海量Web搜索引擎系统中用户行为的分布特征及其启示

统计分析了大规模搜索引擎系统的用户行为的分布特征.结果表明,用户查询内容和URL点击表现出明显的局部性;用户查询的分布符合幂函数的特征并具有良好的自相似性.基于上述规律,设计了查询cache,比较了FIFO,LRU及带衰减的LFU等3种cache替换策略.然后,基于用户行为考察了海量网页信息的分布特征,并利用URL的入度、镜像度、目录深度等网页参数与用户行为反馈后的相关度的方差分析,阐明了其对优化搜索引擎系统定序算法（ranking algorithm）的启示.     

P2P环境下的基于多种用户共享行为的防污染方案

P2P环境下的文件污染问题威胁着系统的安全性和可用性,甚至可能导致系统消亡.当前的信誉机制和基于文件特征等防污染方案存在未考虑多种用户共享行为、难以获得大量原始数据和版本发布初期恶意欺骗等问题.本文首次发现用户共享习惯差异性、用户特别长时间保留个别文件等多种用户共享行为,并分析其对防污染方案的影响.提出了基于多种用户共享行为的防污染模型,减弱了多种用户共享行为干扰和版本发布初期恶意欺骗等问题.设计了结构化P2P网络下低开销的实现机制,自动收集大量用户共享文件信息,解决了难以获取大量原始数据的问题.文中还给出了系统参数配置方案.基于真实系统运行日志的模拟实验证明该方案能够准确、快速地区分出虚假文件,降低虚假文件下载次数,保证接近100%的真实文件下载比例,有效抵抗文件污染的攻击.     

低轨道(LEO)宽带卫星网络最短路由优化算法

宽带卫星网络不仅能提供全球范围内的覆盖而且能提供广泛多样的不同种类和服务质量的数据通信业务，由低轨道（LEO）卫星簇组成的星座网络由于具有较短的端到端的时延以及更宽的带宽的优点，越来越为人们所重视，但针对LEO卫星星座网络而特别设计的简单有效的路由算法却是急待解决的问题，从LEO卫星星座网络抽象出一种新颖的三维球面网格拓扑结构，即蜘蛛型拓扑网络（SWTN），并提出了基于SWTN的分布式分组路由算法，本算法具有非常低的星上计算复杂度以及不需要星上路由表的特点，非常适合星上处理，通过仿真可以得到本路由算法的性能。     

基于干扰温度的频谱感知算法研究

干扰温度机制是认知无线电的频谱感知方式中的一种.为了进一步提高干扰温度的效率和效果,对基于干扰温度的感知技术进行了分析和研究.对比了多窗谱估计方法和Welch方法,并采用一种基于神经网络的多窗谱结估计合奇异值分解算法.仿真结果表明,多窗谱估计方法优于Welch方法.基于神经网络的多窗谱估计结合奇异值分解算法,降低了干扰温度估计算法的复杂度,同时能够适应频谱环境时变的特性.     

多输入多输出系统中基于长方阻塞矩阵的酉多级Wiener降秩联合检测算法

针对传统均衡算法复杂度高、收敛速度慢的问题,提出了一种基于长方阻塞矩阵的多级Wiener降秩联合检测算法,其中的多级Wiener滤波器通过相关相减结构来实现,即酉多级Wiener滤波器.该算法选取酉多级Wiener滤波器阻塞矩阵中的一个长方子阵作为阻塞矩阵,使得酉多级Wiener滤波器前向递推分解中接收信号向量的维数逐级降低,从而在降低了均衡的迭代复杂度的同时,加快了算法的收敛速度.理论分析和仿真结果表明,基于长方阻塞矩阵的酉多级Wiener联合检测算法具有复杂度低、收敛速度快的优点.在具有4根发射天线、8根接收天线,并且采用BPSK调制的V-BLAST(vertical Bell labs layered space-time)系统中,采用本算法仅用基于酉多级Wiener滤波的均衡算法一半的计算复杂度在高信噪比处即可达到与其相同的误码性能.     

