一种自适应文件系统元数据服务负载均衡策略

随着大数据时代的到来,全球信息存储量呈现爆发式的增长,传统的存储系统在存储性能、存储容量、数据可靠性和成本等方面存在诸多不足。近年来,以云计算平台为依托的存储技术得到了飞速的发展,成为了处理海量数据的重要工具。本文针对分布式文件系统元数据管理的问题,提出了一种自适应元数据服务负载均衡策略。该策略主要包括以下三点内容：第一,介绍了一种实时的元数据服务器的性能评价模型;第二,提出了一种基于服务器负载变化的检测周期自适应调整机制;第三,提出了一种基于元数据服务器性能指标的自适应负载均衡算法。实验证明了该方法的可行性,有效性和稳定性。     

求解约束优化问题的自适应精英捕鱼算法

在对捕鱼算法迭代过程进行研究和分析的基础上,针对将该算法用于求解约束优化问题时存在收敛速度慢、求解精度不高等缺点,提出了一种自适应精英捕鱼算法。该算法通过采用自适应撒网半径设置策略和精英个体保留策略来改善和提高算法搜索性能。最后,通过使用三个经典的工程设计问题实例对算法进行性能测试。实验结果表明,改进算法在收敛速度、求解精度和稳定性方面均有明显提高。因此,使用自适应精英捕鱼算法来求解约束优化问题是有效且可行的。     

基于时空域信息融合的视频拷贝检测算法研究

为了有效利用视频独有的时空域特性来提高视频拷贝检测算法的鲁棒性和精度,提出一种基于时空域信息融合的快速拷贝检测算法。该算法包括基于时空域信息融合的指纹提取算法、基于倒排索引的匹配搜索算法和结合异步滑窗策略的基于匹配状态机的匹配搜索算法。指纹提取算法首先将视频分段形成时空域信息帧,然后对该信息帧进行分块,提取DCT系数后,利用其中值进行阈值化得到视频指纹。基于倒排索引的搜索算法根据指纹的二值性特点建立倒排索引表,然后通过索引表快速查询指纹。结合异步滑窗策略的基于匹配状态自动机的搜索算法,利用与最近邻之间的匹配状态来改变搜索范围和步长,而异步滑窗策略通过对在线和离线过程采用不同的提取策略,减少搜索量,加快搜索速度。实验结果表明,提取的指纹对噪声模糊、添加字幕、空间偏移、旋转、掉帧具有较好的鲁棒性,同时提出的搜索方案在时间效率上也有较大的提升。     

面向医学图像分割的半监督条件生成对抗网络

医学图像分割是计算机辅助诊断的关键技术.青光眼作为全球第二大致盲眼病,其早期筛查和临床诊断依赖于眼底图的视盘和视杯的准确分割.但传统的视盘和视杯分割方法采用人工构建特征,模型泛化能力差.近年来,基于卷积神经网络的端对端学习模型可通过自动发现特征来分割视盘和视杯,但由于标注样本有限,模型难以训练.提出一个基于半监督条件生成对抗网络的视盘和视杯两阶段分割模型——CDR-GANs.该模型的每个分割阶段均由语义分割网络、生成器和判别器构成,通过对抗学习,判别器引导语义分割网络和生成器学习眼底图及其分割图的联合概率分布.在真实数据集ORIGA上的实验结果表明,CDR-GANs在均交并比（mean intersection over union,简称MIoU）、CDR绝对误差（absolute CDR error）和实际分割效果这些指标上明显优于现有模型.     

软件定义车联网的数据转发策略和路由选择技术

针对目前车联网（VANET）数据转发效率低的问题,提出了软件定义网络（SDN）的数据转发策略和路由选择技术。首先,采用了软件定义车联网的分层控制结构,由局部控制器和全局控制器组成,实现数据转发和控制分离,可灵活控制数据转发的方向;然后,设计了单条路段的车辆路由机制,该机制预测车辆节点位置并采用贪心策略,实现数据的稳定传输;其次,设计了多个需求间的路段路由机制,该机制采用广度优先搜索（BFS）算法和边集相结合的方式,实现多个需求间路径不相交,缓解带宽瓶颈问题;最后,通过仿真验证,对比无线自组网按需平面距离向量（AODV）路由,所提出的数据转发策略和路由选择算法在数据分组接收率上提高40%以上,平均延迟时间降低60%左右。实验结果表明,软件定义车联网的数据转发策略和路由选择技术能够提高数据转发效率,减少平均收包延时。     

