基于可逆记忆CA融合时间延迟的图像加密算法研究

针对当前的元胞自动机加密系统不具备记忆功能,使其安全性\加密速度不理想;且目前的图像加密算法都忽略考虑时间延迟现象,无法体现加密的真实过程。对此,提出一种可逆线性记忆元胞自动机(cellular automata-CA)与时间延迟函数,采用二者相融合的加密算法来克服上述问题;并将非线性耦合置乱方法引入算法中。首先迭代一维线性分段映射所得到的一维数组,该数组通过非线性耦合置乱方法后得到一个置乱数组,并利用该数组对初始图像进行置乱处理,改变像素位置;然后将时间延迟引入到Logistic映射中,利用可逆线性记忆元胞自动机的演变规则对二者相融合所生成的时间延迟伪随机数组进行迭代,得到迭代数组。利用该迭代数组根据像素扩散机制对置乱图像进行扩散加密处理,改变其像素值。借助MATLAB仿真软件来验证算法。结果表明:提出的图像加密新算法具有优异的加密性能,加密机制高度安全,其密钥空间巨大,抗攻击能力大幅度提升。     

四阶非负矩阵的逆谱问题

(本文讨论了四阶非负矩阵的逆谱问题,给出了一个四元数组为一个非负矩阵的谱的充分条件。现在我们对四阶非负矩阵的逆谱问题进行讨论。为叙述方便,对四元数组约定:其中是的共轭复数。     

MATLAB中的曲面作图

在三维空间中用MATLAB画出曲面的一般方法是:建立曲面x,y,z坐标的两个变量的参数式,再用MATLAB作图命令画出曲面图形.再对图形加上光照、颜色、灯光、消隐等命令,可以作出非常漂亮的图形。本文还对一些常用的图形给出如何利用MATLAB的矩阵运算与数组运算巧妙作出曲面参数式的例子,并给出两空心圆柱相交及在一个球面中嵌入两个圆柱面的复杂曲面给出作图的例子.     

广义行随机矩阵的逆谱问题

非负矩阵的逆谱问题是:确定一个n元复数组σ=(λ0;λ1,…,λn-1)是某个n阶非负矩阵的谱的充要条件.论文结合Brauer秩1扰动定理和广义行随机矩阵的性质,分5种情形给出了n阶非负矩阵实现n元复数组σ=(λ0;λ1,…,λn-1)的充分条件和构造性算法,并且结合具体实例证实了这些算法的实用性和有效性.     

关于本原Pythagoras三元数组存在的条件

运用实验和归纳的方法,利用Mathematic数学软件观察本原Pythagoras三元数组存在的条件,从理论上论证了Pythagoras三元数组存在的一个必要条件和一个充分条件。     

一类工程数学问题的Matlab处理方法

指出了用M atlab软件的矩阵函数求解线性方程组的方法,对疑难解的线性方程组,分析了产生问题的原因,提出了如何巧用矩阵函数进行问题处理的方法。对大容量数组,例举了数组直方图程序,使大容量数组的处理直观而有效。     

一类特殊规则的二维混合元胞自动机的GOE问题

无前像位形(GOE)是元胞自动机的一个重要特征,它的存在关系到元胞自动机的可逆性。本文主要利用矩阵代数的原理,针对一类二元域上的特殊混合规则的线性二维元胞自动机进行讨论,给出了在不同的情况下,一个位形是GOE的充分必要条件,以及计算元胞自动机中GOE的个数的算法。     

正多面体对称群生成元的计算方法

借助三维正多面体的几何意义,可以直接推导其矩阵生成元,但因在三维空间无法建立真实的正多胞体(regular polytopes,正多面体在更高维空间的推广),该方法难以推广到正多胞体。基于正多面体群的抽象表示,提出了一种纯代数方法计算其矩阵生成元。因该方法完全是符号化的代数计算过程,可以类似推广到高维正多胞体,用于确定高维有限反射群的生成元。     

基于元胞退火算法的网络生存性研究

针对通信网络因链路失效而产生的网络拥塞问题,结合元胞自动机和模拟退火算法提出了一种新的网络生存性评价方法SACA(Survivability Algorithm based on Cellular Annealing).该方法首先给出了网络生存性定义,并且通过元胞演化规则来改进模拟退火算法中的变异和交叉操作,以此获得网络剩余数据传输量.同时,利用NS2和MATLAB进行仿真实验,深入研究了网络有效性与失效边数等影响因素之间的关系.结果表明,相比于其它算法,SACA算法具有较好的适应性.     

改进遗传算法在车间调度问题中的应用

为了解决遗传算法在求解部分柔性作业车间调度问题中寻优能力较弱以及加工时间和机器矩阵编写繁琐的问题,提出一种新的交叉操作和基于元胞数组的解码方式,在遗传操作的解码操作步骤加入随机算子,以保证机器选择的随机性;在选择操作步骤中引入保优策略避免优质解的丢失,加快种群收敛速度;采用一种新的单点交叉方式,增强算法的寻优能力;以最...     

