فهرست مطالب

مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران - سال دوازدهم شماره 1 (پیاپی 34، تابستان 1393)

نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران
سال دوازدهم شماره 1 (پیاپی 34، تابستان 1393)

  • ب - مهندسی کامپیوتر
  • 88 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1393/08/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • هما داوودی، احسان الله کبیر صفحه 1
    در روش های رایج برای کاهش اندازه دیکشنری، معمولا مجموعه کلمات بر اساس ویژگی های شکل کلی شان خوشه بندی می شوند. سپس، هر کلمه ورودی به این خوشه ها طبقه بندی می شود. با توجه به تاثیر مستقیم این مرحله در نتیجه نهایی سیستم بازشناسی، کاهش دیکشنری باید با دقت بالایی انجام شود. به این منظور در این مقاله روشی را برای تایید ارائه می کنیم که میزان اطمینان به خوشه انتخابی را تعیین می کند. میزان اطمینان به خوشه انتخابی بر اساس ویژگی های محلی شکل تعیین می شود. بردارهای ویژگی محلی از شکل زیر- کلمه ورودی استخراج شده و با مناطق شاخص متناظر با خوشه انتخابی مقایسه می شود. مناطق شاخص یک خوشه، مناطقی از شکل هستند که زیر- کلمات آن خوشه را از سایر خوشه ها متمایز می کنند و در انتها روش تایید پیشنهادی به همراه مجموعه ای از قوانین برای کاهش اندازه دیکشنری به کار می رود. آزمایش های انجام شده بر مجموعه شکل های زیر- کلمات فارسی نشان می دهد با روش پیشنهادی این مقاله می توان با حفظ دقت، فضای جستجو را تا حد قابل توجهی کاهش داد.
    کلیدواژگان: توصیف گر شکل، زیر، کلمات چاپی، شکل کلمات، طبقه بندی، منطقه شاخص
  • فهیمه دباغی زرندی، محمد قدسی صفحه 12
    با پیشرفت تکنولوژی و مجهزشدن دوربین های تصویربرداری، دقت تصاویر موجود افزایش یافته است. بالارفتن دقت تصاویر نقش مهمی در کیفیت تجزیه و تحلیل آنها دارد اما این دقت که به واسطه افزایش نقاط موجود در تصویر و بالارفتن حجم اطلاعاتی آن حاصل شده است، مشکلات بسیاری را در خصوص نگهداری و سرعت پردازش تصاویر به وجود آورده و به همین دلیل مساله ساده سازی سرزمین مطرح شده است (معمولا یک سرزمین به صورت مجموعه ای از n نقطه در فضای سه بعدی تعریف می شود). هدف مساله ساده سازی این است که تعدادی از نقاط یک سرزمین حذف شود به نحوی که خطای سرزمین پس از ساده سازی، بیشتر از میزان تعیین شده نباشد. خطای ساده سازی به دو صورت تعریف می شود، یکی این که پس از ساده سازی، m نقطه با حداقل خطا در سرزمین وجود داشته باشد (m£n) یا این که حداکثر خطا پس از ساده سازی به ازای کمترین تعداد نقاط، e باشد (e>0). این مساله در حوزه مسایل ان پی- سخت قرار دارد.
    در این مقاله، یک الگوریتم هیبرید برای ساده سازی سرزمین مطرح شده است که در سه مرحله ساده سازی را انجام می دهد.ابتدا سرزمین مربوط بر اساس یکی از روش های خوشه بندی به تعدادی خوشه تقسیم می شود، سپس هر خوشه بر اساس یک الگوریتم ساده سازی به صورت مجزا ساده می شود و در نهایت خوشه های ساده شده با هم ادغام می شوند. این الگوریتم از نظر زمان اجرا در رده مسایل (n2Ön) O قرار دارد. در انتهای مقاله، الگوریتم مطرح شده روی سرزمین های واقعی مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج با استفاده از معیارهای موجود تحلیل شده است.
