基于强局部加权回归算法的软件老化趋势提取_蒋乐天

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增强局部量化模式人脸识别算法

已经广泛地应用在公共安全、信息安全、电子政务和休闲娱乐领域中。随着过去几十年来人脸识别技术的发展，受控环境下的人脸识别问题已经基本得到解决。但是非受控环境下人脸识别的性能仍然受到光照、姿态、饰品遮挡等因素的影响而难以达到理想的效果。总的说来如何提取鲁棒的人脸特征仍然是一个难
研究领域为现代通信技术，语音图像处理技术等。收稿日期： 2016-02-29 修回日期： 2016-04-12
作者简介：李茅（1991—），男，硕士研究生，研究领域为图像处理， E-mail： lmhnsd-1991@；王玲（1962—），女，博士，教授，文章编号： 1002-8331 （2017） 15-0187-04
CNKI 网络优先出版： 2016-06-17, /kcms/detail/11.2127.TP.20160617.1622.066.html
K 均值；关键词：局部二值模式；局部序数模式；白化主成分分析
文献标志码： A
中图分类号： TP391
doi： 10.3778/j.issn.1002-8331.1602-0174
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引言
人脸识别技术由于其非接触性和非强制性的特点
题。早期的研究中 Turk 提出了 Eigenface[1] 方法。该方法应用主成分分析（PCA）对人脸的外表变化用特征脸将人脸特征降维识别，此后的研究中， Belhumeur 在此基础上提出了 Fisherface[2]方法，先应用 PCA 对特征向量进行降维然后在降维子空间使用线性判别分析（LDA）使特征的类内差异减小的同时增大类间差异。后来，研究者发现 PCA 与 LDA 这些基于全局特征的方法对于表情、光照、饰内邻域点间序数信息的特征提取算法。该算法首先以类似 LIOP 编码的方式得到的邻域特征向量，然后应用 k 均值聚类算法降低特征向量的主模数量。同时此聚类过程可以离线进行并且运行十分高效；最终将级联直方图特征作为人脸特征向量。实验结果表明，该方法的鲁棒性和识别率均优于对比算法。最后应用 WPCA 算法既降低特征维数又提升了算法的识别率。

基于改进GSA_BP算法的动态称重数据处理

比较困难。为提高动态称重的精确度，针对动态称重信号处理的方法及应用有很多。在文献［２，３］中提出确定模型分析法，由于影响因素较多，导致模型比较复杂，精度不足；文献［４６］提出ＢＰ网络模型方法，该方法建模过－程简单，但在数据处理中，尤其是非线性问题，容易出现局部最小，易陷入震荡或者早熟现象；文献［７９］将遗传－
·２３４· ７
计算机工程与设计
内，第ｉ粒子在第ｔ时刻所具有的加速度
Ｎ
１５年２０
力搜索算法（Ｐ神经网络的初始权值和ＳＡ，ＢＨ）对ＢＢＨＧ阈值进行优化。实验结果表明，ＢＨ算法的具有优秀的寻优能力，经ＢＨ优化的ＢＰ神经网络在动态称重数据处理上十分有效。
基于改进ＧＢＰ算法的动态称重数据处理ＡＳ－
吉训生，熊年昀＋，荆田田
（）江南大学轻工业过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡２４１２２１
摘要：为提高动态称重数据处理的精确度和速度，研究动态称重数据处理相关方法，提出一种改进的引力搜索算法（Ｐ神经网络进行优化的方法。通过引入改进黑洞因子（ＳＡ）对ＢＢＨ）和自适应惯性权重，提高ＧＡ的搜索能力，优化ＧＳＢＡ－ＢＰ算法、ＧＡＰ神经网络的初始权值和阈值，使动态称重数据的处理速度更快、精确度更高。将改进ＧＳＰ算法和Ｂ－Ｐ、ＧＰ进行仿真对比，对比结果表明，改进的ＧＳＡ－ＢＳＡ具有优秀的全局搜索能力，经其优化的ＢＰ网络对动态称重数据Ｂ的处理结果更加精确、性能更好。关键词：动态称重；引力搜索算法；全局搜索；ＢＰ网络；惯性权重）１中图法分类号：Ｔ７０２７０５３９１文献标识号：Ａ文章编号：００２４（２０１５０３３１０Ｐ－－－：／ｄｏｉ１０．１６２０８ｓｓｎ１０００２４．２０１５．１０．０２５．ｉ７０－ｊ

基于局部分块和模型更新的视觉跟踪算法

基于局部分块和模型更新的视觉跟踪算法侯志强;黄安奇;余旺盛;刘翔【摘要】In order to solve the problems of appearance change, background distraction and occlusion in the object tracking, an efficient algorithm for visual tracking based on the local patch model and model update is proposed. This paper combines rough-search and precise-search to enhance the tracking precision. Firstly, it constructs the local patch model according to the initialized tracking area which includes some background areas. Secondly, the target is preliminarily located through the local exhaustive search algorithm based on the integral histogram, then the final position of the target is calculated through the local patches learning. Finally, the local patch model is updated with the retained sequence during the tracking process. This paper mainly studies the search strategy, background restraining and model update, and the experimental results show that the proposed method obtains a distinct improvement in coping with appearance change, background distraction and occlusion.%针对目标跟踪过程中的目标表观变化、背景干扰及发生遮挡等问题,该文提出一种基于局部分块和模型更新的视觉跟踪算法.该文采用粗搜索与精搜索相结合的双层搜索方法来提高目标的定位精度.首先,在包含部分背景区域的初始跟踪区域内构建目标模型.然后,利用基于积分直方图的局部穷搜索算法初步确定目标的位置,接着在当前跟踪区域内通过分块学习来精确搜索目标的最终位置.最后,利用创建的模型更新域对目标模型进行更新.该文主要针对分块跟踪中的背景抑制、模型更新等方面进行了研究,实验结果表明该算法对目标表观变化、背景干扰及遮挡情况的处理能力都有所增强.【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2015(037)006【总页数】8页(P1357-1364)【关键词】视觉跟踪;局部分块模型;穷搜索;局部分块学习;模型更新【作者】侯志强;黄安奇;余旺盛;刘翔【作者单位】空军工程大学信息与导航学院西安 710077;空军工程大学信息与导航学院西安 710077;空军工程大学信息与导航学院西安 710077;空军工程大学信息与导航学院西安 710077【正文语种】中文【中图分类】TP391.4视觉跟踪作为计算机视觉领域中最困难和最为核心的问题之一，近年来一直是国内外研究的热点[1−4]。

结合LSTM和Self-Attention的滚动轴承剩余使用寿命预测方法

第 36 卷第 6 期2023 年12 月振动工程学报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 6Dec. 2023结合LSTM和Self‑Attention的滚动轴承剩余使用寿命预测方法黄宇1，冯坤2，高俊峰3，李周正2，江志农1，高金吉1（1. 北京化工大学信息科学与技术学院，北京 100029；2. 北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室，北京 100029；3. 中国石油天然气股份有限公司炼油与化工分公司，北京 100007）摘要: 为了构建准确表征滚动轴承退化过程的趋势性健康度指标，提高滚动轴承剩余使用寿命（Remaining Useful Life，RUL）的预测精度，提出了一种结合长短期记忆（Long‑Short Term Memory，LSTM）和自注意力（Self‑Attention）机制的神经网络模型（LSTM‑SA）用于滚动轴承RUL预测。

利用包络解调获得原始信号的包络谱，再将包络谱分段并计算对应频段的皮尔逊相关系数，得到具有单调性和趋势性的退化特征；将退化特征归一化处理后作为LSTM‑SA模型的输入，并利用LSTM自适应提取退化特征时间上的内部相关性以及Self‑Attention对关键信息的筛选，消除无用信息的干扰，挖掘深层次特征，构建健康度指标并得到退化曲线；确定失效阈值，利用最小二乘法拟合退化曲线，预测寿命失效点，实现滚动轴承的RUL预测。

