无线传感器网络中一种改进的对密钥更新方案*

无线传感器网络在使用过程中,部分节点会由于环境因素或能量耗尽而失效,为了弥补这些失效节点,网络中的节点数可以动态地增加或减少,为了保证网络的安全性,提出了一种改进的对密钥更新方案。该方案是在传感器网络中一种可靠的对密钥更新方案基础上提出的,借助Blom矩阵,能够随着网络的动态变化而动态管理密钥,从而防止了密钥的泄露。同时与可靠的对密钥更新方案相比,在保证网络安全和连通性的条件下,减小了存储空间和计算开销。     

接触网结构中几种柱体的有限元分析及绘图系统的开发

以ＡＬＧＯＲＦＥＡＳ计算模块为核心,用ＶＢ５．０开发接触网结构有限元分析系统,用ＡｕｔｏＬＩＳＰ编程实现自动绘图,实现了接触网结构的设计、结构分析和绘图的参数化．     

部分支撑集辅助的压缩感知CSI反馈方法

在频分双工大规模多输入多输出系统中,基于压缩感知的信道状态信息（CSI,channel state information）反馈方法因正确重构CSI小幅度元素的支撑集合造成巨大的反馈开销.为降低基于压缩感知的CSI反馈的开销,提出一种部分支撑集辅助的压缩感知CSI反馈方法.提出方法将CSI的一部分小幅度元素的支撑集与压缩CSI一同反馈回基站.基站无需重构反馈回基站的CSI小幅度元素的支撑集,压缩CSI所需的测量次数（反馈开销）得以极大降低.分析与仿真结果表明,相对于传统的基于CS的CSI反馈方法,提出方法在确保CSI重构精度与可达和速率情况下,能有效降低CSI反馈开销和CSI重构的计算复杂度.     

A unified symplectic pseudospectral method for motion planning and tracking control of 3D underactuated overhead cranes

In this paper, a unified symplectic pseudospectral method for motion planning and tracking control of 3D underactuated overhead cranes is proposed. A feasible reference trajectory taking constraints into consideration is first generated offline by the symplectic pseudospectral optimal control method. Then, a trajectory tracking model predictive controller also based on the symplectic pseudospectral method is developed to track the reference trajectory. At each sampling instant, the trajectory tracking controller works by solving an open‐loop optimal control problem where linearized system dynamics is used instead to improve the computational efficiency. Since the symplectic pseudospectral optimal control method is the core algorithm for both offline trajectory planning and online trajectory tracking, constraints on state variables and control inputs can be easily imposed and hence theoretically guaranteed in solutions. By selecting proper weighted matrices on tracking error and control, the developed controller could achieve control objectives in both accurate trolley positioning and fast suppressing of residual swing angles. Simulations for 3D overhead crane systems in the presence of perturbations in initial conditions, an abrupt variation of system parameter, and various external disturbances demonstrate that the developed controller is robust and of excellent control performance.     

运行时验证中的减少监控开销方法研究

运行时验证中的一个重要研究内容就是减少监控开销,以达到运行时开销对系统影响最小化的目标。总结了近年来运行时验证中减少监控开销技术的研究发展,首先介绍了运行时开销控制的研究现状;然后详细介绍了运行时开销减少的具体方法;最后分析了运行时开销控制技术面临的主要挑战,并对该领域未来的研究方向进行了展望。     

网络功能虚拟化环境中大规模资源状态监测策略

在网络功能虚拟化（NFV）环境中,为了提高网络中基础设施资源利用率,高效动态部署服务功能链,编排管理域需要对网络中底层资源及虚拟网络功能状态进行实时监测,但实时监测会产生大量通信开销。提出了网络通信开销最小化的智能分布式监测策略,通过改进的标签传播算法智能划分子网并选择代理监测节点,实现了对资源和虚拟功能状态的高效监测,并使监测信息通信开销最小。仿真结果表明,所提监测策略使网络中监测信息通信开销降低约13%。图4 不同算法下子网节点数量方差图     

面向多目标的云计算资源调度算法

在传统的虚拟机资源调度中,仅仅考虑当前负载,对虚拟机历史数据没有充分考虑,在处理云计算资源调度的时候出现负载失衡的状况,为了解决上述问题,本文提出了基于启发式遗传算法的资源调度算法,满足多目标规划的情况下实现云计算资源的调度.算法在为用户提供服务的同时充分考虑虚拟机的各种开销和因素,使提供云计算资源的服务器达到负载均衡.对目前的负载情况和历史数据进行分析,经过搜索和计算,计算得到同时满足负载变化数据约束和最小动态迁移开销的最好的云计算资源调度方案.最后,通过仿真实验,对算法进行验证,通过引入负载变化率和平均负载距离二个性能参数来比较和衡量虚拟机负载.实验数据证明,所提出的算法具有很好的全局收敛性和资源利用率,有效解决在资源调度中出现负载失衡和较大动态迁移开销的问题,因此,算法是可行和有效的.     

Boolean算法的空间改进

本文针对Boolean算法在海量挖掘情况下的内存占用进行了改进,利用稀疏矩阵和界标来加速和节省内存空间.实验表明同等规模情况下改进的方法挖掘得到的结论与Boolean算法相同,而在数据项数达到100MB的情况下,常规Boolean算法已经因为内存耗尽而无法运行,本文的方法仍然能够正常运行.     

改进的并行广义共轭残差算法

针对大型非对称稀疏线性方程组的求解,通过利用广义共轭残差（GCR）算法的固有性质,消除GCR算法的内积计算数据相关性,给出一种改进的广义共轭残差（IGCR）算法。IGCR算法与GCR算法有相同的收敛性,在基于MPI的分布式存储并行机群上进行并行计算时,同步开销次数减少为GCR算法的一半。数值计算结果与理论分析表明,IGCR算法的性能优干GCR算法。     

用于Ad Hoc网络的改进的动态源路由协议

为了提高源路由协议(DSR)的性能,平衡整个网络的能量,减少拥塞,提高伸缩性和延长网络生存时间,对发送的RREP和RREQ包结构做了改进,加入了新的延迟发送机制,提出了一种新的协议IDSR,并用仿真对改进后的IDSR路由协议进行了性能评估。