department of computer science | the new age of discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ q #...

174

Upload: others

Post on 18-Jan-2021

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� ������� �� ��� �������� ��������������� � � �!�#"$��� � %&�' )(*+����,��-��.���"0/&�1�2�#��!�#�3.#�4�65

7�8)9;:<8

=?>A@CBDB'E$FDG4HIGJ@CKML B'NAOAPQ@RGDGJE$>3G'K�G'SAEUTMKVSALAB#W#KVXAYZ@CLAB#[#LA@R\ME]F'BD@RG_^ @RL!`]KVLbacKMF'PQ@RG_^Qde@RGJS!GJSbEF'E]fZNA@RF'E$P�E$LZG'B1acKVF6GJSAEg>AE$hVF'E$EUKiakjlKm`$G'KVF6KMaon)SA@CpRKVB'KVXbSZ^Mq

r HipRGJ@RP�KMF'EMsbtHMFu^mpvHMLA>wMxVxyw

z KVXy^mF'@ChMSZG `{ wMxVxyw Oy^3TMNAL!|}N�s=~pRp�F'@RhVSyGJB1F'E$B'E$FD\VE$>�q

Page 2: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

�;�l�m�b���)���

� KVNAFe=~ObBDGJF'HM`$G#hVKmE]BeSAE$F'Ei�

@R@

Page 3: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �����}�������

�����$�Q���#�1���¡ £¢¥¤¦� §£��������$�Q���#¨ª©A«­¬�¤m� �¯®° ±]² �³¢¥�µ´­ ·¶M�¥�c� ² °¸ q ¸ ¹ HMLAhVN�HihVEºt»Km>AE]pR@CLAh¼qºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¸ q w ½e¾ hVFJHMP¿t»Km>AE]pRBÀqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq w

¸ q w q ¸ Á BuGJ@CP�HiG'@CLAh�HiL ½1¾ hVF'HMPÂPQK¦>bE]pÃqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq w¸ q w q w Ä P�KmKMGJSb@CLAh�Å·E]`4SbLA@CfZNAE$BÆqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ç

¸ qÈÇ ½ KVL ¾É¹ K¦`]HMp�jlE$XÊE$LA>AE$LA`]@RE]BËqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ̸ qÍÌ tHIΦ@CP�NAP Á LyGJFDKVXy^ ¹ HiLAhVN�HMhMEºt»K¦>bE]pC@RLAh?qUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ï

¸ qÍÌAq ¸ =�>b\iHMLyG4HMhME]BeKMa·GJSAEUtHIΦ@RP�NAP Á LyGJFDKVXy^»t»E$G'SAK¦>�qUqºqgqUqºqUqºqºq и qÍÌAq w jl@RBJHM>¦\MHiLZGJHMhVE$B1KMa­G'SAEUtHIΦ@CP�NAP Á LyGJFDKVXy^»t»E$G'SAK¦> qgqUqºqUqºqºq Ñ

¸ qÓÒ t»EÔHiB'NAFD@CLAh ¹ HMLAhVNAHMhVEUt»Km>AE]p£n·E]FDacKMF'P�HMLA`]EÕqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³xÖ × ©b®£��Ø2 ·Ø Ù ² �³¢¥��Ú�Û × �µ´£¤¦¬�� ² � °mÜw q ¸ Å1SAEUtHIΦ@CP�NAP Á LyGJF'KMXZ^3n)FD@CLA`$@CXApREÝqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ç

w q ¸ q ¸ Á ÎbHMPQXApCE$B]Þ�jl@R`]EßqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Çw q ¸ q w Å1SbE�à�E]LbE]FJHip£n�FDKVOApRE]PÆqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³áw q ¸ qÓÇ Å1SbE�t»HIΦ@CP�NAP Á LyG'F'KVXy^ Ä KVpRNbGJ@RKVL qºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³á

w q w tHIΦ@CP�NAP Á LyGJFDKVXy^ ¹ HiLAhVN�HMhMEºt»K¦>bE]pC@RLAh?qUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ñw qÈÇ =~L Á ÎAHiP�XApREMÞ r Nb@CpC>b@CLAh�HQtH¥Îb@RP�NAP Á LyG'F'KVXy^!Å·F'@ChMFJHMP¿t»K¦>bE]pÝqºqUqºqºq w¦¸w qÍÌ â�EÔHiG'NAF'E$B#Kia)tH¥Îb@RP�NAP Á LyG'F'KVXy^ ¹ HMLAhVNAHMhVEºt»Km>AE]pRB1qUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq w Ç

w qÍÌAq ¸ â�E]HiGJNAFDE z HiGJE$hVKVFD@CãÔHIGJ@CKML r ^ ä_LbacKVFDPåHIGJ@CKML Ä KVNAFD`]E;qUqºqgqUqºqUqºqºq w Ìw qÍÌAq w â�E]HiGJNAFDE z HiGJE$hVKVFD@CãÔHIGJ@CKML r ^3ælF'>AE$F qºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq wMáw qÍÌAqÓÇ â�E]HiGJNAFDEgnoHiGDGJE$F'LAB qUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq w Ï

w qÓÒ Å­F'HM@CLb@CLAhQtH¥Îb@RP�NAP Á LyG'F'KVXy^ ¹ HMLAhVNAHMhVEºt»Km>AE]pRBçqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq w Ðw qÓÒ¦q ¸ z KMP�XAN¦GJ@CLbh�GJSAE ½ KMF'P�HMpC@RãÔHiG'@CKVLåâ¡Hi`$GJKMF'B qºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ç xw qÓÒ¦q w z KMP�XAN¦GJ@CLbh�â�E]HiGJNbF'E Á ÎbX¡E]`�G4HiG'@CKVLbBèqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ç ¸w qÓÒ¦qÓÇ [#XÊ>AHiGJ@RLAh�éêOZ^ ½ E$d1G'KVL�ëÍBlt3E$GJSbK¦> qºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ç w

@R@C@

Page 4: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ü ì �c¤Z¢I©b¢i¶Ií·��¶V©�¬�¨ª¢¥©�� ² � ² � × ¤y�¥í£�µ´ ÜAîÇbq ¸ ä_LyGJF'Km>ANA`�GJ@RKVLïqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÇMÌ

Çbq ¸ q ¸ ¹ K³dðE]F r KVNALb>HMLb>[#XAXÊE$F r KVNALA>3KVL z KVPQXApCEñÎb@òG_^ qºqgqUqºqUqºqºq ÇyÒÇbq w W�@RE]FJHiF'`4SA@R`ÔHMp¦Å­F'HM@CLA@RLAhgt»E�GJSAKm>�acKVF�tH¥Îb@RP�NAP Á LZG'F'KVXy^Qt3K¦>AE$pCBode@òGJS�KVLApò^

½ E$BDGJE$>�â�EÔHIGJNAFDE]B2qUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÇyÏÇbq w q ¸ z KMP�XAN¦GJ@CLbh ½ KVFDPåHMpR@Cã]HiGJ@RKVL�â�HM`�GJKVFDB1@CL3H�Å­FD@ChVF'HMPÀt»Km>AE$pÝqUqºqºq ÇyÏÇbq w q w Á ÎmGJE$LAB'@RKVL!acKVF ½e¾ hVFJHMP¿t»Km>AE]pRBóqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ì ¸

ÇbqÈÇ Á ÎbXbpCKV@òGJ@CLbhGJSAE»â�EÔHiG'NAF'E3W#@CE]F'HMF'`4Sy^�acKMF z KMP�XAN¦GJ@CLbh2tHIΦ@CP�NbP Á LZG'F'KVXy^t»Km>AE]pRB qUqºqUqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÌyÐÇbqÈÇbq ¸ ô E]pCHiGJ@RKVLAB6O¡E$G_dðE]E$Lõâ�EÔHiG'NAF'E$B qºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÌyÑÇbqÈÇbq w ô E]XbF'E]BDE]LyGJ@RLAh�GJSAEºâ�EÔHiG'NAF'EºW#@CE]F'HMF'`4Sy^ Kia)t Á t3K¦>AE$pCB1@RL»H�jl@RhVFJHMXbS Ò ¸

ÇbqÍÌ Á ÎbXAHMLAB'@RKVL!acKVF#t»Km>AE]pRB6de@RGJS ½ KML ¾É½ E]BDG'E]>»â�EÔHiG'NAF'E$B�qUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ò ¸ÇbqÍÌAq ¸ Å·FJHi@CLA@RLAhQt»Km>AE]pRB6de@RGJS!Å6dðK�ö�@CLb>AB1KMa ½ KVL ¾_½ E$BDGJE$>�â�EÔHIGJNAFDE]Båqºqºq ÒMÇÇbqÍÌAq w t3K¦>AE$p�de@RG'St÷ö�@CLA>bB1KMa r @ChVF'HMP z KVLbBDGJF'HM@CLyG'B qºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÒVÏÇbqÍÌAqÓÇ =�L�HMpò^¦BD@CB1KMa z KVPQXApCEñΦ@RG_^0qUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq áVx

ÇbqÓÒ àgE$LAE]F'HMpC@Rã]E$>!W�@CE$FJHMFD`4SA@C`]HMp�Å·FJHM@RLA@CLbhQt»E$G'SAK¦>bBøqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq áywÇbqÓÒ¦q ¸ Å·FJHi@CLA@RLAhQt ½e¾ hVFJHiPÀt»Km>AE]pRB#W�@CE$FJHMFD`4SA@C`]HMpCpò^-qUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq á ÇÇbqÓÒ¦q w Å·FJHi@CLA@RLAh�HQàgE$LAE]F'HMp·t Á t»Km>AE$p£W�@CE$FJHMFD`4SA@C`]HMpCpò^ùqºqUqºqgqUqºqUqºqºq á Ï

Çbq á jl@R\m@C>bE ¾ HiLA> ¾ z KMLAfZNAE]F qUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ï xÇbqÓÏ â�EÔHiG'NAF'E Á ΦXÊE$`$GJHiGJ@RKVL qUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÏMÇÇbqÈÐ Á ÎAHiP�XApRE]B$ÞåÅ1SAE!Å·FJHM@RLA@CLAhKMa Ä E$\ME]FJHipen�F'HM`$G'@C`]HMp1t Á t»Km>AE]pRB�de@RG'S ½ KVL ¾

LAE]BuGJE$>�â�EÔHiG'NAF'E$BËqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ï áÇbqÈÐbq ¸ Å·FJHi@CLA@RLAhQt Á t»Km>AE$pCB1de@RG'S Ä ^¦LyGJHM`$G'@C` z KVLABuGJFJHi@CLyGJBêqºqgqUqºqUqºqºq Ï áÇbqÈÐbq w Å·FJHi@CLA@RLAh z KVPQXÊKMB'@RG'Eºt Á t»Km>AE$p�de@RG'S3O¡KMG'S3Å·KVXA@R`gHMLA> Ä ^mLyG4HM`�GJ@C`

jlE$XÊE$LA>AE$LA`]@RE]BúqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÏMÐÇbqÈÑ Á ÎbX¡E]FD@CPQE]LyG4Hip ô E$B'NApòGJB»qUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÏMÐ

ÇbqÈÑbq ¸ ½ KVPQ@CL�HMp Ä X¡E]E]> ¾ NAX!\mB]q ô E]HMp Ä X¡E]E$> ¾ NAXÂqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÏMÑÇbqÈÑbq w W#@CE$FJHMFD`4SA@C`]HMp�Å·FJHM@RLA@CLAh�acKMF ½e¾ hMFJHMP¿t»K¦>bE]pCBïqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ð xÇbqÈÑbqÓÇ à�E]LbE]FJHipC@Cã$E]>3W�@RE]F'HMF'`4SA@R`ÔHMp�Å­F'HM@CLA@RLAh�acKVF Ä ^¦LyGJHM`$G'@C`�t»K¦>bE]pkqºqUqºqºq Ð ¸ÇbqÈÑbqÈÌ jl@ò\m@C>AE ¾ HMLA> ¾ z KVLAfZNAE$FeHMLA>!Å·KVXA@C` ¾ jlE$XÊE$LA>AE]LyG~t»Km>AE]pûqgqUqºqUqºqºq Ð wÇbqÈÑbqüÒ jl@ò\m@C>AE ¾ HMLA> ¾ z KVLAfZNAE$F z KMP�OA@CLbE]>0de@òGJS¼à�E]LbE]FJHipC@Cã$E]>�W�@CE$FJHMFD`4SA@C`]HMp

Å·FJHi@CLA@RLAhËqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÐMÌÇbq ¸³x¼Ä NAPQPåHiFD^ qUqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÐMÌ

î ¨ª��Úo��¶3ý!¤ZÚ)¤ ² ´·¤ ² �å��© ² �¡ £©A��¤ × ��´·¤m¬�� þ�ÿÌAq ¸ ä_LyGJF'Km>ANA`�GJ@RKVLïqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ð áÌAq w Á ÎbXbpCKV@òGJ@CLbh�Å­KMXA@C`gjlE$XÊE$LA>AE]Lb`]E qUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÐVÐ

ÌAq w q ¸ Å·KVXA@R` z pvHMBDB'@���`ÔHiG'@CKVL qºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÐVÑÌAq w q w Å1SbE Ä E]pCE$`$G'@CKVL!KMa­Å­KMXA@C` Ä E$LAB'@òGJ@R\ME�|øKVFD>AB qºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ñ xÌAq w qÓÇ â�KVFDP�NApCHiGJ@RKVLåKMa·GJSbE�t Á Å­KVXb@C`ºt»Km>AE]p qUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ñ ¸ÌAq w qÈÌ Å·KVXA@R`�=~BDB'@ChMLAP�E$LyG#G'K�GJSAEgÅ·E]BDG~[#GDGJE$FJHMLA`$E qUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ñ w

ÌAqÈÇ Ä de@RG'`4SZOÊKyHiF'> ô E$B'NApòGJB qUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÑVÇ

@R\

Page 5: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ÌAqÈÇbq ¸ r HMB'E$pC@CLbE ô E$B'NApòGJBlqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÑMÌÌAqÈÇbq w Å·KVXA@R`�=~BDB'@ChMLAP�E$LyG~jlNbF'@CLbh�Å­E$BDGJ@RLAhÂqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÑMÌÌAqÈÇbqÓÇ =�L�HMpò^¦BD@CB1KMa ô E]`]KMhVLA@RG'@CKVL!n·E]FuacKVF'P�HMLA`$EÃqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÑVÑ

ÌAqÍÌ z KVPQX�HMF'@RB'KVL�de@òGJS ô E]pvHIGJE]>»t»E�GJSAKm>AB qºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x¦¸ÌAqÍÌAq ¸ t»HIΦ@CP�NAP Á LZG'F'KVXy^ \mB]q ¹ @CLAE]HMF6ä_LyGJE$F'X¡KVpvHIGJ@CKML qºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x¦¸ÌAqÍÌAq w Å·KVXA@R`gjlE]X¡E]LA>bE]LyG�t3K¦>AE$p�\mB]q z HM`4SAE ¾ r HMBDE]> t3K¦>AE$påqºqgqUqºqUqºqºq ¸³xVw

ÌAqÓÒ r F'KVHM>A`ÔHiBDG ½ E�deB Á ΦX¡E]F'@RP�E$LyGJB qUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x ÌÌAqÓÒ¦q ¸ n·E]FuacKVF'P�HMLA`$EºKia)t Á P�Km>AE]pRB1qUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x ÒÌAqÓÒ¦q w z KMP�X�HiF'@CBDKVL�de@RG'S»ä_LyG'E]F'X¡KVpCHiGJE$>t3K¦>AE$pCBðqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³xMá

ÌAq á Ä NAPQPåHiFD^ qUqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x Ï� � Û ² �³©�¶M�¥��¶3��© ² �¡ ·©b�¡¤ × �µ´£¤m¬�� °�� þÒ¦q ¸ Ä ^mLyG4HM`�GJ@C`ºn­HMF'BD@CLAhÀqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x ÐÒ¦q w � N�HMLyGJ@òG4HiG'@R\VE�t»EÔHMBDNAF'E$P�E$LyG~acKVF Ä ^mLyG4Hi`$GJ@R`ºjlE]X¡E]LA>AE$LA`]@RE]B qºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ÔxÒ¦qÈÇ â�KVF'P�NbpvHiG'@CKVL�KMa­G'SAEUtHIΦ@CP�NAP Á LyGJF'KMXZ^»t3K¦>AE$p qºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸³wÒ¦qÍÌ Å­KMYME]Lb@CãÔHIGJ@CKML3ä_BDB'NAE$B�� Ä de@RG'`4SmO¡KyHMFD> \¦B$qªn·E]LAL»Å­FDE]E$O�HMLAYõqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ ÌÒ¦qÓÒ Á ÎbX¡E]FD@CPQE]LyG4Hip ô E$B'NApòGJBe@CL Ä de@òGJ`4SZO¡KyHMF'>èqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ Ò

Ò¦qÓÒ¦q ¸ W#EÔHM>!|}KVF'>»t»Km>AE]p qºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ ÒÒ¦qÓÒ¦q w ½ KVL ¾ Å­E$F'PQ@CL�HMp�t»Km>AE]p¼qºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ÔáÒ¦qÓÒ¦qÓÇ â�NApRp Ä ^mLyG4Hi`$GJ@R`Ut»K¦>bE]pùqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ Ï

Ò¦q á =~L�HipR^mB'@RB1KMa ô E]`$KVhVLA@òGJ@RKVL!n­E$FDacKVFDPåHMLb`]E qgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ ÐÒ¦qÓÏ z KVPQX�HMF'@RB'KVL�de@òGJS ô E]pvHIGJE]>»t»E�GJSAKm>AB qºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ Ñ

Ò¦qÓϦq ¸ Ä ^¦LyGJHM`$G'@C`Ut»Km>AE]p�\mB]q z pCHMB'B ¾ r HMBDE]>�t»K¦>bE]pkqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ ÑÒ¦qÓϦq w t»HIΦ@CP�NAP Á LZG'F'KVXy^ \mB]q ¹ @CLAE]HMF6ä_LyGJE$F'X¡KVpvHIGJ@CKML qºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥wm¸

Ò¦qÈÐ r F'KVHM>A`ÔHiBDG ½ E�deB ô E]BDNApRG'B qUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥wMwÒ¦qÈÐbq ¸ r HMB'E$pC@CLbE]B#qUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w ÇÒ¦qÈÐbq w Ä ^¦LyGJHM`$G'@C`Ut»Km>AE]pRB¿qUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w ÇÒ¦qÈÐbqÓÇ ¹ @RP�@òG4HiG'@CKVLAB�KMa z KVPQXANbGJE$F Ä XÊE$E]>»HMLA>t»E]PQKVFu^ Ä X�HM`$E+qUqºqUqºqºq ¸¥w Ì

Ò¦qÈÑ Ä NAPQPåHiFD^ qUqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w Òÿ �U�ÊØ}Ú)�Ê�]�c�³¤U��© ² �¡ £©A��¤ × �µ´£¤¦¬ �å�¯�¥í������¥í¨ª��Ú­��¶�ý ¤ZÚ)¤ ² ´£¤ ² ¶y�c¤m�1© ² ´ � Û ²���³©�¶M�¥��¶!ý ¤mÚ)¤ ² ´·¤ ² ¶y��¤m� °¦Ö��á q ¸ ä_LyGJF'Km>ANA`�GJ@RKVLïqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w Ïá q w â�KVF'P�NbpvHiG'@CKVL¿qºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w Ðá qÈÇ æ~\VE]F'HMpCp Á ΦX¡E]FD@CPQE]LyG4HMp ô E]BDNApRG'B1acKVF Ä de@RG'`4SZOÊKyHiF'> qºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w Ñá qÍÌ =~L�HipR^mB'@RB1KMakn·E]FuacKVF'P�HMLA`$EgacKMF Ä de@RG'`4SmO¡KyHMFD> qºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ç ¸

á qÍÌAq ¸ ô KVpRElKMa­Å­KVXb@C`ºjlE]X¡E]LA>bE]LA`$@CE]B qºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ç ¸á qÍÌAq w ô KVpRElKMa Ä ^mLZGJHM`$G'@C`UjlE]X¡E]LA>bE]LA`$@CE]B qUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÇMÇá qÍÌAqÓÇ â�KVNbF ¾ |øHÔ^�=�L�HMpR^mBD@CBÂqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÇiÌ

á qÓÒ r F'KVHM>A`ÔHiBDG ½ E�deB ô E]BDNApRG'B qUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÇVÒá q á Ä NAPQPåHiFD^ qUqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÇVÏ

\

Page 6: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� ± Ø}Ú­¢¥�¦§µ� ² �2�³í·¤��U�¡ØøÚ­ £�Ô©b�¥�c� ² � ²�� �]� ² � × Ù × �µ´·¤m¬�� °¦Ü þϦq ¸ z KVLy\VE$FDGJ@RLAhåt Á PQK¦>AE$pCB6G'KQ= ô n¡= acKVF'P�HiG&qºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÇMÑ

Ϧq ¸ q ¸ = ô n¡=�â�KMF'P�HiGªacKVF r HM`4Y ¾ K��}t»Km>AE$pCB qºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÇMÑϦq ¸ q w t»HMXAXA@RLAh�GJSAE�t Á�½1¾ hVF'HMPÕt3K¦>AE$p�noHMF'HMPQE$GJE$F'B)GJKg= ô n¡= r HM`4Y ¾ K��

t3K¦>AE$p£noHMF'HMPQE$GJE$F'B qºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ì ¸Ï¦q ¸ qÓÇ Ä XÊE$E]> ¾ NAX!qUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌVÇϦq ¸ qÈÌ [#B'@RLAh#G'SAEðt Á Å·F'@ChMFJHMP?t3K¦>AE$py@CLgGJSAE�âo@RF'BuGon­HMB'B·KMa Ä XÊE$E]`4S ô E]`$KVh ¾

Lb@RGJ@RKVL qºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌMÌϦq w =~XAXbF'KÔΦ@CP�HiGJ@RLAh�t»Km>AE]pRB1de@RGJS!Å·KVXA@R`gâ�E]HiGJNbF'E]B qUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌyÒ

Ϧq w q ¸ Á ΦX¡E]F'@RP�E$LyG4HMp ô E]BDNApRG'B�qºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ì áϦqÈÇ z HM`4SA@RLAh ô E$`]E]LyG~W�@RBDGJKMF'@CE$B qUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌVÐ

ϦqÈÇbq ¸ Á ΦX¡E]F'@RP�E$LyG4HMp ô E]BDNApRG'B�qºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÒiÇϦqÍÌ Ä NAPQPåHiFD^ qUqºqºqUqgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÒiÇ

þ �U� ² ¶y¬� ­�Ô�c� ² °���

\m@

Page 7: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� � �»� ��� � � �"! # � �

w q ¸ = OA@CLAHMFD^�acE]HiGJNbF'E%$'&�X�HMFDG'@RG'@CKVLAB)(+*-,�q)qgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÑÇbq ¸ .0/212. 341657575012. 8 HMF'E�dðKVF'>�BDE$G'BUde@RG'SøNALb@ChVF'HMP»s£OA@RhVFJHiP»s 57575 s ½e¾ hVFJHiP&acEÔH ¾

GJNAFDE]B#HM`�GJ@R\iHiG'E]>!F'E$B'X¡E]`�GJ@R\ME]pò^VqÀqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÇVÐÇbq w Ä XApR@RG'G'@CLAh .�9 Hi`]`]KMF'>A@RLAh6GJK .�3 HMLA> . : q­Å1SAE)\iHMpRNAE]B�Kia0��é<;2=?>�@BA�CED >�@�F>�@BA�CED >�@ 5 éG;H=I>�@JA7KLD >�@JA'CED >�@�F>�@JA7KLD >�@JA'CED >�@ M¸ ª@CL!>A@���E$F'E$LZG#`]HMB'E$B�HiF'EgB'SAK³deL�q�qUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÇVÑÇbqÈÇ Ä XApR@RG'G'@CLAh .�9 HM`$`]KVFD>A@CLAh�G'K .�3 HMLA> .ON: q)qºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ì wÇbqÍÌ ½ E$BDGJE$>�s ½ KVL ¾ æ~\VE$F'pvHiXAXA@CLbh�HMLA>æl\ME]FDpvHMXAXb@CLAhQâ�EÔHiG'NAF'E$B qºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ò ¸ÇbqÓÒ Ä GJFDNA`$G'NAF'EgKMaoH�Å­KVXb@C` ¾ jlE]X¡E]LA>bE]LyG~t»K¦>bE]pËqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ò wÇbq á Ä GJFDNA`$G'NAF'EgKMa ½e¾ hVFJHiPÀt»Km>AE]pRB�qºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ò wÇbqÓÏ Å1SAEUt»Km>AE]p�de@òGJS3H�â­pvHiGeâ�E]HiGJNAFDEgW�@RE]FJHiF'`4Sy^qºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÒMÇÇbqÈÐ â�EÔHiG'NAF'EgW#@CE]F'HMF'`4Sb@C`ÔHip�KMa·GJSAEgÅ·KVXA@C` ¾ jlE$XÊE$LA>AE]LyG r @RhVFJHMP¿t»Km>AE]p­qUqºqUqºqºq ÒMÇÇbqÈÑ Ä XApR@RG .P9 HM`]`$KVF'>A@RLAh�GJK�OA@RhVFJHMPû`]KVLbBDGJF'HM@CLyG'BeHMLA>!GJKVXA@R`�`]KVLbBDGJF'HM@CLyG'BÝqUqºqºq ÒiÌÇbq ¸³x z KVLy\VE$FDGJ@RLAhåG'SAE�t ½1¾ hVF'HMPÀP�Km>AE$p·G'K�GJSbE�L ¾ hMFJHMPÀPQK¦>bE]pµde@RG'S�B'NAX¡E]F�acEÔH ¾

GJNAFDE]B$qQ$�R /TSVU $W�YX%ªHMLA>Z$�R [ D \ S]U $W�Y^ \_D /`1657575�1 ^ \_D [2a / ªacKVF1BD@CPQXApC@R`]@òG_^ qºqUqºqºq áVáÇbq ¸V¸ W�@RE]FJHiF'`4SA@Rã]@CLbhAÞ ½ KML ¾ LAE$BDG'E]>!GJK ½ E]BuGJE$> qgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq á ÑÇbq ¸¥w àgE$LAE]F'HMpC@Rã]E$>!W�@CE$FJHMFD`4SA@C`]HMp�Å·FJHM@RLA@CLbh�\¦B$qªjl@ò\m@C>AE ¾ HMLA> ¾ z KVLAfZNAE$F qUqºqUqºqºq ÏMÇÇbq ¸ Ç Ä GJFDNA`$G'NAF'EgKMa Ä ^mLyG4HM`�GJ@R`�t3K¦>AE$pkqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÏVÏÌAq ¸ n­E$F'XApRE�Φ@RG'@CE]B6acKMF1>A@b�ÊE]FDE]LyGede@CLA>AK³dçpCE]LbhMGJSAB$Þ�OÊKMG'S!pCE$a¯G ¾ BD@C>AE�HiLA>3G_dðK ¾ B'@C>bE q ÑVÐÌAq w | Á�ô acKVF1>A@b�ÊE]FDE]LyGc��pRE$a¯G ¾ B'@R>AE7ðde@RLA>AK³dßpRE]LAhiGJSAB0qUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÑVÑÒ¦q ¸ = Ä HMPQXApCE�XAHMF'BDEgG'F'E$EMq qUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x ÑÒ¦q w =~LAKiGJSAE$F#`]HMLA>A@R>�HiG'E�X�HMF'BDEMq�qUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x ÑÒ¦qÈÇ =~LºE�ÎbHMPQXApCE�KMabHeX�HMFDG'@vHMpMX�HMF'BDEd��F'E$XAF'Km>ANA`$E]>ºacF'KVP z SbE]pCOAHdeùTME$pC@RLAE]Yf� ¸ ÑVÑVÐgh�q ¸V¸V¸Ò¦qÍÌ X \ a 361 X \ a / HiLA>-i \ a 3j1 i \ a / HiF'Eg@C>AE$LyGJ@C`]HMp q·qgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ ÐϦq ¸ ô HIGJ@CK�Kialk �Y^ 1`m�1hn �HMLA>poQ@RL Ä de@RG'`4SmO¡KyHMFD>�q qºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌyÏϦq w ô HIGJ@CK�Kialk �Y^ 1`m�1hn �HMLA>poQ@RL r F'KyHi>A`ÔHMBuG ½ E$deB$q qUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌVÐϦqÈÇ n­E$F'`]E$LyG4HMhVEºKMaoW�@RBDGJKMF'@CE$B6\mB]qq�ro M k�hs�o�� Ä | r jt�q)qºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌVÑϦqÍÌ n­E$F'`]E$LyG4HMhVEºKMaoW�@RBDGJKMF'@CE$B6\mB]qq�ro M k�hs�o�� r ½ �q�qºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ò xϦqÓÒ W�@RBDGJKMFD^�`$K³\VE]F'HMhVEg\mB]q z HM`4SAE Ä @Cã$EMq)qºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ò w

\¦@R@

Page 8: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ϧq á W�@òG1FJHiG'E�\¦B$q�`ÔHM`4SAEºB'@Rã]Eu�cG'F'@RhVFJHMP<PQK¦>AE$pTñqkqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÒIÌ

\m@C@R@

Page 9: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� � �»� ��� v wyx z­� �

Çbq ¸ \iHMpCNAE�Kia $W�YX \ a /21 X \ 6HMLA>{$��|X \ a 3j1 X \ a /H1 X \ ÆqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ì xÇbq w } HMpCNbE�KMa $W�|X \ a /21 X \ 6HMLA>{$W� nH1 X \ ;qºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÒiÌÇbqÈÇ =~pRp w�~ @CLyGJE$F'BDE]`$G'@CKVLbB#Kia�� B'NAObB'E$G'B]q�qUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÒVÏÇbqÍÌ �j&#@CB�GJSAE�@CLyGJE$F'B'E$`$G'@CKVL�Kia£B'NAOABDE$G'B6de@RGJSQ\iHMpCNAE ¸ NALb>AE]FªG'SAE]P3qQ��@RB6H�Ob@CL�HMFu^

de@RG'S!\iHMpRNAE ¸ @CL!`]KMF'F'E$B'X¡KVLA>A@RLAh�OA@RG'B]qÝqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÒMÐÇbqÓÒ z KVPQX�HMF'@RB'KVL Kia Ä de@òGJ`4SZO¡KyHMF'>»HMLA> r FDKyHM>A`]HMBDG ½ E�deB]qßqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÏMÑÇbq á ½ KVPQ@CLAHMp Ä X¡E]E$>»NbX»KMa­Å·F'@ChMFJHMPûP�Km>AE]pRB�qgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ð xÇbqÓÏ ½ KVPQ@CLAHMp�BDXÊE$E]>3NAX»Kiakâ�KVNAF ¾ hVF'HMPÂPQKm>AE]pRB�qUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ð xÇbqÈÐ ô NbLALA@CLbh�G'@CPQEf��@RL z n�[ ¾ W#KVNAF2ªacKVF ½1¾ hVF'HMPÂPQKm>AE]pRB qºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ð ¸ÇbqÈÑ ½ KVPQ@CLAHMp Ä X¡E]E$>»NbX3acKVF Ä ^¦LyGJHM`$G'@C`Ut»Km>AE]pRBlqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ð ¸Çbq ¸³x Å­F'HM@CLb@CLAh�Å1@RP�E~acKMF Ä ^mLZGJHIÎ qºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq Ð wÇbq ¸V¸-½ KVPQ@CLAHMp�BDXÊE$E]>3NAX3acKMF6GJKVXA@R`�P�Km>AE$pCB qºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÐVÇÇbq ¸¥w ô NbLALA@CLbh�G'@CPQEf��@RL z n�[ ¾ W#KVNAF2ªacKVF6G'KVXA@R`lP�Km>AE$pCB�qºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÐVÇÇbq ¸ Ç Å­F'HM@CLb@CLAh�Å1@RP�E~acKMF z KVP�X¡KVBD@RGJEºt3K¦>AE$pµ@CL Ä | r jÃqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÐMÌÌAq ¸ Ä E]LbB'@RG'@R\MEgdðKVFD>AB1acKVF6GJKVXb@C`�� z ¹ ælÅeW Á�Ä� qUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÐVÐÌAq w n­E$F'XApRE�Φ@RG_^�HMLA>�| Á�ô KMa�O�Hi`4Y ¾ K��çG'F'@RhVFJHMPóP�Km>AE]pRBåHiLA>ùHML¼t Á PQK¦>bE]p

de@RG'S!G'SAEgBJHMPQE�`]KMLABDG'FJHM@RLZG'B qºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÑMÌÌAqÈÇ Å­KMXA@C`l=�B'BD@ChVLAPQE]LyG r HiB'E]>3KVL Á F'FDKVLAE$KVNAB ô E$`]KVhMLA@Cã$E]FeW#^mX¡KMGJSbE]B'E$B z HiNAB'E$B

¹ @RG'G'pCE�jlE$hVFJHi>�HiGJ@RKVL�@RL»n·E]FuacKVF'P�HMLA`$EMq qºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ÑyÒÌAqÍÌ Å­KMXA@C`gHMBDB'@RhVLAPQE]LyGJBeKMa·GJE$BDG#`]KVLy\ME]F'B'HiGJ@RKVLAB#NAB'@RLAh�>A@b�ÊE]FDE]LyG#P�E�GJSAKm>AB$q qºqºq Ñ áÌAqÓÒ Å­KMXA@C`gHMBDB'@RhVLAPQE]LyGJBeKMa·GJE$BDG#`]KVLy\ME]F'B'HiGJ@RKVLAB#NAB'@RLAh�>A@b�ÊE]FDE]LyG#P�E�GJSAKm>ABc� z KMLZG2�q�ÑyÏÌAq á j~^mL�HMPQ@C`Å·KVXA@R`=�B'B'@RhVLAPQE]LyG acKVF�ä_LA>A@R\m@R>AN�HMp~[#G'G'E]F'HMLA`]E$B r HMB'E$>¼KVL GJSAE

z NAF'FDE]LyG~HMLA>3â�KVNAFen)F'E$`]E]>b@CLAh�[#GDGJE]F'HMLA`$E]B]qÀqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³xMxÌAqÓÏ Å­KMXA@C`åj~^¦LAHMP�@R`]B } @RE$dðE]>êÅ1SAFDKVNAhVS���jl@CB2uHMhVFDE]E]PQE]LyGUKMa#[#GDGJE$FJHMLA`$E ¾_¹ E�\VE$p

HMLA> z KVLy\VE$F'B'HiGJ@RKVL ¾É¹ E�\VE]p·Å·KVXA@C`�=�B'BD@ChVLAPQE]LyG]qqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³xMxÌAqÈÐ =~L�HipR^mB'@RB1KMakn·E]FuacKVF'P�HMLA`$E�àgHM@RLAB6acF'KVP<GJSAEgÅ·KVXA@R` ¾ jlE$XÊE$LA>AE$LZG~t»Km>AE$p qÀqºq ¸³xMxÌAqÈÑ n­E$FDacKVFDPåHMLb`]Egä_P�XbF'K³\VE$P�E$LZG#KVL z KVLyGJE$LyG ¾ r EÔHMFD@CLAh�|}KVF'>AB$qóqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x¦¸ÌAq ¸³x z KVPQX�HMF'@RB'KVL�de@òGJS»Ï x ä_LyGJE$F'X¡KVpvHiG'E]>3Å­KMXA@C` ½1¾ à�FJHMP¿t»K¦>bE]pCB$qêqgqUqºqUqºqºq ¸³xVwÌAq ¸V¸ n­E$F'XApRE�Φ@RG_^ºHMLb>º| Á�ô KMaAH z HM`4SbE ¾ r HMB'E$>�t»Km>AE]pmHMLA>UH�tHIΦ@CP�NbP Á LZG'F'KVXy^

t»Km>AE]p�de@òGJS!Å­KMXA@C` z KVLbBDGJF'HM@CLyG'B]q�qUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x Ç

@òÎ

Page 10: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ÌAq ¸¥w ô E$XÊE]HiGJE$> Á FDF'KVFDBe\mB$q ½ KVL ¾_ô E$XÊE]HiGJE$> Á F'FDKVF'B qºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸³x ÌÌAq ¸ Çùn­E$F'XApRE�Φ@RG_^!HiLA>3| Á�ô KMa­pvHiLAhVN�HMhMElP�Km>AE$pCB6acKVF r ½ `$KVF'XbNABøqºqgqUqºqUqºqºq ¸³xMáÌAq ¸ Ì z KVPQX�HMF'@RB'KVL�de@òGJS ¸³xVx ä_LyGJE$F'X¡KVpvHIGJE]>3Å·KVXA@C` ½1¾ à�FJHMP¿t»Km>AE]pRB]qèqUqºqUqºqºq ¸³x ÏÒ¦q ¸ Å1SAE�E���E$`$G�KMak>AF'KVXbXA@CLAhåSAEÔHM>¦dªKVFD>õ`]KVLbBDGJF'HM@CLyG'B~deSAE]L�G'SAE$^»`]KM@CLA`$@C>AEºde@RGJS

GJSAE�G_dðK�XbF'E]`$E]>A@RLAh�dªKVFD>AB÷qUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ÔáÒ¦q w jlE]X¡E]LA>bE]LA`$EUKVL!LAKMLZG'E]FDP�@RL�HMpCBO� ½ Å�ñq qºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ ÏÒ¦qÈÇ jlE]X¡E]LA>bE]LA`$EªKVLU`]KVPQXÊKMLAE]LyGJB·KMa¦GJSAEðBD^mLyG4HM`�GJ@C`�SAE]HM>AB]Þ·LAKVLyG'E]F'PQ@CLAHMpCB�� ½ Å��s

SAEÔHi>bdªKMF'>AB���We|�eHiLA>!OÊKMG'S�qÆqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸V¸ ÏÒ¦qÍÌ Ä XApR@RG'G'@CLAh�F'E]BDNApRG'B]Þ?i \ a 371 i \ a / U X \ a 361 X \ a / \mBdi \ a 371 i \ a /q�U X \ a 3j1 X \ a / q�qºqºq ¸V¸ ÑÒ¦qÓÒ z KVLA>A@òGJ@RKVLA@CLbh1KVL�LAKMLZG'E]FDP�@RL�HMp � ½ Å�µ\mB­X�HMFDG ¾ KMa ¾ B'X¡E]E$`4SZ��n�æ Ä �G4HMhMB]Þ£E4�ÊE]`�G

KMa­BD^mLyG4HM`�GJ@C`ºHMLAHMpR^mB'@RB6qºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥wixÒ¦q á Å­FD@ChVF'HMP<`]K³\VE$FJHMhVEiÞ�i \ a 371 i \ a / U X \ a 361 X \ a / \mBqi \ a 361 i \ a /%�U X \ a 361 X \ a / qºq ¸¥wm¸Ò¦qÓÏ t Á \]�iBe@CLyG'E]F'X¡KVpCHiGJE$>3Bu^mLZGJHM`$G'@C`gPQK¦>AE$pCBt�c`$aÉq z SAE$pCO�H�e�TME$pC@CLbE]Y�� ¸ ÑVÑVÑgh�q ¸¥wMwÒ¦qÈÐ r HMBDE]pC@RLAE�X¡E]F'XbpCE�Φ@òGJ@CE$B1HMLA>!| Á�ô BeacKVF r ½ qUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w ÇÒ¦qÈÑ Ä ^mLyG4HM`�GJ@C`gPQK¦>bE]pCBðacKVF r ½ qUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w ÌÒ¦q ¸³x t»E]PQKVFu^}FDE]fZNA@RF'E]PQE]LyG�HiLA>�GJF'HM@CLA@RLAh!GJ@CPQEQXÊE$F�@RG'E]F'HiGJ@RKVL}acKVF Ä | r jÀHMLb>

r ½ q�Å1SbEº>AHiG4H�@CL G'SAEgpvHMBuGeF'K³d HMFDE�E�ΦX¡E]`$G'E]>�q#qºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸¥w Òá q ¸ n­E$FDacKVFDPåHMLb`]E�KMakt Á ¹ HMLAhMN�HMhVEºt»Km>AE$pCB1de@RG'S ½1¾ hVF'HMP3sAW�E]HM>bdðKVF'>���We|��s

½ KVLyG'E]F'PQ@CLAHMp ¹ HMO¡E]p�� ½ Å�1HMLA>3Å­KMXA@C`gjlE$XÊE$LA>AE]Lb`]@CE$B�qºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ç xá q w n­E$F'XApRE�Φ@RG_^!HiLA>3| Á�ô acKVF z KMLZG'E]LyG#|øKVFD>AB#HMLA> Ä G'KVX3|}KVFD>AB]q¡qgqUqºqUqºqºq ¸ Ç wá qÈÇ n­E$F'`]E$LyG4HMhVEºKMa­`]KVLyG'E]LyGH�iBuGJKVXydðKVF'>bB~de@RG'S3Bu^mLZGJHM`$G'@C`g`]KMLABDG'FJHM@RLZG'B-qUqºqUqºqºq ¸ Ç wá qÍÌ n­E$FDacKVFDPåHMLb`]Egä_P�XbF'K³\VE$P�E$LZG#KVL»jl@b�ÊE]FDE]LyG#W�@RBDG'KVFD^ z pvHMBDB'E]B$q~qºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÇMÇá qÓÒ n)F'KVX¡KVFDG'@CKVLgKMabÅ­E$BDG­>�HiGJH#KMaAjl@b�ÊE]FDE]LyG£|øKVFD> z pCHMB'BDE]B­HMLA>��iKMF­W#@CBuGJKVFu^ z pvHMBDB'E]B$q ¸ ÇMÌá q á | Á�ô r HMB'E$>»KML»jl@���E$F'E$LZG�W#@CBDG'KVFD^ z pvHMBDB'E$B~HMLb>!|}KVFD> z pCHMB'BDE]B]qËqºqUqºqºq ¸ ÇiÌá qÓÏ z K³\VE]F'HMhVEºKMa­Å­FD@ChVF'HMP�BªKMakjl@���E$F'E$LZG1|}KVFD> z pCHMB'BDE]B#HMLA>��IKVFeW�@RBDGJKMFD^ z pCHMB'BDE]B]q ¸ ÇyÒá qÈÐ n­E$FDacKVFDPåHMLb`]E�KMa�t Á�¹ HMLAhVNAHMhVEêt3K¦>AE$pCBde@òGJS ½1¾ hVF'HMP3s Ä ^¦LyGJHM`$G'@C`êHMLb>

Å­KMXA@C`gjlE$XÊE$LA>AE]Lb`]@CE$B�qºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ç áϦq ¸ = ô nÊ=ßacKVFDPåHIG1acKVF1O�HM`4Y ¾ K'�õP�Km>AE$pCB?qUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ Ì xϦq w Ä X¡E]E]> ¾ NAX3KMa·GJSAEºn)F'E ¾ LAKVPQ@CLAHMpC@Rã]E]> t»K¦>bE]peqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌMÌϦqÈÇ n­E$F'XApRE�Φ@RG_^-HiLA> | Á�ô KMa~[�BD@CLAhõG'SAE r æ�HMLA>0t Á t3K¦>AE$pCB�@RL-G'SAE3âo@CFDBDG

noHMBDB ô E]`$KVhVLA@òGJ@RKVL qgqºqUqºqUqºqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌyÒϦqÍÌ ä_L]��NAE$LA`]EºKMa­=~XAXbF'KÔΦ@CP�HiGJ@RKVL KVL3Å­KVXb@C`ºt»Km>AE]pRB-qUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÌyÏϦqÓÒ W�@òG1FJHiG'E�acKVF1>A@b�ÊE]FDE]LyG#P�Km>AE$pCBÕqºqUqºqUqºqgqUqºqºqUqºqUqºqºqUqºqgqUqºqUqºqºq ¸ ÒiÇ

Î

Page 11: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸

� � wy� �}� # �

� ��� # ��� ! � � � ���

|øE#O¡E]hV@RL�de@òGJSQHMLQ@CLyGJFDK¦>bNA`$G'@CKVL�GJKgpCHMLAhVN�HihVE1P�Km>AE$pC@CLbhAsMGJSbE#P�HIΦ@CP�NAP E$LZG'F'KVXy^�XAFD@CL ¾`]@RXApCEis)LAKVL ¾ pCKm`ÔHMpð>AE]X¡E]Lb>AE]LA`$@CE$BåHMLb> PQEÔHiB'NAFDE]B�KMa#pvHMLbhVN�HMhVEåP�Km>AE]pðXÊE$FDacKVFDPåHiLA`]Eis�deSb@C`4Sde@CpRp)OÊE�NAB'E$>�GJSAFDKVNAhVSbKVNbG�G'SA@CBº>A@RB'B'E$FDGJHiGJ@RKVL�q ô E$pvHiG'E]>}dðKVFDY2G'K»GJSb@CB�>b@CB'BDE]FuG4HiG'@CKVL}@CBUHMpCBDKHM>A>bF'E]BDBeSAE]FDEMq ô EÔHM>AE$F'B6deSAKQHMFDE~a�HMPQ@CpR@vHMFkde@òGJS pvHiLAhVN�HMhME~PQK¦>AE$pC@RLAhUP�HÔ^åBDYZ@CX Ä E]`�GJ@RKVLAB ¸ sw HMLA>Ò�KMa­G'SA@CB z S�HiXbGJE$F]q

�f�7� ��� �-¡�¢-�c¡�£ ¤ ¥{¦-£%§6¨6�-¡¹ HMLAhVN�HihVE~PQK¦>bE]pC@RLAhg@CBðHU`$F'NA`$@vHMp�GJE$`4SALA@CfZNAE~@CL�HiNbGJKVP�HiG'@C`1B'X¡E]E$`4S!F'E]`$KVhVLA@òGJ@RKVL-�c= Äbô �s

KVXbG'@C`]HMp6`4S�HMF'HM`$G'E]FQF'E$`]KVhVLb@RGJ@RKVL�� æ z ô �s)S�HiLA>bdeF'@òGJ@RLAh F'E]`$KVhVLA@òGJ@RKVL�s�PåHi`4SA@CLAE G'FJHMLABDpvHiG'@CKVL� t3Å�ªHMLA> BDXÊE$pCpC@RLAh�`$KVF'FDE]`�GJ@CKML�q)ä_L!H�BDGJHiGJ@RBDG'@C`ÔHipÊBu^¦BuGJE$PÂGJS�HIG6`]KMLZ\ME]FuGJB]sl©�ª¬« ª¦BDXÊE$E]`4S�­�s¦G'KGJEñÎmG%®�sbG'SAEgP�KMBDGeXAFDKVO�HMOApRE�BDG'F'@CLbh+¯® @CB1BDKVNAhVSyGeGJK�P�HIΦ@CPQ@Cã]E#GJSAEgX¡KVBDG'E]FD@CKVF1XAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^° �r®²± ­³ñs

¯® U HMFDhðP�HIδ ° �µ®y± ­%�ª=~XbXApR^m@CLbh r H³^ME]B#F'NApREMsbdðEºF'E$deFD@RG'ElGJSAE�acKVFDP�NApvH�HiOÊK³\VEºHMB$Þ

¯® U HMFDh�P�HIδ° �Y­�±¶®· 5 ° �r®·

° �|­³ U HMF'h�P�HIδ ° �Y­u±¸®· 5 ° �µ®·deSAE$F'E ° �Y­%)P�HÔ^�O¡E#@RhVLAKVFDE]>QOÊE$`ÔHMNbB'E#@RG�@CB)G'SAEePåHMFDhV@CLAHMpbXAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^�Kia�­�qoÅ1SAE�PQKm>AE]pbG'KE]BuGJ@RPåHiG'E�GJSbEQXbF'KVO�HiOA@CpR@RG_^ ° �Y­�±¶®·�@RB�`ÔHMpRpCE]>�G'SAEQHM`]KMNABDG'@C`�PQK¦>AE$po@RLõB'X¡E]E]`4S}F'E$`]KVhVLb@RGJ@RKVL�¹GJSbEºPQKm>AE]p�acKMF1E]BDG'@CP�HiGJ@RLAh�G'SAEgXAF'KVOAHMOA@CpR@RG_^ ° �µ®·ª@RB1`ÔHMpRpCE]>�G'SAEgpvHMLbhVN�HMhVE�PQKm>AE]p�q

Page 12: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

w

¹ E$G�® U X /H1 X 361657575�1 X)º¡s�deSAE$F'E�X \ @CBlGJSbE�»Y¼J½�dðKVF'>2@CL�G'SAE�dªKMF'>2BDGJFD@CLAh��cB'E]LyG'E]LA`$E7® HiLA>¿¾0@CB6GJSbEºpRE]LAhiGJS!@CL dðKVF'>ABeKMal®�q ° �µ®·ª`ÔHiL3O¡Eg>AE]`$KVPQXÊKVBDE]>»HMB

° �r®À U ° �YX /H1 X 361657575�1 X)º] UºÁ\J /

° �YX \ ± X \ a // NABD@CLAh�G'SAE�`4S�HM@RLõF'NApREMq Ä KMP�E�GJ@CPQE]B$s�X \ a // U X /�1 X 3j1j5757501 X \ a / @RBl`ÔHMpRpCE$>»GJSbEÄÃ�Å_Æ�ÇÉÈËÊHÌ�KiaQX \HMLA>3@CB1>bE]LAKMG'E]>3Oy^pi \ qä_LåpCHMF'hVE6\MK¦`]HMOANApCHMFD^�BDXÊE$E]`4S�FDE]`$KVhVLA@òGJ@CKMLQBu^mBDGJE$P�B$smG'SAE#XAF'KVOAHMOA@CpR@RG_^ ° �YX \ ± X \ a // k@CB�>A@�Í ¾`]NbpRG�GJK�E$BDG'@CP�HiGJEeLAKVL ¾ X�HMF'HMPQE$GJFD@C`]HMpCpò^�E$\ME]L�acKVF�HºP�Km>AE]F'HiGJEe\iHMpCNbE�KMa�»'sm>ANAE�G'K�pR@CPQ@RG4HIGJ@CKMLABKVL�PQE]PQKVFD^MsV`]KMP�XAN¦G4HiG'@CKVL�HMLA>QHÔ\MHi@CpvHiOApCE�>�HiGJHbqoÅ1SAE$F'E�acKVF'EisySA@CBuGJKVFD@CE]B�i \ HMF'E1`$pCNABuGJE]FDE]>�@CLyG'KSA@RBDGJKMFD^�`$pvHMBDB'E$B%Î �µi \ ðde@òGJS»H�P�HML�HihVEÔHMObpCElBD@Cã]Eiq

�f�HÏ ÐÒÑ�¡�Ó�� Ô ¤ ¥{¦-£³§jÕÅ1SAEeP�KMBDG�`]KMP�PQKVLApò^UNbB'E]>QpvHiLAhVN�HMhME6P�Km>AE$pC@CLbh~GJE$`4SALA@CfZNAEeFDE]XAFDE]B'E$LyGJB�GJSAE1dðKVF'>QBDG'F'@CLbh

® HMBåH�tHMFDYMK³\0`4S�HM@CL ¾ G'SAE»dðKVFD>ÖX \ >AE$XÊE$LA>AB�KML HiG�P�KMBDGÄ× M ¸ XAF'E$`]E]>b@CLAhødðKVFD>ABX \ a 8 Ø�/ s 5757501 X \ a / s0ÅYÙY©jÙ�Ú0ÎÛ�ri \ U X \ a 8 Ø�/H1657575�1 X \ a / q ° �µ®·ª@RBeG'SAE]L»HMXAXbF'KÔΦ@CP�HiGJE$>»HiB

° �r®·�Ü ° �YX / 5 ° �|X 3 ± X / 57575 ° �|X 8 a / ± X /H1657575�1 X 8 a 3 5ºÁ\J 8

° �YX \ ± X \ a 8 Ø�/H1657575�1 X \ a / �ªä_LøXbFJHM`�GJ@C`$EMs ½ @RB�\VE]Fu^2B'P�HMpCp ¾ G_^mXA@C`]HMpCpò^ w GJK3Ì���H»OA@RhVFJHMP3s�GJFD@ChVF'HMP�KMFUÌ ¾ hVFJHiP�PQK¦>AE$p sF'E$B'X¡E]`�GJ@R\ME]pò^Vñq

Ý�Þàß�ÞáÝ â �Z�PãLä<�o�VãLå%æ¿�Qåèç�é'æð���Qä äëê�ì³í<îÅ1SAE ½1¾ hVF'HMP¿XAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^ ° �|X \ ± X \ a 8ÛØ�/H1j57575�1 X \ a / 6`]HMLO¡EUE$BDG'@CP�HiGJE$>Oy^ GJSAEUF'E$pvHiG'@R\VEacF'E$fZNAE]LA`�^!de@RGJS deSA@R`4SpX \ acKMpCpCK³deB�Î �µi \ 6HMB

ï �YX \ ± X \ a 8 Ø�/H1657575�1 X \ a / Uyð{ñ X \ a 8ÛØ�/�1657575W1 X \ a /21 X \_òð{ñ X \ a 8ÛØ�/H165757501 X \ a / ò

deSAE$F'E ð{ñ ó 1`ô�1 o ò >bE]LAKMG'E]B�G'SAELZNAP�O¡E]FåKMalGJ@RP�E$B�KMLAE�KVOABDE]Fu\VE]B�G'SAEG'NAXApCE�� ó 1hô�1 ogQ@CL�HGJF'HM@CLb@CLAhQ`]KVFDXANAB$qU[#LbacKVFuGJNAL�HIGJE]pò^Vs�GJSA@RBlE]BuGJ@RPåHiG'EUBDN]�ÊE]F'BlacFDKVP+B'X�HiF'B'E�>AHiG4HåXbF'KVOApRE]P+E$\ME]LacKVF�PQK¦>AE$FJHiG'E�\iHMpCNAE$B�KMa ½ q�â�KMF�@CLABuG4HMLA`$EMs�GJK GJFJHi@CL H G'F'@RhVFJHMP P�Km>AE$pªacKVFQH2BDPåHipCpðGJHMB'Y