在PHM2012数据集上的实验结果表明，所提出的方法相比于其他文献，平均绝对误差分别降低了43.18%，62.57%和59.44%，平均得分分别提高了10.87%，45.71%和34.21%；在工程实际数据中的实验结果表明，所提出方法的平均预测误差分别比Standard‑RNN和CNN 方法降低了39.58%和74.86%。

关键词:剩余使用寿命预测；滚动轴承；长短期记忆网络；自注意力机制；包络谱特征中图分类号: TB114.3；TH133.33 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2023）06-1744-10DOI： 10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.06.029引言滚动轴承是机械设备中最常见且极其重要的关键零部件。

基于LOG和Canny算子的边缘检测算法

基于LOG 和Canny 算子的边缘检测算法贺强，晏立(江苏大学计算机科学与通信工程学院，江苏镇江 212013)摘要：针对传统Canny 算子抑制噪声和检测低强度边缘能力不足的问题，提出一种将LOG 算子和Canny 算子相结合的边缘检测方法。

采用LOG 算子对图像进行噪声过滤，从以下3个方面改进Canny 算子实现边缘检测：(1)设计高斯滤波核对过滤掉噪声的图像进行边缘增强，使低强度边缘更容易被检测；(2)在M ×N 邻域中计算梯度幅值和方向；(3)将梯度方向结合梯度幅值计算，使梯度幅值在边缘检测中更具依据性。

对增加椒盐噪声的图像进行实验，结果表明，该方法在最大程度抑制噪声的同时，能检测到更多的低强度边缘。

关键词：Canny 算子；LOG 算子；高斯滤波核；梯度核；梯度幅值Algorithm of Edge Detection Based on LOG and Canny OperatorHE Qiang, YAN Li(School of Computer Science and Communication Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)【Abstract 】Aiming at the disability of traditional Canny operator in noise suppression and detecting low-intensity edge, this paper proposes an edge detection method combined LOG operator and Canny operator. LOG operator is used to the picture for noise filtering and Canny operator is improved in the flowing three aspects to execute the edge detection: (1)It designs Gaussian smoothing kernel to intense the edge of picture filtered noise, which makes the low-intensity edge detect easily; (2)Gradient magnitude and direction are calculated by pixels within a M -by-N neighborhood; (3)It integrates gradient direction with the calculation of gradient magnitude, which can be the ground for gradient magnitude in edge detection. Through carrying out a lot experiment for picture increased salt and pepper noise, the method proposed in this paper can not only suppress noise in the largest degree, but also detect more low-intensity edge.【Key words 】Canny operator; LOG operator; Gaussian smoothing kernel; gradient kernel; gradient magnitude DOI: 10.3969/j.issn.1000-3428.2011.03.074计算机工程 Computer Engineering 第37卷第3期V ol.37 No.3 2011年2月February 2011·图形图像处理· 文章编号：1000—3428(2011)03—0210—03文献标识码：A中图分类号：TP391.411 概述边缘检测是图像处理领域中最基本的问题，它的解决对于进行高层次的特征提取、特征描述、目标识别和图像理解等有着重大的影响，因此，被广泛应用与模式识别、计算机视觉、图像分割等众多领域。

基于拉曼光谱数据处理和谱峰识别的变压器油绝缘老化研究

第52卷第8期电力系统保护与控制Vol.52 No.8 2024年4月16日Power System Protection and Control Apr. 16, 2024 DOI: 10.19783/ki.pspc.230997基于拉曼光谱数据处理和谱峰识别的变压器油绝缘老化研究刘庆珍1，张溢1，鄢仁武2(1.福州大学电气工程与自动化学院，福建省新能源发电与电能变换重点实验室，福建福州 350108；2.福建理工大学电子电气与物理学院，福建福州 350118)摘要：针对变压器油的拉曼光谱分析通常受到噪声和荧光背景等的干扰以及谱峰位置难以识别的问题，提出了一种改进的数据处理和谱峰识别算法，用于变压器油老化评估时的拉曼光谱分析。

提出一种自适应Savitzky-Golay 滤波法，引入自适应窗口大小拉曼光谱数据进行去噪处理。

采用改进的多项式拟合算法对去噪后的数据进行去除荧光背景处理，减小荧光背景对拟合结果的影响。

通过数据点与期望的拉曼信号的接近程度为每个数据点赋予权重，以实现更准确的去荧光背景处理。

利用谱峰识别技术判别变压器油的老化程度，采用大小两种尺度高斯窗口判别法来识别谱峰，并结合局部加权信噪比(local weighted signal-to-noise ratio, LW_SNR)来判断疑似拉曼谱峰的真实性。

最后通过实验验证了所提算法在变压器油老化评估中的有效性。

关键词：去噪；荧光背景；谱峰识别；局部窗口加权信噪比；变压器油老化评估Transformer oil insulation aging based on Raman spectral data processing and peak identificationLIU Qingzhen1,ZHANG Yi1,YAN Renwu2(1. Fujian Key Laboratory of New Energy Generation and Power Conversion, College of Electrical Engineering andAutomation, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China; 2. School of Electronic, Electrical Engineeringand Physics, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118, China)Abstract: There are problems in that the Raman analysis of transformer oil is usually interfered with by noise and fluorescent background, and it is difficult to identify the position of the spectral peak. Thus this paper proposes an improved data processing and spectral peak recognition algorithm for the Raman analysis of transformer oil aging evaluation. An adaptive Savitzky-Golay filtering method is proposed, and adaptive window-size Raman spectral data is introduced for denoising. An improved polynomial fitting algorithm is used to remove the fluorescence background processing of the de-noised data to reduce its influence on the fitting results. Each data point is weighted according to the distance between the data point and the expected Raman signal, so as to achieve more accurate de-fluorescence background processing. The aging degree of transformer oil is identified by spectral peak recognition technology, and the spectral peak is identified by the Gaussian window discrimination method with two scales, and the authenticity of the suspected Raman spectral peak is judged by the local weighted signal-to-noise ratio (LW_SNR). Finally, the effectiveness of the proposed algorithm in transformer oil aging evaluation is proved by experiment.This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 51807030).Key words: denoising; fluorescence background; spectral peak identification; local weighted signal-to-noise ratio;transformer oil aging evaluation0 引言变压器油是电力系统中至关重要的电气设备，其绝缘性能与状态对系统的安全运行有至关重要的基金项目：国家自然科学基金项目资助(51807030) 影响，因此，变压器的绝缘检测与老化评估一直是一项重要的研究课题[1-3]。

基于快速傅里叶变换的局部分块视觉跟踪算法

基于快速傅里叶变换的局部分块视觉跟踪算法侯志强;张浪;余旺盛;许婉君【摘要】In order to solve the problems of appearance change, local occlusion and background distraction in the visual tracking, a local patch tracking algorithm based on Fast Fourier Transform(FFT)is proposed. The tracking precision can be improved by establishing object’s patch kernel ridge regression model and using patch exhaustive search based on circular structure matrix, and the efficiency can be improved by transforming time domains operation into frequency domains based on FFT. Firstly, patch kernel ridge regression model is constructed according to the initialized tracking area. Secondly, a patch exhaustive search method based on circular structure matrix is proposed, then the position model is constructed in adjoining frame. Finally, the position of the object is estimated accurately using the position model and the local patch model is updated.Experimental results indicate that the proposed algorithm not only can obtain a distinct improvement in coping with appearance change, local occlusion and background distraction, but also have high tracking efficiency.%针对视觉跟踪中目标表观变化、局部遮挡、背景干扰等问题，该文提出一种基于快速傅里叶变换的局部分块视觉跟踪算法。

联合con-GRU与ATGAT模型的情感分析三元组方法

现代电子技术Modern Electronics TechniqueApr. 2024Vol. 47 No. 82024年4月15日第47卷第8期0 引言自然语言处理是一种专业分析如文本、图像、视频等多种人类语言的人工智能。

