动态分组混沌伪随机数发生器

为了克服计算机处理数据的有限精度导致混沌特性退化的缺陷,改善随机数发生器输出序列的随机性能,设计了一种新的基于Logistic混沌映射生成伪随机数的方法。在提出的方法中,采用四个一维Logistic混沌映射,每次迭代随机选择扰动源对其他三个Logistic映射进行扰动,加入可变扰动参数,组合时随机动态分组,从而提高序列的随机性能,扩大序列周期,避免序列的重复出现。以新方法设计的伪随机数发生器易于软件实现,生成的序列通过随机数检测标准NIST SP800-22,从而具有良好的随机性,可用于保密通信等信息安全领域。     

基于LFSR的演化随机序列发生器

针对基于线性反馈移位寄存器的随机序列发生器产生的随机数线性复杂度低的问题,设计一个新的随机序列发生器,使用遗传算法演化线性反馈移位寄存器产生的随机序列,新产生的序列可以通过SP800—22的测试。测试结果表明,生成的序列周期大、线性复杂度高,能够满足安全协议和密码算法的安全强度要求。     

正态分布真随机数云模型发生器

云模型发生器多是基于伪随机数的发生器.在充分研究了随机数发生器、云模型的国内外发展现状的基础上,设计了一种产生高质量随机数的硬件实现方案,并使用软件的方法将均匀分布的真随机序列逐步转换成正态分布真随机数一维云模型,全面论述了一种基于真随机数的云模型发生器的实现方法,国内尚属首次,是对云模型研究的有益补充.     

Fourier分析理论在随机序列发生器中的应用

提出把Fourier分析理论应用于随机序列发生器研制中,改变原来的输出,设计出一种新的高速随机序列发生器。又提出可以应用该理论快速高效地检验随机序列的随机性,从而满足了快速发展的信息安全系统的要求。     

Hash函数在信息安全中随机序列发生器中的应用

文章提出把Hash函数理论用于物理方法产生的随机序列的研究中,改变原来的输入,设计一种新的高速随机序列发生器,以满足快速发展的信息安全系统的要求。     

基于γ能谱测量的真随机数发生器设计

本文介绍了一种基于γ能谱测量的真随机数发生器的设计，详细阐述了设计思路。以核脉冲信号作为真随机源，引进伪随机序列进行优化并对结果进行了检测分析。     

Fourier分析在信息安全随机序列发生器中的应用

目前信息安全技术常用的随机序列发生器存在的主要问题是输出速度低、质量差。文章提出把Fourier分析理论用于随机序列发生器研制中，改变原来的输入，设计一种新的高速随机序列发生器，以满足快速发展的信息安全系统的要求。     

一种混沌伪随机序列的设计及其应用

提出了一种基于改进型Logistic混沌映射的伪随机序列发生器,理论和试验的结果证明该伪随机数发生器产生的随机序列具有良好的密码学性能,以此为基础设计了一种新型的混沌流密码方案.试验结果表明,该加密方案取得了令人满意的结果.     

计算机安全系统中随机序列发生器的研究

对当前计算机安全系统中几种常用的真随机序列发生器进行研究和分析,指出它们存在的主要问题是序列的输出数量不够多、质量较低、速度较慢．提出用Hash函数、傅立叶变换、小波分析、异和运算、增加随机源等方法用于真随机序列发生器中,目的是增加随机序列发生器的输出数量和消除偏差,以满足快速发展的计算机安全技术的要求．特别是小波分析理论在随机序列发生器中的应用以及增加微机电源作为随机源的设想是首次提出的．     

基于单向函数的伪随机数发生器

伪随机数发生器(pseudorandom number generator,PRNG)是重要的密码学概念.基于单向函数的伪随机数发生器起始于1982年的BMY发生器,将单向函数反复迭代,周期性地输出伪随机序列.单向函数的性质和种子长度关系到发生器的可实现性和安全性,是此类发生器的2个重要参数.在分析现有工作的基础上,改进了单向函数的随机化迭代方式,基于不可逆性证明了迭代过程的安全性.迭代方式的改进消除了单向函数的长度保持性质,采用一般的压缩规范单向函数和通用散列函数构建伪随机数发生器.输出级与BMY发生器结构类似,以迭代函数的核心断言作为伪随机序列.基于与真随机序列的不可区分性,证明了伪随机数发生器的安全性.所构建的伪随机数发生器与现有同类发生器结构类似,但放松了对单向函数性质的要求,增强了可实现性,减小了种子长度,提高了效率.     

