一种字符串模式匹配算法的实现

为寻求更有效的字符串搜索方法,利用有穷自动机的定义,分析KMP算法以及自动机状态转换规律,提出了一种新的字符串模式匹配算法.结果表明此算法具有比基本的串匹配算法更优越的算法复杂度,并且相对KMP算法而言更简洁易懂,在计算机上容易实现.     

基于有限自动机的“点点连格”机器博弈系统的建模与分析

目的为机器博弈系统建立利于学习和研究的理论化模型．方法基于“点点连格”机器博弈系统,利用Moore自动机,为二人机器博弈系统建立了有限自动机模型,并在Moore自动机中引入受控子自动机,用监控器自动机作为该受控子自动机的输入控制器,实现了α-β搜索过程．结果利用此模型完成了3×3“点点连格”机器博弈系统的博弈过程,机器博弈系统的棋盘表述、博弈规则、搜索及审局四要素在模型中得以完成．结论在“点点连格”的机器博弈系统建模时,笔者提出的机器博弈系统的模型是可行有效的．     

细胞自动机及其在数字VLSI测试中的应用

以尽可能短的测试序列长度对被测电路达到较高的故障覆盖率为目标，基于细胞自动机的基本原理和分类，以及在超大规模集成电路伪随机测试中用作伪随机数发生器的一维线性混合型最大序列长度细胞自动机的结构和实现，利用m序列的移位可加性，分析了为细胞自动机阵列设计移相器以减小其生成位流互相关性的快速算法和实现，提供了一种低硬件开销的多扫描链配置方法，对标准电路的实验证明该方法具有较低的计算复杂度，可以缩短伪随机测试长度。     

基于自动机模型数据关联性能评估算法

提出了一种基于自动机理论的性能评估方法,通过在有限自动机模型中增加描述观测的时间序列,来扩展其对数据关联过程的表达能力;使用时序有限自动机模型来描述关联处理算法的模型;使用带时间属性的字符串表示目标航迹。对数据关联的时序有限自动机模型进行一致性和可达性分析,并在此基础上给出了性能评估算法。实验结果证明该方法可以有效地评价关联算法的性能。     

运动估计中的一种前处理算法

为降低视频编码中运动估计的算法复杂度,提出一种针对运动估计的前处理算法.该算法首先通过前两帧来对当前帧的矢量分布进行预测,并对大概率的运动矢量进行优先估计,使得一部分宏块的运动估计工作在前处理过程中完成,并且这些宏块的运动矢量需要的搜索点数仅为一次,因而该算法显著地提高运动估计的效率.理论分析结果表明,算法针对视频序列中的运动矢量中心偏置分布特性非常有效.把该算法分别应用于三步搜索(TSS)以及菱形搜索(DS)等算法中的实验结果表明,本算法在保持与以上算法相当的绝对误差的条件下能够大幅度降低平均搜索点数,使得运动估计的计算复杂度有了显著的降低,从而进一步降低整个视频编码的计算复杂度.     

基于秩亏损的近场源定位快速算法

为避免近场源参数估计中的搜索计算,提出了一种改进的Root-MUSIC算法.该算法把阵列分成两个对称的子阵,并利用两个子阵信号子空间的广义旋转关系得到信号源角度的估计,然后利用估计出的角度和GESPRIT方法给出距离的估计.该方法在低信噪比下性能优越,能完成参数的自动匹配,且无需谱峰搜索计算复杂度低.仿真结果表明了此算法的有效性.     

面向大规模分布式计算的发布/订阅系统

提出了一种结合下推自动机和树自动机行为的自动机（XFTA）执行XPath订阅匹配XML数据流算法,支持多谓词、分支等XPath语言常规特性,消除了不同XPath表达式中共享路径导航和谓词部分的重复计算,与传统的NFA自动机相比,运行时需要更少的中间状态和结果.在此基础上,设计一个面向大规模分布式应用的发布/订阅中间件原型系统,系统中分布式事件代理自组织成Chord P2P网络,节点之间传递事件和订阅消息的路由采用基于Chord协议和内容匹配优先的精确路由算法.实验结果表明,系统在时间、空间和带宽效率方面优于已有系统.     

NFA→FA→GFA自动机转换算法

研究了不确定有穷自动机NFA、确定有穷自动机FA、规范有穷自动机GFA的基本关系与等价转换;给出了"NFA→FA"等价转换算法与"FA→GFA"等价转换算法,构造性证明了从FA到GFA的存在性,提供了自动机极小化算法的研究基础。     

一种基于位图的多模式匹配算法

为降低自动机类多模匹配算法的空间开销,同时仍保持较低的算法时间复杂度,提出了一种基于位图的空间优化算法.将自动机全部状态按照字典树结构的层数划分,将访问频率较低的后若干层状态对应的转移表压缩存储,并使用位图提高对被压缩信息的检索速度.经过实验和在实际应用环境中的验证,这种改进算法能够大幅降低空间开销,而匹配时间或响应时间基本不变.在模式串的数量达到万条以上规模时,实验表明优化算法能够降低25%～70%的空间消耗.     