自然语言处理分为情感分析[1]、关系抽取[2]等多种具体问题，本文主要研究情感分析问题。

在日常生活中，人们更多关注的是某一个方面的具体情感，传统的情感分析也仅仅是判断出某一个方面的情感，并没有指出文本的方面词表示。

Peng 等人在2020年提出了三元组的概念[3]，三元组是指将方面词、情感词以及情感极性作为一个组合共同输出，是当前情感分析的主要方向。

三元组的示例如下：Sentence1:The environment here is poor,but the food is delicious.Sentence2:Overall,it′s okay.Aspect term:environment,food,NULL Opinion term:poor,delicious,okaySentimental Polarities: negative, positive, positive Opinion Triplets:（environment, poor, negative ）,（food,delicious,positive ）,（NULL,okay,positive ）DOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2024.08.024引用格式：毕晓杰，李卫疆.联合con⁃GRU 与ATGAT 模型的情感分析三元组方法[J].现代电子技术，2024，47（8）：149⁃154.联合con⁃GRU 与ATGAT 模型的情感分析三元组方法毕晓杰1，2，李卫疆1，2（1.昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明 650500； 2.昆明理工大学云南省人工智能重点实验室，云南昆明 650500）摘要：情感分析三元组任务是情感分析任务的研究热点，其目的在于将方面词、情感词与情感极性组成三元组。

人脸老化模拟与PCA算法结合的人脸识别模型

后使用基于人脸外轮廓的局部曲率标准差的个性化脸型匹配算法结合关于形状和颜色的衰老合成模型和
年龄原型的纹理增强合成模型给出了基于个性化原型的人脸老化图像合成方法。接着在传统 PCA 算法的
基础上给出了结合人脸老化模拟的改进型算法思路，从人脸不易变量和易变量的重建两方面入手判定人脸
的相似性，理论上可以较为准确地在跨年龄情况下进行人脸识别。
Appearance-based recognition algorithms；Template-based recognition algorithms；Recognition algorithms using neural network；Recognition algorithms using svm。本文为了便于人脸模型的建立和相关老化和识别算法的提出，我们所使用统一辨识的人物照片为标准位置标准光线的一寸证件照。
hancement synthesis model of age prototype.Then,on the basis of the traditional PCA algorithm,an improved
algorithm combined with face aging simulation is proposed.The similarity of face can be judged from two
在完成对模型的假设后，我们的主要问题转化为了如何在读取两张人物标准照的情况下排除年龄干扰来进行人脸识别。由于年龄问题是我们算法设计的最重要
作者简介院余丰江(1997-)，男，四川省德阳市人，本科，研究方向信息管理与信息系统； * 通讯作者简介院张波(1998-)，男，湖南省邵阳市人，本科，研究方向为计算机科学与技术。

基于ARIMA-RNN组合模型的云服务器老化预测方法

2021年1月Journal on Communications January 2021 第42卷第1期通信学报V ol.42No.1基于ARIMA-RNN组合模型的云服务器老化预测方法孟海宁1,2，童新宇1，石月开1，朱磊1，冯锴1，黑新宏1（1. 西安理工大学计算机科学与工程学院，陕西西安 710048；2. 陕西省网络计算与安全技术重点实验室，陕西西安 710048）摘要：针对云服务器系统运行环境具有非线性、随机性和突发性的特点，提出了基于整合移动平均自回归和循环神经网络组合模型（ARIMA-RNN）的软件老化预测方法。

首先，采用ARIMA模型对云服务器时间序列数据进行老化预测；然后，利用灰色关联度分析法计算时间序列数据的相关性，确定RNN模型的输入维度；最后，将ARIMA模型预测值和历史数据作为RNN模型的输入进行二次老化预测，从而克服了ARIMA模型对波动较大的时间序列数据预测精度较低的局限性。

实验结果表明，ARIMA-RNN组合模型比ARIMA模型及RNN模型的预测精度高，且比RNN模型预测收敛速度快。

关键词：软件老化；云服务器；预测方法；ARIMA模型；RNN模型中图分类号：TP311.1文献标识码：ADOI: 10.11959/j.issn.1000−436x.2021015Cloud server aging prediction method based on hybrid model of auto-regressive integrated moving average andrecurrent neural networkMENG Haining1,2, TONG Xinyu1, SHI Yuekai1, ZHU Lei1, FENG Kai1, HEI Xinhong11. School of Computer Science and Engineering, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048,China2. Shaanxi Key Lab Network Computer and Security Technology, Xi’an 710048, ChinaAbstract: In view of the nonlinear, stochastic and sudden characteristics of operating environment of cloud server system,a software aging prediction method based on hybrid auto-regressive integrated moving average and recurrent neural net-work model (ARIMA-RNN) was proposed. Firstly, the ARIMA model performs software aging prediction of time series data in cloud server. Then the grey relation analysis method was used to calculate the correlation of the time series data to determine the input dimension of RNN model. Finally, the predicted value of ARIMA model and historical data were used as the input of RNN model for secondary aging prediction, which overcomes the limitation that ARIMA model has low prediction accuracy for time series data with large fluctuation. The experimental results show that the proposed ARIMA-RNN model has higher prediction accuracy than ARIMA model and RNN model, and has faster prediction con-vergence speed than RNN model.Keywords: software aging, cloud server, prediction method, auto-regressive integrated moving average model, recurrent neural network model1引言软件老化是影响软件系统可靠性的潜在因素，当长期运行的软件系统存在软件老化现象时，系统将出现性能下降、异常和错误增加，甚至死机[1]。

基于局部类别分析和遗传算法的查询优化算法

基于局部类别分析和遗传算法的查询优化算法蒋然;苗帅【摘要】查询扩展是信息检索中优化查询的一种有效方法.针对信息检索中用户查询关键词与文档标引词不匹配的问题,提出一种基于局部类别分析和遗传算法的查询优化算法.该算法分两个阶段实现:第1阶段对用户提交的查询Qold行扩展,采用基于局部类别分析的查询扩展方法选择查询扩展词构成新查询Qnew;第2阶段对新查询Qnew进行权重分配,采用遗传算法对扩展后的查询进行权重调整得到最优查询向量,再次对测试集中的文档进行二次检索.实验结果表明,该算法比单独使用局部上下文分析算法、局部类别分析算法均有更优的检索性能.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2014(031)006【总页数】3页(P282-284)【关键词】信息检索;查询扩展;局部分析;遗传算法【作者】蒋然;苗帅【作者单位】扬州市职业大学信息工程学院江苏扬州225000;上海安硕信息技术有限公司上海200436【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言全文检索是一种非常有效的信息检索技术，它能帮助人们快速地从海量数据中获得所需的信息。

但由于用户通常在初次检索信息时输入的关键词不够具体或所能够反映的信息量有限，从而导致检索效率的低下。

查询效率成为全文检索系统的一个突出瓶颈。

查询优化的目的是提高信息检索的查全率和查准率。

1 研究现状上世纪70年代至今已提出多种查询优化技术，比较流行的如查询扩展、相关反馈和伪相关反馈等。

上述优化技术在应用中由于检索数据集的巨大且影响检索效率因素多样，效果并不理想。

信息检索中的查询优化属于寻找一个最能表达用户需求的查询，即寻找最优解问题，而遗传算法(GA)作为一种自适应全局优化概率搜索算法，其重要的应用领域就是寻找最优解，由此遗传算法被引入到全文检索领域［1，2］。

文献［3，4］提出一种基于局部类别分析的查询扩展优化算法(简称LCLA)。

在LCLA算法中，重点研究了如何选择扩展词对初始查询进行扩展，但并没有进一步讨论如何更为有效地对扩展后的查询进行权重分配，因此本文结合LCLA算法的优点和基于遗传算法的权重分配方法，提出一种基于局部类别分析和遗传算法的查询优化算法(简称LCAGA)。

