量子可逆逻辑电路综合的快速算法研究

可逆逻辑有许多应用,尤其在量子计算领域,量子可逆逻辑电路是构建量子计算机的基本单元,量子可逆逻辑电路综合就是根据电路功能,以较小的量子代价自动构造量子可逆逻辑电路.文中结合可逆逻辑电路综合的多种算法,提出了一种新颖高效的算法,自动构造正极性Reed-Muller展开式(RM),在生成量子可逆逻辑电路的解空间树上,采用总体层次遍历,局部深度搜索,借鉴模板优化技术,构造限界函数快速剪去无解或非最优解的分枝,优先探测RM中的因子,以极高的效率生成最优电路.以国际公认的3变量可逆函数测试标准,该算法不仅能够生成全部最优电路,而且运行速度远远超过同类算法.     

有准备时间无等待流水车间调度的搜索算法

利用迭代变化邻域搜索算法(IVNS)求解最小化总完工时间的有准备时间无等待流水车间调度问题.设计局部搜索算法需要考虑3个关键因素:所用邻域、解评估和局部最优的克服.因此,定义了3个较大规模邻域以扩大搜索范围.为加速解评估,利用目标增量来避免重新计算每个解的目标函数值,使相邻解比较只需常量时间,NEH插入算法的时间复杂度降低一阶.IVNS通过切换邻域和扰动重启,来克服局部搜索易于陷入局部最优解的缺点.通过与求解该问题的当前最好算法在5400个标准算上,以相同CPU时间进行的实算比较,实验结果统计分析验证了IVNS的寻优性能明显优于参照算法.     

采用动作时序逻辑的Web服务组合方法

基于有限状态自动机理论,将Web服务建模成一个有限状态自动机。针对网络服务描述语言(WSDL)在服务行为描述方面的缺陷对其进行扩展,提出了从扩展的WSDL到动作时序逻辑(TLA)语言的转换算法,从而可以用TLA对服务行为进行形式化描述和规范,为描述Web服务提供了一个新的方法。讨论了在动作时序逻辑中,服务组合时各组件服务的有限状态自动机的组合方式,以及伴随着服务组合,单个服务的TLA规范如何组合以形成复合服务的TLA规范的问题,并在此基础上,提出了实现TLA规范正确组合的算法思想。     

无纠缠量子秘密共享中酉操作的选择

文中针对不使用纠缠态的量子秘密共享方案,提出了一种Bell态替换攻击策略,并定量分析了当量子秘密共享方案采用常见的几种酉操作组合时,这种攻击的最小失败概率,从而得到酉操作的选择和Bell态替换攻击效果之间的若干关系.对于量子秘密共享方案的设计和实施中,如何选择酉操作以保证通信安全的问题,文中的工作具有重要的指导作用.     

基于高维纠缠交换的无酉操作确定性安全量子通信

在分析高维Bell态纠缠交换基本性质的基础上,提出不需要任何酉操作、具有通用性和一般性的高维确定性安全量子通信方案.利用高维Bell测量的结果,发送方和接收方分别进行模加、减运算即可编码、解码信息.构造了两组互补的基,并根据其互补性质,提出了检测高维量子信道是否安全的方法.详细分析了几种常用攻击策略,并计算了这些攻击所引起的错误率,进而推导出通信双方需设定的错误率阈值的上界.     

基于时间约束Petri网的一致性验证算法

时间约束的一致性验证是保证工作流时间模型正确工作的前提,因而一致性验证的算法的精确度和复杂度关乎整个工作流时间模型的运行效率。文中简要介绍了时间约束一致性定义及约束关系的推理规则,提出了一种简洁有效的时间约束一致性验证算法并分析了算法的时间复杂度。该算法借助于T-组件网和时间约束流图,能有效验证时间约束Petri网中存在的各种时间冲突,以保证工作流时间约束模型的建立及运行等各个阶段的正确性,对业务流程的建立、维护和优化都具有重要的参考意义。     

无线传感器网络的拓扑控制算法综述

无线传感器网络的首要设计目标即延长网络生命期,而网络拓扑作为路由层协议和MAC层协议的重要平台,对其进行控制是实现这一目标的支撑基础.本文总结和分析了传感器网络领域已有的拓扑控制方面的研究成果,阐述了多种受研究者关注较多的典型拓扑控制算法,并指出其中有待解决的问题,进而归结了拓扑控制算法设计中需考虑的因素,随后针对功率控制和分簇控制分别设计了两种算法模型,最后探讨了今后应研究的问题,指明了下一步研究中的重点和难点.     

点间确定别名及其在Java程序数据依赖分析中的应用

堆内存的大量使用使得Java程序上数据依赖关系的精确提取仍存在许多困难.对于堆空间上的依赖提取,通常的做法是先对堆上空间进行命名,再据此分析依赖关系.然而该方法不能在多个定义间进行强更新,故分析精度不够理想.针对此问题,该文首先提出了一种点间确定别名的概念,然后用它生成强更新和相对更新来精化数据依赖分析.实验表明,与不进行强更新和相对更新的数据依赖分析方法相比,新算法能够在相对较少的额外时间消耗内,有效地提高堆空间上依赖分析的精度.     

基于测试用例设计信息的回归测试优先级算法

优先级技术是一种高效实用的回归测试技术.文中针对现有优先级技术未能有效使用测试用例设计信息的不足,提出了一组新的回归测试优先级动态调整算法.与已有方法相比,新算法充分考虑了测试用例的设计信息,能够通过及时捕捉和利用测试执行信息对测试用例优先级进行动态调整,具有时间复杂度低、检错效率高等优点.将其应用于Windows平台下应用软件的回归测试结果表明,新算法有益于在短时间内检测出更多的错误.     

联合聚类非线性相关的时序基因表达数据

为聚类非线性相关的数据对象,引入广义信息论中二次互信息作为相似性度量,利用矩阵理论降低了二次互信息的计算量,并结合滑动窗口技术,建立了一种时序数据非线性相关模型.在此基础上提出了适用于时序基因表达数据的确定性联合聚类算法MI-TSB.该算法将时序数据转化为抽象字符序列,然后插入到MI-泛化后缀树中,避免了穷举各种组合,从而快速索引全部聚类结果.实验结果显示MI-TSB算法具有良好的运行性能,成功聚类出非线性相关的对象;利用Gene Ontology对聚类结果进行基因注释,也验证了聚类结果的生物学意义.