Page 13: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ç

�2©�ª?«�ª Ä de@RG'`4SmO¡KyHMFD> / kde@RG'SåHº`4SAKVB'E$L�\VKm`ÔHMObNApvHMFu^�B'@Rã]E#KMa wMx s xVxVx 3 sZGJSAE$F'ElHiF'E�ÐgG'F'@CpRpC@RKVL�acF'E$EX�HMF'HMPQE$GJE$F'BªG'K�OÊE~E]BDG'@CP�HiGJE$>�OANbG1G'SAE]FDE�HMFDElKVLApò^�Ç�PQ@CpRpC@CKML�BJHMPQXApCE$Bt��KMFðdðKVF'>AB`6HÔ\MHi@CpvHiOApCEacKVFºGJFJHi@CLA@RLAhAq»â�KMFUEñÎAHiP�XApREMs)H»XÊKVBDB'@ROApCEQdªKVFD>�GJFD@CXApRE�õPÈ7Ã�öø÷BÅ_ùú©2Æüû�ýúý ÷_©2ƺLAE$\ME]F�Km`]`]NbF'B�@RLGJSbE G'FJHM@RLA@CLbh�>�HiGJH E�\VE]L;GJSAKMNAhVSùGJSAEõG'SAF'E$E}`$KVLABDG'@RG'NAE]LyG!dªKMF'>AB!Km`]`]NbFÒ á s ¸ Ñ x HiLA> ¸ ÌGJ@RP�E$BUFDE]BDXÊE$`$GJ@ò\VE$pR^Vq r NbGUXAFDKVO�HMOA@RpC@òG_^õKMa%õPÈ7Ã�öø÷BÅ_ùú©2ÆÄû�ýúý ÷_©2ÆgB'SbKVNApC>}`]pREÔHMFDpR^õLAKiG�O¡E�ã$E]F'KbqW�NbLA>AF'E$>ABºKMaªPQ@CpRpC@RKVLAB#KMaªNbLAB'E$E]L�OA@RhVFJHiP�B�HiLA>õGJF'@RpCpR@CKVLAB�KMaðNALAB'E$E]L2GJF'@RhVFJHiP�BlLbE]E]> GJK3O¡EB'@RP�@RpvHMFDpR^QHMBDB'@RhVLAE]>»H�LAKVL ¾ ã]E$F'KQXAF'KVOAHMOA@CpR@RG_^Mq

Ý�Þàß�Þàß þ äÿê ê)� � ãLå%æ��uí£� � å³ã����%í£�Ä KVPQE�B'PQK¦KMG'SA@CLbhåGJE$`4SALA@CfZNAE$B�BDNA`4S�HMBgO�Hi`4Y ¾ K��->ANAE�G'KögHiG'ã�� ¸ ÑVÐVÏg�¹µö�LAE$B'E$F�e ½ E$^

� ¸ ÑVÑyÒg6HMLb>>AE$pCE$G'E]>»@CLyGJE$F'X¡KVpvHiG'@CKVLå>ANAEgGJKåTME]pC@RLAE]Y�� ¸ ÑVÐ x ªS�HÔ\VEUOÊE$E]LXbF'KVX¡KVB'E$>»G'KåHMBDB'@RhVLXAFDKVXÊE$FeXAF'KVOAHMOA@CpR@RG'@CE]B�GJK�GJSbEºNbLAB'E$E]LE�\VE$LZG'B~@RL!G'SAE�GJF'HM@CL >�HIG4Hbq

ý ¤m¬�¤y�³¤m´ ±$² �³¤Z¢¥Ú)�¡¬�©b�³��� ²=~L ½e¾ hVFJHMPûP�Km>AE$p�PåHÔ^ O¡EgB'PQK¦KiGJSAE$>3Oy^!@RLZG'E]FDXÊKVpCHiGJ@RLAh ½1¾ hVF'HMP»s ½e¾J¸$¾ hVF'HMP3s 57575 s�NAL ¾

@ChMFJHMP&FDE]pCHiGJ@ò\VE�acF'E$fmNbE]LA`$@CE]B$q3â�KMFºEñÎbHMP�XbpCEQH3G'F'@ChMFJHMP�XAF'KVOAHMOA@CpR@RG_^ ° �YX \ ± X \ a 361 X \ a / �PåHÔ^O¡EºE$BDG'@CP�HiGJE$>»HiB

° �YX \ ± X \ a 3j1 X \ a / � ¸ q ¸ U � : �YX \ a 3j1 X \ a / ï �YX \ ± X \ a 3j1 X \ a / � 3 �|X \ a 361 X \ a / ï �|X \ ± X \ a / � / �YX \ a 361 X \ a / ï �YX \ ��� � ¸ q w

deSAE$F'EgGJSAEgSA@RBDGJKMFD^ ¾ >AE$XÊE$LA>AE$LZG�LAKVL ¾ LAE$hyHiGJ@ò\VEldðE]@RhVSyGJB � BJHiG'@CBua¯^: [  �� [ U ¸

acKVF!EÔHi`4SçSA@RBDGJKMFD^Vq<Å1SAE GJF'HM@CLA@RLAhêKMa�HMLï@RLyGJE]FDXÊKMpvHiG'@CKVL PQKm>AE]p�@RB!H-G_dðK ¾ XbS�HMB'E}XAF'Km`]E$B'B$ÞE]BuGJ@RPåHiG'@CLAhQGJSAE�F'E]pCHiGJ@ò\VE�acFDE]fZNAE$LA`]@RE]B�NABD@CLAh!H�pCHMF'hVEUB'E�GgKMa)GJF'HM@CLA@RLAhå>AHiG4H HMLb>�GJNALA@RLAh�GJSbE@CLyG'E]F'X¡KVpCHiGJ@RKVL�dªE$@ChVSyG'BðGJKºP�HIΦ@CPQ@Cã]EðGJSAE�pC@CYiE]pR@CSAKmK¦>�KMa�BDKVP�EÄ�DSAE$pC> ¾ KVNbG � >AHiG4Hbqoä Gª@RB�dðKVFuGJS���������������������� �!"�"�$#"%&�'���(���)���"�*%,+��- /.0#"��1-%2���3!" �����!4.5 �.��$�� �!(#" ��, �1-6����- '78�936- �!" :��!" ;��<=�'�5#?>�@�A @'@�@B.5%DCE �!" ��F#G���!4.-��%&�H#�6- JI5G%D#4�46F<K�'��!".H�L�'!�1-�=��A5 ��� ���#�6-�'�-+�6H#�6� :���5����<-�-�2��!"M��N�OP��+��,%,��6�%2�QJ�=�46H�2��!"+� �!(#"6����R#"6-%,�S�F��QJ<K �!/7

Page 14: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ì

PQE]LyGJ@RKVLA@CLbheG'S�HiG·GJSA@RB­pR@CLAE]HMF£@CLyGJE$F'X¡KVpvHIGJ@CKML�P�E�GJSAKm>�`]HML�O¡EªNABDE]>�G'K~`$KVP�OA@RLAEðKiGJSAE$F­PQK¦>bE]pCBO¡E]B'@R>AE]B1G'SAEgF'E]pCHiGJ@ò\VElacFDE]fZNAE]Lb`$^3E]BuGJ@CP�HiG'EgHMB1>AE]BD`]FD@CO¡E]>�HiOÊK³\VEiq

��©�¶-T � �PUÅ1SAE3P�E�GJSAKm>-KMa~OAHM`4YZ@CLAh ¾ K��ù@RB�\VE]Fu^-XÊKMXANApvHiF�@CL-BDGJHiGJE ¾ KMa ¾ GJSAE ¾ HMFuG�pvHMLbhVN�HMhVEåP�Km>AE]pRB]q

Ä E�\VE]F'HMp�O�HM`4Y ¾ K'�-P�E�GJSAKm>ABgS�HÔ\VEQOÊE$E]L2XAF'KMXÊKVBDE]>}OZ^õöºHIGJãp� ¸ ÑMÐyÏg�sÈö�LAE]BDE]FOe ½ E$^ � ¸ ÑVÑyÒgHMLA> z SbE]Lueçà�K¦Km>AP�HMLZ� ¸ ÑVÑVÑg·E$G'`MqkÅ1SbE]B'E#O�HM`4Y ¾ K���BD`4SAE]PQE]B�HMFDE6B'@RP�@RpvHMF·@CL�XbF'@CLb`]@CXbpCE6HiLA>S�HÔ\VE�`$pCKVBDE�X¡E]FDacKMF'P�HMLA`]EU@CL�BDXÊE$E]`4S2F'E$`]KVhVLb@RGJ@RKVL�q�Å1SAE]FDE$acKVFDE�dªE�KMLApR^»B'SAK³d?GJSbE�XAF'@RLA`]@RXApCEKMa·GJSAEºögHiG'ãºPQE$G'SAKm>�sbdeSA@R`4S»@RB1NAB'E$>»acKVF6G'SAEgO�HMB'E$pC@RLAE�P�Km>AE$pCB6@RL3KMNAF6dªKMF'Y�qÅ1SAEQO�HMB'@R`�@C>AE]H�KMaðO�HM`4Y ¾ K��-@RBlGJK!NABDEQpRK³dªE$F ¾ KMF'>AE$FºtHMF'YiK³\ P�Km>AE]pRB~de@RG'S E]LAKVNbhVS}E�\ ¾

@C>bE]LA`$EQG'KHMXbXAF'KÔΦ@CP�HiGJE�SA@RhVSAE$F ¾ KMF'>AE$F�KVLAE]Bºde@RG'S}@RLAB'N]ÍQ`$@CE]LyGºE$\m@R>AE]LA`$EMq!â�KVFgE�ÎbHMPQXApREMs·HGJFD@ChVF'HMP<P�Km>AE]p�@CB1E]BuGJ@RPåHiG'E]>3HMB

° �YX \ ± X \ a 3j1 X \ a / UVWWWWX WWWWYï �YX \ ± X \ a 361 X \ a / @Ra ð{ñ X \ a 371 X \ a /`1 X \_òSZ\[])^ �YX \ ± X \ a 3j1 X \ a / @Ra ¸`_ ð{ñ X \ a 3j1 X \ a /H1 X \bò _ [é �YX \ a 341 X \ a / ° �YX \ ± X \ a / KMG'SAE]Fude@CB'E

� ¸ qÓÇg

NABD@CLAhåöºHIGJã�OAHM`4Y ¾ K��­s¡deSbE]F'E ]a^ @RB~HåàgKmK¦> ¾ Å·NAF'@RLAhp� à�K¦Km>�s ¸ ÑyÒiÇú1G_^mX¡EUacNALb`$GJ@RKVL�s [ @CB�HGJSbF'E]BDSAKVpR>-�¯G_^¦Xb@C`ÔHipCpR^�Ò~GJKUÐú)HMLA>�é�@CB)GJSAEeFDE]P�HM@CLA@RLAh�XAFDKVO�HMOA@RpC@òG_^�P�HMB'B)acKVFkG'SAE#HMpCpbNALAB'E$E]LX \ q ° �YX \ ± X \ a / ª`]HML»O¡EgF'E$`]NAFDB'@R\ME]pò^!O�HM`4YME$> ¾ K'�õGJKQHQNbLA@ChVF'HMPÂXbF'KVO�HiOA@CpR@RG_^QE]BuGJ@CP�HiG'E�E$GJ`iq

½e¾ hVFJHiP<PQKm>AE]pRB6HMFDElhVKmK¦>�@RL�GJSAE~B'E]LbB'E�GJS�HIG6GJSAE�^ HMFDElEÔHiBD^åG'K�@CPQXApRE]PQE]LyGÔsm`]KVPQXANbGJHiGJ@RKVL ¾HMpRpR^�E�Í�`$@CE$LZG·GJK�NAB'EªHMLA>�HM`]`$NAFJHiG'EªP�Nb`4S�KMaAG'SAE�G'@CPQEMq·W�K³dðE$\ME]F]syG'SAE]BDEªPQK¦>AE$pCB£`ÔHiLALAKMG·G4HMYiEpCKMLAh»>b@CBDGJHMLA`$Eå`]KMF'F'E$pvHiG'@CKVLbBUO¡E$G_dðE]E$L�dªKVFD>AB�@RLZG'K�HM`$`]KVNbLZG]skB'@RLA`]E ½ @RBº\ME]FD^}B'P�HMpRp q Å1SA@RB>AF'H³deOAHM`4Y�P�H³^�pCE]HM>åG'K�@CL�HM`$`]NAF'HiGJE~XAF'E$>A@C`�GJ@CKMLABðdeSAE$L GJSAEgHM`�GJN�Hip�XAFDE]>A@R`$GJ@RLAh�@RLbacKVF'P�HiG'@CKVL@CB�OÊE�^VKVLb>2G'SAE�pCKm`ÔHip­F'HMLAhVEiq�ä_L G'SAE�pCHiGJE$F~`4S�HMX¦GJE]FDB]s�dðE�de@CpRp­>A@RB'`$NAB'B�SAK³d�GJK `$KVP�X¡E]LbBJHiG'EacKVF6G'SA@CB1>AF'HÔdeO�HM`4Y!Oy^ NAB'@RLAh�pCKVLbhQ>b@CBDGJHMLA`$Eº>bE]X¡E]LA>AE$LA`]Eiq

�f�$b Ð�¥��pÑW��¥dc���§feÒ£)g�£³��¦-£³�hc�¨j£³Õä_L�F'E$`]E$LZG�^VEÔHiF'B]soB'E$\ME]F'HMp6HiGDGJE$P�XbG'BºG'K`]HMXbGJNbF'EåpRKVLAh ¾ >A@CBuG4HMLb`]E�>AE]X¡E]Lb>AE]LA`$@CE$B�acKVFgpvHML ¾

hVN�HihVE�P�Km>AE$pCB6S�HÔ\MEUO¡E]E$L»P�HM>AE�@RL3E$@RG'SAE]F1KMa·G_dðK�>A@RF'E$`$GJ@RKVLAB ¾ @RLA`]KMF'X¡KVFJHiG'@CKVLåKMaoBDE]P�HMLyGJ@R`

Page 15: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ò

`]KMLZG'E]LyG~HMLA>3KMakBu^¦LyGJHM`$G'@C`ºBDGJFDNA`$G'NAF'Eº@CL!L�HIGJNAFDEUpCHMLAhVN�HihVEMq)Å·KVXA@R`Ä�cKVF1>AKVP�HM@RL�ªF'E$pvHiG'E]>!@CL ¾acKVFDPåHiG'@CKVLQS�HMBðOÊE$E]L BuGJNA>A@RE]>�sG©jÙB«úÙ�Ú¡Oy^ r E$pCpRE]hyHMFD>�Hü� ¸ ÑVÑVÐg�¹ z pvHMFDYZB'KVLZe ô KVOA@RLAB'KVL�� ¸ ÑVÑVÏg�¹z SAE$L e ô KVBDE]LbacE$pC> � ¸ ÑVÑMÐú�¹eâopRKVF'@CHML�e � HMF'K³deBDYZ^ � ¸ ÑVÑVÑúH¹1ä ^VE]F-e æ�BuGJE$LA>AKVFuap� ¸ ÑVÑ á �¹ö�LAE]BDE]F ©�Ç û�÷�Ùd� ¸ ÑVÑVÏg�HMLA>�tHMFDG'@CL ©�Ç�û�÷�Ùd� ¸ ÑVÑVÏg�q Å1SAEE$B'BDE]LyGJ@CHMp�@R>AEÔH @CLêG'SAE]BDEX�HMX¡E]FDB`]KMP�E$BlacF'KVPúGJSAE�@RLbacKVF'P�HiG'@CKVL»F'E$G'F'@RE$\iHMp)�cä ô ~pR@RG'E]FJHIGJNAFDE�deSAE]FDE�E�ÎmGJE$LAB'@ò\VEQNAB'E�@RB�PåHM>bE�KMadðE]@ChMSZG'E]>QGJE]FDP ¾ acF'E$fmNbE]LA`$@CE]Bd�cÅeâ�oGJKg>A@CBD`]E$F'L�G'SAE1GJKVXb@C`1KVF�>AKVP�HM@RL�KMa�Hg>AKm`]NAPQE]LyG]qkÅ­KºB'E$EGJSbEU@R>AEÔH�@CL G'SAE]BDE�X�HMX¡E]FDB]s�`]KMLAB'@R>AE]F1GJSbEgdðKVFD>AB`iQÅTö û�ö�j�ÅYû�÷?ÚBj2ÈËöPÇrÊáûkj�ÇTÚ�Ê2©�l7ÅmlËû�÷?Úon�pÇ*pÊ`©2Æ#HiLA>©�qrj2Ã]û�ö�«�©ð@CL GJSbEºBDE]LyGJE$LA`]EiÞ

iQÅTö û�ö�j�ÅYû�÷ÊK�ÍQ`]@CHMpCBº@CL2GJSAEåacKMF'PQE]F r F'@òGJ@CBDS}`$KVpCKMLZ^2`$KVLAB'@R>AE]FºGJSAEsj2ÈËöPÇrÊáûkj�Ç�E]B ¾BDE]LyGJ@CHMp�GJK�GJSbE�Ê`©�l7ÅmlËû�÷mKMa·GJSAEºW�KMLAhQögKMLAhan�pÇ*pÊ`©2Æf©�qrj2Ã]û�ö�«�©�q

Å1SAE$@CF�XAF'KMO�HMOA@RpC@RG_^2@RL-G'SA@CB�BDXÊE$`]@���`»BDE]LyGJE$LA`]Eis6hV@ò\VE]L-GJSAHiGQ@RG�HM>b>AF'E$B'B'E$B�G'SAE GJKVXA@R`utQö û�ö�vj�ÅYû�÷0öW©�wÛÆ�sABDSAKVNApR>»O¡EgP�NA`4S3hVF'E]HiGJE$FeG'S�HML!GJSAE$@CF1XAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^å@RL GJSAEgK³\VE$FJHMpRpµ`]KVFDXANAB]qªt»KVBuGB'`4SbE]PQE]B{� z pvHMFDYmBDKVL e ô KVOA@RLAB'KVL�s ¸ ÑVÑyϹµä ^ME]F�e+ælBDG'E]LA>bKVFDaÉs ¸ ÑVÑ á ¹ot»HMFDG'@CL�©�Ç%û�÷�ÙCs ¸ ÑVÑyÏgE�ΦXApRKV@RG­B'Nb`4S�>A@b�ÊE]FDE]LA`$E]Bk@RLUdðKVF'>�acFDE]fZNAE]Lb`]@CE$B)HM`$F'KVBDBoGJKVXb@C`]B­Oy^�`$KVLABDG'F'NA`�GJ@RLAhlB'E$X�HMF'HiGJEðpvHML ¾hVN�HihVEeP�Km>AE]pRBkacKVF�EÔHM`4Så@CLA>A@ò\m@C>AN�Hip¦GJKMXA@C`eKVF�>AKVP�HM@RL�q Ä NA`4S HMLQ@CPQXApCE$P�E$LyG4HiG'@CKVL�siSAK³dªE�\VE$F]sF'E$B'NApòGJB�@CL�acF'HMhVPQE]LyG4HIGJ@CKML�KMa#GJSAE GJF'HM@CLb@CLAhG'E�ÎmGQOy^�GJKVXb@C`Ms)acKVFUdeSA@C`4S-GJSAE!NABDN�HMp6FDE]PQE]>b^@CBºGJK�@RLyGJE]FDXÊKMpvHiG'E�E]HM`4S�GJKVXb@C`QB'X¡E]`]@���` ½1¾ hVF'HMP÷P�Km>AE]p)de@òGJSêH»G'KVXA@R` ¾ @RLA>AE$XÊE$LA>AE]LyG�PQKm>AE]p`]KMLABDG'F'NA`�GJE]>0NAB'@RLAh2HMpCpðGJSAE3HÔ\iHM@CpCHMOApCE�>�HiGJHbqêÅ1SAE dªKMF'Yê@CL âopRKVF'@CHML e � HMF'K³deB'Yy^�� ¸ ÑVÑVÑú>A@���E$F'B1acF'KVP<GJSAEºHMO¡K³\VEºP�E�GJSAKm>AB1KVLbpR^�@RL GJS�HiGeG'SAE�GJKVXA@R`�BDG'F'NA`�GJNAFDEU@RB1SA@CE$FJHMFD`4SA@C`]HMpCpò^åBDE]pRa ¾`]KMLABDG'F'NA`�GJE]> @RL�H�O¡KMGDGJKVP ¾ NAX»PåHiLALAE]F$q�=�L HMpRG'E]FDL�HiGJ@ò\VEºXAF'E$B'E$LZG'E]> @CL z SAE]L e ô KVB'E$LbacE]pR>� ¸ ÑVÑVÐúlBDGJHMFDG'BUK'�0O¡E]@RLAh3B'@CPQ@CpCHMF�G'K»G'SAEQG'E]`4SALb@CfZNAE�deSb@C`4Søde@RpCpkO¡E�XbF'E]BDE]LyGJE$>ê@CL GJSA@RBU>b@CB ¾B'E$FDGJHiGJ@RKVL�s�ObNbG~G'SAE]LõP�HMYME$B�HM>õSAKm`�`4SAHMLAhVE$BlGJK HMLE�ΦXÊKMLAE]LyGJ@CHMpoPQKm>AE]p£de@RG'SGJSAE�pC@CPQ@RG'E]>KVOkxDE$`$G'@R\VE�KMa�a�HMBuGUFDE]BD`]KVFD@CLAhAq�Å1SbE�dðKVFDY�KVL2F'EÔHi>2BDXÊE$E]`4S�@RL ö�LAE]BDE]FZ©�Ç%û�÷�Ù�� ¸ ÑMÑyÏg�@RBgHMpCBDKB'KMP�E�deS�HiGUB'@CPQ@CpCHMF�G'K»KMNAFºdðKVFDY¡q�W�K³dªE�\VE$F]s)>b^mL�HMPQ@C`�BDSA@Ra¯G'BU@RL2G'KVXA@R`�HiF'E�P�Km>AE$pCE]>2Oy^2HNALA@RhVFJHiP ¾ `ÔHM`4SAE�FJHiG'SAE]F�GJSAHML2H!BDE]P�HMLyGJ@R`�LAKMGJ@RKVLõKMa�GJKMXA@C`iq ¹ H'��E$FDG_^ e Ä NASAP � ¸ ÑVÑ á �>AE ¾B'`$F'@ROÊEºH�GJKVXb@C` ¾ >AE]X¡E]Lb>AE]LyG�P�Km>AE]pÊ\VE]Fu^3B'@CPQ@CpCHMF�GJK�GJSAE�GJKMXA@C` ¾ >AE$XÊE$LA>AE]LyG�P�Km>AE$p�XAF'E$B'E$LZG'E]>SAE$F'E�HiLA>ø>AE$P�KMLABDG'FJHiG'E�@RP�XAFDK³\VE]PQE]LyGU@CL2XÊE$F'XApRE�Φ@RG_^ K³\ME]F�H3OA@ChMFJHMP&PQKm>AE]pkde@òGJS�H!F'E$pvH ¾GJ@ò\VE$pR^3B'P�HMpCp­Ò xMxVxI¾ dðKVFD>\VKm`ÔHMObNApvHMFu^VqlÅ1SbE�HMXAXAFDKyHM`4SõO�HiB'E]>õKMLõpvHiG'E]LyG~BDE]P�HMLyGJ@R`�HML�HMpò^mB'@CB� ¹·Ä =%~XAF'KMXÊKVBDE]>2@CL r E$pCpRE]hyHMFD>�H � ¸ ÑVÑVÐú�@RBgH�F'E�acF'E]BDSA@CLbh»>AE$X�HMFuGJNAFDE�acFDKVP�G'SAE]BDE�P�E�GJSAKm>AB]q=ËPåHIGJF'@ λKMaª`$K ¾ Km`]`$NAF'FDE]LA`$E]BºOÊE�G_dªE$E]LødðKVFD>ABºHMLA>2>AK¦`$NAPQE]LyGJBg@CBgHi`]`]NbP�NApvHIGJE]>õacFDKVP�GJSbE

Page 16: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

á

GJF'HM@CLb@CLAh�>�HiGJHQOy^!BD@CPQXApR^åYME]E$XA@CLbhåGJF'HM`4Y KMaodeSb@C`4S»dðKVFD>ABlHMFDEºacKMNALA>3@CL!deS�HiG�>AK¦`$NAPQE]LyGJB$qÅ1SAEº>A@CPQE]LbB'@CKML KMa­G'SAEgPåHIGJF'@ Î�@RB1F'E$>ANA`]E$>Oy^!B'@RLAhVNApCHMFª\iHMpRNAE�>AE]`$KVPQXÊKVBD@RG'@CKVL � Ä�} jtñqô E$pvHiG'@R\ME]pR^ºacE$d�P�Km>AE$pCBodeSA@R`4S�N¦GJ@CpR@Cã$EªBD^mLyG4Hi`$GJ@R`�BuGJFDNA`$G'NAF'E1acKVF)@RP�XAFDK³\¦@RLAhlK³\VE$F ½1¾ hVF'HMP

PQK¦>AE$pCB�S�HÔ\VE»OÊE$E]L0XAF'KVX¡KVBDE]>·�c`Mq aÉq ¹ H'��E$FDG_^ ©�Ç�û�÷�Ù%� ¸ ÑMÑ w �HMLA> z SAE]pRO�H ©�Ç û�÷�Ùq� ¸ ÑVÑyÏgá�q½ KiG4HMOApRE!HMPQKVLAh�GJSbE]PÃHMFDE z SAE]pRO�H e&TME]pR@CLAE$Y � ¸ ÑVÑVÐbs ¸ ÑVÑVÑg�s)deSAK2S�HÔ\VE!NAB'E$> HõpCE�a¯G ¾ GJK ¾F'@RhVSyG�X�HMF'BDE]F�GJKºE�ÎmGJF'HM`$GðBD^mLyG4Hi`$GJ@R`~SAE]HM>ABðHMLA>�NAB'E$>�GJSbE]PÕGJKºE]LASAHMLA`]E#GJFD@ChVF'HMP PQK¦>bE]pCB$qoÅ·K@CpRpCNABuGJF'HiGJEgGJSAE�YZ@RLA>AB�KMa�>AE$XÊE$LA>AE]Lb`]@CE$B�GJSAE�^õHiGDGJE]PQXbGlG'K `ÔHMX¦GJNAFDEMsµ`]KMLAB'@R>AE]FlG'SAE�acKVpCpRK³de@CLAhB'E$LyGJE]Lb`]EUdeSb@C`4S3@CpCpRNABDG'FJHiG'E]BªG'SAEgP�E$`4S�HMLA@RB'P¿NbB'E]>»Oy^�GJSAE$B'EºP�Km>AE$pCB]q

âo@RL�HMLA`$@vHMp ��y�¶y��©�¬�� ÅTö ÇTÃP©zn6ÈËÊ�{Ä©�Ê}| ÊHÅTÇrÅ_Æ2Ã~j2ÈË÷_ÈËöPÌ ¶V� ² �Ô��´·¤Z¢ GJSAE`]KVLyGJF'HM`$GE$B'B'E$LyGJ@vHip�GJK�GJSAEgF'E�\m@R\iHMp�KMa·GJSbEUW#KVLAhQö�KVLAh�acNbGJNbF'E]BeEñÎb`4SAHMLAhVEiq

Å1SAEQdªKVFD>�j2ÈËö]Æ�Å*��©�Êl@RBU`$pCEÔHiF'pR^�P�KVFDEQHiG�SbKVP�E�HMBUX�HMFDGºKMaªGJSAE�OA@ChVF'HMP ÈL�fj�ÅYû�÷?Æ}j2ÈËö]Æ�Å*��©�ÊHMB�KVXbXÊKVBDE]>-GJK\j2ÈË÷_ÈËöPÌ�j2ÈËö]Æ�Å*��©�ÊñqøÅ1SA@RBQ@RLyGJNA@òGJ@R\ME�>AE$XÊE$LA>AE]Lb`]E@RB�@CLb`]KVFDXÊKVF'HiGJE$>-@CLyGJKõGJSbEHMO¡K³\VE]PQE]LyG'@CKVLAE$>}PQKm>AE]pRB�OZ^�@C>AE$LZG'@Ra¯^m@CLbh!G'S�HiG�G'SAE�XAF'E$XÊKVBD@RG'@CKVL�HipoXASAF'HMB'E��D@RL G'SAE�acKVF'PQE]Fr FD@RGJ@RB'S `$KVpCKVLy^ � P�Km>A@���E]BªG'SAEgLAKVNAL3XASAF'HMB'Ep�'â­@CL�HMLb`]@vHipÊK�ÍQ`$@vHMpRB � HMLA>3Oy^ B'NbXAXAF'E$B'BD@CLAhQ@RG'BF'KMpCEg@CL3XAF'E$>A@C`�GJ@RLAh�GJSAEgacKVpCpRK³de@CLAh�dðKVF'>�s�j2ÈËö]Æ�Å*��©�Êñq�Å1SA@CB#@CB#HM`4SA@RE$\ME]>�s�©jÙB«úÙCs�Oy^H�XAFDE]>A@R`$GJKMFdeSA@R`4S}NABDE]BgGJSAEQXAFDE]`]E$>A@CLbh»Bu^¦LyGJHM`$G'@C`�SAEÔHi> ¾ dðKVF'>bBU@RLABDG'EÔHM>2KMaðXAF'E$`]E]>b@CLAh!dªKMF'>AB$s·deSAE$F'E�HÆ�ÌËöPÇEûkj�ÇYÅ"j³ÃP©hû���w ÈËÊ��g@RB6GJSAEgYiE]F'LbE]pµdªKMF'>3@CL!H�`]KVLbBDGJ@òGJNAE$LyG�KiakH�B'E$LZG'E]LA`$E�HiB'B'@RhVLAE$>»Oy^ GJSbEBD^mLyG4Hi`$GJ@R`6X�HMFDB'E$F]qkâ�KVF·@CLbBDG4HiLA`]Eis�ÈL�fj�ÅYû�÷?Æ£@CB·GJSAEðSAEÔHM>UdªKVFDYºacKMF·G'SAE6LAKVNbL�XASAF'HMB'EHi�ÅTö û�ö�j�ÅYû�÷ÈL�fj�ÅYû�÷?Æ-ÅTö�ÇTÃP©un6ÈËÊ�{Ä©�Ê�| ÊHÅTÇYÅ_Æ2Ã�j2ÈË÷_ÈËöPÌIq�â�NAFDG'SAE]FDP�KVFDEMs#LAKVNALùXbSAFJHMBDE]B!B'Nb`4SçHMB � r HMLAYP�HML�HMhVE$F'B � sd� Ä E]`$NAF'@òGJ@RE]BlGJF'HM>AE$F'B � KVF�� Ä G'K¦`4YõObF'KVYiE]F'B � XApCHÔ^õE�ÎbHM`�GJpR^GJSAE�BJHiP�E�BD^mLyG4Hi`$GJ@R`F'KMpCE�HiB �'âo@CLAHMLA`]@CHMp�K�ÍQ`]@CHMpCB � q�Å1SAE$F'E$acKMF'EMs�@Ra1G'SAE�OA@RhVFJHiP ÈL�fj�ÅYû�÷?Æ�j2ÈËö]Æ�Å*��©�ÊgS�HMXAX¡E]LAB�G'KO¡E�NALABDE]E]L�s�G'SAE-öWÈËöPÇà©�Ê�{�ÅTö û�÷Q÷�û���©�÷ ½ n N Kia1GJSAE�XbpCNAF'HMpðLbKVNAL-XASAF'HMB'E�XbF'K³\m@C>AE$B�H`]KyHiF'B'E$F`]pCHMB'BD@b��`]HiGJ@RKVL�KMa�G'SAE~Sb@CBDG'KVFD^�acF'KVP�deSA@R`4S�G'KUXAFDE]>A@R`$G�GJSAEedðKVF'>�j2ÈËö]Æ�Å*��©�Ê�qoÅ1SA@CB�@CBðHM`4SA@RE$\ME]>\m@vH�>bE]pCE�GJE$> @CLyGJE$F'X¡KVpvHiG'@CKVLQ@CL z SAE]pRO�H�e TME$pC@RLAE]Yp� ¸ ÑVÑVÐbs ¸ ÑVÑVÑg�qkÅ1SZNAB6G'SAElBD^mLyG4Hi`$GJ@R`�SAEÔHi>AB��@RLA`]pRNA>A@RLAhUO¡KMG'SåpCEñΦ@C`ÔHip¡SbEÔHM>AB6HMLA>�LAKML ¾ G'E]F'PQ@CLAHMp�pvHMO¡E]pRB2)OAF'@RLAhºOÊKMG'S�BD^mLyG4Hi`$GJ@R`lBDG'F'NA`�GJNAFDEHMLA>HML�@RP�XAFDK³\VE]>��2ûkj2ù�vhÈL� BD`4SAE]PQEUG'KåO¡EÔHMF#KVLG'SAEUXbF'E]>b@C`$G'@CKVL»XAF'KMOApCE$P»q6=�LõHMpòGJE]FDL�HiG'@R\VEGJK z SAE]pRO�H-eúTME]pR@CLAE$Y�� ¸ ÑVÑVÐgg@RBUGJSbE�dðKVF'Y2KMa ô KyHMF'Y � wMxVxb¸ ñq�t3KVF'E�XbF'KMacKVNbLA>�BD^mLyG4Hi`$GJ@R`YZLAK³depCE$>AhVE�@CB�BDG'NA>A@CE$> HMLA>õPQKVF'EU`ÔHMLb>A@C>�HIGJE�X�HiF'B'E$BgHMF'E�`]KVLABD@C>AE$F'E$>�acKVFlEÔHi`4SõB'E]LyG'E]LA`$E�@RLGJSbEºpCHiG'G'E]F$q)=�O¡E$GDGJE$F�X¡E]FDXApCEñÎb@òG_^�FDE]>ANA`�GJ@RKVLHiLA>H�B'@RP�@RpvHMF�dðKVF'>»E]F'FDKVF1FJHIGJEgF'E$>ANA`$G'@CKVL»HMFDEHM`4SA@RE$\ME]>`$KVPQX�HMF'E$> GJK�GJSAKVBDEg@CL z SAE]pRO�HfeÕTME]pR@CLAE$Y�� ¸ ÑVÑVÐúñq

Page 17: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï

Å1SAE�PQE$G'SAKm>ABeP�E$LZG'@CKVLbE]>»HMOÊK³\MEU`$KVLAB'@R>AE]F#E]@òGJSAE$F1GJKVXA@R`gKVFeBD^mLyG4HM`�GJ@C`º>AE$XÊE$LA>AE]Lb`]E�OAN¦GLAKMG�OÊKiGJS�s­>ANAEåG'KGJSAE�>A@bÍQ`$NApRG_^2KMa1`$KVP�OA@RLA@CLbh>AE$XÊE$LA>AE]Lb`]@CE$B�KMa1>A@���E$F'E$LZGUacKVF'PQBº@CL�KVLbEPQK¦>AE$pbHiLA>�HMpRB'K~>bNAEªGJK�GJSAE6BDX�HMFDB'E]LbE]B'B�KMa�G'SAEðG'FJHM@RLA@CLbh~>�HiGJHbq­W�K³dªE�\VE$F]smB'E]P�HMLyGJ@R`ª`$KVLyGJE]LyG]s©jÙB«úÙoGJKVXb@C`]B$syHMLA>�Bu^¦LyGJHM`$G'@C`1BDG'F'NA`�GJNAFDEeKMaÊHlB'E]LyG'E]LA`$E�XAFDK³\¦@R>AE1`]KMP�XApRE]PQE]LyG4HiFD^U@CLbacKVFDPåHIGJ@CKML�qÅ1SA@RBUa�HM`�G�pCE]HM>ABºNAB�G'KXAFDKVXÊKMB'E�H»LAE$dËpCHMLAhVN�HihVE�PQKm>AE]p)deSA@R`4S�`ÔHMLø@CLA`$KVF'X¡KVFJHIGJEQB'E$\ME]F'HMpYZ@CLA>bB3Kia�`$KVLABDG'FJHM@RLyGJB acF'KVP >A@b�ÊE]FDE]LyG!@CLbacKMF'P�HiGJ@RKVL B'KMNAF'`$E]B]qÂtHIΦ@RP�NAP E$LyGJF'KMXZ^ ��t Á GJE$`4SALA@RfmNbE]B�HMFDE�E�Í�`$@CE$LZG�P�E]HMLABºKMae`]KVP�OA@CLA@RLAh!@CLbacKMF'P�HiGJ@RKVLõacF'KVPÆ>A@���E$F'E$LZG�B'KVNbF'`]E$B�@CLøHB'@RLAhVpREMs¥NALA@���E]>gPQK¦>AE$p q } HMFD@CKVNABµYZ@RLA>ABµKMabBDG4HIGJ@CBuGJ@R`ÔHMpi`]KVLABuGJF'HM@CLyGJB£`]HMLUO¡EkGJFDEÔHiG'E]>UHMBµacEÔHiG'NAF'E$B@CL3H�P�HIΦ@CP�NAP<E]LyG'F'KVXy^!PQK¦>AE$p q

�f��� ¤ �`�p¨6Ô ¢�Ô � ���lÓQ¥�g�� � ���-¡u¢-�c¡f£ ¤ ¥{¦-£³§6¨6�-¡Å1SAE6P�HIΦ@CP�NbPßE]LyGJFDKVXy^�PQE$G'SAKm>UdªHMB ��FDBDGoB'NA`$`]E]BDBDacNApRpR^UNAB'E$>�@CLUpvHMLAhMN�HMhVE�PQK¦>AE$pC@RLAheOZ^

ô KVB'E$LbacE]pR>Ö� ¸ ÑVÑMÌ ñq ¹ HMLAhVNAHMhVE�PQK¦>AE$pCB�@RLZG'E]hVF'HiGJ@RLAhåG'F'@ChMhVE]FDB : HMLA> ½e¾ hVFJHMPúacEÔHiG'NAF'E$BºdðE]FDEXAFDE]B'E$LyGJE]>0@CLêGJSb@CB�>A@RB'BDE]FDGJHiGJ@RKVL�q�=ÀBDNAOABuG4HMLyGJ@CHMp6X¡E]FDXApCEñÎb@òG_^�FDE]>ANA`�GJ@RKVL dªHMB�F'E$XÊKMFDGJE$>-KVLGJSbE�|�HipCp Ä GJFDE]E$GgTMKVNAF'LAHMp)�¯| Ä Tú#G4HiB'Y�q Ä E$\ME]FJHipkE]LA>bEÔHÔ\VKVFDB�S�HÔ\VE�O¡E]E$L2P�HM>AEU@CL�ObNA@CpR>A@CLAhP�HIΦ@CP�NAP E]LyGJFDKVXy^�pCHMLAhVNAHMhVE PQK¦>AE$pCB�de@RG'S0LbKVL ¾ pRK¦`]HMp1`]KMLABDG'FJHM@RLZG'B�@RL0FDE]`$E]LyGå^MEÔHMFDB]q¼ä_LÄ G'KVpC`4YiEMs~E�G»HMp�� ¸ ÑVÑ á �HMLA> r E]FDhVE]F�eèn)F'@CLyG'ã � ¸ ÑVÑMÐú�s#hVFJHiP�P�HiGJ@R`ÔHMp1acE]HiGJNAFDE]B acF'KMP GJSbEpC@RLAYõhVF'HMP�P�HMF�� Ä pCE]HiGJKVFceÀÅ­E$P�X¡E]FDpCE�^Ês ¸ ÑMÑVÇúldªE$F'E�@RLA`]KVFDXÊKMFJHiG'E]>}de@òGJS ½1¾ hVF'HMPQBº@RLøGJSbEP�HIΦ@CP�NAPÕE$LyGJF'KMXZ^�acFJHMPQE$dðKVFDY¡q)ä_L z SbE]L�e ô KVBDE]LbacE$pC> � ¸ ÑVÑVÐúH¹mögLbE]B'E$F�©�Ç�û�÷�Ù0� ¸ ÑMÑyÏgðHiLA>ö�SZNA>�HMLAXbNAFteË|}N � ¸ ÑVÑVÑú1GJKVXA@R`�BDXÊE$`]@b�A`�pvHMLAhMN�HMhVEUP�Km>AE]pRB�dðE]FDE�OANA@CpòGlNABD@CLAhåPåHIΦ@RP�NAPE]LyG'F'KVXy^»P�E�GJSAKm>�q#= acNAFuGJSAE$FlHiGDGJE]PQXbG#GJK�@RLA`]KMF'X¡KVFJHiG'EUBDE$\ME]FJHipoB'KMNAF'`$E]B�KMa)@RLbacKVFDPåHiG'@CKVL!@RLKVLAE�pCHMLAhVN�HihVE�PQK¦>AE$podðE]F'E�XAFDE]BDE]LyGJE$>�@CLõ|}N�eÂögSZNA>AHMLAXANAFu� ¸ ÑVÑVÑú�HMLA>}ögSZNA>AHMLAXANAFOe|}N � wMxVxMx �q�Å1SAE�BDP�KmKMG'SA@CLAhQGJE$`4SALA@CfZNAE$B�acKVF~P�HIΦ@CP�NbPúE$LyGJF'KMXZ^pvHMLbhVN�HMhVEUP�Km>AE$pCB~SAH³\MEO¡E]E]L3BDG'NA>A@RE]>3OZ^ ½ E$^Ms¡tHMFDG'@CL�e�|}E]BDB'E$p�� ¸ ÑVÑyÏgñq|øEU@CpRpCNABuGJFJHIGJE�GJSAEUPåH¥Îb@RP�NAP¿E$LyGJF'KMXZ^»pvHiLAhVN�HMhMEºPQKm>AE]pR@CLAh�PQE$GJSbK¦>»OZ^3`$KVLAB'@R>AE]FD@CLAhåH

GJFD@ChVF'HMPóPQKm>AE]p�q0=ÀGJFD@ChVF'HMPÝPQK¦>bE]p6BDSAKVNApR>�PQE]E$G�G'SAE3acKMpCpCK³de@RLAhõNALA@RhVFJHMP3s�OA@ChMFJHMPÃHiLA>����No��G���!4.0%2�S��%&+'�-%&�=�����'#"�&M0����!"!� ��,��#� /.0G%&#�6a���-��#�6- �!G(�'!".�A'#"6- �MR��!" :�L���=�*%2.5 �!" �.H����)�����D���F�����-������7

Page 18: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ð

GJFD@ChVF'HMP<`]KVLABuGJF'HM@CLyGJB$Þ

° �YX \ ± X \ a /`1 X \ a 3 5 ° �YX \ a /H1 X \ a 3 U ð{ñ X \ a /H1 X \ a 361 X \�òð{ñ nL =¡ »"¢�»"¢�$}£ ¡gn�¡ ò 1 � ¸ qÈÌú

>�@BA K

° �YX \ ± X \ a /`1 X \ a 3 5 ° �YX \ a /H1 X \ a 3 U ð{ñ X \ a /�1 X \bòð{ñ nL =¡ »"¢�»"¢�$}£ ¡gn�¡ ò 1 � ¸ qüÒ�

>�@BA KLD >�@BA�C

° �YX \ ± X \ a /`1 X \ a 3 5 ° �YX \ a 361 X \ a / U ð{ñ X \ òð{ñ nL =¡ »"¢�»"¢�$}£ ¡gn�¡ ò ª � ¸ q á

Å1SAE$B'E�`$KVLABuGJFJHi@CLyGJB#>AE4�ALAE�H�pC@RLAEÔHMF6a�HiP�@RpR^�KMakXAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^åP�HMBDBeacNbLA`$G'@CKVLAB��Tý¤{�n`Æh6HiLA>»dðE`4SAKmKVB'E#HMPQKVLAhlG'SAE]P GJSAEePQK¦>AE$pbdeSA@R`4SQSAHMB)GJSAEeP�HIΦ@CP�NAP�E]LyG'F'KVXy^VsZ`$KVF'FDE]B'X¡KVLA>b@CLAhgGJK�GJSbEpCE]HMBDG#Hi>A>A@RG'@CKVLAHMp�HMBDB'NAPQXbG'@CKVLABeKVL G'SAEUPQKm>AE]p�qkä G#@CB6dðE]pCp ¾ YZLAK³deL!GJS�HiGeBDNA`4S�HiL�t Á PQKm>AE]pS�HMB�HML»E�ΦXÊKMLAE]LyGJ@CHMpµacKVF'P¿de@òGJSHQX�HiFJHMPQE$G'E]F � `]KVFDF'E]BDXÊKMLA>A@CLbh�GJK�EÔHM`4SpC@CLbEÔHMF1`$KVLABDG'FJHM@RLyGXApCHM`]E$>3KML3G'SAEgP�Km>AE]p�Þ

°o¥ �YX \ ± X \ a /H1 X \ a 3 U§¦ ¥�¨ @4© ;2=?>�@�F Ø ¥�¨ @BA�CLª ¨ @�© ;2=I>�@JA'CED >�@bF Ø ¥�¨ @BA K/ª ¨ @BA�C�ª ¨ @�© ;2=I>�@JA7KLD >�@JA'CED >�@bFoP� � 1 X \ a /H1 X \ a 3 ª � ¸ qüÏ�deSAE$F'E%oU@CB�HULAKMF'P�HMpC@RãÔHiG'@CKVL�a�Hi`$GJKMF]qkÅ1SAE�LZNAP�E$FJHiG'KVF�GJE]FDP�B�acF'KMP�pCE�a¯G�G'K�FD@ChVSyG�`]KVFDF'E$B'X¡KVLA>GJK!NALb@ChVF'HMP»s�OA@ChVF'HMP�HMLA> GJF'@RhVFJHiP�`$KVLABDG'FJHM@RLyGJB�@CLõG'S�HiGgKVFD>AE]F�deSAE$F'E�GJSAE�$¡ëÍBgHMF'E�acEÔHIGJNAFDE@CLb>A@C`]HiGJKVFðacNALA`$G'@CKVLbBeHMLA> � ëÍB#HMF'E�GJSbE]@CF1`$KVF'FDE]BDXÊKVLb>A@CLAh�dðE]@RhVSyGJB]qÅ1SAE]FDEõHMFDE3G_dðK�@CPQX¡KVFDGJHMLyG�fZNAE$BDG'@CKVLABQdªES�HÔ\VE�LAKiG�HMLbBDdðE]F'E$> ^VE�GÔqïâo@CFDBDGÔsðdeSZ^ GJSbE

P�HIΦ@CP�NAPËE$LZG'F'KVXy^!PQK¦>bE]p�B'HiGJ@RBDa¯^m@CLbh�`]KVLABuGJF'HM@CLyGJBO� ¸ qÍÌ ¾ � ¸ q á �SAHMB1GJSAEgHMO¡K³\VEgE�ΦX¡KVLAE$LZG'@vHMpacKVFDP � ¸ qüÏ��q Ä E]`$KVLA>�sµSbK¥d HMFDE�GJSAE�acE]HiGJNbF'E�acNALb`$GJ@RKVLABq$»>AE���LAE]>}HMLA>õSbK¥d HMFDE�GJSAE�PQKm>AE]pX�HMF'HMPQE$GJE$F � ëÍBeKVObGJHM@CLAE$>�q ô EÔHM>AE$F'B#PåHÔ^åYME]E$X»G'SAE]BDEºG_dðK�fZNAE$BDG'@CKVLAB#@CL!PQ@CLA>�sAHMLA>!dðEgde@RpCpHMLABudªE$F#G'SAE]PÂpvHiG'E]F]q

Ý�Þ*«dÞáÝ ��ì)¬k�Qå6�b��æ�í·� êB­�� � í¯® �;°qãáä¯�³ä â å6�b�PêB±³²´® í�� � ê ìÅ1SAE]FDE~HiF'EePåHiLZ^�HM>b\iHMLyG4HMhME]B�KMaÊPåHIΦ@RP�NAP�E]LyGJFDKVXy^�P�E�GJSAKm>AB]qkâ�KMF)E�ÎbHMPQXApCEisVGJSAEe>�HiGJH

B'XAHMF'BDE]LAE$B'B XAFDKVOApCE$P�B�@RL�pvHiLAhVN�HMhME3PQKm>AE]pR@CLAh `ÔHiL�O¡E�HÔ\VKV@R>AE]>0Oy^0BDE$GDGJ@CLbhøKVLApò^-F'E$pC@vHiOApCEP�HMF'hV@RL�HMp6`$KVLABuGJFJHi@CLyGJB$q¼W�K³dªE�\VE$F]seGJSAE3P�KMBDG�>A@CBuGJ@CLb`$G�HM>b\iHMLyG4HihVE»Kia�PåH¥Îb@RP�NAPÝE$LyGJF'KMXZ^acFJHiP�E�dªKVFDY!@CB~@òGJB~HMOA@CpR@RG_^�G'K�`]KMP�OA@CLbE�>A@���E$F'E]LyG�YZ@RLA>ABlKMakBDG4HIGJ@CBuGJ@R`ÔHMp·>AE]X¡E]Lb>AE]LA`$@CE$B�@CL�KVLbENALA@���E]>!acFJHiP�E�dªKVFDY�q

Page 19: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ñ

â�KVFl@CLbBDG4HiLA`]Eis£G'SAE�GJFD@ChVF'HMPúP�Km>AE]p�� ¸ qÓÏg~`]HML OÊE�E]HMB'@RpR^HMNAhVPQE]LyGJE$> OZ^õHM>A>A@RLAh�GJKVXb@C` ¾>AE$XÊE$LA>AE]LyG�NALA@RhVFJHMPû`]KVLbBDGJF'HM@CLyG'B

>�@BA�CàD >�@BA K

° �|X \ ± X \ a /H1 X \ a 361án \ 5 ° �|X \ a /H1 X \ a 3 U ð{ñ n \ 1 X \_òð�ñ n \ ò

� ¸ qÓÐgGJKQHM`4Sb@CE$\MEºG'SAE�GJKVXb@C` ¾ >AE]X¡E]Lb>AE]LyGeGJFD@ChVF'HMPÂPQK¦>bE]p

°�¥ �YX \ ± X \ a /H1 X \ a 361hn \ U§¦ ¥ ¨ @ © ;H=I>�@�F Ø ¥ ¨ @BA�CLª ¨ @ © ;2=I>@BA�CµD >@�F Ø ¥ ¨ @JA7K/ª ¨ @BA�C�ª ¨ @ © ;2=I>@BA KÉD >@BA�CµD >@�F Ø ¥�µ @�ª ¨ @ © ;2= ¼ @TD >�@bF¶ � � 1 X \ a /21 X \ a 361hn \ 1� ¸ qÓÑg

deSAE$F'E n \ @RB6GJSAEp�uG'KVXA@R` � KMa·GJSAEgNbGDGJE$FJHMLA`$EMqÅ1SAEºHMO¡K¥\ME�GJKVXA@R` ¾ >AE]X¡E]LA>bE]LyG#P�Km>AE]pl� ¸ qÈÑúð>b@b�ÊE]F'B6acFDKVPûG'SAElGJFD@ChVF'HMP<P�Km>AE]pl� ¸ qÓÏgðKMLApR^@CL!GJSbEºacKVNbFDGJS»LZNAP�E$FJHiG'KVFeGJE]FDPÀ`]KVFDF'E$B'X¡KVLA>A@RLAh�G'K�H�GJKVXA@R` ¾ >AE]X¡E]LA>bE]LyGlB'HMpC@RE]LyG#`]KVLABuGJF'HM@CLyGÔq·=~pRB'K�LAKiGJE�G'S�HiGlKMLApR^!GJKMXA@C` ¾ >AE$XÊE$LA>AE]LyG¸{�û�Êr«�ÅTö û�÷A`$KVLABuGJFJHi@CLyGJB�HiLA>�GJKVXb@C` ¾ @CLA>bE]X¡E]LA>AE$LyG

½e¾ hVFJHiP&`]KVLbBDGJF'HM@CLyG'B�HMFDE�BDE$GU@CL}G'SAE�HMOÊK³\MEåPQK¦>AE$p�HMLA>2GJSA@RB�HÔ\VKM@C>ABgGJSAE�>�HiGJH3BDX�HMF'BDE]LAE$B'BXAFDKVOApCE$P�B�@CLåE]BDG'@CP�HiGJ@RLAhUHUB'E$X�HMF'HiGJEl`$KVLA>A@òGJ@RKVL�HMp�XAFDKVO�HMOA@RpC@òG_^�PåHiB'BðacNbLA`$G'@CKVLfý¤{�n)acKVFðE]HM`4Sñ X \ a /H1 X \ a 3j1hn \_ò B'@CLb`]ElO¡KMGJS�GJNAXApRE]B ñ X \ a 361 X \ a /H1 X \bò HMLA> ñ X \ 1hn \ ò PåHÔ^�OÊElBDE]E$L3E$LAKVNAhMS�GJ@CPQE]BE$\ME]L3GJSAKVNbhVS3G'SAE]@RF1`]KVL-xDNALA`$G'@CKVLbB ñ X \ a 361 X \ a /H1 X \ 1hn \_ò P�HÔ^�LAKiGÔqÝ�Þ*«dÞàß ¹ ãÉ�b��ì)¬)�Qåª�b��æ�í£� êJ­�� � íº® �;°qãLä»�³ä â åª�b�Pê¼±�²´® í�� � ê ì= acNALb>�HMPQE]LyG4HMp£>A@�ÍQ`]NApòG_^!@CL@RP�XbpCE]PQE]LyG'@CLAh�BDNA`4S H�P�HIΦ@CP�NbP¿E]LyGJFDKVXy^PQKm>AE]p£@CBeGJSbE