一种基于局部多项式回归的气敏传感器模型优化算法

一种基于局部多项式回归的气敏传感器模型优化算法周长林;钊守国;王振义;刘统;梁臻鹤【摘要】Accurate modeling of gas sensing sensor plays an important role in the accurate measurement of gas.Thus, a parameter calibration algorithm is proposed to solve the problem of unstable automatic system caused by gas sensor difference.Then, the relationship between the PSO-BP sensor response and the gas concentration is fitted by the combination of intelligent algorithm, and the two-dimension gas sensing character model is constructed.At the same time, an optimization method of regression analysis for the three dimensional modeling is proposed in order to reduce the temperature effect on mathematicalmodel.Experimental and application results show that the parameters calibration method and the modeling methods improve the accuracy of the original model parameters and system reliability, and provide a high reference value for the preparation and application of gas sensor.%气敏传感器精确建模,为实现气体精确测量发挥重要作用.针对气敏传感器差异造成自动化系统不稳定问题,提出一种参数校准算法.然后基于改进PSO-BP神经网络拟合传感器响应值与气体浓度之间的关系特性,构建出二维气敏特性模型.同时为减少温度对数学模型影响,又提出回归分析三维模型优化方法.实验及应用结果表明,该参数校准方法以及模型优化方法,提高原模型参数精度以及系统可靠度,为气敏传感器制备与应用提供较高参考价值.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】6页(P241-246)【关键词】气敏传感器;智能算法;参数校准;温度补偿【作者】周长林;钊守国;王振义;刘统;梁臻鹤【作者单位】解放军信息工程大学河南郑州450001;解放军信息工程大学河南郑州450001;解放军信息工程大学河南郑州450001;解放军信息工程大学河南郑州450001;解放军信息工程大学河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TP391随着大气环境日趋恶化，为实现对空气有效监控，对于传感技术的要求也日益提高。

