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

2018 Vol.19 No.7 P.815-946

<<< CONTENTS >>>

Research Articles

Synergistic fibroblast optimization: a novel nature-inspired computing algorithm

T T Dhivyaprabha, P Subashini, M Krishnaveni

DOI: 10.1631/FITEE.1601553 Downloaded: 2522 Clicked: 9268 Cited: 0 Commented: 0(p.815-833) <Full Text> <PPT> 1694

Chinese summary <23> 協同纖維母細胞優化

概要：作爲計算智能技術的一(yī)個分(fēn)支，進化算法是一(yī)種由生(shēng)物(wù)學概念啓發而來的基于種群的随機優化通用算法。通過生(shēng)物(wù)啓發式計算，可實現源于自然進化的優化方法和源于集體(tǐ)行爲的适應方法。盡管元啓發算法的靈感來源各不相同，它們的目标都是在特定問題中(zhōng)尋找最優解（最大(dà)或最小(xiǎo)）。提出一(yī)種新的協同纖維母細胞優化（synergistic fibroblast optimization, SFO）算法并對其評估。該算法模拟了成纖維細胞生(shēng)物(wù)在皮膚傷口愈合過程中(zhōng)的行爲。采用基準套件的各種特性，在多種複雜(zá)情形下(xià)驗證了SFO算法的魯棒性、可靠性、普适性和可理解性，得到了令人鼓舞的結果。結果表明，憑借纖維母細胞的協作和自适應行爲，SFO智能地找到了多個不同特征的最優解，從而提高了非線性複雜(zá)問題中(zhōng)優化策略的有效性。

關鍵詞組：協同纖維母細胞優化；适應性分(fēn)析；收斂；基準套件；僧侶問題數據集

Development and application of a neural network based coating weight control system for a hot-dip galvanizing line

Zai-sheng Pan, Xuan-hao Zhou, Peng Chen

DOI: 10.1631/FITEE.1601397 Downloaded: 2552 Clicked: 7146 Cited: 0 Commented: 0(p.834-846) <Full Text> <PPT> 1482

Chinese summary <24> 基于神經網絡的熱鍍鋅層厚控制系統的研究與應用

概要：鋼鐵生(shēng)産企業中(zhōng)熱鍍鋅生(shēng)産線是一(yī)個典型的訂單驅動離(lí)散制造過程。該系統呈現許多複雜(zá)動态特性，包括大(dà)時變系統時滞、強非線性和不可測的擾動項。這些因素增大(dà)了在線鍍層厚度控制系統的設計難度。提出一(yī)種新的基于神經網絡的控制方法，并成功應用在華菱漣鋼集團的熱鍍鋅生(shēng)産線。實際生(shēng)産運行結果表明，鍍層厚度的波動性以及産品規格切換時的過渡時間顯著減小(xiǎo)，驗證了該方法的有效性。

關鍵詞組：神經網絡；熱鍍鋅線；鍍層厚度控制

Enhancing security of NVM-based main memory with dynamic Feistel network mapping

Fang-ting Huang, Dan Feng, Wen Xia, Wen Zhou, Yu-cheng Zhang, Min Fu, Chun-tao Jiang, Yu-kun Zhou

DOI: 10.1631/FITEE.1601652 Downloaded: 2571 Clicked: 6120 Cited: 0 Commented: 0(p.847-863) <Full Text> <PPT> 1714

Chinese summary <17> 基于Feistel動态網絡映射的非易失存儲内存安全增強方法

概要：作爲構建未來主存系統的替代方案，新興的非易失性存儲器NVM（non-volatile memory）技術可用高能效和低開(kāi)銷方式提高内存容量。然而，非易失存儲器有限的耐久性導緻其面臨安全威脅：若惡意攻擊者持續對一(yī)小(xiǎo)部分(fēn)物(wù)理行進行寫操作，整個系統會很快失效。爲解決該問題，提出幾個磨損均衡方案，以安全感知(zhī)的方式将寫負載均勻分(fēn)布到整個内存空間。提出一(yī)種基于重映射時間差異信息洩露的時間探測攻擊RTA（remapping timing attack）。分(fēn)析和實驗結果表明，RTA可攻擊3種最新磨損均衡方案（例如，基于區域的start-gap、安全刷新和多路磨損均衡），使它們在很短時間内失效（例如，幾天甚至幾分(fēn)鍾）。爲抵抗該攻擊，提出一(yī)種新的磨損均衡方案，即基于安全區域的start-gap（security RBSG）。該方案采用動态Feistel網絡的兩級策略，利用可調節安全保障增強簡單的start-gap。理論分(fēn)析和評估結果表明，提出的安全RBSG方案不僅可以抵抗傳統攻擊，也可以很好地抵抗RTA。