SAE]H³\Z^Q`]KMP�XAN¦G4HiG'@CKVL�Hip�`]KVBuGªKMaÊGJSAE#GJF'HM@CLA@RLAh�XAFDK¦`$E]>ANAFDEMq�ä_LåBuG4HiG'E ¾ KMa ¾ G'SAE ¾ HMFDG)G'FJHM@RLA@CLAhºHMpRhVK ¾F'@òGJSAPQB���jlE$pCpCH�n�@RE$G'FJHbsZjlE$pCpvH�n)@RE$GJF'Hce ¹ H'��E$FDG_^Ms ¸ ÑVÑyϹZTME$pC@RLAE]Y�s ¸ ÑVÑVÏg�sVG'SAE�`$KVPQXANbG4HIGJ@CKML�HMp`]KMP�XApRE�Φ@RG_^!acKVF�EÔHM`4Sõ@òGJE$FJHiG'@CKVL»@CLG'SAE�GJF'HM@CLb@CLAhQ@CB~HiGlpREÔHMBuG¾½ü�2±V¯¿ ± 5RÀÁ ñsÊdeSAE$F'E-±P¯¿ ±A@RB~GJSbELZNAP�O¡E]F1KMa·KVObB'E]Fu\VE$>Ö�DSb@CBDG'KVF'@RE]B � HMB6de@CpRpÊO¡E�>AE���LAE]>3pvHIGJE]F$sbHiLA> ÀÁ @CBðGJSAEgHÔ\VE$FJHMhMEºLZNAP�OÊE$FKMagdðKVF'>AB�de@òGJS¼HMLy^�LAKVL ¾ NALA@ChMFJHMP `]KMLABDG'FJHM@RLZG/Â�acKVF�E]HM`4S¼SA@CBuGJKVFu^Vq?=~pòGJSAKVNbhVS�GJSb@CB HMpRhVK ¾F'@òGJSAPÀ@RB~P�Nb`4S�OÊE�G'G'E]F�G'S�HMLõH�BDGJF'HM@ChMSZGDacKVFDdªHMFD>@CPQXApRE]PQE]LyG4HiG'@CKVL de@òGJS»G'SAE�`$KVPQXApCEñÎb@òG_^!KMa½ü�2± ¯¿ ± 5 ±ÄÃZ±¶ñsbdeSAE]FDEuÃ�@RB6GJSAEl\MK¦`]HMOANApCHMFD^Ms�@RG1@RB1BDGJ@RpCpÊLAKMGeXAF'HM`$G'@C`ÔHip�acKVF6`$KVP�XbpCE�Î�pvHMLbhVN�HMhVEÅ$Æ N������-!4�* 'AE#�6- ��$���,�- ���N(1���!4��Q� L#" �!4�;Ç�ÈÉ"ArÇ-ÈÉËÊ ��Ì ÈÉ���=.ÍÇ�È3ÉËÊ 8FÌ È3ÉËÊ ��Ì ÈÉ3%,�`#"6- ¼#��'1-%,�LÎ�.- �1K ���.5 ��F#Q��5.5 ���.5%&CE �!4��NÏ!��'Q�#�6-�F�* ;%&�H#�6� ?#"!�%,+�!4��QÐQ��5.5 ��� ��� ��0#"6-���-+'60NÏ /�$#���!� ;NÏ�-���L#�%,������Ñ�ÒÏÈ É�Ó A�Ñ�ÒÏÈ ÉËÊ � Ì È É�Ó ����.Ñ�ÒÏÈ ÉÏÊ 8 Ì È ÉÏÊ � Ì È É�Ó ��!" ?#�6- ��"��Q� �7Ô�ÕS�-%,+�!4��QÖ�L���=�×#"!"��%&�F#"�3��!� :���2���������,�& /.`س�$������ÙE�$ÚÜÛ4Ý�Ù-Þ��ß�"�$��Ù��ßÞ¤%,�R#�6- :�,%D#" �!4�$#"�-!�

Page 20: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸³x

PQK¦>AE$pCBUKVF�acKVF�pCHMF'hVEQG4HMBDYZB]qêâ�KVF�@RLABDGJHMLA`$EMs�E$\ME]L�@RL-H�B'P�HMpCp�G4HiB'Y�BDNA`4S�HiB Ä de@RG'`4SmO¡KyHMFD>� à�Km>bacF'E�^�©�Ç)û�÷�ÙCs ¸ ÑMÑ w ªde@RG'S»KVLbpR^!Ç�P�@RpCpR@CKVLådðKVFD>AB�@RL3G'SAEgGJFJHi@CLA@RLAh�>�HiG4H¦sl±�¯¿ ±Eà ¸³xKá HiLA>ÀÁ à ¸Ôx : acKVF#GJSAEUP�Km>AE]p£de@RG'SO¡KMGJS»GJKVXA@R`�HMLb>�BD^mLyG4HM`�GJ@R`�>AE]X¡E]Lb>AE]LA`$@CE$B]q�Å1SAE�XbF'KVOApRE]PÀ@RBPQKVF'E1BDE$\VE$F'E#acKVF)pvHMFDhVE]F)`$KVF'X¡KVF'HbsW©jÙB«úÙ�Ú r FDKyHM>A`]HMBDG ½ E$deBq� r ½ �sy@CL�deSA@R`4SåO¡KMGJS�G'SAE�LZNAP�OÊE$FKMa­SA@CBuGJKVFD@CE$B�HiLA>3G'SAEºHÔ\VE]F'HMhVEºLZNAP�O¡E]FeKMaodðKVFD>AB#de@òGJS!`]KMLA>A@RG'@CKVLAHMp�acEÔHIGJNAFDE]BehVKQNAX»Oy^!KVLbEGJK�G_dðKåKVFD>AE]FDB�KMaoPåHihVLA@RG'NA>AEiq�|}EºK¥\ME]FD`]KVPQEºG'SA@CBe`$KVP�XbNbG4HiG'@CKVLAHMp�`4S�HMpRpCE$LAhVEgOy^!P�E]HMLABeKMaHML!E4ÍQ`$@CE]LyG�SA@CE$FJHMFD`4SA@C`]HMp�G'FJHM@RLA@CLAh�P�E�GJSAKm> deSA@C`4S!de@CpRp�OÊE�@RLyGJF'Km>ANA`$E]>3@CL!pvHIGJE]F1`4SAHMXbGJE$F'B$q

�f��â ¤ £%� ÕÛ¢�Ó�¨j�-¡ � ���-¡�¢-��¡f£ ¤ ¥{¦-£³§fã £³Ó:äg¥�ÓQÔ � �hc £= >A@RF'E$`$GlPQEÔHiB'NAFDE�KMakG'SAE�fZN�HMpR@RG_^!KMa�HåpCHMLAhVNAHMhVEºP�Km>AE]p£@RLB'X¡E]E$`4S F'E]`$KVhVLA@òGJ@RKVL@RB�GJSbE

w ÈËÊ���©�ÊHÊ2ÈËÊOÊáû�ÇÉ©O�c| Á�ô 1KMa­GJSAEºKVNbG'XANbG�KMaoG'SAEUBDXÊE$E]`4SõFDE]`]KMhVLA@Cã$E]F#NAB'@RLAh�GJSA@RB#PQKm>AE]p�qð|}EHMpR@ChVL GJSAE�FDE$acE$F'E]Lb`]EõGJF'HMLAB'`$F'@RXbGJ@RKVL �¯GJF'N¦GJS�Qde@òGJS G'SAE�KVNbG'XANbG KiaºG'SAE�BDXÊE$E]`4S;F'E]`$KVhVLA@Rã]E$F��Sy^mX¡KMGJSAE$B'@RB2lacKVF�EÔHM`4S2NbGDGJE]F'HMLA`$EåHMLb>}`$KVNALyGgGJSAE�LZNAP�O¡E]FºKMaðP�@RB'P�HiGJ`4SAE$B���E$F'F'KMF'B2ñq�Å1SAEdðKVF'>�E]FDF'KVFoFJHiG'E6@CB·GJSAE1F'HiGJ@RK~KMa�GJSbE1LmNbP�OÊE$FkKMa¡E]FDF'KVFDBoGJKlG'SAEªG'KMG4HMp¦LZNAP�O¡E]FkKMa�dðKVF'>bB)@CL�GJSbEF'E�acE]FDE]LA`$EMq�Å1SAEºacKMpCpCK³de@RLAhUGJHMOApCE�XbF'K³\m@C>AE$B~HML!EñÎAHiP�XApRE�KMaoHMpC@RhVLA@CLbh�GJSAEgFDE$acE]FDE]LA`$E�HiLABDdðE]F

å È�{Ä© ÈLn%ÅTÇ Ê�pö]Æ�ÈL� Ê�Å�«ËÃ�Ç ûKw�û�ÌfÅTö�ÇÉÈ�ÇTÃP©³Æ�ÇYÊ2©hûK{�ÆOû�ö¤�ÄÊ�Åml�©�Ê`Æde@RG'S3H�`]HMLA>A@R>�HiG'EºSy^mX¡KMGJSAE$B'@RB

å È�{Ä© ÈLn%Ç|ÃP©OÊ�p�ö]Æ�ÈL�·Ê�Å�«ËÃ�Ç ûKw�û�ÌfÅTö�ÇÉ©�Ê�{�Æ ÈLntÇTÃP©³Æ�ÇYÊ2©hûK{�ƳÊ�Åml�©�Ê`Æ�qæJç?è;é êKë-ìaí ë5î ï4ð ñ�ò�ó�ô ë�õ ñ�ö�÷-ø=ù ú�û;ú�ü öÏó ý5ý5ý5ý5ý ð¼þ ùLø�í ô�ù�ñLí�ú5ì¾ô ÿ���� ñ�ö��5í$ñ�ô���Jé êKë-ìaí ë5î ð��Bç ñ�ò�ó�ô ë�õ ñ�ö�÷-ø=ù ú�û;ú�ü öÏó ð�ç æ�� ê þ�è ùLø�í ô�ù�ñLí�ú5ì¾ô ý5ý5ý ñ�ö��5í$ñ�ôç �Fú��mé � � ê � � � � � ï ê � � � �

ä_L»G'SAEgGJSA@RF'>3F'K³d KMa­GJSAEgG4HMObpCEMs�� z � PQEÔHMLABe`$KVF'FDE]`$G#deSA@RpCEp� Ä� s��Dä � HMLA>Ö�'j � `]KVFDF'E$B'X¡KVLA>GJK�G'SAF'E$EUYZ@CLb>ABeKMakE$F'F'KMF'Be@CL!`]KMLZG'@CLZNAKVNbB#BDXÊE$E]`4S�FDE]`$KVhVLA@òGJ@CKML ¾ BDNAOABuGJ@RG'NbGJ@RKVL�� Ä ñs�@CLABDE]FuGJ@CKML��äL1HMLb>3>bE]pCE�GJ@RKVL���jtªF'E$B'X¡E]`�GJ@R\ME]pò^Vq�Å1SAEgdªKVFD>»E$F'FDKVF1FJHiG'Eg@CB1>AE���LAE]>HMB]Þ

®���� U � �a��ð KMa·GJKVYiE]LAB#@CL G'SAEgF'E$acE$F'E$LA`]EgGJF'HMLAB'`$F'@RXbGJB

U � �)��Á � �� ª � ¸ q ¸³x ä_L!GJSAEºHMO¡K³\VEgE�ÎbHMPQXApCEis�®���� U Ì s ¸ ÇcÜßÇ ¸�� q

Page 21: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸V¸

Å1SAE�XÊE$FDacKVFDPåHMLb`]E)KMaAHeBDXÊE$E]`4S�FDE]`$KVhVLA@Rã]E]F£>AE$XÊE$LA>AB·KVLgGJSAE�fZN�HMpR@RG_^lKiabO¡KMGJSgGJSbEðHi`]KVNABuGJ@R`PQK¦>AE$pZHMLA>�G'SAE�pvHMLAhMN�HMhVE�PQK¦>AE$p q£Å·K~`]KMP�X�HiF'E�GJSAEðXÊE$FDacKVFDPåHMLb`]E�KMaAG_dðKl>A@���E$F'E]LyG­pvHMLbhVN�HMhVEPQK¦>AE$pCB$smG'SAE�HM`$KVNABDG'@C`�P�Km>AE]p¡P�NABuG6O¡Eq�bΦE]>!HiLA>�GJSAE$B'E~G_dðK�pvHiLAhVN�HMhME~PQK¦>AE$pCBðHMF'E~HMXAXApR@CE$>B'E$X�HMF'HiGJE$pR^ù@RL¼G'SAE2F'E]`$KVhVLA@Rã]E$F]qËä_LçKVNbF E�ΦXÊE$F'@RP�E$LZG'B]sldðE}hME]LAE$FJHiG'E ½1¾ O¡E]BuG á `]HMLA>A@R>�HiG'EB'E$LyGJE]Lb`]E]B·acKVFµEÔHi`4S�NbGDGJE]F'HMLA`$E�NbB'@CLbh~H1B'X¡E]E$`4S�FDE]`]KMhVLA@Cã$E]Fµde@RG'SºHeOAHMB'E$pC@CLbE��cGJFD@ChVF'HMPÄ¡PQK¦>AE$p sHMLA>!GJSbE]L3F'E ¾ B'`$KVF'E�GJSbE]B'E ½e¾ OÊE$BDG#Sy^mXÊKMG'SAE]BDE]B�NAB'@RLAh�GJSAEgLAE�d pvHMLbhVN�HMhVE~P�Km>AE]p�q|¼SAE]L»H�B'X¡E]E$`4SF'E$`]KVhMLA@Cã$E]Fe@CB6LbKMG#HÔ\MHi@CpvHiOApCEisbHML3HMpòGJE$F'L�HiG'@R\ME�P�E]HMB'NAFDE]PQE]LyG�ýP©�ÊEý ÷_©�qgÅTÇrÌ

� TME$pC@RLAE]Y�s ¸ ÑVÑ x g@CBUNAB'E$> @RLABDG'EÔHM>�qõÅ1SAE�X¡E]F'XbpCE�Φ@òG_^øPQEÔHMBDNAF'E$B�GJSAEh�jÊhû�ö�j2Ã�ÅTö�«zn4ûkj�ÇàÈËÊgKMa#HpvHiLAhVN�HMhME�P�Km>AE]p�s�deSA@C`4S}B'SAK³deBgGJSAE�HÔ\VE$FJHMhVEQLZNAP�O¡E]FgKMaðdªKVFD>ABgGJS�HiGgde@RpCpoacKVpRpCK³d H3hM@R\VE$LSA@RBDGJKMFD^Vq¹ E$G ° � ó �O¡EkGJSAE�FDEÔHMpyXAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^#>A@CBuGJF'@ROANbG'@CKVLlKia ó s ° ~ � ó µO¡E)GJSAE)XbF'KVO�HiOA@CpR@RG_^�E]BDG'@CP�HiGJEKMa ó OAHMB'E$>»KVL3H�BDGJHiGJ@RBDG'@C`ÔHip�pvHiLAhVN�HMhMElP�Km>AE$p0� E]BDG'@CP�HiGJE$> acF'KVPËGJSAE�G'FJHM@RLA@CLAh�>�HiG4H¦q)Å1SAE

E]LyG'F'KVXy^!KMa ° � ó 6>AE���LAE$>�HMB � ���c U M 9 ° � ó 5 pCKMh ° � ó `ÔHiL�OÊEU@CLyGJE$F'XAFDE$G'E]>õHMB#GJSAE�>A@bÍQ`]NbpRG_^!KMa)G'SAEUGJHMB'Y!KMa)XbF'E]>b@C`$G'@CLAh ó q~Å1SAEdj�Ê`È7Æ2Æ�vh©�öPÇrÊ`È2ý ÌgKMa° ~ HMLA> ° @CB1>AE���LAE]>HMB]Þ ��� � ° ~ U M 9 ° � ó 5 pRKVh ° ~ � ó �ªä G#`ÔHML!E]HMB'@RpR^�O¡EgXAF'K³\ME]>»G'S�HiG

� � ° _ ��� � ° ~ �ªÅ1SAEQ`]F'KMB'B ¾ E]LyGJFDKVXy^ P�E]HMB'NbF'E]B�G'SAE�B'@CPQ@CpCHMF'@òG_^!KMa�GJSAE$B'E�G_dªK3>A@CBuGJFD@COANbG'@CKVLbB ° HiLA> ° ~ ¾GJSbEUBDPåHMpRpCE$F ° ~ @RB]s�GJSbEUO¡E$GDGJE]FeGJSbEUPQK¦>bE]p<� HiXAXAF'KÔΦ@CP�HiG'E]B ° qªÅ1SbEOýP©�ÊEý ÷_©�qgÅTÇrÌ���n�n ¹ 1KMa

GJSbEgG'E]BuG�>AHiG4H�de@RG'S»FDE]BDXÊE$`$GeGJK�GJSAEgPQK¦>bE]pG� @CB6G'SAE]L3>AE4�ALAE]>HMB� �c¾ ~ U w"!$# = �&% F � ¸ q ¸V¸

HMLA>Q@CB)NbB'E]>�HMB�H�fZN�HMLyGJ@òG4HiG'@R\VE1PQEÔHiB'NAFDE]PQE]LyG�acKVF)OÊKiGJS�GJSAE1fZN�HMpR@RG_^�KMaÊG'SAEepvHMLbhVN�HMhVE1PQKm>AE]pHMLA>-GJSbE»`$KVP�XbpCE�Φ@òG_^�KMa�GJSAE GJEñÎmGåBDKVNAF'`$EMq�â�KMF�G'SAE!BJHMPQE GJEñΦG�B'KMNAF'`$EMsªG'SAE!B'P�HMpCpRE]F�GJSbE'�G6- �!" �(*),+/@�@B%&�R#�6�%,�S.-%,�"�* �!*#4�$#"%&�'�

Page 22: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸¥w

X¡E]F'XbpCE�Φ@òG_^2G'SAEåO¡E$GDGJE$F�GJSAE�P�Km>AE$pµ¹oacKVFgGJSbE�BJHMPQEQP�Km>AE]p�s­G'SAE�G'E]BDG�>�HiG4H!GJS�HIG�S�HMBUpvHMFDhVE]FX¡E]F'XbpCE�Φ@òG_^�@CB~P�KVFDE�>A@�ÍQ`]NApòGlGJK XAFDK¦`$E]BDB]q ¹ K³dªE$F�XÊE$F'XApRE�Φ@RG_^KVL H hV@R\ME]L�G'E]BDGgBDE$GºNABDN�HMpCpò^VsOANbG#LAKiGeLAE]`$E]B'B'HMF'@RpR^Ms�@CPQXApC@RE]BªpRK³dªE$Fe| Á�ô @RL3BDXÊE$E]`4S»F'E]`$KVhVLA@òGJ@RKVL�qÅ1SAEQF'E]P�HM@RLA>AE]F�KiaªGJSbE�>A@RB'BDE]FDGJHiGJ@RKVL @CB�KVFDhyHMLA@Rã]E$>øHMB�acKVpRpCK³deB]q z S�HiXbGJE$F w @CLyG'F'Km>ANA`]E$B

GJSbE�P�HIΦ@CP�NAPÂE]LyGJFDKVXy^XAFD@CLA`$@CXApREgHMLA>G'SAE�P�HIΦ@CP�NAP¿E]LyG'F'KVXy^3pvHMLbhVN�HMhVEºPQK¦>AE$pC@RLAh�GJE$`4S ¾LA@RfmNbE]B]q z S�HMXbG'E]F�ÇQde@CpRp�acKm`]NAB#KVL!GJSAEºE4ÍQ`]@RE]LyG#GJFJHi@CLA@RLAh�P�E�GJSAKm>AB1acKVFePåH¥Îb@RP�NAP¿E$LyGJF'KMXZ^PQK¦>AE$pCB$q z S�HMX¦GJE]FDBgÌ»HiLA>}Ò >b@CB'`$NAB'BgSAK³d�GJK!@CLb`]KVFDXÊKVF'HiGJE�B'E]P�HMLyGJ@R`Msµ@RLõX�HMFDG'@C`$NApvHMF�GJKVXA@R`Ms>AE$XÊE$LA>AE]Lb`]@CE$B�HMLA>BD^mLyG4HM`�GJ@C`U>AE]X¡E]Lb>AE]LA`$@CE$B~de@RG'S ½e¾ hVFJHiP�Be@CLH�pCHMLAhVN�HihVEgP�Km>AE]p£FDE]B'X¡E]` ¾GJ@ò\VE$pR^Vq z S�HMXbG'E]F á @CpCpRNABDG'FJHiG'E]B�SbK¥d�GJKê`$KVP�OA@RLAE HMpCp ½e¾ hVFJHMP3s#BD^mLyG4HM`�GJ@C`2HMLb>;BDE]P�HMLyGJ@R``]KMLABDG'FJHM@RLZG'B�GJKMhVE$G'SAE]F$q Á ÎbX¡E]FD@CPQE]LyG4HipðFDE]B'NbpRGJBUde@RGJSø>AE$GJHM@CpRE]>�HiL�HMpR^mBD@CBUde@RpCp�O¡E�XAF'E$B'E$LZG'E]>@CL E]HM`4S!KMa£GJSAE$B'Eg`4S�HMX¦GJE]FDB]q z S�HMX¦GJE]F�Ï�HM>b>AF'E$B'B'E$BeE4ÍQ`]@RE]LyGed6HÔ^mBeKMa·`]KVPQXANbG'@CLAh�XbF'KVO�HiOA@CpR@ ¾GJ@RE]B�HiG�F'E]`$KVhVLA@òGJ@RKVL3G'@CPQEUhM@R\VE$L�HQPåHIΦ@RP�NAPÀE]LyG'F'KVXy^3P�Km>AE$p q Á \VE$L�GJSAKVNbhVSdðEUacKm`]NAB�KVLHMXAXbpC@C`]HiGJ@RKVL!KMakP�HIΦ@CP�NAP¿E]LyG'F'KVXy^»pvHMLAhMN�HMhVEgPQK¦>AE$pC@RLAh�GJE$`4SALA@CfZNAE$B~GJKåHMNbG'KVPåHIGJ@C`�BDXÊE$E]`4SF'E$`]KVhMLA@RG'@CKVL �c= Äbô ª@CL�G'SA@CB1FDE]BDEÔHMFD`4S�s�PåHIΦ@RP�NAPËE]LyGJFDKVXy^ PQE$GJSbK¦>AB1`]HML!OÊEgE]HMB'@RpR^�NAB'E$>»@RLP�HMLy^�KMGJSbE]F­HMXAXApR@C`ÔHIGJ@CKMLAB�@CLºL�HiG'NAFJHipypvHMLAhMN�HMhVE)XAFDK¦`$E]BDB'@CLbhAq­|}Eð`$KVLA`$pCNA>AE�GJSb@CB£>A@CBDB'E$FDG4HIGJ@CKML@CL z S�HiXbGJE$F�Цq

Page 23: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸ Ç

� � wy� �}� # -w/. �10 ! 0 2 ��� # ���43 � � � z � � �

ä_L»G'SA@CBe`4S�HMX¦GJE]F$s¡dðE�@RLyGJF'Km>ANA`$EºG'SAEºPåHIΦ@RP�NAPÂE$LyGJF'KMXZ^3XAFD@CLA`$@CXApREgHMLA>3@RG'B~HMXbXApC@R`ÔHiG'@CKVLGJK�pCHMLAhVN�HihVElPQK¦>AE$pC@RLAhAq£|øE�de@CpRpÊBDSAK³d H�`]KMLA`]FDE$GJEgEñÎAHiP�XApRE�KMa·OANA@RpC>A@RLAh�H�GJFD@ChVF'HMPûPQKm>AE]pNABD@CLAhQGJSAEºPåH¥Îb@RP�NAP¿E$LyGJF'KMXZ^3PQE$G'SAK¦>�q6|øEUHMpCBDKåHi>A>AF'E$B'B~G'SAEº`]KVPQXANbGJHiGJ@RKVL�HMpµ@RB'B'NbE]BlHiLA>`4S�HMpRpCE$LAhVE]B1@RL!E]BDG'@CP�HiGJ@RLAh�PQK¦>AE$p�X�HMF'HMPQE$GJE$F'B1@RL!G'SA@CB1`4SAHMXbGJE$F]q

ÏZ�7� 5/6-£ ¤ �`�p¨jÔ ¢�Ô � �}�lÓ�¥�g�� ã ÓQ¨6�hcd¨Fg�§j£|¼SAE]L»dªEºGJFD^ G'K�PQKm>AE]p�G'SAEUO¡E]SAH³\m@RKVF�Kia)H�FJHMLA>bKVP¿\iHMF'@CHMOApCE�KMF�HQBDG'K¦`4S�HiBDGJ@R`UXbF'Km`]E]BDB

acF'KMP�>�HiGJHbsydªE�B'SAKVNbpC>Q`4SAK¦KMB'E~Oy^�KVNbF�@RLyGJNA@òGJ@CKML�HgPQK¦>AE$pAGJS�HIGðB'HiGJ@RBá��E$BªHipCp�KVOABDE]Fu\VE]>åXAF'KVX ¾E]FuGJ@RE]B~Kia)GJSA@RB#\iHMFD@vHMOApREUKMF�XAFDK¦`$E]BDBldeSA@CpREUP�HMYZ@CLAh�LAKø�DNbLZdªHMFDFJHMLyGJE$> � HMBDB'NAPQXbGJ@RKVLAB$q~Å1SA@RBF'E$B'NApòGJB�@CLQH {�û�qgÅm{¸pr{ÿ©�öPÇrÊ`È2ý Ì`{ÄÈF��©�÷i@RL�G'SAEeB'E$LAB'E�KMa�@RLbacKVFDPåHiG'@CKVLºGJSAE$KVFD^Mqk|øEe@RLZG'F'Km>ANA`$EGJSbE�PåHIΦ@RP�NAPúE]LyGJFDKVXy^õXAF'@RLA`]@RXApCEUOy^õXAF'K³\m@C>b@CLAh BD@CPQXApCEUE�ÎbHMPQXApCE$B�KMa�>A@C`$EMq ô EÔHM>bE]F'Blde@RpCpB'E$EºG'S�HiG1G'SAEgPåHIΦ@RP�NAP<E]LyGJFDKVXy^!F'E]BDNApRG'BeP�E$E$G#KVNAF1@RLZG'NA@RG'@CKVLbB]q

ß�ÞáÝ�ÞáÝ â °��Qä ±³îLí£�87 ¹ ãÉ�0í¹ E$G ° \ O¡E�GJSbE�XAF'KVOAHMOA@CpR@RG_^3KMa�GJSbE�E$\VE$LyGUG'S�HiGlG'SAE�a�HM`]E�G�de@RG'S�»1>AKMGJB�a�HM`]E$BºNbX�s�deSAE]FDE» U ¸g1j57575�14á qº|øE�dªHMLyGºG'K E]BuGJ@CP�HiG'E ° \ de@RG'S LAK!E]PQXA@CFD@C`ÔHip­YZLAK³depCE$>AhVEiq�Å1SAE�@CLyGJNb@RGJ@ò\VE$pR^HMXAX¡EÔHipC@CLbh�P�Km>AE]p�@RBkGJSAE#NALA@òacKVF'P P�Km>AE$p sy@CL�deSA@R`4S ° \ U /á acKVF)» U ¸�1ñw1657575�14á qk=�`$GJNAHMpCpò^�@RG@CB#GJSAEUPåH¥Îb@RP�NAPÀE$LZG'F'KVXy^»P�Km>AE$p � ½ K³d?pCE�GlNABq�ALA>GJSbE�PåH¥Îb@RP�NAP¿E$LyGJF'KMXZ^>A@CBuGJFD@COANbG'@CKVL

Page 24: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸ Ì

P�HiGJSAE$PåHIGJ@C`]HMpCpò^QHMLA>3`4SAE]`4Y!@òa­@òG1P�HiGJ`4SAE$B�KMNAF1@CLyGJNb@RGJ@ò\VE�NALb@RacKVFDPûPQK¦>bE]p q9U¢¥��«­¬�¤mØ °;:âo@RLA>}G'SAEåXbF'KVO�HiOA@CpR@RG_^ >A@RBDGJFD@COAN¦GJ@CKML<� U � ° /H1 ° 361657575�1 ° á �s­deSA@C`4SêP�HIΦ@CPQ@Cã$E]BG'SAEgE]LyGJFDKVXy^

� ���c U Má \B /

° \ pCKVh�� ° \ Hª

� �¡¬� £�³��� ²�:=�L»@RP�XApR@C`$@RG�`]KVLbBDGJF'HM@CLyGeacKVFeH�XAFDKVO�HMOA@RpC@òG_^å>A@RBDG'F'@CObNbGJ@RKVL�@CB>= á\J / ° \ U ¸ q|}EgNAB'E�GJSbEºPQE$G'SAKm>3Kia¼p�ö¤��©�ÇÉ©�Ê�{�ÅTöW©/�@?�û7«�Êáû�ö�«�ÅYû�ö {¸p�÷BÇrÅ?ý ÷Bŵ©�Ê`Æ�q¹ E$G

A ��� 1 él U é�� á \J /

° \ M ¸ �� Má \J /

° \ pRKVh�� ° \ hHªÄ E�G'G'@CLAh�GJSbEºXAHMFDG'@vHMpÊ>AE]FD@R\iHiGJ@ò\VE$Bede@òGJS!F'E$B'X¡E]`�G�G'K ° [ GJK�ã]E$F'KAsAdðEºhVE$GB�¾B ° [ U M ¸ M pCKVh ° [ 0é U x ªÄ KMpR\m@CLAh�G'SAEºHMO¡K¥\MEgE]fZN�HiG'@CKVLAB1dðEUKMObG4HM@RL�GJSAEgBDKVpCNbG'@CKVL�Þ

° \ U¸á 1 acKVF)» U ¸�1657575�14á ª

½ EñΦG]s�HMBDB'NAPQE�G'S�HiG#GJSAEU>A@CEº@CB#pCKyHi>AE]>HMLA>dðE�KVOABDE]Fu\VE�G'S�HiG~G'SAEUa�Hi`]E$G#de@RG'S¿�A\ME�>AKMG'BS�HMBåH}`4S�HiLA`]E /: KMala�HM`$@CLAh2NAX�q¼|øE!dªHMLyG�GJK ��LA>�G'SAE3\iHMpRNAE]B�KMa ° \ deSA@R`4S BJHiG'@CBua¯^êGJSA@RBE]PQXA@RF'@C`]HMp�`$KVLABuGJFJHi@CLyGÔq6æ�NbF#@RLyGJNA@òGJ@CKML!G'E]pRpCB1NABeGJKQ`4SAKmKVB'E /: acKVF °  HMLA>»HMLE$fZN�HMpµ\iHMpCNAElacKMFGJSbEåF'E$BDG�KMa6GJSbE ° \ qælLA`$E�HMhVHM@CL�sµdðE�NABDE�GJSbEåP�HIΦ@CP�NAP�E]LyGJFDKVXy^øPQE$G'SAK¦> GJK»B'KVpò\VEQGJSA@RBXAFDKVOApCE$P»q9U¢¥��«­¬�¤mØ Ö8:

âo@RLA> GJSAEºXAFDKVO�HMOA@RpC@òG_^�>A@RBDGJFD@COAN¦GJ@CKML ° \ 1 acKVF)» U ¸g1ñw1657575�14á sAdeSA@R`4SP�HIΦ@CPQ@Cã$E]B� �C���B'NAOkxDE$`$G#GJK�GJSAEg`$KVLABDG'FJHM@RLyG� ñ ï ò U á

\JÂ /° \ ï �Y»E U

¸Ç 1

Page 25: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸ Ò

deSAE$F'E ï sA>AE���LAE$>�HMBï �|»à UED ¸ @òa » U Ò 1

x KMG'SAE]Fude@CBDEMs@RB6H�X�HiFDGJ@òGJ@RKVLQacNbLA`$G'@CKVL�>bE]B'`$F'@ROA@CLAhUGJSAE�B'X¡E]`]@���`l`$KVLABDG'FJHM@RLyGªacKVF�GJSAE~a�Hi`]E$Gðde@RG'S�A\MEU>bKMGJB$q

� �¡¬� £�³��� ²�:z FDEÔHiG'@CLAh�GJSbE ¹ HMhMFJHMLAhM@vHML

A �C� 1 él U é / � á \BÂ /

° \ M ¸ 0é 3 � á \B /ï �|»à 5 ° \ M

¸Ç � M

á \JÂ /

° \ pCKVhP� ° \ h 1

BDE$G'G'@CLAh x G'K @RG'BlX�HMFuGJ@vHipo>AE$F'@R\iHiG'@R\ME]BGF ºF �IH HMLA>�dðE�KVObGJHM@CLG'SAE�acKVpRpCK³de@CLAh�E]fZN�H ¾G'@CKVLAB$Þ

D é / 0é 3 M pCKVh °  M ¸ U x]1é / M pRKVh ° \ M ¸ U x acKVF)» U ¸�1ñw1 Ç 1 Ì 14á ª

Ä KMpR\m@CLAh�G'SAEºHMO¡K¥\MEgE]fZN�HiG'@CKVLAB1dðEUKMObG4HM@RL�GJSAEgBDKVpCNbG'@CKVL

° \ Uw¸ Ò 1 acKVF)» U ¸�1ñw1 Ç 1 Ì 14á]1 HiLA> °  U ¸Ç ª

â�F'KVPÆGJSbE�G_dðKõE�ÎbHMPQXApCE$B�HMO¡K³\VEiskdªE�`]HML�BDE]EåG'S�HiG�P�HIΦ@CP�NAP&E]LyG'F'KVXy^}>A@CBuGJF'@ROANbG'@CKVLABP�HiGJ`4S0KVNAFQ@CLyGJNA@òGJ@RKVLAB]q Ä SAKMF'E-e&TMKVSALABDKVL·� ¸ ÑVÐ x H¹�TVH³^mLAE$B � ¸ ÑVÐ w �HMLA> z B'@RB'ãKJHiF-� ¸ ÑVÑ ¸ B'SbK¥dûdeSy^�GJSAE!P�HIΦ@CP�NbPèE$LyGJF'KMXZ^->b@CBDG'F'@ROANbGJ@RKVL�@RB�GJSAE KMXbGJ@RPåHMpðHMPQKVLAh HMpRpªXAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^>A@RBDGJFD@COAN¦GJ@CKMLABªKVO¦G4HM@RLAE]>�acFDKVPè�c@CLA`$KVPQXApCE�GJE7�>�HiGJHbq)Å1SAE�E�ÎbHMPQXApRE]B1HMO¡K³\VEºHMpRB'K�BDSAK³d H�dªH³^KMa~B'KVpò\¦@RLAhøt Á XAF'KMOApCE$P�B�NABD@CLAh ¹ HMhVFJHiLAhV@vHiL P�NApRG'@CXApR@CE]FDB]q-[#LbacKVFDG'NAL�HiG'E]pò^VsªG'SAE»PQE$G'SAKm>KMa ¹ HMhVF'HMLAhV@CHML�P�NApòGJ@RXApC@RE]F'B#@CB~LAKMG�XAF'HM`$G'@C`]HMp­acKVF�PQKVBuGgHMXAXApR@C`]HiGJ@RKVLAB#B'@CLb`]E�GJSbE�LmNbP�OÊE$F�KMa`]KMLABDG'FJHM@RLZG'B�@CB�SmNbhVEMsµFDE]B'NbpRGJ@RLAh @CL�HMLõE]LAKMF'PQKVNAB'pò^pCHMF'hME�LZNAP�O¡E]F�KMa�LAKMLApC@RLAEÔHMF�E]fZN�HiG'@CKVLbBGJK�O¡E�B'KMpR\VE$>�q)Å1SAEºHML�HipR^ZGJ@R`ÔHMp�B'KMpCNbG'@CKVL�@RB6E]@òGJSAE$F6LAKVL ¾ E�Φ@RBDGJE$LyGeKVF1S�HMFD>�GJK ��LA>�qðW#K³dªE�\VE]F$sP�HIΦ@CP�NAPÃE$LyGJF'KMXZ^0PQK¦>AE$pCB�`ÔHiLùOÊE»E]BDG'@CP�HiGJE$>�Oy^0LmNbP�E$F'@C`]HMpeP�E�GJSAKm>AB$s6deSA@C`4S�de@RpCpeO¡E@CLyG'F'Km>ANA`]E$>»@RL GJSAE�acKVpRpCK³de@CLAhUB'E$`$GJ@RKVLAB$q

Page 26: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸³á

ß�ÞáÝ�Þàß � � íML�í<å%í·���QîON}�Pêð�³îÉí än)F'KVOApRE]P w @CL�GJSbE�XAF'E�\¦@RKVNAB1BDE]`$G'@CKVL!@RB1H�`]KVLA`$F'E�GJE�E�ÎbHMPQXApRElKMa­@CLbacE$F'F'@RLAh�H�XAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^

>A@RBDGJFD@COAN¦GJ@CKML3acFDKVP+B'KVPQE�KVObB'E]Fu\iHiGJ@RKVLAB]q�= G_^mXA@R`ÔHMp­XAF'KVObpCE]PÀKia�BDG4HIGJ@CBuGJ@R`ÔHMp£PQK¦>AE$pC@RLAh�@RB#G'KE]BuGJ@RPåHiG'EQH3XAFDKVO�HMOb@CpC@òG_^PQEÔHiB'NAFDE ° ��P �KMLRQ?acF'KVP�KVOAB'E$FD\iHiG'@CKVLAB�P /H1 P 361657575W1 P6ºÊs£deSAE]FDEü¾@CB#GJSAE�LZNAP�OÊE$FlKMa�BJHiP�XApRE]B$q�ä_L�GJSAE�P�HIΦ@CP�NAP+E]LyGJFDKVXy^acFJHiP�E�dªKVFDY�sµHå>A@RBDGJFD@COAN¦GJ@CKML °TS @RB`4SAKVBDE]L�G'KåP�HIΦ@CPQ@Cã]ElG'SAE�E$LyGJF'KMXZ^ � � ° U M =VUXWZY ° �[P bpCKVh ° �[P 1acFDKVP+H¿÷BÅTöW©hû�Ê�n4ûK{�ÅT÷BÌ�KMaXAFDKVO�HMOA@RpC@òG_^å>A@RBDG'F'@CObNbGJ@RKVLAB]Þ

\ U^] ° Þ UXWZY ° �[P É$'&g��P U ¡ & 1Ô¸¾_ � _`_<a � w q ¸ acKVF�H�hV@ò\VE$LB'E�GlKMakF'EÔHip ¾ \iHMpRNAE]>!acNALA`�GJ@RKVLAB>b Uc] $ /21 $ 3j1657575�1 $"d a >AE4��LbE]>õKVLeQ~q#ä G~@RB�E]HMBD^GJK�`4SAE$`4Y GJS�HiG \ @RBe`]pCKMB'E]>3HMLb>»`$KVLy\VE�ÎÊqÅ1SAE�HiOÊK³\VE�XAF'KMOApCE$P&@CBºE]fZNA@ò\MHipCE]LyGgGJK���LA>A@RLAh»H3>A@RBDG'F'@CObNbGJ@RKVL °gf G'KPQ@CLA@RP�@Rã]EUG'SAEih�v��Åml�©�Êr«�©�ö�j2©

�-� ° ±b± j� U UkWlY ° �[P bpRKVh ° �[P jV��PËO¡E$G_dðE]E]L ° HiLA>3G'SAEgNALA@òacKVF'Pû>A@CBuGJF'@ROANbG'@CKVLmj U jV� ó U /n opn 1Iq ó s�ÅYÙY©jÙ�Ú

° f U HMFDh�PQ@CL� Wlr ��� ° ±b± j��ª|}Eº>bE4��LAEUHML�©�q4ýPÈËöW©�öPÇYÅYû�÷Kn4ûK{�ÅT÷BÌ

s UtD ° Þ ° �[P U ¸o j]�[P bE�ΦXvu d &  / � &4$'&g��P kw 1 acKVF1B'KMP�E � /�1 � 361657575�1 � d�x � w q w acKVF6G'SAEghV@R\ME]L!acNALA`$G'@CKVLbB�$ /H1 $ 361j57575�1 $"d;HiLA> GJSAEgF'E�acE]FDE]LA`$E�>A@RBDGJFD@COAN¦GJ@CKMLmj¦sAdeSbE]F'E

o U UXWZY jV��PË ¦�y{z|~} C ¥ | ; | = U F@CBeH�LAKMF'P�HMpC@RãÔHiG'@CKVL�`]KVLABuG4HMLyG]q

ß�ÞáÝ�Þ~� � � í ® �;°qãLä»�³ä â åª�A�PêB±�² þ ê î����PãÉê�åz B'@RB'ãKJHiFZ� ¸ ÑyÏVÒglB'SbK¥deBUGJS�HiGU@CLyG'E]F'BDE]`�GJ@CKML \^� Às U�] ° f a deSbE]F'E Às @CB�G'SAEå`$pCKVBDNAF'EQKMas qºÅ1SA@CB~P�E]HMLAB~G'S�HiGlG'SAE�PåH¥Îb@RP�NAP+E]LyG'F'KVXy^�>b@CBDG'F'@ROANbGJ@RKVL °gf Kia�G'SAE�pC@RLAEÔHiF#a�HMPQ@Cpò^ \ @RB

Page 27: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸ Ï

NALA@RfZNAE�HiLA>»SAHMB~HiLE�ΦX¡KVLAE$LZG'@vHMp�acKMF'P3s�HMLA>3`]KVLy\VE$F'BDE]pR^Ms�@òakH ý¤{�n °gf S�HMBeGJSAEºE�ΦX¡KVLAE$LZG'@vHMpacKVFDP¿HMLA>!B'HiGJ@RBá��E$BeG'SAEgpC@RLAEÔHMFð`]KVLbBDGJF'HM@CLyG'B ] =VU ° �[P à$�&��[P U ¡ & 1]¸`_ � _`_<a sAGJSbE]L!@RGeS�HiBGJSbEºP�HIΦ@CP�NAPûE$LyGJF'KMXZ^MqÅ1SAE]FDE$acKVFDEMsk@RLABDG'EÔHM>}KMa���Lb>A@CLAh!GJSbE�P�HIΦ@CP�NbP&E]LyGJFDKVXy^2>A@CBuGJF'@ROANbG'@CKVLõacF'KMP&GJSAE�pC@CLbEÔHMF

a�HMPQ@Cpò^ \ dªEðpCKmKVY~acKVFµG'SAEªPQK¦>bE]pyBJHIGJ@CBua¯^m@CLAheGJSAE$B'EðpC@CLbEÔHMF£`]KMLABDG'FJHM@RLZG'B·acFDKVPßGJSbEªE�ΦX¡KVLAE$LZG'@vHMpa�HMPQ@Cpò^ s syOÊE$`ÔHMNbB'E1GJSAE1pCHiG'G'E]Fk`]HML�OÊE1BDKVpR\ME]>�Oy^�G'SAE1hVE]LbE]FJHipC@Cã$E]>�@òGJE]F'HiGJ@ò\VE6BD`ÔHMpR@CLAh�PQE$G'SAKm>��j�HiF'F'Km`4S�e ô HiGJ`$pC@��os ¸ ÑyÏ w ¹ z B'@CBDãKJHMF$s ¸ ÑVÐVÑg�q� ¤ ² ¤Z¢I©A¬����y¤m´ ± �Ô¤m¢¥©b�³�c§¡¤ � ¶V©�¬�� ² �j�HMF'FDK¦`4S e ô HiG'`]pR@b�Ö� ¸ ÑyÏ w �XAFDKVXÊKMB'E]> GJSbE�hVE]LAE$FJHMpR@Cã$E]> @RG'E]FJHIGJ@R\ME�B'`]HMpC@RLAh � à�ä Ä lHMpRhVK ¾

F'@òGJSAP<acKVF1B'E$E]YZ@CLbhQG'SAEgXAF'KVOAHMOA@CpR@RG_^�>A@CBuGJFD@COANbG'@CKVL�de@òGJS3HML!E�ΦX¡KVLAE$LZG'@vHMp�acKMF'P3s

° �[P U�� 5 j]�[P dÁ&  / éG; | =U F& 1 � w qÓÇg

deSA@R`4S»B'HiGJ@RBá��E$B#pR@CLAE]HMF6`$KVLABDG'FJHM@RLyGJBeKMa·GJSAE�acKVFDP UXW�� ° �[P 5 $�&��[P U ¡ & 1 acKVF�� U ¸�1ñw1 ª6ªjª 1�_-1 � w qÈÌú

deSAE$F'EeGJSAE $�&IëÍBªHMFDEeF'EÔHip ¾ \iHMpRNAE]>�acNbLA`$G'@CKVLAB$q)j�HMFDF'Km`4Sue ô HiG'`]pR@b� � ¸ ÑyÏ w oXAF'K³\VE$>åGJSAHiG�BDGJHMFDG ¾@CLbh�de@òGJS ° � U jmsAGJSAEgE$BDGJ@RPåHIGJE °$� Ø�/ �[P ªKMa ° @RL�GJSAEu�×¢ ¸ ɼJ½º@RG'E]F'HiGJ@RKVL `]KVPQXANbG'E]>3Oy^

°$� Ø�/ ��P U °$� �[P dÁ&  / � ¡ &¡ \bD � ; | =U F 1 � w qüÒ�

deSAE$F'E ¡ \bD � @CB6G'SAEgE�ΦXÊE$`$GJHiGJ@RKVL»Kia­G'SAEt»r¼J½UacE]HiGJNbF'E�acNALA`�GJ@CKML3@RL GJSAE¾¢�¼J½U@RG'E]FJHIGJ@CKML¡ \bD � U U °$� �[P É$'&g��P 1 � w q á

`]KMLZ\ME]FDhVE]B$sÊ@�qÈEiqRs °�� ��PË�� °gf ��PË° f �[P U ¸o ¦jó ° ] d &  / � f& $'&ú��P a ª

ä G#@CB6dðKVFDG'S»E$P�XbS�HMB'@RB6GJS�HIG#G'SAE]FDEgE�Φ@CBuGJB#HQNbLA@CfZNAEgB'KMpCNbG'@CKVL�G'K¿� w qÈÇú6HMLA>�� w qÍÌ ñq

Page 28: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸ Ð

Ä G4HiFDGJ@RLAhUacFDKVPÕB'KMP�E~HMF'OA@òGJF'HMFD^�j / s¦KVLAE~`$KVLy\VE$F'hVE$BªGJK�HºNALA@RfmNbE~B'KMpCNbG'@CKVL�acKVF�PåHIΦ@RP�NAPE]LyG'F'KVXy^2P�Km>AE$pCBgOy^õGJSAE�àgä Ä HMpChMKVF'@òGJSAP3qQW�K³dªE�\VE$F]s�à�ä Ä S�HMBºB'KMP�E�XAF'HM`$G'@C`ÔHip�XbF'KVOApRE]PQB]qâo@RF'BDG]s·G'SAEå`$KVLy\VE$F'hVE$LA`]E�F'HiGJE�@CBgfZNA@RG'E�BDpCK³dÕacKVFgOA@Rh»PQK¦>bE]pCB$q!â�NAFDG'SAE]FDP�KVFDEMs·@RaðGJSAE�pC@CLbEÔHMF`]KMLABDG'FJHM@RLZG'B�HMFDE�LAKMG�`]KVLABD@CBuGJE]LyG 3 s)@RLyGJE]FDP�E$>A@vHIGJE�\MHipCNAE$B�KMaePQK¦>AE$pðXAHMFJHMPQE$G'E]FDB�PåHÔ^2E$\ME]LK³\VE$Fá��K³dd�iNALb>AE]FL��K³dúG'SAE!FJHMLbhVE KMa�>AKVNAOApRE!XAF'E$`]@CBD@CKVL-FDE]XAFDE]B'E$LyG4HiG'@CKVL OÊE�acKVF'E G'SAE$^�dðKVNApR>`]KMLZ\ME]FDhVEMq)=�L�@CPQXAF'K³\VE$>�@RG'E]FJHIGJ@R\MEªBD`ÔHMpR@CLAh�HipChVKVFD@RG'SAP S�HMBkO¡E]E$L�XAF'KVX¡KVBDE]>�Oy^�jlE]pRpvH#n)@CE$G'FJHbsjlE]pRpvH�n)@RE$GJF'Hfe ¹ H'��E$FDG_^ � ¸ ÑVÑyÏ��GJKQK³\VE]FD`]KVPQE�GJSAE$B'Eº`]KVPQXANbGJHiGJ@RKVL�HMpÊ@CBDB'NAE$B]q± ØøÚ­¢¥�m§Ê¤m´ ± �³¤Z¢¥©b�¥�¯§¡¤ � ¶V©�¬�� ² �|øEgLAE$E]>HM>A>A@òGJ@CKML�HMp�LbKMG4HiG'@CKVL

$"� ��PË U d &  /

$'&��[P GJK�>AE]BD`]F'@ROÊE�GJSAE�ä'ä Ä HMpRhVKVF'@òGJSAP3q£ä a0$�&g�[P �@RBðOb@CL�HMFu^Vs $�� �[P �@RBðG'SAE�G'KMG4HMp¡LZNAP�O¡E]FðKMaµacEÔHiG'NAF'E$BGJSAHiG#HMF'EºHM`�GJ@ò\VEgKVL GJSAE�PVqz KVPQX�HMF'E$>;G'K Á fZN�HiG'@CKVL � w qüÒ��slH-PQKVF'EõhVE$LAE]F'HMp�@RG'E]F'HiGJ@ò\VEõB'KMpCNbG'@CKVLùacKVF ° f S�HMB!GJSbE

acKVpRpCK³de@CLAhUacKVF'P3Þ

°�� Ø�/ U °$� 5   � w qüÏ�deSAE$F'E   U ^ /H1 ^ 361 ªbª�ª 1 ^�d<@RB�H _ >A@RP�E$LAB'@RKVL�HMp6\ME]`$G'KVFåKia�XÊKMB'@RG'@R\ME3`$KVLABuG4HMLyGÔq;jlE$pCpvHn)@CE�GJFJH¦s�jlE]pRpvH�n)@CE�GJF'H�e ¹ HË��E$FDG_^ � ¸ ÑVÑyÏg�B'SAK³dßG'S�HiG#@Ra   @CB6G'SAEgNALA@RfmNbEºBDKVpCN¦GJ@CKML : KMa

UXWZY °$� �[P 5 ^�& ;X� = U F 5 $'&g��P U ¡ &acKVF)HipCp]�ÊsMGJSbE]L�GJSAE1@òGJE$FJHiG'@R\VEðE]fZN�HiG'@CKVL�� w qÓÏg­XAFDK¥\m@R>AE]B�H~BDKVpCN¦GJ@CKML�acKVF °$� � °gf q­ä_L�XAFJHM`�GJ@R`]EMsGJSbEºäDä Ä HipChVKVFD@RG'SAPË`]KVLy\VE$F'hVE$B�a�HMBuGJE$FeG'S�HML»à�ä Ä · q�LÕ �������,�,M�%,�-%D#"%,���&%��� /.)���3���-�-%&NÏ��!"Q .5%2�×#"!�%,<-�5#"%&�'��78I�� �!"M��,%��' ��,M0%,�R!" �������1-1-�,%2���$#"%&�'����7��936- J����Q�1-�5#4�$#�%,���=�����L�F�×#S��No�����,��%&��+B#"6- ��� : ��F����#�%,�����3���-Q� �!�%2�����&�,M�����%,�-+��S �G3#"����� �SQ� �#�6-�5.RQ³� M�<K %,+��-�'!� /.0G6- ��)����Q�1���!� /.0#"�B#"6- #���#"���E#�!4��%,�-%&��+B#"%&Q� '7Å ��NrÑZ�;Ò � Ó %2��³�L�'���*#"���F#�NÏ��! ���&�¡�'A5���*IR%,��#"6- �����Q� �'�£¢;�*IE7

Page 29: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¸ Ñ

ÏZ�HÏ ¤ �`�p¨6Ô ¢�Ô � ���lÓQ¥�g�� � ���-¡u¢-�c¡f£ ¤ ¥{¦-£³§6¨6�-¡ä_L3G'SA@CB1BDE]`�GJ@CKML�sAdªEUHMXAXbpR^åG'SAEgPåH¥Îb@RP�NAP<E]LyGJFDKVXy^!XAF'@RLA`]@RXApCE�GJKQpvHMLAhMN�HMhVElPQKm>AE]pR@CLAhAqä_LUKMF'>AE$F�GJK6acKVFDPåHMpR@Cã$Eo@CL¦acE]F'E$LA`]EkacKMFµPåHIΦ@RP�NAP¼E]LyGJFDKVXy^gpvHMLbhVN�HMhVEoP�Km>AE]pRBÊdeSA@R`4SUB'HiGJ@RBDa¯^

