基于正反控制门的可逆逻辑综合

提出一种基于正反控制(PNC)门可逆网络的级联算法,为3位输入/输出函数设计相应的模板,给出级联网络的约简算法。实验结果表明,与Toffoli门级联成的网络相比,使用PNC门的可逆网络中门的数量较少,在降低网络代价方面具有一定优势。     

基于正反控制模型的可逆逻辑综合

对一般Toffoli门进行了衍变和推广,给出了一个正反控制可逆级联模型(PNCRC),该模型拥有五种基本线型,并能正反控制目标位的输出.基于该模型给出了相应的可逆综合算法.对输入数不大于16的NCMCBench-mark函数进行测试并与已有的可逆综合方法比较,结果表明,利用该模型进行的可逆综合,垃圾信息数和可逆门数的优化效果都具有一定程度的改善.     

基于规则的可逆Toffoli电路优化算法

可逆电路的优化是可逆逻辑综合的关键问题之一.为了解决可逆Toffoli电路优化问题中算法复杂度高和电路规模可扩充性差的问题,分析归纳了相邻Toffoli门的关系,提出并证明了可逆Toffoli电路中子序列的移动和化简规则,并基于这些规则给出了可逆Toffoli电路的优化算法.根据移动规则对可逆电路进行正向和反向扫描,寻找满足化简规则的子序列进行优化,直到可逆电路不发生变化为止.该优化算法与可逆电路的输入线数无关,无需存储额外信息,适用于各种不同类型的Toffoli电路合成方法,算法复杂度为O(s3),优于通常使用的模板优化的复杂度O(n!t2s3).在具体实例和国际认可的所有3变量可逆函数上的验证结果表明,该优化算法能有效地减少可逆电路的门数和控制位数,降低可逆电路的代价.     

基于可逆函数复杂性的正反控制门可逆网络综合

提出了基于可逆函数复杂性的正反控制(PNC, Positive/Negative ControD门可逆网络综合方法。该方法根据可逆函数的输出排列,逐次交换输出向量,在交换过程中减少函数的复杂性,直至复杂性为零。每一次向量的交换对应一个独立的PNC门。利用该方法综合部分可逆函数,并将实验结果与国际上代表性文献采用的实验用例进行比较。结果表明,构造的可逆网络在可逆门数上有一定程度的改善。     

基于相似函数与相似网络的可逆网络化简

提出了可逆函数的相似函数及可逆网络的相似网络,在此基础上构建了可逆网络化简方法。由可逆函数求出其所有的相似函数,对每个相似函数利用可逆逻辑综合算法生成可逆网络,再将其转换成对应的相似网络,并从中选取最优。该网络化简算法实现了生成三变量全部可逆函数和多变量可逆函数的可逆网络,与相关文献及Benchmark中的例题相比,构造可逆网络的门数较少,具有一定的优势。     

混合多值可逆逻辑中广义Toffoli门仅用CNOT门的实现

混合多值量子可逆逻辑电路综合问题中,Toffoli门的合成是整个合成过程中最为关键的一步。针对混合多值5-qubits量子可逆逻辑电路综合问题,构造了PMX量子门,验证了CNOT门的合成能力,实现了对Toffoli门的合成,并设计了双向的BDS搜索算法,高效实现了量子电路的最优或者较优综合。     

基于汉明距离递减变换的可逆逻辑综合算法

可逆逻辑综合是指对给定的可逆函数自动构造对应的可逆逻辑电路.现有的可逆逻辑综合算法虽然通过后期优化能够得到近似最优解,但是都存在生成的原始电路门数较多的问题,增加了后期优化工作的难度.文中提出一种基于真值表异位数计算的综合方法,根据异位数判定是否需增加逻辑非门达到减少输入和输出向量的汉明距离,从而实现边计算边简化函数,最后采用汉明距离递减变换的方法生成最终的电路.通过实验表明,相比于其他的综合算法,该算法得到的原始电路更接近于最优解或近似最优解,很大程度上减少了算法后续的优化工作量.     

