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: 2504 Clicked: 6969 Cited: 1 Commented: 0(p.85-97) <Full Text> <PPT> 2183

Chinese summary <153> 測試驅動的模式轉換檢驗/認證

目的：通過檢驗/認證模式轉換，提升轉換質量，從而提升軟件工(gōng)件質量。确保軟件工(gōng)件具有特定屬性，滿足實際中(zhōng)對軟件産品的生(shēng)成、改善、優化等不同需求。
創新：提供一(yī)種模式轉換自動生(shēng)成測試輸入模型解決方案。
方法：強調模式轉換驗證與認證方法必要性，讨論模式轉換驗證與認證的不同場景（圖1）及實際模式轉換驗證與認證領域内的開(kāi)放(fàng)性問題。
結論：介紹一(yī)種新型測試驅動模式轉換檢驗與認證原理，爲模式轉換自動生(shēng)成測試輸入模型提供一(yī)種解決方案（算法1,2）。收集并讨論實際模式轉換驗證與認證領域内亟待解決的問題。

關鍵詞組：基于圖重寫的模式轉換；檢驗/認證；測試驅動檢驗

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: 2632 Clicked: 6243 Cited: 4 Commented: 0(p.98-108) <Full Text> <PPT> 1644

Chinese summary <29> 不确定空間二維範圍查詢的Kd-樹(shù)和四叉樹(shù)分(fēn)解

目的：通過點數據二維範圍查詢性能測試評價空間劃分(fēn)方法（kd-樹(shù)和四叉樹(shù)）的可行性和有效性。
創新：基于不确定空間創建有效索引，将範圍查詢分(fēn)解成多個等尺寸子範圍求解。
方法：将數據集合定義爲二維平面上的點，進行範圍查詢（窗口查詢）。根據數據大(dà)小(xiǎo)（相對大(dà)或相對小(xiǎo)）及其分(fēn)布（随機或偏斜）測試四種方案（圖3-8）。相同的測試同時應用于真實數據（Turkey’s points of interest data，圖9-11）。
結論：所提算法有助選取由索引表格創建的最佳劃分(fēn)組合，最小(xiǎo)化給定查詢響應時間。四叉樹(shù)索引平行度更高，這很大(dà)程度上由于四叉樹(shù)更清晰地揭示數據空間位置。

關鍵詞組：Kd-樹(shù)；四叉樹(shù)；空間劃分(fēn)；空間索引；範圍查詢；查詢優化

Virtual network embedding based on real-time topological attributes

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

DOI: 10.1631/FITEE.1400147 Downloaded: 4185 Clicked: 8801 Cited: 7 Commented: 0(p.109-118) <Full Text> <PPT> 2318

Chinese summary <142> 基于實時拓撲屬性的虛拟網絡映射算法

目的：基于虛拟網絡請求和底層物(wù)理網絡實時拓撲屬性，提出一(yī)種高效的兩步式虛拟網絡映射算法。
創新：分(fēn)别利用中(zhōng)介中(zhōng)心性和物(wù)理節點相關性對虛拟網絡請求和底層物(wù)理網絡中(zhōng)節點進行重要性評估，在此基礎上給出一(yī)種兩步式映射算法（算法1,2）。
方法：首先給出中(zhōng)間中(zhōng)心性、接近中(zhōng)心性以及節點相關性計算模型，結合節點本地資(zī)源分(fēn)别提出虛拟網絡請求和物(wù)理網絡中(zhōng)節點排名計算方式。當虛拟網絡請求到達後，根據虛拟節點排名，将其映射到擁有足夠資(zī)源的物(wù)理節點中(zhōng)排名最靠前的節點。節點映射完成後，使用K-th最短路徑算法進行鏈路映射。映射過程中(zhōng)采用文獻（Yu et al.,2008）中(zhōng)所使用的時間窗口模式進行接入控制。
結論：利用節點本地資(zī)源，針對性分(fēn)析虛拟網絡請求和物(wù)理網絡實時拓撲屬性，提出兩步式映射算法。該算法提高請求接受率、開(kāi)銷收益比的同時減少算法映射時間，取得更好的映射效果（圖3-10）。

關鍵詞組：虛拟網絡映射；實時拓撲屬性；中(zhōng)介中(zhōng)心性；相關性；網絡虛拟化

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: 2639 Clicked: 6333 Cited: 4 Commented: 0(p.119-134) <Full Text> <PPT> 1635

Chinese summary <24> 綠色數據中(zhōng)心環境下(xià)服務器熱感知(zhī)再定位

目的：數據中(zhōng)心服務器入風口溫度升高将導緻出風口溫度随之升高，同時某些正在運作的服務器在高溫環境下(xià)排放(fàng)氣體(tǐ)，可能會導緻熱點或硬件損壞。高出風口和熱點造成制冷機制的負擔。因此服務器可以被用于入風口溫度靈敏度分(fēn)析，且導緻熱點的位于高入風口區域的服務器可以被重新定位。
創新：預測出風口溫度作爲入風口溫度的參考。根據預測的出風口溫度重新定位服務器，從而降低最大(dà)出風口溫度并節省用于制冷的能量消耗。
方法：根據能量守恒原則，提出服務器再定位算法（算法1），用于測試一(yī)組異構服務器。讨論不同測試組别下(xià)異構服務器再定位前後出入風口溫度的時間響應以及CPU使用率（圖2-28）。
結論：所提熱感知(zhī)再定位方法應用于數據服務中(zhōng)心服務器可實現節能2.1 kW˙h。再定位之後的服務器出風口溫度同構化程度更高。對于每對再定位服務器，可以減少77%熱點産生(shēng)可能性。