    کلیدواژگان: سرزمین، ساده سازی، سطح نامنظم مثلث بندی شده، خوشه بندی، هیبرید، الگوریتم های حریصانه
  • نجمه مشهدی، حمید بهنام، احمد شالباف، زهرا علی زاده ثانی صفحه 23
    بیماری های قلبی شایع ترین علت مرگ و میر در جهان هستند. بررسی عملکرد بطن چپ که وظیفه خون رسانی به تمامی نقاط بدن را دارد، در تشخیص بیماری های قلبی بسیار حائز اهمیت است. تعیین و ردیابی خودکار مرزهای دیواره بطن چپ در طول یک سیکل قلبی جهت کمی سازی عملکرد دیواره بطن چپ قلبی به جهت تشخیص بیماری های مختلف قلبی از جمله بیماری ایسکمی استفاده می شود. در این مقاله، روش خودکار جدیدی برای تعیین مرز دیواره بطن چپ در تصاویر اکوکاردیوگرافی یک سیکل قلبی ارائه شده که در این الگوریتم از ترکیب روش های کانتور فعال هندسی بر اساس نیروی خارجی تلفیق میدان برداری جهت دار و یادگیری منیفلد استفاده شده است. در این روش، ابتدا تصاویر اکوکاردیوگرافی یک سیکل قلبی با استفاده از یکی از پرکاربردترین روش های یادگیری منیفلد به نام نگاشت محلی خطی به فضای دوبعدی نگاشت می شود. در این فضای ویژگی جدید ارتباط بین فریم های یک سیکل قلبی به خوبی نشان داده می شود. سپس تعیین مرز دیواره بطن چپ در طول یک سیکل قلبی با استفاده از روش کانتور فعال هندسی بر اساس نیروی خارجی تلفیق میدان برداری جهت دار انجام می گیرد. در این روش مرز نهایی یک فریم به عنوان مرز اولیه فریم بعدی در نظر گرفته شده و به منظور افزایش دقت تعیین مرز دیواره بطن چپ و همچنین جلوگیری از انحراف مرز، میزان حرکت مجاز مرز ناشی از روش کانتور فعال هندسی از ارتباط بین فریم ها، متناظر با فریم جاری و فریم قبلی، در فضای دوبعدی محدود می گردد. برای ارزیابی کمی روش پیشنهادی از 9 توالی تصاویر اکوکاردیوگرافی (5 داوطلب سالم و 4 بیمار) استفاده شده است. مرز دیواره بطن چپ به دست آمده با روش پیشنهادی با مرز دیواره به دست آمده توسط پزشک متخصص باتجربه (استاندارد طلایی) مقایسه شده و نتایج به دست آمده حاکی از دقت بالای روش پیشنهادی در تعیین مرز دیواره بطن چپ می باشد.
    کلیدواژگان: کانتور فعال، بطن چپ، یادگیری منیفلد، الگوریتم نگاشت محلی خطی، اکوکاردیوگرافی
  • منصور فاتح، احسان الله کبیر صفحه 33
    نقشه های فرش شامل دو دسته چاپی و دستی هستند و نقشه های دستی نیز به دو گروه پیش و پس از نقطه گذاری تقسیم می شوند. هدف این تحقیق، کاهش رنگ در نقشه های دستی پیش از نقطه گذاری است. مقالات گوناگونی درباره کاهش رنگ در نقشه های فرش پس از نقطه گذاری وجود دارد اما تا کنون مقاله ای در باب کاهش رنگ در نقشه های دستی پیش از نقطه گذاری ارائه نشده است. الگوریتم پیشنهادی از 4 مرحله اصلی تشکیل شده است: تعیین نواحی تصویر، مشخص کردن رنگ هر ناحیه، کاهش رنگ در حوالی مرزهای تصویر و کاهش رنگ نهایی با روش -C میانگین. برای 80 قسمت از 20 نقشه مختلف، دقت الگوریتم حدود 96 درصد است، به عبارت دیگر رنگ 96 درصد از پیکسل های تصویر به درستی تعیین شده و دقت بالای این روش به دلیل متناسب بودن روش پیشنهادی با کاربرد آن است. روش ارائه شده در این مقاله کاملا خودکار نیست و تعداد رنگ های نقشه باید توسط کاربر به عنوان ورودی به الگوریتم داده شود.
