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• 2013年, 第5期　刊出日期：2013-05-25 上一期    下一期
  本期栏目： 论文

论文

一种分布控制双时钟FIFO的设计与实现

杨剑新，胡向东，李媛

2013, 35(5): 1-8. doi:

摘要 ( 200 )   PDF (1485KB) ( 282 )   　　

双时钟FIFO是一种常用的跨时钟域数据交接电路。随着SoC芯片内部时钟域种类的增加，传统方式实现的双时钟FIFO会增加时钟网络设计的复杂度，这已经成为影响芯片规模扩大和频率提升的因素之一。提出了一种分布控制双时钟FIFO结构，运用源同步数据传输技术，避免了将发送方时钟树分布到接收方而增加时钟网络设计的复杂度。详细介绍了该结构的一种实现方法，并针对性能和可实现性，简要介绍了该设计可进一步采取的优化措施。

一种低功耗低偏斜的无缓冲谐振时钟分布网络设计

徐毅，陈书明，刘祥远

2013, 35(5): 9-14. doi:

摘要 ( 133 )   PDF (725KB) ( 214 )   　　

作为下一代时钟分布技术的有力竞争者，谐振时钟机制具有低功耗、低偏斜的显著优势，但设计方法的缺乏导致该技术在同步数字系统中的应用受到严重制约。为解决这一问题，提出了一种面向无缓冲谐振时钟分布技术的物理设计方法，能够结合现有设计流程，有效实现谐振时钟网络设计。该方法基于SPICE分析并优化与谐振时钟网络相关的设计参数，保证整个物理设计快速收敛于目标频率。通过一块乘法器电路验证了该设计方法，带有寄生参数网表的SPICE结果显示，与采用树型和网格型时钟分布网络的同步电路相比，基于无缓冲谐振时钟网络的同步电路时钟系统功耗降低最高可达64%，总功耗降低16%以上。此外，无缓冲时钟网络的时钟偏斜小于时钟周期的2%。

应用数据填充缓解稀疏问题实现个性化推荐

夏建勋1,2,4，吴非2,3,4，谢长生2,3,4

2013, 35(5): 15-19. doi:

摘要 ( 156 )   PDF (517KB) ( 203 )   　　

协同过滤是到目前为止最成功和应用最广泛的推荐技术，然而，由于用户项目矩阵极端稀疏导致推荐不精确。针对该问题，提出了三种数据填充方法和两种推荐策略。对评分矩阵中未评分数据的三种数据填充方法是：（1）采用行和列数据的加权平均值填充；（2）采用行和列数据的众数的平均值填充；（3）采用行和列数据的中位数的平均值填充。一种推荐策略是直接用填充数据作为预测评分进行推荐；另一种推荐策略是将填充数据后的评分矩阵作为伪评分矩阵，应用Pearson相关相似性进行协同过滤推荐。采用MovieLens数据集进行的实验结果表明：上述几种推荐策略均可有效地缓解评分数据稀疏性问题，且提高了推荐精确度。

面向海量数据存储的Erasure-Code分布式文件系统I/O优化方法

严林1,2，邢晶1,霍志刚1,马捷1

2013, 35(5): 20-27. doi:

摘要 ( 153 )   PDF (804KB) ( 241 )   　　

随着海量数据的快速膨胀，机群文件系统的存储方式正在逐步从复本向Erasure Code过渡。Erasure Code存储能够以更低的存储开销提供更高的可靠性。然而，由于Erasure Code存储需要通过编码生成编码数据，在存储原始数据和编码数据过程中更容易产生磁盘争用和不均衡负载，从而影响整个存储系统的I/O性能；同时，Erasure Code存储写回编码数据时，数据一致性和数据缓存之间存在冲突，传统处理数据的无缓存方式和全缓存方式在机群文件系统中都存在很大的局限性。针对这两个问题，提出了一种包括均衡负载的数据放置策略和编码缓存的一致性维护策略的Erasure Code机群文件系统I/O优化方法。通过在开发的Erasure Code分布式文件系统ECFS的实验测试表明，使用这种优化方法后机群文件系统的聚合带宽能够提高95.53%。

普适计算环境下基于Agent的上下文质量管理技术研究

郑笛1,王俊2,蔡建宇3

2013, 35(5): 28-33. doi:

摘要 ( 148 )   PDF (967KB) ( 199 )   　　

