基于扩展力学模型的网络拓扑图布局算法*

针对现有网络拓扑图布局算法多以节点分布均匀为目标,没有考虑边的布局,可能会导致生成的拓扑图中边布局不清晰,提出一种基于扩展力学模型的网络拓扑图布局算法。该算法通过引入点边斥力保证边布局清晰,通过节点坐标的分层分配可以方便地满足某些网络的拓扑图层次布局需求。仿真结果表明,扩展力学模型生成的拓扑图节点分布均匀,节点和边之间距离合理,布局效果得到提高。     

二部图最大匹配问题的分层网络优化模型

为解决二部图最大匹配问题,提出了分层网络及网络逆序的概念,在此基础上建立了一种分层网络优化模型及其算法。给出了算法的思想、步骤、实例、时间复杂度分析,概述了求解二部图最大匹配问题的常见算法,与分层网络优化算法进行比较。实验验证,算法可读性强,易于理解和操作,在解决大规模二部图最大匹配问题时具有良好的性能。     

一种基于OBDD图的事件复合匹配方法

基于内容的Pub／Sub系统的核心问题是基于内容的事件匹配．在现有的方法中，订阅者使用简单约束来匹配事件内容，难以支持事件复合匹配．针对此问题，提出新的匹配模型，扩展简单匹配方法为多语义匹配并引入时间约束变量，支持依据语义对事件采取不同的操作和离散事件的处理，增强了事件匹配表达能力．在此基础上，将OBDD图扩展为层次着色OBDD图，证明了图扩展的等价性，给出基于扩展ODBB图的复合匹配算法，分析并验证了该算法的有效性．     

基于主干子图的混合布局算法

基于主干子图理论,提出了一种能够对幂率特征图进行布局的混合布局算法,其基本思想就是将待布局的原始图分解为主干子图和若干桩树,采用不同的布局算法对其进行分别布局。实验结果表明,当图的规模小于一定常数时,算法性能要优于传统的K-K算法,且在布局效果上,能使用户较容易地区分出图中的主干子图和各桩树。     

一种求解二部图最大匹配问题新算法及其应用

提出了解决二部图最大匹配问题的分层网络优化算法,并应用新算法对排课问题进行求解。定义了分层网络的概念及匹配的规则,结合广度优先搜索策略生成分层网络体系,然后按网络逆序找出最大匹配。实验表明,算法在解决大规模二部图最大匹配的理论问题和实际应用问题时均能获得准确的结果,具备良好的性能。     

基于控制点的分层双向动态规划立体匹配算法

提出一种基于控制点的分层双向动态规划立体匹配算法．首先，利用改进Volumetric迭代算法获取具有高可靠度的控制点，将其作为具有正确视差的匹配点．其次，在高可靠度控制点的指导下，利用分层双向动态规划算法在DSI（disparity-space image）视差空间图中进行初匹配，进而在Delta DSI（delta disparity-space image）视差变化空间图中进行精匹配，从而获取高密度视差图．实验结果表明，该算法不仅可以改善传统直接动态规划立体匹配算法产生的带状条纹瑕疵，而且计算速度较快，匹配结果也优于传统动态规划的匹配结果．     

一种基于改进快速搜索随机树算法的管路自动布局方法

针对非正交管路自动布局问题,提出一种基于障碍物碰撞信息的快速搜索随机树 改进算法。该算法主要采用基于碰撞信息的节点扩展策略、快速绕障算法以及基于概率思想的 节点扩展策略3 种方法进行改进,能够在较短的时间内搜索出一条沿结构件表面从起点到终点 的路径,在此基础上采用基于关键节点的路径优化策略,对求解得到的布局路径进行优化后形 成最终的管路布局结果。开发了原型系统,通过实例验证了该算法的可行性。     

基于分层的二视图乳腺病灶区域匹配研究

乳腺图像的非刚体特性使其不能通过刚体的匹配方法进行匹配。为此,提出一种基于分层算法的肿块匹配方法。利用最大类间方差法进行阈值分割以截取胸肌区域,使用最小二乘法进行胸壁线的拟合,找出乳头以及中轴线的位置,建立局部坐标系确定匹配条形区域带。采用分层算法在条形区域带内进行疑似病灶区域的提取,通过加权互信息相似性度量实现肿块匹配。对分层算法肿块匹配方法进行可行性分析和实验验证。选取100对图像进行肿块匹配实验,结果表明,相对于非分层算法,分层算法的匹配结果更有效,匹配精度达到86%。     