针对抗老化门替换技术的关键门识别算法

针对抗老化门替换技术的关键门识别算法易茂祥;吴清焐;袁诗琪;张姚;丁力;梁华国【摘要】为解决现有门替换技术应用中存在的时延仿真不精确和关键门选取冗余问题,对时序分析方法进行改进,通过引入电路内部节点信息,准确预测电路NBTI老化.然后,提出了一种门替换技术应用下的关键门识别算法,定义了表征门电路抗NBTI老化能力的度量公式,将其作为电路老化关键门的识别依据,用于提高关键门识别精度和效率.基于45 nm PTM工艺库和ISCAS85基准电路的仿真结果表明,应用改进门替换技术进行电路抗NBTI老化设计得到的电路时延退化改善率平均值为25.11％,较现有方案提高13.24％,而反映硬件开销的平均门替换率仅为5.82％,明显低于现有方案的11.95％.因此,所提方案仅以较低的硬件开销便可获得较好的门替换技术抗老化效果.【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(048)003【总页数】6页(P411-416)【关键词】负偏置温度不稳定性;门替换技术;时序分析;电路老化;关键门【作者】易茂祥;吴清焐;袁诗琪;张姚;丁力;梁华国【作者单位】合肥工业大学电子科学与应用物理学院,合肥230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,合肥230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,合肥230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,合肥230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,合肥230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TN407随着集成电路工艺尺寸的不断缩小,芯片集成度和复杂度越来越高,电路的可靠性问题备受关注.器件老化、软错误和制造工艺的偏差等是导致集成电路可靠性退化的主要因素.特别是纳米工艺条件下负偏置温度不稳定性(negative bias temperature instability, NBTI)引起的集成电路老化,已成为影响器件可靠性与降低芯片使用寿命的关键因素[1].NBTI效应主要作用于逻辑门中的PMOS晶体管,使晶体管阈值电压发生漂移,造成电路的时延增加,最终引起电路的时序错误而导致电路失效[2].PMOS晶体管的NBTI老化分为2个阶段：当PMOS晶体管负偏置时,其阈值电压绝对值随时间的增加而上升,晶体管处于NBTI受压阶段;当PMOS晶体管正偏置时,晶体管阈值电压部分减小,晶体管处于NBTI恢复阶段.现有的集成电路抗老化设计技术主要包括静态和动态设计技术,前者用于电路处于休眠模式下的抗老化,如输入向量控制(input vector control, IVC)、内部节点控制(internal node control, INC)等[3-5],而后者用于电路正常工作模式下的抗老化,如逻辑重构、逻辑门合并与分解、门电路输入引脚重排等[6-7].在现代低功耗系统芯片设计中,电路模块经常长时间处于休眠(静态)模式,此时电路关键路径上门电路的PMOS晶体管可能经常处在NBTI受压老化状态,导致电路老化加速.由于对电路内部节点的控制能力有限,输入向量控制技术[3]用于规模较大的电路时,其抗电路老化的效果会明显下降.门替换技术属于一种基于内部节点控制(INC)的抗NBTI老化设计技术,通过直接控制电路内部某些节点的逻辑值,达到降低关键路径上关键门受压时间的目的,从而提高电路休眠模式下的抗NBTI老化能力[5].门替换技术可以兼容现有电路设计流程,直接利用标准单元库进行电路的抗老化设计.NBTI老化导致的电路关键路径时延增加是电路失效的主要原因,因此准确识别电路老化关键门并加以抗老化防护设计,是门替换技术应用的首要问题.文献[8]提出一种基于关键路径的老化关键门识别算法,并应用门替换设计技术对目标关键门的输入门实施替换,有效提高关键门的抗NBTI老化能力.然而,现有针对抗老化门替换技术的关键门识别算法研究中,大多没有考虑门替换技术应用可能导致的关键门输出变化对电路抗NBTI老化产生的负面影响.传统的静态时序分析方法[9]未充分考虑休眠模式下电路节点信息对逻辑门老化的影响,导致时序仿真结果存在较大误差.为了准确预测电路老化以识别电路老化关键门,本文提出对静态时序分析方法进行改进,完善了休眠模式下的电路NBTI老化时延仿真.考虑到门替换可能引起关键门输出改变而对电路实际老化产生影响,提出了一种优化的关键门识别算法,用于改进电路抗NBTI老化方案中的门替换技术应用.根据电路老化情况及给定的时序余量约束,对目标关键门实施门替换设计,有效提高了电路抗NBTI老化能力.1 NBTI模型根据界面粒子的反应-扩散机制,当PMOS晶体管处于NBTI受压阶段时,受到界面粒子反应和扩散共同作用,而在NBTI恢复阶段仅受粒子扩散控制[10].若PMOS晶体管长期处于受压状态,根据反应-扩散机制可推导出静态NBTI效应引起的晶体管阈值电压变化量ΔVth计算公式为[10](1)式中,t为工作时间;Tox为氧化层厚度;δ=0.5为拟合参数;A为与空穴密度、温度T、电场强度等相关的参数;C为与温度有关的参数.若PMOS晶体管在受压和恢复状态之间不断切换,其阈值电压变化量的计算公式则需分为2个阶段来分别表示.在受压阶段,有(2)在恢复阶段,有(3)式中,t0和t1分别为受压阶段和恢复阶段的起始时刻;Kv为与温度和电源电压有关的参数;CT为与温度有关的指数函数;Te为与Tox有关的参数;ξ1,ξ2为拟合参数,且ξ1=0.95,ξ2=0.5;n为常量,一般取n=1/6.周期为Tclk的时钟信号施加在PMOS管栅极时,NBTI效应下PMOS管阈值电压变化量与工作时间的关系曲线见图1.根据晶体管输入情况,在任意一个时钟周期Tclk内,受压时间可以为Tclk的0～100%,具体取值与输入信号概率(占空比α)有关.图中,ΔVths,m,ΔVthr,m分别为第m个Tclk内受压阶段和恢复阶段结束时的阈值电压变化量.在式(2)和(3)的基础上,可推导得到动态NBTI效应下的ΔVth计算公式为[11](4)式中,βt为与Tclk,α,t相关的参数.图1 考虑NBTI的PMOS管阈值电压变化[11]由此可得NBTI效应下阈值电压变化量ΔVth与逻辑门时延增量之间的关系式为[12](5)式中,d(v)为逻辑门的固有时延;λ为拟合参数,且1<λ<2;Vth0为晶体管初始状态下的阈值电压;Vgs为受压状态下PMOS管的栅源电压,一般取为-VDD,其中VDD为电源电压.考虑NBTI效应的逻辑门时延可表示为其固有时延与老化引起的时延增量之和,即dage(v)=d(v)+Δd(v)(6)对于多PMOS管的逻辑门,ΔVth取各晶体管阈值电压变化量的最大值.2 现有门替换应用存在的问题门替换技术通过控制NBTI受压关键门的输入逻辑值,降低关键门PMOS管的受压时间,达到缓解电路NBTI老化的目的.然而,应用门替换技术对关键门进行老化防护时,可能会改变关键门的输出逻辑值,进而加重其扇出驱动门的老化.尤其是在门替换技术与IVC技术结合应用时,可能会抵消IVC技术获得的电路抗老化效果,从而降低方案的整体抗老化能力.图2(a)为ISCAS85基准电路中的C17电路结构,对其施加最优输入控制向量{0,1,1,1,1}后,关键门G0和G1仍然处于NBTI受压状态.为此可以采用门替换技术,将关键门G0和G1的输入门G3替换为三输入的与非门见图2(b)),利用的休眠信号S强制控制其输出为1,以缓解关键门G0和G1的静态NBTI 老化.然而,上述门替换也会导致G0和G1的输出值变为0,进而使同样为关键门的G4和G5处于NBTI受压状态.可见,门替换技术在增加局部电路抗老化能力的同时,可能对整体电路的抗老化效果产生不利影响.(a) 门替换前(b) 门替换后图2 门替换对输出信号的影响现有基于门替换技术进行电路抗NBTI老化的设计方案在选取关键门时,忽略了门替换可能带来的关键门输出变化对抗老化效果产生的负面影响,导致关键门防护效果不佳.以文献[8]中的关键门识别方法为例,通过老化权值计算查找到的老化时延关键门往往为多扇出门,门替换导致其输出逻辑变化,可能会加剧其驱动的多个关键门的老化情况.此外,文献[8]在对电路进行老化时序仿真时,并未准确分析和计算休眠模式下电路内部节点的实际NBTI受压情况以及门替换应用后关键门的输出变化,导致仿真实验结果存在较大的误差.3 考虑节点信息的电路老化预测老化引起的集成电路时延性能退化与电路设计的约束条件以及电路的运行状态有关.传统的静态时序分析工具在预测电路老化时延变化时,往往是首先利用NBTI老化预测模型对各种单元门(如非门、与门、或门等)的时序特性进行表征,建立包含NBTI时延退化特性的门单元库,然后将门单元库和目标电路网表作为输入,执行简单快速的时序分析,从而得到考虑NBTI效应的电路时延性能退化[9].这种方法虽然简单快速,但精度较低.本文对传统的电路NBTI老化预测模型进行改进,根据目标电路的运行状态以及输入情况,分析计算了电路内部节点老化的相关信息,如活动模式下节点信号占空比、休眠模式下单元门的受压概率等,并利用这些信息计算电路内部各逻辑门的时延增量.具体而言,首先利用式(1)和(4)计算NBTI效应下PMOS晶体管的阈值电压变化/ΔVth/;其次,利用式(5)计算各种逻辑门老化后的传输时延增量;然后,遍历电路中所有路径,计算输入到达电路各输出端的时延(即路径时延TP),取其中的最大路径时延作为电路传输时延.假设电路包含m个输出端,则0时刻(未老化条件下)的电路传输时延为D=max{TP1,TP2,…,TPm}(7)考虑NBTI老化效应,t时刻的电路传输时延为DA=max{TP1A,TP2A,…,TPmA}(8)式中,TPi和TPiA分别为电路中第i条关键路径未老化和老化后的路径时延.电路老化时延增量表征t时刻NBTI老化引起的电路传输时延变化量,其计算公式为ΔD=DA-D(9)4 抗老化门替换技术的优化与实现4.1 关键门识别算法不同逻辑门的单元结构存在差异,应用门替换技术对逻辑门进行抗NBTI老化防护所取得的优化效果也各不相同.因此,基于门替换技术的电路抗NBTI老化方案设计中,需要在应用门替换技术进行防护前,从关键路径中定位出优化效果较好的目标关键门[13].传统关键门识别方法直接选取关键路径中老化时延增量较大的逻辑门作为目标关键门,但由于约束条件不够全面,导致关键门识别存在偏差,电路老化防护效果不佳.为提高关键门的识别精度,改进基于门替换技术的抗老化方案,在识别关键门的过程中除了需要识别老化时延增量较大的逻辑门,还要综合分析应用门替换技术防护关键门后输出变化对电路整体老化的影响.为此,本文提出了如下的表征门电路抗NBTI老化能力的度量公式：(10)式中,Mi表示应用门替换技术对逻辑门Gi进行防护所能得到的电路老化防护度量值;Pi为经过逻辑门Gi的关键路径;Scp为电路关键路径集合;Δdvar,Pi为门替换应用前、后关键路径Pi的时延变化量,即(11)式中,ΔDPi和分别为经过逻辑门Gi的关键路径Pi在应用门替换防护前、后的老化时延增量.一般情况下,Mi值越大,说明逻辑门Gi对减小电路老化时延增量的贡献越大,即对电路的老化缓解效果越好.通过将逻辑门Gi加入关键门集合Scg中,并应用门替换技术对其进行防护,实现电路的抗NBTI老化设计.本文针对抗老化门替换技术的关键门识别算法见算法1.算法1 关键门识别算法输入：载入Scp,D,DA和时序余量q.输出：关键门集合Scg.初始化ScgWhile DA>D(1+q%):计算Scp中所有路径老化后时延TPiA=∑dage(v),v∈Pi求解Scp中的最大时延路径PmaxTPmaxA=max{TP1A,TP2A,…,TPnA}计算关键路径Pmax中所有逻辑门的Mi通过Mi查找关键门Gi并放入Scg中应用门替换技术对关键门Gi进行防护更新Scp中关键路径老化后的路径时延TPiA计算电路老化后传输时延DADA=max{TP1A,TP2A,…,TPnA}End While输出关键门集合Scg4.2 基于门替换技术的电路抗NBTI老化方案设计将考虑电路内部节点信息的老化预测模型和关键门识别算法引入门替换技术的关键门防护设计中,形成改进的电路抗NBTI老化设计方案.方案流程如下：① 对电路网表进行逻辑仿真,得到包括信号占空比和受压概率等电路内部节点相关信息.② 将电路网表和得到的内部节点信息作为抗老化设计方案的输入,使用老化预测模型对电路进行考虑NBTI老化效应的静态时序分析,获得每条路径的老化时延,从中提取出不满足时序约束的路径构成关键路径集合.③ 使用基于度量抗老化效果的关键门识别算法,对关键路径中的逻辑门进行门替换应用效果评估,并从最关键路径中选取对抗NBTI老化效果贡献较大的关键门,对其完成抗老化门替换防护.④ 重复步骤①～步骤③,直到最关键路径(即电路)的传输时延满足电路设计时序约束,或者最关键路径中不再有逻辑门可以通过门替换防护达到优化电路时延目的时,流程结束.门替换技术应用会引起被替换逻辑门结构变化而带来额外的时延开销,导致一些非关键路径可能变成关键路径.因此,在方案的迭代过程中,需要重新分析每条路径的老化时延,并更新关键路径集合.本文方案在每次应用门替换防护后,需重新执行电路的时序分析以获取变化的路径时延.为降低算法的时间复杂度,每次迭代过程中实际只对经过前一次防护的目标关键门路径执行时序分析.5 实验结果与分析仿真实验中,针对45 nm PTM标准单元库和ISACS85基准电路,采用C++语言编程实现时序分析和门替换算法,仿真实现抗老化设计流程.其中,基准电路的网表是利用Synopsys公司DC综合工具生成的,网表中只包含反相器和2-4输入的与非门、或非门等7种类型的基本逻辑门单元.具体实验参数设置如下：电源电压VDD=0.8 V,PMOS和NMOS晶体管阈值电压绝对值/Vth/=0.18 V,Tox=1.1 nm,温度设为378 K(即100 ℃),电路正常活动工作时间和休眠时间比(RAS)设为1∶9(即低功耗集成电路设计中模块的绝大多数时间处于休眠模式),电路生命周期(Tlife)设为10 a. 按照随机性原则,假定任意基准电路活动工作模式下的原始输入端信号占空比为0.5,采用逻辑仿真计算电路内部各节点的信号占空比.为分析进入休眠模式下电路逻辑门的NBTI受压概率,在逻辑仿真阶段对电路原始输入端施加1×104组随机输入向量,以获得电路内部各逻辑门实际受压概率.给定PMOS晶体管输入占空比和实际受压概率条件,可根据式(1)和(4)预测PMOS晶体管老化阈值电压变化量.对于不同类型的逻辑门,通过HSPICE仿真工具模拟老化前后最大PMOS管阈值电压变化量与时延退化量之间的拟合参数λ,并将其代入式(5)计算得到NBTI效应导致的逻辑门时延变化.为验证改进门替换技术的有效性,参照文献[8],使用时延退化改善率(Rimp)来表征门替换对电路老化时延退化的改善效果,计算公式为[5](12)式中,DB为门替换应用前电路传输时延;Dlife和Dlife,rep分别为电路应用门替换前、后Tlife时刻的电路传输时延.仿真实验中,电路设计时序余量设为5%,假设不同类型逻辑门的替换引起的附加时延增量为10%～15%,而10 a NBTI老化引起的时延退化率为15%～25%.根据式(12)和文献[5]可计算得到门替换技术应用带来的时延退化改善率为15%～30%.不同基准电路包含的逻辑门类型及电路结构不同,门替换技术应用带来的电路时延退化改善率也会有所差别.此外,还应考虑电路中可能存在不能应用门替换技术进行老化防护的关键门.因此,实际仿真得到的电路时延退化改善率可能低于30%.时序分析方法是仿真实验的基础.相比传统的时序分析方法,本文提出的改进时序分析方法不仅考虑了电路中逻辑门的实际老化与输入节点信息的关系,而且考虑了门替换防护后关键门输出变化对电路老化的影响.为比较电路老化仿真中改进时序分析方法与传统时序分析方法的区别,本文比较了采用这2种方法得到的电路老化时延和关键路径数,结果见表1.由于电路在休眠模式下并非如文献[8]中所描述的一直处于受压状态,相比文献[8]采用的传统时序分析方法,改进时序分析方法充分考虑了电路内部节点实际老化情况,仿真得到的电路老化时延值准确度更高,相应的关键路径数更少,这2个参数都将影响关键门选取的准确性.表1 时序分析方法的比较基准电路本征时延/ps传统时序分析方法老化时延/ps受保护路径数改进时序分析方法老化时延/ps受保护路径数C43232．039．197398338．5560887C49932．940．292502439．6420544 C880a27．733．92160733．301607 C190848．359．152647857．9220467C267041．650．951732450．0513928C531557．270．052424468．9019130C755249．660．753157959．8224877基于相同的实验条件,采用本文提出的改进时序分析方法,分别对本文和文献[8]中基于门替换技术的电路抗NBIT老化方案进行了仿真,结果见表2.其中,文献[8]方案通过计算老化权值来选取关键门,而本文方案则通过度量门替换带来的电路抗老化效果来选取关键门.表中,Rrep为门替换率,表示方案应用需要替换的逻辑门与电路总逻辑门数量的比值;时延退化改善率Dimp由式(12)计算求得.由表可知,统一采用改进时序分析方法时,应用文献[8]方案对电路进行NBTI老化防护,得到的平均时延退化改善率仅为11.87%,远低于原文献所预期的优化效果,且逻辑门替换率也存在一定程度的减小.结合表1中的结果分析,文献[8]方案没有充分考虑输入信息对逻辑门老化的具体影响,过分劣化了电路处于休眠状态下的老化时延增量,导致寻找的关键路径集合存在冗余,防护过程中替换了多余的逻辑门,造成额外的硬件开销.表2 本文方案和文献[8]方案的实验结果比较基准电路逻辑门数文献[8]方案Rrep/%Dimp/%本文方案Rrep/%Dimp/%C43224634．9515．9019．5120．38C49954112．2027．674．0721．71 C880a4345．9921．065．3037．95C190861910．182．433．0725．04 C26709254．324．952．8121．71C531519227．183．663．1727．16 C755229078．847．462．8221．83 平均值 11．9511．875．8225．11基于相同的实验条件,利用本文提出的改进时序分析方法,对同一组ISCAS85基准电路采用本文方案和文献[8]方案进行仿真.本文方案得到的时延退化改善率平均值达到25.11%,较文献[8]方案的结果提高了13.24%;而反映硬件开销的平均门替换率仅为5.82%,明显低于文献[8]方案的11.95%.究其原因在于,本文方案中关键门识别算法通过精确度量门替换造成的NBTI老化防护效果来识别关键门,充分考虑了门替换应用可能导致的关键门输出变化对电路整体抗老化效果的影响;同时,方案实现过程中通过对关键路径集合的不断更新,避免了过度的门替换.按照单元库中各逻辑门的面积开销信息,对电路网表中的门电路进行面积转换和计算,得到文献[8]方案与本文方案中应用门替换技术造成的面积增长率(见图3).由图可知,相比文献[8]方案,本文方案产生的面积开销明显更小.图3 门替换算法造成的面积增长率比较6 结论1) 为精确预测电路在生命周期内的老化程度,本文提出了一种改进的时序分析方法.通过引入内部节点信息,对电路进行老化预测,使时序分析得到的结果能更准确地反映电路实际老化情况.2) 考虑到门替换技术应用过程中关键门输出变化会对电路抗老化产生负面影响,提出了一种关键门识别算法,并将其用于改进电路抗NBTI老化方案中的门替换技术应用,从而有效提高了电路抗NBTI老化能力.3) 实验结果表明,基于改进门替换技术的电路抗NBTI老化方案不仅获得了理论分析预期的老化改善效果,所需硬件开销也较小,对电路的优化效果显著.参考文献 (References)[1] Wang W, Yang S,Bhardwaj S, et al. 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Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2013,27(11):1011-1017.DOI:103724/SP.J.1187.2013.01011.(in Chinese)[9] Lorenz D,Georgakos G, Schlichtmann U. Aging analysis of circuit timing considering NBTI and HCI[C]// 2009 15th IEEE International On-Line Testing Symposium. Lisbon, Portugal, 2009:3-8.DOI:10.1109/IOLTS.2009.5195975.[10] Bhardwaj S, Wang W, Vattikonda R, et al. Scalable model for predicting the effect of negative bias temperature instability for reliable design[J]. IET Circuits, Devices & Systems, 2008, 2(4):361-371.DOI:10.1049/iet-cds:20070225.[11] Cao Y,Velamala J, Sutaria K, et al. Cross-layer modeling and simulation of circuit reliability[J]. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, 2014, 33(1):8-23.DOI:10.1109/tcad.2013.2289874.[12] Wang Y,Luo H, He K, et al. 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软件Rejuvenation周期的优化