逼近最大似然(ML)性能的降维VBLAST检测算法

在多输入多输出系统中,空分复用是一种获得系统通信容量的有效方式.BLAST(Bell-labs layered space time)是空间复用方式的典型代表.其中VBLAST应用最为广泛,它的检测算法有ML,ZF-DFE,ML-DFE等.本文在以上几种算法的基础上,讨论了信道相关性对检测性能的影响,提出了一种接近ML性能的低复杂度新算法--HPML算法.仿真表明,HPML在获取接近ML性能的同时有效的降低了算法的复杂度.     

基于量子Grover算法的VBLAST系统信号检测

VBLAST系统中最大似然检测具有最优的检测性能,但是计算复杂度是一个NP难题．将量子Grover算法及Grover-Long算法用于VBLAST系统最大似然检测中,对算法的复杂度和性能进行了仿真分析,仿真结果表明Grover检测算法不仅能够对计算复杂度起到平方加速的效果,而且算法的检测性能逼近最大似然检测性能．     

结合搜索空间划分和抽象进行LTL模型检测

在应用模型检测于工业系统时,状态空间爆炸仍然是一个主要的障碍.基于抽象的方法在克服状态空间爆炸方面取得了很大的成功.提出一种结合搜索空间划分和抽象的方法来降低模型检测的空间复杂度.划分依赖于每个所分划的搜索空间的表达.特别地,划分可以逐步求精以获得更好的空间消减.从数值实验看,这种搜索空间划分和抽象的结合在基于内存的需求上能提高验证的效率,同时能得到比单独使用其中一种方法更好的效果.     

基于函数调用路径的软件实现与设计一致性验证

软件系统开发完成后,验证其是否完成了软件设计说明书的所有功能并且与设计算法一致,是软件测试的一项重要工作.通过人工遍历分析源代码来完成实现与设计的一致性验证是复杂费力的,并且需要测试人员具备丰富的编程经验和较强的算法分析能力.论文提出了一种基于函数调用路径的软件实现自动验证方法.从设计文档和源代码两个方面出发,分别分析其函数调用关系,提取函数调用路径,生成功能簇模型.其中文档方面通过人工理解设计文档,确定函数调用关系,然后自动生成标准功能簇模型;源代码方面通过静态分析,自动获取函数调用关系,提取功能点特征,利用这些特征提取功能点的具体实现算法,自动生成软件的实际功能簇模型.对比两个功能簇模型,验证软件实现与设计的一致性.实验结果表明：算法能够准确获得软件系统的功能结构及实现算法特征,对软件实现与设计的一致性做出有效判定,为软件实现与设计的一致性自动化测试提出一种新的思路.     

BLAST结构ML检测简化方法分析

MIMO无线通信系统中,BLAST结构ML检测性能优于其他检测方法,但这是以增加检测复杂度为代价的．文中提出一种ML的简化算法——RML算法,该算法使用ML和ZF联合检测,理论分析及仿真均表明,在检测性能相同的情况下,RML复杂度比ML的复杂度要低很多．     

一种对程序故障行为和失效行为的聚类有效性验证方法

分析软件自身故障在软件运行过程中的行为规律是分析＂故障—错误—失效＂链式效应的基础.但在研究软件故障行为特征时面临的关键问题是故障行为集合的庞大与复杂.因此,如何约简故障行为集合是研究故障行为规律的基本前提.＂当两个程序具有相似的基本属性时,其故障行为和失效行为也具有相似性＂这一推断为约简故障集提供了良好的依据,但尚未得到验证.本文核心工作即验证该推断的正确性.为此,首先提出一种针对程序基准行为、故障行为和失效行为的表征方法;其次提出一种考虑最佳聚类数的程序行为聚类方法;最后设计一组基于故障注入的程序行为聚类实验,用以验证前述推断的正确性.其中,实验分别以计算密集型程序（SPEC CPU2000和SPEC CPU2006基准程序）和I/O密集型程序（IOZONE、DEBENCH等）作为目标程序集.实验结果表明,（1）程序行为的表征方法和聚类方法具有合理性和有效性;（2）以程序基准行为聚类结果为依据的故障行为和失效行为的聚类质量良好,以此验证了推断的正确性.     