Random indexing of multidimensional data

Random indexing (RI) is a lightweight dimension reduction method, which is used, for example, to approximate vector semantic relationships in online natural language processing systems. Here we generalise RI to multidimensional arrays and therefore enable approximation of higher-order statistical relationships in data. The generalised method is a sparse implementation of random projections, which is the theoretical basis also for ordinary RI and other randomisation approaches to dimensionality reduction and data representation. We present numerical experiments which demonstrate that a multidimensional generalisation of RI is feasible, including comparisons with ordinary RI and principal component analysis. The RI method is well suited for online processing of data streams because relationship weights can be updated incrementally in a fixed-size distributed representation, and inner products can be approximated on the fly at low computational cost. An open source implementation of generalised RI is provided.     

一种利用校对信息的汉字识别自适应后处理方法

后处理技术是汉字识别系统的重要组成部分。传统的识别后处理技术在很大程度上依赖于所训练的统计语言模型,没有考虑所处理文本的特殊性;而且没有利用识别器的动态识别特性。本文利用部分校对过的正确本文信息,一方面可以构建自适应语言模型,及时发现所处理文本的语言特点;另一方面可以利用识别器的动态识别特性,以修正候选字集;从而使得后续文本的识别后处理具有自适应性。40 万字的数据测试表明:这种方法的文本平均错误率较传统的后处理方法下降35.24%了,可以大大减轻数据录入人员的工作量,具有较高的实用价值。     

Towards real time implementation of reconstructive signal processing algorithms using systolic arrays coprocessors

Reconstructive signal processing algorithms encompass a broad spectrum of computational methods. Fortunately, most of the methods fall into the classes of the matrix algebraic calculations, convolution, or transform type algorithms. These algorithms possess common properties such as regularity, locality and recursiveness. Considering such general class of reconstructive signal processing (SP) techniques, in this paper we propose a new Hardware/Software (HW/SW) co-design paradigm for the implementation of reconstructive SP algorithms via efficient systolic arrays integrated as digital SP coprocessors units. In particular, the selected matrix–matrix and matrix–vector multiplication algorithms are implemented in a systolic computing fashion that meets the real time SP system requirements when employing the developed Hardware/Software Co-Design method oriented at the use of a Xilinx Field Programmable Gate Array (FPGA) XC4VSX35-10ff668.     

随机振动对矿用车载隔爆型锂离子蓄电池的影响分析

目前矿用锂离子蓄电池正弦振动试验方法无法全面反映蓄电池结构疲劳寿命、可靠性及其内部结构振动响应和激励状态下的振动特性.针对上述问题,采用随机振动中常用的虚拟激励法对矿用车载隔爆型锂离子蓄电池进行振动响应分析,从加速度响应、接触电阻、温度和隔爆腔体间隙变化4个方面分析了锂离子蓄电池在振动工况下可能产生的防爆性能和电气性能变化:被测锂离子蓄电池经过8 h的振动试验,隔爆腔体和壳盖处的隔爆间隙虽然还满足I类防爆电气设备的要求,但隔爆间隙显著增大,在该工况下长期使用存在隔爆失效(传爆)的风险;蓄电池正极接线柱由于工艺、材质或紧固期间装配的原因,接触电阻变大,导致局部发热量明显增加,如果温度持续上升可导致锂离子蓄电池薄膜融化,存在燃烧甚至爆炸风险.分析结果表明:随机振动试验方法可以充分暴露产品结构设计缺陷,可为车载锂离子蓄电池整体结构、应力变化、工作稳定性分析及疲劳寿命预测提供有效的数据支持.     