`]KMLABDG'FJHM@RLZG'B�dðE#B'E$G]smdðE~LbE]E]>QGJKU>AE4��LbE�BDKVP�E#`]KMLA`]@RB'E#LAKMG4HIGJ@CKML�q·|}E#NAB'E ó HMLA> ô GJKºF'E$XAF'E ¾B'E$LyGoFDE]B'X¡E]`�GJ@ò\VE]pò^�GJSAE�SA@RBDG'KVFD^gHiLA>ºG'SAE)dªKMF'>gacKVpCpRK¥de@RLAhªG'S�HiG·SA@CBuGJKVFu^�@CLgpCHMLAhVN�HihVEkPQK¦>AE$pC@RLAhAqâ�KVF6@RLABDGJHMLA`]Eis ó U X \ a 371 X \ a / HMLb> ô U X \ @CL!H�GJFD@ChVF'HMP<P�Km>AE]p ° �YX \ ± X \ a 3j1 X \ a / ñq)|øE�NABDE(ûHiLA>u,;GJKgF'E$XAF'E$B'E$LZGðGJSAEeBDE$GðKMa�Sb@CBDG'KVF'@RE]B�HMLb>QG'SAEeB'E$GðKMal�cacNbG'NAF'E6odªKVFD>AB�F'E]BDXÊE$`$G'@R\VE$pR^Mq)=G_^mXA@C`]HMp�XAFDKVOApRE]PÂ@RL pvHMLbhVN�HMhVE�P�Km>AE$pC@CLbhuÂe@CBªG'KQE$BDG'@CP�HiGJE~H�`$KVLA>A@òGJ@RKVL�HMp¡XAF'KMO�HMOA@RpC@RG_^QPQEÔH ¾B'NbF'E ° � ô ± ó )KVL�H�XbF'KVO�HiOA@CpR@RG_^�BDX�HM`$Et( *u,�q�W�E$F'Ed, U à deSAE]FDE¾Ã�@RB�G'SAE�\MK¦`]HMOANApCHMFD^Mq)ä_LGJSbEgG'F'@RhVFJHMP<PQK¦>AE$p ° �|X \ ± X \ a 361 X \ a / ñs�( U , *-,�qä_L;G'SAE PåH¥Îb@RP�NAP E]LyGJFDKVXy^ùacFJHMPQE$dðKVFDY¡s~H BDE$G3KMa _ FDEÔHMp ¾ \iHMpRNAE]> acE]HiGJNAFDEõacNALA`$G'@CKVLbB] $ /H1657575�1 $"d a LAE$E]>»G'K�OÊEg>AE���LAE]>»KVLp(+*-,�q�W#K¥dðE$\ME]F$sÊKVLbpR^�Ob@CL�HMFu^åacE]HiGJNAFDE�acNALA`$G'@CKVLbB

b U^] $'&�Þ �µ( *-,O1� ] x]1Ô¸¤a 1 � U ¸g1 ª6ª6ª 1�_<aHMFDEº`$KVLABD@C>AE$F'E]>3@CL!pCHMLAhVN�HihVElPQK¦>AE$pC@RLAh�acKVF1`$KVLy\VE]Lb@CE]Lb`]EMq á

kg =1

¥¦ § ¥¦ §A k

kg =0

k−A

¨ª© «"¬$­¯®±°¡²´³�µ1¶¸·$©´¹;º"­I»½¼�®�º¿¾À¬$­�® $'&�Á º"­I¾À©Â¾À© Ã"¹$ÄÆÅ�ÇÉÈ�²Ê�º"Ë�Ì<·$©´¹;º"­I»Í¼�®�º¿¾À¬$­�®ÏÎ"Ð{¼�Ã�­ �,Ñ ³�Ò�Ó�Ó�ÓTÒ _ Ò Á º"­I¾À©Â¾À© Ã"¹$ÄÔ¾ÀÌ�®OÕ�Ã�Ö½º¤© ¹×ÅØÇÙÈE© ¹Ú¾ÀÃm¾kÛ�Ãį®&¾ÀÄ ­ Ð{º"¹�ÕÙÜ[ÅEÇmÈ Ý;Þ ­ Фµª¾ÀÌ�Ã�į®@ß ó Ò ô$à�á ÅtǽÈV¼�Ã�­�ÛÆÌ$© Ë�ÌmΤÐ�Ü ó Ò ô Ý�© Ä�º"Ë&¾À©´â"®�º"¹$Õã¾ÀÌ$Ã�Ä�®Ô�äS��.)%,�RQ�����M0��#"6- �!S �Q�1-%&!"%2�����E����#��-!4�����2����+�����+� ;1-!��5�� ��"�*%,�-+���1-1-�,%2���$#"%&�'����7'IåÍ :G%,�,�k��.-.-!� /���36-�$G�#��³�46-���'�� ?#�6- /�* NÏ /�$#���!� /��NÏ��!�2���-+'����+' ?Q��5.5 ��2�%,�R���-<��� ��F�- ��F# �46���15#" �!4��7

Page 30: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

°"æ¼�Ã�­ÛÆÌ$©´Ë�Ìɩ¾Ʃ Ä�¹$ä¾�Ü�¨ª©´«�¬$­¯® °¡²´³�Ýèç$Ã�­�ÖOÃ�­¯®{¼�Ã"­¯Öãº"é é»�ç

Î"Ð"Ü ó Ò ô Ý ªÑ ΤÐ�Ü ó Ò ô ¹`­ ÐlÝ Ñ VX Y ³ ß ó Ò ô�à�á ­ Ð"Òæ Ã"¾¯Ì$®l­IÛÆ© Ä¯®¤Ò Ü�°ê²�ë�ÝÛÆÌ$®Z­¯® ó º"¹$Õ ô º¤­¯®�⤺"­¯© º"·$é ®ZÄ�º"¹$Õ ­ Ð�Ëlº"¹e·ì®±­¯®Z«Úº"­�Õ$®lÕɺ"Äƺ@Ëlá® Í Ël©´®l¹Ú¾�²¨;Ã�­�© ¹$ÄI¾�º"¹$ËZ®"ç�¼�Ã�­pÛ�Ã�­¯Õ$Ä ¡ Ò�í�Ò � á à 硬$¹$©´«�­Àº¤ÖÉç�·�© «�­¯º"Ö/º"¹$Õ@¾À­�© «�­¯º"Öî¼�®lº¤¾À¬�­¯®Æ¼�¬$¹$ËZ¾¯© Ã�¹�ĺ"­�® Õ�®Zï;¹$®ZÕÍ­�®lÄ Á ®lË&¾À©Ââ�®lé»ðº"Ä

Ρñ&Ü ó Ò ô ¹ � Ý Ñ VX Y ³ ô Ñ � Òæ Ã"¾¯Ì$®l­IÛÆ© Ä¯®¤Ò Ü�°ê²�ò�ÝΤó�Ü ó Ò ô ¹ í�Ò � Ý Ñ VX Y ³ ó Ñ Ó�Ó�ÓÀí{º¤¹$Õ ô Ñ � Òæ Ã"¾¯Ì$®l­IÛÆ© Ä�®�Òº"¹$Õ

Τô�Ü ó Ò ô ¹ ¡ Ò�í�Ò � Ý Ñ VX Y ³ ó Ñ Ó�Ó�Ó ¡ Ò�í{º¤¹$Õ ô Ñ � Òæ Ã"¾¯Ì$®l­IÛÆ© Ä�® ª¶õâ�®ZËZ¾¯Ã�­ö Ñ Ü ¡ ñèÒ ª�ª�ª Ò ¡ d Ý�© Ä�Ë�Ì$Ã�į®Z¹i¾ÀÃÏ·�®>¾¯Ì$® ǵû�ʵ«�©�Ç ©�q4ýP©$j�ǵû�ÇYŵÈËö@÷ ¼�Ã�­�¾¯Ì$®lÄ�®Ô¼�®�º¤¾¯¬$­¯®ZÄ·;º"Ä�®lÕÉÃ�¹i¾ÀÌ$®±Ã�·$Ä�®l­Iâ�®lÕÍÄÀº"Ö Á é ®ZÄ ß ó ñèÒ ô ñ à 紲²²´ç ß ó º Ò ô º à ²1ø�» Á © Ëlº"é é»�ç ¡ Ð ÑEù£ú�ûèüþý ÿXü������ |º ²ø�Ì$®eį®Z¾OÃ"¼>¼�®�º¤¾¯¬$­¯®ZÄ b º"¹$Õ ¾ÀÌ$®Z© ­Ï¾�º¤­¯«�®&¾@®�� Á ®ZËZ¾Àº¤¾À©´Ã�¹$ÄOö�Õ$®&ï;¹$®Éº,é © ¹�®�º"­�¼Cº¤Öã©´é´»ÙÃ"¼Á ­�Ã�·;º"·$©´é ©Â¾k»½Õ$©´Ä�¾¯­¯© ·�¬�¾À©´Ã�¹$Ä\ Ñ ] ° µ ° ñ Î"Ð ò Ñ ¡ Ð"Ò q� Ñ ³"Ò ªbª�ª Ò _<a Ò Ü[°ê²Â³�æÚÝ

ÛÆÌ$®Z­¯® ° ñ ΤРò ©´Ä¾ÀÌ$® ®�� Á ®lË&¾�º¤¾¯© Ã�¹eÃ"¼ªÎ¤Ð"Ü ó Ò ô ¹`­ ÐlÝ�ÛÆ©´¾¯Ìe­�®lÄ Á ®ZËZ¾Ô¾¯Ã�¾ÀÌ$® Õ$© ÄI¾À­�© ·$¬�¾¯© Ã�¹ ° Ü ó Ò ô Ý&çº"Ä° ñ Î"Ð ò Ñ û� o ý ÿ���� ° Ü ó Ò ô Ý Ó�Î"Ð�Ü ó Ò ô ¹`­ ÐlÝ ª Ü[°ê²Â³�³�Ý

>ä¾À®Ô¾¯Ì;º¤¾±Ü�°ê²Â³�æÚÝ�Ì$º"Ä�¾ÀÌ�®{ÄÀº"ÖO®Ô¼�Ã�­�Ötº"ıÜ[°¡²´³�Ýè²1ø�Ì$®{Ã�¹�é´»OÕ$©��ì®l­�®l¹$ËZ®�© Ä�¾ÀÌ;º¤¾�Î"Ð>© ¹×Ü�°ê²Â³�Ý�©´Äº�­¯®lº"é��[â"º¤é ¬$®ZÕm¼�¬$¹$ËZ¾¯© Ã�¹iÛÆÌ$©´é ®�©Â¾Æ·ì®ZËlÃ�ÖO®lÄ º�·$© ¹$º"­�»½Ã�¹$®±© ¹RÜ[°¡²´³�æ�Ý&²����� � ��� �Q�1-%,!�%2������ ��51= /��#4�$#�%,���k7

Page 31: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

°ê³� ©Ââ�®Z¹mį¬$Ë�Ìðº Ëlé º"įÄ�\îä¼ Á ­¯Ã�·$º"·$© é´©´¾k»�Õ$© ÄI¾À­¯©´·$¬�¾¯© Ã�¹$ÄZçÚÛ�® Ûº"¹Ú¾¾¯Ã�ï;¹�Õ½¾ÀÌ$®>Õ$© ÄI¾À­�© ·$¬�¾¯© Ã�¹�gf Ü ó Ò ô ÝO© ¹�\ ¾ÀÌ$º¤¾mÖãº��ê© ÖO©��Z®lÄ@¾ÀÌ$® ®Z¹Ú¾À­¯Ã Á » �vÜ � Ý&²! ¡© ¹$ËZ®ÍÛ�®,Ì$º�â"® įÌ�Ã�Ûƹ`©´¹" ê®lË&¾À©´Ã�¹°ê²Â³�²�#O¾ÀÌ$º¤¾Ô¾¯Ì$®�Öãº��ê© ÖϬ�Ö ®l¹Ú¾À­�à Á » Ä�Ã�é ¬�¾¯© Ã�¹eÌ;º"Ä ¾ÀÌ$®�®�� Á Ã�¹$®l¹Ú¾¯© º"飼�Ã�­¯ÖeçgÛ�®�ËlÃ�¹$Ä�© Õ$®Z­Ô¾ÀÌ�®º"é¾À®l­�¹;º¤¾¯©´â�®�ËZé º"Ä�Äs 伪®$� Á Ã�¹$®Z¹Ú¾À© º¤éKÖãáÕ$®lé´Ä&%ÙÜ ó Ò ô Ý�Õ$®&ï;¹$®lÕÉÃ�â�®l­ b º"Äs Ñ ] %�µ'%ÙÜ ó Ò ô Ý Ñ ³( ¦ y z|[}') ¥ |+*X|-, û�ý ÿ$. � |+/ a Ü[°ê²Â³�°�Ý

Ã�­�©´¹ð¾¯Ì$®±Ä¯©´Ö Á é´®l­¹�Ã"¾�º¤¾¯© Ã�¹iä¼10Æ© ÄI¾�º"ÕRÜI³�ò�ò'2�Ýs Ñ43 % µ'%ÙÜ65£Ò�7$Ý Ñ   Ü65£Ò�7$Ý( 8 Ò Ü[°ê²Â³9#ÚÝ

ÛÆÌ$®Z­¯®: Ü65£Ò�7$Ý Ñ d;Ð-<ìñ>= *X|�, û�ý ÿ$. � |?/Ð Ò ( Ñ @û�9A ý ÿ$��� : Ü65£Ò�7$ÝèÒ Ü[°ê²Â³B�Ý

º"¹$Õð¾ÀÌ�® =DC Äƺ¤­¯®±¹$Ã�¹$¹�®l«Úº¤¾¯©´â"® ­�®�º"éK¹�¬$Ö�·ì®Z­¯Äl²DE ®l­¯®GF;Ð Ñ é ¹8Ü = Ð�Ýè²Hk¹�é º"¹$«�¬;º¤«�®1ÖãáÕ$®Zé © ¹�«$ç�Û�®�º"­�®�ÖOÃ�­¯®�©´¹�¾¯®l­�®lÄ�¾¯®lÕ�© ¹±¾ÀÌ$®�ËlÃ"¹$Õ$©´¾¯© Ã�¹$º"é Á ­�Ã�·;º"·$©´é ©Â¾k»I%ÙÜJ7LK 5ìݾÀÌ$º"¹É©´¹M%ÙÜN5£Ò�7�Ý�ÛÆÌ$®Z­¯®%ÙÜJ7LK 5ìÝ Ñ ³( ÜN5ìÝPO;Ð-<ìñRQS |�T *X|�, û�ý ÿ$. � |?/ Ò ( ÜN5ìÝ ÑU@ ÿ$��� O;Ð-<ìñRQS |�T *X|�, û�ý ÿ$. � |+/�V Ü[°ê²Â³XW�Ý

� ©Ââ�®Z¹Í¾ÀÌ$® į®&¾{Ã"¼ª¼�®�º¤¾¯¬$­¯® ¼�¬$¹$ËZ¾¯© Ã�¹�ÄZY º"¹$ÕɾÀÌ$®Z© ­Æ¾�º"­�«�®Z¾>®�� Á ®lËZ¾Àº¤¾À©´Ã�¹$Ä>ö8ç Á º"­Àº"ÖO®Z¾¯®l­�Ä= ÜCÃ"­DFìݪº¤­¯®ÆËlÃ�Ö Á ¬�¾¯®lÕ@¬$Ä�© ¹$«±®l©Â¾ÀÌ$®Z­ � H+ ÏÃ�­[H?H+ ì²�ø�Ì$® º"­I¾�Ã"¼ìÖ½º��ê©´ÖϬ$Ö^®l¹Ú¾À­�à Á »�é º"¹�«�¬;º"«�®ÖOÃêÕ$®Zé ©´¹$«±© Ä�© ¹½Ë�Ì�ÃêÃ�Ä�© ¹$« ¾ÀÌ$®>ÖãÃ"Ä�¾]\�¬$į®&¼�¬$é�^ ¼�®�º¤¾¯¬$­¯®Æ¼�¬$¹$Ë&¾À©´Ã�¹$ĺ¤¹$Õmį®&¾¯¾¯© ¹$« Á ­¯Ã Á ®l­�¾�º¤­¯«�®&¾®�� Á ®lË&¾�º¤¾¯© Ã�¹$Ä�¼�Ã�­¾¯Ì$®lÖe²_M`-a bdc egfihkj lnm�oqp rtsnu�mvnucxw h y hzf{uj snj e|c~}[�[��l~�� �Du�wq�[hkj y ��vxo�mHk¹�¾¯Ì$© Ä£Ä¯®ZËZ¾¯© Ã�¹8ç�Û�®�Ä�Ì$Ã�ÛvÌ$Ã�ÛG¾Àà ·$¬$©´é Õ º"¹k�ÍÊ é º¤¹$«�¬;º"«"®1ÖãáÕ$®lé"·�» ºÆËlÃ"¹$Ël­�®Z¾À®�®���º"Ö Á é´®Ã"¼$ºÆ¾¯­¯© «"­Àº"ÖVÖOáÕ$®lé�²£¨gÃ"­ ºÆ¾À­�© Á é´® ÜJ�����¡ó�Ò������;ñ�Ò����þÝ&ç�¾ÀÌ$®�ÖOÃêÕ$®ZéÚ®lÄI¾À© Ö㺤¾¯© ¹$« � ÜN����K �����¡ólÒ������;ñIÝįÌ�Ã�¬$é ÕeÄÀº¿¾À© ÄI¼þ»m¾ÀÌ�® ¼�Ã�é´é Ã�ÛÆ© ¹�«Ï¬$¹$©´«�­Àº"Öeç$·$©´«�­Àº¤Ö º"¹$Õe¾À­�© «�­¯º"ÖEËZÃ�¹$ÄI¾À­Àº¤© ¹Ú¾ÀÄÆÛÆÌ$© Ë�ÌeÛ�® Ëlà Á »

Page 32: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

°�°¼�­¯Ã"Ö4ÜI³"²�B�Ý��&ÜX³�²���Ý&µ@� ü��X�Iý � ü�� ) � ÜJ���?K �����;ñÀÒ������¡óèÝªÓ � ÜJ�����¡ó�Ò������;ñ�Ý Ñ ��� ���������� :��'������� ÎM� � � � � Ò Ü[°ê²Â³9�ÚÝ

@� ü��9� � ÜJ���?K �����¡ó�Ò������ �þÝªÓ � ÜJ�����¡ó�Ò������;ñ�Ý Ñ ��� �����;ñ&Ò����������� :��'������� ÎM� � � � � Ò Ü[°ê²Â³X2�Ý� ÜJ���?K �����¡óZÒ������;ñ�ÝªÓ � ÜJ�����¡ó�Ò������;ñ�Ý Ñ ��� �����¡ó�Ò������;ñèÒ����������� :��'������� ÎM� � � � � V Ü[°ê²Â³�ëÚÝ¡R® Õ�®Zï;¹$®�º�·$© ¹$º"­�»ã¼�¬$¹$ËZ¾¯© Ã�¹Î�ñZÜJ���þÝ VÑ ÎTÜN5£Ò�7£¢���� Ý Ñ ¤¥§¦ ³ 7 Ñ ���~Òæ Ã"¾¯Ì$®l­IÛÆ© Ä�® Ü[°ê²Â³�òÚÝ

ËlÃ"­¯­¯®ZÄ Á Ã�¹$Õ$©´¹$«{¾ÀÃ>¾ÀÌ$®�ï$­¯Ä�¾ÆÜC¬$¹$©´«�­Àº¤ÖmÝKËlÃ�¹�Ä�¾À­¯º"© ¹Ú¾l²ªø�Ì$®�®$� Á ®lË&¾�º¤¾¯© Ã�¹�ä¼;¾ÀÌ$©´Ä ¼�®�º¿¾À¬$­�®¬$¹$Õ$®Z­º�ÖãáÕ$®Zé � ç� � Î�ñ¨� Ñ @© û�ý ÿ�ª�« ÿ < � ü ÎTÜN5£Ò�7£¢���� Ý � ÜJ7LK 5ìÝ � ÜN5ìÝ Ñ @� ü��X�Iý � ü�� ) � ÜJ���?K �����¡ólÒ������;ñIÝ � ÜJ�����¡ó�Ò������;ñ�Ý© Ä±©´Õ$®l¹Ú¾À©´Ë�º"ép¾¯Ãe¾¯Ì$®@é ®&¼þ¾�Ì$º"¹$Õ<Ä�© Õ$®@Ã"¼�Ü[°ê²Â³9�ÚÝè²½¨ © ¹$Õ$©´¹$«eºeÖOáÕ$®lépįº¤¾À©´Ä�¼þ»¡© ¹�«e¾¯Ì$®ã¬�¹$© «�­¯º"ÖËlÃ"¹$Ä�¾¯­Àº"©´¹�¾½Ü�°ê²´³�ÚÝ{© Ä�®�¬�¬$©Â⤺"é ®Z¹�¾±¾¯Ãeï;¹�Õ$© ¹$«ÉºðÖãáÕ$®lé � ¬$¹$Õ�®l­±ÛÆÌ$© Ë�Ì×¾ÀÌ$®O®�� Á ®lË&¾�º¤¾¯© Ã�¹ÙÃ"¼¾ÀÌ�®±¼�®lº¤¾À¬�­¯®�¼�¬$¹$Ë&¾À© Ã"¹ðÎ�ñZÜN����Ý�ÄÀº¿¾À© ÄIï;®lÄ@© û�ý ÿ�ª�« ÿ < � ü ÎTÜN5£Ò�7£¢���� Ý � ÜN7­K 5ìÝ � Ü65ìÝ Ñ ��� ���������� :��'������� ÎM� � � � � V Ü[°ê²�°"æÚÝ ê©´Öã©´é º"­�é´»�Û�® Ëlº"¹eÕ$®Zï;¹�® ¾¯Ì$®±·$© «�­¯º"Ö ¼�®�º¤¾¯¬$­¯®�¼�¬$¹$Ë&¾À©´Ã�¹

Τó�ÜJ�����;ñèÒ�����Ý VÑ Î8Ü65£Ò�7£¢������;ñ¯Ò�����Ý Ñ ¤¥§¦ ³ 7 Ñ ��� º"¹$Õ�5 Ñ|® �����;ñèÒæ Ã"¾ÀÌ�®l­�ÛÆ©´Ä¯® Ü[°ê²�°ê³�ÝËlÃ"­¯­¯®ZÄ Á Ã�¹$Õ$©´¹$«m¾ÀÃã¾ÀÌ$®Ï·�© «�­¯º"Ö ËlÃ�¹$ÄI¾À­¯º"© ¹Ú¾@Ü�°ê²Â³X2�Ý&ç�ÛÆÌ$®l­�® ® Öã®lº"¹$Ä{º¤¹�»ÉÛ�Ã"­¯Õ,Ä�¾¯­¯©´¹$«$ç8º¤¹$Õ¾ÀÌ�®±¾¯­¯©´«�­Àº"Ö ¼�®�º¿¾À¬$­�®±¼�¬�¹$ËZ¾¯© Ã�¹Î"ô�ÜN�����¡ó�Ò������;ñèÒ���� Ý VÑ ÎTÜN5£Ò�7£¢������¡óZÒ������;ñ�Ò�����Ý Ñ ¤¥§¦ ³ 7 Ñ ��� º"¹$ÕM5 Ñ!® �����¡ó�Ò������;ñ�Òæ Ã"¾ÀÌ$®Z­�ÛÆ©´Ä¯® Ü[°ê²�°�°�Ý

Page 33: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

°R#ËlÃ"­¯­¯®ZÄ Á Ã�¹$Õ$©´¹$«R¾¯ÃR¾¯Ì$®É¾¯­¯© «"­Àº"Ö ËZÃ�¹$ÄI¾À­Àº¤© ¹Ú¾,Ü�°ê²Â³�ëÚÝ&²*ø�Ì�®ÍÖOÃêÕ$®ZéÆÄÀº¤¾¯© Ä�¼þ»¡©´¹$«Ù¾¯Ì$®x &�k«�­¯º"ÖËlÃ"¹$Ä�¾¯­Àº"©´¹�¾¯Ä Ü�°ê²Â³9�Úݨ�èÜ[°ê²Â³�ëÚÝ�©´Ä�¾ÀÌ$®eÖãáÕ$®Zé�¬$¹$Õ$®Z­OÛÆÌ$©´Ë�Ì�¾¯Ì$®É®$� Á ®ZËZ¾�º¿¾À© Ã"¹$Äãä¼{¾ÀÌ$®ð¼�®�º¿¾À¬$­�®¼�¬$¹$Ë&¾À©´Ã�¹$ÄOÜ[°¡²´³�ò�Ý&ç�Ü�°ê² °¡³�ÝÔº"¹$Õ�Ü�°ê² °"°�Ý>®�¬�¬;º¤ép¾ÀÌ$®Z© ­{®ZÖ Á ©´­¯©´Ë�º"é ®�� Á ®lËZ¾Àº¤¾À©´Ã�¹$ÄZ²Ï¶ÔËZËlÃ�­�Õ$© ¹$«m¾¯Ã¾ÀÌ�® ËZÃ�¹$ËZé ¬$Ä�© Ã�¹ð© ¹{ ê®ZËZ¾¯© Ã�¹É°ê²�°êç$¾ÀÌ�® ÖOáÕ$®léìÌ;º"Ä�¾ÀÌ$®±®$� Á Ã�¹$®Z¹Ú¾À© º¤é8¼�Ã�­¯Ö ä¼�Ü�°ê²´³9W�Ý&²Ê[¬¡¬$º¤¾À©´Ã�¹cÜ�°ê²Â³XW�ݽ© ¹Úâ"Ã�é´â"®lÄ{¯ ¼Cº"ËZ¾¯Ã�­¯Äi¼�Ã�­i®lº"Ë�ÌõËZÃ�¹$Õ$©Â¾À©´Ã�¹;º"é Á ­¯Ã�·;º¤·$© é´©´¾k»�²°E Ã�Û�®&â�®l­Zç«�©Ââ�®l¹mº"¹Ú»±# ¾À¬ Á é´®²�����¡ó�Ò������;ñèÒ����~ç�¾ÀÌ$® ¾À­¯©´«�­Àº¤Ö/ÖãáÕ$®légÌ;º¤Äº¤¾�ÖãÃ�ÄI¾�¾¯Ì$­¯®Z®>¼�®lº¤¾À¬$­�®lÄ�Î�ñZÜN����Ý&çΤó�ÜJ�����;ñ�Ò�����ÝTº¤¹$Õ�Î"ô�ÜN�����¡ó�Ò������;ñèÒ�����Ýìº"ËZ¾¯©´â�®1Ä�© ÖϬ�é´¾�º¤¹$®lÃ�¬�į鴻 ¼�Ã�­Kº«"©´â�®Z¹³ <¾À¬ Á é´® ÜJ�����¡ólÒ������;ñ�Ò�����Ý&ç¾ÀÌ�®l­¯®&¼�Ã�­¯® � ÜJ����K �����¡ó�Ò������;ñIÝ Ñ = * ) , � ü /� ü Ó = * � , � ü�� ) ý � ü /� ü�� ) ý � ü Ó = *¨´?, � ü��9��ý � ü�� ) ý � ü /� ü��X��ý � ü�� ) ý � ü( ÜJ�����¡ó�Ò������;ñ�Ý Ò Ü[°ê²�°R#ÚÝÛÆÌ$®Z­¯® ( ÜJ�����¡ólÒ������;ñ�Ý Ñ @� ü��µ = * ) , � ü /� ü Ó = * � , � ü�� ) ý � ü /� ü�� ) ý � ü Ó = *¨´?, � ü��9��ý � ü�� ) ý � ü /� ü��9��ý � ü�� ) ý � ü V >ä¾À®±¾ÀÌ;º¤¾ Û�®Ï¬$į®�Ëlá®�¶OËl©´®l¹Ú¾ÀIJ���~ç£�����;ñèÒ����ªº"¹$Õ{�����¡ó�Ò������;ñèÒ����ªº"Ä ¾¯Ì$®�Ä�¬$·$Ä�Ël­¯© Á ¾ÀÄ ¼�Ã�­ =·C Äį©´¹$Ël®�¾¯Ì$®�â"º¤é ¬$®�Ã"¼ =·C Ä º"ËZ¾¯¬;º"é´é´»ãÕ$® Á ®l¹$Õ�Ä>Ã�¹ð¾ÀÌ�®lį® Ëlá®�¶OËZ© ®l¹Ú¾¯Äl² ê¬$·$ÄI¾À©Â¾À¬�¾¯© ¹$« º"é´éIF Ñ é ¹KÜ = Ý�¼�Ã�­ � Ñ ³"Òè°�º"¹$Õ{#G© ¹¸Ü�°ê² °�#ÚÝ&ç�Û�®,Ã�·�¾�º¤© ¹¸ÜX³�²¸2"Ý&²¹ >Ã�ÛÛ�®mÌ;º�â�®iº¤¹$Ä�Û�®l­�®lÕv¾ÀÌ$®½­¯®lÖãº"©´¹$© ¹$«�¬�¬$®ZÄ�¾À©´Ã�¹v© ¹º ê®lË&¾À©´Ã�¹ ³�²»B͹;º¤Öã®Zé´»�çI\IÛÆÌÚ»¼�ÉÊ^ÖOÃêÕ�®lé ÄÌ;º�â�®>¾ÀÌ$®>®�� Á Ã"¹$®l¹Ú¾À© º"ég¼�Ã�­¯Öeç�Ì$Ã�Û ¾¯Ã�Õ$®&ï;¹$®Ô¼�®lº¤¾À¬�­¯®>¼�¬�¹$ËZ¾¯© Ã�¹$Ä�º"¹$ÕãÌ$Ã�Û ¾¯Ã�Ã�·ê¾�º"©´¹ã¼�®�º¿¾À¬$­�®Á º"­¯º"ÖO®Z¾À®Z­¯Ä?^$²_M`+½ ¾MoIhG}1sn�[o�¿P�ÁÀ{y hzf{uj snj e!c~}1�Â��l~�dúh]cxw�sxhGw�oÄy ��v{ÅoIm¿¨;®�º¤¾¯¬$­¯®ZÄ Ã¤¼êÖãº��ê© Ö�¬$Ö`®l¹Ú¾À­�à Á »�ÖãáÕ$®Zé Ä8Ëlº"¹±ËlÃ�ÖO®ª¼�­¯Ã"ÖVº"¹Ú»IÆ�©´¹$Õ$ÄK© ¹ê¼�Ã�­¯Ö㺤¾À©´Ã�¹ÔÄ�Ã�¬$­�Ël®lÄ·�®lį©´Õ$®lÄI Ç�k«"­Àº"ÖOÄ�ÛÆÌ$© Ë�Ì Ì$º�â"®Ï·�®l®l¹,Ä�Ì$Ã�Ûƹ,© ¹e¾ÀÌ$® Á ­¯®&âê©´Ã�¬$Ä>į®lË&¾À©´Ã�¹8²ÈHk¹Í¾ÀÌ$©´Ä>Ä�®lË&¾À© Ã"¹8çìÛ�®Ä�¾¯¬$Õ�»ðÄ�®Zâ�®Z­Àº"éLÆ�© ¹�Õ$Ä�Ã"¼ ¼�®�º¤¾¯¬$­¯®�¼�¬$¹$Ë&¾À©´Ã�¹$Ä�¬$Ä�®lÕe© ¹ðé º"¹�«�¬;º"«�®ÔÖãáÕ$®lé´Ä© ¹i¾¯Ì$© Ä�Õ$©´Ä¯Ä�®l­�¾Àº¤¾À©´Ã�¹8²¶ÔËZËlÃ�­�Õ$© ¹$«�¾¯ÃOÕ�®Zï;¹$©Â¾À©´Ã�¹RÜ[°ê²�ëÚÝ&çê¾ÀÌ$®{¼�®lº¤¾À¬$­�®�¼�¬$¹$ËZ¾¯© Ã�¹iΤÐ�Ü65£Ò�7£¢�ÉÔÐlÝ�© Ä�©´Õ$®l¹Ú¾À©Âï;®lÕð·Ú»i¾ÀÌ�®Ä¯¬�·$į®&¾GÉ>Ð�º"¹$Õ ¾¯Ì�¬$Ä{¾ÀÌ$®�Ä�¬$·$Ä�Ël­¯© Á ¾ � Öãº�»É·�®�Ã�Öã©Â¾¯¾¯®lÕÉÛƩ¾ÀÌ$Ã"¬�¾�Ë�º¤¬$į©´¹$«ðº"¹Ú» ËZÃ�¹�¼�¬$Ä�© Ã�¹8²Êpâ�®Z¹Ï¾ÀÌ$Ã�¬�«�Ì]ÉÔÐ�ËlÃ"¬$é ÕÏ·�®º¤¹�» Ä�¬$·$į®&¾1Ã"¼ìÅ*Ç>È*©´¹ Á ­�© ¹$ËZ© Á é´®"ç�Û�®�Ë�º"¹�º¤Ä¯Ä¯¬�Öã®�©´¾ ËlÃ�¹Ú¾Àº"© ¹$ĪºÄ¯¬�·$į®&¾pÃ"¼;ÅMº"¹$Õ�Ã�¹$é´»{Ã�¹$®�®lé ®ZÖã®Z¹Ú¾ª©´¹ È © ¹ é º"¹$«"¬;º"«�®1ÖOÃêÕ�®lé ©´¹$«>Ê8¼�Ã�­£¾ÀÌ�®�įºRÆ"®�Ã"¼;Ä�© Ö Á é ©´Ël©´¾k»"²Ë+Ì�Í�Î+Ï�Ð�ÑJÍÂÏÓÒ¸Ï$ÔXÕ�Ð�Ï$Õ�Í×Ö�Ø9Ù9Í?Ò'Ú�Ñ�Ð�ÑJÍ�ÙÈÛ�Ø�ÜXÝÞÍ�Ù9ڸΨÛ�ÛÞß�Í[ÜXÝÞØ�Ì�Ï$Ì�Ú�Ò�Ú»ÛNà&Ø�áâÏÓãäØ�Ý�ÙÇÕ�Ú�å�Í+Ô²ÛÞßXÍÂÎ+Ø�Ô�ÛÞÍ+��Û

Page 34: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

°�B¶cÖO®�º"¹$©´¹$«"¼�¬$é ËlÃ"¹$Ä�¾¯­Àº"©´¹�¾{© ¹×º½Öãº��ê© ÖϬ�Ö ®Z¹Ú¾À­¯Ã Á »ÍÖãáÕ$®ZéªÄ¯Ì�Ã�¬$é Õ,­�®�æ;®ZËZ¾�¾¯Ì$®ÏÕ$® Á ®Z¹ç�Õ$®Z¹$Ël©´®lÄ ·ì®&¾kÛ�®Z®l¹ÏÌ$©´Ä�¾¯Ã�­¯©´®lÄ£º"¹$Õ±¼�¬�¾¯¬$­¯®�Û�Ã"­¯Õ$Ä Ã�·�¾Àº"© ¹$®ZÕ�¼�­¯Ã�ÖVÄ�Ã�ÖO®�Ä�Ã�¬$­�Ël®lÄ Ã"¼�© ¹�¼�Ã�­�Ö½º¿¾À© Ã"¹8²Hk¹,Ã�­�Õ$®l­Ô¾¯ÃiÃ�­¯«�º"¹$©��Z®�¾¯Ì$®�¼�®�º¿¾À¬$­�®Ïį®&¾ Á ­¯Ã Á ®l­�é´»"çìÛ�®�Ë�º¤¾¯®l«�Ã�­�©��Z®�¼�®�º¤¾¯¬$­¯®�¼�¬$¹$ËZ¾¯© Ã�¹�Ä{·Ú»Í¾ÀÌ�®© ¹ê¼�Ã�­¯Ö㺤¾À©´Ã�¹½Ä�Ã�¬$­�Ël®±¼�­¯Ã�ÖtÛÆÌ$© Ë�Ìð¾ÀÌ$®Zį®±¼�®�º¤¾¯¬$­¯®ZÄ>ËZÃ�ÖO®±º"¹$Õɺ"ËlËZÃ�­¯Õ$©´¹$«�¾ÀÃ�¾ÀÌ�®l© ­�Ã"­¯Õ$®Z­l²

è�éJê²é?ë ìIíLîðï�ñIò�íôóõîðïâíLöD÷·òùø�ú�îðïâø+÷·ûýü¼þ ÿ û � ÷·ò��°îðïâø+÷·û��È÷ÓñIò���í��� ���� ö���� �������������� ����� � ��!¡R®Ï¬$į®�¾ÀÌ$®�ËlÃ�é´é Ã¡Ë�º¤¾¯© Ã�¹ðÕ$® Á ®Z¹$Õ$®l¹�Ël© ®ZÄlçK©�²�®¤²´ç�¾ÀÌ$®�Õ$® Á ®l¹$Õ�®l¹$ËZ© ®lÄ�ä¼1¾ÀÌ$®ÏËZ¬$­¯­�®l¹Ú¾{Û�Ã�­¯Õ׺¤¹$Õį®&â�®Z­Àº"é Á ­�®lËl®ZÕ$© ¹�« Û�Ã�­¯Õ�Ä�©´¹@º"é éêÃ�¬$­D�ÍÊRÖãáÕ$®lé´Äp·�®lË�º¤¬$į®Æ¾ÀÌ$®&»@º"­�®�­¯®lé´© º"·�é ®º¤¹$ÕãÌ$º�â"®Æ·ì®Z®l¹Ä¯Ì�Ã�Ûƹv¾¯Ã,·ì®i®��T®ZËZ¾À©Ââ�®i©´¹vº"é éDÆ�© ¹$Õ�Ä�Ã"¼Æé º"¹�«�¬;º"«�®ãÖãáÕ$®Zé Äl²nHk¹v¾¯Ì$© Ä�Õ$© Ä�į®l­I¾�º¤¾¯© Ã�¹TçpÛ�®i¬$Ä�®���p¾¯Ãi­¯® Á ­¯®lÄ�®l¹Ú¾±¾ÀÌ$®�ËZ¬$­¯­�®l¹Ú¾�Û�Ã�­¯ÕÙº"¹$Õn� ���;ñ���#"%$ìñ VÑ �����#"%$ìñèÒ�Ó�Ó�ÓTÒ������;ñƼ�Ã�­� &��³ Á ­�®lËZ®lÕ$©´¹$«Û�Ã�­¯Õ$ÄZ²�ø�Ì�® ËZÃ�é é´ÃêËlº¤¾À©´Ã�¹M &�k«�­¯º"Öt¼�®lº¤¾À¬�­¯®lÄ Ì;º�â�®±¾ÀÌ�®±¼�Ã"­¯Ö ä¼Î8ÜN�����#"%$ìñ�Ò�Ó�Ó�Ó8Ò������;ñ�Ò����þÝ VÑ ÎTÜ65£Ò�7�¢������#"%$ìñ¯Ò�Ó�Ó�Ó8Ò������;ñèÒ�����Ý

Ñ ¤¥ ¦ ³ 5Í®l¹$ÕðÛÆ©´¾¯Ìi¾ÀÌ$®±Ä¯¬ç¶Á�i� � ü�� )���#"%$ìñ Ò>º"¹$Õ�7 Ñ ���[Òæ & �(' Q : � �*) Q V+ �� � �,�������#�-� �#�-� � �#!ø�Ì/.10ÀÃ32�4 Ë1576-0ÀÌ/. Õ/498�Ë;:/8(8<4=53> � ��8(0<?<53>�@�é=A�4=> æ�:/.B>$Ë;.B8C0¯Ì/.D:/8<.D576%0¯Ì/.±Ë;:/?(?<.B>�0>ÛE57?¯Õi���GFEHI>�ÍÊ é9J7>/@3:/J7@3.�ÖK5êÕ/.Zé8ÖLJMAN:/8<.10ÀÌ�498O0P572/4 Ë�Õ/.B2Q.B>$Õ/.B>$ËBA7FEHR0P572/4 ËS6�.;JT0P:/?(.±Ì�J78U0ÀÌ/.V6�53?�ÖW576

ÎTÜ � �~Ò����þÝ VÑ ÎTÜ65£Ò�7�¢ � �[Ò����þÝ Ñ ¤¥§¦YX � ��4=8O0ÀÌ/.V0<532/4 ËV5T6×5ZJ7>$Õi7 Ñ ���[Òæ & �(' Q : � �G) Q Vø�Ì/.[8�Ì/53?\0?�kÌ/J7>$Õ]>�570^JT0<4953>ðÎTÜ � �[Ò�����ÝU498C:/8<.ZÕZ6�53?_0P532/4´Ë:�>/49@3?<J"Ö`6�.aJb0P:/?(.;8c4=>d0¯Ì/498 Õ/498(8<.B?(0^JX�0P4=53>eFfQg � ��ö � �M� �,�������#�-� �#�-� � �#!¡h.mÛ_4 é éi8¯Ì/5�Ûj49>lk�Ì�JT2�0P.B?±Wd0¯Ì/.,mQ.B>/.Zï�0n576C8(A�>o0^J"Ëp0P4 ËðÕ/.B2Q.B>$Õ/.B>$Ë;4=.;8K49>q4 ÖK2/?(5�â�4=>/@]0ÀÌ�.érJT>/@3:�[email protected]ÖK5¡Õ/.lés2�.;?(6�57?¯ÖLJ7>$Ë;.TFiøÛE5nÆ�4=>$Õ/8D576U8(A�>o0^J¤ËB0P4´Ë½Õ/.B2Q.B>$Õ/.B>$Ë;4=.;8nJ7?(.L.$��2�é953?(.lÕt4=>0ÀÌ�498�Õ/4=8<8<.B?(0PJT0P4=53>eF�ø�Ì�.@ï/?<8(0zÆ�4=>$Õu49>Úâ35�éÂâ3.B8D4=>v8(A�>o0^J"Ëp0P4´ËOÌ�.aJ"Õ,Ûi53?¯Õ/8 ' �����¡ó�Ò ' �����;ñGwxJT>$Õy+ã�ßXÚ¸Î�ßZß�Ï�å�ÍðÌ�Í?Í+ÔIÌXÝ�Ú�Í\z�àÈÚ�Ô�ÛÞÝ�ØÙXÐ�Î�Í�ÙÈÚ�ÔD{�ß�Ï$Ü9Û�Í+Ý�|[Ï$Ô�Ù²ã�Ú�Ò�Ò'Ì�ÍÂÙ9Ú¸Ñ�Î�Ð�Ñ�ÑJÍ�ÙZÚ�ÔIÙ9Í�Û�Ï$Ú�Ò Ú�Ô1{�ß�Ï$Ü9Û�Í+Ý-}

Page 35: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

~ W0ÀÌ�.�ËB:/?<?(.;>o0>Ûi53?�Õ ��� F�ø�Ì/.16�.aJT0<:/?<.V6�:/>�ËB0P4=53>eËaJ7>eÕ/.;2�.;>�Õ]53>�53>$é�A�53>/.±Ì/.;J"ÕÉÛi53?¯Õ ' �����;ñ53?Um�570ÀÌeÌ/.;J"ÕeÛi53?�Õ/8lç$Û_4�0ÀÌ,0ÀÌ/.V6�53?�ÖL8

Î8Ü ' �����;ñ�Ò����þÝ VÑ ÎTÜN5£Ò�7£¢ ' �����;ñ¯Ò�����ÝÑ ¤����¥

����¦ X ' �����;ñi498U0ÀÌ/.12/?(.lËB.lÕ/4=>/@ãÌ�.aJ"ÕðÛE57?¯Õ�49>M5ZJT>$Õ7 Ñ ���[Òæ & �(' Q : � �G) Q

J7>$ÕÎTÜ ' �����¡óZÒ ' �����;ñèÒ����þÝ VÑ Î8Ü65£Ò�7£¢ ' �����¡óZÒ ' �����;ñèÒ�����Ý

Ñ ¤����¥����¦ X ' �����¡ó�Ò ' �����;ñEJ7?<.V0¯Ì/.V0kÛE5K2/?<.ZË;.ZÕ/49>/@OÌ/.;J"ÕeÛi53?�Õ/8I4=>M5vJ7>$Õ7 Ñ ���[Òæ 570ÀÌ/.B?�Û_4=8<.

?<.B8<2�.lËp0P4´â7.lé�A3FHc>/5T0ÀÌ/.B?GÆ�49>�Õh576E8(A�>o0^J"Ëp0P4´ËãÕ/.B2Q.B>$Õ/.B>$ËBA ÜCÌ�J�â�49>�@dm�.;.B><ÖK.;>o0P4=53>/.lÕ�49>hk�Ì�JT2�0P.B? X ÝS4=8

0ÀÌ/JT0Vm�.B0kÛi.;.;>�8(A�>o0^J¤ËB0P4´Ë�>/53>ç��0P.B?¯ÖK49>�J"é�ÜÞ ø ÝÔérJ7m�.lé=8 � � ���¡ó�Ò � � ���;ñI576s0ÀÌ/.[2�?<.lËB.lÕ/4=>/@ðÌ/.aJ¤Õ/8J7>$Õ,0ÀÌ�. ËB:/?<?(.;>o0ÆÛE57?¯Õ ����ç$Û_4=0¯Ì�0ÀÌ/.±Ë;57?<?<.B8<2�53>$Õ/4=>/@n6�.aJT0<:/?<.V6�:/>$Ëp0P4=53>/8ÎTÜ � � ���;ñèÒ����þÝ VÑ ÎTÜN5£Ò�7�¢ � � ���;ñ�Ò�����ÝÑ ¤¥§¦eX � � ���;ñO4=8O0ÀÌ/.³ øR576�2/?<.ZË;.lÕ�49>/@OÌ/.aJ¤Õd4=>~5vJ7>$Õi7 Ñ ���~Òæ & �(' Q : � �*) Q

J7>$ÕÎTÜ � � ���¡ó�Ò � � ���;ñèÒ�����Ý VÑ ÎTÜN5£Ò�7£¢ � � ���¡ólÒ � � ���;ñèÒ����þÝ

Ñ ¤����¥����¦ X � � ���¡ó�Ò � � ���;ñUJ7?(.V0ÀÌ/.V0kÛi5L2/?(.lËB.lÕ/4=>/@± øõé9J7mQ.Zé98O4=>M5vJ7>$Õ7 Ñ ���~Òæ 570¯Ì/.;?IÛ_498<.TF

� ��b�e�B�x� ö !a!n� ö !;��������������� ����� � ��!¡��/.B>�0P��.×â75#�;J7m/:$é9J7?(A�8<4��;.u498ié9J7?<@3.uJT>/��0P�/.v0P?<J749>�49>/@q��Jb0^Jq498�?(.lérJb0P4´â7.lé�A�8<2/J7?<8(."çS0P��.

Page 36: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

~ �0P?(49@3?<J7���/.;2�.;>/��.;>/�B.]�LJMA�>/570Km�.�?<.lé=4rJ7m�é9.7Ft�S>/.��_49�/.Zé=At:�8<.;��J72/2/?(5oJ7�^��0P5�J�â3534=�q0P�/4=82/?(53m$é9.B� 498L0<5q�lé=:/8(0<.;?N�i53?<��8�49>o0P5h�E53?(���lé9J78<8(.;8,J7>/��J7�;�B:/�[:$é9JT0P.d8(0^Jb0P498\0P4=�;8�J7�B�;53?(�/49>�@0P5d�E53?(�t�lé9J78<8(.;8[4=>/8(0<.aJ7��576_49>/��4´â�49�/:/J"é��E57?<�/8BF,øU�/.��K538(0�;53�K�K53>h�i53?<���lérJT8<8<4Âï��aJb0P4957>498Dm�J78(.;�q:/2�53>�0<�/.N2/J7?(0+�*576��G8<2�.;.;�^��� ���z /�10PJ7@]576U�i53?(�/8;F{H*>�0P�/4=8��498<8(.;?\0^JT0<4953>8ç-�E.�J"é98(5.��#2$é=53?<.U0<�/._�/.;2�.;>/��.;>/�B49.;8�m�.B0*�i.;.;>L0P�/._2�J7?\0?�G576��*8(2Q.B.;�^�n0^J7@38�5T6Y0P��._0*�i5D2/?<.B�;.;��49>/@1�E57?<�/8Zç� & ) ���¡óa� � & ) ���;ñèç�J7>��,0<�/.1�;:/?(?<.B>�0C�i53?<�i����J7>/�,�;?(.aJT0<.D6�.;JT0P:/?(.S6�:/>/�p0P4957>/8

� � � & ) ���;ñ^������� V  � �N5 ��7£¢ � & ) ���;ñP�������  ¤¥ ¦ X � & ) ���;ñE4=8O0P�/.12/?(.;�B.;�/4=>/@N���z �0^J7@n49>M5ZJ7>/�i7   �����æ & �(' Q : � �G) Q

J7>/�

� � � & ) ���¡ó;� � & ) ���;ñ^������� V  � �N5 ��7�¢ � & ) ���¡óp� � & ) ���;ñ¡������� 

¤����¥����¦ X � & ) ���¡óa� � & ) ���;ñEJ7?(.10<�/.V0*�E5K2/?(.;�;.B�/49>�@N���z �0PJ7@38U4=>�5ZJ7>/�7   ���G�æ 570<�/.;?\�_498(.7F

è�éJê²é¨è ìIíLîðï�ñIò�íôóõîðïâíLöD÷·òùø�ú�îðïâø+÷·ûýü¼þ£¢Pò�¤�íLò¡�.C�aJT¥9¥�0<�/.I:�>/49@3?<J7�¦6�.;JT0P:�?<. � �N������J7>v§b¨(©�ªp¨I«_6�.aJb0P:/?(.Im�.;�;J7:/8<.C4=0<8�¬7JT¥9:/.U�/.B2Q.B>/�/8i53>53>/.�¬TJ7?<49J7m/¥9.D7�F1 #4=�L4=¥rJ7?(¥=A7­a�E.O�;J7¥9¥o0<�/.Om/4=@3?PJ7�R6�.;JT0P:�?<. � �J������®^��������J7>d§b¨(©�ªp¨i¯O6�.aJT0<:/?<.UJT>/�0P��.D0<?<49@7?PJ7�°6�.aJT0<:/?<. � �J������±B��������®¡�����r�_J7>�§b¨(©�ªp¨²D6�.;JT0P:/?(.1mQ.B�aJ7:/8(.0<�/.BAdJ7?(.D��.B0P.B?<�K49>/.B�moA ~ J7>/� #n¬TJ7?(4rJ7m�¥9.;8_?(.;8<2�.;�p0P4�¬3.;¥�A3FÇH*>]@7.;>/.B?PJ7¥ ­��i.x�;J7¥9¥e0<�/.³_´*@7?PJ7�`6�.;JT0P:/?(.xJT>l§b¨(©�ªp¨1µ6�.aJb0P:/?(.7F #49>��;.L0<�/.n¬7JT¥9:/.K576O0<�/.N:/>�49@3?<J7�¶6�.aJb0P:/?(.L6�:/>/�p0P4=53> � �N�����V�/.;2�.;>/��8[53>/¥�Av53>��_�/.p0P�/.B?7   ��� J7>/��4=8E4=>/�/.;2�.;>��/.;>o0_576�5 ­�0P�/.S:�>/49@3?<J7�·6�.aJT0<:/?<.c498OJT¥98<5�aJ7¥=¥9.B��JN¸K¹7¨ º7»�¼�¹7½b¾aª<¹7¿ÁÀ�¨^ªpFHc¥=¥e570<�/.;?U6�.aJb0P:/?(.;8_�/5n�/.;2�.;>��]53>�5vJ7?(.S0P��:/8C�aJ7¥=¥9.B��Â^§b¼�©7»�¿ »�§b¼�¹7½7¾aª<¹7¿ÁÀ�¨^ª^ÃpF

Ä�¬3.;>�0<�/53:/@3�6�.aJT0<:/?<.B8�576��]Äv�K5#�/.B¥98-�aJ7>��B53�K.�6�?(53�Å570P�/.B?%4=>�6�53?<�LJT0<4953>18<57:/?<�B.;8�0P�/J7>�;57¥9¥95��aJb0P4957>d�/.B2Q.B>/�/.B>/�;.T­-0<�/.BA]8(0P4=¥9¥ ¥95�5>Æ,¥94�Æ7.�³U´*@3?<J7�Æ6�.aJT0<:/?<.B8;FÇ�53?c.¡È/JT�L2/¥=.7­Y0<�/.[�/.;J7��i53?<�N6�.;JT0P:�?<.;8 � � ' ������±a� ' ������®^��������¥95�5>Æ�¥=4�Æ7.CJ10P?<4=@3?PJT�·�L5��/.;¥�JT>/�N0P��:/8i�aJ7>NmQ.C?<.B@oJ7?<��.;�

Page 37: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

~ 2J78��/.;J7�n�E53?(��0P?<4=@3?PJT�É6�.;JT0P:/?(.;8BFð¡�._�;J7>KJ78<8(49@3>KJ7>n53?(�/.;?�0<51J7¥9¥�6�.aJT0<:/?<.B8iJT8��E._��Ja¬3._�/57>/.6�53?_³U´*@3?<J7�j6�.;JT0P:/?(.;8BF

Ê�.B0iJD��498(0<53?(AG5�m�.CJ7>n�n´�¬3.;�p0P53?I�65e®p��5�±a�aËMËMË���5�ÌE�%�_�/.B?<.Ç5e®¡­'5�±M­�ËMËMËY��5�Ì�J7?(.C8\A��[mQ57¥98;­Jx6�.aJb0P:/?(.S6�:/>/�B0<4953>�4=8O�aJT¥9¥9.B��J7>�§b¨(©�ªp¨cµ�6�.;JT0P:/?(.c6�:/>/�p0P4=53>�4=6-4=0<8i¬TJ7¥=:/.S�/.B2Q.B>/�/8_53>�ÍjÎ X8(A��[m�53¥i49>��65e®p��5�±a�aËMËMËe�?5�ÌU�xJT>/�q53>º7�FvÇ�53?x.¡È�J7�L2�¥9.7­ � � � � ����±a� � � ����®¡�������D4=8�J7>t57?<�/.B?�Ï6�.aJb0P:/?(.16�:�>/�B0<4953>eFH*>N0P��498��/498(8<.;?\0^JT0<4953>Y­��i.c57>/¥=An�B53>/8<4=�/.;?�6�.aJT0<:/?<.B8E576e53?<�/.B?EÏD53?�¥95M�E.B?im�.;�;J7:/8(.c0P�/.I.;8\0P4�´�LJT0P.i576��/49@7�/.;?�53?<�/.B?%6�.aJb0P:/?(.O2�J7?<J7�L.p0P.B?<8�4=8%>/570�¬3.B?(A�?(.;¥949J7m/¥=.���:/.O0P5c0<�/.O��Jb0^Jc8(2�J7?<8(.;>/.B8<82/?(53m/¥9.B�dF

è�éJê²éGÐ ìIíLîðï�ñIò�íÅÑ{îðïçï íLòùûSÒÄsJ7�^�MÆ�49>/�L576Y6�.;JT0P:/?(.c�/.B8<�B?<49m�.;�N49>�Ó�.;�B0<4953> ~ F»B/F X �LJMAnm�.c�;J7¥9¥=.;�LJC¾aª<¹7¿ÁÀ#¨Pª�Ô�¹7¿ ¿*ªp¨¡¼,�Á57?

