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Journal of Zhejiang University SCIENCE C
ISSN 1869-1951(Print), 1869-196x(Online), Monthly
2014 Vol.15 No.11 P.943-1086
Computer & Automation
Review: Botnet detection techniques: review, future trends, and issues
Ahmad Karim, Rosli Bin Salleh, Muhammad Shiraz, Syed Adeel Ali Shah, Irfan Awan, Nor Badrul Anuar
DOI: 10.1631/jzus.C1300242 Downloaded: 20588 Clicked: 19827 Cited: 10 Commented: 0(p.943-983) <Full Text><PPT> 2801
关键词组：僵尸网络检测；异常检测；网络安全；攻击；防护；分类
Scientific articles recommendation with topic regression and relational matrix factorization
Ming Yang, Ying-ming Li, Zhongfei (Mark) Zhang
DOI: 10.1631/jzus.C1300374 Downloaded: 3340 Clicked: 8968 Cited: 0 Commented: 0(p.984-998) <Full Text><PPT> 2168
创新要点：在现有基于矩阵分解主题模型的基础上，引入科技文献数据之间的关联关系信息，从而更精确地学习数据的关联关系，提高了科技文献推荐准确率。
研究方法：着眼于主题回归模型与矩阵分解方法的结合使用，利用这两种方法在推荐系统中的应用，提出了一系列基于矩阵分解的主题模型。在CiteULike数据集上对所提出的模型进行验证。一方面，提出主题回归矩阵分解模型tr-MF（图1）。该模型对用户进行主题建模，并同时对评分利用矩阵分解构建用户与项目之间的关系。另一方面，为了有效利用科技文献之间的相关关系，提出协同主题回归相关矩阵分解模型CTR-RMF（图2）。在对文献使用主题回归和矩阵分解方法的基础上，该模型引入文献之间的关联关系进行学习。在上述两个模型基础上，提出主题回归合同矩阵分解模型tr-CMF（图3）。该模型以tr-MF为基础，进而为文献引入关联关系进行学习。最后，在CiteULike数据集上对本文提出的模型在不同特征维度（图4）、不同模型正则参数（图5，6）、不同用户活跃度（图7）等条件下同现有模型推荐准确率进行了全面比较。
重要结论：引入科技文献之间的关联关系，结合主题回归和矩阵分解方法，能够有效提升科技文献推荐准确率。
关键词组：矩阵分解；概率主题建模；相关矩阵分解；推荐系统
Inertial measurement unit-camera calibration based on incomplete inertial sensor information
Hong Liu, Yu-long Zhou, Zhao-peng Gu
DOI: 10.1631/jzus.C1400038 Downloaded: 2835 Clicked: 9357 Cited: 2 Commented: 0(p.999-1008) <Full Text><PPT> 2321
创新要点：分析经典手眼标定方法，利用标定方程中有关矩阵的相似性质，使得在缺少惯性传感器Yaw角测量信息的情况下，仍然能够精确标定惯性传感器与摄像机之间的相对姿态。
研究方法：首先，使惯性传感器和摄像机一起运动两次（图3）。根据摄像机拍摄标定板的视频图像求出摄像机两次相对位置姿态，同时记录两次惯性传感器的Roll角和Pitch角的输出。然后，通过分析经典手眼标定方程RAX=XRB（公式4），得出矩阵RA与矩阵RB为相似矩阵，且二者迹相等。据此，恢复两次惯性传感器运动的相对旋转矩阵RB（算法1）。最后，为获得精准标定结果，记录惯性传感器-摄像机设备的多次运动数据，并利用Levenberg-Marquardt（LM）算法进行优化，以减小噪声影响，获得惯性传感器和摄像机之间的相对旋转（图5）。