分层数据流图的自动生成与布局

本文讨论分层数据流图ＨＤＦＤ的自动生成，布局及其ＯＯＰ实现技术。文中提出了规范化数据流图的概念及基于最佳布局路径和最小进层规则的布局算法。     

一种基于负载均衡性的网格任务调度算法

针对二分图匹配算法在任务之间存在时序关系时无法进行有效调度以及EFT算法没有充分考虑各处理机性能及网络通信状况的问题,提出基于二分图匹配的改进ETF算法。该算法综合考虑任务之间的时序关系、处理机的性能、处理机之间的通信情况及已处理任务的调度情况,利用二分图最佳匹配思想对局部任务进行调度。实验表明该算法具有较小的调度长度和较好的负载均衡性。     

图压缩存储格式的核排序重边匹配算法

将图核概念引入到多水平方法粗化阶段,针对图的压缩存储格式提出了核排序重边匹配（CSHEM）算法。该算法借助图核的全局信息,改进了以往仅仅利用结点的度等局部信息进行匹配的粗化算法,在对原始图粗化过程中发挥结点核值导向性作用,克服以往只能选择随机匹配（RM）算法作为导向匹配算法的缺陷;提出了基于CSHEM和重边匹配（HEM）算法的组合粗化策略,在发挥结点核值的导向性作用的同时,又不至于被过分强调而使粗化图违背结点核值大小均匀分布的原则。基于ISPD98电路测试基准的实验和分析表明,相比无向图剖分软件MeTiS采用的RM和HEM算法的组合粗化策略,提出的策略取得了一定性能的改进。     

A browser for directed graphs

A general-purpose browser for directed graphs is described. The browser provides operations to examine and edit graphs and to generate a layout for a graph automatically that minimizes edge crossings. Two layout algorithms were implemented. A hierarchical graph layout algorithm was found to be best for directed graphs. The graph browser also has facilities that allow it to be integrated with other applications (e.g. a program browser). These facilities and our experiences building a program call-graph browser are described.     

The Grasper-CL graph management system

Grasper-CL is a system for manipulating and displaying graphs, and for building graph-based user interfaces for application programs. It is implemented in COMMON LISP and CLIM, and has been proven by use in a number of applications. Grasper-CL includes several advances in graph drawing. It contains a graph abstract datatype plus a comprehensive and novel language of operations on that datatype. The appearance of Grasper-CL graphs can be tailored by a wide variety of shape parameters that allow the application to customize the display of nodes and edges for different domains. Default values for shape parameters can be established at several levels. Grasper-CL employs a toolbox approach to graph layout: the system contains a suite of graph layout algorithms that can be applied individually, or in combination to produce hierarchical graph layouts. The system also contains an interactive graph browser.     

Straight-Line Drawing Algorithms for Hierarchical Graphs and Clustered Graphs

Hierarchical graphs and clustered graphs are useful non-classical graph models for structured relational information. Hierarchical graphs are graphs with layering structures; clustered graphs are graphs with recursive clustering structures. Both have applications in CASE tools, software visualization and VLSI design. Drawing algorithms for hierarchical graphs have been well investigated. However, the problem of planar straight-line representation has not been solved completely. In this paper we answer the question: does every planar hierarchical graph admit a planar straight-line hierarchical drawing? We present an algorithm that constructs such drawings in linear time. Also, we answer a basic question for clustered graphs, that is, does every planar clustered graph admit a planar straight-line drawing with clusters drawn as convex polygons? We provide a method for such drawings based on our algorithm for hierarchical graphs.     

面向模式图变化的增量图模式匹配

在大数据时代,数据图的规模急剧增长,增量图模式匹配算法能够在数据图或模式图发生变化时避免重新在整个数据图上进行匹配、减少响应时间,因此成为了研究的热点.针对实际应用中数据图不变而模式图发生变化的情况,提出了一种面向模式图变化的增量图模式匹配算法PGC_IncGPM,在模式图匹配的过程中记录适当的中间结果作为索引,用于后续的模式匹配.提出了增强的图模式匹配算法GPMS,用于首次整个数据图上的模式匹配.该算法一方面能够建立后续增量匹配所需的索引,另一方面减少了整个数据图匹配的执行时间.设计实现了面向模式图增边和减边的两个核心子算法,通过子算法的组合,能够支持在模式图发生各种变化时进行增量图模式匹配.在真实数据集和合成数据集上进行实验,结果表明:与重新在整个数据图上进行匹配的ReComputing算法相比,当模式图中变化的边的数目不超过不变的边的数目时,PGC_IncGPM算法能够有效减少图模式匹配的执行时间;随着数据图规模的增大,PGC_IncGPM算法相对于ReComputing算法的执行时间的减少程度更加明显,对于大规模数据图具有更好的适用性.     