    کلیدواژگان: کاهش رنگ، نقشه دستی، نقطه گذاری، مرزبندی، بخش بندی، C، میانگین، قالی، فرش
  • سید رضاچوگان سنبل، محمود فتحی، محمود رمضانی میمی صفحه 42
    ارتباطات صوتی در بستر اینترنت و با استفاده از سیستمی به نام VoIP که شامل مجموعه ای از پروتکل ها است صورت پذیرفته و موضوع امنیت آن به شدت مورد توجه واقع گردیده است. SIP مهم ترین پروتکل علامت دهی در VoIP است که شناسایی حملات و اثرات آنها بر روی SIP می تواند در جهت امن سازی این سیستم موثر باشد و این مقاله به حملات طوفان ثبت نام پروتکل SIP اختصاص دارد. مهاجمین می توانند با ارسال پیام های ثبت نام به صورت طوفانی، خطرات زیادی برای کارگزار ثبت نام در بر داشته باشند. در این مقاله با بررسی حملات طوفان، حملات طوفان ثبت نام به طور جزئی تر تحلیل شده و اثرات این حمله بر روی کارگزار ثبت نام ذکر گردیده و در نهایت با آزمایش در یک شبکه واقعی، اثرات حمله با توجه به نرخ آن در مقابل شرایط عادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین این مقاله به ارائه روشی برای تشخیص حملات طوفان ثبت نام پروتکل SIP اختصاص داشته و با جایگزینی فاصله Kullback - Leibler به جای فاصله Hellinger برای تشخیص حملات طوفان ثبت نام، با بهره گیری از نمودار ROC نشان داده شده که این روش می تواند در تشخیص این نوع حملات با دقت بهتر و خطای کمتری عمل نماید.
    کلیدواژگان: اثرات طوفان ثبت نام، امنیت VoIP، تشخیص طوفان ثبت نام، فاصله Kullback، Leibler
  • قاسم پسندی، سیدمهدی فخرایی صفحه 51
    سلول حافظه SRAM شش ترانزیستوری معمولی در ولتاژهای کم قابلیت نوشتن مناسبی ندارد و نیز دچار خطاهای خواندن می شود. در این مقاله با ارائه یک طرح هشت ترانزیستوری برای سلول حافظه، علاوه بر بهبود قابلیت نوشتن، میزان خطای خواندن نیز به شدت کاهش یافته است. بدین ترتیب سلول ارائه شده توانایی کارکردن در ولتاژهای زیرآستانه در حد 275 میلی ولت را دارد، در حالی که سلول حافظه شش ترانزیستوری معمولی فاقد این قابلیت است. با طراحی سلول ارائه شده و سلول شش ترانزیستوری معمولی و نیز سه سلول دیگر از بین مقالات اخیر برای مقایسه در تکنولوژی 90 نانومتر صنعتی و انجام شبیه سازی با HSPICE ملاحظه شد که طرح مذکور در ولتاژ تغذیه 800 میلی ولت، تاخیر خواندن و نوشتن را به ترتیب به میزان 50% و 47.5%، نسبت به بهترین طرح از بین چهار طرح فوق کاهش داده است. همچنین میزان بهبود توان مصرفی یک عمل نوشتن در این ولتاژ، نسبت به بهترین طرح، 40% بوده است. از بین پنج طرح مقایسه شده، تنها طرح ارائه شده ما قابلیت کارکرد صحیح در ولتاژهای زیر آستانه را دارد. در انتها با تهیه چینش طرح ارائه شده در تکنولوژی 180 نانومتر صنعتی و انجام شبیه سازی بعد از چینش، اثر اضافه شدن پارامترهای پارازیتی در مدار چینش را مورد بررسی قرار داده ایم.
