Contributions to Ensemble Classifiers with Image Analysis Applications

134 p.

Thermal building simulation using the UKCP09 probabilistic climate projections

This article investigates how to use UK probabilistic climate-change projections (UKCP09) in rigorous building energy analysis. Two office buildings (deep plan and shallow plan) are used as case studies to demonstrate the application of UKCP09. Three different methods for reducing the computational demands are explored: statistical reduction (Finkelstein-Schafer [F-S] statistics), simplification using degree-day theory and the use of metamodels. The first method, which is based on an established technique, can be used as reference because it provides the most accurate information. However, it is necessary to automatically choose weather files based on F-S statistic by using computer programming language because thousands of weather files created from UKCP09 weather generator need to be processed. A combination of the second (degree-day theory) and third method (metamodels) requires only a relatively small number of simulation runs, but still provides valuable information to further implement the uncertainty and sensitivity analyses. The article also demonstrates how grid computing can be used to speed up the calculation for many independent EnergyPlus models by harnessing the processing power of idle desktop computers. © 2011 International Building Performance Simulation Association (IBPSA).

I did that! Measuring users' experience of agency in their own actions

Cognitive neuroscience defines the sense of agency as the experience of controlling one's own actions and, through this control, affecting the external world. We believe that the sense of personal agency is a key factor in how people experience interactions with technology. This paper draws on theoretical perspectives in cognitive neuroscience and describes two implicit methods through which personal agency can be empirically investigated. We report two experiments applying these methods to HCI problems. One shows that a new input modality - skin-based interaction - can substantially increase users' sense of agency. The second demonstrates that variations in the parameters of assistance techniques such as predictive mouse acceleration can have a significant impact on users' sense of agency. The methods presented provide designers with new ways of evaluating and refining empowering interaction techniques and interfaces, in which users experience an instinctive sense of control and ownership over their actions. Copyright 2012 ACM.

Computer Vision and Pattern Recognition Technologies for Construction

This book will be of particular interest to academics, researchers, and graduate students at universities and industrial practitioners seeking to apply mobile and pervasive computing systems to improve construction industry productivity.

一种网格环境下的密码计算模型

由于密码学和信息安全领域的许多问题最终都被转化为一个耗时的计算,其中许多计算需要利用多台异构的和地理分布的计算机协同,才能有效完成.密码算法的设计、分析和应用对于计算环境敏感,且依赖性较强,不同类型的算法和算法的不同实现模式对计算环境要求差异很大,而且到目前为止还不存在一种通用的分布式密码计算模型.为此,本文根据密码计算本身的需求,首先分别分析了密码算法设计、分析和应用的目标和特征,提出了相应的计算模式,给出了一种网格环境下的通用密码计算模型.进而讨论了密码计算任务分割策略,资源分配和负载平衡问题.最后给出了网格环境Globus Toolkit下的模型构架、实现与实验结果.

基于网格技术的密码学计算平台的设计

结合现有的网格技术、思想和密码计算的特点,分析了利用网格技术实现密码学计算的可行性,并结合J2EE开发方式的优势实现系统支持,最后提出了一种有效的、可行的密码计算网格平台构架.

一种面向网格计算的分布式匿名协作算法

基于TCG提出的可信计算技术为网格协作安全性提出一种匿名分组身份验证算法,该算法可以非常可靠地解决网格计算平台之间的身份匿名验证问题.算法使用一个硬件模块TPM解决远程的身份验证,并通过TPM机制可以提供可靠的匿名验证和平台认证功能.算法中所有涉及的验证过程都是基于匿名机制实现的,除了实现匿名验证机制以外,算法还提供一套完整标记恶意网络实体的方法.提出了网格计算中虚拟分组的匿名认证平台架构,并在此架构基础上分成5步实现匿名验证算法,然后说明了算法在一种对等计算平台的应用实例,与GT2,GT3,GT4以及信任管理进行安全性的比较,并设计一个实验评价其性能.

