基于CT图像的高聚物黏结炸药颗粒边界勾勒算法

为了研究TATB基高聚物黏结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)内部颗粒边界分布,需要对PBX炸药通过计算机层析成像技术(Computed Tomography,CT)扫描得到的低质量原始图像进行分析,开发自动化炸药颗粒边界勾勒算法.对原始图像利用灰度统计信息和二值化方法计算得到二值化炸药颗粒草图,提出弹性胶囊算法从二值化草图中识别炸药颗粒的粗略边界,再结合形态学变换和分水岭算法识别出更精确的炸药颗粒单像素边界,最后结合灰度值统计数字特征和弹性胶囊粗略边界图信息调整边界宽度与灰度,得到最终边界勾勒结果.将该基于弹性胶囊和分水岭算法的边界勾勒结果与Canny算法、相位一致性算法、经典分水岭算法流程、基于超像素算法等有代表性的图像分割算法输出进行横向比较,结果表明该边界勾勒过程识别的准确度明显更高,并且通过单幅图像确定的算法参数在同批次样品其他图像中同样具有良好的效果,在满足边界提取精度要求的基础上,无需反复调整参数即可处理批量图像数据,缩减人工的投入,证实了自动化边界勾勒算法的实用价值.     

由矩阵的2-Jordan标准型构造Cartesian认证码

利用有限域上矩阵的2-Jordan标准型构造了一类新的Cartesian认证码,计算了全部参数。假定编码规则等概分布,分别计算出成功模仿攻击的最大概率和成功替换攻击的最大概率。     

基于优化过滤策略的XML数据查询处理

如何高效地处理XML查询，是目前研究的热点。由于当前方法存在过多扫描无用节点引起效率下降的问题，本文设计了一种XML数据的二级索引结构，基于该结构给出路径查询处理算法。首先，本文对XML模式中每个节点按路径类型进行分类编码，然后把每个节点按该编码进行聚类存储。在查询时，就可以先根据模式信息和查询信息得到目标节点的编码，然后只需将二级索引中这些编码对应的部分载入内存，进行过滤操作。这样就不必扫描整个索引，提高CPU和IO效率。本文还对二级索引结构进行扩展，使本文的过滤索引能方便应用在有分支结构的查询上。实验结果表明，本文的XML数据过滤算法效率优于基于Bit vector的过滤算法，并且索引结构所需要的存储空间也小于Bitvector索引。     

一种无线传感器网络分布式安全成簇协议

分簇的层次型拓扑控制方式在无线传感器网络中得到广泛研究和应用.然而,由于传感器网络本身所具有的开放性和资源有限的特点,攻击者可以很容易对成簇协议实施有效的误用和破坏.因此,保证成簇协议安全性是其实际广泛应用的基本前提.针对成簇协议所面临的各种安全威胁,提出了一种分布式安全成簇协议,通过网络安全初始化、可信基站的随机数广播和单向密钥链技术来有效地抵御节点伪装和簇首占据攻击、簇成员恶意征募攻击和多重簇成员身份攻击.对协议的安全性和开销进行了广泛和深入的分析,证明了协议的安全性和有效性.     

无线传感器网络中基于模型拟合的可信近似查询处理算法

无线传感器网络的一个重要应用是可信地查询网络中所有节点的监测数据.目前,多数研究主要集中在如何利用节点之间的时空相关性,节省能量地查询感知数据.但是这些方法的查询结果不能满足某些应用对数据的高可信要求,也不能适用于节点之间不存在空间相关性或空间相关性不稳定的情况.针对这一问题,提出了基于模型拟合的可信近似查询处理方法.该方法在感知数据集合上寻找具有最小数据传输比的拟合模型,通过传输模型及其参数来代替传输实际的监测数据.理论分析和实验结果证明,基于模型拟合的可信近似查询处理方法不仅能够节省大量能源而且能够返回满足用户精度要求的可信查询结果.     

无线传感器网络中一种近似Skyline 查询处理算法

由于无线传感器网络的能源有限,且在许多应用中Skyline查询的部分结果即可满足用户需求,提出了一种近似Skyline查询处理算法,在满足用户查询需求的前提下最大化地节省能量.该算法仅需无线传感器网络中的部分传感器节点回传其感知数据即可计算出Skyline查询的一个近似结果集.由于该算法在处理查询时,每个传感器节点只需考察自身数据信息即可决定是否回传其感知数据,而无须与其他传感器节点的感知数据进行比较,因此可以避免大量的网内通信开销,从而节省网络能源.模拟环境下的大量实验结果表明,该算法可以根据用户的应用需求,节能地处理传感器网络中的近似skyline查询.     

一种基于数据划分的字符串相似连接外存算法

字符串相似连接操作具有广泛应用,因而将着重研究基于编辑距离的字符串相似连接。而现有的字符串相似连接算法大多为内存算法。实际应用中的数据集越来越大,有必要针对超大规模数据集研制字符串相似性连接外存算法。利用组合频率向量划分数据集,并提出了基于编辑距离的字符串相似性连接外存算法框架,证明了磁盘调度问题的难度并提出了不同的启发式磁盘调度方法。此外,还提出了基于该外存算法框架实现字符串相似性连接增量式计算的方法。实验结果表明,数据划分方法可以有效地过滤不相关的数据子集;磁盘调度算法能够有效减少磁盘IO次数;外存算法是高效的;增量式计算方法能够高效地处理数据更新。     

压缩数据库中一种自适应直方图的构建

直方图在查询优化过程中起着重要作用.在压缩数据库中利用查询处理的特点构建自适应直方图以便于查询优化或近似回答查询是尚待解决的问题.通过对查询缓冲池内的查询进行调度来追踪热点数据,并用查询结果中的反馈信息构建自适应直方图以加快自适应直方图的收敛速度.另外,还提出一种参数化方法来估计未被任何桶覆盖的区域中元组的个数.该直方图可以增量式地被维护.实验结果表明,这种直方图具有良好的平均精度、更快的收敛速度和更强的自适应能力.     

一种有效的关系数据库压缩方法

海量关系中经常存在小值域属性,关系不仅在这些属性上的互不相同的值的数量很小,而且在这些属性的组合上的值域也很小.因此,海量关系在这些属性上有很多重复的组合值.一种提高数据库的存储和查询效率的重要方法就是消除这些重复取值.为此,提出了拆分压缩技术,它将海量关系拆分成两种较小的关系,其中一种关系的属性由小值域属性组组成,而另一种关系的属性是海量关系的其他属性.该方法的关键是小值域属性组的识别问题.在证明了这个问题的NP-完全性后,给出了两种在海量关系中识别小值域属性组合的算法,并在此基础上提出了海量关系拆分压缩技术,讨论了压缩关系的查询处理方法.实验结果表明,拆分压缩技术可以取得较好的压缩效果,并可以提高数据库查询处理的整体性能.     

大型压缩数据仓库上的Iceberg Cube算法

Iceberg Cube操作是OLAP(on-line analysis processing)分析中的一种重要操作.数据压缩技术在有效减小数据仓库所需的数据空间和提高数据处理性能方面的作用越来越明显.在压缩的数据仓库上,如何快速、有效地计算Iceberg Cube是目前亟待解决的问题.简要介绍了数据仓库的压缩,然后给出了在压缩数据仓库中计算Iceberg Cube的算法.实验结果表明,该算法的性能优于先在压缩数据上计算Cube再检查having条件这种方法.