    کلیدواژگان: چینش، حافظه، حافظه ایستای تصادفی، کم توان، Memory، SRAM
  • مهرداد تاکی صفحه 60
    در این مقاله روشی برای ارسال بهینه اطلاعات در شبکه پخش ارائه می شود که در آن ضمن حداکثرکردن بهره برداری از منابع شبکه، امنیت لایه فیزیکی برای اطلاعات هر کاربر تامین می شود، یعنی سناریوی ارسال به گونه ای تدوین شده که اطلاعات ارسالی هر کاربر صرفا در گیرنده متناظرش با احتمال خطای مناسب قابل آشکارسازی است و احتمال خطای آشکارسازی اطلاعات در گیرنده های غیر خودی تا حد قابل قبولی زیاد می باشد.در روش پیشنهادی از تنظیم نرخ گسسته با استفاده از کدبندی و مدوله سازی وفقی استفاده می شود و نرخ ارسال بر مبنای سیگنال به نویز لینک های مختلف تعیین می گردد.حل های دقیق و تقریبی برای حل مساله بهینه سازی ارائه شده که حل تقریبی ضمن داشتن اختلاف اندک با حل دقیق، پیچیدگی قابل قبولی دارد. بررسی های عددی حاکی از آن است که اضافه شدن قید امنیت موجب کاهش جزئی نرخ های قابل دسترسی در شبکه در عوض حفظ محرمانگی اطلاعات خواهد شد.
    کلیدواژگان: امنیت لایه فیزیکی، شبکه پخش، کدینگ و مدولاسیون وفقی
  • اختر حضرتی بی شک، کریم فائز، حسین برقی جند، سجاد قطعی صفحه 67
    ما در این مقاله روش کارامد جدیدی را مبتنی بر توصیفگر الگوی باینری محلی برای بازشناسی چهره معرفی کردیم. چون محاسبات داخل الگوی باینری محلی بین مقادیر دو پیکسل انجام می شود، حتی تغییرات کوچک در الگوی باینری عملکرد آن را تحت تاثیر قرار می دهد. در این مقاله یک روش جدید بازشناسی چهره برای انتخاب الگوهای باینری میانگین محلی (LABP) بر مبنای آتاماتای یادگیر سلولی مبتنی بر محاسبات تکاملی ارائه شده است. در روش پیشنهادی، ابتدا الگوهای باینری یکنواخت محلی توسط LABP از تصاویر چهره استخراج می شود. در LABP جهت به دست آوردن نمایش ویژگی مقاوم تر، نقاط نمونه زیادی مورد استفاده قرار گرفته است، سپس بهترین زیرمجموعه از این الگوها بدون داشتن اطلاعات اولیه از آنها توسط روش CLA-EC پیدا شده و از آنها هیستوگرام گرفته می شود و در نهایت از ماشین بردار پشتیبان برای طبقه بندی استفاده می شود. نتیجه به دست آمده از شبیه سازی سیستم های بازشناسی چهره روی مجموعه داده FERET، برتری الگوریتم پیشنهادی را نسبت به الگوریتم های دیگر نشان داد.
    کلیدواژگان: آتاماتای یادگیر سلولی، الگوی باینری محلی، ماشین بردار پشتیبان، محاسبات تکاملی
  • قاسم علی پور، محمدحسن ساوجی صفحه 75
    تفکر اصلی در روش کدگذاری ADPCM حذف افزونگی های موجود در سیگنال صحبت قبل از چندی کردن آن است. علی رغم سطح پایین خطای بازسازی، یک ویژگی مهم این کدگذار صاف بودن شکل طیفی سیگنال خطای بازسازی است. در پژوهش جاری سعی می شود که با اعمال یک فیلتر تمام صفر به کدگذار ADPCM با پیش بینی پسرو، جهت شکل دهی طیفی نویز بازسازی، کیفیت ادراکی سیگنال بازسازی شده را افزایش داد. این عمل منجر به ایجاد یک تعامل مناسب میان سطح انرژی و شکل طیفی این سیگنال خطا می شود. نتایج حاصل بیان گر افزایش کیفیت ادراکی سیگنال بازسازی شده (بر اساس معیار PESQ) در عوض افزایش انرژی خطای بازسازی (بر اساس معیار SNR) است.