基于移动代理的网格计算系统体系结构研究

本文针对物理链路可靠性低、容错性要求高、实体异构程度高的基础设施网格化需求，在系统分析当前主流的网格体系结构的基础上，研究了移动代理（PVM）系统的特性，根据移动代理的特点，提出了基于移动代理的四层网格计算模型MAGC(Mobile Agent Based Grid Computing)，描述了MAGC模型的层次结构，给出了MAGC模型的一个设计方案，分析了MAGC模型的特点，最后介绍了在Aglet平台下实现的原型系统。本文取得的成果主要包括： 第二章提出了基于移动代理的四层网格计算模型(MAGC)，说明了模型中每个层次的功能和层次之间的依赖关系。MAGC模型基于代码迁移，可以解决网络环境恶劣的条件下，网格系统的运行与部署问题。设计了MAGC模型的两个重要基础结构：作业机制和消息机制。设计了移动代理平台抽象层，使网格系统独立于具体的移动代理平台，从而具有一定的可移植性。 第三章在MAGC模型的基础上，进一步给出了MAGC模型的一个实现方案，阐述了MAGC模型中四个子层的功能和组件划分，对每层所包含的组件和组件实现的功能进行了描述，说明了系统的启动方式。 第四章基于MAGC模型构建了一个原型系统，原型系统以IBM开发的Aglets移动代理软件包为基础，实现了作业机制、消息机制和MAGC模型中的移动代理平台抽象层、系统服务层、API层、应用作业层四个子层。

一种非线性的分布式网格资源调价算法

针对网格环境下分布式异步动态调价算法存在均衡价格收敛过程缓慢、调价效率较低的缺点,提出了一种基于市场机制的非线性调价算法。该算法结合了当前超额需求和过去超额需求对资源价格变化的影响,较真实地刻画了需求变化后资源价格的波动过程。实验证明,非线性的调价算法明显地提高了价格收敛速度,降低了调价次数。

面向大规模数据分发的发布订阅系统关键技术研究

随着Internet的迅猛发展，陆续出现众多面向分发的应用，其数据源具有分布性、多样性、自治性和异构性，用户则具有大规模和数据需求的高度重叠性，数据流则呈现出从源到消费者的非对称性等特征。发布/订阅技术与传统的通信范型(消息传递、RPC/RMI和共享空间)相比，所具有的松散耦合、多点通信、匿名性和高可伸缩性等，使得它成为一种适用于大规模数据分发的理想通信方式。 现有的发布/订阅技术在表达能力、匹配的全面、准确和效率以及及时性服务质量保障等方面尚存在问题，不足以支持大规模的数据分发。本文研究的目标是，针对分布式环境下大规模的数据分发，深入研究发布/订阅系统的关键技术，重点解决发布/订阅系统的数据模型、匹配算法和及时性保障等三方面的问题，并开发出原型系统，为大规模的数据分发提供发布/订阅中间件支持，具体内容如下： 1) 语义数据模型 分布式计算环境下，数据源和数据消费者要跨越系统边界进行数据交互，就迫切需要解决事件和订阅的语义异构问题。已有的发布/订阅系统的数据模型的语义表达能力尚存在不足，且难以表达用户偏好。因此，针对该语义异构问题和已有数据模型的不足，采用了一种公共词汇表和语义上下文相结合的方法，建立了发布/订阅系统的语义数据模型，解决了在语义异构的数据环境下事件和订阅如何表示的问题。其中，提出了一种语义订阅语言SPS-EL来表示订阅条件，订阅条件中用属性过滤器的阈值和权重信息反映用户偏好。该模型考虑了事件和订阅所处的数据环境，增强了系统的表达能力，提高了用户表达订阅需求的灵活性。接着，提出了一种基于语义上下文的自动化的事件和订阅的转换机制，消除事件和订阅存在的语义异构，提高了转换效率。 2) 匹配算法 大规模数据分发环境下，订阅者的规模是巨大的，往往到几万甚至上百万，而且用户需求具有模糊性，如何准确、全面和高效地对发布事件进行匹配，确定对其感兴趣的订阅集仍然是一个挑战性问题。而目前已有的系统基本上都是从语法上进行事件与订阅的匹配，主要集中于提高匹配的效率，而缺乏对语义匹配的考虑且较少考虑匹配的全面性和准确性；认为订阅中的属性约束的重要性相同，属性匹配为布尔匹配，没有考虑匹配的相似度，难以匹配出更符合用户偏好的结果。针对该匹配问题和已有方法的不足，基于本文提出的语义数据模型，提出了一种基于语义的多阶段优化的事件匹配算法。该算法利用应用领域的公共词汇表的概念语义关系信息和订阅条件中的阈值和权重表示的用户偏好信息辅助匹配，提高匹配的全面性和准确性。同时，该算法采取多阶段优化的方法，建立高效索引，减少订阅搜索空间和属性过滤器比较次数，从而提高匹配效率。实验结果表明，该算法能够明显提高匹配的全面和准确性，匹配结果更符合用户偏好，并能保持较高的匹配效率。 3) 及时性保障 一些领域的应用对发布/订阅系统设施提出了及时性需求，如何在大规模动态分布式网络环境下满足订阅者的及时性需求并提高系统的有效性是一个挑战性问题。已有的传统的基于连接的资源保留的方法，会带来资源的浪费，违反了发布/订阅系统松散耦合的特性，不适合大规模数据分发场景；静态优先级的方法，其优先级是固定不变的且数目是有限的，不适应动态网络环境。因此，针对及时性保障问题和已有方案的不足，借鉴了经济学的方法，提出了一种支持及时性需求的传播、事件调度和分发机制，并保持了发布/订阅系统固有的松散耦合特性。在该机制中，建立了发布/订阅系统的延迟模型，引入了事件的期望收益、预期违约成本和推迟成本等度量指标，提出了一种基于收益机制的分布式发布/订阅系统及时性保障技术和使系统获益最大化的动态优先级调度算法MTEP（Maximum Total Earning Priority）。该调度算法利用价格、违约成本和延迟等信息，对事件进行及时有效地调度分发。实验结果表明，该机制能满足订阅者和发布者指定延迟约束的需求，能在系统高负载情况下使订阅者能接收到的有效事件明显增多并使系统收益显著改善。 最后，设计并实现了面向大规模数据分发的发布/订阅原型系统OnceDI/PS。该原型系统采用Java技术开发实现了本文提出的数据模型、匹配算法和及时性保障机制。