软件Rejuvenation周期的优化蒋乐天;徐国治【期刊名称】《上海交通大学学报》【年(卷),期】2007(41)1【摘要】软件Rejuvenation技术通过定期对软件系统执行Rejuvenation操作来有效改善软件系统性能,执行Rejuvenation操作的周期直接关系到软件系统性能的改善.目前,主要通过单个指标的优化对软件Rejuvenation周期进行研究,这并不能整体提高性能.鉴于此,提出了综合考虑整体性能指标的方法来优化软件Rejuvenation周期,将所关心的指标综合考虑,在适当降低某个指标性能的同时有效提高其他指标性能,起到整体提高软件系统性能的目的.以综合考虑系统可用性、系统停机时间以及系统损失3个指标为例进行探讨,并寻找到了2个可以用之对软件Rejuvenation周期进行优化的目标函数.实验结果表明,通过该目标函数得到的周期可以很好地改善软件系统的整体性能.【总页数】5页(P51-55)【关键词】软件Rejuvenation;系统可用性;系统停机时间;系统损失【作者】蒋乐天;徐国治【作者单位】上海交通大学电子工程系【正文语种】中文【中图分类】TP302.7【相关文献】1.无代码管理软件工厂全新模式——华罗庚软件世纪桥解决了"四大难题"周期短全程沟通即时优化即时维护 [J],2.基于Rejuvenation和检查点技术的软件性能研究 [J], 张昊;范新媛;徐国治3.机群系统基于预测的软件Rejuvenation策略研究 [J], 范新媛;徐国治;蒋乐天4.基于软件Rejuvenation策略的主动容错技术 [J], 陈新;石良军;郑霄5.网络服务器软件Software Rejuvenation时间点建模与预测 [J], 赵剑锋; 谭华; 刘晓利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于全局和局部回归的因果定向改进算法

