基于误差加权哈希的图像检索方法

图像检索技术旨在大规模图像库中准确、快速地检索与查询图像相似的图像。基于此,对误差加权哈希Error Weighted Hashing(EWH)快速近似最近邻搜索算法进行分析,并将其与Locality Sensitive Hashing(LSH)局部敏感哈希、Multi-Index Hashing(MIH)多索引哈希进行分析比较,然后基于误差加权哈希(EWH)算法构建图像检索系统,设计分段哈希索引的结构以及该系统所需要实现的功能模块。     

一种改进逐字二分中文分词词典设计

在研究了多种分词词典机制的基础上,提出一种改进的词典机制.在传统的首字哈希表中增加拼音首字母和次字哈希标志项,在首字哈希表中查询次字的拼音首字母,根据双字以上词的数量决定是否按次字拼音首字母散列到次字首字母哈希表中,以此决定次字的查询方式.在兼顾空间复杂度的同时,缩小次字查询范围能较大幅度地提升高频词的次字的整体查询效率.第3字及其后的字串的匹配仍然采用目前成熟的词典机制.通过实验测试,该机制在增加少量的存储空间情况下,时间效率可提升26%.     

基于DHT的轻量级Chord协议快速搜索的研究

提高P2P网络资源快速定位效率是Chord协议的应用之一.提出了一种基于DHT的轻量级Chord资源快速定位算法.该算法根据节点自身资源被访问次数建立资源管理表并利用哈希函数对资源号有序序列实现相同资源搜索时减少遍历次数,也就加快了热度资源查询与定位速度.仿真实验表明,该算法在小型P2P网络中用来提高资源定位效率是可行的.     

一种改进逐字二分中文分词词典设计

在研究了多种分词词典机制的基础上,提出一种改进的词典机制在传统的首字哈希表中增加拼音首字母和次字哈希标志项,在首字哈希表中查询次字的拼音首字母,根据双字以上词的数量决定是否按次字拼音首字母散列到次字首字母哈希表中,以此决定次字的查询方式在兼顾空间复杂度的同时,缩小次字查询范围能较大幅度地提升高频词的次字的整体查询效率第3字及其后的字串的匹配仍然采用目前成熟的词典机制通过实验测试,该机制在增加少量的存储空间情况下,时间效率可提升26%     

基于对立色与显著区域的紧凑图像哈希算法

为了有效利用图像的颜色与局部信息提高算法识别能力,提出了一种基于颜色信息与显著区域的紧凑图像哈希算法.首先对输入图像进行预处理,然后提取图像的颜色对立色与亮度分量,并从颜色对立色中获取颜色特征,进而对亮度分量按照视觉注意力权重矩阵提取图像显著区域的稳健特征,最后将所有特征联合起来并扰乱得到最终的哈希序列.实验结果表明,所提算法与已有的哈希算法对比具有更好的图像分类性能、较短的哈希长度和较少的运算时间.同时,在篡改检测上具有较好的识别能力.     

多媒体数据内容检测系统关键技术研究

采用感知哈希技术来实现基于多媒体数据库(MMDBMS)的内容查询是目前多媒体数据库管理的主要处理方法之一.该文在感知哈希计算过程中加入哈希表快速匹配,并利用改进的Sobel算子去除边缘特征点,在保证计算结果精度基本不变的前提下,过滤掉大量边缘特征点,提高了系统的整体效率.大量实验结果表明,该方法可对多媒体数据内容进行有效检测.     

基于欧氏距离双比特嵌入哈希的图像检索

提出一种基于欧氏距离的双比特嵌入哈希算法,以欧氏距离来度量二进制哈希编码之间的相似性.该方法可更好地保持原始特征空间的相似性关系,提高检索精度.另外,为了提高欧氏距离的计算速度,利用位操作实现二进制哈希编码欧氏距离的计算.对于64位的双比特嵌入哈希码,所提算法比传统欧氏距离的计算速度快400倍左右.在3个主流图像库上进行图像检索实验,与当前主流量化算法相比,该算法取得了更好的检索结果.     

