Journal of Zhejiang University

Current Issue: <FITEE>

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering (former title: Journal of Zhejiang University SCIENCE C (Computers & Electronics), 2010-2014)

ISSN 2095-9184 (print); ISSN 2095-9230 (online); CN 33-1389/TP; Monthly.

FITEE is an international peer-reviewed journal indexed by SCI-E, Ei Compendex, DBLP, IC, Scopus, JST, CSA, etc. It covers research in Electrical and Electronic Engineering, including Computer Science, Information Sciences, Control, Automation, Telecommunications, and related disciplines.

Impact factor: 0.308 (2011), 0.297 (2012), 0.380 (2013), 0.415 (2014), 0.392 (2015), 0.622 (2016), 0.910 (2017), 1.033 (2018), 1.604 (2019), 2.161 (2020), 2.526 (2021).

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering

ISSN 2095-9184 (print), ISSN 2095-9230 (online), monthly

2015 Vol.16 No.2 P.85-172

<<< CONTENTS >>>

Computer & Automation

Test-driven verification/validation of model transformations

László Lengyel, Hassan Charaf

DOI: 10.1631/FITEE.1400111 Downloaded: 2739 Clicked: 7656 Cited: 1 Commented: 0(p.85-97) <Full Text> <PPT> 2333

Chinese summary <158> 测试驱动的模式转换检验/认证

目的：通过检验/认证模式转换，提升转换质量，从而提升软件工件质量。确保软件工件具有特定属性，满足实际中对软件产品的生成、改善、优化等不同需求。
创新：提供一种模式转换自动生成测试输入模型解决方案。
方法：强调模式转换验证与认证方法必要性，讨论模式转换验证与认证的不同场景（图1）及实际模式转换验证与认证领域内的开放性问题。
结论：介绍一种新型测试驱动模式转换检验与认证原理，为模式转换自动生成测试输入模型提供一种解决方案（算法1,2）。收集并讨论实际模式转换验证与认证领域内亟待解决的问题。

关键词组：基于图重写的模式转换；检验/认证；测试驱动检验

Kd-tree and quad-tree decompositions for declustering of 2D range queries over uncertain space

Ahmet Sayar, Süleyman Eken, Okan Öztürk

DOI: 10.1631/FITEE.1400165 Downloaded: 2929 Clicked: 6961 Cited: 4 Commented: 0(p.98-108) <Full Text> <PPT> 1792

Chinese summary <34> 不确定空间二维范围查询的Kd-树和四叉树分解

目的：通过点数据二维范围查询性能测试评价空间划分方法（kd-树和四叉树）的可行性和有效性。
创新：基于不确定空间创建有效索引，将范围查询分解成多个等尺寸子范围求解。
方法：将数据集合定义为二维平面上的点，进行范围查询（窗口查询）。根据数据大小（相对大或相对小）及其分布（随机或偏斜）测试四种方案（图3-8）。相同的测试同时应用于真实数据（Turkey’s points of interest data，图9-11）。
结论：所提算法有助选取由索引表格创建的最佳划分组合，最小化给定查询响应时间。四叉树索引平行度更高，这很大程度上由于四叉树更清晰地揭示数据空间位置。

关键词组：Kd-树；四叉树；空间划分；空间索引；范围查询；查询优化

Virtual network embedding based on real-time topological attributes

Jian Ding, Tao Huang, Jiang Liu, Yun-jie Liu

DOI: 10.1631/FITEE.1400147 Downloaded: 4601 Clicked: 9611 Cited: 7 Commented: 0(p.109-118) <Full Text> <PPT> 2610