JD¾aª<¹7¿ÁÀ�¨^ªx¿ÁÕ¡Ô�ª<�U49>d¥rJT0<.;?_�^��J72�0<.;?(8;FÈH*>]8<:��L�LJ7?(A7­��E.[�/JM¬7.x�/.pÖ�>/.B�v8<53�K.x³U´*@3?<J7�`6�.aJb0P:/?(.2�JT0(0P.B?<>/8O��.;>/570<.;�,J78 � �N�����#"%$Q®P�aËMËMËe�������p­�53>/.c6�.;JT0P:�?<.c2/JT0<0<.;?<>�6�57?i0P572/49�C�;53>�8(0P?<J749>o0<8;­#0*�i52�JT0(0P.B?<>/8D6�53?1�/.aJ7�h�E53?(�t�;57>/8(0<?PJ74=>�0<8xJT>/�h0*�i5]6�53?D>/53>#´�0P.B?<�K49>�J7¥%�;53>/8\0P?<J749>o0P849>�Ó#.;�p0P4=53>~ F»B/F X FS×O�i5,6�.;JT0P:�?<.;8I�_4=0P�d0P�/.[8<J7�K.[53?<��.;?Sm/:#0c6�?<57�Ø�/4�ÙY.B?<.B>�0S49>�6�53?(�NJb0P4957>�8(53:/?(�;.;8S�_4=¥9¥>/570Dm�.n�;53>�6�:�8<49>�@d8(49>/�B.K0<�/.BAum�.;¥=53>/@�0P5,�/4�ÙY.B?<.;>o02�JT0(0P.;?(>/8;­-.B¬7.;>�0<�/53:/@7��0<�/.BA�J7?(.n49>�J8<4=�L4=¥rJ7?C6�53?<��F�Ç�53?V4=>/8(0PJ7>/�B.7­%m�570<� � � � ���������VJ7>�� � �J������®P�������S��Ja¬7.L0*�i5]�;5�.�¶K�B49.;>o0<8;­�m/:#00P��.BAqJT?<.��;¥=.aJ7?(¥=A��;57?<?<.B8<2�53>/�/4=>/@v0P5Z0<�/.�0P532�49�L6�.;JT0P:�?<.,J7>/�q0<�/.�?<.B@3:/¥rJT?xm/4=@3?PJ7�Ú6�.aJb0P:/?(.?<.B8<2�.;�p0P4=¬7.;¥�A3FH*>�0<�/.�?<.B8(0D576�0P�/4=8V8<.B�B0P4=53>e­e�i.K�_4=¥9¥�@34=¬7.nJ�6�57?<�LJ7¥���.BÖ�>/4�0P4=53>v6�53?VJ�6�.aJT0<:/?<.n2�Jb0<0P.B?<>e­�_�/4=�^�d4=8Um�J78<.B�]53>�0<�/.1�;53>/�B.;2�0I576sÃpÀ/ÛpÃMª<Ü;À�ªp¼YÂ^ª[§Ý¾¹nÞ�»9Ãp¿*§b¨¡ÕTF���oß�� ��àM� ��Rá^f�â ã%!B�#äYâ-���-�3�vå�����feâ �����b!;��äeâ �����3�/æ�ç);è   )aé¡ê � )aé � �aËMËMË�� )aé\ë 498nJ�ÃpÀ/ÛpÃMª<Ü;À�ªp¼YÂ^ªx576SJu8(0<?<4=>/@��Á53?nJv¬3.B�B0P57?^� )   ) ®¡� ) ±;�aËMËMËe� )aì 4�6X1í�î ®iï î ±CïðËMËMË/ï îoñQí ��F ) 498O0<�/.;>dJ�ÃpÀMÔ�ªp¨PÃMª<Ü;À�ªp¼YÂ^ªi576 ) è F

H£�/4=8(0P57?(A 5ò�aJ7>�m�.]0P?(.aJT0<.;��JT8�Jh¬3.B�B0<53?~5e®p��5�±a�aËMËMË��?5 ì �_��.;?<.{5��V498NJt8(A��[m�53¥cJb02�538<4�0P4957> � 8(49>/�B.�0<�/.l>�:��[mQ.B?u576��B53�L2�53>/.B>o0P8u576±5ó498vÖ�È#.;�YF H 8<:/m�8<.�¬�:/.B>/�;. 5 è  5 é ê ��5 é � �aËMËMËe��5 é\ë 576 5�aJ7>V0P��:/8 m�.�0P?(.aJT0<.;�J78 JO�;¥9J78<8�576#�/4=8(0P57?<49.B8Y�_4=0<�S0P�/.�8<J7�K.�8(A��[m�53¥98�4=>2�538<4�0P4957>/8 î ®¡� î ±;�aËMËMËe� î3ñ FVÇ�53?C.pÈ�J7�K2/¥9.T­Y4�615   5e®p��5�±M��5�ôa�?5�õ   ' ������±a� ' ������®¡� � � ����±a� � � ����®�/.B>/570P.B8C0<�/.1�/498\0P53?\A�576-0*�E5L2/?<.B�;.B�/49>/@K�/.;J7���i53?(�/8cJT>/��0*�i5K2/?<.B�;.;��49>/@L>/53>#´�0P.;?(�L4=>�J7¥Q¥rJb´

Page 38: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

~7ö

m�.;¥98B­ 5 è   5�ôM�?5�õ   � � ����±M� � � ����®s�/.B>/570<.;8OJT¥9¥��/4=8(0P57?<49.B8��_4�0P�n0P�/.I8PJ7�K.C>/53>#´�0P.;?(�L4=>�J7¥/¥9J7m�.;¥98� � ����±M� � � ����®E>/5n�LJT0<0<.;?O�_��JT0_0<�/.1�/.aJ7�,�i53?<�/8IJ7?(.7F���oß�� ��àM� ��Rá(÷ ��å à â-���ZøSå àaà ���b��æ�çÊ�.B0I5   5e®p��5�±;�aËMËMËe��5 ì m�.�JN�/4=8(0P57?(AdJ7>/� 5 é^ê ��5 é � �aËMËMËY��5 é ë mQ.xJN8<:/m�8<.�¬�:/.B>/�;.K576s�/4=8(0<53?(A5q�_�/.B?<. î3ñ_í ��F,Hc¥=¥�6�.aJT0<:/?<.B8x0P��Jb0x�/.B2Q.B>/�q53>t8\A��[mQ57¥98JT0[2�538<4�0P4=53> î ®¡� î ±;�aËMËMËe� î3ñ J7?(.?<.B@oJ7?(�/.;�dJ78_mQ.B¥953>�@349>/@0P5K53>/.V6�.aJT0<:/?<.V2/JT0<0<.;?<>��/.B>/570P.B�ZJ78 � �N5 é^ê �?5 é � �aËMËMËe��5 é ë ��7��pF

×U�/.�53?<�/.B?nJ7>/�q0P��.�4=>�6�53?(�NJT0<4953>h8<53:�?<�;.,576cJZ6�.aJT0<:/?<.,JT?<.,�;¥=.aJ7?(¥=Ah49>/�/4=�aJT0<.;�qmoAq0P��.6�.aJb0P:/?(.D2/JT0<0<.;?<>YF

_M`¡ù � �Âhkucnucxw y h³f{uj snj e|c~}[�[��l~� úh]cxw�sxhGw�o y ��vxoIm¿¡�.u��Ja¬7.�4=>o0P?<5��/:/�B.;��0P�/.vm/J78<4=�v49�/.;J78�5764=0P.B?PJT0<4=¬7.Z8<�;J7¥94=>/@t6�53?N0<?PJ74=>/49>/@��NJbÈ#4=�[:/�.;>o0<?<532oAd�L5��/.;¥=8I4=>d@7.;>/.B?PJ7¥�49>]Ó#.;�p0P4957> ~ F X FúÏ#FÈH*>d0P�/4=8c8<.B�B0<4953>��E.[8(�/5M�Å0P�/.8(0^Jb0P.p´G576r´G0<�/.p´J7?\0U0P?PJT49>/4=>/@��L.p0P�/5��/8O6�53?U¥9J7>/@3:/[email protected]�K5#�/.B¥98O4=>,2�J7?(0<49�B:/¥rJ7?BF

ûC.B�aJ7¥=¥e49>�0<�/.1¥rJ7>/@7:�[email protected]�K5#��.;¥e576%Ä[¬�:�JT0P4=53> � ~ F X W3��0P�/JT0a­ü �J7LK 5Q�   X

ý S �65Q� O;é <Q®RQS |$T þX|^ÿ�� � ��� � | � � ý S �N5Q�   @� O;é <Q®>QS |$T þX|Pÿ�� � ��� � | � V

×-50P?<J749>~F C 8�m�AL.;4�0P�/.B?��H\ÓK57?·H?H\ÓQ­o�E.S>�.;.;�L0P5x�B53�K2/:�0P._0P��.c.pÈ#2�.;�p0^JT0<4953>/8i576 J7¥=¥/6�.aJT0<:/?<.B8�Té :/>/�/.B?IJn�K5#�/.B¥ ü J78�ü � �7é �   @

� � �ü �N5 ��7���Ë �Té �65 ��7��   @© � � � ª�« þX|¡ÿ�� � � � <Q® ü �N5Q��Ë ü �J7LK 5Q�¡�U6�53? î   X �aËMËMËe�� Z�¡� ~ F ~ B��

53?O0<�/.12�J7?(0<4rJ7¥Y�;53:/>o0<8C5T6�0<�/.1.pÈ#2Q.B�B0PJT0P4=53>/8IJ78�ü�� � �7é �   @© � � � ª�« þ |�� ÿ�� � � � < � ü ���Q�%Ë ü ���LK �Q�%Ë �Té ��� ���/�¡�O6�53? î   X �aËMËMËe�� � ~ F ~ W3�

�_�/.B?<.��   X �aËMËMËe�P�LJbÈ �7é�� ��� ���/��J7>/���_�/.B>��E.V:�8<.S0P��.VJ7m/m/?(.B¬�4rJb0P.;��>�570^JT0<4953> �7é ��� ���/�  �Té ��� ����¢�É é �O6�57?U8<49�K2/¥=49�;4�0*A3F

Ç�53?U.aJ7�^��6�.aJT0<:/?<. �Té �E.D�[:/8\0UÖ�>/�]J7¥9¥���� �����O6�57?O�_�/49�^� �7é 4=8_J7�B0<4=¬7.JT>/� ü ���Q� ü ���­K �Q�498L>/53>! B.;?(5/F|HG6V0P�/JT0N6�.;JT0P:/?(.]4=8�J��LJ7?<@749>�J7¥U57>/.d�_�/578<.Z¬TJ7¥9:�.d4=8N49>��/.;2�.;>/��.;>o0�576"� ­_4=0��J78�K$#õK�>/53>! B.;?(5N0P.B?<�K8c49>,0P��.x8<:��L�LJT0P4=53>eF_Ó�49>/�B.0P��.;?<.xJ7?<.iK %~K��LJ7?<@34=>�J7¥e6�.;JT0P:/?(.;8B­Q0P��.

Page 39: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

~'&

0P?<J749>�49>/@n0P4=�L.D2Q.B?c4�0P.;?<JT0P4=53>]4=8cJb0S¥9.;J78(0)(��-K$#õK�Ë£K %~K �¡FcÇ�53?IJN8<4=�L2�¥9.10P?<4=@3?PJT�Æ�L5��/.;¥ ­�0P�/4=8�;57�L2/¥=.pÈ#4=0*AN498*(��-K %~K ô �UJ78+#   %-,.%�­/�_��49�^�]4=8U49>o0P?<J7�B0PJ7m/¥=.V.B¬3.B>]6�53?CJn8<�LJ7¥9¥Y0PJ78�ÆN8<:/�^�J78IÓ��_4�0P�^��mQ53J7?<�,�_4=0<� K %~K0/ ~'1 � 1'121 F

3E.;?(@3.;?B­54S.;¥=¥rJN��4=.B0P?<J�J7>/�64S.B¥9¥9JN��49.p0P?PJu� X &2& �3�C�LJ7�/.0<�/.�53m/8(.;?\¬7Jb0P4957>]0P��Jb0S0P�/.�.B�n´2/4=?<49�;J7¥U�/4=8(0P?(49m/:#0P4957>879 ���Q�K�LJaA�mQ.�:/8(.;��J78K53:/?L�NJ7?(@349>/J7¥ ü ���Q�n53>:# 0<5�8(49�K2/¥94�6�A�0P��.�;57�L2/:#0^JT0<4953>t4�6_�E.�J7?(.�53>/¥�At49>o0<.;?<.B8(0<.;�l49>t0P��.��;53>/��4=0P4=53>�J7¥�2/?(53m�J7m/4=¥94�0*A ü ���­K �Q�?PJb0P�/.B?0P�/J7>N0P��.<;(5349>o0i53>/. ü ��� �����pF�Ä[¬�:�JT0<4953>/8V� ~ F ~ B��sJ7>/�u� ~ F ~ W3���;J7>N0<��:�8UmQ.cJ72/2/?(5MÈ#4=�NJT0<.;��JT8ü � �7é �   @© � � � ª ü ��� ������Ë �7é ��� ���/�=/ @© � � � ª�« þX|^ÿ�� � � � <Q® 79 ���Q��Ë ü ���­K �Q�p�O6�53? î   X �;ËMËMËe�>

J7>/�ü�� � �Té �   @© � � � ª6« þ |�� ÿ�� � � � < � ü ��� ���/��Ë �Té ��� �����=/ @© � � � ª�« þ |�� ÿ�� � � � < � 79 ���Q��Ë ü ���LK �Q�¡�_6�57? î   X �aËMËMËe�>

?<.B8<2�.;�p0P4=¬7.;¥�A3F�×U�/4=8�49�K2/¥9.B�L.B>o0^JT0<4953>10^JRÆT.;8s53>/¥�A?(N� 7K @ KÁË�K %~K ��0<49�K.i�_�/.B?<.U0P��.U8<.B0s5T6�\\8<.;.B>â^�/4=8(0P57?<49.B8 7@ 498��x:/�^�L8(�NJT¥9¥9.B?-0<��J7>A#jJT>/�n4=0P8%8<4B B. 7K @ Ka498�8(0<?<4=�B0P¥�Axm�53:/>��/.;�nmoA[0P��.IJT�L53:�>�0576-0P?<J749>/4=>/@���JT0PJ�F

ûC.B�aJ7¥=¥�0<��JT0�49>.�¬�:�JT0<4953>/8O� ~ F X Ïo� J7>/��� ~ F X B��¡­ ü ���LK �Q��498-:/>/4�¬�:/.;¥�A��.;�;4=�/.;��moA =·C 8��_��49�^�J7?(.D0<�/.57>/¥=A�:�>âÆ�>/5M�_>v2�J7?PJT�L.p0P.;?(8I5T6%0P��.�K5#��.;¥�0P5KmQ.10P?<J749>�.;�eFÓ¡h.10^JRÆT.[J7��¬TJ7>[email protected]��.[6ÁJ7�B0V0<��JT0 �Té ��� �����I498S.B4=0<�/.;? 1 53? X ­�J7>/�v�i.K57m�0^J74=>]0P��.C�zH\ÓZ.�¬�:�Jb0P4957>Z6�53?V:/>/��Jb0P49>�@= é ��� ���/�EJT8 = ÿ�D $Q® �é   = ÿ�D �é Ë �oé

ü � �7é � � ~ F ~ �o��_�/.B?<. ü � �Té ��4=8O0P�/.1.¡È�2�.;�p0^JT0<4953>�576 �7é FHc2/2�¥=A�49>/@,0P��.qH?H\ÓhJ7¥=@353?<4�0P�/��­e0P��.L:/2���JT0<.L.�¬�:�JT0P4=53>�� ~ F ~ �o�c6�53?149>/��4=¬�49�/:/J7¥ =·C 8D4981?<.¡´2/¥9J7�;.B��moA

= ÿ�D $Q® �é   = ÿ�D �é ËFE�� � ~ F ~2G ��_�/.B?<.HEù� 4=8O0P�/.18(53¥9:�0<4953>�0<5�0P�/.18<4=�[:/¥�0^J7>/.B53:/8U.�¬�:/JT0P4=53>/8

I5JLK þ |��@� <!M ü�� � �Té �/ËNE � �   �oé � � ~ F ~7ö �

ü�� � �Té �   @© � � � ª�« þ |�� ÿ�� � � � < � 79 ���Q��Ë ü ���LK �Q�%Ë �Té ��� ����� V � ~ F ~'& �

Page 40: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï 1

Ó#4=>/�;.zH�H\Ó��;57>�¬7.;?(@3.;8_6ÁJ78(0<.;?U0P�/J7>.��H\ÓQ­��i.D:/8<.zH�H\Ó�0P5n:/2���JT0<. =·C 8C4=>,53:/?O�i53?�Æ�Fè�éPO�é?ë óº÷i�RQ�ñ²ï�ø+ûIö°ï!SIíUT!÷·ò��°îWV?ø�ú�îðïâø+÷·ûdìZî��äïâ÷Dò�Ò¡�.x>/.;.B�Z0P5��;J7¥9�B:/¥rJT0<.D0<�/.[>/57?<�LJ7¥94X aJT0<4953>�6ÁJ7�p0P53? ý ���Q�_6�53?c.;J7�^�v�/498\0P53?\AdJ7�;�B53?<�/4=>/@L0<5� ~ F X W7�14=>h53?(�/.;?D0P5d�;53�K2/:�0<. ü ���­K �Q�p­�JT>/�h0<�/.;>�0<�/.N.B8(0<49�LJT0P4=53>u576_J7¥=¥s6�.;JT0P:�?<.K.pÈ#2Q.B�B0PJb´0P4=53>/8 ü � �7é ��FÁ¡�.K49>o0<?<5��/:/�;.n0P��.K8\0^JT0<.p´G576r´G0<�/.p´*J7?(0DJ72�2/?<5oJT�^��� JT84�0V�OJ78D:/8(.;�tm�.B6�53?(.�0P�/4=8�/4=8<8<.B?(0PJT0P4=53>���6�53?��B53�L2�:�0P4=>/@ ý 4=>�0P�/4=8�8<.;�p0P4=53>NJT>/��0P��JT0s6�53?��B53�K2/:�0P4=>/@ ü � �7é ��49>�0P��.C>�.pÈ�08<.B�B0<4953>eFH*>0<�/.i8\0P?<J749@3�o0\´G6�53?\�OJ7?(�4=�L2�¥9.;�K.;>o0PJT0P4=53>K� ~ F X W3�¡­T4�0�0^JRÆT.;8Y(��$K %~K �Q0<49�K.�0P5c�B53�K2/:�0P.s0P��.>/53?(�NJT¥94B ;JT0P4=53>c6ÁJ7�p0P53? ý ���Q��6�57?-.;J7�^�Z�\[ 7@qF×H]3&�°?(.;8<.;J7?<�^��.;?<8�0P?<.;JT0 0P�/.��LJ7?<@34=>�J7¥ ´G6�.aJb0P:/?(.;8J7>/��5T0P�/.B?%6�.aJT0<:/?<.B8�49>x�/4=ÙQ.;?(.;>o0��EJMA�8B­#JT>/�[0^JRÆT._J7��¬TJ7>o0^[email protected]��LJ7?<@749>�J7¥o6�.;JT0P:/?(.;8_�_^7.;¥=49>/.�Æ�­X &2&2G �pF�Ç�.aJT0<:/?<.V6�:/>��B0P4=53>/8U4=> Y JT?<.12�J7?\0P4=0<4953>�.;�,49>o0P5�0*�i5N8(:/m/8<.p0P8`i0P��.D�LJ7?(@349>�JT¥�´G6�.;JT0P:�?<.8<:�m/8<.p0~YVÌ �_�/4=�^���B53>o0^J74=>/8nJ7¥9¥�6�.aJT0<:/?<.B8n49>/�/.B2Q.B>/�/.B>�0L576I�/498\0P53?\AqJ7>���0<�/.,�;53>��/4=0<4953>�JT¥�´6�.aJb0P:/?(.C8(:/m/8(.B0ÓYHa-�_�/49�^�K�;53>o0PJ749>/8�0<�/._?<.;8\0�576Q6�.;JT0P:�?<.;8BF1¡�.CJ7¥=8<5V�_?<4�0P._�LJ7?<@34=>�J7¥�6�.aJT0<:/?<.B8�Té ��� ���/�_J78 �7é �����O6�57?I0P��.x8PJ�Æ7.[576�8<49�K2/¥=4=Ö��;JT0P4=53>eFUÇ�53?C.aJ7�^� \\�/498\0P53?\Aç^C� ­Q0<�/.¬75#�;J7m/:/¥9J7?(Ab 498U8(2/¥94�0U49>o0P5n8(:/m/8<.p0P8dc

�J7>/�\bðÎec

��_��.;?<.

c�  Uf �A �7é ��� �����   X 6�53?U8(53�L. �Té [ Yga�h��

�_�/.B?<.Ac��;57>�0PJ749>�8JT¥9¥Y� C 810<��JT01��Ja¬7.NJ,�;53>��/4=0<4953>�JT¥%�;57>/8(0<?PJ74=>�0D4=>Z0P�/.K@34=¬7.;>u�;57>�0<.pÈ�0H� FÊ�.B0

iQ�����  jf î �Té ���/�   X hm�.10<�/.149>/��49�;.B8U�;53?(?<.B8<2�53>/�/4=>/@K0<5n�NJ7?(@349>/J7¥���:/>/4=@3?PJ7�N�i�B53>/8(0<?PJ74=>o0P8 ®�M 53>k�QF�Ó�.B0<0<49>/@: �����   ;

é`l�m ÿ � �= é

0P5�m�.S0P��.16ÁJT�B0P57?O�;53?(?<.B8<2�53>/�/4=>/@[0P5n:/>/4=@3?PJT�j�B53>/8(0<?PJ74=>o0P8U53>�0P��.S�E53?(�k�Q­�0P�/.V�;J7¥9�B:/¥rJT0<4953>576 ý ���Q�U498U8(49�K2/¥94�Ö�.;��J78U6�53¥9¥=5��_8

ý ���Q�   @� lFn

: �����po @� l�nrq

� : ��� ������Î : �����<� V � ~ F Ï 1 �s�tvu6ÔMÎ+Ï�ÑÞÍZØ$á­Û�ßXÍ�Ì�Ï�ÑJÚ¸Î+w"x�Õ�Ý�Ï�Ö!ÖÓØ9Ù9Í?ÒXy�ÛÞß�Í+Ý�ÍZÚ¸Ñ�Ø�Ô�Ò�à Ø�ÔXÍ�ÑJÐ�Î�ß{zÁá�Ø�Ý&Í?Ï�Î�ßC|2}{~LØ-ãäÍ+å�Í+Ý�y�Ú�ÔMÑÞØ�Ö�ÍÒ¸Ï$ÔXÕ�Ð�Ï$Õ�Í­Ö�Ø9Ù9Í+Ò¸Ñ ÑJÐ�Î�ßZÏ�Ñ£ÛÞßXÍðÛ�Ø�ÜXÚ¸ÎPx6ÑJÍ?Ô�ÑÞÚ»Û�Ú�å�Í­Ö�Ø9Ù9Í+Ò'Ù9Í�ÑÞÎ+ÝÞÚ�Ì�Í�ÙÇÒ¸Ï-Û�Í+Ý�y�Û�ßXÍ+Ý�Í1Î+Ï$Ô²Ì�Í1Ö�Ø�Ý�ÍLÛ�ß�Ï$ÔZØ�Ô�Í×ÑÞÐ�Î�ßz2}

Page 41: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï X

³I5T0P._0P��JT0�0P��.IÖ�?(8(0�0P.;?(� 49>]� ~ F Ï 1 ���aJ7>LmQ.C2/?(.p´*�;J7¥9�B:/¥rJb0P.;�L53>/�B.I4=>�(��-K %~K �   (N�$K$bMK �%0P4=�L.6�53?1J7¥=¥�8<.B.;>�� C 8B­%J7>���0<�/.L8(.;�B53>/�h0<.;?(�£?<.�¬�:�49?<.B8�(N�$K 7@PKoË)�� �c0<49�K.x6�53?1J7¥=¥Y� ­-�_��.;?<.��� 4=80P��.Ja¬7.;[email protected](4B B.V576�c

�­�4 F .TF=­

��   XK 7@ K @� l���

K�c�K V

×U�/.[0<570^J7¥�?<:/>�>/49>/@�0<49�K.6�53?SJ7¥9¥ ý ���Q� C 81498)(��$K %~K�oôK 7@ K7Ëd�� �pFD×�A�2/4=�aJ7¥=¥=A��� 4=8c0*�E5,53?(�/.;?(8576��LJ7@3>/4�0P:/�/.8<�LJ7¥9¥=.;?_0P��JT>Z0P�/.[¬75#�;J7m/:/¥9J7?(Ad8<4X ;.xK %~Kú­Y?(.;8<:�¥=0P4=>/@�49>ZJ��;53>/8(49�/.B?PJ7m�¥9.[�B53�n´2/:�0PJT0P4=53>�J7¥i8<2�.;.B�#´*:/2l?<.B¥rJT0<4=¬7.N0P5�(��-K 7@ K�Ë�K %~K �pF�×U�/4=8�49�K2/¥9.B�L.B>�0PJT0P4=53>��/J78�mQ.B.;>l�aJ7¥=¥9.B�À�¼�»�º7¨<¹7¸��<Â<¹�Â^Þ�»�¼�ºS4=>�0P�/.1¥94�0P.B?PJT0<:/?<.TF

�I>/4=@3?PJT�n´G�aJ7�^�/4=>/@/­/��5��i.B¬7.;?B­Q4=8C8\0P4=¥9¥e4=�L2/?<J7�B0<49�;J7¥Q6�53?CJn¥rJ7?(@3.V�;57?<2/:/8B­Q.B8<2�.;�B4rJ7¥=¥=AN�_��.;>�;57>/8(0<?PJ74=>�0<8�570<�/.;?-0P��J7>nÍ�´*@3?<J7�K8%J7?(.O�;57>/8<4=�/.;?(.;�e­3�_�/.B?<.E0<�/.O>�:/�[m�.;?%576��/498\0P4=>/�B0%�/498\0P53?(49.;849>��;?<.;J78<.B81m�AZ8<.B¬7.;?<J7¥s53?<�/.B?<81576i�NJT@3>/4=0<:/�/.xJ7>/� �� ­e�_�/4=�^�h4=8VJ7�p0P:�J7¥=¥=A]J�6�:/>/�B0<4953>u576�0P��.¬35��aJTm/:/¥rJT?(At8(4B B.ºK$b�K-JT>/�q0P�/.�8(4B ;.k�¦576_0P�/.�0<?PJ74=>/49>/@]�;53?(2/:/8;­iJ7¥=8<5vm�.;�;57�L.B8K.¡È�0P?<.B�L.B¥=A¥rJT?<@3.TFE�Smo¬�4953:�8<¥=A7­/0P�/.1�K538(0C�B53�L2�:�0^JT0<4953>/J7¥9¥�AL.¡È#2Q.B>/8<4�¬3.x2/J7?(0C49>h� ~ FúÏ 1 �E498_49>�0<�/.8(.;�B53>/�0P.B?<��F

è�éPO�é¨è óº÷i�RQ�ñ²ï�ø+ûIöÄìZí­îðïâñIò�íU���dQkí �äïâîðïâø�÷ÓûSÒ×U�/.1570P��.;?_��J7¥�6�5T6%�B53�L2�:�0^JT0<4953>N?<.�¬�:/4=?<.B��6�53?U�LJbÈ#49�x:/� .;>o0P?(532oA,�L5��/.;¥=49>/@x498E0<5K�;J7¥�´

�;:�¥rJT0<.S0P�/.1.pÈ#2�.;�p0^JT0<4953>/8_576�53:/?U6�.;JT0P:/?(.;8U�_4=0<�,?<.;8(2Q.B�B0C0P5n0P�/.�;(534=>o0U�L5��/.B¥ü � �7é �   @© � � � ª�« þX|^ÿ�� � � � <Q® 79 ���Q��Ë ü ���LK �Q� V � ~ F Ï X �

Ç�53?c.;J7�^�v6�.aJT0<:/?<. �7é �E.[>�.;.;�v0<5�¥94=8(0VJT¥9¥sï�� ���.�Å6�53?C�_�/49�^� �Té 4=8VJ7�B0<4=¬7.�J7>/� ü ���­K �Q�C4=8>/53>� ;.;?(5/FIHG6s0P��.x6�.aJT0<:/?<. �F� 498cJN�LJ7?<@34=>�J7¥�53>�.7­e4�0c��JT8±K 7@PK/>/53>� ;.;?(5 ü ���LK �Q� C 8BFS×U�/.x0<570^J7¥�aJT¥9�;:�¥rJT0<4953>�6�53?IJ7¥9¥ ü � �7é ������� C 8C498+(��-K 7@PKTË�K %~K �O8<4=>/�;.D0P�/.>�:��[mQ.B?c576s�LJ7?(@349>�JT¥Y6�.aJT0<:/?<.B8c4=8K %~KúF

³I570<.i0<��JT0 6�53?-.aJ7�^�[�LJ7?(@349>�JT¥ �F� ­b0P�/.B?<.E.¡È#498(0<8�J��18<:/�^�x0<��JT0 �F� ��� ���/�   X 6�53?�J7¥=¥2�.[ 7@qF3E:�0V6�57?c0P�/.�8<J7�K.?�Q­Y53>/¥=AdJ�6�.B�U� C 8V��Ja¬3.n>/53>! B.;?(5��B53>/�/4�0P4=53>�J7¥ 6�.aJT0<:/?<.B8 �7é ��� ����� C 8;Fz¡h.

Page 42: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï ~

�aJT>�0PJRÆ7.DJ7��¬TJ7>[email protected]�/4=8O0P5n?<.B�/:/�;.10P��.D�B53�K2/:�0^Jb0P4957>,J78_�/.;8(�;?<4=mQ.B�]>/.¡È�0aFü � ��� �   @

� l���79 ���Q�%Ë ü ���­K �Q�

  = ����� @� l ��

= ��� ������Ë 79 ���Q�ý ���Q�  = ����� @

� l ��� = ��� ���/�-Î X ��Ë 79 ���Q�ý ���Q� o = ����� @

� l ��79 ���Q�ý ���Q� � ~ F Ï ~ �

�_�/.B?<.C�Z�aJ7>hmQ.n?(.;@oJ7?(�/.;�hJ78VÖ�È#.;��49>v0P�/.KJ7m�5M¬3.K.�¬�:�JT0<4953>�8;FL³I5M� 0P��.K?(:/>/>/4=>/@,0P49�K.[4=8(��-K 7@PK�Ë*�� o¹K %~K � ®*® 4=>/8(0<.aJ7��576Y(��-K 7@ K�ËâK %~K �¡FUµD§b¿*ªx¿�Þ�¹7¿E¹7¸N§bÀ#¼�¿U§Ý¾1¿�Þ�ª�Â^§b¸cÔ�À�¿�¹7¿ »�§b¼[¾a§b¨¿�Þ�ªn¼Y§b¨¡¸K¹7½ »��M¹7¿ »�§b¼K¾B¹�Âp¿Ý§b¨PÃL¹7¼�©d¿�Þ�¹7¿ ¾a§b¨�¿�Þ�ª�ª^Ãp¿Á»�¸K¹7¿*ª�§Ý¾cÔ�¹7¨(¹7¸Nªp¿Ýªp¨PÃn»9Ã�¿�Þ�ª[Ã;¹7¸Nª����eÞ�ª¾a§b¨¡¸Nªp¨»9Ã[¹LÃpÀ�¸�¸K¹7¿ »�§b¼[¾a§b¨�ª<¹�Â^Þ,ÃMª^ªp¼vÞ�»9Ãp¿*§b¨¡Õ�§��7ªp¨x¹7½�½5�E§b¨<©bÃs¾a§b½�½9§���»�¼�ºN¿�Þ�¹7¿iÞ�»9Ãp¿*§b¨¡ÕN»�¼¿�Þ�ª,¿ ¨(¹7»�¼�»�¼�ºh©o¹7¿G¹��H�%Þ�»�½9ª�¿�Þ�ª�½�¹7¿ ¿*ªp¨]§b¼Yª�»9Ã,¹uÃpÀ#¸�¸K¹7¿Á»�§b¼,¾a§b¨]ª<¹�Â^Þ��E§b¨(©q§��7ªp¨�¹7½�½sÃMª^ªp¼Þ�»9Ãp¿*§b¨p»�ª^ÃEÔ�¨^ª^Â^ª<©7»�¼�ºK»�¿���d53?(..�¶L�B49.B>�0C0P?<J749>�49>/@��K.B0<�/5#��8_6�57?C�B53�K2/:�0P4=>/@nmQ5T0P�,�_49¥9¥YmQ.1�/4=8<�;:�8<8<.B�Z49>�0<�/.>�.pÈ�0�^��J72#0P.;?BF

è�éPO�éGÐ ��Qx¤�îðïâø+ûIö¡ £¢�þ¤T!í¦¥ ï ÷Óû�§�Ò©¨ í�ï!SI÷_¤×U�/.V¥rJT8(0i8(0P.B2�49>N0<?PJ74=>/49>�@4=8i0P5Ö�>/�N0<�/.S8<57¥9:�0<4953>AE é 0P5x.�¬�:�JT0<4953>/8V� ~ F ~7ö �sJ7>/�N0<�/.;>�0<5

:/2���JT0<.D0<�/.�B53?<?(.;8(2Q53>��/49>/@ = è moA�� ~ F ~2G �¡F·¡h.:/8(.x³C.B�U0<53> C 8c�K.B0P��5#�,0P5nÖ�>/�]0<�/.D?<5�570_576� ~ F ~7ö �pF1¡h.D?(.B�_?(4=0P.1Ä[¬�:�JT0<4953>�� ~ F ~7ö �EJ78

ª é ��EQ�  I5JLK þk|��@� <!M ü�� � �Té ��ËNE � Î ��é �U6�53? î   X �aËMËMËe�� V

×U�/.16�53¥9¥=5��_4=>/@�J7¥=@353?(4=0P���°@74=¬3.B8CJn>�:/�K.;?(49�;J7¥�8<53¥=:�0P4=53>�6�53? ª ��EQ�   1 F«���¬��� ��à®­°¯ á�±d�³² à ��W´=!�µ � à®­ ���æ

¶ � ��à�� å��Of à ����ç Ó#.p0I4=>/4=0<4rJ7¥�¬TJ7¥9:�."E·M_6�53?¸E]J7>/�dJn8(�NJT¥9¥Y>�:/�xmQ.B?+¹�� 1 F¶¡à ����å à�� Q��f à ����!7ç �_�/4=¥9.~K ª ��EQ�XK2º»¹C�/5

s_sv¼k½r¾=¿ÀÂÁ>ý�ÄŠý�Ä Î+Ï$Ô�ÌRÍLÜXÝ�Í]x6Î+Ï�Ò�Î+ÐXÒ�Ï$ÛÞÍ�ÙÂÚ�Ô�ÛÞÚ�ÖÓÍ�Ø�á³ÆÇLÈ0ÉÊ È ËâÑÞØ1ÛÞß�Í ÛÞØ$Û�Ï$ÒXÝ�ÐXÔXÔ�Ú�ÔXÕ1Û�Ú�Ö�Í á�Ø�Ý·ÌÍÇ�|®Ë�¼k½r¾=¿À ¿Á�à ½�ÄÅ Ã ½�ÄÚ¸Ñ�ÆÇ_È'ÉÊ È�Î�È Ï�È ËP}{Ð�ÐXÝJÛ�ßXÍ+Ý�Ö�Ø�Ý�Í*Ñ`Ò®ÇÔÓÖÕ_|®Ë*×É|ZØ�ÔXÒ�à á�Ø�Ý)Ø©ÓÖÕ_|ÚÙ Ï�ΨÛ�Ú�å�ÍryäÑJØGÛÞßXÍzÎ+Ø�Ö�ÜXÐ9Û�Ï-Û�Ú�Ø�Ô�á�Ø�Ý�Ï�Ò�ÒÌÛÇÔ|®Ë�¼�½�¾=¿À Ç�ÌÝÜLÞ Ã½�ß àáÄÒ â |�Ë�ã ¿Á�Ã

½vÄŠý�Ä Ú�Ñ5ÆÇLÈ0ÉÊ È�ãpäå Ë]}

Page 43: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï3Ï

æ   Î ª è ��EQ�ª ��EY� �E   ENÎ æ V

Ó#.B.]³C:/�L.B?<4=�aJ7¥Uû_.;�B492�.;8]� ~'1'1o~ ���Á57?LJT>�Aq0<.pÈ�0Pm�5�5>Æ�6�53?n>�:/�K.;?<4=�aJ7¥_JT>�J7¥=A�8(498^�6�57?K��.B0^JT49¥98J7m�53:�0C³C.B�U0P57> C 8C�K.B0P��5#�eF

Page 44: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ÏRB

ç è é¡ê ëíìUî ï

ð ñ ì�î�é8îeòóè ñ òôéöõ ÷ î�é ñ=ø ñ=ø ù ì�ë�è úüû

×�?<J749>�49>/@hJ��LJbÈ#49�x:/� .;>o0<?<532oAl�L5��/.B¥U498K:/8<:�JT¥9¥=AqJ��B53�L2�:�0^JT0<4953>/J7¥U49>o0P.B>/8<4�¬3.,0^J78?Æ�F×U�/4=8S�/?PJa�_m�JT�-ÆZ576s0P�/.��LJbÈ#49�x:/� .;>o0P?(532oAuJ72/2/?(5oJ7�^�v��JT8V2/?<.p¬3.;>o0<.;���LJ7>oAd2Q.B532/¥9.6�?<53�:/8(49>/@N0<�/498C�K.B0P��5#�eFÈH*>]0<�/498I�^��J72�0<.;?;­Q�E.x�_4=¥9¥��/.B8<�B?<49m�.[8(53�L.D.�¶K�B49.;>o0S0<?PJ74=>/49>�@L�K.B0<�/5#��86�53?U�LJbÈ#49�[:��j.B>�0<?<532oA,�K5#��.;¥98BF

a�`Ný þLc~}1�Â��vns ÿ&}[u��qc×�?<J749>�49>/@hJ7> �dÄ°�K5#��.;¥U:/8(49>/@h.;4=0<�/.;?K0P�/.d@3.;>�.;?PJT¥94B B.;�l4=0<.;?PJb0P4=¬7.d8(�aJ7¥=49>/@�53?K4=0<8L4=�n´

2/?(5�¬7.;�n¬3.B?<8<4=53>n�/.;8(�;?(49m�.;�Km�A?4S.;¥=¥rJS��49.p0P?<J�­³4S.;¥=¥rJS��4=.B0P?<J � Ê JTÙQ.;?\0*A,� X &2&³G �->/.;.B�/8s8<.B¬7.;?<J7¥4=0<.;?<JT0P4=53>/8V6�53?D�;53>o¬3.B?<@34=>/@/F�×U�/.�?(:/>/>/4=>/@d0<49�K.K4=82�?<532�53?(0<4953>/J7¥�0P5dmQ570<�h0<�/.N>�:/�[m�.;?5764=0<.;?<JT0P4=53>/81J7>/��0P�/.n0P4=�L.�6�53?1.;J7�^�t4=0<.;?<JT0P4=53>eFK×U�/.L0<?PJ74=>/49>/@,2/?(5#�B.;�/:�?<.K49>/8(49�/.n.aJT�^�t4=0<.;?\´JT0<4953>Z�;J7>umQ.�8(.;2�JT?PJT0<.;��49>o0P5N0<�/?<.B.n2/��J78(.;8�V�B53�K2/:�0P4=>/@�>/57?<�LJ7¥94X aJT0<4953>,6ÁJ7�B0<53?<8 ý 6�53?SJ7¥9¥0P��.I�/4=8(0<53?<4=.;8s8<.B.;>�4=>K0<?PJ74=>/49>/@�­o�aJ7¥=�;:/¥9JT0P4=>/@S6�.aJT0<:/?<.I.pÈ#2�.;�B0PJT0P4=53>/8 9 � � ��6�57?�.;J7�^���B53>/8(0<?PJ74=>o0� J7>/�t:�2Q��Jb0P49>�@]�K5#�/.B¥i2/J7?PJ7�K.B0<.;?(8 = F{¡�.�8\0P:/�#Ah0<�/.NÖ�?(8(0[0*�i5v2/��J78(.;8�576E0P?PJT49>/4=>/@]4=>0P��498[�^��JT2�0P.B?nJ7>/�t0P��.�¥rJ78\0[2/��JT8<.,��J78[m�.;.B>��/498(�;:/8(8<.;�l49>lÓ�.;�B0<4953> ~ F¸W#F Ï�Fv×U�/.�Ö�?(8(0[0*�i52/��JT8<.;8_JT?<.I0<�/.S8<J7�L.I6�53?im�570<���zH\ÓNJT>/�MH�H\ÓQF�×U�/.V53>�¥=AK�/4=ÙQ.;?(.;>/�B.S¥94=.;8�49>N0<�/.S:/2���JT0<49>/@576�K5#�/.B¥/2�J7?<J7�K.B0P.B?<8B­3�_�/49�^�K0^JRÆT.;8s53>/¥�A�J18<�LJ7¥9¥�J7�L57:/>o0s576Y�B53�K2/:�0^Jb0P4957>�49>�.aJT�^�N4=0<.;?<JT0P4=53>eF×U�/.B?<.B6�57?<.7­o0<�/.E0P5T0^J7¥�0P?PJT49>/4=>/@I0<49�K.i4=8�2/?<.B�/53�K49>�JT>�0<¥=A10P��.E0P4=�L.�6�53?��;57�L2/:#0P49>�@ ý J7>/� 9 � � ��F×U�/.,�;?(:/�;49J7¥O49��.aJZ576_0P?<J749>�49>/@Z�LJbÈ#49�x:/� .B>o0P?<572�At�L5��/.;¥=8[.�¶K�B49.;>o0<¥=At4=8x0P5v0PJRÆ7.�J7�#´¬TJ7>o0^[email protected]�/49.B?PJ7?(�^�/49�;J7¥Y8\0P?(:/�B0<:/?<.B8IJT�L53>�@x6�.aJT0<:/?<.B8;­/4 F .TF=­�0P5�8(��J7?<.S0<�/.V�;57�L2/:#0^JT0<4953>L�;53?Ý´

Page 45: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï'W?<.B8<2�53>/�/4=>/@�0<5t¥95M�i.;?N57?<�/.B?N6�.aJT0<:/?<.B8�J7�K53>/@h�/49@3��53?<��.;?N6�.;JT0P:/?(.;8�>�.;8(0<49>/@h0P�/.B�dF�×U�/.�;57�L2/:#0^JT0<4953>�576 ý C 8�J7>/�n0P��JT0s5T6 9 � � � C 8�0^J�Æ7.U0P�/._8<J7�L._JT�L53:�>�0s5T6Q0<49�K.7­oJ78��i._��Ja¬3.C8<�/5M�_>49>t0<�/.,2/?<.p¬�4953:/8��^�/J72�0P.B?;­EJ7>/�lJ7>oAt4=�L2/?(5M¬3.;�K.;>o0n�LJ7�/.�6�53?0P�/.�6�53?(�L.B?�J72/2/¥=49.B8x0P5v0P��.¥rJb0<0P.B?V�ÁJ7>/��¬�49�;.S¬7.;?(8<.M�¡F[¡�.S0<�/.;?(.B6�53?(.S6�5#�B:/8U53>�49�K2/?(5�¬�4=>/@x0P��.V�;53�K2/:�0PJT0P4=53>N576->/57?<�LJ7¥�´4B ;JT0P4=53>d6ÁJT�B0P57?<8cÖ�?(8(0;­ J7>/�Z0P��.;>v0P?<J7>/8(6�.B?c0P��.�?<.;8(:/¥=0<49>/@N.�¶K�;4=.;>o01�L.p0P�/5��/8c6�57?c�;57�L2/:#0P49>�@ý 0P5�0P�/.D�;57�L2/:#0^JT0<4953>�576-6�.aJb0P:/?(.D.¡È#2Q.B�B0^Jb0P4957>/8;FH*>Z53?(�/.;?C0P5�J7���/?<.B8<8c0<�/.0<?PJ74=>/49>/@K�K.B0P��5#�/8_6�53?C�NJ�È�4=�[:/�Æ.B>�0<?<532oAd�L5��/.B¥98;­��i.[>/.B.;�0P5v4=>o0P?<5��/:/�B.N0P��.�?<.;¥9JT0P4=53>/8mQ.p0*�E.B.;>�6�.aJT0<:/?<.B8nJ7>/�t0P��.�6�.aJT0<:/?<.���49.;?<J7?<�^�oAq5T6_�NJbÈ#4=�[:/�.;>o0<?<532oA��K5#��.;¥98BF��S>/.O�_4=¥9¥#8<.;.U¥9JT0P.B?%0P�/JT0�0P��.C.�¶K�;49.B>/�BA[576�0P?PJT49>/4=>/@SJ7>q�]Ä��L5��/.B¥��LJ749>/¥�A�/.B2Q.B>/�/8s53>�0P�/.U.¡È�0P.;>o0�576��;57�L2/:#0^JT0<4953>[8(��J7?(49>/@V2�.;?(�L4�0<0P.B��moA[0P�/.U��49.;?<J7?<�^��49�aJT¥�8(0<?<:/�p0P:/?(.576-0P�/4=8U�L5��/.B¥�F

3iAx0PJRÆ�49>/@SJ7��¬TJ7>o0^[email protected]��/49.B?PJ7?(�^�/49�;J7¥�8\0P?(:/�B0<:/?<.U576Q³U´*@3?<J7� 6�.aJT0<:/?<.B8;­o0P?<J749>/4=>/@S³U´*@3?<J7��K5#�/.B¥98[� J7>/�u�K5#��.;¥98C�_�/49�^�u¥=5#5>Æ,¥=4�Æ7.x³_´G@3?PJ7� �K5#�/.B¥98P�C�aJT>�m�.�J78S6ÁJT8(0V2�.;?S4�0P.B?PJT0<4953>vJT80P?<J749>�49>/@U0P��.��B53?<?(.;8(2Q53>��/49>/@Im�J7�-Æ3´*5TÙL�K5��/.;¥=8;­M�_�/49�^�498�0P��.�0<49�K.�6�53? 8<�aJT>/>/49>�@I0P��.�0<?PJ74=>/49>/@��JT0PJ�57>/�;.TF�EI5M�E.p¬3.B?;­%0<�/.N�LJ®;(53?V�K570P4�¬TJT0P4=53>v576O:�8<49>�@x�]Ä �K.B0<�/5#��4981>/5T00<5dm/:�49¥9��³U´@3?<J7�j�K5��/.;¥=8;­�m/:�0_�K5#�/.B¥98��_4=0P��8(53�K.IÆ�49>/�/8U5T6 >/53>#´G¥95��aJ7¥��/.;2�.;>��/.;>/�B49.B8;F��I>�6�53?\0P:/>/JT0P.B¥=A3­0P?<J749>�49>/@U0P��.;8<.i�L5��/.B¥98 �aJ7>�>/570-0^JRÆT.i0P��.EJ7�#¬7JT>�0PJ7@3.�576�>/.B8(0<.;�x6�.;JT0P:/?(.;8��/49?(.;�B0<¥=A1JT>/�0<��:�8%4=0498��B53�K2/:�0^Jb0P4957>�J7¥34=>�0<.;>/8(4=¬7.7F1EC5M�E.p¬3.;?B­70P��.�4=�/.aJT8-5T6/8<�/J7?<4=>/@_�;53�K2/:�0PJT0P4=53>1J7�K53>/@U6�.aJT0<:/?<.B8�aJT>�m�.L2�53?(0<.;��6�?<53�£0<�/.K0<?PJ74=>/49>�@�5T6U³_´G@3?PJT�£�L5��/.B¥�0P5d0<�/.;8(.±Æ�49>��/85T6U�L5��/.B¥98;FL×U�/.;?(.J7?(.c8<57�L.C>/.;8\0P.B��6�.aJT0<:/?<.B8V��0<�/53:/@7��>/570EJ7¥9¥/6�.;JT0P:�?<.;8OJ7?<.C>/.;8\0P.B���i49>K0P�/.B8<.S�K5��/.;¥=8iJT>/�N0P��.�;57�L2/:#0^JT0<4953>�?<.B¥rJT0<.;�d0<5L0<�/.;8(.x>/.B8(0P.B�Z6�.aJT0<:/?<.B8c�;J7>Z8(0<49¥=¥�mQ.8<49�K2/¥=4=Ö�.B�eFOHc8cJL?(.;8<:�¥=0a­�0P��.0P?<J749>�49>/@n0P4=�L.D�aJ7>vm�.x�LJ7�/.�[:/�^�v8(�/53?(0<.;?c0<��J7>]0<��JT0c8(0^Jb0P.p´G576r´G0<�/.p´*J7?(0I:/>/4=@3?PJT� �;J7�^�/4=>/@�K.B0P��5#�,49>o0<?<5��/:/�;.B�d4=>�0P�/.12/?(.B¬�4953:�8C�^�/J72�0P.B?;­�.p¬3.;>�6�53?U�K53?<.V�B53�L2�¥9.pÈ��L5��/.B¥98;F

Ç�53?[8<2�.;�B4=Ö��MÆ�4=>/�/8�576C>/53>�³U´*@3?<J7���L5��/.;¥=8x8(:/�^��JT8[0P�/.�0<532/49�¡´*�/.B2Q.B>/�/.B>�0n�K5��/.;¥ ­�J�/4�¬#4=�/.p´*J7>/�#´G�;53> ¬�:�.;?s8(0<?PJT0<.;@7A�4=8��/.;8(49@3>�.;�L0<5V0P?PJT49>�0P�/.B�·J7¥=�L538\0sJ78s.�¶K�B49.;>o0<¥=AnJ78�0<?PJ74=>/49>/@m�J7�-Æ3´G57Ùu�L5��/.B¥98;FÐ&é?ëDé?ë �Á÷°¥ºíLò"ü ÷Óñ�ûS¤ îÂûS¤ ��Q"QkíLò ü ÷·ñ�ûS¤ ÷Óûýóõ÷i�8Q"V�íp�Iø�ï>þ

×�?<J749>�49>/@�J�NJbÈ#4=�[:/� .;>o0P?(532oA��K5#��.;¥�2Q.B?U4=0P.B?PJT0<4953>L>/.;.B�/8_JT0U¥=.aJ78\0E0<�/.c0P4=�L.d(����i�s5768<�;J7>/>/4=>/@L0<�/.10P?PJT49>/4=>/@n��JT0^JK53>/�B.7F_Ä�¬3.B>Z0P�/..;�K2/49?(49�aJT¥e.;8\0P49�LJT0<4953>,>/.B.;�/8d(��_���O0P4=�L.TFÓHG6

Page 46: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï>�J[0P?<J749>/4=>/@nJ7¥=@353?<4�0P�/� ?(.aJ7�^�/.B8C0<�/498_¥=5��i.;?Um�53:/>��e­/0P�/.B>d4�0_498_J7¥=?<.;J7��A�572�0P4=�NJ7¥ F

�S>L0P��.C5T0P�/.B?i��JT>/�e­�4=6Q0P�/._2/?(53m�J7m/4=¥94�0*A[576Y�/498\0P53?(49.;8�4=8�J72/2/?(5MÈ#4=�NJT0<.;�KmoA�0P�/.B49?s?<.B¥rJT0<4=¬3.6�?<.�¬�:/.;>/�pA�49>L0P�/.c0<?PJ74=>/49>�@x��JT0PJ�­/J�NJbÈ#4=�[:/�·.;>o0<?<532oA��K5#��.;¥�>/.;.B�/8U>/5��K53?<.C0P��J7>�(��_�dËK$bMK �e0P4=�L.��_�/.B?<.GK�b�KB498 0P�/.�¬35��aJ7m�:/¥rJ7?\A18<4X ;.7F�×U�/.;?(.B6�53?(.7­70<�/.�:/2/2�.;?%m�53:/>��x576/0<?PJ74=>/49>�@IJT>�A�]Äv�K5#�/.B¥�498°(��_�1Ë�K�b�K �¡F%³C570P.�0P��Jb0�(N�_�1Ë�K$b~K ���  (N�_����mQ.B�aJ7:/8(.kK$bMKa4=8%J7�p0P:�JT¥9¥=AVJC6�:/>/�p0P4=53>5765�qJT>/���aJT>/>/570imQ.C8<4=�L2�¥=A[0<?<.aJb0P.;��J78EJD�;53>�8(0^JT>�0 ® F=�I8(49>/@:/>/49@7?PJ7��´*�;J7�^�/49>�@1�_4=¥9¥�?(.;�/:/�B.0P��.[0P?PJT49>/4=>/@N0P4=�L.0P5k(��-K 7@PK7Ë)�� �I�_�/.B?<.nK 7@PK�498c0<�/.n>�:/�[m�.;?V576��/4�ÙY.B?<.;>o01�/4=8(0<53?(A]�;¥rJT8<8<.B88<.B.;>v4=>�0<�/.0<?PJ74=>/49>/@K��JT0PJNJ7>����� ­�0<�/.[Ja¬[email protected]>�:/�[m�.;?I576��i53?<�]�_4�0P�d8<53�K.x�B53>/�/4�0P4957>�J7¥6�.aJb0P:/?(.;8IJ7�B0<4=¬TJT0P.B��6�53?U.aJ7�^�d�/498\0P53?\A��B¥rJ78(8;­�498_JT¥98<5KJ�6�:/>/�p0P4957>�5T6²K�b�K#J7>/�Ú�UF��C8<:�JT¥9¥=AK 7@PK498x8<.B¬7.;?<J7¥U6�53¥9�q8(�NJ7¥=¥9.B?0P�/J7> �óJ7>/� �� 4=8 X 1 ´ X 121 0<49�K.;8[8(�NJ7¥=¥9.B?0P�/J7>!K$b�K 4=>q¥rJ7>�@3:�J7@3.�K5#�/.B¥94=>/@/FH*>�8<57�L.IJ72/2/¥=49�;JT0P4=53>/8�8<:��^�,J78E2�JT?(0(´G576r´*8(2Q.B.;�^�K0^J7@3@749>/@J7>/�L8(A�>o0^J7�p0P49�c2�J7?<8(49>/@�­Ý(N�$K�bMK �498�53>/¥�An576e0<�/.c53?(�/.;?�576 X 121 J7>��N49>��/.;2�.;>/��.;>o0U5765�UF�H��;53�K2/¥=.pÈ#4=0*An576¦(��$K 7@PKPË��� �s53?�(�����ËK$bMK � 498�J7�;�B.;2�0PJ7m/¥9.E49>x8(:/�^�nJ72/2�¥949�;JT0P4=53>/8BF­H*>x¥rJ7>/@7:�J7@3.��L5��/.B¥949>�@I�/5M�i.B¬7.;?;­o0<�/.i¬75#�;J7m/:/¥9J7?(A8<4X ;.�4=8V�L53?(.[0P��JT>u0<.;>/81576s0<�/53:/8<J7>/�/8BFKH 0<49�K.[576�(��-K 7@ K3Ë)�� �cm�.;�;57�L.B8D4=>o0P?PJT�B0^JTm/¥9.�JT>/��i.NJ7?(.n8<.;.�Æ�49>/@�0P?PJT49>/4=>/@��K.B0P��5#�/8V�_4�0P�í(��$K 7@ K7Ë��B�V�B53�K2/¥9.¡È�4�0*AZ�_�/.B?<.��[498V8<4=@3>/4�Ö��aJ7>o0<¥=A8<�LJ7¥=¥9.;?i0P��J7> �� F

×U�/.x?(.;�LJ749>��/.;?_576�0P�/4=8I�^��JT2�0P.B?I4=8I53?(@oJ7>/4X ;.B�]J78_6�53¥=¥95M�_8;F¡�.8(0PJ7?(0_�_4=0<�ZJ7>�.pÈ�J7�K2/¥=.576�0<?PJ74=>/49>�@NJL0<?<4=@3?PJ7�W�L5��/.;¥-J7>��]0P�/.B>Z�/.B?<4=¬7.x0P��.x�/4=.;?PJT?<�^�/4=�aJ7¥�0P?<J749>�49>/@K�L.p0P�/5��d6�57?c³U´@3?<J7�Å�L5��/.;¥=8%4=>nÓ#.;�p0P4=53>�Ï�F ~ FðH*>KÓ�.;�B0<4953>[Ï�FúÏ#­7�E.U��.BÖ�>/.O0<�/?<.B.O?<.B¥rJT0<4953>�8�m�.B0*�i.;.B>K6�.;JT0P:/?(.;8`>/.B8(0P.B�e­�5M¬7.;?<¥9J72/2/4=>/@DJ7>/�L>/53>#´G5�¬7.;?(¥rJ72/2�49>/@DJ7>/�K�/.B8<�;?(49m�.C0<�/._6�.aJT0<:/?<._�/4=.;?PJT?<�^�oAn576�JT>~�]Ä�K5#�/.B¥�m�AxJc�/4=@3?PJT2/�e­b49>�_��49�^��>/5��/.;8%J7?<.�6�.aJT0<:/?<.i2�JT0(0P.;?(>/8�J7>���J7?<�B8�J7?(.i6�.;JT0P:/?(.E?(.;¥rJb0P4957>/8;F×U�/.C.pÈ�0P.B>/8<4=53>�576Q�/4=.;?PJT?<�^�/4=�aJ7¥/0<?PJ74=>/49>/@1�K.B0<�/5#��6�53?�0<�/.I�K5��/.;¥/�_4�0P�K>/53>#´G>/.;8\0P.;�K6�.aJT0<:/?<.B8�_49¥=¥ mQ.[��.;8<�B?<4=mQ.B�v49>uÓ#.B�B0<4953>vÏ#F�B/Fc×U�/.�@3.;>�.;?PJT¥94B B.;�]¬7.;?(8<4957>v576�0P�/.x�/49.B?PJ7?(�^�/49�;J7¥��K.B0<�/5��6�53?]�]ÄÉ�K5��/.;¥=8xJ7>��t0P�/.L�/4=¬�49��.�J7>/�q�B53>â¬�:/.B?[8(0<?PJT0<.;@7A�6�53?0<532/4=�N�K5#�/.B¥98D49>t2/J7?(0<49�;:�¥rJ7?6�53¥=¥95M��49>�Ó#.B�B0<4953>�Ï�F�W[J7>/�dÓ#.B�B0P4=53>�Ï�F��n?(.;8(2Q.B�B0P4�¬3.B¥=A3F[¡h.V53>/¥�A��/.B8<�;?(49m�.S0P�/.V�B53�K2/:�0^Jb0P4957>576�0<�/.x>/57?<�LJ7¥94X aJT0<4953>�6ÁJ7�p0P53? ý 49>d0P�/.B8<.[8(.;�B0<4953>�8;Fc×U��.[�;53�K2/:�0PJT0P4=53>]5T6�0P�/.x.pÈ#2Q.B�B0PJT0P4=53>576�6�.;JT0P:/?(.c6�:/>/�p0P4=53>/8O4=8Om/?<4=.�æ/AL�/4=8<�;:�8<8<.B�,49>,Ó#.B�B0<4953>,Ï�F G F[H*>�Ó#.B�B0<4953>�Ï#F ö ­��E.S�_4=¥9¥�2/?<5M¬�49��.s�ùå�Í+ÔÇÚ�áÛÈ *È�ã�Í?ÝÞÍ­ÛÞØDÌRÍLÛ�ÝÞÍ�Ï-Û�Í?ÙÇÏ�Ñ�Ï·Î�Ø�Ô�ÑNÛ�Ï$Ô�Ûvy�Ú»Û Ú¸ÑùÛNàÜXÚ¸Î+Ï�Ò�Ò�àS|��� â |����­Ï�Ô�Ù&ßXÍ?Ô�Î�ÍðÔXØ$ÛäÔXÍ+Õ�Ò�Ú�Õ�Ú�ÌXÒ�Í­Ú�ÔÜXÝ�Ï�Î�ÛÞÚ¸Î�Í1Í+å�Í+ÔZÚ»áâÚ»ÛLãäÍ+Ý�ÍðÛÞØ�ÌRÍ[ÔXÍ+Õ�Ò�Ú�Õ�Ú�ÌXÒ�ÍðÚ�ÔZÛÞßXÍ<ÆÇ�ã ËLÑJÍ?Ô�ÑJÍ`}

Page 47: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï G

8<57�L.[��.B0^JT49¥98C576�0<?PJ74=>/49>/@L8<2�.;�B4=Ö��[¥9J7>/@3:/[email protected]�K5��/.;¥=8C�i.�8(0<:/��AZ4=>]0P��498c��498<8(.;?\0^JT0<4953>eFc×U�/..�¶K�B49.;>��BAd576%0<?PJ74=>/49>/@K�K.B0P��5#�/8C498C.B¬TJ7¥=:�JT0<.;��m�J78<.B�v53>d0*�i5N0PJ78�Æ�8;­�0P�/.xÓ��_4�0P�^��mQ53J7?<�vJT>/�0P��.Z3i?<5oJ7���aJ78\0c³C.B�_8C49>dÓ#.B�B0P4=53>�Ï�F & F

a�`$_ � u�oI�Âhk�Wÿ��nuFÿÇh]m � �[h]u�cnucxw y oZ}��x��v ÀR�q� y h³f{uj snje|c~}[�[��l~� y ��vxo�m¿�� u�}�� ��cnm�� � o�¿­}1o�v ¾�oIh³}[sn�[o�¿H*>dJ7>�³_´*@7?PJ7�j�L5��/.;¥

9 �N����K �����#"%$Q®¡�aËMËMËY��������®(�   Xý";D<Q® = þ¡ÿ ��� ����� ê � T�T�T � ��� ���� ����� ê � T�T�T � ���

�_�/.B?<.

