用于虚拟可重构结构的随机数产生算法研究

为了提高虚拟可重构结构中演化算法的性能,研究随机数质量对算法收敛速度的影响.对比测试了四种不同的随机数产生方法:线性反馈移位寄存器、多重线性反馈移位寄存器、细胞自动机和多重细胞自动机.通过演化2-bit乘法器、2-bit加法器和4-bit奇偶校验函数,对比了4种随机数产生算法的性能.实验结果表明,LFSR算法的性能在演化成功率、演化速度上优于其他随机数产生算法.     

二维可控细胞自动机伪随机序列发生方法研究

提出了一种新的细胞自动机———二维可控细胞自动机。根据二维可控细胞自动机的性质,提出了一 种具有梯型结构的二维可控细胞自动机的伪随机序列发生方法。计算机模拟表明,具有梯型结构的二维可控细 胞自动机伪随机序列发生器实现简单,产生的序列具有速度高、统计特性好等优点。新的细胞自动机在对称密 码学中有广泛地应用。     

基于双混沌映射的序列密码算法研究

混沌系统具有对初值敏感、长期不可预测和伪随机性,在密码学中具备良好的应用基础.针对单混沌系统因计算机有限精度效应容易产生的混沌退化,必须应用一种双混沌映射的序列加密算法.该算法生成的序列符合局部随机性统计检验要求,具有良好的加密性能.     

蚁群算法元胞自动机模型应用

提出一种基于元胞自动机理论的蚁群算法模型.将元胞自动机和蚁群算法结合用于解决基于离散数学的移动机器人路径规划问题.试验结果显示,采用基于元胞蚂蚁的算法进行路径规划求取的状态解构型和数值解收敛都能符合应用要求,用蚁群算法元胞自动机模型求解路径规划问题是可行的.     

伪随机序列发生器的研究与实现

研究了伪随机序列的随机特征,推导出M序列具备伪随机序列的特征,给出M序列的反馈逻辑函数,设计了M序列发生器;分析了测试电路产生的n阶伪随机序列的波形图.通过对测试结果的分析、比较发现,关于反馈移位寄存器的阶数与序列长度关系、码元的游程(该序列的伪随机性)等方面的分析是正确的,验证了该设计的可行性.     

基于Weierstrass函数的随机数发生器

研究了Weierstrass函数∑∞n=0ancos(bnπx)中a,b,x的取值对序列{xn}的随机性的影响;证明了b>1时能够产生具有不可预测性的优良随机序列{xn}.在此基础上设计了一个用于数据加密的随机数发生器.和其他的随机数发生器相比,在保持优良的随机性的前提下,该随机数发生器具有序列不可预测、较大的密钥空间、占用较小的存储空间、算法简单、实现方便等优点.在一定程度上加强了随机数发生器的安全性,符合一个较好的随机数发生器的要求.     

为随机数实现及变换方法研究

随机数在现代生活中,特别是在系统仿真中起着重要的作用。利用自然特性来得到随机数不太实用。因此,需要研究产生伪随机数的方法来满足不同的需求。首先研究生成均匀分布和白噪声伪随机序列的方法,然后给出了根据均匀分布随机序列产生任意概率分布的伪随机数序列的算法。并根据这些算法进行了建模仿真,且对仿真所得的伪随机数序列进行了统计分析,结果表明符合概率分布要求。     

一种改进的伪随机数生成算法及随机性分析

通过对信息安全系统中常用的伪随机数生成算法及其随机性进行分析,比较了不同的伪随机数生成算法实现的优缺点。在此基础上提出了一种将Visual C++中伪随机数生成机制与线性反馈移位寄存器结合起来产生随机数的改进方案,通过数值模拟和对比分析表明,改进方案具有较好的计算性能和随机性。     

具有不可预测性的物理混沌随机序列的产生与随机性统计测试分析

给出了通过几种经典的物理混沌系统,包括Chua’s电路、Lorenz系统、Chen系统,产生混沌随机序列的两种离散化方法.用NIST制定的测试标准对产生的随机序列进行了随机性统计测试分析.分别对不同的物理混沌系统产生的随机序列进行单比特频数测试、游程测试、离散傅里叶变换测试、近似熵测试、累积和测试,并进行了比较分析.实验结果表明:物理混沌序列要比算法混沌序列随机性更强,不同序列之间的随机性差异可以通过NIST测试得到体现.在三种经典电路中,建议选择Chen混沌系统的电路做为混沌随机序列发生器.     

蚁群神经网络在变压器故障诊断中的应用

针对蚁群算法收敛速度慢的问题, 提出了一种改进方法, 通过为蚁群算法增加一种收敛因子, 使其在信息素的全局更新中为每次迭代产生的最优路径赋予额外的信息素增量, 降低了算法陷入局部最优解的可能性。分析了改进蚁群算法的收敛性, 并对其寻优能力进行了测试, 结果表明, 改进蚁群算法具有较强的寻优能力和较快的收敛速度。用改进蚁群算法优化神经网络并将其应用于变压器的故障诊断, 与BP神经网络诊断结果对比, 蚁群算法优化神经网络具有更快的收敛速度和更高的诊断精度。     