基于全局和局部回归的因果定向改进算法
潘孟姣;蔡青松
【期刊名称】《计算机应用与软件》
【年(卷),期】2018(035)010
【摘要】从观测数据中探索和发现蕴含在变量间的因果关系是大数据时代的基本任务之一,它将在未来各种数据驱动应用中发挥关键作用.推断观测数据间因果关系的方向是此任务的一类基础问题.最近研究表明基于最小描述长度MDL(minimum description length)的全局和局部回归(GLR)算法具有较高的推断准确率及较广的适用性.然而,在GLR模型中由于冗余模型的存在而严重限制了该算法的效率.为避免模型冗余,根据模型的不同特征采取分别构建GLR模型的方法,并在此基础上提出一个改进的用于因果定向的ISLOPE算法.实验结果表明,在保持原算法准确率近似不变的前提下,该算法有效地节约了运行时间,进而提升了算法效率.
【总页数】7页(P238-244)
【作者】潘孟姣;蔡青松
【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院北京100048
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
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5.局部阴影下光伏阵列全局最大功率点跟踪改进算法 [J], 党克;颜冬;杨富磊;严干贵
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基于检查点和Rejuvenation的软件运行模型分析

基于检查点和Rejuvenation的软件运行模型分析
范新媛;徐国治;应忍冬;蒋乐天
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2004(21)1
【摘要】近来的研究表明,长时间运行的通信软件往往存在老化现象.为防止软件老化引起的突发性系统停机,提高系统的可靠性,人们提出了一种预防性的软件容错策略,称为rejuvenation.由于它的过程复杂,总的停机成本仍然是可观的.检查点是一种轻量级的软件容错策略,其成本远小于rejuvenation的成本.该文通过合理结合rejuvenation和检查点技术,实现了降低总的系统停机成本的目的.文中给出了系统的Petri网模型,并结合实例进行了分析.
【总页数】4页(P124-126,129)
【作者】范新媛;徐国治;应忍冬;蒋乐天
【作者单位】上海交通大学电子工程系,上海,200030;上海交通大学电子工程系,上海,200030;上海交通大学电子工程系,上海,200030;上海交通大学电子工程系,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于BP模型的阈值检测Software Rejuvenation技术 [J], 赵剑锋
2.基于Rejuvenation和检查点技术的软件性能研究 [J], 张昊;范新媛;徐国治
3.基于运动与表现心理学与行为主义第三浪潮的心理行为干预模型的提出——检查点模型 [J], 刘一桐;
4.一种基于状态模型的机载软件运行状态和方式的分析方法 [J], 焦永强; 吕金泽
5.基于检查点和Rejuvenation的软件可靠性建模分析 [J], 范新媛;徐国治;应忍冬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于ICM的局部不变特征提取方法

基于ICM的局部不变特征提取方法江友谊;余瑞星;宋军艳【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2012(34)3【摘要】This paper presents a novel method based on ICM (intersecting cortical model) for local invariant feature extraction. Firstly, the key points were extraceted by Harris operator and they were clustered by k-means algorithm. And the clustered points were called as key points. Then, the key points were used as center to extract their feature regions. Lastly, the ICM values of these feature regions are calculated as local invariant features. Finally, the experimental results showed that our method has good performance in stability to the repeatability and good recognition performance in the condition of complex background and partially occluded.%提出了一种新的基于交叉皮层模型(intersecting cortical model,ICM)的局部不变特征提取方法.首先将k-means聚类后的Harris角点作为关键点,接着以关键点为中心构造特征区域,最后采用ICM图标信号对特征区域进行描述作为局部不变特征.实验结果表明:该方法所获取的局部不变特征具有很好的可重复性,并且当目标处于复杂背景以及遮挡条件下具有较好的识别性能.【总页数】4页(P177-180)【作者】江友谊;余瑞星;宋军艳【作者单位】西北工业大学航天学院,陕西西安710072;西北工业大学航天学院,陕西西安710072;西北工业大学航天学院,陕西西安710072【正文语种】中文【中图分类】TN911.73【相关文献】1.一种新的图像局部仿射不变特征提取方法 [J], 唐涛;粟毅;陈涛;李智勇2.一种改进的图像局部不变特征提取方法 [J], 谭跃生;郑政宇;顾瑞春3.一种鲁棒的图像局部仿射不变特征提取方法 [J], 周韬;张茂军;熊志辉;徐玮4.基于尺度不变特征变换的电网静态电压稳定边界特征提取方法 [J], 田一童;刘道伟;严干贵;徐兴伟;金学洙;杨红英;赵高尚5.一种非刚性三维模型的尺度不变局部特征提取方法 [J], 曾慧;刘文丽;于海鹏;刘冀伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

非线性时空正则化的相关滤波目标跟踪算法

非线性时空正则化的相关滤波目标跟踪算法姜文涛;王德强;张晟翀【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2024(60)3【摘要】针对目标跟踪过程中跟踪模型容易漂移,以及对于多样性形态变化的目标不能进行鲁棒跟踪的问题,结合生物视觉感知规律提出了非线性时空正则化的相关滤波目标跟踪算法。

在目标函数中提出贴近人类视觉感知幂定律的非线性滤波更新的时间正则项,相比于时空正则相关滤波器(spatial-temporal regularized correlation filters,STRCF)中固定的时间正则项,非线性滤波更新的时间正则项可以根据跟踪的时间变化进行自适应更新,同时采用交替乘子法降低算法复杂度。

提取非线性的梯度方向直方图(histogram of oriented gradient,HOG)特征,使用符合生物映射的对数极坐标进行尺度适应。

根据最大响应值与平均峰值相关能量的关系进行遮挡异常检测,降低模型漂移的机率,增强算法的抗遮挡能力。

实验结果表明,该算法在OTB2015数据集上的精确率和成功率分别达到89.8%和83.3%,该算法相比于STRCF在精确率上提升了2.5%,在成功率上提升了3.2%,在OTB2013与OTB2015数据集上的11种属性的分类对比中,该算法在旋转、低分辨率、背景杂乱、光照变化等因素干扰下的目标跟踪中具有较高的精确率和较强的鲁棒性。