關鍵詞組：服務器；綠色數據中(zhōng)心；熱感知(zhī)；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: 2895 Clicked: 6673 Cited: 1 Commented: 0(p.135-151) <Full Text> <PPT> 1978

Chinese summary <25> 面向多媒體(tǐ)特定應用的剖析和标注相結合MPSoC性能評估方法

目的：性能估計已成爲異構MPSoC設計中(zhōng)一(yī)個非常重要且具有挑戰性的任務。在設計早期進行準确快速估計性能對于設計空間探索十分(fēn)必要。本文采用GCC剖析技術和代碼标注技術，結合MPSoC分(fēn)層抽象概念，探讨逐層次完善的性能評估技術在MPSoC體(tǐ)系結構探索中(zhōng)的應用。
創新：爲面向多媒體(tǐ)應用的MPSoC性能估計提出一(yī)個從VA層到TA層的剖析和标注相結合流程，使性能估計可以被有效逐層完善。
方法：基于GNU gcov工(gōng)具，在本機模拟過程中(zhōng)剖析給定應用程序代碼執行的統計信息，并且支持實時性能分(fēn)析，快速、準确估計VA模型的計算負載。基于VA模型得到的計算負載性能的結果标注，利用TA模型的SystemC時序精确級仿真得到通信延時結果，使TA模型性能估計更高效，完善整個MPSoC性能估計。
結論：研究一(yī)個剖析和标注技術相結合的MPSoC性能評估方法和流程。在VA層得到準确計算負載性能并标注給TA層；在TA層利用基于标注的仿真方法完善通信延時，使得性能估計更高效。通過M-JPEG和MEPG2兩個典型視頻(pín)多媒體(tǐ)應用實驗，展示本文方法的高效、快速與準确。

關鍵詞組：MPSoC；逐層完善；本機模拟；性能估計；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: 2776 Clicked: 6915 Cited: 2 Commented: 0(p.152-165) <Full Text> <PPT> 1987

Chinese summary <24> 基于在線建立與匹配壓縮全景路标的增強型視覺裏程計

目的：高效精确定位是移動機器人智能導航的先決條件。傳統視覺定位系統，如視覺裏程計（VO）和同時定位與三維重建（SLAM）算法，存在兩點不足：一(yī)是由累積定位誤差引起的漂移問題，二是由光照變化和移動物(wù)體(tǐ)導緻的錯誤運動估計結果。
創新：通過引入全景相機到傳統雙目VO系統，提出一(yī)種增強型VO，高效利用全景相機360˚視場角信息。（1）在線建立路口場景壓縮全景路标庫；（2）機器人以任意方向重新訪問路标時，對定位結果進行全局校正；（3）當雙目立體(tǐ)VO不能提供可靠定位信息時對航向角估計結果進行校正；（4）爲高效利用信息量較多的全景圖像，引入壓縮感知(zhī)概念并提出一(yī)種自适應壓縮特征。
方法：首先，在壓縮亮度特征基礎上，增加壓縮SURF特征提高其描述能力，通過分(fēn)析特征區分(fēn)度，使壓縮特征可以根據具體(tǐ)圖像特點自适應調節，最終構建自适應壓縮特征（ACF,圖2），該特征計算速度快（表3）、描述能力強（圖6、7，表1），有效提高全景圖像信息利用效率。然後，使用ACF對全景路标圖像進行描述，提出一(yī)種任意方向的路标圖像匹配算法，若當前全景圖像與路标圖像匹配成功，則對當前定位結果進行全局位姿校正（圖4），抑制大(dà)範圍環境中(zhōng)定位路徑漂移問題（圖10、11）。最後，介紹基于圖像片匹配的航向角魯棒估計方法，當雙目視覺裏程計因特征跟蹤質量差而導緻運動估計結果不穩定時，對局部運動估計結果進行校正，提高運動估計的精度（圖9）。
結論：提出的增強型視覺裏程計系統可以準實時提供可靠定位結果，極大(dà)抑制大(dà)範圍挑戰性環境中(zhōng)傳統VO漂移問題和運動估計錯誤問題。實驗結果顯示，所提算法大(dà)幅度提高傳統VO的準确性和魯棒性。

關鍵詞組：視覺裏程計；全景路标；路标匹配；壓縮感知(zhī)；自适應壓縮特征

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: 6129 Clicked: 8299 Cited: 11 Commented: 0(p.166-172) <Full Text> <PPT> 1850

Chinese summary <26> 自主輪式移動機器人路徑追蹤的縱向與側向滑動控制

目的：輪式機器人廣泛應用于自主移動機器人研究。已有文獻大(dà)多數将機器人抽象成具備非完整約束的機械模型，這一(yī)假設條件僅在機器人低速運動時成立。本文考慮四輪機器人，同時考慮其縱向和側向滑動控制，與實際情況更貼近。
創新：針對輪式移動機器人模型，同時考慮縱向和側向滑動分(fēn)量。
方法：設計縱向滑行控制策略（圖1）。改變自然頻(pín)率（圖4）、阻尼和質量（圖5）、輪子半徑（圖6）分(fēn)别測試控制器響應，最終獲取最優控制參數（表2）。
結論：仿真結果驗證所提控制策略的有效性。通過測試選擇合适參數使控制器實現快速平滑響應。所設計的控制器對輪子滑動擾動不作限制性假設，即可實現誤差指數收斂。

關鍵詞組：機器人建模；機器人巡航；滑動及防滑控制；輪式移動機器人