:为了获得分形生成过程的可控性,根据局部变形能的概率分布建立了基本FBM(factal Brown motion)约束模型,通过阈值估计给出了FBM约束因子的具体实现,使得分形生成过程能够在表面细节具备统计自相似性的同时更好地对宏观形状进行控制.其中离散约束下提出的区域缓冲控制与连续约束下提出的区域调和控制方法进一步丰富了分形生成的控制手段.可控性分形生成实例表明,该方法能够实现分形生成过程的有效控制,可在自然模拟、工程信息可视化等领域中得到广泛应用.

摘要:利用自适应分片技术把拓扑结构复杂的曲面展开为平面.首先把CAD/CAM常用的参数曲面转化为三角剖分模型,求出曲面的伪直母线;然后基于伪直母线对曲面进行自适应分片;最后展开每一片曲面区域.该算法可以直接应用于计算机辅助设计、制造和计算机图形学的纹理映射,也可以应用于实际工业造型中的后继处理.

摘要:研究了指数为负实数的非解析复映射z←(z)^-a+c(a≥2)的广义Mandelbrot集.分析和证明了(取不同值时该映射的广义M集所具有的性质,严格地给出了(为正整数时复映射周期1轨道稳定区域边界的参数方程.提出了对称周期检测法,根据各参数点的周期值对M集进行着色,并充分利用M集的对称性来减少绘制过程中计算周期时所需要的迭代运算.实验结果表明,新算法在获得高质量M分形图的同时具有较高的绘制速度.进一步地,新算法可以推广到其他M(Mandelbrot)集和J(Julia)集的绘制.

摘要:视频检索是当前的一个研究热点.以前的检索方法大多在像素域中进行,需要较大的解码运算量;且不加区分地对所有视频片断采用统一的匹配算法,浪费了许多不必要的计算.提出了一种基于样本的分级检索MPEG视频的新方法:首先用I帧的dct_dc_size字段快速粗检,然后用断层摄影(tomography)法分析B帧运动矢量的时空分布特性以进一步缩小结果集,最后用DC图像的精确匹配方法验证检索结果.试验结果表明,本方法所需计算量较小,且可保证较高的检索精度.

摘要:经典的PnP(3(n(5)问题从本质上来说是非线性的,不但具有多解性而且对图像点的位置误差极为敏感.经典PnP问题仅涉及一幅图像,针对机器人导航中的实际需求,将PnP问题扩展到了摄像机作平移运动下的两幅图像的情况,并研究探讨了在这种情况下PnP问题的线性求解方法,主要结果有:给定平移运动下n个控制点的两幅图像,(1) 当n＝3时,可线性求解摄像机的方位以及摄像机内参数的两个尺度因子;(2) 当n4时,不仅可以线性求解摄像机的方位,而且能够确定摄像机的所有内参数.也就是说,给定平移视点下的两幅控制点图像,可以线性求解摄像机未标定的PnP问题.结果具有一定的理论意义和应用价值.

摘要:提出一种基于正则化方法的高效图像复原技术.正则化残量的能量越小,则恢复效果越好,基于此,利用小波变换定性地分析如何选取正则化算子,利用随机理论得到正则化残量的能量期望值,通过最小化这个期望模型确定正则化参数,从而得到正则化图像.定性分析表明,在通常情况下应选取低阻高通的正则化算子.实验结果表明,该恢复技术比传统方法的恢复性能要好,恢复效果接近最佳且性能稳定.

摘要:推广了Wang的多值指数双向联想记忆(multi-valued exponential bi-directional associative memory,简称MV-eBAM)模型,使其成为所提出的推广的多值指数双向联想记忆 (extended MV-eBAM,简称EMV-eBAM) 模型的一个特例.EMV-eBAM具有比前者更高的存储容量和纠错性能,因此利用这种性能,设计了一种基于联想记忆的新型图像压缩算法.该算法在无噪声情况下具有与矢量量化(vector quantization,简称VQ)算法相近的性能,而在双重(信道和图像)噪声环境下则具有显著的抑制效果.对比实验结果显示,在添加5%椒盐噪声下,该算法几乎能完全排除噪声干扰,而VQ则反而放大了噪声.该算法的另一个优点是,当在差错信道中传送时,可以获得比采用循环纠错码更强的纠错性能.因而,该算法具有较强的鲁棒性.

摘要:提出了一种求解摄像机内参数及确定摄像机位置的线性方法.首先通过空间平面上两个非平行矩形的图像来计算圆环点的图像,进而由圆环点对摄像机内参数的约束方程标定摄像机内参数,并给出了此约束方程具有惟一解的充要条件.摄像机方位是通过计算图像与空间平面间的单应矩阵来确定的.另外,还给出了在相差一个比例因子的情况下,由拉盖尔定理恢复矩形欧氏度量信息的线性方法.该方法的特点在于,无须知道矩形的任何几何信息,也不涉及图像匹配问题,而且所有计算方法均是线性的.大量的模拟和真实图像实验结果表明,所给出的方法具有求解精度高、鲁棒性强的优点.