基于内容结构图的鲁棒图像哈希

为提高拷贝检测系统的鲁棒性和效率,提出一种鲁棒图像哈希算法. 用Gabor变换系数构建图像内容结构图,将它从笛卡尔坐标系变换到极坐标系进行归一化. 将归一化的结构子图加权,求得特征向量,最后通过量化得到二值哈希码. 基于Gabor系数的内容结构图有很强的鲁棒性和独特性,量化中采用的失真哈希码融合和双密钥进一步提升了算法的鲁棒性、独特性、紧凑性. 利用公开数据库分别对所提出的算法和多种代表性算法进行对比实验,比较对象包括非负矩阵分解哈希、形状上下文哈希、圆环分割与不变向量距离哈希. 实验表明,该算法在查准率和查全率方面均表现突出,匹配效率也有大幅提升,整体性能优于对比算法.     

具有复杂网络特性的无线传感器网络的谣言传播机制的查询方法研究

为了降低无线传感器网络的通信开销,减少搜索目标节点的查询次数,以提高无线传感器网络的生存周期;提出了构建具有小世界特性和幂律分布的复杂网络的网络结构,引入谣言传播机制.结合择优连接机制,建立一种新的查询方法.借助GPL模型的拓扑模拟器BRITE产生了不同尺度的仿真网络.针对查询通信开销和算法覆盖度两个重要指标,测试传统的flood-ing算法和本文的方法,结果表明,本文的查询方法的通信开销小于flooding算法的一半,算法覆盖度与flooding算法相当.     

一种基于精确欧氏位置敏感哈希的目标检索方法

针对目标检索问题,常用方案是视觉词典法（bag of visual words,BoVW）,但传统的BoVW方法具有时间效率低、内存消耗大以及视觉单词同义性和歧义性的问题. 针对这些问题,该文提出一种基于精确欧氏位置敏感哈希（exact Euclidean locality sensitive Hashing,E2LSH）的目标检索方法. 首先,采用E2LSH 对训练图像库 的局部特征点进行聚类,生成1 组支持动态扩充的随机化视觉词典组;然后,基于这组词典构建视觉词汇直方图和索引文件,并由tf-idf 算法对词频向量重新分配权重;最后,将目标直方图特征与索引文件进行相似性匹配,完成目标检索. 实验结果表明,相比于传统方法,该方法较大地提高了检索精度,对大规模数据库有较好的适用性.     

基于多重加权树的并行关系数据库系统的查询优化方法

The author investigates the query optimization problem for parallel relational databases. A multi-weighted tree based query optimization method is proposed. The method consists of a multi-weighted tree based parallel query plan model, a cost model for parallel qury plans and a query optimizer. The parallel query plan model is the first one to model all basic relational operations, all three types of parallelism of query execution, processor and memory allocation to operations, memory allocation to the buffers between operations in pipelines and data redistribution among processors.The cost model takes the waiting time of the operations in pipelining execution into consideration and is computable in a bottom-up fashion. The query optimizer addresses the query optimization problem in the context of Select-Project-Join queries that are widely used in commercial DBMSs. Several heuristics determining the processor allocation to operations are derived and used in the query optimizer. The query optimizer is aware of memory resources in order to generate good-quality plans. It includes the heuristics for determining the memory allocation to operations and buffers between operations in pipelines so that the memory resourse is fully exploit. In addition, multiple algorithms for implementing join operations are consided in the query optimizer. The query optimizer can make an optimal choice of join algorithm for each join operation in a query. The proposed query optimization method has been used in a prototype parallel database management system designed and implemented by the author.     

用于联盟链的布隆过滤器优化

布隆过滤器常用于联盟链Hyperledger Fabric状态数据库LevelDB的读性能优化，但布隆过滤器本身存在误报现象，且LevelDB只能对布隆过滤器进行统一配置而无法自适应调整。为此，提出一种单元化的部分计数式布隆过滤器（partial counting Bloom filter,PCBF）构造方案，设计可并行计算的元素插入与查询机制并结合双重哈希及非加密哈希来实现快速插入与查询；基于开启过滤器单元与访问次数构建排序字符串表优先级，使用时间片轮询算法对过滤器单元进行自适应调整，实现了资源的合理分配。实验结果表明： PCBF具有较高的插入效率，并能减少20%左右的误报数量，适用于联盟链的高并发场景。     

