多模式匹配算法及硬件实现

介绍了多模式匹配的算法和硬件实现方法.首先介绍了两种常用的多模式匹配算法--Aho-Corasick基于自动机的算法和Wu-Manber基于hash的后缀匹配加移位跳跃的算法以及相关的改进算法.并通过实验对各种多模式匹配算法的时空复杂度进行了分析比较.通过几个硬件实现的实例介绍了多模式匹配的硬件实现方法及策略.最后对多模式匹配的发展趋势进行了展望.     

字符串模式匹配算法的改进

字符串模式匹配算法是入侵检测系统中的一种重要算法.通过对两种著名的匹配算法KMP和BM算法以及现有的各种改进算法的分析,提出一种简单实用、易于理解的字符串匹配改进算法.该算法通过每次匹配失败时特殊位置上字符的启发来获得字符串向后移动的可能距离,这个距离由定义的一个统一函数求出,取其中的最大值作为字符串向后移动的实际距离.实验结果表明,该算法能减少模式匹配中字符的比较次数和尝试次数,提高模式匹配的效率.     

基于Extended Dewey编码的小枝模式匹配方法

XML数据库的查询优化技术是当前数据库领域中的一个研究热点,而小枝模式匹配又是其中的一个研究重点.在总结分析各种小枝模式匹配算法的基础上,提出了一种新的基于Extended Dewey编码的小枝模式匹配方法.该方法首先使用TJFast算法在XML文档的JoinGuide索引上进行预匹配,然后再扫描预匹配结果中的叶子结点序列就可以找出所有的匹配结果.最后,用实验的方法同其它算法作了比较,并对实验结果进行了分析.     

一种基于迭代的关系模型到本体模型的模式匹配方法

语义网的飞速发展，使得各领域出现了以本体这种形式来表达的知识模型.但在实际的语义网应用中，常常面临本体实例匮乏的问题.将现有关系型数据源中的数据转化为本体实例是一种有效的解决办法，这需要利用关系模型到本体模型的模式匹配技术来建立数据源和本体之间的映射关系.除此之外，关系模型到本体模型的模式匹配还被广泛用于数据集成、数据语义标注、基于本体的数据访问等领域中.现有的研究工作往往会综合使用多种模式匹配算法，计算异构数据模式中元素对的综合相似度，辅助人工建立数据源到本体的映射关系.现有的工作针对单一模式匹配算法准确率不高的问题，试图通过综合多种模式匹配算法的结果来进行调和.然而，这种方法当多种匹配算法同时出现不准时，难以得出更加准确的最终匹配结果.对单一模式匹配算法匹配不准的成因进行深入的分析，认为数据源的本地化特征是导致这一现象的重要因素，并提出了一种迭代优化的模式匹配方案.该方案利用在模式匹配过程中已经得到匹配的元素对，对单一模式匹配算法进行优化，经过优化后的算法能够更好地兼容数据源的本地化特征，从而显著提升准确率.在"餐饮信息管理"领域的一个实际案例上开展实验，模式匹配效果显著高于传统方法，其中，F值超过传统方法50.1%.     

Deep Web中基于聚类的复杂模式匹配

Deep Web中用户通常是通过一个统一的查询接口获得其中的数据信息.目前查询接口一般需要形成属性间的模式匹配,为了提高m:n模式匹配的准确率和查全率,本文提出一种基于聚类的复杂模式匹配的算法CSM,从整体上匹配成组属性和同义属性,能够有效的发现m:n匹配,并有较高的准确率.     

一种高效的模式匹配算法

在时Boyer-Moore(BM)算法进行分析的基础上,提出一种更加快速的模式匹配算法--EPM.在单模式匹配过程中,该算法通过模式匹配中最后字符位置的下个字符来确定偏移量,从而增大搜索步长.在多模式匹配过程中,通过在预处理阶段采用散列法来减小比较的模式数,提高匹配的速度.     

入侵检测中一种新的多模式匹配算法*

基于模式匹配的检测方法是目前入侵检测系统的一种重要方法,因此作为模式匹配方法核心的字符串匹配算法直接影响入侵检测系统的性能和效率。在AC算法和WuManber算法的研究基础上,提出了一种新的多模式匹配算法——ACWM。该算法能够增加字符跳转距离,比较稳定地减少匹配过程中字符比较的次数,提高匹配的速度和效率。     