随着信息技术的快速发展，分布式计算技术逐渐向普适计算技术演化，从而达到信息空间和物理空间融合的最终目标，为用户提供普适的智能化服务。为了达到这个目标，一个主要的困难就是如何有效地连续监测、捕获与解释环境相关的上下文信息来确保精确的上下文感知性。很多的研究者已先后投身于上下文感知的普适应用的研究工作中，但大多数往往直接针对原始上下文进行处理，没有考虑上下文质量（QoC）的影响。因此，提出一种基于Agent的上下文质量管理框架，通过上下文的质量阈值管理Agent、质量因子配置Agent、重复上下文与不一致上下文丢弃管理Agent实现不同层次的控制机制，从而为上下文感知服务和应用用户提供有效而可靠的上下文服务。

PABLE:一种异步总线的设计与实现

张光达,王友瑞,石伟,王志英,陆洪毅

2013, 35(5): 34-40. doi:

摘要 ( 150 )   PDF (1230KB) ( 220 )   　　

异步电路能够解决同步电路中时钟偏移、功耗过高等问题，且具有平均情况下的性能。为了实现芯片上异步模块之间的全异步通信，发挥异步电路功耗与性能上的优势，设计了一款部分兼容AMBA AHB总线协议的异步总线PABLE。通过使用流水线结构提高总线性能，并着重研究异步仲裁电路，最终采用解同步的异步电路设计方法对PABLE进行了实现。实验结果表明，在UMC 0.18μm CMOS工艺下，对于单次数据读写操作，在大于60%的情况下，PABLE总线的读写延迟要低于同步总线；与相同功能的同步总线相比较，PABLE总线的平均功耗下降了约41%。

基于离散对数问题可验证的多秘密共享方案

王学军1,2，高彩云1，曹天杰1,3

2013, 35(5): 41-45. doi:

摘要 ( 111 )   PDF (421KB) ( 188 )   　　

传统的秘密共享方案不能验证参与者或秘密分发者的欺骗行为，LinWu等人提出的秘密共享方案虽可实现欺骗行为的验证，但需要很大的计算量，方案中的秘密分存必须通过计算得到，不能满足秘密分存选取的随机性，并且方案需要在秘密分发者与每个参与者之间建立安全信道，增加了方案实现的负担。因此，提出改进的秘密共享方案，方案中参与者无需验证秘密分发者的欺骗行为，减少了各参与者的计算量；秘密分存由参与者自己选择，实现了秘密分存选取的随机性，并且方案中无需建立安全信道。除此之外，方案能够以最小的计算量检验参与者之间的欺骗，并能实现多重秘密共享以及新的秘密和新的参与者的加入。

基于用户行为的可信模型研究

欧嵬1，王勇军1，韩文报2

2013, 35(5): 46-50. doi:

摘要 ( 109 )   PDF (523KB) ( 208 )   　　

传统的授权与认证主要解决了用户的身份信任问题，但并没有解决用户行为的信任问题。基于此，从解决系统安全需求的角度出发，提出了一种基于用户行为的可信模型。该模型将网络服务的用户看作主体，计算机系统中的文件和数据看作客体，对不同的主体和客体分别赋予不同的机密性级别和完整性级别；同时，将用户对系统的服务请求映射为主体对客体的访问，通过定义模型的安全属性、安全策略以及用于约束用户行为的规则，构造了一个安全、可信的系统。
关键词：用户行为；信任；安全属性；安全策略；规则

IPv6下基于Huffman编码的路径回溯算法研究

胡清钟,张斌

2013, 35(5): 51-55. doi:

摘要 ( 123 )   PDF (533KB) ( 218 )   　　

包标记算法是一种常用的IP回溯算法，该算法把路径信息标记到IP报头的标记区域中，可以根据标记包中的标记信息重构出攻击路径，从而追踪到攻击的源头。由于标记空间大小的限制，标记信息有限，往往需要多个标记包才能重构出一条攻击路径，路径重构算法的复杂度较高，效率和准确率较低。为了解决这一问题，提出一种基于Huffman编码的路径回溯算法，将与上一跳路由器相关的链路信息以Huffman编码方式标记到标记区域，且不需将标记信息转存在中间节点。该算法适用于IPv6网络，仅需一个标记包就能准确地重构出攻击路径。实验结果表明，本文提出的算法在重构路径时速度快、效率和准确率高。

基于Linux的移动终端操作系统级虚拟化方案及优势

叶常春

2013, 35(5): 56-60. doi:

摘要 ( 114 )   PDF (465KB) ( 203 )   　　

移动终端越来越流行，但需更安全、更可用和更个性化。针对市场份额日益扩大的Linux移动终端，即基于Linux内核的手机、移动互联网设备和上网本等，提出了基于操作系统级虚拟化技术构建隔离的虚拟环境的方案。该方案能够隔离安全威胁和软件隐患，避免程序失败导致整机失灵，并通过提供与应用情景模式相适配的使用环境来满足个性化需求。该方案不支持同时运行多种操作系统，而基于硬件级半虚拟化技术的方案则允许同时运行多种操作系统。但与后者相比，该方案具有节约软件费用、不增加用户学习成本、研发成本更低、周期更短等优势。

一种基于LVS的视频转码调度算法的研究与设计

刘格非，杨清，朱晓露

2013, 35(5): 61-66. doi:

摘要 ( 148 )   PDF (458KB) ( 189 )   　　

随着国家大力推进三网融合，手持终端设备可以通过3G网络方便地浏览互联网上丰富的视频信息，但视频格式的多样化给用户浏览带来了诸多不便。通过对Linux虚拟服务器(LVS)调度算法的研究与分析，提出了一种改进的动态负载均衡算法ADLBA，并通过实验验证了该算法的可行性和有效性。

一种面向特征的软件产品线非功能需求建模方法

孙连山，王今雨

2013, 35(5): 67-76. doi:

摘要 ( 138 )   PDF (1063KB) ( 267 )   　　

分析传统非功能需求定义的不足，基于需求分析阶段的系统抽象—“需求模型”重新定义非功能需求，规范并简化功能需求与非功能需求之间的关系。扩展面向特征的软件产品线建模方法，在特征模型中显式地建模功能需求、非功能需求、非功能需求类型以及它们之间的相互关系，沿用传统特征模型中固有的变化性建模机制建模并管理非功能需求的变化性，显式地复用与非功能需求相关的建模知识和资产，为进一步研究定量评估产品线变体质量的新技术奠定基础。设计了一个基于多视图的特征建模方法，指导开发者在迭代的过程中建模非功能需求和功能需求，支持关注点分离和模型的复杂性管控。实现了工具原型并进行了实例验证。

基于政策自组织系统的软件agent体系结构及其实现

侯富，毛新军，郭毅，周凯

2013, 35(5): 77-86. doi:

摘要 ( 108 )   PDF (1005KB) ( 177 )   　　

当前自组织系统软件工程面临的一个重要挑战，就是如何设计适宜的个体交互行为来满足自组织系统的宏观涌现需求。针对此问题，提出了一种基于政策的自组织多agent系统的开发方法，此方法通过政策调节引导agent的行为，以期在系统层面得到用户所需求的宏观涌现结果。开发这类系统的核心问题是如何构造系统中的软件agent，使得agent能够感知、理解系统政策，并在遵循政策的前提下实现行为的自主决策。提出了一种基于政策自组织多agent系统的软件agent体系结构，并基于该体系结构设计了运行机制及行为决策算法。通过软件方式实现了一个基于政策的自组织多agent系统开发平台原型，并通过案例实现说明了体系结构、运行机制的有效性。

一种基于Mean Shift和Kalman预测的带宽自适应跟踪算法

王文江1，黄山1,2，张洪斌2

2013, 35(5): 87-92. doi:

摘要 ( 133 )   PDF (666KB) ( 291 )   　　

Mean Shift算法是视觉监控领域广泛应用的经典目标跟踪方法，但对于速度过快或尺度变化大的目标的跟踪存在较大的缺陷。针对这一问题，提出了一种基于Mean Shift和Kalman方法预测的带宽自适应跟踪算法。该算法提出以Kalman预测目标在下帧中的位置作为Mean Shift迭代初始位置，以高效锁定各类运动目标；同时采用增量试探法自动调节带宽以适应目标的尺度变化。通过对行人和车辆等不同监控对象的实验表明，该跟踪算法具有良好的鲁棒性。

一种新的字符特征向量相似度函数

李宇成，田震，游加

2013, 35(5): 93-99. doi:

摘要 ( 124 )   PDF (1089KB) ( 213 )   　　