關鍵詞組：非易失存儲（NVM）；耐久性；磨損均衡；時間攻擊

An effective fault prediction model developed using an extreme learning machine with various kernel methods

Lov Kumar, Anand Tirkey, Santanu-Ku. Rath

DOI: 10.1631/FITEE.1601501 Downloaded: 2852 Clicked: 6281 Cited: 0 Commented: 0(p.864-888) <Full Text> <PPT> 1329

Chinese summary <17> 一(yī)種有效的基于不同核函數的極限學習機故障預測模型

概要：在軟件開(kāi)發生(shēng)命周期的設計階段，系統分(fēn)析員(yuán)常利用軟件故障預測模型識别易産生(shēng)故障的模塊。故障預測模型通過軟件度量指标預測缺陷模塊。基于不同核函數的極限學習機，結合20類度量指标，建立一(yī)種故障預測模型。使用軟件測試成本與效率的建議框架評估模型的效率，并對30個面向對象軟件系統案例進行研究。實驗結果表明，根據故障識别效率（低：47.28%；中(zhōng)：39.24%；高：25.72%），提出的故障預測模型适用于故障占比低于特定阈值的項目。爲剔除不相關指标，并篩選适用于故障預測的最佳源代碼指标集，考慮了9種不同的特征選擇方法。

關鍵詞組：CK度量；成本分(fēn)析；極限學習機；特征選擇方法；面向對象軟件

Distributed sparse bundle adjustment algorithm based on three-dimensional point partition and asynchronous communication

Xiao-long Shen, Yong Dou, Steven Mills, David M Eyers, Huan Feng, Zhiyi Huang

DOI: 10.1631/FITEE.1800173 Downloaded: 4058 Clicked: 5624 Cited: 0 Commented: 0(p.889-904) <Full Text> <PPT> 1375

Chinese summary <18> 一(yī)種基于3D點劃分(fēn)和異步通信的分(fēn)布式稀疏捆綁調整算法

概要：稀疏捆綁調整（sparse bundle adjustment，SBA）是三維重建的關鍵步驟，但其速度慢(màn)且内存需求高。提出一(yī)種基于三維點的分(fēn)布式SBA算法，以提高SBA速度和可擴展性。該算法利用異步約簡通信機制（A-DSBA），将數據通信與方程組求解重疊。與同步DSBA（S-DSBA）相比，A-DSBA運行時間縮短46%。對幾個三維重建數據集的實驗結果表明，在8個節點上運行的分(fēn)布式算法比獨立并行SBA快5倍。此外(wài)，該算法在串行SBA（在單個節點上運行）上的加速比達到41。

關鍵詞組：稀疏捆綁調整；并行；分(fēn)布式稀疏捆綁調整；3D重建；異步

An algorithm for trajectory prediction of flight plan based on relative motion between positions

Yi Lin, Jian-wei Zhang, Hong Liu

DOI: 10.1631/FITEE.1700224 Downloaded: 4654 Clicked: 6595 Cited: 0 Commented: 0(p.905-916) <Full Text> <PPT> 1796