网络入侵检测系统中的模式匹配算法优化研究

在网络安全问题的研究中,模式匹配是网络安全入侵检测中一种常用检测算法,由于网络规模越来越大,传统的模式匹配算由于入侵数目和空间消耗太大,常出现无效匹配和漏配现象,导致检测准确率低等难题.为了提高检测准确率及加快检测速度,提出了一种改进的模式匹配网络入侵榆测算法(IACBM).IACBM 首先在侵检测中引入了BMH和QS算法的跳跃思想,简化跳跃规则,有效防止了无效匹配和漏配,然后匹配方式采用单模式匹配(BM)算法和多模式匹配(AC)算法相结合的混合方式,增强了入侵检测算法的灵活性,最后利用DARPA网络入侵数据对IACBM算法进行验证性实验.实验结果表明,相对于传统网络模式匹配入侵检测算法BM、AC和ACBM,IACBM入侵检测速度加快,同时检测准确率平均提高5%以上.IACBM算法是一种高效、安全的网络入侵检测算法.     

入侵检测系统中高效的模式匹配算法

针对入侵检测系统模式匹配效率低的问题,提出一种高效的模式匹配算法.该算法通过对模式进行预处理记录模式的信息,然后对子节点进行递归比较,找到重复度最大的部分,提高模式匹配的效率;通过增加附加m个节点的匹配模式结构,降低模式匹配算法的时间与空间复杂度.理论分析表明,对于包含n个节点的主题树,提出的模式匹配算法的时间复杂度为O(nlog2n+mlog2m),空间复杂度为O(n+m).详细的实验以及与现有算法的比较表明,提出的模式匹配算法在时间、空间和匹配率性能上具有更高的效率.     

基于强社交图的多约束信任图模式增量匹配算法

针对现有的图匹配方法没有考虑到社交背景下的多种约束以及在多约束图匹配中图结构的变化,提出一种多约束图模式匹配方法.为了提高多约束图模式匹配的效率,提出强社交图的概念及一种强社交图的索引结构来索引图的可达性、图模式和上下文背景信息,提出维护强社交图索引的算法INC-SSG和多约束图匹配的增量算法SSG-IncMGPM,当面对强社交图结构的变化时能快速有效地识别多约束图模式匹配结果.通过对五个真实社交图的实证研究,验证了该方法在效率和有效性方面的优越性.     

一种基于语义网的本体映射改进算法

针对目前基于语义网的本体映射算法中背景本体搜索面少、本体收集不精确的问题,利用基于虚拟文档的映射技术提取在Word—Net中与概念同义的同义词集,将对单个概念进行搜索转换成对同义概念集进行搜索,从而扩大本体搜索面,获取更多背景本体。提出基于语义环境的动态本体映射算法来排除错误背景本体,使本体收集更加精确。实验结果表明,该算法可有效提高映射的查全率和查准率。     

Evaluation of two heuristic approaches to solve the ontology meta-matching problem

Nowadays many techniques and tools are available for addressing the ontology matching problem, however, the complex nature of this problem causes existing solutions to be unsatisfactory. This work aims to shed some light on a more flexible way of matching ontologies. Ontology meta-matching, which is a set of techniques to configure optimum ontology matching functions. In this sense, we propose two approaches to automatically solve the ontology meta-matching problem. The first one is called maximum similarity measure, which is based on a greedy strategy to compute efficiently the parameters which configure a composite matching algorithm. The second approach is called genetics for ontology alignments and is based on a genetic algorithm which scales better for a large number of atomic matching algorithms in the composite algorithm and is able to optimize the results of the matching process.     

立体视觉匹配技术

立体视觉匹配技术是计算机视觉领域中最为关键的研究分支。根据匹配基元的不同,立体视觉匹配算法分为区域匹配、特征匹配和相位匹配三大类。其中,相位匹配是近二十年才逐步发展起来的一类匹配算法。以往关于立体匹配算法的综述文章对相位匹配这类新型算法几乎没有系统的阐述,而且很少从算法设计的角度分析和比较现有的立体视觉匹配技术。该文将算法设计过程分成三个步骤,在各个步骤中采用由个性至共性的分析手段,对三类立体视觉匹配算法进行了详细的评述,包括它们的理论依据、基本特性和改进策略的分析和比较,表明各类匹配算法的设计具有自身的发展特性。另一方面,“不适定”视觉问题普遍存在于各类匹配算法中,因此它们对算法设计的优化又存在着许多共性。文章通过由点至面的分析过程,旨在为算法设计者从综合思考的角度去优化算法提供技术借鉴,包括匹配基元自身缺陷的克服和普遍存在的不适定视觉问题的解决。此外,算法的完善和更佳算法模型的推出还依赖于科学的算法评价手段,文中根据不同用途对算法评价方法进行了分类,使算法性能的评估有了科学的指导方法。     

基于匿名消息广播的电子选举方案

针对目前基于语义网的本体映射算法中背景本体搜索面少、本体收集不精确的问题,利用基于虚拟文档的映射技术提取在Word-Net中与概念同义的同义词集,将对单个概念进行搜索转换成对同义概念集进行搜索,从而扩大本体搜索面,获取更多背景本体.提出基于语义环境的动态本体映射算法来排除错误背景本体,使本体收集更加精确.实验结果表明,该算法可有效提高映射的查全率和查准率.     