� �N����� D $Q®P�aËMËMËe�����r�   ¤¥ ¦ X �����D$Q®¡�aËMËMËe����� ��J78CJ7>�>#´*@3?<J7�W�B53>/8\0P?PJT49>o0a­

1 570P�/.B?(�_4=8<.J7?(._6�.;JT0P:�?<._6�:/>/�B0<4953>�8iJT>/� = ��� ����� ê � T�T�T � ��� J7?(.I�B53?<?(.;8(2Q53>��/49>/@D2�J7?<J7�K.B0P.B?<8BF1HG6�JV�E57?<�±������JT8J7>�53?<��.;? � 6�.;JT0P:/?(. � �N����� D $Q®P�aËMËMËe�������UJ7�B0<4=¬3.D49>,0P��.D@74=¬3.B>]�/4=8(0<53?(AM�����#"%$Q®¡�aËMËMË���������®^­�4=0J7¥=8<5[:/8(:�J7¥=¥=An��J78OJ7>�53?<��.;? � Î X 6�.aJb0P:/?(. � �J����� D $/±;�aËMËMËe�������EJT�B0P4�¬TJT0P.B�u��6�53? ~ í � ï�ÍZ�¡F×U�/.B?<.B6�57?<.7­ � �J����� D $Q®^�aËMËMËY�������O4=8C>�.;8(0<.;�Z4=>�Jn6�.;JT0P:/?(. � �N����� D $/±B�aËMËMËe�������O6�57? ~ í � í Í�FÇ%4=@3:/?<.NÏ�F X 8(�/5M�_8�0P�/.�8(.B0P8�5T6I�i53?<��8�c�®¡­<c�±a­_ËMËMË;­Wc�"¦�_4=0<�q:/>/4=@3?PJ7��­�m/4=@3?PJT�d­�ËMËMË¡­iJT>/�³_´G@3?PJT�j6�.aJb0P:/?(.;8CJ7�B0<4=¬TJT0<.;�,?<.B8<2�.;�B0<4=¬7.;¥=A�6�57?_Jn@74=¬3.B>d��498(0<53?(A±�����

D�aËMËMËe������F¡�.,�_49¥=¥U8<�/5M� 4=>l0<�/498n8<.B�B0<4953>l0P��JT0K0P��498ÁÆ�49>/��576S�K5#��.;¥U�aJT>�m�.�0<?PJ74=>/.;�l�/49.B?PJ7?(�^�/4�´

�aJT¥9¥=AdJ7>��u0<?PJ74=>/49>�@N8<:��^��J��K5#��.;¥�6�57?S53>/.�4�0P.;?<JT0P4=53>]0PJRÆ7.B8S0P�/.�8<J7�L.nJT�L53:�>�0S576s0P49�K.[JT80P��.��aJ7¥=�;:/¥9JT0P4=53>Z576i.;�K2/49?(49�;J7¥�.¡È#2Q.B�B0^Jb0P4957>/8;Fk¡h.n�/.;�K53>/8\0P?<JT0P.[0<�/.n�/49.B?PJ7?(�^�/49�;J7¥�0<?PJ74=>/49>/@�K.B0P��5#�tmoAtJd0P?(49@3?<J7�Ú�L5��/.;¥iJ7>/�t0<�/.;>q.¡È�0P.;>���0<�/498x�L.p0P�/5���0P5ZJ7>oAt�K5#�/.B¥��_4�0P�t57>/¥=A>/.B8(0P.B�d6�.;JT0P:/?(.;8BF

Ð&é¨è�é?ë óº÷i�RQ�ñ²ï�ø+ûIö T!÷Dò��4îWV+ø�ú�îðï�ø�÷Óû ìIî��äïâ÷Dò�Ò¼ø+û î ��òùø+öDò�îs� ¨ ÷_¤�í°Vû_.;�aJT¥9¥Y0<�/.V0P?<4=@3?PJT�j�K5#��.;¥

9 �J���?K ������±B��������®(�   = þ^ÿ ��� ���� = þ^ÿ ��� � ê � ��� ���� � ê � ��� = þ^ÿ ��� �X� � ��� � ê � ��� ���� �9� � ��� � ê � ���ý �N������±M��������®(� �ÁÏ�F X �

Page 48: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï ö

......

N

Y3

Y1 = V

......Y

Y2

Ç%4=@3:/?<.1Ï#F X Wce®¡�>c�±a�aËMËMËY�>cQ"�J7?<.V�i53?<��8<.p0P8_�_4=0P�,:/>�49@3?<J7�d­#m/49@7?PJ7��­YËMËMËp­�³_´G@3?PJ7�°6�.aJT0<:/?<.B8J7�p0P4=¬TJT0<.;�,?<.B8<2�.;�p0P4=¬7.;¥�A3F

�_�/.B?<.

ý �N������±M��������®(�   @�!� l µ = þ^ÿ ��� ��!� = þ¡ÿ ��� � ê � ��� ���� � ê � �!� = þ¡ÿ ��� �9� � ��� � ê � ��� ���� �9� � ��� � ê � ���Ó#:/m�8<�;?(492�0<8s576 =·C 8���.;?<.U4=>/�/4=�aJT0<.E0P�/._4=>/�/49�B.;8�5T6Y�B53?<?(.;8<2�53>/��49>/@V6�.aJb0P:/?(.;8�49>�0<�/.O6�.aJT0<:/?<.U8(.B0;F×U�/.L53?<�/.B?5T6O6�.aJT0<:/?<.B8 � 4=84=>/�/4=�aJT0<.;��m�Au0<�/.N>�:/�[m�.;?576O�B5#.�¶K�;49.B>o0P8x5T6 � J7>/�h�NJaAum�.53�K4=0(0P.;�n�_4=0<�/53:�0��;J7:/8<4=>/@[JT>�AK�B53>�6�:/8(4953>eF%×U�/.c>/57?<�LJ7¥94X aJT0<4953>[6ÁJ7�p0P53? ý �;J7>Nm�.c�B53�K2/:�0P.B�J78

ý �N������±M��������®(�   @��� l µ = þ^ÿ ��� ��!� o @��� lFn q � = þ^ÿ �!� �X� � �!� � ê � �!� ���� �X� � ��� � ê � ��� Ë = þ^ÿ ��� � ê � ��� ���� � ê � ��� Î X � = þ^ÿ ��� ��!� �ÁÏ�F ~ �

J78O��.;8<�B?<4=mQ.B��4=>�kE��J72�0<.;? X Ï#­�2�J7@7. ~3~ ��­#49>k^7.B¥94=>/.�Æ]� X &'&³G �pF%Hc�;�B53?<��49>/@[0<5[0P�/.VJT>�J7¥=A�8(498O4=>Ó#.B�B0P4=53> ~ F�W#F X ­/0P�/.18<.B�;53>���0<.;?<�W49>h� Ï�F ~ �@��� l�nrq � = þ¡ÿ ��� ���� Ë = þ^ÿ �!� � ê � �!� ���� � ê � ��� Ë = þ^ÿ ��� �X� � ��� � ê � ��� ���� �X� � ��� � ê � ��� Î = þ¡ÿ ��� ���� � �ÁÏ�FúÏ3�

�_4=0<�t�;57�L2/¥=.pÈ#4=0*Au5T6*(��#"� l ��

K c�K �V�/53�K49>�Jb0P.;8D0P�/.L�;53�K2/:�0PJT0P4=53>eF,×U�/.�8(�/53?\0(´*�/J7>/�q>/5T´

0^Jb0P4957> (N�$K 7@PKoËg�� �V�_4=¥9¥�m�.N:/8(.;�t6�53?Z(��$"� l ��

K�c�K �V49>�0P�/.n6�:�0<:/?<.K6�53?8(49�K2/¥94=�;4�0*A3­��_�/.;?(.

��   ®% �� % " � l �� K c � K F³I570<49�B.�0<��JT0��L538\0-576�0<�/.i�i53?<��8%49>Zc���Ja¬7.E53>/¥�A1m/49@7?PJ7�ð6�.;JT0P:�?<.;8�J7�p0P4=¬7.7F%Ç�57?-.¡È�J7�L2�¥9.7­

49>lJ7>oAq@74=¬3.B>��/498\0P53?\A � ­s0P�/.,8<.p0K576I�i53?(�/8��_4=0P��m/4=@3?PJT��6�.;JT0P:/?(.;8n�;57>�0PJ749>�8K57>�Ja¬7.;?PJT@3.?<57:/@3�/¥�ANÏ 121 �i53?<�/8_JT>/��� 12121 �E53?(�/8U?<.B8<2�.;�p0P4=¬7.;¥�A�49>�Ó��_4=0<�^��m�5oJ7?(�,J7>/�k3E?(5oJ7�/�;J78(0U³I.B�_8B­

Page 49: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ï &

J7�K53>/@n�_�/49�^�]53>/¥=A ~ 53?IÏv�Á53>]Ja¬3.;?<[email protected]�C��Ja¬3.0P?<4=@3?PJT�`53?C�/49@3��.;?C53?<�/.B?c�B53>/8(0<?PJ74=>o0P8;FÇ¡h.0^J�Æ7.DJ7��¬TJ7>o0^[email protected]�0<�/498O6ÁJT�B0IJ7>/�,8<2�¥94=0U0<�/.V�E57?<��8<.B0+c

�49>o0P5Cc�±cJ7>��Úc

�Î�c�±C�_�/.B?<.

c�±  Uf ���5 � �J������®P�������   X 6�57?U8<53�K.1m/49@3?<J7� 6�.aJT0<:/?<.'hJ7>/�dJ7¥=8<5�49>o0<5Ac�ôIJ7>/��c

�Îec�ôU�_�/.;?(.

c�ô  jf ��� � �J������±B��������®¡�������   X 6�53?U8(53�L.S0<?<4=@3?PJ7�°6�.aJT0<:/?<.�h V³I5T0P.S0P�/JT0*c�±CJ7>��Úc�ôCJ7?<.V��498(0<53?(AL�/.B2Q.B>/�/.;>o0I.B¬7.;>d0<�/53:/@7�,�i.153�K4=0E0<�/.V8<:�m/8<�B?<492#0P8¸�d6�57?0P��.S8PJRÆT.S576 8(49�K2/¥94=�;4=0*A7F%³C5M�1­�8<4=>/�;.)c

�  c�±'&Âc�ôOJ7>/� c±)(Âc�ô  +* ­Ýc � 498E8(2/¥94�0E4=>o0P50<�/?<.B.�/4=8�;(534=>�0O8<:/m/8(.B0<8SJ78_8<��5��_>d49>,Ç%4=@3:/?(.1Ï�F ~

w ,wi−1 i

w ,w ,wi−2 i−1 i

w ,wi−1 i w ,w ,wi−2 i−1 i

Yx

U

Y3

U

Y3

U

Y3

Y3Y2

Y2Y2Y2

α −1α −1

α α −1

Ç%4=@3:/?<.òÏ�F ~ ÚÓ�2/¥94�0<0P4=>/@Uc�J7�;�B53?<��49>/@É0P5-c�±�JT>/�öc�ôaF ×U�/.�¬TJ7¥=:/.;8l576l� = þ^ÿ ��� � ê � ��� ���� � ê � ��� Ë= þ^ÿ ��� �9� � ��� � ê � ��� ��!� �X� � �!� � ê � �!� Î X �O49>��/4�ÙY.B?<.B>�0C�;J78<.B8cJ7?(.18<�/5M�_>eF

�Sm�¬�4=53:/8<¥�A3­/6�53?_JT>�A�8<:/�Æ5M¬3.B?CJ7¥9¥Y�i53?(�/8_49>�c�­@

n q®   @

n �-, n ´ ® o @n �., n ´ ® o @

n �., n ´ ® V×�J7m/¥9.��ÁÏ�F X �@34�¬3.;8[0<�/.�¬TJ7¥9:/.N576 � �N������®^�������xJ7>/� � �J������±B��������®¡�������6�53?�E53?(�/8����U49>q0P��.0P��?<.;.18(:/m/8<.p0P8cJ7mQ5M¬7.7FsHc2/2�¥=A�49>/@�0<�/.V¬7JT¥9:/.B8U49>,×%JTm/¥9.1Ï�F X 0P5�0P�/.18(:/�`49>h�ÁÏ�FúÏ3�p­��i.�/JM¬7.

� = þ^ÿ ��� � ê � �!� ��!� � ê � ��� Ë = þ^ÿ ��� �X� � ��� � ê � ��� ���� �X� � ��� � ê � ��� Î X � = þ^ÿ ��� ��!� 

¤����¥����¦ � = ��� � ê � ��� Î X � = ��� ��� [ c�±/( c�ô� = ��� �X� � ��� � ê � ��� Î X � = ��� ��� [ c�±/(\c�ô� = ��� � ê � ��� = ��� �9� � ��� � ê � ��� Î X � = ��� ��� [ c�±/(\c�ô �

Page 50: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B 1�i53?(�d8(.B0 � �J������®^������� � �J������±a��������®P�������c�±/( c�ô X 1cD±0(Úc�ô 1 Xc�±/(\c�ô X X

×�J7m/¥=.1Ï�F X �¬7JT¥9:/.V576 � �J������®^�������UJ7>�� � �N������±a��������®^�������J7>/�,0P��.;?<.p6�53?<. @��� lFn q � = þ^ÿ �!� � ê � ��� ���� � ê � ��� = þ^ÿ �!� �X� � �!� � ê � �!� ���� �X� � ��� � ê � ��� Î X � = þ^ÿ ��� ���� �ÁÏ�F�Bo�

  @��� lFn � � = ��� � ê � ��� Î X � = ��� o @��� l�n ´ � = ��� �X� � ��� � ê � ��� Î X � = ��� � ê � ��� = ��� V¡�.1�K.;?(@3.L� Ï�F ~ �OJ7>/�h�ÁÏ�F�Bo�E49>o0P5ý �J������±M��������®(�   @��� l µ = ��� o @��� l�n � � = ��� � ê � ��� Î X � = �!� �ÁÏ�F¸W7�

o @��� lFn ´ � = ��� �X� � ��� � ê � ��� Î X � = ��� � ê � ��� = ��� V«�� å���g�! � !�21S� ¯ �%���43 ��à g³I5M���E.IJ7>�J7¥�AÖ ;.U0P�/._�B53�L2�:�0^JT0<4953>/J7¥��B53�L2�¥9.pÈ#4�0*A[576Q49�K2/¥9.B�L.B>o0^JT0<4953>[5T6Q0<�/._8<:/� 4=>d� Ï�F�W3�pF5 ×U�/.VÖ�?(8(0_0P.B?<�`57>�0<�/.1?<49@7��0\´*��JT>/�,8<4B B.V576_�ÁÏ�F�W3�i0^JRÆT.;8*(��.6S�O0<49�K.c0P5n�;J7¥9�B:/¥rJT0<.7F5 ×U�/.D8<:��Æ5�¬7.;?+c�±C49>�0<�/.1?<49@7��0\´*��JT>/�,8<49��.D5T6%0P��.D.�¬�:�JT0P4=53>�498OÖ�È#.;��6�53?CJ7¥9¥Y�/498\0P53?(49.;8

8(��J7?<4=>/@nJ[8<:ç¶nÈi������®iJ7>/�,>/.;.B��0<5�mQ.V�B53�K2/:�0P.B�,53>/¥=AL53>/�B.V6�53?O.aJT�^���i53?<��������®i4=>0<�/.I¬75#�;J7m/:/¥9J7?(A7F[HG6�6�53?EJ@34=¬7.;>~������®^­!c�±O�;53>o0PJ749>/8i53>/¥�AK0<�/538(.I�i53?<�/8O6�57¥9¥95M�_4=>/@z������®4=>�0<�/.K0<?PJ74=>/49>�@��/JT0^J�­-0P�/.K8<4X ;.K576�c�±x4=8D.¡È�J7�B00P�/.K>�:/�[m�.;?x5T6Om/4=@3?PJ7�K8Vm�.;@34=>/>/49>�@�_4�0P�x������®^Fc×U�/.�>�:/�[m�.;?I576s�;57�[m/49>/JT0P4=53>/8C576[������®IJ7>�� c�±c498c.¡È�J7�B0<¥=A�0P�/.[>�:/�xmQ.B?576 m�49@3?<J7�L8i49>N0<�/.S0P?<J749>�49>/@��JT0^J[��.;>/570<.;��J7887LF�×U�/.V?<:/>�>/49>/@[0<49�K.I6�53?�0P�/.V8(.;�B53>/�8(:/�L�LJT0<4953>�5M¬7.;?+c�±C498O0<��:�8+(N�$7��i6�57?_J7¥9¥e��498(0<53?<4=.;8BF5 ×U�/.x8<:/�Ø5�¬7.;?"c�ôS�/.B2Q.B>/�/8V53>vm�570<�x������±VJ7>��n������®¡FVÄsJ7�^�6c�ôS6�53?IJ�@34=¬7.;>Z�/4=8(0<53?(A�B¥rJ78(8²������±cJ7>/�{������®O�B53>o0^J74=>/8C53>/¥=A�J�6�.B� �i53?(�/8C�_��49�^�Z��Ja¬7.0P?(49@3?<J7�W�B53>/8\0P?PJT49>o0P8B­

Page 51: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B X4 F .TF=­�0P�/578<.i�i53?(�/8�6�53¥=¥95M�_49>�@&������±a��������®Y49>10P��.i0P?<J749>�49>/@U��Jb0^J�F�×U�/.i�B:/�[:/¥9JT0P4�¬3.s8<4X ;.�576J7¥=¥�c�ô C 8�6�53?��/4�ÙY.B?<.;>o0[������±M��������®-498�0P��:/8s>/5V�K53?<.E0<��J7>�0P��.U>�:��[mQ.B?�576�8<.B.;>n0P?<4=@3?PJT�L88\0^J7?\0P.;��moAM������±M��������®^­��/.B>/570P.B�]JT8:9DF�×U�/.D?<:�>/>/49>�@n0<49�K.S576-0P�/.V0<�/49?(��8(:/�K�NJT0<4953>6�53?_JT¥9¥Y��498(0<53?<4=.;8U4=8O0P��:/8+(��;9c�¡F

�c¬3.B?PJ7¥=¥�­ 0P�/.K�;53�K2/¥=.pÈ#4=0*Av5T6O0P�/.K49�K2/¥=.;�K.;>o0^JT0<4953>l�ÁÏ�F�W3�S49810P�/.B?<.B6�57?<.A(��-6»o<7Uo=9c�S6�57?53>/.14�0P.;?<JT0P4=53>eF

� � !;�oâ�!a! � ��H*>�¥rJ7>�@3:�[email protected]�K5��/.;¥=49>/@/­O0<?PJ74=>/49>�@qJ7>�49>o0P.B?<2�53¥rJb0P.;��0<?<4=@3?PJ7� �K5#�/.B¥�� X F X �N53?,Jqm�J7�-Æ3´*57Ù0P?(49@3?<J7�É�L5��/.;¥�� X F Ïo�-0PJRÆ7.B8i.¡È/JT�B0P¥�A�(��.6ko>76o?9S��0<49�K.Om�.;�aJT:/8<._0P�/.U.B�L2�49?<4=�aJ7¥�6�?<.�¬�:�.;>/�pA6�53?_J7¥=¥e:/>/4=@3?PJT�L8B­�m/4=@3?PJ7�K8UJ7>���0<?<49@7?PJ7�K8E�[:�8(0CmQ.1�B53¥9¥=.;�B0<.;�eF

Ä�¬3.;>d0P�/53:�@3��0<�/.1¬7JT¥9:/.1576-6�.aJT0<:/?<.16�:/>/�p0P4=53>/8 � 498Um�49>�J7?\A�49>�¥rJT>/@3:�[email protected]�L5��/.;¥=49>/@�­#0P��.49�K2/¥=.;�K.;>o0^JT0<4953>v� Ï�F�W3�O�/5�.;8C>/570C?<.�¬�:�49?<. � 0<5Lm�.Dm/49>�JT?(A3F�×U�/..�¬�:�JT0<4953>�8(0<49¥9¥Y�/53¥9��8_�_��.;>� 4=8_J�?<.aJT¥e6�:/>/�B0<4953>�J7>��d�;J7>,mQ.1?<.p�_?<4�0<0P.B>]JT8

ý �N������±M��������®(�  @�!� l µ = þ¡ÿ ��� ���� o @��� lFn � � = þ^ÿ ��� � ê � ��� ���� � ê � ��� Î X � = þ^ÿ ��� ��!�o @�!� l�n ´ � = þ¡ÿ ��� �9� � ��� � ê � ��� ���� �9� � ��� � ê � ��� Î X � = þ^ÿ �!� � ê � �!� ������ � ê � ��� = þ^ÿ ��� ���� V

Ð&é¨è�é¨è ���Çï í×ûSÒ ø+÷·û � ÷·ò:TA@�öDò�îs� ¨ ÷_¤�í°VÝÒ×U�/._0P?PJT49>/4=>/@V�L.p0P�/5��n�/498(�;:/8(8<.B�N49>�0<�/._2/?<.p¬#4=53:/8�8<.B�B0P4=53>K�aJ7>KmQ.U.¡È�0P.;>��/.;�N0<5x³U´*@3?<J7�

�K5#�/.B¥98O�_4�0P��J7>oA,J7?(m/4=0<?PJ7?\AN¬TJ7¥9:�.V576�³DFâ¡�4=0<�/53:�0U0<�/.1¥9538(8C5T6%@3.B>/.;?<J7¥94�0*A3­��i.1�aJ7>dJ78(8<:/�K..aJT�^�]³U´*@3?<J7�W8(.;.;>d49>�0P��.10<?PJ74=>/49>�@���JT0^J��B53?<?(.;8<2�53>/��8C0<5LJ[6�.;JT0P:/?(.V6�:/>/�B0<4953> ± F

ûC.B�aJ7¥=¥Y0P�/JT0C49>,J7>d³_´G@3?PJ7�j�L5��/.B¥�­

9 �N���?K �����#"%$Q®¡�;ËMËMËe��������®(�   Xý";� <Q® = þ^ÿ ��� ��B$� ê � T�T�T � ��� ���� ��B#� ê � T�T�T � ��� � �ÁÏ�F��3�Cáu�á ÑJØ�Ö�ÍED¦x�Õ�Ý�Ï$Ö&Ñ�Ï$Ý�Í�ÔXØ�Û£Ú�Ô�Î�Ò�Ð�Ù9Í?ÙÇÚ�Ô&Û�ßXÍ�á�Í�Ï-ÛÞÐ�ÝÞÍ­ÑÞÍ�Û�y�ãäÍ­Î?Ï$Ô&ÑJÚ�Ö�ÜXÒ�à�Ï�ÑÞÑÞÐXÖ�Í ÛÞß�Ï-ÛùÛ�ßXÍ+à&Î�Ø�ÝÞÝ�Í?ÑÞÜRØ�Ô�ÙÛÞØÓá�Í�Ï-ÛÞÐ�ÝÞÍ�ÑÛÑ`ÒDã�ß�Ø�ÑÞÍðÜ�Ï$Ý�Ï$Ö�Í�Û�Í+Ý�Ñ£Í�F�Ð�Ï$Ò Ì!ÒW×Z|r}

Page 52: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B ~�_�/.B?<.

ý   ý �J�����#"�$Q®¡�aËMËMË���������®^������� �ÁÏ�F G �  @� l µ

";� <Q® = þ^ÿ ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � ��� V¡h.1Ö/?<8(0IJ72�2/¥=AN:/>/49@7?PJ7��´*�;J7�^�/49>�@[0P5d� Ï�F G �OJ7>��d?(.B�_?<4�0P. ý J78

ý   @��� l µ = þ^ÿ ��� ���� o @�!� l�n q �";� </± = þ^ÿ �!� ��B$� ê � T�T�T � ��� � ê � ��� ���� ��B$� ê � T�T�T � ��� � ê � ��� Î X � = þ¡ÿ ��� ���� V �ÁÏ�F ö �

³I5M���i.S:/8<.S0<�/.c�B53�K2/:�0^Jb0P4957>�J7¥�0P?(49�-Æ�6�53?i0<�/.c0<?<49@7?PJ7�·�K5#��.;¥�?<.;�B:/?<8(4=¬7.;¥=AK0P50P�/.V³U´*@3?<J7��K5#�/.B¥�Fð¡h.18<2/¥=4=0O0<�/.V�E57?<��8<.B0dc

�4=>o0P5�c�±cJ7>�� c�±   c

�Î�c�±_�_�/.;?(.

c�±  Uf ���5 � �J������®P�������   X 6�57?U8<53�K.1m/49@3?<J7� 6�.aJT0<:/?<.'hJ78V�i.L��Ja¬7.L�/57>/.L4=>v0P�/.n2/?(.B¬�4953:�8D8(.;�p0P4957>eFÂ3i:�0D49>/8\0P.aJT�h576i�/.pÖ�>/49>�@]J,8<:/m�8<.B0�c�ôxJ78V�i.��Ja¬3.D�/53>�.16�57?O0P?<4=@3?PJT�j�K5#��.;¥98B­��i.D��.BÖ�>/.

c èô  jf ��� � �J����� D $Q®^�;ËMËMËe�����r�   X 6�57?U8<53�K.V>#´*@7?PJ7�°6�.aJT0<:/?<.B8a� � º�ÏÝh49>�8(0P.;J7�eFWc

��aJ7>�mQ.18(2/¥94�0U49>o0P5Cc èô JT>/� c èô   c

�Îec èô F

�Sm�¬�4=53:/8<¥�A3­¦c�  

c�±0& c èô J7>�� c�±H( c èô  I* Fgc � 498c8(2/¥94�0c4=>o0P5�0P��?<.;.x�/498�;(5349>o0S8(:/m/8(.B0P8`c�±E( c èô ­ c�±E(�c èô J7>��Úc�±/(�c èô F�×U�/4=8U8<2/¥=4=0<0<49>/@x8<�/5M�_>]4=>,Ç%49@7:/?<.VÏ#FúÏ�498U8(49�K49¥9J7?�0P5�0P�/.153>�.6�53?O0<?PJ74=>/49>/@[0<?<4=@3?PJ7�°�K5#�/.B¥98BF

w ,wi−1 i

w ,w ,wi−2 i−1 iw ,wi−1 i

w ,w ,wi−2 i−1 i

Yx

U

Y’3

U

Y’3

U

Y’3

Y’3Y2

Y2Y2Y2

α −1α ...−1

α ...−1α

Ç%4=@3:/?(.1Ï�FúÏÝ�Ó#2/¥94�0<0<49>/@�c�J7�;�B53?<��49>/@�0P5Cc�±cJT>/��c èô F¡�57?<�/8C49>�c�±0( c èô �/JM¬7.57>/¥=A�m�49@3?<J7�j6�.;JT0P:/?(.;8 � �J������®P�������UJ7�p0P4=¬TJT0<.;�e­/�_��49¥9.S�i53?(�/8c4=>

c±J(�c èô ��Ja¬3.V53>/¥�AN57?<�/.B?_Ï[53?O�/4=@3�/.;?i6�.aJT0<:/?<.B8 � �N������±;��������®¡�������p­ � �N������ôa��������±;��������®^�������p­

Page 53: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

BoÏËMËMË;­�53? � �J�����#"%$Q®^�;ËMËMËe��������J7�p0P4�¬7Jb0P.;�YF��S>/¥=Ax�E53?(�/8�49>Cc�±K(�c èô ��Ja¬7.Im�570P�Km/4=@3?PJ7�É6�.aJT0<:/?<.B8J7>/��8<57�L.V�/4=@3�/.B?U53?<�/.B?U6�.aJT0<:/?<.B8IJT?<.DJ7�B0<4=¬TJT0<.;�eF

3iAn0^JRÆ�4=>/@xJT��¬TJ7>o0^[email protected]�/._6ÁJ7�B0�0P�/JT0OJT¥9¥�6�.;JT0P:/?(.I6�:/>��B0P4=53>/8 � C 8iJ7?(.Im/4=>�J7?\A3­o0P�/.C¬TJ7¥9:/.576-0P�/.V0<.;?<�W49>�0P�/.18(.;�;57>/�]8(:/�`49>h�ÁÏ�F ö �E�aJ7>�mQ.1?(.B�_?<4�0<0<.;>�J78

� ";� </± = þ¡ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � ��� Î X � = þ^ÿ �!� ���� 

¤����¥����¦ � = ��� � ê � ��� Î X � = ��� ���5[ c�±0( c èô�$L "� </ô = ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� Î X � = ��� ���5[ c�±0(�c èô� = ��� � ê � ��� L "� </ô = ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� Î X � = �!� ���5[ c�±0(�c èô � �ÁÏ�F & �

49>V��4=ÙQ.;?<.B>o0 �aJ78(.;8;F%³I570<.�0P��Jb0 � �N����� � $Q®<�aËMËMËe�������   1 4=8�.�¬�:/4=¬TJ7¥=.;>o0e0<5C8(.B0(0P49>�@ = ��� ��B#� ê � T�T�T � ���  X 49>�0P��.D.�¬�:�JT0P4=53>/8CJ7m�5M¬3.7F×U�/.D8<.;�B53>/�d8<:/�K�NJb0P4957>�49>h� Ï#F ö �E4=8O0P��:/8C�aJ7¥=�;:/¥9JT0P.B�,J78

@��� l�n q �";� </± = þ^ÿ ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � ��� Î X � = þ^ÿ �!� ���� � Ï�F X 1 �

  @��� lFn �-, n2M´ � = ��� � ê � ��� Î X ��Ë = ���o @��� l n � , n M´ �

";� </ô = ��� �GB#� ê � T�T�T � �!� Î X � = �!�

o @��� l�n �#, n M´ �";� </± = ��� �GB#� ê � T�T�T � �!� Î X � = �!�

  @��� lFn �-, n M´ � = ��� � ê � ��� Î X ��Ë = ���o @��� l n �#, n2M´ �

";� </ô = ��� �GB#� ê � T�T�T � �!� Î X � = �!� � ê � ��� = ��� ô

o @��� l�n �#, n2M´ �";� </± = ��� �GB#� ê � T�T�T � �!� Î = ��� � ê � �!� o = ��� � ê � ��� Î X � = ���

Page 54: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B>B  @��� lFn �-, n M´ � = ��� � ê � ��� Î X ��Ë = ��� � Ï�F X3X �

o @��� l n �#, n M´ �";� </ô = ��� �GB#� ê � T�T�T � �!� Î X � = �!� � ê � ��� = ���

o @��� l�n �#, n2M´ �";� </ô = ��� �GB#� ê � T�T�T � �!� Î X � = �!� � ê � ��� = ���

o @��� l�n �#, n2M´ � = �!� � ê � ��� Î X ��Ë = ���  @��� lFn � � = ��� � ê � ��� Î X ��Ë = �!� � Ï�F X ~ �

o @��� l�n M´ �";� </ô = ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� Î X � = ��� � ê � ��� = ��� V � Ï�F X Ïo�

×U�/.[8(:/�L�LJT0<4953>h� Ï#F X ~ �U6�53?IJ7¥=¥��/498\0P53?(49.;8_0^J�Æ7.;8d(��N7��U0<49�K.DJ78I�i.x��Ja¬7.[8<�/5M�_>v4=>d0P��.2/?(.B¬�4953:�8�8<.B�B0P4=53>eF�Ä�¬7.;>n4=6��i.U8(0<532��/.;?(.7­30<�/.UJ7m�5M¬3.U49�K2/¥=.;�K.;>o0^JT0<4953>1�_4=0<�x0P��.U�;53�K2/¥9.¡È#4=0*A576Z(��N7 o K 7@ K�Ë×K�c èô K �L4=8�J7¥=?<.aJT��Al�[:/�^���L57?<.Z.�¶L�B49.B>�0N0P��J7>�0<��JT0�5761:�>/49@3?<J7��´*�aJT�^�/49>/@�_(N�$K 7@ K�Ë�K�c

�K �(�m�.;�aJT:/8<.¼K�c èô K�ï1ï K�c

�K 53>�Ja¬7.;[email protected]:#0��E.��;J7>l6�:�?(0P��.;?�532�0<49�K4B B.L0P��.

0P?<J749>�49>/@NJ7¥9@357?<4=0<�/��FC×U��.�8<.;�B53>/�u8<:��L�LJT0P4=53>q�ÁÏ�F X Ïo�C�/J78c0P��.[8PJ7�K.x6�53?(� J78n� Ï#F X 1 �p­eJT>/��aJT>dm�.1�;53�K2/:�0<.;�,?<.B�;:/?(8<4=¬7.;¥�A,m�A�J72/2/¥�A#4=>/@�0P�/.18<J7�L.V8\0P?<JT0P.B@7A3FH*>�0<�/.K?<.;�LJ74=>/�/.;?V5T6i0<�/498V8(.;�B0<4953>Y­-�i.K6�57?<�LJ7¥9¥�Ad8\0^JT0<.�0P�/4=810<�/.n�/49.B?PJ7?(�^�/49�;J7¥%0<?PJ74=>/49>/@�K.B0P��5#�hJ7>/�h2/?<5M¬3.L4=0<8D�B53?<?(.;�p0P>/.B8<8;FM¡h.Lm�.;@749>u�_4=0P��0P�/.n6�53¥=¥95M�_49>/@�¥=.;�K�NJN�_��49�^�t@34�¬3.B80P��.D?(.;�B:/?<8(4=¬3.D.�¬�:�Jb0P4957>,6�57?O0P�/.18<.B�;53>��]8<:��L�LJT0P4=53>,J7m�5M¬3.7FO � ¯ ¯ åQPH*>h0<�/.K³_´G@3?PJ7�¶�L5��/.;¥C�ÁÏ�F��o�p­ � �J����� D $Q®^�aËMËMËY�������i6�53? �   X �aËMËMËY�^Í�� �/.;>/5T0P.;8J7>h>#´*@3?<J7�6�.aJb0P:/?(.16�:�>/�B0<4953>�J7>/� = �!� �R��� ê � T�T�T � �!� 498_4�0P8U�;57?<?<.B8<2�53>/�/4=>/@n2�J7?<J7�L.p0P.B?;FsÊ�.B0

cD  

cD���Q�   f ���5 � �J����� D $Q®^�;ËMËMËe�������   X h��CJ7>/� � Ï�F X B��

c èD  c èD���Q�   f ���5 � �J����� é $Q®^�aËMËMËY�������   X �U6�53?U8<53�K. î º � h�� � Ï�F X W3� �DLØ�ÛÞÍ�S ÌKTVUXWZY ß T[U ×v|1ßXÍ?ÝÞÍ`}

Page 55: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B W6�53? �   X � ~ �aËMËMËe�PÍhFs×U�/.;>Y­/6�53?_J7>oA,@34=¬7.;>,�/4=8(0P57?(A��B¥rJ78(8&�����#"%$Q®p�aËMËMËY������­

@� l�n M� �";� < D = þ¡ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � �!� Î X � D ��®;

� <Q® = þ^ÿ ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � ��� � Ï�F X �o�  @� lFn � � = þ^ÿ ��� ����� ê � T�T�T � �!� ��!� �R��� ê � T�T�T � ��� Î X � D

��®;� <Q® = þ^ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ��!� ��B$� ê � T�T�T � �!�

o @��� lFn M��� ê �";

� < D $Q® = þ^ÿ ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � ��� Î X � D;� <Q® = þ^ÿ �!� ��B$� ê � T�T�T � �!� ���� ��B$� ê � T�T�T � ��� VøD�bY\1<ç c èD   c

D&Úc èD $Q® J7>/� c D ( c èD $Q®  ]* J7�;�B53?<��49>/@�0P5�0<�/.1�/.BÖ�>�4=0P4=53>�576�c D JT>/��c èD Fc èD

�;J7>�mQ.c�/.;�B53�L2�538(.;��0P50P�/?(.;.V�/4=8�;(534=>�0i8<:�m/8<.p0P8�<cD(�c èD $Q® ­ c D (�c èD $Q® ­/J7>/�kc D ( c èD $Q® F³I5T0P.S0P�/JT0U�E57?<�/8_49>�c

D( c èD $Q® ��Ja¬3.1>/5K53?<�/.B? � o X 57?U�/49@3��.;?O6�.aJb0P:/?(.;8CJ7�B0<4=¬TJT0<.;�e­�0P�/538(.

49> cD(íc èD $Q® �/5]>/5T0x��Ja¬7. �'^`_ 57?<�/.B?D6�.;JT0P:/?(.;8xJ7�B0<4=¬TJT0P.B�tJ7>���53>/¥�Av�E57?<�/849>�c

D(�c èD $Q®��Ja¬3.Dm�570P��J7�p0P4=¬TJT0<.;�eF�×U��.;?<.p6�53?<.T­

@��� lFn M� �";� < D = þ^ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � �!� ��!� ��B$� ê � T�T�T � �!� Î X ��Ë D ��®;

� <Q® = þ¡ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � ��� � Ï�F X G �

  @��� l�n � , n2M��� ê � = þ¡ÿ ��� ����� ê � T�T�T � ��� ���� ����� ê � T�T�T � ��� Î X �%Ë D��®;� <Q® = þ^ÿ ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� ���� ����� ê � T�T�T � ���

o @��� l n � , n M��� ê �"[��®;� < D = þ^ÿ ��� ��B$� ê � T�T�T � ��� ���� ��B#� ê � T�T�T � ��� Î X �/Ë D ��®;

� <Q® = þ^ÿ �!� ��B$� ê � T�T�T � ��� ���� �R��� ê � T�T�T � ���o @��� l�n � , n2M��� ê �

";� < D = þ¡ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � �!� Î X ��Ë D ��®;

� <Q® = þ^ÿ ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � ���

Page 56: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B'�  @�!� l�n � , n\M��� ê � = þ^ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ��!� ��B$� ê � T�T�T � �!� Î X �%Ë D

��®;� <Q® = þ^ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ��!� ��B$� ê � T�T�T � �!�

o @�!� l n � , n M��� ê �";� < D = þ^ÿ �!� ��B$� ê � T�T�T � �!� ���� ��B$� ê � T�T�T � ��� Î X ��Ë D ��®;

D<Q® = þ^ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ��!� ��B$� ê � T�T�T � �!�

o @�!� l�n � , n\M��� ê �";� < D = þ^ÿ �!� ��B$� ê � T�T�T � �!� ���� ��B$� ê � T�T�T � ��� Î = þ^ÿ ��� �R��� ê � T�T�T � ��� ���� �R��� ê � T�T�T � ��� o = þ^ÿ ��� �R��� ê � T�T�T � ��� ���� �R��� ê � T�T�T � ��� Î X � D ��®;

� <Q® = þ^ÿ �!� ��B$� ê � T�T�T � �!� ���� ��B$� ê � T�T�T � ���  @�!� l�n � � = þ^ÿ ��� �R��� ê � T�T�T � ��� ���� �R��� ê � T�T�T � ��� Î X �%Ë D

��®;� <Q® = þ^ÿ ��� ��B$� ê � T�T�T � ��� ���� ��B#� ê � T�T�T � ��� � Ï�F X ö �

o @��� lFn M��� ê �";� < D = þ^ÿ ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � ��� Î X �/Ë D;� <Q® = þ^ÿ �!� ��B$� ê � T�T�T � ��� ���� ��B$� ê � T�T�T � ��� V � Ï�F X & �

×U�/498_2/?(5M¬3.;8_0P��.JT8<8<.B?(0<4953>�576-0P�/.1¥9.B�L�LJ�F³I570<.�0<�/.�Ö�?<8\0N8(:/�K�NJT0<4953>ò�ÁÏ�F X ö �x0^JRÆT.;8A(�� �i� >#´G@3?PJ7�]�r�[0P49�K.7­�J7>��l0<�/.d8(.;�B53>/��53>�.

� Ï#F X & �E��J78U0P�/.18<J7�L.S6�57?<�ÆJ78D�ÁÏ�F X G �E�/5�.;8CJ7>/���aJT>dm�.V�;53�K2/:�0<.;��?<.B�;:/?(8<4=¬7.;¥�A3F¡�.18(:/�L�LJ7?(4B ;.S0<�/.DJ7m�5�¬7.149�/.;J78U49>�0P��.16�57¥9¥95M�_4=>/@x0P��.;53?(.;��F

+ ­ ����b� ¯H*>�0<�/.D³_´G@3?PJ7�j�L5��/.B¥s� Ï�F��o�¡­�0P�/.1>/57?<�LJ7¥94X aJT0<4953>K6ÁJ7�B0<53? ý ���Q�U�LJMANmQ.1�B53�L2�:�0P.B�]J78ý ���Q�   @��� l µ = ��� o

"@D</± @��� lFn � �

";� < D = ��� ��B#� ê � T�T�T � ��� Î X ��Ë D ��®;

� <Q® = ��� �GB#� ê � ��� � Ï�F ~'1 �

6�53?_J7¥=¥Û�d49>�(�� " "D<Q® ��� >�´*@3?<J7� ���¡­/�_�/.;?(.�c D 6�53? �   ~ �aËMËMËe�^Í���J7?<.V�/.pÖ�>/.B�]49>h�ÁÏ�F X B��pF

øD�bY\1<çý ���Q�   @ ��� ";

� <Q® = þ¡ÿ ��� �GB#� ê � T�T�T � ��� ���� �GB#� ê � T�T�T � �!� V4S.BÖ/>/.Hc

DJT>/�\c èD

J78_4=>��ÁÏ�F X B��EJ7>��t�ÁÏ�F X W3�pFÓ�0^JT?(0_6�?<53�

ý ���Q�   @�!� l µ = þ¡ÿ ��� ���� o @��� lFn q �";� </± = þ¡ÿ ��� ����� ê � T�T�T � ��� ���� ����� ê � T�T�T � ��� Î X ��Ë = þ^ÿ ��� ���� �

Page 57: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B GJ72/2�¥=AD0P�/._Ê�.;�K�LJS³_´ X 0P49�K.;8-6�53? �   ~ �aËMËMËe�^ÍòÎ X 0<5S0P�/.U8(.;�;57>/�K0<.;?(�ó49>0P�/.U?(49@3�o0���JT>/�8<4=�/.1576-0P�/.DJ7m�5M¬3.1.�¬�:�JT0<4953>�J7>���0PJRÆ7.J7��¬TJ7>o0^[email protected] � m�.;49>�@Km�49>�J7?\A�J7>��d�/.B?<4�¬3.L� Ï�F ~'1 �¡F

×U�/. � ^`_ 8(:/�K�NJT0<4953>a" � l�n � 49>��ÁÏ�F ~'1 �U��J78c.¡È�J7�B0 ��� >#´*@7?PJ7� �-0P.;?(�L8_6�53?cJ7¥9¥ �/4=8(0P57?<49.B8;F×U�/.V5M¬3.B?PJ7¥=¥e�;57�L2/¥=.pÈ#4=0*AK6�53?O�B53�K2/:�0P4=>/@ ý 6�53?UJT¥9¥��/498\0P53?(49.;8E49>ºK 7@PKo498E8(0P?(49�p0P¥=ALm�53:/>/�/.B�,m�A(�� " "

D<Q® ��� >#´*@3?<J7� ���¡FH*>�0<�/.KJ7¥9@753?<4�0P�/� J7m�5M¬3.7­ 0P��.nÖ/?<8(0D8(:/�L�LJT0<4953>Z4=>o¬353¥�¬3.;81:/>�49@3?<J7�Ø6�.;JT0P:/?(.;8153>/¥�A3­�0P��.