基于控制K次平方根非门的类Toffoli门构造方法

在量子电路综合算法中,由于非置换量子门比置换量子门具有更复杂的规则,直接使用非置换量子门会大幅度提高综合算法的复杂性,因此可先使用非置换量子门生成相应的置换量子门,然后再用这些置换量子门综合所求量子可逆逻辑电路,从而提高算法性能。本文重点研究如何用非置换量子门构造新的置换量子门,为此吸收了格雷码的思想,提出了一种高效的递归构造方法,实现使用控制非门和控制K次平方根非门(非置换量子门),快速生成最优的类Toffoli门(置换量子门)。     

基于卡诺图的三变量可逆逻辑综合算法

提出了一种基于卡诺图的可逆逻辑综合算法,该算法可以快速地求解带垃圾位的可逆逻辑综合问题。大量特定的可逆逻辑门都不可避免地带有一定的垃圾位, 如果使用真值表、置换群等经典可逆逻辑综合算法求解这些带垃圾位的可逆逻辑门,则因无法获得全局状态而很难得到结果。根据卡诺图的特点,将可逆逻辑问题分解为多个变量分别求解,无需关心全局状态。提出的卡诺图可逆逻辑综合算法 根据在卡诺图上的邻接性将3变量可逆逻辑问题划分为5个等价类;对每个等价类分别进行计算,在常数时间内解决了带垃圾位的可逆逻辑综合问题。     

可逆编程语言R-JAVA及其语言处理系统的设计

为了给基于可逆逻辑综合、可逆电路技术的可逆硬件平台设计可逆软件系统,提出基于JDK的可逆编程语言RJAVA.首先总结可逆编程语言的设计原则,然后为可逆语言R-JAVA设计文法规则和语言处理系统,其语言处理系统提取源程序中的可逆代码段并将其翻译成分别对应正反语义的等价JAVA代码,再将翻译后的JAVA代码交由JDK解释执行.最后通过示例程序表明R-JAVA源程序中的可逆函数既可正向运行,又可反向运行,从软件层次上实现了可逆计算.     

基于错误控制编码的差值扩展可逆数字水印

可逆数字水印能在水印提取后将含印载体恢复到无失真的原始状态。Tian的基于差值扩展隐藏算法是目前容量最高但含印载体质量偏低的可逆隐藏算法。针对Tian中过度修改像素对值造成含印图像质量不必要下降问题,该文提出了基于错误控制编码的差值扩展可逆数字水印算法。该算法将像素对仅分为I, II两类。嵌入、提取及恢复过程对称,实现相对简单,含印图像质量在容载较低时得到很大提高。     

基于访问控制策略的网络协议

传统的TCP／IP协议存在诸多的安全问题。描述了在传统的TCP／IP协议实现中增加自主访问控制和强制访问控制,从而支持处理敏感信息的计算机之间的通信,防止敏感信息的泄密,增强通信的安全性。     

基于神经网络的闸门定流量控制的研究

介绍BP网络、改进BP网络和RBF网络的结构算法和优缺点,并结合独流减历史水文数据对三种算法进行MATLAB仿真,通过分析比较仿真图形和误差数据探讨了利用神经网络实现闸门定流量控制的最优方法。     

基于Snort的Modbus TCP工控协议异常数据检测规则设计

工业控制网络通信协议的脆弱性是导致工控网络遭受攻击的主要因素。Modbus TCP是工控网络的典型通信协议。在对Modbus TCP协议进行脆弱性分析的基础上,结合Snort检测机制对典型的异常行为进行归类,提出了一种用于Snort的Modbus TCP协议异常数据流检测模板。Modbus TCP的分析和规则模板的设计方法也可推广至其他基于工业控制协议的网络,具有一定的普适性。     

基于PCED的过程控制系统安全分析方法

针对常用安全分析技术应用中存在的不足,提出一种基于过程控制事件框图（PCED）的计算机过程控制系统安全分析方法。该方法根据系统的特点建立描述其控制逻辑的PCED模型,构造＂动作-部件-变量＂的影响路径,通过算法分析控制逻辑的安全性。以计算机控制化学反应过程系统为例用该方法进行安全分析。     

基于BP网络的照明控制仿真

与自然光相结合对室内光源和遮阳设施进行自动控制,可改善工作环境、提高工作效率并且节约能源。选择一间办公室作为实验样本,采集室内照度后用BP神经网络来建模,借助MATLAB神经网络工具箱训练,使室内照度达到预期要求。仿真结果表明可以满足要求。