位数随机的有效数字自动运算算法

针对物理实验数据的自动处理,提出一种位数随机的有效数字自动运算算法,包括有效数字运算结果的科学记数表示算法、有效位数的取舍算法、数据表示形武的转换算法以及不同位数有效数字的运算算法.对有效数字多项式的自动运算实验结果表明,该算法符合运算优先级的要求,运算结果符合有效数字的取舍原则,算法运算的结果与人工运算的结果完全相同,算法满足位数随机的物理实验数据的自动处理要求.     

In‐situ Sampling of a Large‐Scale Particle Simulation for Interactive Visualization and Analysis

We describe a simulation‐time random sampling of a large‐scale particle simulation, the RoadRunner Universe MC³ cosmological simulation, for interactive post‐analysis and visualization. Simulation data generation rates will continue to be far greater than storage bandwidth rates by many orders of magnitude. This implies that only a very small fraction of data generated by a simulation can ever be stored and subsequently post‐analyzed. The limiting factors in this situation are similar to the problem in many population surveys: there aren't enough human resources to query a large population. To cope with the lack of resources, statistical sampling techniques are used to create a representative data set of a large population. Following this analogy, we propose to store a simulation‐time random sampling of the particle data for post‐analysis, with level‐of‐detail organization, to cope with the bottlenecks. A sample is stored directly from the simulation in a level‐of‐detail format for post‐visualization and analysis, which amortizes the cost of post‐processing and reduces workflow time. Additionally by sampling during the simulation, we are able to analyze the entire particle population to record full population statistics and quantify sample error.     

HAJIF软件前后处理模块设计与实现

为满足国产有限元软件HAJIF对大规模可视化的前置建模和后置数据处理功能的迫切需求,基于面向对象的程序设计思想设计并实现具有高度灵活性的前后处理模块.提出层次化、组件式的软件设计架构.在前处理功能设计方面,引入准C++标准Boost库,解决模型数据的持久化和内存管理问题;采用节点相关面法以及OpenGL深度缓存机制大大提升模型显示效率.在后处理功能设计方面,建立物理场量值与颜色的对应关系,并构建结构变形比例放大因子计算公式.研究表明：面向对象的程序设计方法可以大大提高开发效率和前后处理模块的可维护性.     

基于面阵CCD的迈克尔逊干涉环计数方法

提出一种基于面阵CCD的迈克尔逊干涉环计数方法。该方法利用面阵CCD采集迈克尔逊干涉环图像,采用图像相减、图像滤波、灰度拉伸、边缘检测、二值化、图像膨胀和细化等方法对采集图像预处理,设计有效区域自动搜索算法确定有效区域中心,提出检测梯度方向角变化的方法对干涉环进行计数。实验结果表明,该方法设计的干涉环计数器精度高,稳定性强,满足了微距离测量的实际应用需求。     

FPGA-based methodology for depth-of-field extension in a single image

Computer vision applications rely upon high resolution images with extended depth of field (DoF). Most approaches contain arrays of lenses and computing intensive algorithms that must be calibrated every time, to reach in-focus images; however, by changing directly the system focal length, resolution and information are lost. Traditional methods consist in taking a great number of images varying the optical system pupil aperture, whereas, the post processing system demands a great amount of computational resources with long processing time and high implementation cost. In this work a novel methodology for DoF extension that applies a complex-amplitude mask during a single image pre-processing taken at full pupil aperture, and a Wiener filter for the image recovery without focalization errors, during post-processing, is introduced. An FPGA-based implementation shows the feasibility of the proposed methodology for real-time DoF extension. Obtained results demonstrate qualitatively and quantitatively the effectiveness of the proposed FPGA-based method, which offers a reconfigurable solution for online DoF extension on a single image, in real time.