基于有限状态自动机的黑白数字图像表示方法

提出了一种用有限状态自动机（FA）来描述黑白数字图像的方法。对一幅给定的黑白数字图像,可以用正则语言来表示它的像素地址,反之,任一正则语言也可以表示为一幅黑白数字图像,即正则语言与黑白数字图像可以相互转化。而由自动机理论原理知,正则语言可以用有限状态自动机等价描述,从而得到用有限状态自动机来描述黑白数字图像的方法。这样就建立了图像与自动机理论这两门学科之间的联系,也为用自动机进行图像压缩奠定了基础。     

有限自动机与多路自动机的关系

简单介绍了多路自动机的定义，分析了多种自动机和有限自动机的关系，包括确定的有限自动机和非确定的有限自动机，并且给出了例子，本文的结论推广了计算学习理论中可有效学习的类的范围。     

基于反学习和正交交叉算子的元胞差分进化算法

提出了一种基于正交交叉算子的元胞差分进化算法. 进化初期采用反学习初始化方法获得初始候选种群,利用元胞结构的局部搜索方法替代控制参数调节差分进化算法的选择压力,从而平衡差分进化算法的探索能力和开发能力,利用元胞自动机的并行演化机制保持种群的多样性,从而避免陷入局部最优. 该算法利用无交叉因子的正交交叉算子,通过多元素重复试验加速种群收敛速度. 对多个典型测试函数的仿真实验结果表明,所提出的算法相较于多个差分进化改进算法具有更快的收敛速度和更好的计算精度.     

有限自动机的正则表达式的范式

强调了用正则表达式表示一个有限自动机的作用,给出了有限自动机的状态的正则表达式的范式,并证明了这种范式的存在性和唯一性,文中还给出了判定一个字符串是否在范式所表示的语言中的算法,以及利用正则表达式的范式求最小自动机的算法。     

适合RM逻辑实现的逻辑搜索和拆分算法

针对以往算法在搜索适合Reed-Muller(RM)逻辑实现的逻辑子覆盖中存在的不足,提出基于不相交乘积项的搜索方法.该方法通过将逻辑函数转化为不相交乘积项的集合,并搜索符合约束条件的不相交乘积项的多数覆盖以及根据乘积项之间的位操作结果,将逻辑函数拆分成二部分,使之分别适合RM逻辑实现和传统布尔逻辑实现.提出的算法用C编程实现,并用MCNC电路测试.实验结果表明,相比于以往的方法,提出的算法能够有效扩大搜索范围,并且具有运行速度快且对逻辑函数的输入变量数量不敏感等特点.     

基于操作条件反射自动机的仿生自主学习方法

提出了基于操作条件反射的仿生自主学习方法,设计了操作条件反射自动机(OCM)的认知模型.与原来的学习自动机相比,该模型增加了状态取向单元,利用"反应-强化"的学习机理,来模拟自然界生物的"随机应变性".设计了OCM的递归学习算法,用于模拟生物的操作条件反射机制,使其具有仿生的自组织功能,包括自学习和自适应功能.通过模拟Skinner鸽子实验和倒立摆平衡控制实验,验证了该模型具有一定的仿生自主学习能力,可用于描述、模拟和设计各种自组织系统.     

一种基于元胞自动机的安全多重图像水印算法

提出一种多重图像水印算法,利用元胞自动机和元胞自动机变换丰富复杂的性质增强水印安全．将图像分割成不重叠的子块,由混沌序号序列决定一个子块中将嵌入哪个图像水印,通过水印私钥对水印进行置乱加密和对子块进行二维元胞自动机变换,然后在低频系数中量化嵌入加密水印．实验结果表明,提出的算法有很好的安全性、不可见性和鲁棒性,多个水印的嵌入和提取互不干扰．     

基于细胞自动机的火焰生成算法

通过细胞自动机方法描述粒子的运动,从而体现气流场的整体扩散特性是一种可变形气流场的仿真方法之一,本文首先将细胞自动机模型引入到火焰现象的仿真中,提出了基于细胞自动机的火焰生成算法,并给出了相应的仿真结果,然后将该算法推广到小块烟雾的生成仿真中,取得了较好的仿真效果。     

多跑道机场起降排序实时优化元胞自动机模型

本文根据多跑道繁忙机场的运行条件和安全要求,以最小化航班总延误损失为目标函数,考虑不同机型性能特点,以NS模型为基础,建立了二维元胞自动机(CA)模型,来解决多跑道机场实时航班动态排序问题。模拟结果表明CA模型能够合理表现飞机起降的运行过程,并得到较优的起降序列,在此基础上,采用基因表达式编程(GEP)对CA模型得到的起降序列进行优化,得到了优异解,与先来先服务算法比较,CA-GEP模型计算时间短,有效减少了延误损失,适合实时流量管制中航班动态排序的决策支持。     

构造正则表达式的Follow自动机并行算法研究

给出了一种从正则表达式到Follow自动机的并行化算法. 先构造正则表达式的Thompson自动机, 再对其消除ξ边,实现Thompson自动机到Glushkov自动机的转换, 然后对Glushkov自动机的等价状态进行合并,从而得到一种规模更小的有限自动机,即Follow自动机,最后以实例模拟其并行转化过程.