An improved hexahedral mesh matching algorithm

Mesh matching is an effective way to convert the non-conforming interfaces between two hexahedral meshes into conforming ones, which is very important for achieving high-quality finite element analysis. However, the existing mesh matching algorithm is neither efficient nor effective enough to handle complex interfaces and self-intersecting sheets. In this paper, the algorithm is improved in three aspects: (1) by introducing a more precise criteria for chord matching and the concept of partition chord set, complex interfaces with internal loops can be handled more effectively; (2) by proposing a new solution, self-intersecting sheet can be inflated and extracted locally; and (3) by putting forward a mesh quality evaluation method, the sheet extraction operation during mesh matching can be done more efficiently. Our improved mesh matching algorithm is fully automatic, and its effectiveness is demonstrated by several examples in different matching situations.     

基于知识描述和遗传算法的跨域虚拟网络映射

网络虚拟化环境下的跨域虚拟网络映射是指当物理网络由多个自治域构成时,以最小化虚拟网络映射开销为目标,将虚拟网络请求恰当地划分为多个虚拟子网请求,并分别指派给相应自治域以完成映射。资源匹配和虚拟网络划分是跨域虚拟网络映射中的两个关键阶段。然而,现有的资源匹配算法无法支持精确的数值属性匹配,也无法满足虚拟网络用户对表达多样化映射约束的需求,故实用性不高。此外,虚拟网络划分属于NP问题,目前也缺乏高效的求解方法。针对上述两个阶段中存在的问题,分别提出了基于OWL及SWRL的资源匹配算法和基于遗传算法的虚拟网络划分算法。理论分析证明了该方法的正确性。仿真实验从效率、性能及稳定性方面验证了该方法的有效性。     

基于显著特征的指纹自动定位与匹配算法

非约束图像的自动匹配问题包括定位和配准两个关键步骤,其中定位是配准的前提。指纹图像的自动匹配是一种典型的非约束图像匹配问题。由于指纹采集时按压指面的旋转、变形和扭曲,以及各种因素造成的图像模糊、残缺和特征信息丢失,使指纹图像存在较大程度的不确定性,给利用细节特征进行匹配带来了困难。该文通过分析特征匹配的一般问题模型,指出了匹配问题的实质是在两个不完全等价特征集中寻求最大同构子集的问题,并对目前发展起来的几种匹配方法的适用性做了一定的评析。结合指纹图像的自身特点,提出了一种新的基于显著特征的自动定位与匹配算法。该算法通过分析细节特征点之间的联系,在整幅图像范围内构造了3种类型的显著特征,通过这些显著特征之间的比对实现了两幅图像的快速自动定位,求出了图像平移和旋转的变换矩阵。最后通过特征点的平移和旋转变换实现了具有容忍局部误差的细节特征点的比对。这种算法具有较强的容错性,对各种噪声图像具有一定的鲁棒性,是一种自适应的快速匹配算法。理论分析与实验结果表明这种方法用于指纹图像进行细节点匹配是很有效的。     

基于IMM Kalman滤波算法的实时追踪监控系统

将SAD匹配算法和IMM Kalman 滤波算法相结合,构建了一个实时追踪监控系统的雏形。该系统通过SAD匹 配算法对目标进行检测,结合IMM Kalman 滤波算法使追踪更加精确,从而优化现有的监控系统。选用MATLAB对SAD匹配 算法和IMM Kalman 滤波算法分别进行仿真,仿真结果表明SAD匹配算法与IMM Kalman 滤波算法相结合,可以实现检测和 追踪功能,具有现实意义。     

基于极线约束的ORB特征匹配算法

图像匹配是机器视觉领域的基础核心课题,针对当前ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF)图像特征匹配算法虽然执行速度快,但是匹配质量不高的问题,提出一种通过极线约束来改进ORB匹配的算法。通过合理设计Hamming阈值大小来提高初始匹配点数量,采用RANSAC和8点改进法计算基本矩阵,应用极线约束剔除误匹配保留大量优质匹配点。仿真实验结果证明,算法改进后的优质匹配点数量可达原始算法的2-3倍,同时极大地提高了匹配点的质量,证明了算法的有效性。