    کلیدواژگان: پیش بینی وفقی پسرو، شکل دهی طیفی نویز، کدگذاری صحبت، کدگذار ADPCM، کیفیت ادراکی سیگنال صحبت
  • تقدیر و تشکر
    صفحه 81
|
  • H. Davoudi, E. Kabir Page 1
    In the most common Lexicon reduction methods، lexicon words are clustered based on their holistic shape features and then each query word image is classified into the closest cluster. As the errors at this stage propagate to the subsequent stages، relevant clusters should be selected with a high degree of accuracy. In this paper we present a novel verification method which decides on the validity of the recognized clusters based on a proposed confidence measure. The level of confidence to the selected clusters is measured using local shape features in the verification phase، where it is determined that the selected cluster is acceptable or not. For this purpose، some local shape features of the input subword image are compared to the “prominent regions” of the corresponding cluster. The prominent regions of a cluster are some local regions that discriminate the members of that cluster compared to the other clusters. The proposed verification method along with some predefined rules is used to reduce the lexicon size of Farsi subwords. The experiments conducted on a set of 6895 common Farsi subwords show that our proposed method significantly reduces the search space while preserving the accuracy in an acceptable rate.
  • F. Dabaghi Zarandi, M. Ghodsi Page 12
    Terrain simplification problem is one of fundamental problems in computational geometry and it has many applications in other fields such as geometric information systems, computer graphics, image processing. Terrain is commonly defined by a set of n points in three dimension space. Major goal of terrain simplification problem is removing some points of one terrain so that maximum error of simplified surface is a certain threshold. There are two optimization goals for this problem: (1) min-k, where for a given error threshold , the goal is to find a simplification with the minimum number of points for which the error is that most , and (2) min-, where for a given number n, the goal is to find a simplification of at most m points that has the minimum simplification error. Simplification problem is NP-hard in optimal case.In this paper we present a hybrid algorithm for terrain simplification that performs in three phases. First, terrain is divided to some clusters, then any cluster is simplified independently and finally, the simplified clusters are merged. Our algorithm solves the problem in. The proposed algorithm is implemented and verified by experiments.
  • N. Mashhadi, H. Behnam, A. Shalbaf, Z. Alizadeh Sani Page 23
    Cardiac diseases are the major causes of death throughout the world. The study of left ventricular (LV) function is very important in the diagnosis of heart diseases. Automatic tracking of the boundaries of the LV wall during a cardiac cycle is used for quantification of LV myocardial function in order to diagnose various heart diseases including ischemic disease. In this paper, a new automatic method for segmentation of the LV in echocardiography images of one cardiac cycle by combination of manifold learning and active contour based dynamic directed vector field convolution (DDVFC) is proposed. In this method, first echocardiography images of one cardiac cycle have been embedded in a two dimensional (2-D) space using one of the most popular manifold learning algorithms named Locally Linear Embeddings. In this new space, relationship between these images is well represented. Then, segmentation of the LV wall during a cardiac cycle is done using active contour based DDVFC. In this method, final contour of each segmented frame is used as the initial contour of the next frame. In addition, in order to increase the accuracy of the LV segmentation and also prevent the boundary distortion, maximum range of the active contour motion is limited by Euclidean distances between consequent frames in resultant 2-D manifold. To quantitatively evaluate the proposed method, echoacardiography images of 5 healthy volunteers and 4 patients are used. The results obtained by our method are quantitatively compared to those obtained manually by the highly experienced echocardiographer (gold standard) which depicts the high accuracy of the presented method.
  • M. Fateh, E. Kabir Page 33
    Carpet patterns are in two categories: machine-painted and hand-painted. Hand-painted patterns are divided into two groups: before and after discretization. The purpose of this study is color reduction of hand-painted patterns before discretization. There are some articles about color reduction of hand-painted carpet patterns after discretization, but so far, there is not an article on patterns before discretization. The proposed algorithm consists of the following steps: image segmentation, finding the color of each region, color reduction around the edges and final color reduction with C-means. For 80 segments of different 20 patterns, the algorithm has an approximate of 96% accuracy. In other words, the colors of 96% of image pixels are found correctly. The high accuracy of this method is due to its fitness to the application. The proposed method is not fully automatic and requires the total number of colors as its input.