协同多点传输中迫零预编码和天线选择技术

MIMO无线传输技术极大地提高了系统的容量,在实际通信系统中,整个网络是一个干扰受限的系统,小区间干扰对MIMO系统传输的影响是显著的,每个相邻小区的基站天线都可以看成一个干扰源．由于基站端数据处理能力的提升和回程容量的增加,多个小区协同多点传输技术引起了人们的广泛关注．目前的大部分工作都是集中于研究系统的容量（吞吐量）,而在实际系统中,每个用户的接收等效信噪比（即公平性）对系统的性能如误帧率等有重要的影响．对于每个用户为单天线的情形,研究了总功率受限和每天线功率受限下采用迫零预编码的系统容量和公平性．对两种功率约束条件下的公平性进行了分析,得到了公平性算法的闭式表达式．当每个用户为多天线的情形,为了降低计算的复杂度,引入了信道范数最大的接收天线选择算法,把每个用户为多天线的情形转化成等效的每个用户单天线情形,推导的每用户为单天线的公平性算法仍然适用．仿真结果显示,采用迫零预编码的多小区协作可以使系统性能显著提升．在相同的迫零预编码下,不同的功率分配策略对系统的容量和公平性有显著的影响．和用户为单天线相比,采用天线选择算法可以提升系统的容量和公平性．考虑了用户公平性时的吞吐量和最大系统吞吐量之间的折中关系,并给出了仿真结果．     

无线终端网络配置的图形用户界面设计与实现

根据目前宽带无线移动终端的发展所提出的新要求,针对用户较为关心的图形界面系统,提出并设计了一套基于ARMLinux嵌入式系统的网络配置的图形用户界面,旨在配置具有自主知识产权的IEEE802．11g无线网卡芯片。运行测试表明,该界面具有占用资源少、性能稳定可靠、便于移植等特点。     

区域运输走廊与城市群的互动耦合分析

首先将本文研究的区域空间范围界定在"城市群"这个中度空间尺度范围内,定义了运输走廊的含义;采用"廊道效应"分析运输走廊对所在地域的影响作用,包括流通效应和场效应;阐述了区域运输走廊与城市群发展演化阶段的关系,以及与城市群空间结构的关系;指出区域运输走廊的出现是城市群形成的重要标志,网络化空间结构的城市群对应的运输系统是以多条运输走廊为骨架的网状布局;并详细描述了区域运输走廊与城市群互动耦合的运作方式。     

信息系统功能增强的多活性代理方法研究

本文在现有多活性代理复杂信息系统理论及其方法的研究基础上,进一步阐述了多活性代理理论体系的基本概念、活性代理的内涵;提出了活性度的概念、特性以及表征;基于活性度的研究,讨论了通过代理活性保持、协商协调增强信息系统的活性方法.首先,从组成复杂信息系统的集合、空间等概念出发,明确了多活性代理复杂信息系统理论体系所涉及的基本概念,以及这些基本概念之间的关系;其次,根据复杂信息系统功能层次上特点与活性自组织机理,提出了代理活性度的概念,并详细探讨了代理活性度的特性、表征及应用实例;同时,从活性的丧失、感知、调整以及判断决策等几个方面给出了多活性代理复杂信息系统活性保持策略;最后,本文详细探讨了多活性代理功能保持的协商协调机理、方法.上述研究成果进一步完善了多活性代理理论体系,并初步给出了代理活性和系统活性的定量表征表示方法,为进一步开展多活性代理复杂信息系统的理论和应用研究奠定了基础.     