8<.B�;53>��ð53>/.u4=>�¬753¥=¬7.;8�:/>/4=@3?PJ7� J7>/�òm/49@7?PJ7� 6�.aJT0<:/?<.B8]J7>���8(5�53>YFj×U�/.�>/53?(�NJT¥94B ;JT0P4=53>6ÁJ7�p0P53?(8xJ7?(.�0P��:/8x�B53�K2/:�0P.B���/4=.;?<J7?<�^�/4=�aJ7¥=¥=A7F�¡h.L�;J7¥9¥�0<�/4981�K.B0<�/5#���/4=.;?PJT?<�^�/4=�aJ7¥�0<?PJ74=>/49>/@�K.B0P��5#�eF

+ ��¯ �v� ¯ �%���43 ��à gH*>]¥9J7>/@3:�[email protected]�L5��/.;¥=49>/@�­#0P��.�B53�L2�:�0^JT0<4953>�0<49�K.S6�53?CJ7¥9¥��/.B>/53�K49>�Jb0P53?(8 ý 2�.;?C4=0P.B?PJT0<4953>498Â(��$" "

D<Q® ��� >�´*@3?<J7� ����6�53?NJT¥9¥ �   X � ~ �aËMËMËe�PÍh­O�_�/4=�^��498K.pÈ�J7�B0<¥=Al0P�/.d8PJ7�K.d0<49�K.]JT8

0P�/JT0_6�53?O0P?<J749>/4=>/@KJ7>��;53?(?<.;8(2Q57>/�/49>�@L4=>�0<.;?(2Q53¥9JT0P.B��53?_m�J7�-Æ3´*5TÙ�³U´*@3?<J7�W�K5��/.;¥ F·EC5M�E.p¬3.;?B­JZ�LJbÈ#49�[:/�Ú.B>�0<?<532oAq�K5��/.;¥i>/.;.B�/8n8<.B¬7.;?<J7¥_4=0P.B?PJT0<4953>��_�/49¥=.�49>o0<.;?<2�53¥9JT0P4=53>�m/:#0nm�J7�-Æ3´*57Ù�K5#�/.B¥98O>�.;.;�d53>/¥�A�53>/.TF

fY��å��3�Z�3 ¯ �%���43 ��à g×U�/.[0P��.;53?(.;�£JTmQ5M¬3.�@74=¬3.B81J��;53>�8(0P?(:/�B0<4=¬7.nJ7¥9@357?<4=0<�/�`6�53?S�B53�K2/:�0P4=>/@N0<�/.[>/53?(�NJT¥94B ;Jb´

0P4=53>�6ÁJ7�B0<53?<8 ý �/4=.;?PJT?<�^�/4=�aJ7¥=¥=A3F�Ç%4=?<8(0n0<�/.d8(:/�K�NJT0<4953>�5M¬3.B?{bÚ498n�;53�K2/:�0<.;�e­O0<�/.;>l0P��Jb05M¬3.B?Ac�±LJ7>/��8<5�53>eFq×U�/4=8nJ7¥9@753?<4�0P�/�Ú>/.B.;�/8K8<53�K.,.pÈ�0P?<Jv8<2�J7�B.�0<5u8PJa¬3.,0P�/.,4=>�0<.;?(�L.B�/4�´JT0<.Z8<:/�K�LJT0P4=53>/8K5�¬7.;?�bL­*c�±a­*c�ô�.p0P�TF HG6³U´*@3?<J7�L8LJ7?(.Z8<53?\0P.B�ò2�?<532�.;?(¥=A�J7�;�B53?<��49>/@�0<5���G��������®¡��������±B�aËMËMË��������#"�$Q®^­�0P��.[J7¥=@353?<4�0P�/�°?<.�¬�:/49?(.;8c57>/¥=Ak(N� Í]�U.¡È�0P?PJK8<2�JT�;.7­�.aJT�^�]6�53?CJ8<:��L�LJT0P4=53>�5M¬3.B?dbK­ c�±;­�53?�c�ôC.B0<�7F

×U�/.[0P��.;53?(.;�£JTmQ5M¬3.nJT¥98<5���53¥9�/8C�_�/.;> � C 8SJ7?<.[?(.aJ7¥ ´G¬TJ7¥=:/.;��6�:/>/�B0<4953>�8;FD×U�/.[6�53¥9¥=5M�_49>/@�;57?<53¥=¥rJ7?\Ag;(:/8\0P4�Ö�.;8U0P��.10<�/.;57?<.;�j6�53?O0P�/.1�;J78<.1�_�/.;>,0P��. � C 8CJ7?<.V>/5T0Im�49>�J7?\A3F

Page 58: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B ö���b��Á�Áå���gH*>]Jn�LJbÈ#49�[:/�°.;>o0<?<532oA,�K5#�/.B¥

9 ���LK �Q�   Xý ���Q�

";� <!M = þ^ÿ�� ê � T�T�T � � B � � �� ê � T�T�T � � B � � � Ï�F ~ X �

�_�/.B?<.16�.aJT0<:/?<.V6�:/>/�p0P4=53>/8_J7?(.D��.B�>/.B�ZJ78

� ���e®p�aËMËMËY��� � ���/� ¤¥§¦ �  1 ���e®p�aËMËMËY��� � ���!�(4=>N0P��.10<?PJ74=>/49>�@[��JT0PJ1 & �(' Q�b � �G) Q �U6�53?W�   X �aËMËMËe�^Í��Å� Ï�F ~3~ �

0P��.D>�53?<�LJ7¥94X aJT0<4953>K6ÁJ7�B0<53? ý ���Q�U�;J7>�mQ.1�;57�L2/:#0P.;�dJ78

ý ���Q�   @� lZc = þ^ÿ � �� o

"@D</± d @� lFn � �

";� < D = þ^ÿ�� ê � T�T�T � � B � � �� ê � T�T�T � � B � � Î X �/Ë D ��®;

� <Q® = þ^ÿ�� ê � T�T�T � � B � � �� ê � T�T�T � � B � � e�_�/.B?<.

cD   f � � ���e®¡�aËMËMË���� D

��®¡���V�f�  1 6�53?U8<53�K.1>#´*@7?PJ7�°6�.aJT0<:/?<. � h V×U49�K.c0<5��;53�K2/:�0<.c0P�/.V>�53?<�LJ7¥94X aJT0<4953>n6ÁJ7�p0P53?(8 ý 6�57?UJ7¥9¥��/4=8(0P57?<49.B8O498(��#" "D <!M'g D �s6�53?UJ7¥=¥Í��_�/.B?<. g M   b J7>/� g D 498E0<�/.V>�:/�[m�.;?O576 � o X ´G0<:/2/¥9.B8��e®p�aËMËMËY��� D

���L8(.;.;>�49>L0P�/.S0<?PJ74=>/49>/@��JT0PJ�Fu×U�/498[0<49�K.N4=8[.pÈ�J7�p0P¥=A�0P��.�8PJ7�K.�J78[0<��JT0[0<[email protected]�.B�L2�49?<4=�aJ7¥s�B53:/>o0P8�6�?<57��0<?PJ74=>/49>/@��JT0PJ�F

a�`-a e f{lnm���u�}1ucxw }0�xo ¾MoIhG}1sn�Âoh� u�o��[h]�Wÿ��~� À>���jiÄ��j lns }×Åu�cxw y h³f{u�j snj e|cM}1�[�ql~� y ��vxo�m�¿³_´G@3?PJ7� �K5#��.;¥98cJ7?<.xJ�2�J7?\0P49�B:/¥rJT?²Æ�49>��Z576·�]Äò�L5��/.;¥=8;FS�Vmo¬�4957:/8<¥�A]4�6sJN�E57?<�n������JT8

0P��.[>#´*@7?PJ7�Æ6�.aJb0P:/?(.�J7�B0<4=¬TJT0<.;�]6�53?SJN@34=¬7.;>v�/4=8(0<53?(Ai�����D$Q®¡�aËMËMËe��������®_0P�/.B>v4=0S�x:/8(0V�/JM¬7.

�Á>�´ X �G´*@3?<J7�d­U�Á>#´ ~ �*´G@3?PJ7��­EF�F�F=­s:/>/4=@3?PJT��6�.;JT0P:/?(.;8KJ7�p0P4=¬TJT0<.;�t0<5#5/Fu×U�/.B?<.p6�53?<.T­�6�53?[Ju@74=¬3.B>�/4=8(0P57?(A\cQ"+kjc�"Â��®QËMËMË�c�±lkjc�®   bL­YJ78c�i.���Ja¬3.�8<��5��_>u4=>]0P�/.�2�?<.B¬�4=53:/8S8(.;�B0<4953>YFV×U�/..�¶K�B49.;>��BAt5T6I��49.;?<J7?<�^��49�aJT¥�0<?PJ74=>/49>/@d�L.p0P�/5��q49>o0<?<5��/:/�;.B�q49>�0<�/.�2/?(.B¬�4957:/8�8<.B�B0P4=53>q�;57�L.B86�?<57�j0P��.D>�.;8(0<.;�d?<.;¥9JT0P4=53>,J7�K53>/@n³U´*@3?<J7�j6�.;JT0P:/?(.;8BF

Page 59: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

B &H*>v0P�/.[?(.aJ7¥-�E57?<¥9�Y­Y�LJ7>oA]�K5#��.;¥98I�/5M�E.p¬3.B?D�/JM¬7.�>/53>#´G>/.;8\0P.B�u6�.;JT0P:�?<.;8V4=>vJ7�/��4=0P4=53>d0<5

>/.B8(0P.B��53>/.;8BFv×U�/.�0P?<J749>�49>/@d576U0P�/.B8<.��K5#��.;¥98D498�[:/�^�q�K53?<.L�;53�K2/¥=49�aJb0P.;��0P��JT>t0P��JT0x576³_´G@3?PJT� �L5��/.;¥=8;F�×U�/.Z�B53�K2/¥9.¡È�4�0*A�576V�B53�L2�:�0P4=>/@��K5#��.;¥_2�J7?<J7�L.p0P.B?<8K�/.;2�.;>/��8�53>�0P��.�/4=.;?PJT?<�^�/4=�aJ7¥�8(0P?(:/�B0<:/?<.�5T6�6�.;JT0P:�?<.[0*A�2Q.B8V49>Z0<�/.��L5��/.B¥�Fg3E.p6�53?<.x�i.KJ7�/�/?(.;8(8S0P�/.[0<?PJ74=>/49>/@�K.B0P��5#�/8[6�57?[�NJ�È�4=�[:/�Ú.;>o0<?<532oAq�K5#��.;¥9849>[email protected]>/.;?<J7¥�­��i.�>/.;.B�l0<5v�/.;8(�;?(49m�.,0<�/.�6�.aJb0P:/?(.�/4=.;?PJT?<�^�oA�576[�]Ä��K5#�/.B¥98O4=>�0P�/4=8U8<.;�p0P4=53>eF

Ð&éGÐ&é?ë m í V+îðïâø+÷·ûSÒ»¢kí ï2¥õíLí×û ìIíLîðïâñIò�í Ò¡�.���Ja¬3.�8<��5��_>l0P��Jb0N³U´*@3?<J7� 6�.;JT0P:�?<.;8LJ7?(.�>/.;8\0P.;�YF EI.B?<.,�E.�@34�¬3.�Jv�L53?(.�6�53?<�LJ7¥�/.pÖ�>/4=0<4953>�6�53?O0<�/.1>/.;8\0P.B�]?<.B¥rJT0<4953>NmQ.p0*�E.B.;>]6�.;JT0P:/?(.;8BF

���oß�� ��àM� ��]P�á�±d��! à �#��÷ ��å à â-����!bæ�çÊ�.B0)� è   � é ê �;ËMËMË���� é(ë mQ.xJN�/4=8(0P57?(A��;¥9J78<8cJ7>/�.� è è   � � ê �aËMËMË���� �$n � ü ï+osm�.[JN8(:/m/8<.¡´¬�:/.;>��;.1576¦� è F � ®B��� è ������498i49�/.B>o0P4=Ö/.;��moAÂ� è JT>/�{�NJT>/� � ±M��� è è ���/��498O4=�/.;>o0<4=Ö�.B��moAÂ� è è J7>��{�QFHG6�4�0U�/53¥=�/8O0P�/JT0 � ®   Xqp � ±   X 0P�/.B>d�i.18PJaA�0P��Jb0 � ®E498U>/.B8(0<.;�]4=> � ±r 3�å ¯ �%���sP×U�/.h0<?<4=@3?PJ7� 6�.aJT0<:/?<.u6�:/>/�p0P4=53> � �N������±a��������®^��������498,>/.B8(0<.;�R4=>ò0<�/.hm�49@3?<J7� 6�.aJb0P:/?(.

6�:/>/�p0P4=53> � �J������®^�����r�CJT>/�]m�570P��0P�/.D0P?(49@3?<J7�`J7>��d0P��.xm/4=@3?PJ7�j6�.aJT0<:/?<.B8SJ7?(.>/.B8(0<.;�Z4=>d0P��.:/>/4=@3?PJT�ð6�.aJT0<:/?<. � �J���r�pFðEI5M�E.p¬3.B?;­30P��.�0<532/49�¡´*�/.B2Q.B>/�/.B>�0�6�.aJT0<:/?<. � � � ��������� J7>/�D0P�/.s0P?(49@3?<J7�6�.aJb0P:/?(.[6�:/>/�B0<4953> � �J������±;��������®^�������SJ7?(.�>/5701>/.B8(0<.;��8(49>/�B.�>/.;4�0P�/.B? � �s4981J�8<:/m�8<.�¬�:/.B>/�;.L576������±a��������®i>/53?U¬�49�;.V¬7.;?<8(.7F���oß�� ��àM� ��=t�á�±d��! à �#��÷ ��å à â-��� + g�����!bæMç¡�.�8PJaA�6�.aJb0P:/?(.�0*A�2�.p´¨Hx498n>/.;8\0P.B��49>�6�.aJT0<:/?<.,0*A�2Q.¡´¨H?H[4=6SJ7>oAq6�.aJT0<:/?<.�49>�0P�/.,6�.aJb0P:/?(.0*A�2Q.¡´¨Hi498U>/.B8(0P.B�d0<5NJ[6�.aJb0P:/?(.D4=>�0*A#2�.p´�H�H^­ 4�F .7F�­u � ®[d0*A#2�.p´�H¡��v � ±*[]0*A�2�.p´¨H?HE8(:/�^�d0<��JT0 � ®O4=8U>/.;8\0P.;�d49> � ±F

Page 60: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

W 1r 3�å ¯ �%���wt

×U�/.O0P?(49@3?<J7�R6�.aJb0P:/?(.i0*A�2Q.D��2�JT0(0P.;?(>��-4=8%>/.B8(0<.;�n49>D0P�/.Om�49@3?<J7�R6�.aJT0<:/?<.E2�JT0<0<.;?(>�mQ.B�aJ7:/8(.6�53?_.aJT�^�]0P?(49@3?<J7�W6�.aJb0P:/?(. � �J������±a��������®P�������¡­�0<�/.;?(.x4=8cJnm/49@7?PJ7�W6�.;JT0P:�?<. � �N������®^�������_>�.;8(0<84=0;F

�Sm�¬�4=53:/8<¥�A3­�0P?<J7>/8<4�0P4�¬#4�0*A��/53¥=�/8s6�53?�0<�/.C>/.;8\0P.;��?(.;¥9JT0P4=53>e­o4�F .7F�­�4=6 � �N������®^�������s4=8i>�.;8(0<.;��4=>� �J���r�UJ7>/� � �N������±;��������®¡�������E498_>/.;8\0P.B�]49> � �J������®¡�����r�O0<�/.;> � �J������±;��������®¡�����r�O498U>/.B8(0<.;�Z4=>� �J���r�pF¡�.�6�:�?(0P��.;?��;¥9J78<8(4=Ö�.B�t6�.aJT0<:/?<.B8[0P��Jb0KJ7?<.�>�570�>/.B8(0P.B��4=>o0P5v>/53>�´*5M¬3.B?<¥rJT2/2/49>�@]6�.aJT0<:/?<.B8J7>/��5M¬3.B?<¥rJT2/2/49>�@n6�.;JT0P:�?<.;8BF

���oß�� ��àM� ��=x�á�±d��e�P�y����b��å/�-� � � ¬�÷���å à â-����!nå����]z{y����b�Áå���� � �5¬t÷���å à â ����!bæ�ç×O�E5l6�.aJT0<:/?<.B8 �F� J7>/� �7é J7?(.q¼Y§b¼ �<§��7ªp¨¡½�¹pÔoÔ�»�¼�º]4=6 �F� ��� ���/��JT>/� �7é ��� �����L�aJT>/>/570�m�.

J7�p0P4=¬7.x8(49�[:/¥�0^J7>�.;53:/8(¥=A�6�57?IJT>�A���[�b @34=¬7.;>d�/498\0P53?\A���[ #x¢Q570<�/.;?\�_498(.D0<�/.BA]J7?<.D8<2�.;�B4rJ7¥§��7ªp¨¡½�¹pÔoÔ�»�¼�ºc6�.aJT0<:/?<.B8;F

r 3�å ¯ �%���wxÇ�53?c.¡È/JT�L2/¥=.7­Q4=6[����J7>/�n� � 53>/¥=A,5��;�B:/?S4=>]0P532�49� � ��J7>/� � � ?<.B8<2�.;�B0<4=¬7.;¥=A7­Y0P��.x6�.aJT0<:/?<.B8

� � � ����������J7>�� � � � � ��� � ��J7?(.�>�53>#´*5M¬7.;?<¥9J72/2/4=>/@q6�.aJT0<:/?<.B8;FÄEI5M�i.B¬3.B?;­V0P��.hm/4=@3?PJT� 6�.aJb0P:/?(.� �J������®P�������DJ7>/��0P�/.N0<532/4=�K6�.;JT0P:/?(. � � � � �������1�LJaAhm�.N5M¬7.;?<¥9J72/2/4=>/@d6�.;JT0P:�?<.;8B­�m�.;�aJT:/8<.N6�57?JZ@34�¬3.;>q��498(0<53?(A�� � �*��������®(�¡­�8<53�K.L�i53?(�/8 ���U�LJMAh��Ja¬3.�m�570<�t0P�/.N0<532/4=�L6�.aJb0P:/?(.�J7>/�q0P��.m/4=@3?PJ7�°6�.aJT0<:/?<.1JT�B0P4�¬TJT0P.B�eF¡�.c�aJ7>�JT¥98<5�/.BÖ/>/.S0P�/.¼Y§b¼ �<§��7ªp¨¡½�¹pÔoÔ�»�¼�ºIJ7>/��§��7ªp¨p½�¹pÔoÔ�»�¼�ºC?<.;¥9JT0P4=53>/8sm�.B0*�i.;.;>,6�.aJb0P:/?(.0*A�2Q.B8���2�JT0<0<.;?(>/8^�¡F~HG6O>/57>/.L5T6E6�.aJb0P:/?(.;8x4=>v0*A#2�.p´�HS5M¬3.B?<¥rJT2h�_4=0<��JT>�Av6�.;JT0P:�?<.;849>v0*A�2Q.¡´¨H?H^­0P��.;>,�E.D8PJaA�0*A�2�.p´¨HOJ7>/��0*A�2Q.¡´¨H�HEJ7?<.1>/57>#´*5M¬3.B?<¥9J72/2/4=>/@�6�.aJT0<:/?<.B8C2/JT0<0<.;?<>�8;F

��:/?<.C>/53>#´G5M¬3.;?(¥rJ72�2/49>/@V6�.;JT0P:/?(.I2/JT0<0<.;?<>�8iJT?<.C?PJ7?(.C4=>KJ7>~�dÄt�L5��/.;¥�m/:�0�8<53�K.U6�.aJT0<:/?<.B8�LJMA�mQ.10P?(.aJT0<.;�ZJT8I>/57>#´*5M¬3.B?<¥9J72/2/4=>/@K6�.;JT0P:�?<.;8I49>�2/?PJT�B0P4=�;.14=6�0P�/.B49?_5M¬3.B?<¥rJT2/2/49>�@L2�JT?(0P8IJ7?(.¬3.B?(Av8(�NJT¥9¥�FcûC.;J7�/.B?<8S�_49¥=¥�8(.;.�0P�/JT0V³U´*@3?<J7� 6�.;JT0P:�?<.;81JT>/�Z0P532�49�p´G�/.;2�.;>��/.;>o0V6�.aJb0P:/?(.;81J7?(.0P?(.aJT0<.;�dJ78_>/53>#´G5M¬3.;?(¥rJ72�2/49>/@[6�.;JT0P:�?<.;8C49>dkE��JT2�0P.B? G F

Ç%49@7:/?<.Ï�F»B�8<�/5M�_81J�|s.B>/>Z�/49J7@3?<J7�Æ576s8<.p0P8S5T6��E53?(�/8"ce®CJ7>/�.c�±K��6�53?cJL@34=¬7.;>Z�/4=8(0<53?(A�Q�UJ7�B0<4=¬TJT0<49>/@x0*�i5N>�.;8(0<.;�e­�>/57>#´*5M¬3.B?<¥9J72/2/4=>/@nJ7>/��5M¬3.;?(¥rJ72�2/49>/@�6�.;JT0P:/?(.;8_?<.B8<2�.;�p0P4=¬7.;¥�A3F

Page 61: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

W X

Non-Overlapping

Overlapping

Nested

Ç%49@3:�?<.VÏ�F~}!�³I.B8(0<.;�e­�³I57>#´\�c¬3.B?<¥9J72/2/4=>/@nJ7>/�]�c¬3.;?(¥rJ72�2/49>/@nÇ�.;JT0P:/?(.;8Ð8�GÐ8�-� m�� Qf���-Ò!�E�������f��� Sf���f�������f�����������������·S������6¨ � ¨ �_¤��°VÝÒ+������+������WQ"S�q�¡ �¢Z£f¤�¢ Ö�¥�¦§¥�¨  �©�¢ª£�¢ ¥¬«   ¦§­�¥�®°¯ ¢� -±�¢²¢ ¥ �;¢ «  �³�£�¢ ®;­´¥K­ ±µ±�¢·¶ «V¥ ¤K£ « ±  �©�¢ª�;¢ «  �³�£�¢·© ¦ ¢Z£ ´« £�¶G©¹¸ ­ � «ªº�«bÈ!¦¬º ³ º�º�­ ¤�¢ ¥\¦§¥?« ¤ ¦¬¨ £ «V» ©´¼0½ ¥  �© ¦§® ¤ ¦§¨ £ «V» © ­!¥K­ ¤�¢ ®8« £�¢q�;¢ «  �³�£�¢ »�«  � �¢²£ ¥�® ¼× ± ­ �;¢ «  �³�£�¢ »�«  � �¢Z£ ¥K®¿¾)À���Á Á¡Â���Ã:«V¥ ¤ ¾)À���ÁÄÂ��KÃq« £�¢ª¶ ­�¥�¥ ¢²¶² �¢²¤ ¯ ¸ « ¤ ¦ £�¢Z¶� �¢²¤w¢Z¤ ¨ ¢ ÀN­ £ « £�¶ ÃÀ;¾)À���Á ÁÄÂ��KÃ�Â�¾´À���ÁÅÂ���Ã�Ãf¦ � ¾)À���Á ÁÄÂ��KÃf¦¬®l¥ ¢ ®  �¢²¤ ¦¬¥Æ¾´À���ÁÄÂ��Kà ¼ Ç�¦¬¨ ³K£�¢ Ï ¼ÈÇ ® © ­ ± ®  �©�¢ ®  �£�³�¶² �³�£�¢ ­ � �©K¢É  ­�»�¦ ¶ º�­ ¤�¢ ¥�À�Ê ¼ & à ¼½.� «7¥9¥ �;¢ «  �³�£�¢ »�«  � �¢²£ ¥�®�­ � «V¥>ËdÄQºÌ­ ¤K¢ ¥\« £�¢ ­ £�¤K¢Z£�¢²¤ ¯ ¸Ì �©�¢ ¥ ¢ ®  �¢Z¤Í£�¢ ¥Ä«   ¦¬­�¥�«V®  �© ­�® ¢¦¬¥]³_´.¨ £ «Vº�ºÌ­ ¤K¢ ¥¬®B­  �©�¢ ¥  �©�¢ ®  �£�³�¶² �³�£�¢ ­ �� �© ¦§®qºÌ­ ¤K¢ ¥E¦¬®q« ³ ¥�« £�¸a �£�¢²¢ ® © ­ ± ¥Æ¦§¥ZÇ�¦§¨ ³�£�¢Ï ¼ÏÎK¼Ð>Ñ�Ò Ó<ÔaÕ×ÖªØwÙ0ÚZÛÌØ Ü�ÛÌÝ Þ Û>ß×à�á�Ù �âÚ²ã0� ��Û�Øaä'�åàfÙ/ã0à�ß æ>àfÖÉäã0çwÝ�à�ÙËè«V¥ ¸ º�«êé!¦¬º ³ º ¢ ¥  �£ ­�» ¸ ºÌ­ ¤�¢²ë ® © «Rì ¢ ®�­�º ¢ ¥�­�¥!í.¥ ¢ ®  �¢Z¤ ÀN­Rì ¢Z£�ë «V»�»�¦§¥�¨¹Ã �;¢ «  �³�£�¢ ® ¼î ©�¢²£�¢²� ­ £�¢Vïð �©K¢²¸�¶ «V¥�¥�­   ¯ ¢0 �£ «V¦¬¥ ¢Z¤ ¯ ¸f �©K¢�© ¦ ¢²£ « £�¶G© ¦ ¶ « ë º ¢² �© ­ ¤É¤�¢ ® ¶²£ ¦¬¯ ¢Z¤ ¦§¥  �©�¢ » £�¢ ì�¦¬­ ³ ®

Page 62: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ç�ñ

g(w ,w ) g(t ,w )

g(w ,w ,w)

ig(w )

i−1 i

i−2 i−1 i

i i

ò/¦¬¨ ³�£�¢�óK¼ôÇ!õ�ö� �£�³�¶² �³�£�¢ ­ � «÷î/­�»K¦ ¶ í-ø ¢ » ¢ ¥ ¤K¢ ¥   Ëa­ ¤K¢Zë

g(w ,...,w )i−N+2 i

g(w ,w )

g(w )i

i−1 i

g(w ,...,w )i−N+1 iò�¦¬¨ ³K£�¢�óK¼ÏÎKõ�ö� �£�³�¶� �³�£�¢ ­ �0ù í-¨ £ «VºjËa­ ¤�¢²ë ®

® ¢²¶²  ¦¬­�¥ ¼�ú ­ ±�¢ ì ¢²£0 �©�¢ ¦ ¤�¢ «q­ � ® © « £ ¦§¥�¨ ¶ ­�ºÌ» ³K  «   ¦¬­V¥ª¦¬®E®   ¦ ë§ë «[»�» ë ¦ ¶ «V¯ 묢V¼�½ ¥  �© ¦¬®/® ¢²¶²  ¦§­�¥ ±�¢¢ é  �¢ ¥ ¤> �©�¢ ¦ ¤�¢ «V®�¦¬¥ ö�¢Z¶²  ¦¬­�¥ ó!¼Èñl  ­ÌËèûüºÌ­ ¤�¢Zë ® ± ¦  �© ¥�­�¥!í.¥ ¢ ®  �¢²¤>�;¢ «  �³K£�¢ ® ¼�ýþ¢f� ­ ¶Z³ ®�­�¥«ÿºÌ­ ¤�¢Zë�±:© ­�® ¢¿¶ ­�¥ ¤ ¦   ¦¬­V¥�« ë��;¢ «  �³�£�¢ ®�« £�¢ ¦§¥  �©�¢ ®�«Vº ¢ ­ £�¤�¢Z£²ï ­ £ ¦¬¥Ì­  �©�¢Z£�± ­ £�¤ ®  �©�¢ ®�«Vº ¢ë « ¸V¢Z£ ¦§¥  �©�¢q�;¢ «  �³�£�¢¿© ¦ ¢Z£ « £�¶G©4¸ «V®�® © ­ ± ¥Í¦¬¥?ò/¦¬¨ ³�£�¢¿ó!¼��!¼0ù ­�¥ ¢ ­ �J¶ ­�¥ ¤ ¦   ¦¬­V¥�« ë2¶ ­�¥K®  �£ «V¦¬¥   ®¦¬¥  �© ¦¬®��¹¦¬¥ ¤ ­ � ºÌ­ ¤�¢²ë « £�¢ ¥ ¢ ®  �¢Z¤)¼

Page 63: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ÇVówi( )

g

g

i ix i−1,w( ) g x M,w( )ò�¦§¨ ³�£�¢fóK¼���õ î ©K¢ Ë ­ ¤�¢²ë´± ¦  �© «Ìò ë «   ò ¢ «  �³�£�¢Éú ¦ ¢²£ « £�¶G©¹¸�8���q��� ����H�������f�� � ���������=�.��� ��þ�����������+����� ������� �����K��� �f��� ����f�����ýþ¢ «[¨4«V¦¬¥ª®   « £� 0�;£ ­�ºI«f®�¦¬ºÌ» 묢 º�­ ¤�¢²ë#õ «fºÌ­ ¤�¢²ë!± ¦  �©{³ ¥�¦§¨ £ «[º �;¢ «  �³K£�¢ ®0¾)À"!$#¡Ã ï ¯�¦¬¨ £ «Vº�;¢ «  �³�£�¢ ®8¾)À�!$#&%�'�Â(!$#¡Ã8«V¥ ¤Í �©�¢�  ­�»�¦ ¶f�;¢ «  �³�£�¢ ®°¾)À*)+##Â,!$#¡Ã ¼ ò�­ £� �© ¦¬®8ºÌ­ ¤K¢Zë

- À�!$#(. )+#.Â,!$#/%�'�Ã1032 þ547698/:6;8 < 2 þ5476;8>=@?+A 698B:698>=@?+A 698 < 2 þ54DCB8*A 698B:CB8*A 6;8E À")+#Â(!$#&%�'�à  À óK¼ôñVó ñ:©�¢²£�¢E À")+#-Â(!$#&%�'�ÃF0HG

698JILK 2þ5476;8M:698 < 2 þ54D698>=@?NA 698M:698B=�?NA 698 < 2 þO47CB8*A 6;8M:CB8"A 698 Pî ©�¢É�;¢ «  �³�£�¢�© ¦ ¢Z£ « £�¶G©4¸ ­ �E �©K¢É  ­�»�¦ ¶ í ¤K¢ » ¢ ¥ ¤�¢ ¥   ¯K¦¬¨ £ «Vº ºÌ­ ¤K¢Zë ¦§®8® © ­ ± ¥è¦§¥ ò�¦¬¨ ³K£�¢�óK¼7QK¼

i,wwi−1

wi

( )i,w

( )

it( )

g

g g

ò�¦¬¨ ³�£�¢�ó!¼DQKõ ò ¢ «  �³�£�¢lú ¦ ¢²£ « £�¶G© ¦ ¶ « ë ­ �E �©K¢ îE­�»�¦ ¶ í-ø ¢ » ¢ ¥ ¤�¢ ¥  SR ¦¬¨ £ «VºjËa­ ¤�¢²ëî ©�¢ ¥�­ £ º�« ë ¦&T�«   ¦¬­V¥ ¶ ­V¥�®   «V¥   E ¶ «[¥a¯ ¢É¶ ­�ºÌ» ³K �¢Z¤ «V®

E À*)+#-Â,!$#ÄÃF0UG698JILK 2

þ54D698M:698 V G698JIXWZYÀ 2 þ547698B=�?NA 698/:6;8>=@?[A 6;8 < 2 þ547CB8"A 698M:CB8*A 698 \ Êðà 2 þ5476;8M:698 À óK¼ôñ }¹Ã

Page 64: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ç }¯ ¸s³ ¥K¦¬¨ £ «Vº÷í ¶ « ¶G© ¦¬¥�¨a¦¬¥ £ ­ ³ ¨ ©�ëŸ�] À[^�_ Ia`b . c _ . à   ¦¬º ¢�� ­ £ « ë¬ë ® ¢²¢ ¥AÀ")+#.Â,!$#&%�'�Ãl»�«V¦ £ ® ¼wý ¢¥�­   ¦ ¶²¢¿ �© «  �� ­ £ !edgfc _ ï º «V¥ ¸ ­ �J �©K¢ º © «Rì ¢É¢ ¦  �©�¢Z£�£�¢ ¨ ³�ë « £ ¯�¦¬¨ £ «Vº ¶ ­V¥�®  �£ «V¦§¥   ®8­ £�  ­�»�¦ ¶¶ ­V¥�®  �£ «V¦§¥   ¯ ³K  ¥�­   ¯'­  �©´¼/ý ¢�  «�� ¢ « ¤ ì[«V¥   «V¨ ¢ ­ �2 �© ¦¬® � « ¶�  «V¥ ¤ ®�¦¬ºÌ» ë ¦ �¡¸� �©�¢�¶ ­�ºÌ» ³K  «   ¦¬­V¥­ �/¶ « 맶Z³�ë «   ¦§¥�¨ Eö ¦¬ºÌ¦ ë « £�  ­É®�» ë ¦  �  ¦¬¥K¨�c _ ¦§¥ À óK¼ôñ }¹Ã0« ¶Z¶ ­ £�¤ ¦§¥�¨   ­É¯�¦§¨ £ «Vº «V¥ ¤{ �£ ¦¬¨ £ «Vº ¶ ­�¥K®  �£ «V¦¬¥   ® ±:©K¢ ¥ �£ «V¦¬¥K¦¬¥�¨  �£ ¦¬¨ £ «Vº º�­ ¤�¢²ë ® ï�±�¢ ®�» ë ¦   c _ ¦¬¥   ­Ì® ³ ¯�® ¢²  ®Sc 6 «V¥ ¤ c 6 0�c _ \ c 6 ïK±:©�¢²£�¢c 6 0ehi!$# õ ¾)À�!$#/%�'�Â,!$#ÄÃj0µÊ � ­ £ ®�­�º ¢ ¯�¦¬¨ £ «Vº �;¢ «  �³�£�¢ ®lk¹Â«V¥ ¤ « ë ®�­{¦¬¥   ­mc C «V¥ ¤ c C 0nc _ \ c C ï�±:©�¢Z£�¢c C 0ohi!$# õ ¾´À*)+#.Â,!$#¡Ã10 Ê � ­ £ ®�­Vº ¢�  ­V»�¦ ¶¿�;¢ «  �³K£�¢ ®lkqpsrtrZuiv@wyx[z\¾s)�ui)�u - xNrZrZuqz|{})~v�pyx[z�)�{ Pî�«[¯ 묢qóK¼ôñ ® © ­ ± ®  �©�¢ ìV« 묳�¢ ®�­ � ¾)À�!$#&%�'�Â(!$#¡ÃH«V¥ ¤ ¾)À*)+##Â,!$#¡Ã \ Ê � ­ £H± ­ £�¤ ®a!$#)¦§¥�c 6�� c 6 ïc 6�� c 6 «V¥ ¤ c 6�� c C £�¢ ®�» ¢Z¶�  ¦Åì ¢ZëŸ�¼± ­ £�¤ ® ¢²  ¾´À"!$#&%�'GÂ(!$#;à ¾´À*)+#.Â,!$#¡Ãc 6�� c 6 Ê �c 6�� c 6 � Êc 6�� c C Ê Ê

î�«V¯ 묢ÉóK¼ôñ!õ�� « 맳�¢ ­ � ¾´À"!$#&%�'GÂ(!$#;Ã8«V¥ ¤ ¾)À")�Â,!$#ÄÃò�¦¬¨ ³�£�¢ÉóK¼7� ® © ­ ± ®  �©�¢ ì[« 맳�¢ ­ � 2 þ54D698>=@?+A 698B:698>=@?+A 698 < 2 þO47CB8*A 6;8B:CJA 698 \ Êl¦§¥  �©�¢� �©K£�¢Z¢ ® ³ ¯�® ¢�  ®q­ � c _ ¼

t ,wi iα −1

t ,wi iα −1

w ,wi−1 iα −1

Yx

U

Y t

U

Y t

U

Y t

Y t

Yw Yw Yw

Yw

w ,wi−1 iα

ò�¦§¨ ³�£�¢�óK¼7�Kõ�ö » ë ¦   c _ « ¶Z¶ ­ £�¤ ¦§¥�¨   ­Ì¯�¦¬¨ £ «Vº ¶ ­�¥K®  �£ «V¦¬¥   ®q«[¥ ¤   ­�»�¦ ¶�¶ ­�¥�®  �£ «V¦¬¥   ®

Page 65: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ç�Çî ©�¢Z£�¢²� ­ £�¢VïÀ 2 þ547698B=�?NA 698/:6;8>=@?[A 6;8 < 2 þ547CB8"A 698M:CB8*A 698 \ Êðà 2 þ5476;8M:698 0

������ �����À 2 698B=�?+A 698 \ ÊRà 2 6;8 !$# d�c 6�� c CÀ 2 CB8*A 6;8 \ Êðà 2 698 !$# d c 6�� c CÀ 2 698B=�?+A 698 < 2 CB8JA 6;8 \ Êðà 2 698 !$# d�c 6�� c C

À óK¼ôñ�Ç Ãî ©�¢ ® ¢Z¶ ­�¥ ¤  �¢Z£ º ­ � E À"�'Ã�¦§¥þÀ óK¼ôñ }¹Ã ¶ «[¥  �©�³ ®°¯ ¢É£�¢ í ±:£ ¦  � �¢ ¥a«V®

G6�I}W YÀ 2 þ5476;8>=@?+A 698B:698>=@?+A 698 < 2 þ54DCB8*A 698/:CB8*A 6;8 \ Êðà 2 þ54D698M:698 À óK¼ôñVÎ Ã

0 G698*IXWO�s� WO�

À 2 6;8>=@?[A 6;8 \ Êðà < 2 698 V G6;8JI WO�s�qWO�

À 2 CB8JA 698 \ Êðà < 2 698V G

698*IXWO�s�qWO�� À 2 698>=@?NA 698 \ ÊðÃZÀ 2 CB8JA 698 \ ÊRà V À 2 698B=�?NA 698 \ ÊRà V À 2 CB8*A 698 \ ÊðÃ+� 2 6980 G

698*IXWO�À 2 698B=�?+A 698 \ ÊRà < 2 698 V G

698JI}WO�À 2 CB8*A 698 \ Êðà < 2 698

V G698*IXWO�s�qWO�

À 2 6;8>=@?[A 6;8 \ Êðà < À 2 CB8*A 698 \ ÊRà < 2 698 À óK¼ôñ�� Ã�������"���}����� ��¡¢�¤£�¥¦�"§y¨��"©O�

ª î ©�¢�«�£ ®   ® ³ º�º�«   ¦§­�¥×¦§¥ À óK¼ôñ�� à ¤�¢ » ¢ ¥ ¤ ®l­�¥ ëŸ ­�¥¬!$#&%�' ¼{½. l¶ «V¥Æ¯ ¢ » £�¢ í ¶ ­�ºÌ» ³K �¢²¤¦§¥ ] À�­{à   ¦¬º ¢f� ­ £ « ë§ë)© ¦§®   ­ £ ¦ ¢ ®:«V¥ ¤ ¶ « ¶G©�¢Z¤ � ­ £8£�¢ í ³ ® ¢V¼ª î ©�¢ ® ¢²¶ ­�¥ ¤ ­�¥ ¢l¤�¢ » ¢ ¥ ¤ ®¿­�¥ 맸 ­�¥®)+# ï «V¥ ¤a¶ «V¥a¯ ¢ » £�¢ í ¶ ­�ºÌ» ³K �¢Z¤ ¦§¥ ] À�­ C à ï�±:©�¢Z£�¢­ C ¦¬®  �©�¢ ¥ ³ º·¯ ¢Z£ ­ �)  ­V»�¦ ¶°³ ¥�¦§¨ £ «Vº ¶ ­�¥�®  �£ «V¦¬¥   ® ï «V¥ ¤� �©K¢ ¥?® © « £�¢²¤ ¯ ¸÷ �©�¢q© ¦¬®   ­ £ ¦ ¢ ®± ¦  �©{ �©�¢ ®�«Vº ¢ )+# ¼0ù ­  �¢8 �© «  � �©�¢ ® ¢: -± ­l¥ ³ º·¯ ¢Z£ ®�« £�¢ ®  �£ ¦ ¶� �맸 ®�º�« ë¬ë§¢Z£E �© «V¥  �©K¢ ®�¦&T ¢­ �E �£ «V¦¬¥K¦¬¥�¨ ¤ «   «°¯ ¼ª î ©�¢ ¶ ­�ºÌ» 묢 é!¦  -¸Æ� ­ £ªë «V®   ® ³ º�º�«   ¦§­�¥ ¦¬® ] ÀO. c 6�� c C . à   ¦¬º ¢Ì� ­ £ÿ¢ « ¶G© © ¦¬®   ­ £�¸ «[¥ ¤] À[^ 698>=@?+A CB8JI `b .±c 6�� c C . à � ­ £ « ë¬ë´© ¦¬®   ­ £ ¦ ¢ ® ¼½ ¥Í® ³ º�º�« £�¸VïK¶ ­�º�» ³K  ¦§¥�¨ E � ­ £ « ë¬ë³² ® ¢²¢ ¥µ´ © ¦§®   ­ £ ¦ ¢ ®�¯ ¸ À óK¼ôñ�� à ± ¦ ë¬ë2  «�� ¢�] À+¶ V ­ V ­ C V^ 698B=�?+A CB8JI `b . c 6�� c C . à ¼°·:¢Z¶ « ë¬ë� �© «   ¦  f  «@� ¢ ® ] À[^ 698>=@?NA CB8*I `b .±c 6�¸ c C . ÿ¦ ��³ ®�¦¬¥�¨ ³ ¥�¦§¨ £ «[º÷í¶ « ¶G© ¦¬¥�¨ ¼�ö ¦¬¥ ¶²¢ ¶ ï ­I«V¥ ¤ ­ C « £�¢ ì ¢Z£�¸ ®�º « ë¬ë2¶ ­�ºÌ»�« £�¢Z¤Ì  ­�^ 698>=@?NA CB8*I `b .±c 6�¸ c C .V«V¥ ¤  �©¹³ ®¶ «[¥{¯ ¢ ­�º�¦  � �¢Z¤´¼ î ©�¢ ®�» ¢²¢Z¤ í ³ »÷¦¬® £ ­ ³ ¨ ©K맸ɠ�©�¢�£ «   ¦¬­¿­ � .±c 6F¸ c C .R«[¥ ¤ .±c 6F� c C .R­V¥{«�ì ¢Z£ «V¨ ¢[¼

Page 66: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ÇVÎ.±c 6°� c C .!¦¬®8ì ¢²£�¸ ®�º�« ë¬ë ¦ � ¾)À"!$#&%�'GÂ,!$#¡Ã8«V¥ ¤ ¾)À*)+##Â,!$#¡Ã8« £�¢ « ë ºÌ­�®   ¥�­�¥!í.­ðì ¢Z£�ë «V»�»K¦¬¥�¨ �;¢ «êí �³K£�¢ ® ¼F¹ ¥  �©�¢ ­  �©�¢²£0© «V¥ ¤´ïV �©K¢ ®�¦/T ¢ ­ �� �© ¦¬®/¦¬¥  �¢²£ ® ¢Z¶²  ¦¬­�¥ ¶ «V¥{¯ ¢ «V® ë « £ ¨ ¢ «V®0ºÌ¦¬¥)ÀO. c 6 .ôÂ@.±c C . æ � ¾)À�!$#/%�'GÂ,!$#ÄÃ�¦¬®8« ë ºÌ­�®   ¥ ¢ ®  �¢Z¤ ¦¬¥?¾)À*)+#.Â,!$#ÄÃ�­ £ ì�¦ ¶²¢ ì ¢²£ ®�« ¼ î © ¦§®8¦¬ºÌ» 묢 º ¢ ¥   «   ¦¬­�¥Ì¦¬®�» £ « ¶ í  ¦ ¶ « ëMº ¦ � c 6S� c C�»l» c 6�¸ c C ¼ ò2­ £�¢ éK«Vº�» 묢Vï ¦¬¥ ö�± ¦  �¶G© ¯'­�« £�¤´ï . f¼½.�¾ � ���KÂ5�@��� ï c 6 ¾ ñ ��� ïc C ¾ ñ ���a«[¥ ¤ c 6¿¸ c C ¾ ó�ó � ï ®�­À. f¼½. < .±c 6¿¸ c _ .|¾ ñ < Ê}�@Á ¼ ú ­ ±�¢ ì ¢²£Zï c 6¿� c C ¾ Ç � ï­Â¾ ó ���KÂ5���@�Í«V¥ ¤ ­ C ¾�Ê Ç Â,����� ï ®�­Ã.µf¼½. < .±c 6�� c _ . V ­ V ­ C ¾�} < ÊL�@Ä ¼�Å ®�¦§¥�¨ À óK¼ôñ�� à ­  �£ «V¦§¥  �©�¢ ºÌ­ ¤�¢Zë�± ¦ ë¬ë�£�¢ ® ³�ëÅ  ¦¬¥ «×®�» ¢Z¢²¤ í ³ »ü­ ��« ì ¢>  ­w®�¦`é � ­ 매 ® ¶ ­Vº�»�« £�¢Z¤   ­ ³ ®�¦§¥�¨À ñ�¼ôó ��à ¤ ¦ £�¢Z¶� �맸V¼þ½ ¥ R�£ ­4« ¤�¶ «V®  �ùq¢�± ® ïH �©�¢ ®�» ¢²¢Z¤ í ³ » �;£ ­�º À óK¼ôñ�� ꦧ® £ ­ ³ ¨ ©�맸 � ­ ³�£·� ­ 묤´¼ö ¦§¥ ¶Z¢  �©�¢ ¨4«[¦¬¥þ­ �° �© ¦¬®ÿ¦¬ºÌ» 묢 º ¢ ¥   «   ¦¬­�¥ ¶ ­Vº ¢ ® �;£ ­�º ® © « £ ¦§¥�¨  �©K¢?¶ ­�ºÌ» ³K  «   ¦§­�¥s«[º�­�¥K¨ �©K¢®² ¥�­�¥!í.­Rì ¢Z£�ë «V»K»�¦¬¥�¨@´{»�« £�  ­ � c 6 «V¥ ¤ c C ïK±�¢É¶ « ë§ë ¦  ÇÆ"ÈÊÉqÈ�Ë(ÉqÌ@ÍZÎOÏMÐZÑyÑ�Ò*È9Ó¤Ô�Õ5Ö×Ð@ÎOÒ*È9Ó ¦¬¥  �©K¢£�¢ ®   ­ �E �© ¦§® ¤ ¦¬®�® ¢Z£�  «   ¦¬­�¥ ¼Å ¥ ë ¦&� ¢8ù í.¨ £ «VºµºÌ­ ¤�¢²ë ® ±:© ­�® ¢� �£ «V¦§¥�¦¬¥�¨ ¶ ­�ºÌ» 묢 é!¦  -¸ ¦¬®0®  �£ ¦ ¶² �맸 ¯'­ ³ ¥ ¤�¢²¤ ¯ ¸ ¯  �©�¢ ®�¦&T ¢­ �/ �£ «[¦¬¥�¦§¥�¨ ¤ «   « ï ¥�­�¥!í.¥ ¢ ®  �¢Z¤ º�­ ¤�¢²ë ® ³ ® ³ « ë¬ëŸͶ «[¥�¥�­   ¯ ¢� �£ «V¦§¥ ¢Z¤ ¦¬¥ ] À�¯�à   ¦¬º ¢ ¯ ¢²¶ « ³ ® ¢

^ 698B=�?+A CB8JI$`b . c 6Ø� c C .�º « ¸è¢ é ¶Z¢²¢Z¤ ¯ ¼ ò2­ £ «Í¨�¦§ì ¢ ¥ © ¦¬®   ­ £�¸×¶²ë «V®�®�!$#&%�'�Â()+#H¦§¥  �©�¢· �£ «V¦§¥�¦¬¥�¨¤ «   « ï c 6°� c C ¶ ­�¥   «[¦¬¥�® ± ­ £�¤ ® !$# ±:©�¢²£�¢ !$#&%�'�Â,!$#�­ ¶Z¶²³�£ «V¥ ¤ )+#.Â,!$#�­ ¶Z¶²³�£ ¦¬¥  �©�¢� �£ «V¦§¥�¦¬¥�¨¤ «   «f¥�­�º�«  � �¢Z£ ¦ �� �©�¢:ó í  �³ » 묢 !$#/%�'�Â()+#.Â(!$#�­ ¶²¶Z³�£ ®�­ £ ¥�­  �¼ ò�­ £�¢ éK«VºÌ» 묢[ïV �©�¢ » ©�£ «V® ¢°² «f¯�¦§¨¤ ­�¨Ì«V¥ ¤ «÷®�º « ë¬ë)¶ «   ´÷«[»�» ¢ « £ ®8¦§¥   ­�»�¦ ¶ÙÑ�ÍZÚ*Õ ¯ ³K m² ¯�¦§¨ ¶ «   ´ ¤ ­ ¢ ®8¥�­   ­ ¶Z¶Z³K£ ¦¬¥   ­V»�¦ ¶ÙÑ�ÍZÚ*Õ �© ­ ³ ¨ © ¦  l¤ ­ ¢ ®·«V»K» ¢ « £ ¦§¥þ­  �©�¢Z£É  ­�»K¦ ¶ ® ¼èú ­ ±�¢ ì ¢Z£²ïÛ²�¶ «   ´×®   ¦ ë§ë ¥ ¢Z¢²¤ ®   ­è¯ ¢ ¶ ­V¥�®�¦ ¤�¢Z£�¢Z¤¦¬¥Ü. c 6Ý� c C . ±:©�¢ ¥  �©�¢Í© ¦¬®   ­ £�¸ ¦§® ² !$#&%�'°0f¯�¦§¨ ï )+#"0f» ¢²  ®�´ ¼ � ®  �©�¢Í£�¢ ® ³�ëÅ �ï º «V¥ ¸  �£ ¦§» 묢!$#&%�'�Â(!$#.Â()+#�¥�­   ® ¢Z¢ ¥è¦¬¥  �©�¢� �£ «V¦¬¥�¦§¥�¨ ¤ «   « © «�ì ¢É  ­÷¯ ¢É¶ ­�¥�®�¦ ¤�¢Z£�¢Z¤ ¦¬¥ ¶ ­Vº�» ³!  ¦¬¥K¨ E ¼Þ ¨|©}ßq�ÇàÊ¥ �µá�§�â�§9ã|ä���ßi§9£å§9�¤©

¹ ¥ ¢ ºÌ¦¬¥�­ £l¤K£ « ± ¯�« ¶ � ­ � ¥K­�¥!í-­Rì ¢Z£�ë «V»�»�¦§¥�¨è® © « £ ¦¬¥�¨a¦¬®  �©�¢ « ¤�¤�¢²¤ ®�»�« ¶Z¢?¶ ­�ºÌ» 묢 éK¦  -¸�¼ö!³ ºÌº�«   ¦§­�¥�®�­Rì ¢²£ c C «V¥ ¤ c 6 º ³ ®   ¯ ¢ ®�«�ì ¢²¤s� ­ £ « ë¬ë0  ­�»�¦ ¶ ®ª«[¥ ¤ ± ­ £�¤ ® £�¢ ®�» ¢Z¶²  ¦§ì ¢Z맸 ¦§¥­ £�¤�¢Z£8  ­ ¶ ­�º�» ³K �¢f �©�¢ ® ³ ºÌº «   ¦¬­V¥Í­ðì ¢Z£ c C×� c 6 ¼ î ©�¢Z£�¢²� ­ £�¢Vï2¢ é  �£ «÷®�»�« ¶²¢ ­ ��] ÀO.±æ¿. Ã�«[¥ ¤] À5. ç�. Ã:¦¬® £�¢Xè¹³ ¦ £�¢Z¤w±:©�¢²£�¢ ç ¦¬®  �©�¢ ¥ ³ º·¯ ¢Z£ ­ �H  ­V»�¦ ¶ ® ¼ î © ¦¬® ¤�£ « ± ¯�« ¶ �צ§®f¥ ¢ ¨ ë ¦¬¨V¦¬¯ 맢É� ­ £­�¥ ëŸè -± ­é�¹¦¬¥ ¤ ®É­ � ­Rì ¢Z£�ë «V»�»�¦§¥�¨ �;¢ «  �³�£�¢ ® ¼Ìú ­ ±�¢ ì ¢Z£Zï ¦   º�« ¸ ¯ ¢²¶ ­�º ¢ ®l«Í® ¢ ì ¢²£�¢ » £ ­�¯ 맢 º±:©�¢ ¥×« ë « £ ¨ ¢ ¥ ³ º·¯ ¢Z£ ­ � ­Rì ¢Z£�ë «V»K»�¦¬¥�¨ �;¢ «  �³�£�¢ ®°« £�¢ « ¶²  ¦§ì ¢ ®�¦¬º ³�ëÅ  «V¥ ¢ ­ ³ ® 맸V¼ê(ë�ì7í�îiïtðiñZî�ò@ó�ô ò�õ¤ö1öØò�ó ÷Ùò�õ�øOìDùÊø,úLû¤îiïZì�üiû|û�ý7þqÿ���������� ��� ������������������������������������ �!�����!"}í�îiý�û|ý�#�$iì%��&#���þXí[øOí�ýDïZþSýDû�þiïOí�þ'�(ÿ���û[û[ø)([ú�ý+*×í�î'�Fû,$-����ü &&ð'$�ý�û�þiï�#$ï.(/�¦í�îqøZþSû,��01��(NøOì-*BïZì�üiû32

Page 67: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ç����4��54�6 � �87����:9 ;�� �<93=����ü���?>@9��BA��DC Es�F=��G;HA��D93=I;×�î ©�¢ º ¢� �© ­ ¤ «V¯'­Rì ¢l¶ «V¥ ¯ ¢É¢ é  �¢ ¥ ¤�¢²¤è  ­Ì«{ºÌ­ ¤�¢²ë)± ¦  �© « ³ ¥K¦¬¨ £ «Vº �;¢ «  �³�£�¢ ¾´À"!�Ã�«[¥ ¤Ë ��¦§¥ ¤ ®:­ � ¯�¦¬¨ £ «Vº �;¢ «  �³�£�¢ ®:¾)ÀKJ�'�Â,!�Ã�Â�¾)ÀLJNM�Â,!�Ã� <L<L< Â�¾)ÀKJPOÌÂ,!�à õ

- À"!m. J|'� <L<L< ÂQJRO·ÃF0 2 þ54D6µ:6 < 2 þO4�S ? A 6�:S ? A 6 <L<L< 2 þO4�S1T�A 6µ:S T A 6E ÀKJ|'� <L<L< ÂQJRO{à  À óK¼ôñ@Q ñ:©�¢²£�¢E À"�'ÃH0 E ÀLJ|'� <L<L< ÂQJRO·Ã0 G

6 2 þ5476�:6 V G6¤IXWZY 2

þ54D6µ:6 � 2 þ54�S ? A 6�:S ? A 6 <L<L< 2 þO4�S1T A 6µ:S1T A 6 \ ÊX� Pýþ¢{  «@� ¢ « ¤ ì[«V¥   «V¨ ¢ ­ �H �©�¢{� « ¶� � �© «  mÚ*Ö�Í�Ò*È�Ú+ÍZÎ,ÕLÍ�UZÚ�Ò[ÉqÈ É�V ÕLÍZÚ"Õ°Ò&Õ Õ.W°Ð@Ï*Ï&ÍZÎ Ú"Ö×Ð@ÈåÚ"Ö�ÍZÒ*ÎX È�Ò[ÉqÈ «V¥ ¤ ®�» ë ¦  � �©�¢ ® ³ ºÌº «   ¦¬­�¥Ì­Rì ¢²£ c _ ¦¬¥   ­ÿ® ¢ ì ¢Z£ « ë ® ³ ºÌº «   ¦¬­�¥K®�­Rì ¢Z£ ®�º « ë§ë¬¢²£ ® ³ ¯�® ¢²  ® ¼ýþ¢�«�£ ®  °¤�¢Z« ¥ ¢é² ¯�«V® ¢ ´ ± ­ £�¤ ® ³ ¯�® ¢²  ®¿«V®

cZYÛ0 hi! õ ¾)ÀKJNY�Â,!fÃ10µÊ@k � ­ £ zÝ0 Ê� <L<L< Â)[ k Pc _ ¶ «V¥ ¯ ¢{ �©¹³ ®l®�» ë ¦   ¦¬¥   ­®cZY>«V¥ ¤ c _ \ cNY?¦¬¥\[ ± « ¸ ®ª­�¥ ¢{� ­ £�¢ « ¶G© ¥ ¼ î ©K¢Z£�¢ « £�¢�ñ O¤ ¦�] ¢²£�¢ ¥   ¦¬¥  �¢Z£ ® ¢Z¶�  ¦¬­V¥�®_^ ­ � ® ¢�  ®Ùc�'�Â,cRM� <L<L< Â5cRO «[® ë ¦¬®  �¢Z¤ ¦§¥>î�«V¯ 묢ÉóK¼ÏóK¼^a` 0 c _^q' 0 c|'^aM 0 cRM^ab 0 c|' � cNM¼¼¼^ M T %Gb 0 c|' � cRb <L<L< cRO ï^ M T %GM 0 cRM � cRb <L<L< cRO ï^ M T %�' 0 c|' � cNM <L<L< cRO ïî�«V¯ 묢ÉóK¼ÏóKõ��¿ë§ë�ñ O ¦¬¥  �¢Z£ ® ¢Z¶�  ¦¬­V¥�®:­ � [ ® ³ ¯K® ¢²  ® ¼

c ¢²  cZd ? � cZdfe � <L<L< � cNdhgͯ ¢: �©K¢ ¦¬¥  �¢²£ ® ¢Z¶²  ¦¬­�¥�­ �ji ¯�«V® ¢ ® ³ ¯�® ¢�  ® cZd ? Â5cNdheZ <L<L< Â5cNdhg±:©�¢²£�¢lk '� <L<L<  knm « £�¢· �©�¢ ¦ £ ¦¬¥ ¤ ¦ ¶²¢ ® £�¢ ®�» ¢Z¶�  ¦§ì ¢ZëŸ�¼{ýþ¢{¶G© ­!­�® ¢ ® ³ ¯�® ¶Z£ ¦§»  poè� ­ £f �© ¦§®�¦¬¥!í �¢²£ ® ¢Z¶²  ¦¬­�¥ ï ® ³�¶G©  �© «  o 0 mG q�r '