Chinese summary <19> 基于飛行相對運動的航班計劃軌迹預測算法

概要：傳統航班軌迹預測算法精度低，穩定性差。通過挖掘曆史飛行軌迹，提出一(yī)種新的基于相鄰位置相對運動的航班計劃軌迹預測算法。引入概率統計模型，并基于三維速度矢量，對航班運行過程中(zhōng)的随機特征進行建模。在飛機性能參數限制下(xià)，基于隐馬爾科夫模型對航班運動趨勢建模，包含速度（勻速、勻加速、勻減速），航向（左轉、右轉、直行），和俯仰（上升、下(xià)降、平飛）。采用高斯混合模型描述每種運動趨勢下(xià)飛行參數的條件概率分(fēn)布，并基于曆史雷達數據優化該模型的相關參數。在預測階段，該模型在貝葉斯框架下(xià)預測航班飛行的速度矢量序列，并基于運動學模型計算每個雷達更新周期的航班軌迹。爲提高預測結果的準确性，采用均勻插值算法，以一(yī)秒爲間隔校正預測的航班位置，最終形成完整的航班計劃軌迹。基于真實采集數據的仿真結果表明，該算法不僅能準确預測航班航路關鍵點的時間和高度，還能以較高精度預測航班在飛行過程中(zhōng)的完整軌迹。相對于已有軌迹預測算法，提出的算法有更高預測精度和更好穩定性。

關鍵詞組：速度矢量；隐馬爾科夫模型；高斯混合模型；機器學習；航班軌迹預測；相鄰位置相對運動

Structural total least squares algorithm for locating multiple disjoint sources based on AOA/TOA/FOA in the presence of system error

Xin Chen , Ding Wang , Rui-Rui Liu , Jie-Xin Yin , Ying Wu

DOI: 10.1631/FITEE.1700735 Downloaded: 2131 Clicked: 5986 Cited: 0 Commented: 0(p.919-936) <Full Text> <PPT> 1462

Chinese summary <19> 系統誤差條件下(xià)基于AOA/TOA/FOA的多目标結構總體(tǐ)最小(xiǎo)二乘算法

概要：單站無源定位系統避免了多個觀測站之間複雜(zá)的時間同步和信息交換，在電子戰中(zhōng)越來越重要。基于單個運動站定位系統，考慮到來自不同目标的觀測具有相同的觀測站位置及速度誤差，提出一(yī)種具有高定位精度和數值穩定性的定位方法。根據到達角（AOA）、到達時間（TOA）和到達頻(pín)率（FOA）等觀測量，推導出相應的僞線性方程。在此基礎上，提出一(yī)種結構總體(tǐ)最小(xiǎo)二乘（STLS）優化模型，并利用逆叠代算法獲得固定目标的位置。推導了所提算法的定位性能，并通過一(yī)階誤差分(fēn)析證明了STLS算法的理論性能和約束總體(tǐ)最小(xiǎo)二乘算法的理論性能一(yī)緻，兩者都能夠達到克拉美羅界精度。仿真結果表明了理論推導的正确性和所提算法的優越性。

關鍵詞組：單站；結構總體(tǐ)最小(xiǎo)二乘；逆叠代；到達角（AOA）；到達時間（TOA）；到達頻(pín)率（FOA）；多源

Design and implementation of a platform for configuring clinical dynamic safety checklist applications

Shan Nan, Xu-dong Lu, Pieter VAN Gorp, Hendrikus H. M. Korsten, Richard Vdovjak, Uzay Kaymak, Hui-long Duan

DOI: 10.1631/FITEE.1700623 Downloaded: 1924 Clicked: 5482 Cited: 0 Commented: 0(p.937-946) <Full Text> <PPT> 1418

Chinese summary <19> 一(yī)種臨床動态安全清單系統配置平台的設計與實現

概要：近年來的研究日益表明，清單可顯著改善病人安全。爲促使清單在臨床實踐中(zhōng)有效使用，醫學界和信息學界都建議把清單部署成動态清單系統，實現與臨床信息系統的集成，動态适配病人上下(xià)文信息。然而，由于系統與特定内容的緊密耦合，開(kāi)發這樣的系統非常困難。提出一(yī)種臨床安全清單系統動态配置平台，整合平台内部基礎設施構建動态安全清單系統，避免用戶爲每個應用重複開(kāi)發安全清單系統。分(fēn)析現有清單系統功能和實施中(zhōng)的經驗教訓，定義了該平台的設計指标。然後整合基于規則的臨床決策支持技術和工(gōng)作流管理技術，設計了一(yī)套技術方案。基于該技術方案，設計開(kāi)發了一(yī)套動态清單配置平台，并基于多個臨床案例對其不斷完善。通過應用該平台，開(kāi)發了針對9個典型醫療流程的242個動态清單。結果表明，使用本文提出的方法實現臨床動态安全清單系統的配置，具有可行性和通用性。

關鍵詞組：清單；工(gōng)作流；臨床決策支持；過程管理；病人安全