基于蚂蚁路径的IDDT测试生成

始于90年代的瞬态电流测试（IDDT Testing）法可以检测出传统的电压测试法和稳态电流测试法所不能检测出的集成电路故障。瞬态电流测试产生需要一次产生两个或两个以上向量。其测试向量产生比较复杂,寻找高效的测试向量产生算法对提高测试效率具有重要意义。提出了一种基于模拟测试的蚂蚁路径瞬态电流测试产生算法。通过蚂蚁算法的自适应与正反馈的特点,寻找出一条测试集成电路故障的最佳路径,该算法思想简单,易于实现。通过SPICE模拟验证表明测试产生的结果是有效的。     

Ant Colony Optimization with Potential Field Based on Grid Map for Mobile Robot Path Planning

For the mobile robot path planning under the complex environment,ant colony optimization with artificial potential field based on grid map is proposed to avoid traditional ant colony algorithm's poor convergence and local optimum.Firstly,the pheromone updating mechanism of ant colony is designed by a hybrid strategy of global map updating and local grids updating.Then,some angles between the vectors of artificial potential field and the orientations of current grid are introduced to calculate the visibility of eight-neighbor cells of cellular automata,which are adopted as ant colony's inspiring factor to calculate the transition probability based on the pseudo-random transition rule cellular automata.Finally,mobile robot dynamic path planning and the simulation experiments are completed by this algorithm,and the experimental results show that the method is feasible and effective.     

统计测试中操作剖面的一种优化设计方法

为了提高软件统计测试的效率,使用较少的测试资源达到测试目的,对测试剖面进行优化成为必需.采用客户需求和测试需求作为约束,模型静态参数或其他统计质量标准作为优化目标,提出了一种基于约束优化的测试剖面最优化计算框架.通过扩展蚁群算法研究了一种求解优化测试剖面的方法.实验表明,相对于传统的函数最优化方法,使用启发式的蚁群算法具有更好的优化效果,并且更具通用性.在统计测试中使用经过优化的测试剖面可以生成统计意义上符合测试需要的用例集合,提高测试效率.     

基于细胞自动机规则198的单向散列函数

 基于周期边界一维三邻居细胞自动机规则的非线性特性, 结合细胞自动机与传统单向散列函数的优点, 提出一种基于细胞自动机动态参数的单向散列函数设计方法. 在以MD5算法为核心的迭代结构下, 将上一步迭代的输出寄存器值经过规则198演化一次后作为本步迭代的迭代参数, 从而实现了明文消息变化的二次扩散, 并最终输出128比特散列值. 实验结果表明, 该算法对明文的变化极其敏感, 具有强而稳定的混乱和扩散性质及较优的软硬件实现速度, 实用性较强.     

数字检测电路和测试生成算法

提出一种将任意数字组合电路转变为检测电路的方法和检测电路的测试生成算法。对数字电路中所有引线的单固定故障都能产生测试向量，计算量的上限是２（ｍ＿１＋４ｍ＿２）￣２。     

组合电路的随机检测长度分析

超大规模集成电路及所伴随问题的出现,在数据产生和检测方式有效性的分析方面再次引发了对随机检测的兴趣,即网络的输入采用随机方式,在实际应用中可采用线性反馈移位寄存器(LFSR)来产生输入向量。作者分析了在组合逻辑中测试长度与随机检测之间的关系,并讨论了用随机法测试延迟路径的能力。     

细胞自动机与自组织花样的形成

介绍了细胞自动机的基本思想,利用随机指令序列充当“外场”,控制一维细胞自动机中运行多种演化规则,结果发现多种演化规则的运行有利稳定的本地自组织结构的形成。随时间缓慢变化的随机指令序列会造成自组织结构的逐步消亡;控制运行规则的循环序列会使本地稳定的周期模式的数目减少,显露出模式过滤效应。     

PCB布线的元胞蚂蚁算法研究

将元胞自动机思想引入到蚂蚁算法中,提出一种新的进化算法--元胞蚂蚁算法,通过算法的元胞演化机制对信息素的二次分配,有效地扩大了对解空间的覆盖率.将元胞蚂蚁算法应用于PCB布线问题,以路径最短和通孔数量最少化为目标,辅以分布布线、避障规则等手段,最后用Delphi实现.通过对一个实际布线问题的测试,得出了比Protel更好的布线结果.     

耦合触发细胞自动机加密算法研究

该文提出了1种新的耦合触发细胞自动机加密模型。根据耦合和触发细胞自动机的性质，采用相互作用的n个细胞自动机作为一个整体，构造出耦合触发细胞自动机加密系统。计算机仿真结果表明：该算法极大地提高了密钥空间，有效地阻止了蛮力攻击；同时，加密时随机数的引入使得攻击者不可能获得唯一的明文密文对，从而有效地抵御了已知明文攻击和选择密文的攻击。     

用于模式识别的多输入开关电流型模糊处理器

提出了一种用于模式识别的新型多输入开关电流模糊处理器。该处理器是一个模数混合系统。其中，数字部分用于对输入码进行译码，并且产生系统所需的时钟和控制信号，模拟部分用于处理模糊信息并输出识别结果。该系统可以采用分时的方法接收未知模式的多个特征。模糊处理利用加权求和－求大操作，其中综合函数的权重可调，以提高处理器的自适应能力，并拓展其应用场合。侧重于集成电路的模拟程序ＰＳＰＩＣＥ模拟结果表明，该系统性能好、精度高。同时，电路在规模上易扩展。由于采用开关电流技术，该系统电路可以直接采用标准的数字互补型金属氧化物半导体（ＣＭＯＳ）工艺来实现，便于模、数混合集成，易于超大规模集成电路（ＶＬＳＩ）的制作。