遗传算法求解随机用户平衡模型

分析了随机用户平衡分配的算法还有很大的改进余地。用遗传算法求解Akamatsu建立的随机用户平衡模型，为随机用户平衡分配的求解提供新的途径。在一个小型测试网络上对遗传算法的求解进行了说明。     

基于交通流特征的可变信息板布局优化方法

为了引导交通流的合理分布并确定城市路网中可变信息板的布局方案,本文提出了一种基于路段交通流特征信息量评估的可变信息板布局优化方法。利用图论对城市路网进行描述,建立了基于信息熵的路段交通流特征信息量评估模型。并结合实际路网的拓扑结构特性,设计了可变信息板布局方案的初步生成方法。12节点的网络实例验证显示:该布局方法是有效的,且便于交通管理者所理解。同时,提出的交通流特征提取方法具有较强的应用性,可为道路规划与安全评估提供基础信息。     

一种基于多维DHT空间映射的P2P安全拓扑方案

基于DHT（distributed Hash table）的分布式检索和路由算法凭借其良好的分布性、自组织性、可扩展性等优点，正成为国际上结构化P2P（peer—to—peer）网络研究和应用的热点．但相对于传统的C／S fclient／server）网络，P2P网络的非中心化特点以及网络中节点较强的自治性和动态性，使得节点实施恶意行为的可能性大大增加，这令DHT对节点安全性的要求很难得到满足．本文提出了一种基于多维映射机制的安全DHT协议，该机制通过对标识符进行按组划分，将P2P网络中的节点映射到一个多维空间，并通过设计合理的路由算法，使安全工作定位到相对简单的节点区域内进行．理论分析和实验结果表明，本机制能够简化现有DHT安全机制，有效抑制恶意路由行为，提高资源搜索成功率．     

网络在线交易动态信任计算模型与信誉管理机制

当前,在C2C网上拍卖交易领域,各种各样的恶意行为层出不穷,信任缺失信誉欺诈现象非常突出,因此,如何建立有效的信任机制已成为亟待解决的问题.在分析现有网络信任交易机制局限性的基础上,针对网络交易信任问题的动态性、匿名性、虚拟性等特点,提出一种基于多Agent系统的网络交易动态信任计算模型与信誉系统.模型包括3部分:第一部分为用户时域的信任度,旨在着重近期历史信誉状况对现期信任度的影响,激励用户采取一致的合作策略;第二部分是对信誉反馈评分的加权平均计算,权重部分主要引入了信誉反馈评分人的信任度(反馈评分的可信性)、交易价值(防止"信誉榨取")、时间折现("防范信誉波动")等因素;第三部分为社区贡献加权,旨在根据某一时域内,一用户对社区其他成员所采取的行为情况,增加或减少此时该用户的信任值,达到孤立信誉反馈提交、惩治欺诈行为的目的.建立了事前开展防范、事中进行协调、事后给予惩罚三位一体的欺诈约束机制,保障网络在线交易的安全性.理论分析和实验验证表明该机制能有效解决三方面问题:解决难以防范投机用户小额积誉、大宗榨取的问题;有效防止会员通过虚假交易或伪造身份进行欺诈;降低网络交易平台仲裁的工作量.     

拟南芥基因组中注释为小檗碱桥环酶基因的分子克隆及异源表达

小檗碱桥环酶(BBE)催化(S)-牛心果碱((S)-reticuline)中N-CH3与分子内苄基部分中羟基的邻位芳香碳之间C-C键的形成,该酶属于双共价黄素蛋白家族,是苄基异喹啉类生物碱向小檗碱类生物碱转化的关键酶.迄今,在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中尚未发现复杂生物碱,但其基因组测序结果表明拟南芥含有众多可能与复杂生物碱生物合成相关的基因,其中与BBE类似的基因有12个.基于与已知功能的BBE及拟南芥中BBE序列的分析,选定拟南芥中4个注释为BBE的编码基因为目的基因,设计特异引物,从拟南芥cDNA中扩增并克隆到pGM-T载体中,筛选重组子,测序并分析,获得了4个BBE目的基因,分别为AT2G34810、AT5G44400、AT5G44410和AT5G44440.将上述基因克隆至表达载体pET-28a或pET-30a中,分别转入大肠杆菌Rosetta(DE3)中,IPTG诱导实现了上述基因的异源表达.