Chinese summary <147> 基于实时拓扑属性的虚拟网络映射算法

目的：基于虚拟网络请求和底层物理网络实时拓扑属性，提出一种高效的两步式虚拟网络映射算法。
创新：分别利用中介中心性和物理节点相关性对虚拟网络请求和底层物理网络中节点进行重要性评估，在此基础上给出一种两步式映射算法（算法1,2）。
方法：首先给出中间中心性、接近中心性以及节点相关性计算模型，结合节点本地资源分别提出虚拟网络请求和物理网络中节点排名计算方式。当虚拟网络请求到达后，根据虚拟节点排名，将其映射到拥有足够资源的物理节点中排名最靠前的节点。节点映射完成后，使用K-th最短路径算法进行链路映射。映射过程中采用文献（Yu et al.,2008）中所使用的时间窗口模式进行接入控制。
结论：利用节点本地资源，针对性分析虚拟网络请求和物理网络实时拓扑属性，提出两步式映射算法。该算法提高请求接受率、开销收益比的同时减少算法映射时间，取得更好的映射效果（图3-10）。

关键词组：虚拟网络映射；实时拓扑属性；中介中心性；相关性；网络虚拟化

Thermal-aware relocation of servers in green data centers

Muhammad Tayyab Chaudhry, T. C. Ling, S. A. Hussain, Xin-zhu Lu

DOI: 10.1631/FITEE.1400174 Downloaded: 2858 Clicked: 6953 Cited: 4 Commented: 0(p.119-134) <Full Text> <PPT> 1812

Chinese summary <29> 绿色数据中心环境下服务器热感知再定位

目的：数据中心服务器入风口温度升高将导致出风口温度随之升高，同时某些正在运作的服务器在高温环境下排放气体，可能会导致热点或硬件损坏。高出风口和热点造成制冷机制的负担。因此服务器可以被用于入风口温度灵敏度分析，且导致热点的位于高入风口区域的服务器可以被重新定位。
创新：预测出风口温度作为入风口温度的参考。根据预测的出风口温度重新定位服务器，从而降低最大出风口温度并节省用于制冷的能量消耗。
方法：根据能量守恒原则，提出服务器再定位算法（算法1），用于测试一组异构服务器。讨论不同测试组别下异构服务器再定位前后出入风口温度的时间响应以及CPU使用率（图2-28）。
结论：所提热感知再定位方法应用于数据服务中心服务器可实现节能2.1 kW˙h。再定位之后的服务器出风口温度同构化程度更高。对于每对再定位服务器，可以减少77%热点产生可能性。

关键词组：服务器；绿色数据中心；热感知；再定位

Profiling and annotation combined method for multimedia application specific MPSoC performance estimation

Kai Huang, Xiao-xu Zhang, Si-wen Xiu, Dan-dan Zheng, Min Yu, De Ma, Kai Huang, Gang Chen, Xiao-lang Yan

DOI: 10.1631/FITEE.1400239 Downloaded: 3186 Clicked: 7408 Cited: 1 Commented: 0(p.135-151) <Full Text> <PPT> 2144

Chinese summary <30> 面向多媒体特定应用的剖析和标注相结合MPSoC性能评估方法

目的：性能估计已成为异构MPSoC设计中一个非常重要且具有挑战性的任务。在设计早期进行准确快速估计性能对于设计空间探索十分必要。本文采用GCC剖析技术和代码标注技术，结合MPSoC分层抽象概念，探讨逐层次完善的性能评估技术在MPSoC体系结构探索中的应用。
创新：为面向多媒体应用的MPSoC性能估计提出一个从VA层到TA层的剖析和标注相结合流程，使性能估计可以被有效逐层完善。
方法：基于GNU gcov工具，在本机模拟过程中剖析给定应用程序代码执行的统计信息，并且支持实时性能分析，快速、准确估计VA模型的计算负载。基于VA模型得到的计算负载性能的结果标注，利用TA模型的SystemC时序精确级仿真得到通信延时结果，使TA模型性能估计更高效，完善整个MPSoC性能估计。
结论：研究一个剖析和标注技术相结合的MPSoC性能评估方法和流程。在VA层得到准确计算负载性能并标注给TA层；在TA层利用基于标注的仿真方法完善通信延时，使得性能估计更高效。通过M-JPEG和MEPG2两个典型视频多媒体应用实验，展示本文方法的高效、快速与准确。