为分析车牌字符特征向量和比较字符特征提取方法，在街区距离的基础上构造了一种线性相似度函数的定义sim(M,N)，讨论了该相似度函数的相关性质，给出了完全不相似概念的数学解释。与几种常见的相似度函数相比，sim(M,N)能够线性、平权地直接反映向量中各分量的差异，且计算极为简单。分析、比较了欧氏距离与sim(M,N)在分析字符特征向量方面的差异，并通过实验证实了欧氏距离的不足。通过车牌中相似字符的平均可分裕度实验，表明在比较字符特征向量方面，sim(M,N)能够获得整体好于几种常见相似度函数的使用效果。

基于像素点的快速结构化道路元素检测

毕建权1,2，陆耿1，江永亨1，王京春1

2013, 35(5): 100-105. doi:

摘要 ( 113 )   PDF (967KB) ( 204 )   　　

道路元素检测是基于简单视觉的缩微智能车自主驾驶系统的研究基础。针对基于缩微智能车处理能力不足及对检测控制算法实时性的要求，提出了基于像素点数据块快速识别和跟踪算法。为降低光照对检测识别的影响，采用修正OTSU阈值二值化方法。实验检测结果显示，在光照、遮挡、污染等干扰情况下，缩微智能车对车道线、路面标志、斑马线等道路元素能够实现快速提取识别，并分析了速度对道路元素检测率的影响，而车道保持和超车换道实验验证了整个算法的高效性和稳定性。

一种基于Zigzag变换的彩色图像置乱算法

刘艮1，蒋天发1, 蒋巍2

2013, 35(5): 106-111. doi:

摘要 ( 197 )   PDF (1100KB) ( 216 )   　　

传统的数字图像置乱算法多数属于空间域置乱，即通过某种变换将数字图像的像素位置进行打乱，从而达到图像置乱的目的。这种方法简单易行，但是它只是改变了图像的像素位置，而不能改变像素的色彩统计特征。基于色彩空间的置乱算法可以打乱图像的色彩统计特征，但不能完全打乱像素的排列特征，置乱后的图像容易被猜出轮廓。针对这两个问题，将Zigzag技术应用到彩色图像像素及其三个彩色分量变换中，提出了一种利用双重Zigzag扫描方法对彩色图像进行空间域和色彩域置乱的算法。实验结果表明，该算法不但能完全打乱图像的轮廓特征，还能打乱像素的统计特征，显著提高了图像的置乱效果。

分块非参数特征分析在人脸识别中的应用

程强，陈伟琦

2013, 35(5): 112-117. doi:

摘要 ( 102 )   PDF (586KB) ( 196 )   　　

基于非参数特征分析NFA方法，提出了分块NFA算法，并将其应用到人脸识别上。分块NFA算法首先对图像矩阵进行分块，对分块得到的子图像矩阵再应用NFA进行图像特征提取。这样做有两个优点：(1)能有效地抽取图像的局部特征，对人脸表情和光照条件变化较大的图像表现尤为突出；(2)与NFA相比，由于使用子图像矩阵，分块NFA可以避免使用奇异值分解理论，过程简便,并且克服了小样本问题。此外，NFA是分块NFA算法的特殊情况。在ORL和YALE数据库上进行的实验验证了本文所提方法要优于NFA算法。

基于K-均值聚类及二叉树决策的图像去噪

刘永霞1,张朝晖1,2,张艳敏1

2013, 35(5): 118-123. doi:

摘要 ( 134 )   PDF (1412KB) ( 188 )   　　

针对图像中椒盐噪声的抑制，提出了一种新的滤波算法。算法首先借助K均值聚类将当前像素所在邻域的灰度分布进行有效划分；然后，构建噪声污染像素识别规则，借助多层二叉树决策实现不同类型噪声污染像素的检测。算法只针对噪声污染像素进行自适应滤波，而不改变非污染像素的取值。实验表明，本文算法在有效抑制噪声的同时可较好保留图像的细节等有用信息；对于噪声污染严重的图像，本算法明显优于传统中值滤波及文献［7］的算法。

基于局部颜色熵的免疫组化图像边缘检测

徐青，傅蓉

2013, 35(5): 124-129. doi:

摘要 ( 121 )   PDF (1270KB) ( 225 )   　　