  • S. R. Chogan, M. Fathy, M. Ramezani Page 42
    Voice communications through internet uses VOIP which includes several protocols while its secrecy is very important issue. SIP is the most important signaling protocol whose attack detection may help system immunization. This paper is dedicated to the issue of SIP registration flood attacks. Attackers can send registration signals which have several dangers for registration server. In this paper, SIP register flood attacks is investigated by details and the effects of attack over registration server is illustrated. Finally, the effects of attack, regarding the ratios compared with a regular situation of the network, are evaluated in experiments done in a real network. Moreover, instead of Hellinger distance, Kullback–Leibler distance is used for register flood attacks detection and corresponding ROC curves show this approach has better performance.
  • Gh. Pasandi, S. M. Fakhraie Page 51
    Conventional 6T SRAM cell suffers from poor write-ability and poor read stability at low supply voltages. In this paper a new 8T SRAM cell is proposed that achieves improved write-ability and increased read stability at the same time. The proposed SRAM cell can successfully operate at small supply voltages as low as 275 mV whereas conventional 6T SRAM cell cannot. To show the prominence of the proposed cell and for better comparison, our SRAM cell, conventional 6T SRAM cell, and also three other SRAM cells from recent literature are designed in a 90nm industrial CMOS technology with the same conditions. Simulation results show that the proposed 8T SRAM cell decreases write and read delays by 47.5% and 50%, respectively at supply voltage of 800 mV. Our SRAM cell also improves power consumption for single write operation by 40% over the best design at supply voltage of 800 mV. Among the five designs compared, our design is the only one that operates at supply voltages as low as 275 mV. Finally, layout of the proposed SRAM cell is developed in 180 nm industrial CMOS technology and results of post-layout simulations are discussed.
  • M. Taki Page 60
    A new transmission scheme is presented to improve utilization of resource in a broadcast network provisioning physical layer security. In the designed scheme, data of each user is only detectable at its corresponding receiver with a proper bit error rate (BER), while detection BER at other unintended receivers is high enough for improper detection. Adaptive modulation, coding and transmit power is utilized based on the SNRs. Exact and approximate solutions for the formulated problem are presented where approximate solution has acceptable complexity and leads to the comparable results with the exact solution. Numerical evaluations show that a performance degradation is seen at the cost of providing security.
  • A. Hazrati Bishak, K. Faez, H. Barghi Jond, S. Ghatei Page 67
    In this paper, we present a new efficient method based on local binary pattern descriptor, for face recognition. Because, the calculations in Local binary pattern are done between two pixels values, so, small changes in the binary pattern affect its performance. In this paper, a new local average binary pattern descriptor is presented based on cellular learning automata and evolutionary computation (CLA-EC). In the proposed method, first, the LABP operator are used to extract uniform local binary patterns from face images; it should be noted that, in LABP operator to obtain more robust feature representation, many sample points has been used. Then, the best subset of patterns found by CLA-EC methods, and the histogram of these patterns is obtained. Finally, support vector machine is used for classification. The results of experiment on FERET data base show the advantage of the proposed algorithm compared to other algorithms.
  • Gh. Alipoor, M. H. Savoji Page 75
    The main idea in ADPCM coding is to remove the redundancies of the speech signal before quantization. One of the important characteristics of this coding scheme is the spectral flatness of the reconstruction noise in spite of its low level. It has been tried, in the present research, to improve the perceptual quality of the reconstructed signal by shaping the spectrum of the reconstruction noise using an all-zero filter in the backward ADPCM coding. By doing so, a useful compromise is achieved between the level and the spectral shape of the reconstruction noise. The obtained results show an improvement in the perceptual quality of the reconstructed signal (higher PESQ score) and an increase in the noise level (lower SNR).