关键词组：MPSoC；逐层完善；本机模拟；性能估计；剖析；标注；Gcov

Design of an enhanced visual odometry by building and matching compressive panoramic landmarks online

Wei Lu, Zhi-yu Xiang, Ji-lin Liu

DOI: 10.1631/FITEE.1400139 Downloaded: 3129 Clicked: 7685 Cited: 2 Commented: 0(p.152-165) <Full Text> <PPT> 2206

Chinese summary <29> 基于在线建立与匹配压缩全景路标的增强型视觉里程计

目的：高效精确定位是移动机器人智能导航的先决条件。传统视觉定位系统，如视觉里程计（VO）和同时定位与三维重建（SLAM）算法，存在两点不足：一是由累积定位误差引起的漂移问题，二是由光照变化和移动物体导致的错误运动估计结果。
创新：通过引入全景相机到传统双目VO系统，提出一种增强型VO，高效利用全景相机360˚视场角信息。（1）在线建立路口场景压缩全景路标库；（2）机器人以任意方向重新访问路标时，对定位结果进行全局校正；（3）当双目立体VO不能提供可靠定位信息时对航向角估计结果进行校正；（4）为高效利用信息量较多的全景图像，引入压缩感知概念并提出一种自适应压缩特征。
方法：首先，在压缩亮度特征基础上，增加压缩SURF特征提高其描述能力，通过分析特征区分度，使压缩特征可以根据具体图像特点自适应调节，最终构建自适应压缩特征（ACF,图2），该特征计算速度快（表3）、描述能力强（图6、7，表1），有效提高全景图像信息利用效率。然后，使用ACF对全景路标图像进行描述，提出一种任意方向的路标图像匹配算法，若当前全景图像与路标图像匹配成功，则对当前定位结果进行全局位姿校正（图4），抑制大范围环境中定位路径漂移问题（图10、11）。最后，介绍基于图像片匹配的航向角鲁棒估计方法，当双目视觉里程计因特征跟踪质量差而导致运动估计结果不稳定时，对局部运动估计结果进行校正，提高运动估计的精度（图9）。
结论：提出的增强型视觉里程计系统可以准实时提供可靠定位结果，极大抑制大范围挑战性环境中传统VO漂移问题和运动估计错误问题。实验结果显示，所提算法大幅度提高传统VO的准确性和鲁棒性。

关键词组：视觉里程计；全景路标；路标匹配；压缩感知；自适应压缩特征

Longitudinal and lateral slip control of autonomous wheeled mobile robot for trajectory tracking

Hamza Khan, Jamshed Iqbal, Khelifa Baizid, Teresa Zielinska

DOI: 10.1631/FITEE.1400183 Downloaded: 6543 Clicked: 9118 Cited: 11 Commented: 0(p.166-172) <Full Text> <PPT> 2028

Chinese summary <31> 自主轮式移动机器人路径追踪的纵向与侧向滑动控制

目的：轮式机器人广泛应用于自主移动机器人研究。已有文献大多数将机器人抽象成具备非完整约束的机械模型，这一假设条件仅在机器人低速运动时成立。本文考虑四轮机器人，同时考虑其纵向和侧向滑动控制，与实际情况更贴近。
创新：针对轮式移动机器人模型，同时考虑纵向和侧向滑动分量。
方法：设计纵向滑行控制策略（图1）。改变自然频率（图4）、阻尼和质量（图5）、轮子半径（图6）分别测试控制器响应，最终获取最优控制参数（表2）。
结论：仿真结果验证所提控制策略的有效性。通过测试选择合适参数使控制器实现快速平滑响应。所设计的控制器对轮子滑动扰动不作限制性假设，即可实现误差指数收敛。

关键词组：机器人建模；机器人巡航；滑动及防滑控制；轮式移动机器人