基于SOA的银联智能商业平台的研究与实现

智能商业平台是大型企业商务应用的一个新兴领域，智能商业平台通过数据仓库、数据挖掘技术对企业的大量数据进行分析从而发现企业发展的内部规律，为企业的科学决策提供有效支持。目前的智能商业平台在体系结构上采用传统的集中式的IT架构，尚存在如下问题：1）不能与其它的信息系统间进行交互；2）采用重建系统的方式开发，不能有效利用现有信息系统资源；3）不能适应快速变化的业务需求进行灵活的系统扩充；4）由于系统的所有功能集中在同一服务器中，严重影响了系统的访问性能。 面对上述具有挑战的问题，本文将Web服务同智能商业平台相结合，从体系结构角度出发，提出一种基于SOA(Service-Oriented Architecture)的智能商业平台，并在银联需求基础上开发基于SOA的银联智能商业平台，解决传统智能商业平台无法与其它系统交互、资源浪费、不能灵活扩展及访问性能等方面的问题。 本文首先分析了国内外智能商业平台的研究现状，指出了其中尚未解决的问题，然后结合SOA的设计思想和传统的OOAD方法进行银联智能商业平台的业务流程建模，提出了面向服务的业务流程模型，并根据对用户需求的分析和理解设计了基于SOA的分层体系结构。然后文章着重阐述了服务管理层、核心服务层和应用服务层的设计思想与实现方法：1）服务管理层负责系统中所有服务的统一维护和管理，其中重点分析、讨论了基于UDDI的服务注册中心等核心技术；2）核心服务层是我们为了支撑上层应用服务所开发的大量底层服务，包括报表统计服务、多维分析服务、数据挖掘服务、用户管理、日志管理服务等，文中详细介绍了这些核心服务的设计和工作流程描述；3）应用层主要是各种系统功能的应用集成，提供了统一的门户交互系统，在这部分将着重给出统一门户集成的实现。 通过构建面向服务的业务流程和体系结构，基于SOA的银联智能商业平台在解决了传统智能商业平台问题的基础上还具有多项优势：标准化，构件化，可重用性，可扩展性，可互操作性等。