考虑行人相对速度的改进社会力模型的验证与评估

在人群仿真的研究领域中,社会力模型是由Helbing提出的一种非常经典的微观仿真模型,能够模拟一些常见的人群自组织现象。但社会力模型仍然存在行人震荡、行人重叠等问题,因此许多学者在参数设置、受力范围、算法优化等方面对社会力模型进行了丰富和改进。目前,Gao等提出的一种考虑行人相对速度的改进社会力模型依然是一些学者进行改进社会力模型研究以及各种仿真实验的基础和重要参考。由于Gao等仅通过两个实验就表明了他们的改进社会力模型的优势这一情况欠缺可靠性,以及没有进行更多的人群自组织实验来表明改进后的社会力模型仍然保留原始社会力模型能够模拟人群自组织现象这一能力,因此文中对Gao等提出的改进社会力模型进行了验证性和评估性实验。通过验证性实验验证了Gao等进行的两个实验,证实了该改进社会力模型的优势。文中通过评估性实验证实了Gao等的改进社会力模型保留了能够模拟人群自组织现象的能力,发现并分析了Gao等的改进社会力模型所存在的行人重叠问题。     

一种无线传感器网络节点的故障检测算法

针对无线传感器网络中的数据故障问题,提出了一种新的分布式贝叶斯故障节点检测算法（DBA）。通过引入Bayesian来计算传感器节点的故障概率,利用边界节点来调整故障概率,提高故障概率的准确性,避免了大量故障节点的负面影响。最后将DBA和分布式故障检测（DFD）的性能进行了综合仿真比较。结果表明,即使在故障节点较多的情况下,DBA也能显著提高故障检测的精度。     

保持Motif结构的网络表示学习*

随着信息技术的广泛应用,网络在人们日常的生活中变得无处不在。网络表示学习算法是最近研究网络的一个热门领域,它旨在保留网络拓扑结构信息的同时,将网络映射到一个潜在、低维度的向量空间。网络Motif,在网络分析中具有重要的意义,然而之前提出的网络表示学习算法绝大多数只考虑了节点的邻域属性或邻近性,而忽略了节点的Motif结构信息。因此,基于上述考虑,提出了算法"保持Motif结构的网络表示学习",使得在学习网络节点向量表示时能够更加侧重地考虑网络Motif的结构。算法首先计算出基于Motif的网络权重矩阵;接着求得网络中每个节点的基于Motif的个性化PageRank预估值;最后进行MotifWalk得到游走路径,从而能够运用Word2Vec模型来得到网络的向量表示。通过与三个经典的网络表示算法比较,发现在稠密以及Motif结构丰富的网络中,提出的算法表现得更好。     

基于生成式对抗网络的链路预测方法

近些年来,网络中链路预测问题逐渐兴起。相比于传统启发性模型,以神经网络为基础的链路预测方法由于其能够自我学习的优点,逐渐获得研究者的青睐。结合生成式对抗网络,一种创新性的链路预测方法WL-GAN(Weisfeiler-Lehman generative adversarial networks)被提出。WL-GAN首先利用子图提取算法与子图编码算法,为网络中的每条已知关系的节点对构造以该节点对为结构中心的节点对子图,并获得相应连接矩阵。随后,利用矩阵数据来训练生成式对抗网络,最终可以获得能够判断子图中心节点对是否存在链路的判别器。实验结果表明,WL-GAN拥有优秀的性能与稳定性。     

基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏

JPEG(Joint Photographic Experts Group)是目前运用最为广泛的压缩图像格式,运用可逆信息隐藏技术对其进行原始性和完整性认证具有非常重要的意义。文章通过分析JPEG图像存储尺寸与系数分布之间的关系,提出了一种新的基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏算法。该算法将离散余弦(Discrete Cosine Transform,DCT)系数对分成七种类型,每一种类型对应一种独特的映射方式。同时文章还提出了一种新的根据0系数量化步长之和排序的块选择策略,并将其和频段选择结合起来。实验结果表明,我们的方法可有效抑制无效移动,减少嵌入失真,在视觉质量以及存储尺寸保持方面都取得了较好的性能。