基于三维卷积和CLSTM神经网络的水产养殖溶解氧预测

提出了一种基于三维卷积和卷积长短期记忆（convolutional long short-term memory,CLSTM）神经网络的水产养殖溶解氧预测模型。首先,将输入向量及其转置相乘形成一个单通道矩阵,把一定时间段内的单通道矩阵堆叠成一个立方体作为输入数据;然后,将输入数据进行连续两次三维卷积来细化溶解氧相关因素的特征,并删除池化层以简化计算;最后,将三维卷积抽取的特征结果输入CLSTM模型以提取时间维度的信息,在全连接层根据梯度下降算法将数据反向更新。采集湖北省襄阳市某家特种水产养殖有限公司的实际数据进行实验。结果表明：相比于传统BP神经网络模型、Conv3D、Conv2D,所提出的模型具有更快的训练收敛速度、更高的预测精度和更好的预测稳定性,可以满足实际生产的需要。     

面向医疗区块链的新型轻节点数据查询方法

医疗区块链系统的用户向全节点请求数据时可能被欺骗,而简单支付验证等轻节点数据查询方法面临着存储困难。为解决这些问题,提出了一种面向医疗区块链的新型轻节点数据查询方法。引入具有动态追加能力的Merkle山脉（Merkle mountain range,MMR）,设计基于推荐的可信节点选择和基于采样的可信节点验证的最新有效块获取算法,采取MMR和Merkle树的承诺机制,使得持有一个最新有效块的轻节点用户能够验证全节点发送的医疗数据。此外,还将该方法扩展应用于联盟链。分析和实验表明,所提方法的时间开销和空间开销均在较低的范围内。     

基于可编辑区块链的指纹识别系统

指纹识别系统已广泛应用于门禁、支付、公安等领域。现有系统一般将原始指纹图像或特征存储于数据库,以此对用户的身份进行识别或认证。数据库中的指纹数据存在被盗取或篡改的风险。为解决这一问题,本文提出一种基于可编辑区块链的指纹识别系统。首先搭建私有链环境,实现多节点集群互连,然后计算指纹哈希并将其存储于区块链。为了方便管理员对指纹识别系统中的用户进行更新,本文利用变色龙哈希算法对所构建的私有链区块体中数据计算哈希。拥有变色龙哈希私钥的管理员可对区块体中的信息进行编辑,从而在不改变区块链结构的基础上实现对用户指纹数据的删除或修改。实验表明,所提出的系统具有良好的实时性,且指纹识别准确率高。     

一种基于星体特征值的全天星图识别法

为了解决全天三角形星图识别法运行时间较长的问题,提高星敏感器测量飞行器姿态的实时性,提出了一种基于星体特征值的全天星图识别法。该算法根据星敏感器捕获星体的原理,分析了星体附近区域的特征信息,采用星体特征值作为星体的匹配因素,并建立了基于星体特征值的全天星图识别法模型。仿真过程选择标准天文星表来提供星体数据,并从中抽取13332颗星体构成候选星表,来对算法进行仿真。仿真结果显示:与传统的全天三角形星图识别法相比,该算法具有更短的运行时间和更高的星图识别率。     

基于事务线索树的一次扫描关联规则增量挖掘算法

首先将事务数据库压缩存储到一棵事务线索树(TT-tree)的结点上，并建立这些结点的索引表，然后寻找结点索引表的最后结点到根结点的全部路径，这些路径及路径的交集包含了用于挖掘关联规则的频繁集，该算法只需扫描事务数据库一次，由于采用了逆向搜索TT-tree的方法,搜索的时间开销非常少，该算法可以挖掘中短模式的海量数据，具有很好的伸缩性,同时该算法具有增量挖掘的功能，通过大量的实验数据进行比较。该算法的速度约是Apriori算法的10倍。     

基于机群系统的并行多连接查询优化算法

多连接查询优化是并行数据库系统的核心问题。已有的研究工作多集中于连接个数较少的情况,不适用于机群系统中的多连接查询优化。在机群环境中,系统的通信带宽是一种瓶颈资源。提出了基于遗传算法的多连接查询优化算法,算法考虑了关系的存储信息和网络的通信代价,有效地利用了机群系统中的资源。实验结果表明,算法具有良好的性能,能够提高多连接查询的执行效率。