0-1编码遗传算法

本文分析了常规二进制编码遗传算法中二进制编码方法的特点,总结出二进制编码方法存在占用内存多、实现不灵活和译码运算量相对大的缺点,使较大规模的多参数优化问题难于用二进制编码遗传算法在较小内存的计算机上实现。为了克服二进制编码方法的这一缺点,我们提出一种0-1编码方法。文中介绍了0-1编码的方法和特点,并从定义的图式概念出发,证明了0-1编码遗传算法的收敛性。实际算例也表明,0-1编码遗传算法是可行的。

基于0-1编码空间的谱系数图与K图的图形互换

为了进一步补充谱系数理论,使谱技术更好地应用于数字电路故障检测等方面,从基于(0,1)空间的Hadamard矩阵出发,通过对矩阵的性质分析,提出了(0,1)空间的谱系数图与K图的3种图形互换法:基于行矢量圈的图形互换法,基于非零项的图形互换法和基于折叠加减的图形互换法,并对各种方法予以实例说明,此外,还讨论了这些图形转换方法的各自的适用范围.对6变量以下的函数,这3种方法具有简单、直观和准确的特点.

基于0-1编码的参与式感知隐私保护的数据价值匹配方案

在参与式感知中,满足数据请求者对数据类型和数据价值匹配的要求,同时保护请求者和提供者的个人隐私,是普及参与式感知需要解决的问题。鉴于此,提出了一种基于0-1编码的隐私保护的数据价值匹配方案,它将用户数据价值转换成0-1编码,然后使用时空高效的布隆过滤器执行价值匹配,在保护了用户数据价值隐私的同时,完成了数据价值的高效匹配。理论分析和仿真实验论证了所提方案的正确性、安全性和高效性。

基于0-1编码谱技术检测旋转对称函数

分析了旋转对称函数的0-1编码Hadamard变换谱系数的特点,给出了变量数n为素数的旋转对称函数的必要条件,提出了基于0-1编码Hadamard变换检测旋转对称函数的方法,该方法具有可编程操作以及同时可检测其他特殊布尔函数等优点.

0-1编码谱系数与最小项展开系数相互转换的代数方法

论文给出了关于0-1编码谱系数与最小项展开系数之间关系的两个定理,在此基础上提出了0-1编码谱系数与最小项展开系数之间转换的代数方法。实例展示了用代数方法实现相互转换的过程。与传统的图形转换方法相比,该方法具有不受变量数限制的优点。

两层传感网中能量高效的隐私保护范围查询方法

具有隐私保护能力的范围查询处理方法是当前无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)数据管理应用技术中具有挑战性的研究内容.针对2层传感器网络环境,提出了一种能量高效的隐私保护范围查询处理方法(energy-efficient and privacy-preserving range query,EPRQ).在数据存储阶段,感知节点对其采集的数据进行加密处理,并利用0-1编码和Hash消息身份认证编码机制计算各采集数据的最小化比较因子,然后将密文和编码数据上传至存储节点.在查询处理阶段,基站计算用户查询的目标范围区间的比较因子,并作为查询指令发送给存储节点;再由存储节点利用0-1编码验证机制的数值比较特性,实现无需明文数值参与下的数据大小比较,进而确定查询结果密文数据集,并返回基站;基站解密密文数据,获得最终的查询结果.理论分析和实验结果表明,该方法能够实现对感知数据、查询结果和目标范围区间的隐私保护,且与现有方法相比具有更高的能耗效率.

一种高效的百万富翁问题协议及其应用

百万富翁问题是安全多方计算的基础问题,但现有解决方案计算复杂度高且效率较低,在两数相等时无法进行精确比较。针对该问题,提出一种基于0-1编码的百万富翁问题协议。使用改进的0-1保密数据编码规则构建向量,利用ElGamal同态加密变体算法的同态性质,将百万富翁问题转化为向量中两元素求和的问题,同时在半诚实模型下利用模拟范例证明协议的正确性与安全性,并将其应用于安全两方集合交集个数问题的求解。实验结果表明,与采用ElGamal和Paillier同态加密算法的协议相比,该协议计算复杂度更低且效率更高,可在两数相等时进行准确对比。

基于学习算法的离散型制造业生产能力平衡技术

生产计划与调度是离散型制造业生产管理的技术难点.论文分析了离散型制造业生产计划下达的问题,建立了生产任务均衡分配模型,并用一种新的学习算法对其进行优化.该算法采用了一种新的0-1编码,并通过生产实例验证了该任务分配模型的科学性及实用性、优化算法的可行性及有效性.