针对免疫组化图像边缘提取中经常出现的染色区域颜色混叠现象，提出了一种局部的颜色熵方法，由免疫组化图像在R、G、B单颜色通道的局部图像熵来合成最终的图像熵，并根据图像熵使用类间最大方差法提取目标边缘。Matlab仿真实验表明，与传统的图像熵分割方法相比，该方法对图像中有颜色变化但亮度近似的边界区域有很好的边界提取效果，而且还有效避免了传统图像熵在图像边缘拐角处的熵值丢失或阶跃的情况，算法分割的准确性和鲁棒性都得到明显的提高。

一类局部可调的三次代数三角插值样条

杨炼1,2，李军成1，匡小兰3

2013, 35(5): 130-135. doi:

摘要 ( 108 )   PDF (687KB) ( 226 )   　　

在空间Ω=span {1, t, sint, cost, sin2t, cos2t}中提出了一种新的带形状参数的三次代数三角插值样条，该样条具有许多与三次B样条类似的性质。所构造的曲线曲面无需解方程组或插入某些节点即可直接插值某些控制顶点。曲线能精确表示直线段、椭圆(圆)弧、抛物线弧以及圆柱螺旋、三角函数曲线等一些超越曲线，相应的张量积曲面能精确表示一些二次曲面和超越曲面，如球面、圆柱面和螺旋柱面等。通过改变基函数中的全局参数的取值可整体调节曲线曲面的形状，并利用奇异混合技术在三次代数三角插值样条中引入局部参数，使曲线曲面的形状能局部调节。几何造型实例表明，三次代数三角插值样条可作为几何造型的一种新的有效模型。

基于广义骑士巡游的RGB图像加密压缩算法

刘博文，柏森，阳溢，刘程浩

2013, 35(5): 136-141. doi:

摘要 ( 101 )   PDF (959KB) ( 222 )   　　

从考虑涉密图像的安全性和传输效率的角度出发，引入广义骑士巡游置乱加密技术，提出了一种RGB图像加密压缩算法。算法将原始RGB图像颜色模式转换为YCbCr，对YCbCr三层分别进行8×8分块，对每个块进行DCT变换，构建以块为单位的三维棋盘，然后采用广义骑士巡游置乱规则对该三维棋盘加密，最后进行JPEG压缩得到加密压缩图像。仿真验证和实验分析表明，该算法对图像压缩性能影响小，在满足一定安全性的前提下，压缩效率得到提高。

三输入伯努利神经网络权值与结构双确定

张雨浓，罗飞恒，陈锦浩，黎卫兵

2013, 35(5): 142-148. doi:

摘要 ( 102 )   PDF (814KB) ( 198 )   　　

根据函数逼近理论以及Weierstrass逼近定理，构造出一类以伯努利多项式的乘积为隐层神经元激励函数的三输入神经网络模型，即三输入伯努利神经网络。针对该网络模型，根据权值直接确定法以及隐层神经元数目与逼近误差的关系，提出了三个网络权值与结构双确定算法。数值实验显示，由这三个算法分别确定的神经网络在学习与校验方面都拥有优越的性能，同时也具有较佳的预测能力。

求解护士排班问题的可变邻域搜索遗传算法

胡廉民1,2,张九华1,常永耘3,黄翰3

2013, 35(5): 149-153. doi:

摘要 ( 169 )   PDF (537KB) ( 567 )   　　

护士排班问题是一类多约束多陷阱问题，传统的计算方法和启发式算法往往很难找到其最优解。采用基于遗传算法GA和可变邻域搜索算法VNS的混合策略对护士排班问题进行了求解。其中，GA算法通过添加判断准则和控制策略来有效生成新的护士排班表，而VNS策略则实现初始化、约束条件下的杂交变异和解空间的分离等运算。最后，对20组基准护士排班问题进行了求解，并将求解结果与国际上近年提出的IP+VNS方法进行了比较，实验表明，在相同的计算时间内，GA+VNS算法的求解效果明显更优。

基于复合关键词向量空间的林产品贸易网站用户兴趣模型

王梓1，高金萍2，陈钊1

2013, 35(5): 154-160. doi:

摘要 ( 112 )   PDF (532KB) ( 158 )   　　

根据林产品贸易信息的特点，利用一种复合关键词向量空间模型来表示林产品贸易信息网站的用户兴趣模型：向量空间中的每一个复合关键词包括供求分类、林产品名称和产地三个关键词以及林产品的规格、价格范围和公司名称集合等信息，每一个复合关键词均拥有一个用户的感兴趣度值。利用用户的浏览、注册、发布信息等行为以及引入兴趣度值的遗忘因子，为用户兴趣模型提供了学习和更新方法。通过引入用户的短期兴趣集合，使得兴趣模型得以体现用户的长期兴趣和短期兴趣。最后，基于此用户兴趣模型给出了基于内容的推荐算法，并通过对比实验阐明了其优势。