重要结论：利用相似矩阵的性质，可以恢复两次运动之间惯性传感器间的旋转矩阵，利用LM算法，可以优化标定结果。
关键词组：标定；计算机视觉；惯性传感器；智能手机；部分信息
Performance-driven assignment and mapping for reliable networks-on-chips
Qian-qi Le, Guo-wu Yang, William N. N. Hung, Xiao-yu Song, Fu-you Fan
DOI: 10.1631/jzus.C1400055 Downloaded: 2607 Clicked: 7751 Cited: 2 Commented: 0(p.1009-1020) <Full Text><PPT> 2106
创新要点：根据片上网络分配和映射的需求和约束条件，设计了自适应容错路由算法以提高系统可靠性。分别设计了PSOGA、PSOSA和SS三个多目标优化算法，既能满足片上网络分配和映射的需求，又改善了传统智能算法易陷入局部最优的缺点，获得了更多高性能分配和映射方案。
研究方法：首先，根据片上网络分配和映射的需求，分别提出了性能和可靠性的多目标评价模型。接着，设计了自适应的容错路由算法兼顾了系统可靠性和性能。然后，根据片上网络分配和映射的特征，设计了PSOGA和PSOSA算法，融合粒子群、遗传算法和模拟退火算法等传统智能算法的优点，设计了多目标SS算法，实现了基于小种群的多目标优化。最后，将提出的算法用于E3S的典型测试用例，并且通过NIRGAM进行仿真。
重要结论：实验结果显示，本文算法获得的分配和映射方案在质量和数量上均优于传统智能算法。
关键词组：片上网络；映射；分配；可靠性
Electrical Engineering
Lei Ke, Guo-zheng Yan, Sheng Yan, Zhi-wu Wang, Da-sheng Liu
DOI: 10.1631/jzus.C1400062 Downloaded: 4056 Clicked: 8866 Cited: 3 Commented: 0(p.1021-1034) <Full Text><PPT> 2334
创新要点：对平面螺旋线圈间的耦合电磁场模型进行了详细的理论分析，分别对比了三种结构线圈（图2）的自感、互感和耦合强度，得出铁氧体磁片对线圈自身参数的影响，为参数化设计方法奠定理论基础。
研究方法：首先，简单介绍了应用主体新型人工肛门括约肌的研究进展。然后，对文中提出的三种不同结构线圈对间的电磁场分布进行理论建模，得到线圈参数与线圈自感和互感的相互作用关系。最后，针对实际制作的不同结构的线圈（表1，2），分别使用实验、有限元分析和模型公式计算方法对上述理论公式进行交叉验证和对比（图7–12）。
重要结论：夹层式平面螺旋线圈间的耦合强度最优，其大小与股数成正比，与线圈间距成反比，并且铁氧体磁片存在最优厚度和相对磁导率使其对耦合因子的增强效果最佳。
关键词组：经皮能量传输；平面螺旋线圈电感；互感；耦合因子；人工括约肌；肛门失禁
Generation maintenance scheduling based on multiple objectives and their relationship analysis
Jun-peng Zhan, Chuang-xin Guo, Qing-hua Wu, Lu-liang Zhang, Hong-jun Fu
DOI: 10.1631/jzus.C1400030 Downloaded: 3037 Clicked: 7760 Cited: 3 Commented: 0(p.1035-1047) <Full Text><PPT> 2069
创新要点：提出一种更适于进化算法求解的发电检修计划模型，提高了求解效率。分析了电力市场环境下发电检修计划中不同目标之间的关系及其成因。
研究方法：为使发电检修计划模型更适于被进化算法求解，发电机组的检修变量采用整数编码，在线状态变量和启动状态变量均转化成为由机组出力变量表示的中间变量。对此多目标优化模型，采用带有多发现者的群搜索优化算法（GSOMP）求解。
重要结论：仿真分析表明拥有最便宜机组的发电商的利益最大化目标与系统总发电费用目标并不构成冲突。本文提出的系统可靠性目标函数，在高、低负荷时段均有利于保持一定的备用容量。
关键词组：发电检修计划；市场环境；多目标优化