基于层次图变换的多Agent组织结构动态重组机制

如何动态适应环境是基于组织计算的多Agent系统的关键研究内容之一.组织结构的动态重组为多Agent系统柔性地实现组织目标提供了有效途径.结合Agent组织结构特点,给出了一种描述组织结构的社会结构、角色指定和Agent协调的单根节点层次图模型.通过单根节点和层次化地维护组织结构内元素的拓扑关系,有效地降低了大规模Agent组织重组问题的复杂性;扩展DPO(double-pushout)代数图变换,形式定义了Agent组织结构的重组过程.单根节点层次图描述了重组过程中给定时刻的组织结构状态,图变换规则序列定义了组织结构的变化过程.Agent组织重组和图匹配算法实验结果表明,该层次图变换方法有效地刻画了多Agent组织动态重组过程,并支持图形化重组过程要素设计和大规模Agent组织的重组计算.     

层次序列索引的大规模动态标签图子图查询

标签图常用于智能交通网、生物信息网等新兴领域的建模。子图查询作为图数据分析的关键问题，引起了研究者的广泛关注。对现有子图查询算法的研究发现，随着图数据规模增大且频繁更新，传统子图查询算法普遍存在查询效率低，存储开销大，忽略顶点标签信息等问题。为此，提出了一种支持大规模动态标签图子图查询的层次序列索引（Dynamic Hierarchical Sequence，DHS），该索引提取数据图中带有顶点编号的层次拓扑序列关系以实现子图查询；针对图的动态变化，提出了更新点拓扑扩展式索引维护策略，仅从局部变化顶点及边开始进行增量式更新，大大降低了重建索引造成的巨大开销；提出了基于DHS索引的子图查询方法，仅需将查询图与数据图的层次序列进行匹配即可获得候选集，并在其上利用关系匹配策略获得最终查询结果。实验证明提出的方法在保证高效查询的同时降低了索引的创建及维护时间，提高了子图查询效率。     

一种基于图割的改进立体匹配算法

针对基于图割法的立体匹配算法耗时太长的问题,提出了一种基于简化网格图的立体匹配算法．算法 通过区域匹配算法得到每个像素的初始视差值,然后只保留完整网格图的部分可能的视差值,去除其余大部分的节 点和边缘,建立简化的网格图．该方法大大缩减了网格图的容量,缩短匹配所用时间,并且能够选用更大的视差范 围．实验证明,该算法能够得到比较理想的视差图,而且大大缩短立体匹配所用时间．     

用多层次聚类法完成的大规模关系图的可视化

提出了一种新的大规模图形可视化技术.它可显示含有几万个接点和边的大规模关系图.为了完成对图形的抽象化。一个多层次的聚类图形从原始的大规模关系图中抽取了出来.这种抽取是建立在大规模关系图的内在结构基础上来完成的.一种递规封入式的几何划分算法被应用来完成对几何空间的优化,在具体的制图技术上,使用了一种用力导向布局算法和环形制图法相结合的新方法,从而完成了对显示空间的优化和美擘上的优化.同时也讨论了相关的人机交互技术,所采用的人机交互算法不仅能让使用者从上到下层次式地浏览整个聚类图形。同时也能提供多层次聚类图形的并行浏览.动画技术也同时被运用,以保护使用者的精神图不被打乱.     

一个任意图的输出和编辑系统

本文给出了一个对任意图的输出算法，这个算法同其它的同类算法相比，具有更小的时间复杂性，并且由于此算法的参数是可控制的，所以对图的输出也是可控制的．另外，本文描述了一个图的显示和编辑系统ＧＬＥＡＭ，这个系统是基于所给出的新算法的，并且在本系统中使用了约束技术，使图的输出更美观、合理．ＧＬＥＡＭ是一个通用且可以扩充的系统，用户只要加入相应的具体领域知识，就可把其变为一个专用的系统.