一种基于用户相似性的协同过滤推荐算法

程飞，贾彩燕

2013, 35(5): 161-165. doi:

摘要 ( 124 )   PDF (500KB) ( 318 )   　　

个性化推荐技术研究用户行为，分析用户兴趣，主动为用户推荐合适的资源，较好地解决了互联网信息日益庞大与用户需求之间的矛盾。协同过滤算法中，基于邻居的方法和基于潜在因子的方法是目前应用于推荐系统最成功的技术。前者虽然简单易行，但精度有待提高；后者精度较高，但模型复杂，参数难以学习。提出了一种改进的基于用户相似性的协同过滤算法，通过修正用户相似性的度量方法，产生更合理的用户邻居，实现对用户的评分推荐。实验结果表明，所提出的算法相比基于潜在因子的方法简单易行；同时，相比基于邻居的方法，在一定程度上提高了推荐的精度。

基于Lucene的数字作品搜索引擎的研究与设计

吴洁明，韩云辉，冀单单

2013, 35(5): 166-172. doi:

摘要 ( 96 )   PDF (811KB) ( 202 )   　　

在Lucene的全文检索工具包的基础上，分析现有的主流中文分词算法和Lucene相关度排序算法，提出了改进的分词算法和改进的相关度排序算法。还采用倒排索引、检索技术、分布式存储和并行计算等技术，分析并设计了一个对海量数字作品信息的搜索引擎，为用户提供对海量数字作品信息的快速、准确的搜索服务。实验分析比较了分词速度和分词效果，还比较了关键词搜索结果的响应时间、命中数量、准确率和召回率。实验结果表明，本系统在很大程度上提高了搜索速度，保证了搜索结果的准确性。关键词：

两种新的语音自适应增强算法研究

姜占才1,2，杨林1

2013, 35(5): 173-179. doi:

摘要 ( 94 )   PDF (1098KB) ( 210 )   　　

针对自适应语音增强中需要已知参考输出信号的问题，提出了两种自适应增强算法：该算法只有语音的噪声观测一个输入，无需输入信号的延时量。用谱减法估计期望信号，以此作为滤波器输出信号的参考信号；以滤波器的输出与参考信号的差值为误差信号；用LMS和RLS算法分别求得滤波器权系数修正量；采用块技术和符号技术减少权系数修正的运算量，提高算法的收敛速度。在各种信噪比下对不同的语音进行仿真实验，并与改进的谱减法比较，结果表明，该两种算法的增强效果均优于改进的谱减法，在信噪比为3dB时增强效果仍能令人满意。

泛在网络综合视频监控系统架构设计

周坚和

2013, 35(5): 180-185. doi:

摘要 ( 118 )   PDF (1578KB) ( 265 )   　　

在异构的泛在网络环境中构建远程分布式综合视频监控系统，不同技术体系和接口的子系统所采用的信令控制协议往往无法统一, 给互联互通带来很大困扰, 难以满足泛在网络通信时代对电信级大规模异构分布视频监控节点远程访问和集中智能管理的需要。为此,提出一种基于SIP架构的解决方案，通过下一代网络核心控制协议SIP及其基于事件通告机制的扩展方法，以及SIP消息体XML扩展技术的运用，提高系统部署和扩展的灵活性，实现综合性视频监控泛在业务融合，统一和简化系统各种分布式监控节点的远程通信控制操作。

煤矸石山中氧气分子运动的蒙特卡罗模拟

王焱，李响

2013, 35(5): 186-190. doi:

摘要 ( 90 )   PDF (597KB) ( 164 )   　　

根据氧气分子运动过程中所受到的不同因素的影响，利用蒙特卡罗方法与分子运动过程相结合追踪氧气分子在矸石山中的运动轨迹，对进入矸石山内的氧气分子流的入射、传输过程进行抽样，建立基本的分子运动模型。选择在不同的环境参数下，用C语言实现对矸石山内部的分子传输的模拟计算，以入射点为中心，给出了不同半径位置的分子密度流计算结果。研究表明，应用蒙特卡罗方法研究分子传输，有助于从机理上了解在矸石山自然爆炸检测中影响其检测精度的相关因素。