Electronic Engineering
Sub-channel shared resource allocation for multi-user distributed MIMO-OFDM systems
Na-e Zheng, You Zhou, Han-ying Hu, Sheng Wang
DOI: 10.1631/jzus.C1400049 Downloaded: 2830 Clicked: 8260 Cited: 0 Commented: 0(p.1048-1057) <Full Text><PPT> 2331
创新要点：不同于已有算法，本文的算法允许每个子信道同时被多个用户使用。允许子信道共享和干扰抑制，确保容量最大化。很好地利用了分布式MIMO系统的信道特性和架构特点，通过静态端口选择，有效降低了复杂度和反馈开销。
研究方法：假设用户只与系统中的两个端口进行通信，并为每个用户选择信道状况最好的两个端口作为通信端口，进而在每个子载波上采用逐减方法为用户分配子信道。逐减过程中，对每个用户而言，每次删除一个使信漏噪比（SLNR）减少量最小的子信道，直到剩余子信道数与接收天线数相等。所有用户处理完毕后，若仍有子信道未被分配，则将其分给能使信漏噪比增量最大的用户。
重要结论：仿真结果表明，相较于对比算法，所提算法容量性能更优，且在同样容量性能要求下，该算法能使系统容纳更多用户同时进行通信。
关键词组：分布式MIMO-OFDM；多用户；资源分配；子信道共享；SLNR
Performance improvement for applying network virtualization in fiber-wireless (FiWi) access networks
Qing-long Dai, Guo-chu Shou, Yi-hong Hu, Zhi-gang Guo
DOI: 10.1631/jzus.C1400044 Downloaded: 2833 Clicked: 7926 Cited: 3 Commented: 0(p.1058-1070) <Full Text><PPT> 2100
创新要点：基于已有工作，提出光与无线接入网虚拟化的业务实现流程，为研究光与无线接入网虚拟化的实际业务应用提供了理论模型。结合数学推导，分析了网络虚拟化给光与无线接入网带来的性能提升。
重要结论：网络虚拟化在链路带宽、节点吞吐量、多路径传输等方面带来网络性能提升。
关键词组：光与无线接入网；网络虚拟化；性能分析
Xin Guan, Li-hua Zhong, Dong-hui Hu, Chi-biao Ding
DOI: 10.1631/jzus.C1400074 Downloaded: 3467 Clicked: 9319 Cited: 1 Commented: 0(p.1071-1085) <Full Text><PPT> 2265
创新要点：通过多普勒滤波器组补偿匹配滤波器失配；通过对比分析不同keystone变换方法对积累结果的影响，选择精度较高且计算复杂度较低的Chirp-z变换；分析了离散化采样对外辐射源雷达目标检测的影响，采用插值法可提高性能（满足奈奎斯特采样率）；分析了MDCFT的分辨能力及外辐射源雷达多普勒展宽校正能力，进而提出一种单站单帧速度估计方法。上述内容构成完整处理流程。
方法提亮：基于多普勒滤波器组的失配校正可将损失控制在1 dB以内；Chirp-z变换较线性差值法性能高3–4 dB；基于MDCFT的速度估计可利用单接收站、单帧数据获取目标的速度及运动方向估计。
重要结论：提出一种改进的相干积累及参数估计处理流程，将匹配滤波器失配损失控制在可忽略范围。采用Chirp-z变换精度高且适于实时处理；插值可降低离散化采样影响但会增加数据量，可根据实际需求选择；MDCFT有较好的多普勒展宽校正能力，校正中获得的相位二次项估计值可用于目标速度估计，实现单帧、单站目标速度估计。
关键词组：Keystone变换；匹配滤波；MDCFT；失配；外辐射源雷达；速度估计
Xian Zang, Felipe P. Vista Iv, Kil To Chong
DOI: 10.1631/jzus.C13e0320 Downloaded: 2055 Clicked: 4701 Cited: 1 Commented: 0(p.1086-1086) <Full Text>