【总页数】12页(P165-176)【作者】姜文涛;王德强;张晟翀【作者单位】辽宁工程技术大学软件学院;光电信息控制和安全技术重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TP391.41【相关文献】1.多时空感知相关滤波融合的目标跟踪算法2.多特征联合时空正则化相关滤波目标跟踪鲁棒算法3.基于时空采样网络的相关滤波目标跟踪算法4.自适应时空正则化的相关滤波目标跟踪5.动态时空异常感知的相关滤波目标跟踪算法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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| z | ≥1
(4)
并令 ei = Pi - ^Pi 为拟合值的残差 , s 为| ei | 的中位
值. 定义
δk = B ( ek / (6s) )
(5)
(3) 对每一个 i , 在 ( tk , Pk ) 点用δk w k ( ti ) 代替原
来的权值 ,利用加权最小二乘法进行 d 阶多项式拟
回归运算的数据宽度的大小. 增大 f 就增大了邻近
第 40 卷第 11 期 2006 年 11 月
上海交通大学学报
J OU RNAL O F SHAN GHA I J IAO TON G UN IV ERSIT Y
文章编号 :100622467 (2006) 1121951204
Vol . 40 No . 11 Nov. 2006
Abstraction of Software Aging Trend Ba sed on Robust Locally Weighted Regre ssion Algorithm
J I A N G L e2ti an , X U Guo2z hi , Z H OU L i n g2l i n g (Dept . of Elect ro nic Eng. , Shanghai J iaoto ng U niv. , Shanghai 200240 , China)
图 1 权值函数 Fig. 1 Weight f unctio n
2 软件老化趋势的提取
软件老化过程是一个渐近的过程 , 是错误条件不断积累的过程 , 它总是通过系统资源的不断损耗表现出来. 而一个软件系统的老化缺陷引起的系统资源的损耗并不会使系统立刻发生失效 , 它总是表现在系统性能的逐步恶化 ,直至失效. 因此可以通过系统资源数据的损耗来确定软件是否存在老化 , 以及来确定软件老化的趋势. 由于软件存在老化过程 , 而系统资源的使用主要包括两部分 :系统资源的损
第 11 期
பைடு நூலகம்
蒋乐天 ,等 :基于强局部加权回归算法的软件老化趋势提取
1953
= 1 ,2 , …, n , 其中 r = f n. 对于 k = 1 , 2 , …, n , 令权
值:
w k ( ti ) = W ( hi- 1 ( tk - ti ) )
(1)
(1) 对每个 i 计算 Pk 对 t k 的 d 阶多项式回归
1 强局部加权回归算法
强局部加权回归算法由 Cleveland[7] 提出 ,主要利用局部观测数据对欲拟合点进行多项式加权拟合 ,并用最小二乘法进行估计. 它综合了传统的局部多项式拟合 ,局部加权回归以及具有强鲁棒性的拟合过程. 在每一个拟合点处的拟合数据宽度称为窗
口宽度 ,该窗口宽度对结果影响很大. 当宽度较大时可以获得大范围的趋势 ;当宽度较小时 ,拟合结果比较接近原始数据.
近年来 , 人们观察到了一类特殊的软件现象 ———软件老化. 一个软件一旦开始运行 ,潜在的缺陷条件就会随着时间不断积累 ,并引起软件系统性
能的恶化. 当经过长时间的连续运行 ,积累的错误条件达到一定的程度就可能使系统发生失效. 文献[ 2 ] 中把引起老化的缺陷称为与老化有关的缺陷. 软件老化现象不仅存在于广泛使用的软件中 , 如 Net scape 、Window s 、U nix 等 ,而且也存在于一些高可用性和安全性系统的应用软件中 ,如通信系统软件、军事武器系统软件等. 因此老化现象一提出就引起了广泛的关注. 目前 ,国外很多科研机构和学校 , 如 IBM 、贝尔实验室、Motorola 全球软件中心、Duke
耗过程 ;系统正常的使用部分. 系统正常的使用部分随系统负载的变化而变化 , 其损耗过程具有明显的上升或下降的趋势. 对软件老化过程进行分析 ,就是要从系统资源的使用中将损耗过程提取出来. 本文利用强局部加强回归算法实现对系统资源损耗的分离提取.
对某个系统资源参数进行定期监测得到该参数的时间序列 ( ti , Pi ) , ti 为监测时间点 , Pi 为 t i 时刻的观测值. 对 Pi 进行拟合 ,令 hi 为从 t i 到 t j 的 r 次最近点的距离 ,即 hi 为| ti - tj | 中的第 r 个最小值 , j
第 40 卷
大学、马里兰大学等 ,都有研究人员在从事研究 ,并取得了一些进展. 他们的研究成果已开始在实际系统中进行应用 ,如 IBM 的 XSeries 服务器、Moto rola 公司的一些产品 ,并取得了很好的效果[2 ,4] . 而国内尚未见相关的文献报道.
与老化有关的软件缺陷引起系统资源的损耗 , 如内存泄漏、打开文件未被释放、数据破坏等. 但与老化有关的缺陷即使被触发也并不会使系统立刻发生失效 ,它总是表现在系统性能的逐步恶化 ,直至失效. 软件老化现象可以通过系统资源的使用来进行研究 ,从资源使用中提取出损耗的趋势. Garg 等[5] 用 Sen 提出的斜率估计方法对软件的老化趋势建立模型 ,Castelli 等[6] 提出了线性回归的方法. 但这些方法失真较大 ,只能在一定程度上判断软件是否存在老化现象 ,并不能对损耗趋势进行很好的估计. 本文利用强局部加权回归算法 ( Ro bust Loess) 对系统资源使用情况进行分离 ,将系统资源的损耗过程同正常使用过程进行分离 ,从而得到软件老化趋势的估计 ,建立软件老化模型.
随着软件技术的发展 ,软件在一个系统中的作用越来越重要. 但近年来的研究和大量的数据表明 , 一个系统发生失效更多的是由于软件缺陷造成的[123] . 因此 ,对软件质量问题的研究已成为一个重要的、前沿的 ,但同时又是一个非常具有挑战性的研究领域 ,而软件缺陷的研究更是其中的一个重点.
β^l ( ti ) tli =
rk ( ti ) Pk
(3)
l =0
k =1
式中 , rk ( ti ) 为由回归得到的 Pk 的系数 , 不取决于
Pj , j = 1 , 2 , …, n.
(2) 令 B 为由下式定义的 4 次方权值函数
(1 - z2 ) 2 | z | < 1
B ( z) = 0
参数的估计值
β^l ( ti ) =
n
∑ mi n
w k ( ti ) ( Pk - β0 - β1 tk -
…-
βd
t
d k
)
2
(2)
k =1
l = 0 ,1 , …, d
此时得到利用 d 阶局部加权回归算法平滑的点 ( ti , ^Pi ) , ^Pi 为在 t i 点的拟合值 ,
d
n
∑ ∑ ^Pi =
合 ,计算新的 ^Pi 值. (4) 重复执行 (2) 、( 3) T 次 , 最终得到的 ^Pi 就
是强局部加权回归拟合值.
利用强局部加权回归算法对观测序列进行拟合
时 ,多项式的阶数 d 、权值函数 W 、迭代次数 T 以及
f 是很重要的参数 ,对结果的影响较大. 前 3 个参数
都可以预先确定 ,一般来说 d = 1 , T = 2 已经足够 ,
基于强局部加权回归算法的软件老化趋势提取
蒋乐天 , 徐国治 , 周玲玲
(上海交通大学电子工程系 , 上海 200240)
摘要 : 针对软件老化引起系统资源损耗、系统性能恶化以及软件失效的现象 ,提出利用强局部加权回归算法进行软件老化趋势的提取方法. 该方法利用强局部加权回归算法对系统资源的损耗过程进行提取 ,得到软件老化的趋势估计 ,建立软件老化模型. 从而可为由于软件老化所引起的软件失效提供前期预测 ,为系统软件的及时维护提供科学依据. 通过对一实际软件系统的实验分析 ,验证了该方法的可行性和有效性. 关键词 : 软件老化 ; 强局部加权回归 ; 趋势提取中图分类号 : TP 302. 8 文献标识码 : A
Abstract : Soft ware in operatio nal p hase often experiences an aging p heno meno n , characterized by eit her p rogressive performance degradatio n or t ransient failures or bot h , which is caused by aging2related sof t2 ware fault s. In order to deal wit h sof tware aging , a met hod based o n ro bust locally weighted regressio n al2 go rit hm was p resented to abst ract aging t rend f ro m system reso urce usage. Wit h t he t rend , sof t ware fail2 ure can be p redicted and avoided. A n experiment for a p ractical system verifies t hat t he p resented met hod is feasible and effective. Key words : sof t ware aging ; ro bust locally weighted regressio n ; t rend abst ractio n
收稿日期 :2005210220 作者简介 :蒋乐天 (19752) ,男 ,浙江义乌人 ,讲师 ,现主要从事系统可靠性和可用性的研究. 电话 ( Tel . ) :021234204354 ;
E2mail :ltjiang @sjt u. edu. cn.