两层无线传感网中节能的安全范围查询方法

在两层无线传感器网络中,存储节点作为一个中间节点介于传感器节点和Sink之间,既负责收集传感器节点的数据,又负责Sink的查询,因此更容易被攻击者攻击。一个被妥协的存储节点不仅可能泄漏传感器节点的数据,还有可能向Sink返回不完整的或虚假的查询结果。为了减少查询能耗开销并解决存储数据隐私保护问题,提出了一种节能的安全范围查询方法 PIRQ。该方法将数据查询和上传过程进行分离,并采用R-D判别方法将原来感知数据与查询范围区间上下界的大小比较过程转换成感知数据与查询范围中间值的距离和查询区间半径的大小比较过程,减少了能量开销。利用0-1编码和Hash消息认证机制对数据进行隐私保护,采用加密数据链技术对数据进行完整性检测。理论分析和实验表明,该方法在实现数据的隐私和完整性保护的同时具有很好的节能性。

基于压缩HMAC算法的传感器网络范围查询方法

传统范围查询方法主要针对一维数据,在感知节点上传的信息较多,导致能耗较高。提出一种基于压缩HMAC算法的两层无线传感器网络多维数据范围查询方法。使用AES对称加密算法生成数据密文及加密索引链,运用反向0-1编码和压缩HMAC算法生成最值比较链,反向0-1编码不需额外进行数值化处理,压缩HMAC算法能够缩短HMAC编码长度,从而减少感知节点的发送数据,降低感知节点的能量消耗。在AliOS Things Developer Kit开发板和iTOP-4412核心板上对该方法进行实验,并从单个周期采集数据个数、感知节点数据位数和采集数据维数3个方面与CSRQ等方法进行能量消耗对比分析,结果表明,该方法能保持数据的完整性,且能量消耗更少。

基于遗传算法的产品族模块划分

针对大批量定制技术中的产品族模块划分问题,提出了一种基于遗传算法的模块划分方法。以产品零部件在结构和功能上的关联值为主要依据,综合分析零部件在产品生命周期不同阶段的相关性,形成零部件之间的关联矩阵;根据模块划分的原则,构造模块划分模型,并以基于0-1矩阵编码形式的遗传算法对问题进行求解。最后通过实例验证了方法的有效性。

阿柯夫的社会系统科学理论及其价值

阿柯夫以传统运筹学研究为起点,对运筹学硬系统方法论的哲学立场、社会理论基础以及组织管理思想的演变进行反思,逐渐形成了一种解决社区或组织管理问题的软系统方法论。他将之命名为"社会系统科学","交互式规划"就是将这一方法付诸行动的主要工具。本文在梳理管理科学方法从"硬"到"软"演化进程的基础上,介绍了阿柯夫社会系统科学理论,并肯定了其价值所在。

两层无线传感器网络多维数据隐私保护范围查询协议

针对现有两层无线传感器网络隐私保护范围查询协议存在数据安全低、感知节点通信能耗较高,且较少针对多维数据的问题,提出了一种基于交叉0-1编码和质数融合的两层无线传感器网络隐私保护范围查询协议。在数据提交阶段,感知节点采集多维数据并根据属性维度分组,采用交叉0-1编码、质数融合等方法优化比较因子的计算方式,用AES算法构建加密约束链,提高数据安全性,降低计算和通信能耗。在查询处理阶段,Sink节点对查询范围值采用交叉0-1编码和质数融合操作产生比较因子,将查询单元格与比较因子作为查询指令送至存储节点;存储节点根据交叉0-1编码比较规则将采集数据与查询范围值的比较因子比较,完成多维数据范围查询,结果发送给Sink节点。在结果验证阶段,Sink节点根据多维加密约束链中的采集周期时间和特性,验证查询结果的真实性完整性。在实验部分,采用Cortex-M4和Cortex-A9内核开发板实现协议内容,验证了数据提交、隐私数据查询、隐私数据查询结果真实性和完整性验证等功能。通过对本文协议与CSRQ(communication-efficient secure range queries)协议在感知节点通信能耗数据的实验结果对比,表明在同等实验环境下本文协议的通信能耗比CSRQ协议低20%左右。

基于优化Paillier算法的两层无线传感器网络范围查询计算方法

针对现有两层无线传感器网络范围查询中数据计算效率较低以及感知节点能耗消耗较高的问题,提出一种基于优化Paillier算法的两层无线传感器网络范围查询计算方法。首先,利用具有可验证性的优化Paillier方法加密感知数据,在保证数据安全隐私的前提下实现密文下的数据运算,将计算平台从查询节点转移到存储节点,提高数据运算效率。其次,提出一种基于最左0-1编码和HMAC数据摘要算法的低功耗数值比较方法,在保证数据稳定性的前提下,降低感知节点能耗。最后,给出该方法的具体设计与实现,并利用树莓派和温湿度、光照强度传感器构建感知节点,利用英伟达TX2边缘计算平台构建存储节点,以此构建实验平台,将范围查询计算方法在该平台进行移植与实现。与现有方法在感知节点能耗、数据计算效率方面进行对比分析,结果表明,本文方法能够在降低感知节点能耗的基础上提高数据计算效率。