根据算子方程得到矩阵方程的新方法－基函数展开法

矩量法在计算电磁学中占有重要地位。矩量法是选择适当的基函数和权函数，进而得到矩阵方程。但该方法得到的阻抗矩阵是一个满阵，在复杂电磁学问题中，不论是阻抗矩阵填充还是求逆都会花费大量时间。提出了一种根据算子方程得到矩阵方程的新方法－基函数展开法，并给出应用该方法的一个例子。可看到该方法中不需要选择权函数，且阻抗矩阵是一个对角阵，从而大大节省阻抗矩阵填充时间和求逆时间。     

数字信号处理的新方法

介绍了一种新的数字信号处理方法——ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法。叙述了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法的基本原理、矩阵的ｍｏｏｒｅ－ｐｅｎｒｏｓｅ广义逆或伪逆以及矩阵的奇异值分解，推导了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法的计算公式，研究了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法在冲击电压数字测量中的抑噪能力，指出了对于指数型和指数振荡型冲击电压，ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法是一种有效的算法，可提高冲击电压数字测量的准确度。     

用度量矩阵加速修改AHP中的判断矩阵

通过分析判断矩阵、一致性矩阵、导出矩阵及度量矩阵的关系，提出一种修改判断矩阵的预测加速修正法．当判断矩阵的一致性较差时，基于度量矩阵中偏离大的元素对判断矩阵一致性的影响较大，通过度量矩阵得出加速修正的步长．每次修改判断矩阵的一对元素即可进行判断矩阵的修正．实例分析表明，预测加速修正法是可行的，且可根据问题的性质，灵活确定修正的步长．     

基于循环矩阵投影的Nyström扩展

不同于采样矩阵近似方法,设计了一种基于随机循环矩阵投影来实现矩阵的近似。首先,利用随机采样得到一个初始矩阵的近似轮廓,然后构造循环嵌入矩阵,将该循环矩阵作为投影矩阵,从而将输入数据空间的初始轮廓嵌入到一个低维的特征子空间上,最后在特征子空间上进行奇异值分解,从而扩展了传统的Nyström方法。与其他典型的矩阵近似方法相比,所设计的Nyström方法具有时间复杂度低、重构精度高的优点。最后通过实验证实了所设计的循环矩阵投影方法的有效性,可以实现对传统Nyström方法的有效扩展。     

基于可能度和误差分析的区间数互补矩阵排序法

给出了区间数互补判断矩阵、均值互补判断矩阵、偏差矩阵等概念，基于可能度和误差分析，提出了区间数互补判断矩阵的一种排序方法。该方法首先利用区间数互补判断矩阵构造均值互补判断矩阵和偏差矩阵，然后基于互补判断矩阵排序公式、误差传递公式和可能度公式，求出区间数互补判断矩阵的排序向量，并对决策方案进行择优。最后通过算例对方法的有效性和实用性进行了说明。     

求解L-矩阵方程组的一种Gauss-Seidel型预条件迭代法

在1991年A.D.Gunawardena等人首先提出了以I＋S为预处理子的Gauss-Seidel型迭代法比基本的迭代法有较好的收敛性.文章提出以阶梯矩阵作预处理子的Gauss-Seidel型迭代法,文中给出了收敛定理并以数值例子说明文章的方法比基本的迭代法及A.D.Gunawardena等人的方法有较好的收敛率.     

连续板自由振动的传递矩阵法

提出了连续板自由振动的传递矩阵法．用解析法导出了板单元的传递矩阵公式，再运用传递矩阵原理建立起连续板的整体传递矩阵公式．该法具有分析简单、计算量小，可在微型计算机上实现的优点．最后，给出了一些计算结果     

矩阵方程AXB+CXD=F的参数迭代解法

目的建立求解大型线性矩阵方程AXB CXD=F的惟一解的参数迭代方法。方法矩阵变换与矩阵特征值分析方法。结果基于矩阵变换方法导出了矩阵方程的等价形式,并构造出参数迭代格式,得到了格式收敛的充要条件。当A,B,C及D为Herm ite正定矩阵时,导出了最优参数和近似最优参数的计算公式。结论建立了求解大型线性矩阵方程AXB CXD=F的惟一解的参数迭代方法,证明了参数迭代格式的收敛性定理和特殊条件下最优参数的存在性定理。     

求解一类非线性互补问题的广义模基矩阵分裂迭代法

通过引入新的正对角参数矩阵, 提出了求解$H$-矩阵非线性互补问题的广义模基矩阵分裂迭代法和广义二步模基矩阵分裂迭代法, 取定特殊的正对角参数矩阵和矩阵分裂后, 两种算法都可转化为已有的模基矩阵分裂迭代法, 因此是已有求解线性互补问题和非线性互补问题模基矩阵分裂迭代法的推广. 利用$H$-矩阵的相关性质建立了两种算法的收敛性分析, 在算法收敛的充分条件中, $H$-分裂的假设比已有的非线性互补问题模基矩阵分裂迭代法$H$-相容分裂的收敛条件更弱; 另外, 所得到的正对角参数矩阵的收敛域比已有非线性互补问题模基矩阵分裂迭代法的收敛域更大, 因此收敛性结果是已有算法收敛性结果的推广改进, 这表明新的正对角参数矩阵是有效的.     

哈密尔顿-凯莱定理的应用研究

本文介绍利用哈密尔顿-凯莱定理把矩阵A的伴随矩阵、逆矩阵表示成A的多项式方法，给出求最小多项式的方法；并借助哈密尔顿-凯莱定理给出计算矩阵多项式和矩阵高次幂的一般方法．最后利用哈密尔顿-凯莱定理证明有关矩阵多项式等于零的问题．