ñ dts,%�' P

Page 68: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Ç@Q«V¥ ¤a¤�¢ ¥K­  �¢ cNd ? � cZdhe � <L<L< � cZd g ¯ ¸ ^1u � ­ £ ®�¦¬ºÌ» ë ¦ ¶ ¦  -¸�¼ ò £ ­�º  �©�¢ ® ³ ¯�® ¶²£ ¦¬»  �o>±�¢·¶ «V¥« ¥ ¤>±:© ¦ ¶G© ® ³ ¯�® ¢�  ® ¶ ­�¥�®  �£�³�¶² ° �©�¢ ¦§¥  �¢Z£ ® ¢Z¶�  ¦§­�¥?^ ¼î�«[¯ 묢>óK¼+v ¦ ë§ë¬³ ®  �£ «  �¢ ®  �©�¢ ¯�¦xw ¢²¶²  ¦¬­�¥ º�«V»�»�¦§¥�¨×¯ ¢² -±�¢Z¢ ¥  �©�¢ ¦¬¥  �¢²£ ® ¢Z¶²  ¦¬­�¥y^1uÍ«V¥ ¤  �©K¢¯�¦§¥�« £�¸ ¥ ³ º·¯ ¢Z£5o'¼ ¯�«[® ¢ ® ¢²  ® c|' cNM cRb <L<L< cRO¢%GM cRO¢%�' cRO^1u Ê � Ê <L<L< � Ê Êî/«V¯ 묢�óK¼+v�õ ^1u÷¦¬®  �©�¢ ¦¬¥  �¢²£ ® ¢Z¶²  ¦¬­�¥ ­ � ® ³ ¯�® ¢²  ® ± ¦  �© ì[« 묳�¢ Ê ³ ¥ ¤�¢²£ÿ �©K¢ º ¼?o ¦§®ª«>¯�¦¬¥�« £�¸± ¦  �© ìV« 묳�¢ Êɦ¬¥ ¶ ­ £�£�¢ ®�»\­�¥ ¤ ¦¬¥�¨Ì¯�¦   ® ¼ò�­ £ ¦¬¥�®   «V¥ ¶Z¢Vï�±:©K¢ ¥z[ 0 óKï

^1` 0 c _^i'H0 c�'^1M 0 cRM^1b 0 c�' � cNM^ º 0 cRb^1{ 0 c�' � cNb^1| 0 cRM � cNb^a} 0 c�' � cNM � cRbù ­ ±j±�¢è¢ éK«Vº  �©�¢ ì[« 맳�¢ ­ � 2 þ54�S3~OA 6�:S�~5A 6 \ Ê À � ­ £�� 0 Ê� <L<L< Â)[+à � ­ £÷± ­ £�¤ ®Ø! d c�' ï

<L<L< ï cPOj«[¥ ¤�« ¥ ¤ ¦   ¦¬®q¥�­�¥!íNT ¢²£ ­Í­�¥ ëŸ>� ­ £ ! d cG� ¼�½ ¥wºÌ­ £�¢ ¨ ¢ ¥ ¢Z£ « ë�¶ «V® ¢ ® ï´ �©K¢ » £ ­ ¤�³�¶� � m� r ' À 2 þO4�S.�G�iA 6�:S.� � A 6 \ Êðô¦§®E¥K­�¥!í+T ¢Z£ ­¿­�¥ ëŸf� ­ £J± ­ £�¤ !od�^au ±:©�¢²£�¢�o 0Ü^ mq�r ' ñ d s %�' ¼ î ©�¢Z£�¢²� ­ £�¢

G6¤I}K

m�� r '�� 2 þ54%S.� ~ A 6�:S.� ~ A 6 \��'� 0 G6¤Ia� |

m�� r '�� 2 þ54�S.� ~ A 6µ:S1� ~ A 6 \�� �î��������������R�a�����?����ì-�a���?�����.�K� ë ���?���1���§ìG�������Q����� ë �����3���Q�H ¡�B�K����¢a�- ¡���£�Q���H���Q���������3 ¤� ë �&Ta�êí�Q�����n�L�-¢1������� E ���n������ ¡�G��� ëP¥ ���Q�¦[ §��������- ¨¢a�������Q���-���©�Q�1ªý �����1�a�¦��� « �H�p�-�H�-�Q���1�������-�3�«�Z�-���¬���-�Q�!�Q�����

­ u P0 � 2 þ54�S.� ? A 6�:S � ? A 6 \��'� <L<L< � 2 þ54�S �g A 6�:S � g A 6 \��'� 2 þO476�:6 � ó ª ñ@� �

Page 69: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

® �¥ ���1��� o ���t�����I��������é¯�K�-�t�����I���°���a�3���a¢.�Q�������-� i �3��§����.�Q�1cZd ? ï cZd ? ï <L<L< ï cNd g ª0òZ���t���������-�H¢a� õ­ `$0 2 6 �!���

­ M T %�' 0 2 6O�u r ' � 2 S | A 6 \��'� Pý ��¢a�-� ¥ �3�����±�Q�������3���P�1�3���¬�-§R���H�_^1u8���������²�Q�������!���!������� ­ u��!�

G6

­ u�0ÂG6¤Ia� | ­ u P � ó ª ó � �î����a�3�³���8� ë ���?�-�´�� ¡�R���3�Q�-�©�µ�H�����R�a�������K��� ­ u-¶+�aª ý �²¢·�!�¸�3� ¥ �3���Q� 2 þ54D6µ:6 � O# r ' 2 þ54%SZ8JA 6�:SZ8JA 6§©�

2 þO476�:6O� # r ' 2 þO4�SZ8"A 6µ:SZ8"A 6 � ó ª ó �'�

0 2 þ5476�:6O� # r '� � 2 þ54�SZ8*A 6µ:St8JA 6 \�� � V � �

0 M T %�'G u r `­ u Pý �5��� ¥ ¢·�!�¹���a�3�§ì-�«�����5�K� ë§ë � ¥ ���H� ë �a l ¡� ï-¥ ����¢��¹���B�-�¡��éG�Q�1���������¹�-�º� è �Z�!�Q������� � ó ª ñ-» �í � ó ª ñ�� � ï �K���� ¼�Q���8� ¥ �¡���3���R�a�3�����1�_�-§P�Rì-�-ª

½ §;£å£å�\¾º¿�À �?�Q�H�� l�G��� ë � ó ª ñ@Q � ï �Q�������-�� ¡� ë �/T·�!�������l�L�-¢1������¢·�-�¬§R��¢1�� l���H�Q�1�Á�!�E � � � 0

M T %�'G u r `G6�I·� | ­ u � ó ª ó4ñ �

¥�ßq�Ê����¿Å �3�����²�������������R�a����� � ó ª ó �'� ï E � � � ¢a�-�¬§P����� ¥ �������Q�1�¬�-�

E � � � 0 G6¤I}K 2

þ54D6µ:6 <O� # r ' 2 þO4�SZ8JA 6�:SZ8*A 6

0 G6¤I}K

� M T %�'G u r `­ ut� P

Page 70: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

» �Å �3�����²�������������R�a����� � ó ª ó � � ï ���_¢·�-�¬§P���3� ¥ ���������a�¬�-�

E � � � 0M T %�'G u r `

G6¤Ia��| ­ u P

��4��54N� ÂÃ=±ÄF��Å���9~�:ÆBÇ�EÈÆFC¼É���7Ëʵ9�;-Åòh�����3� ¥ ���-�Z� ë �9Ta�8�Q����¢1�� ¡� ë ��é£����� ¥ ���1��[ 0 ó ªE � J|'.ÌQJNM·ÌQJNb � 0 G

6�I}WOY­ ` V G

6�I}W ?­ ' V G

6¤IXW e­ M V G

6¤IXW)Í­ º

V G6�I}W ? �iW e

­ b V G6¤IXW ? �qW Í

­ { V G6�I}W e �iW Í

­ |

V G6�I}W ? �iW e �qW Í

­ }î���� « �3�3�³�K�����³���H ¡ ¡�!�Q�������¯¢·�-�@§P�?���-���?��� ] � ¶ � ïD] � ­Û' � ï7] � ­µM � �-��� ] � ­µb � ���� l�¹����í���R�a¢.�Q�Åì�� ë � ¥ �H�a��� ­Û' ï ­µM��-���é­µb��-�����°�� �§R�a�3�±�-��§������Q�! ¡�¯Î,J|')Ì,!±Ï ï Î,JNM·Ì,!±Ï5�-���ÈÎ,JNb·Ì,!±Ï���1���R�a¢.�Q�§ì-� ë ��ª¿î��H�� ¡����� ë ���������1� ¥ � ë§ë §P� « �����3���a�Á���¦�����p���� l���!� ] � ^ S ? A S e I³`b . c�' � cRM�. � ï] � ^ S ? A S Í I$`b .±c|' � cRb@. � �-��� ] � ^ S e A S Í I$`b . cRM � cNb@. � �3�a�3�P�1¢1�Q�Åì�� ë �¬�-� ¥ �¯�Z��ì-���-�Z� ë �9Ta�1�¦���ö �1¢1�Q����� ó ª ó ª � ªEî��H� ë �-�3�j�-�������a�1��� ] � ^ S ? A S e A S Í I$`b . c�' � cNM � cNb@. � �Q�� l�-ª ] � ¶ V ­l' V ­5M V ­µb ����_¢1�� ¡���-�Q�!���§ì-� ë �¹�� ¡� ë¬ë ���l�����p�3�a�3�µ�-���¬�Q�°���5 ¤�·�?§R�¯���������3�a�˪�î��H���«�� l� ë �1 ¡�1�°�Q�!�Q�����¹����1Ðl¢1���a�©�_�Q���-�¦�H���������- {í�¢·�!¢�������� ¥ ���a�

GS ? A S e I `b

.±c|' � cRM@. V GS ? A S Í I `b

. c�' � cRb@. V GS e A S Í I `b

. cRM � cNb@. V GS ? A S e A S Í I `b

. c�' � cNM � cNb@.

» GS ? A S e A S Í I `b

.±c|' ¸ cRM ¸ cNb@. P¹ §4ì£������� ë � ï �·�-¢������a�3 Ñ���¯����� ë �1���í �Z�-�����������I�������Q�3��¢1� ë � ë �a���t�Q�Z�!�p�Q���F�������©��í����-���p�3�����!ª R �£����t�������!�h�����-�Q�-�©���a�a�¯�Q�Z�!�t�Q�H�I���H Ñ�!���K�����j�Q�1�� l�����¯�Q�H� ë �.���í �Z�-�����������F�������Q� ë¬ë ��������� « ¢·�-�©� ë �ë �1���h���Z�-�p�������3�����©��í �Z�-���p�����H�I���H�Q�������©�Q�a�3���1¢1�Q�������1c|' � cNM ï c|' � cNb ï cNM � cNbD�-����c|' � cRM � cNb�-�3� ë �-�3���-ªÉî����1���.�K����� ï �������µ�� l� ë �1 ¡�1�°�Q�!�Q�����¬���±���3�1�K� ë �-� ë � ¥ ���1�¸�����²�Rì��a� ë �-�H�������n���-�3����- l�����³�K�·�!�������1�±�-�3�¯�3 ¤� ë¬ë ª À �������-¢1����¢a� ï ��� ¥ � ë¬ë ���a�H��¢a�p�����p¢1�� l���H�����Q���-�¬§©�¦�-§R���H� ® �©Ò���n���Q�-���������¯�Q�����3�G�©���!¢1�Q��¢¯ l�G��� ë ª

Page 71: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

» �ù � ¥È¥ �I�!�Z� ë �9T1�D�������Q���-�����������Q�� ¡�f�K�-�Ë�Q���B ¡�G��� ë-¥ ������[ �-��§H���Q���-�3�S�°�������t�-�£§����-�Q�- l�aª^ 6¤Ia� e | =@? ­ M | %�' �K��� o 0 � Ì <L<L< Ì�[ ��� « é£�1�¯�K���t� ë§ë �������Q���3���a�º�3�Z�-�3�����_�Q���B�Q�! ¡�D�3�G �§R� ë �

JNuÁ���¤�R�������Q������� o'ï �-���:���l���a�1���¤���ȧP�¬¢a�- ¡���£�Q�a�:��� ë �y�-��¢a�z�!���Ó�����a���3�a���3�a�˪ ¹ �H�¢·�!�Ô�·�-�3� ë �´¢��H�a¢5�Õ���Z�!�p�������¯���� Ö���1�a���²��� ë � ] � ­µu � �Q�� ¡� ï�¥ ���1���¿­µu¡���¯�����¹�°�� �§R�a�¯�-�² §������Q�! ¡��´¬Î,JNu!Ì,!$#×Ï����1�a�Á���n�Q���8�Q���-���H�����²�Z�����Hª

À �I��������Ðl¢1� ë �����¯���3�a¢1����� ë �³�1�G�H ¡�1�Q�!���«�����_¢a�� l� ë ��é£�����²�-�P�-�����a�D�Q�1�� l� ï©¥ ����¢��l���1�P�1��������Ô� ¥ �\�L�-¢.�Q���3� ï �Q���?�°�� �§R�a�³�-�5����]P�a�3�a�©�³�����3�Q�-�3�Ô�3��§���� è ���a��¢1��JZd ? Ì <L<L< ÌQJZdhg@���1���-���a��-�pسu ¥ ���1��� o 0 ^ m� r ' ñ d ~ �-���\�����¹��ì-�a�Q�!���¤�3�&Ta�¡�-��^1u!ª Å �3�Z� ë§ë � ï �Q�H� ë �!�����1�������¤�3�&T1��-�_^1u¡�Q�H�n�� ¡� ë¬ë �a�����pسu ï �-���sìG��¢a� ì-�a�����Hª À �_�K���3�����Z�!��� ë �\� ë§ë �K�·�!�������1�³�-���¤� ë  l���3�¯������í�Rì��1� ë �!�������H�p�K�·�!�������1� ï �,ª��!ª ï ��� � ^au5ÙÛÚ ï �Q�H�a�¹�Q�H�8¢a�� l���H�Q�!�Q����� ë �©�-�¹��� è ������� ë � ¥ ª ¹ �¹�Q�H�¢a�-�°���Q�-��� ï �����3�� l�±�K�·�!�������1�5�!���8���a�RìG� ë �¹�Rì-�a� ë �-��������� ï ���������� ¡� ë �a l�a�©�Q�!�Q�����¤ ¡�·�¹���-�_����ì��¢a�- ¡���£���!�������Z� ë �Q�� ¡�!ª À �³�Q�H� ¥ ���3�3�B¢·�-�3� ï �Q�H������ l� ë �a l�a�©���!�������p¢a��� ë �³§P����ì��a� ¥ �-�����_�Q���-��Q�H���H�����1¢1�_�� ¡� ë �a l�a�©�����Q���-�¹�-� � ó ª ñ@� � ªù ��é£� ¥ �������RìG���H�_�-�²�����R�a��§R�������²�!�R���������H�������H�±�Q�� l�I�!�R�������h�����!í �ðì-�a� ë �-���H�����±�3�Z�-�í���H�¤ l�1�Q�H�£�Á�-�������Åì��p�¡���£Ð¡¢1���1�°�±¢a�����H���Q�����Á�!�����������¡�������5 ¡�.�Q���G�Á�����3���·�-�Á�-�����������Q�! ÷í¢·�!¢��������l���¹���Q�-�������H�² ¤�êé£�� ��� ¨�a�©�Q�3���©�? ¡�G��� ë �aª�cº�.�

çÜuÙ0Þݨ�-�����a�3 ¡�_���ØG6�I·� | ­ u8�K���_� ë§ë ���1�a�¦�������Q���3���a�1ª

û�ª��Hª ï çP`$0o¶ ï ç�'10n­Û' ï �.�Q¢-ªcº�1�

çRd�ß _ 0à¤�ðéu çPu P � ó ª ó�ó �î������ðì-�a��� ë¬ë ¢1�� l� ë ��éH�����¹��� ë �a�3���Q�Z�-� ] � ñ O < çRdhß _ � �Q���1�˪À �P�������h�G�H �§P�1� ñ O < çRd�ß _ ��� ë �a�3�f�Q�Z�!�³�������°�� �§R�a�D�-�N�Q�1�� l�����²���H�������- ÷í ¢·�-¢��H����� ï �Q�H�a�

������í��Rì��1� ë �!�������H�p�����-����������� ¥ ���3���?�-��� ë �£������ª¦çRd�ß _ ���F���3�Z� ë§ë �l¢ ë �����«�Q� ç M T %�' ª ¹ �H�± ������§R��ì��a���²¢·�!���1�K� ë �-§P�-�H�f� ¥ ���L�-¢.�Q���3� ¥ ���a�l���3�����±�������� l�1�����£�ܪ0òh�����3� ï �Q�H�����&T1���-�Ü[ �3����� ë �§R�8�� ¡� ë¬ë §P�1¢·�-�H��� ñ O ���H¢a���a�-���8��é£�P���H�a�©�Q��� ë¬ë �¤���?[ઠÀ �?���Q�-¢.�Q��¢a��[ �����-� ë �n§R� ë �1�����Q���-��K��������� ë �-�H���Z�-���µ ¡�G��� ë �����Hª ö �1¢a����� ï �-���8�����-� ë �¬��ì������?¢����£�-�����H�l�3�a���H���Z�-�©�«�K�·�!�������1�«�3��Q���!���Q�������°���a�3���a¢.�Q�������_�-�t� ¥ �l���� l�����lcNu8����§H���1���µ�!���l�-�1�H�«�� ¡� ë¬ë ���?���/Ta�-ª ý � ¥ � ë¬ë ����� ¥��� ö �1¢1�Q����� ® ª ® �Q�Z���µ���3�����������l���� l�¯�3�a���H���Z�-�©�±���G�°�Q�-¢1����¢��K�·�!�������1� ¥ � ë§ë ���-�5���1���Q�-�H�¯�Q�H����3�a¢a���������?�-���������3�G�©���-¢.�Q��¢¯ l�£�H� ë ª

Page 72: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

»4ñ¡¢��� á�§sßq� ���já Þ ¨|©}ßq�ÇàÊ¥ �µá�§�â�§9ã|ä���ßi§9£å§9�¤©ö �� l ¤���Q���-���µ�Rì��1��^aup�K��� o 0 � Ì <L<L< Ì ñ O \Þ�  p���3��§R�²������í�¢1�� ¡�H�H�Q�1�\�!���z�3�������1�\������3���a�D�Q�¯¢a�� l���H���«�����5�3�� l ¤�!�������³�Rì��1�$c _ ª0î����1���.�K����� ï �Q�H�5��é£���Q�p�3�Z�-¢1�µ�-� ] � ^

M T %�'u r ' ^au ������3� è �������a�¸ªâ � ßq§�ã®���}áyä��}�}�"��� �î������¦�-���H���©�-¢��â·�-�çP�¸��éG���a���Û�a�-��� ë �����@���Q�-���Þ�y ¡�G��� ë±¥ ���Q�Ã��� ë �åä ÆNÉqÎ3æ9ÍZΠȵԢa�-��������������� ë �K�·�!�������1�aª À �µ¢a�-��§R�p���3�a� ¥ ���Q�Á�!�Q���1�5�3�� l� ë � « �a�¬ ¡�.�Q���G���«���¬�Q�Q�!���������l�-� ¥ �¥ � ë§ë �3��� ¥ ���?���H§���� è �H�a�©�±�3�a¢1�������ܪ

À �³���a���1�Q� ë$ï �Q�H���Q�Q�!���������µ�-�N�����_äèû¸ ¡�G��� ë � ¥ ���Q�²�Rì��1� ë �!�������H�±�K�·�!�������1����� ë �a���h�1Ðl¢a���a�©��Q���-�¬���Z�!�_�-�t�Q�H� ù í������- ç l�G��� ë ��§P�1¢·�-�H���� ª������p�3�����©�5�Z�-���¦�����H�p�-���Q���¯� è �Z�!������� � ó ª ó4ñ � �Z�-� ñ O �3�� ¡ ¡�!���������������3���·�-�Á�-��èé�-�µ���� ó ª ñ � � ï �-�H�ñ ª��Q�H�p¢a�- ¡���£���!�������Z� ë´ë �©�!�¦�K���_�·�!¢��z���� l ¤���Q���-�é^ 6�I·�C| ­ u��ðì-�a�µ�����p�Rì-�a� ë �-���������¤���-�3��� ¡� �@§R���a�H���� l�����¹���8�K�·�!�������Á�Z�!�����a�3���n�-�3�����·��ìG� ë �@�ðì-�a� ë �-���H������ªÞêµ� ¥ ���Z��ì��z�����!���a�§R�1�K���3� ï �Q���-���H�����³äaû: ¡�G��� ë � ¥ ���Q�?�Rì��a� ë �-�H�������²�K�a�!�Q���3�a�_���1�a���_�Q�³¢a�-���������a�� ¡�-�©�¹�Q�H� ë �1�¥ ����¢��¦���l���-�«�!���P�a�-�����n�����8�Q�Q�!���������²�Z�!�Q�Hª

À �¤��� ¥ �����Q�: l�a�©�������������´���a�3�¦���Z�!�¡¢ ë �H�3�Q�1�¡��é£�Z�-���3���������:cj�!]P�a�����@ë ö ����  � � ����» �¥ ���(�°�¤�3�� l� ë �-� ë �Õ�!���Ó���-�l�����¬�Q�- l�?¢a�� l� ë ��é£�����y�-�²�������l ¡�.�Q���G�Ô�K���³ ¡�G��� ë � ¥ �����Ó���H��°�����¦�-�����H�������- ì�K�·�!�������1�±�-�H�´[ �°�����H�µ�-��§H�������- ç�K�·���Q���3�a�aª°î������H��]P�a���1��¢a�¯���_�Q�Z��� ¥ ���� ë �´�����¤�����!í �ðì-�a� ë �-���H�����¦���Z�-�3�����¬�K�����Q���l�K�·�!�������1�����¸�Q���¡�Q�- l�¤�����a���-��¢��©� ¥ ��� ë �l�����1��-��� ë ���1�¬�����p�����·�²�Q�¤� ë¬ë �K�a�!�Q�H���a�1ªqî��H�a���.�K����� ï ���-�!í��Rì��1� ë �-���������¡�3�Z�-�3�����¡¢·�-�¦§P�����1�©�-���H�a��-�«�²���R�a¢1�×� ë ¢a�-�����-��¢ ë ���3���a�_��é£�Z�-�H�����-�˪í?î)ï ð à�Ø×à�Ý�ñªá�Úaò°à�ß óåÚZà�Ý�ñªÝBôFõwÚ·ô_ñ·áåöüÝ�ñ·ÚZØwÚ�Ø�÷ Þ à¿ãfõ×Û>ßwÙö �a¢.�Q����� ó ª ñ �3��� ¥ �µ�Q�H�¯§R�a���±¢·�!���a�µ�-�f ¡�êé£�� ��H ì�a�©�Q�3���©�Á l�G��� ë � ¥ �H�������K�·�!�������1�±�-�3�

� ë§ë ���1�3���a�˪ÿî����a���±�Q�Q�!���������¡���� l�p�-� ] � ¯ � �Z�-�8� ë ���a�-�H�¦���a�-¢����a�´�Q�H� ë � ¥ �1�±§R�������´�-�D�Q�H��a l��������¢a� ë �a���Q�� ¡�!�������˪ ö �a¢.�Q���-� ó ª v ����� ¥ �²�Q��� ¥ ���3�3�³¢a�-���1�²��� ¥ ����¢��Ô�������n¢1���������Q���-�Z� ë�K�·���Q���3�a�¹�!���?���a���Q�1�˪Ãä¦���3�¡�-�µ ¤�êé£�� ��� ø�1�°�������©�@ l�£��� ë � ë ���n���y�Q���¬ l����� ë �n§P�.� ¥ �1�a�

Page 73: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

»�ó�Q�H�a���´� ¥ �:��éG�����a l�¸¢·�-�3�a� õ �Q���.�ù�Z��ì��¸§P�!�Q�å�����1�Q�-�3¢�����¢a� ë¬ë �:���1�3���a�Ã�K�a�!�Q�H���a�¦�-���å������í���1�3�Q�1���K�·�!�������1�aª À �¯�Q�������3�a¢1������� ï-¥ � ¥ � ë¬ë ¢1�� �§������D�Q���������·�!� ¥ ���Z��ì��I����� ¥ ���K���j�Q���1���I� ¥ �¢·�!���a� ï �-���?�-¢��H���²ì-���� ¡�-���µ�-�a���1�Q� ë �-�����3�©�-¢��n�K����äaûÓ l�£��� ë � ¥ ����¢�� ¥ �8¢·� ë§ë ���1���a��� ë �/Ta�1������a�Q�!��¢�����¢·� ë ���Q�-�������H� �/ú ä ú � ªä¦�����¦�!�p ¡�êé£�� ��H  �1�°�������©�� l�G��� ë �n�-���z�H�a���������1�å���@¢1�� �§������z����ì��1�Q� ë ���-����¢1�a�?�-����£�K���� ¡�!�Q�����Ó�������.�Q���1�aª À �?���n���!�Q����� ë ���Ó�!�����H ¡�z�Q���!�n�Q���1���´���£�K���� ¡�!�Q�����:�3�����3¢a�a�¦�-�3����H���a�R�a���H�a�©�«���n�����-¢1����¢a�µ�²ì��1�¦�����������¹������ ¤�ðéH�� ��� û�a�©�������©�n l�1�����£�n�H�£�1�����-�_��� è �����3��Q�H���_�-�3���� l�H�Q�����˪

cº�1�³[ §P�l�Q���l�°�� �§R�a�p�!�����H�K�-�� ¡�!�Q�����z�����H��¢a�1�p�K���-  ¥ ����¢��Õ�����¤¢1�������Q�Q�!���©�Q�¯�-���Q�H� l�£��� ë �!���±�3� ë �1¢1���a� ï �!��� ë �.��èü§R�µ�Q���µ�������H�a�3���������1���-�j¢1�����3���Q�-���©�Q�aª ý � « �3�3�����1���Åì��±�Q�H����1���a��� ë �/Ta�a�?�����a���-��¢�����¢·� ë �Q�Q�!���������² ¡�.�Q���G����§Z�!���a�¬���R���?�Q���8�K� ë§ë � ¥ �����¯� ¥ �¡�-���3�� l�H�Q�������

�,ª Ò*ÈRæ9Í+Ñ�ÍZÈRæ9ÍZÈÜU5Í�ÐqÕ5Õ X WSÑ�Ú�Ò[ÉqÈRý � ë¬ë ���H�K���3 ¤���Q���-�p���-����¢1�a�F�-�����������a�R�a�H���a�©� � �,ª��!ª ï���³¢1�����3���Q�-���©�Q�_¢a���H�������������1�?���? ¡���3�±�Q�Z�!�¦���H�����H�K���3 ¤�!�������¡�����H��¢a�1� � ï �!������/ª Ö9Ò[ÍZÎ�Ð@Î�U5ÖGþ�ÐqÕ5Õ X WSÑ�Ú�Ò[ÉqÈRý � ë§ë �K�·���Q���3�¯�Z�����Q�1�����«���¦�³���H�K���3 ¤���Q���-�n�������3¢a�¯�-������1�3���a�˪ù ��éG� ¥ ����éG�Q�1��� ú ä ú �Q�³ l�£��� ë � ¥ �H�a�����Q�H�a����� ¥ �¤�-�3���� l�H���������_���1�a�¬���-�«��� ë �˪��4�ÿ�4�� ¡AZÄD9�=893=�� �����BAZÄDC Æ �87������<9�7jAZÄ�A����89��ºÄF����Åâ�� á ßq�µ£ â � ��§9�

cº�1�¦[ §P�Á�����´�°�� �§R�a�n�-�����£�K���� ¡�!�Q�����@�������3¢a�1� ï �-�H�Ãè §R���Q�H�z�������H�a�3�?�-�����1�¹�-�¢a�-���3���Q�-���°���aª ý �p¢·� ë§ë �Q�H�² ¤�êé£�� ���  �a�©�������©�z l�£�H� ë �!�¸ä ù í ���Q�-   l�£��� ë ���D���µ�Q�!����� « �a��Q�H�l�������1�P�1�����a�©�p�-���3�� l�H�Q�����¸�-���´�Q���³�����a�Q�!��¢��©�¸�-���3�� l�H�Q�����˪÷òZ���8��éH�- l� ë � ï �?���a�-� ë �-�ù í ���Q�!   ¡�G��� ë ¢a�-�Õ§R�¤�3�a�©�-�3���a�È�-��� � ù í ���Q�-   ¡�G��� ë �-�H�Õ�Q���¡ ¡�G��� ë ��� � ó ª ñ@Q � ���¯�-�ä ñ í ���Q�! ç l�£��� ë ªý �����1�a�Á���¡���°�����G����¢1���3�� l���H�-���!�������H�«§R�1�K�-��� ¥ �¯�����3¢a���3�«�������Q�Q�!���������²�-�Dä ù í��-�Q�-  l�£��� ë �1ª

cº�1�:ì��1¢1�Q�-�J O A � %�'' A ' 0 �¿0åJ|' A ')Ì�J�' A MaÌ <L<L< ÌQJ|' A � %�'QÌQJNM A ')Ì <L<L< Ì�JRM A � %�'�Ì <L<L< Ì�JPO A 'QÌ <L<L< ÌQJRO A � %�'

Page 74: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

»-v§R���Õ�����3�����3�@� è ���Åì!� ë �1��¢a��¢ ë �-�3�aª À �8�����Á�-�����1�¹�-�8¢1�����3���Q�-���©�Q�¤�K�3��  ���� l�Á���H�K���� ¡�!����������-����¢1� � ��� ë �1���±�Q���-� ùÿïR¥ �²�3�1�8�Q�H�²¢a���3���a�3�P�-�������H�n� ë �1 ¡�1�©�Q�±J�# A �8�Q�n�1 ¡�H���Á���a�H�-�Q�1�\�!�È X Ï*Ï ªcº�1��� � ! � §P�������_�������-�Q�- <�K�·�!���������K���H¢1�Q�����³�-����� � J�# A '�Ì,! � ï <L<L< ï � � J�# A ' ï <L<L< ï J�# A � %�')Ì,! ��K����x 0 � Ì ñ Ì <L<L< Ì�[ §R��§��������-  ï <L<L< ï2ù í��-�Q�- ¨�K�·�!�������1�_�K�3�� ç���H�K���3 ¤�!�������¤�������3¢a�lx�ªî����� ¤�êé£�� ��� ¨�a�©�Q�3���©�¦ä ù í ���Q�- ¼ ¡�G��� ë ¢·�-�¬§R� ¥ �3���3�Q�a�¬�-�

- � !°. JO A � %�'' A ' � 0

2 þ5476�:6 � O# r ' � �� r M 2 þ54%S 8�� ~~=�?8�� ? A 6�:S 8�� ~~=@?8�� ? A 6E � JO A � %�'' A ' �

Ì � ó ª ó-v �¥ ���1���

J # A �5%�'# A ' 0 J # A ')Ì <L<L< ÌQJ�# A �5%�'QÌ«�-�H�E � J

O A � %�'' A ' � 0 G6¤I}K 2

þ5476�:6O� # r '

��� r M 2 þO4�S 8�� ~~=@?8�� ? A 6µ:S 8�� ~+=@?8�� ? A 6 P � ó ª ó ® �ù �!�Q�±�Q���!� ¥ �����3���3��§��3¢a�����H��x��K�����Q���8���H�K���3 ¤�!�������¡�����H��¢a�¯�-��� � �K�����Q�������3���a�1ªHî���� ë �1���������Q�-�H�����lòh�����H��� ó ª ® ª � �3��� ¥ ���������K�·�!�������D�����a�Q�!��¢��©���-��ä ù í  ¡�G��� ë �aª ù � ¥Õ¥ �B�����1�Q�-�3¢����&T1��Q�H���«ä ù í������- ì l�£��� ë ���¤�² l�£��� ëÜ¥ ����¢�� ë �£���°� ë �&�-� ù í������- ç l�G��� ë �aª� �"§sßi�µßqá������y�;©i�����

cº�1��¶Ü��0 � J�' A � Ì <L<L< JRO A � � �K��� � 0 � Ì ñ Ì <L<L< Ì�è \@�{ ª ý �8��� « �H�±�Q��� Õ X Ñ�ÍZÎfV}Í(Ð@Ú X Î,Í�� �!�

� � ¶F')Ì <L<L< ÌZ¶Ë�5%�')Ì,! � 0�� � � ����� � J�# A '�Ì <L<L< ÌQJ�# A �O%�'QÌ,! � 0 � �K�-������ l�lx�Ì� �!�Q���1� ¥ ���3�

�-���¬�������Z�-���- ¡�.�Q�1� õ ��� ? A � � �*A � ~+=@?NA 6 0 O� # r ' 2 þ54�St8�� ?NA � � �*A SZ8�� ~~=�?+A 6�:SZ8�� ?NA � � �*A SZ8�� ~~=�?+A 6 P!�" *�í�î'�ÙîiýDñZî'�(û"í³ï.(Nü ��(Fï.*�ÿ~ïZþ�û"í/([øZý7þXí[û�* (�ï1#nû�ï.#�� ýDþ *Bï.(/#�ø5í[ý7ïtþ�û�ïtð'([ÿ��$# ý�ûaì��(û�ûFí�îqøZþ&%�"('"ð�û"í³ì���íjí�î��* ��øOí�ð'(/�1ÿ~ï1(,(/��û,$�ïtþqüLýDþiñ*),+.- /10-����#�$Lí"ú12

Page 75: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

» ®ý �±¢·� ë§ë �������I�����G¢a�1������� Ö9Ò[ÍZÎ�Ð@ÎQU5Ö9Ò.2LÐ@Ú�Ò[ÉqÈ ª0òZ���I��éH�- ¡� ë � ï ���¤�����8 l�£��� ë � ó ª ñVó � ï �Q���µ§��������- �K�·���Q���3��� � !$#&%�'�Ì,!$# � �-���y�Q���n��������¢¹�K�a�!�Q�H���3� � )+# Ì(!$# � �-�3�¬¢1�� l�P���H�����a�y�Q�´���1���a���!�Q�?�Q�H����H�P�1�«§H�������- ¼�K�a�!�Q���3�a�

� � !$#/%�')Ì()+# Ì(!$# � 0�� � � ����� � !$#&%�'�Ì,!$# � 0 � ���4� � )+# Ì,!$# � 0 �� �-�Q�H�a� ¥ �����

ê5����a�«�����1�Q�-�3¢����&Ta�!�Q����� ï�5SÏ*Ï|Õ X Ñ�ÍZÎOË�V}Í(Ð@Ú X Î,Í5Õ6� # Ð@Î,ÍÛÈÊÉ87 ÈÊÍ5ÕZÚ+Í�æ5V}Í(Ð@Ú X Î,Í5Õ:9 ä¦�£�H� ë � ó ª ó-v �§R�a¢a�- ¡�1�

- � !m. ¶F')Ì <L<L< Ìt¶ � %�' � 0 �<; 4D6µ:6 � �� r M � ; 4 � ~~=�?? A 6�:� ~~=@?? A 6E � ¶F'1Ì <L<L< Ìt¶ � %�' � � ó ª ó�» �¥ ���1���¶ �O%�'' 0 ¶F')Ìt¶�M Ì <L<L< Ìt¶Ü�5%�')Ì

E � ¶F'.Ì <L<L< ÌZ¶ � %�' � 0 G6¤I}K

� ; 4D6µ:6 ��� r M � ; 4 � ~~=�?? A 6�:� ~~=@?? A 6 Pòh���-����� ó ª ® ª � ����� ¥ �D�Q�����K�a�!�Q���3�������1�Q�-�3¢������1���-�Ëä ù í ���Q�- à ¡�G��� ë §P�.�K�����_�!���l�!��Q�1�f�Q������Q���-�����K���� ¬ªù � ¥Þ¥ ������� ¥ �����������1�Q�-�3¢�����¢a� ë �Q���-���H������ l�1�����G�?�K�-�� ¡�G��� ë � ó ª ó�» � ªø±� « �H��§��-��� ¥ �-���¬����§��3�1���

c�# A ��0ohi! õ � � J�# A '�Ì <L<L< ÌQJ�# A �O%�'QÌ,! � 0 � k°Ì�-���¬���H�P�1� ¥ ���3�¦�3��§����.�Q�cG�$0 ¸

O# r ' c�# A � Pê ë ���³��� « ���c>=� 0 ¸ �u r � cRu P

Page 76: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

»�»

f [1]

f [1]

f [2]

f [3]

f [2]

g [1]

g [2,1]

f [8]

f [N-1]

f [N]g [N,M]

g [3,M]

g [2,M]

g [3,1]

g [N,1]

f [N-1]

f [N]

òh��������� ó ª � � õ�? ���4ì��1�3�Q�����5�����Fä ù í ���Q�! Þ l�£��� ë �Q�������D�!í������- Þ l�G��� ë-¥ ���Q�������R�a�º�K�a�!�Q���3�a�1ª�A@ 'CB�0D� � ! � �!���3�E@ � A #FB×0G� � J�# A '�Ì <L<L< ÌQJ�# A �O%�' � �K�������� ¡� ë ��¢1�����ý ����é£���a���¬�Q�����3�a¢a�H�����Åì���� è �Z�!������� � ó ª � » � ���¬cº�a l ¤� � �-�G6¤IXW�H~ � ��Y r �JI¤' � ; 4 �LK =�?? A 6�:�LK =@?? A 6 \:� � <

��Y r '� ; 4 �LK =@?? A 6�:�LK =�?? A 6 � ó ª óy� �

0 G6¤IXW3~ �

� ; 4 � ~ ? A 6µ:� ~ ? A 6 \��'� <��Y r '

� ; 4 �LK =@?? A 6µ:�LK =@?? A 6 V G6¤IXW�H~NM�? � � %�'�Y r �OI�M � ; 4 � K? A 6�:� K? \:� � <

�OI¤'�Y r '� ; 4 �LK =@?? A 6�:�LK =�?? Pù �-���²�Q�Z�!���-� ë ������� « ���������� l ¤���Q���-�����´�Q�����8�����-�°�����-���¸�����H�²��� � ó ª óy� � �H�a�a�´�Q�¬§R�

¢·� ë ¢a� ë �!���a�Á�H�����1¢1� ë ��PP�����p�3�a¢a�-���´����� ¥ � ë¬ë §R�p�²ì-� ë ì-�a�z�3�a¢a�H�����Åì�� ë ��ª ý �¯¢·�-���H���p�����p�Q�3��¢5����3�a���1�©�Q�a�Á��� ö �a¢.�Q����� ó ª v ���l¢1�� l���H�Q�8����� « �����5�3�� l ¤�!�������n���h[ ������ ¡� ë¬ë ªý ��¢a� ë¬ë �������� l�1�����G�¬�-�a���1�Q� ë �&Ta�1�?�����1�Q�-�3¢�����¢a� ë �Q���-���H������ª�������"���}����� ��¡¢�¤£�¥¦�"§y¨��"©O�î����B¢a�� l���H�Q�!�Q�����8�-� E ���j�3� ë ���º���©�Q� ù ���H ¡ ¡�!�Q��������^ 6�I}W�~ �K��� � 0 � Ì <L<L< Ì�è\ª ý �D���1�a��Q�5 ¡�1�©�Q���-�¯���1���B�Q�Z�!�t�Q�H�F�Q�� ¡�D���1�a���1���K���j�·�-¢��p���� l ¤���Q���-� ^ 6�I}W H~ ��� �Y r �OI¤' � ; K 4 �LK =@?? A 6µ:�LK =@?? A 6µ: \� � < �

� Y r ' � ; K 4 � K? A 6�:� K? A 6 ���¯�H�-��§P���H�����a�Õ§°�z�����¤�3�&T1�¡�-�F�Q���³�Q���-���H�����?�Z�!�Q�¦�!�°�¸ l�����l�-�H�Õ������p�������-� ë � ] � ñ O < çPd�ß _ � ¥ ���a�3��çPd�ß _ ������� « ���a�y��� � ó ª ó�ó � ��� ö �1¢1������� ó ª v ª ó ª R �H�p�Q�����

Page 77: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

»y��� l� ë �a l�a�©���!�������¤�-� ú ú î ���_�3�Q� ë¬ë  p��¢��Á l�����8�.Ðl¢a���1�©�µ�Q���-�¬������§Z�-��� ë ���������¬���Q�-¢.�Q��¢a�-ª À ��Q�H�n§Z�-��� ë �����¹ l�1�Q�H�£� ï �����¹�Q�� ¡�¡¢a�� l� ë ��é£�����\¢·�-�Ô§R�n�a���Q�� ¤�!���a�y�-� ] � .µf¼½. < .OQc _ . � ¥ ���a�3�. f¼À.B���¤�����´�G�H �§P�1�?�-�pJ|' A ')Ì <L<L< ÌQJRO A � %�'¡���1�a�å�����Q���z���Q�-���������Õ�Z�!���y�-�H� . Qc _ .>R . QcNM�.�ªÀ ���Q�H�²���a���1�Q� ë �&T1�a�������a���-��¢�����¢·� ë  ¡�.�Q���G� ï �Q����¢1�� l� ë ��éH�����Á¢a�-�z§R�������H��� ë �¬�1�3�Q�� ¤���Q�a�´�!�] � ^ �� r M .µf¼p��. < .OQcG�@. � ¥ ���1���®. f¼¯��.£�����Q�����°�� �§R�a�«�-�f�����3�����3�n¢ ë �-�3�5J|' A ')Ì <L<L< ÌQJRO A �O%�'F���1�a������Q�H�����Q�-�������H�²�Z�!���£ª R �a¢a�-�����¿.OQc � . » <L<L< .JQc£��. <L<L< » .OQcNb�. »l» [email protected]�!���Ã.µf¼lM@. »l» .�f¼½. ï

�G � r M .µf¼¯��. < .OQcG��. » .�f¼lM@./.OQcNM@. V � è \ ñ � .µf¼½.&.JQcRbq. »Û» .�f¼À. < .OQc _ . � ó ª ó�Q �ý �l¢·�!�\�3������� ë ���1�3�Q�� ¤���Q���Q�H�l�3�����������n�Q�� ¡�²§©� ] � . f¼lM�. < . QcNM�. V � è \ ñ � . f¼À. < . QcRbq. � ªî������3�� l ¤�!�������é^ 6¤IXW�~ ��� � ó ª ó�� � ¢a�-��§R��¢a�� l���H���a���H�����1¢1� ë �¬���µ�H���3������§��H�Q�1�Á�Q�¡�Q��� ñ O���H ¡ ¡�!�Q�������l�Rì��a�n���©�Q�a�3���1¢1�Q�������¹�!�Ûc # A � ¶+�¹���3�����È�H���!í��Rì-�a� ë �-���������È�3�Z�-�������È���1��¢1����§R�a�ù����Q�H�Á���3�a¢a�1�����H�È���1¢1�Q����� ï ���1�P�1���������È��� ¥ �H��¢������¡ l�����¬�1Ðl¢1���a�©�aª À �������3�Q�3��§��£�Q�a�@�Q� ñ O���H ¡ ¡�!�Q������� ï �Q���«¢a�� l� ë ��é£�����p���D�3������¢.� ë � ë �1�����Q�Z�!� ] � è < ñ O < çPd�ß _ � ¥ �H�a���µ[ ���1���«�����Q�H� ¡�êé£�� ���  �G�H �§P�1�I�-�Ë�ðì-�a� ë �-���H�������K�·�!�������1�����¡�-�©�l�����R�a�í �K�a�!�Q���3�±�-�H�ØçPd�ß _ ���B��� « ���a�n���ö �1¢1�Q����� ó ª v ª��4�ÿ�4�6 ¡AZÄD9�=893=��¨ÄTSÃ7t=±7tAZÄF�° U Æ �87��V�<9�7jAZÄ�A����89��ºÄF����Åù � ¥å¥ �±�3��� ¥ ���Z�!�F�Q���±�-�a���1�Q� ë �&Ta�1�¹�����a�Q�!��¢�����¢·� ë �Q���-���������p l�1�����G�¹�3��� ë¬ë �-�H� ë ���a� ¥ ���Q�!í���H���������-§R�ðì-�¯�������1�P�1�����a�H¢a�¯�-���¬���a���Q�a�Á�-���3�� l�H�Q�������aªý �����1�a�¬�Q�³��� « ���¯�3�� l�±�Q�a�3 ¡�«�-�H�¦���!���!��������� ¥ ����¢�� ¥ � ë§ë §P�8�H���a� ë �!���a�1ª

ã�§XW����"©L�����ZY�¥ �µßL©i�"���j��ß8��§sß��X§y©\[�]�à Þ_^a` ¿b Ð@ÎOÚ�Ò�Ð@Ï|ÉqÎ3æ9ÍZÎ » ���B�-�¤���3���a�D��� « ���1�¹�K���D���� l� ï §��H�F���-�F���1¢a�a�3�Q�-�3� ë �l� ë¬ë$ï �Z�-�����D�-�º� ë �a l�a�©������¬�³���1��c5ªb Ð@ÎOÚ�Ò�Ð@ÏSÉqÎ3æ9ÍZÎ�ÕLÍZÚed b6f*gih&jik � cµÌ » � ���l�¸���1�l�Q�H�¦� ë �a l�a�©���¡�-� ¥ ����¢����-���?���H§Gw3�a¢.�¹�Q�\��Z�-���Q��� ë ���3���a� » ªê<� ë �a l�a�©�mladù���¦�Vn ¹Éö û�î � c5Ì » � ��� ФW�Ò*È�ÒW°Ð@Ï ÍZÏ&Í.WØÍZÈ�Ú ���������a�3�����_���¡� ë �1 ¡�1�°�ml�����¢���Q���!�ol » lad5ª À �D���F� ë ����� W�Ò*È�ÒW X W ÍZÏ&Í.WØÍZÈ�Ú ���plad » l_�K���D�-�©�²� ë �a l�a�©�ol5�����Q���mn ¹Éö û�î8ª

Page 78: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

»�QêÛ� ë �a l�a�©�ql O ���?�an ¹Éö û�î � cµÌ » � ��� СW°Ðsr�ÒW°Ð@Ï�ÍZÏ&Í.WØÍZÈ�Ú ���º�Q�H�a�����������³� ë �a l�a�©��l�����¢���Q���!�tlad » l�ª À �D����� ë ����� W°Ðsr�ÒW X W ÍZÏ&Í.WØÍZÈ�Ú ���ul » ladÕ�K���D�!�°��� ë �1 ¡�1�©�tl«�����Q���qn ¹Éö û�î8ª

cº�1�é� 0 J|')Ì�JRMaÌ <L<L< ÌQJNu¸§P�Õ�Ó�����3�Q�-�3�å¢ ë �-���¦���1���a�� l���H�a�Þ§©� o �3�G �§R� ë �Á�-�H�e{n0J�# ? Ì�J #�e1Ì <L<L< Ì�J # | H §R��� Õ XLv ÕLÍOw X ÍZÈÜU5Í �-�����H�1�Q�1�� l�����1�¦§©� o = ���£ p§P� ë �aª�ê ë¬ë �3��§���� è ���a��¢1�a�Û{�-�1�¸¢a�3�·�!���²� Ñ×Ð@ÎOÚ�Ò�Ð@ÏFÉqÎ3æ9ÍZ΢ÕLÍZÚ � n ¹Éö û�î � cÛ�-� ñ u � ë �a l�a�©��� ¥ �����Á�Q���p�������1�������¹��� ë �!�������{ » { = ����{¯���_�³���H§���� è �H�a��¢1���-�F{ = ªFê5�°�n�K�a�!�Q�H���8���G�P�1�µ���¬�-�Áäèû: l�G��� ë ���_�³�K���H¢1�Q�����?�-��²����§H��� è ���1��¢a��{p�-���¦�²�����1����¢.�Q�a�¬�3�G �§R� ë x ª

cº�1�eyü§P�?�Q���¬���.�¤�!�µ�K�·���Q���3�a�aª ¹ §4ìG�����H� ë � ï �����¦�H�a�3���a���3� ë �!�Q�����Ô���l�\���-�3���×� ë �-�����1���� ë �!�������l���3y³ª�î����1���1�K�-���8� ë§ë �K�·�!�������µ���G�R�a�I�K�-�� ¨�p�Z�-���Q��� ë �������1�I�3�1� ¥ ���Q�¡����� W�Ò*È�ÒW X WÍZÏ&Í.WØÍZÈ�Ú&d�ÉqÎ�V}Í(Ð@Ú X Î,Í5Õ kz� � x � | ª÷î����1���¹�!���³���� l� W°Ðsr�ÒW°Ð@ÏaÍZÏ&Í.WØÍZÈ�Ú*Õ{d�ÉqÎ�V}Í(Ð@Ú X Î,Í k²���z�Q�����n ¹Éö û�î ï §H�H�¯����� W°Ðsr�ÒW X WHÍZÏ&Í.WØÍZÈ�Ú  ¤�·�z�H�-����é£�����Q� } ª÷î����³�K� ë§ë � ¥ ����� � W°Ðsr�ÒW°Ð@ÏE|FÎ,ÕZÚ �� ë ���������Q�� û���3�Rì£�����a�5�²���1¢a���3���§ì-� ¥ �·�?�-�������1�Q�-�3¢����&T1�����läèûÓ ¡�G��� ë �aª

���Lá � ßq�"©}� £ Y � �"§9ßi�µßqá8� �~�y�שi�"��� `ऩL§s¥��Z¿ ? �3�·�!���8�����R�a�í �K�a�!�Q���3�a� � � { = Ì x � �K�3�� ¼� ë¬ë �°�����H���-�t ¤�ðéH�� ¤� ë �K�·�!�������1�� � {�'QÌ x � ÌO� � {·MaÌ x � Ì <L<L< ÌJ� � {��'Ì x � ¥ ���a�3�é{ = ���p�Q�H� Õ5Ö�ÉqÎZÚ+Í5ÕZÚSÕ X Ñ�ÍZÎZË[ÕLÍOw X ÍZÈÜU5Í Ä��K���� ë§ë {�'.ÌO{·M·Ì <L<L< ÌO{��'ª� � {:=�Ì x � 0 � ��]z�3�� ¡� � � {X# Ì x � 0 � �K����x 0 � Ì ñ Ì <L<L< Ì � Pù �-�Q�8�Q���!� � � { = Ì x � �����Q�H���3���R�a�_�K�·�!�������8�-���Q�������������1�3�_���3���a�1ªà¤©L§s¥�¾Ë¿ ? �����3������¢.���Q�H�±���1 ¤�-�������H���K�a�!�Q���3�µ�3�1��y = §©�¡���a l�RìG�����p� ë¬ë  ¡�êé£�� ¡� ë�K�a�!�Q���3�a�$� � {�')Ì x � ï � � {·M·Ì x � Ì <L<L< ÌO� � {��·Ì x � �K���- �y Ò�9�Í:9.�y_=×0�y \ h}� � {@'�Ì x � ÌO� � {·M.Ì x � Ì <L<L< ÌJ� � {��·Ì x � k PऩL§s¥D�Ë¿ ö �1�mye0Gy = ª· �a�R�·�!� ö �Q�a� � �-�H� ñ �3�a¢a�H�����Åì�� ë ���-�H�8¢a���a�!�Q�D�3���P�1��í/�K�·�!�������1� � � { = = Ì x � Ì <L<L< Ì � � {

Y Ì x � ªö �1�ÿò��������3� ó ª ® ª ñ �K���_�!�¦��é��! ¡� ë �8�-�������1�Q�-�3¢����&Ta�!�Q�����˪��� *µÿ�ïZð'(Nû,�¦øZþµ#$ýDþiý%#$øZì°��ì%��#���þtí�2�J�lø��Lý%#jð'#���ì��3#I��þXí����Lý�û"íNû�ýF� í�î'�3(,�aýDû¦ø�* ��øOí�ð'(/���X������������û�ðqÿNî�í[îqø5í��$ö�����*Bï.( øZì7ì��*�>�t2 ë ÿ+í�ð�øOìDì7úý7í�ýDû�þqïOí�ý�#�$@ï.(�í[øZþtí�ù�î'��í�î'�3(�í�î���#$ø��Lý�#að'#y��ì%��#���þtíj���LýDû�í�î'��(/�.2�O�O�yýDû�ø³û�ð'$-��(,&Jû,�J�Xð'��þqÿ��¦ï)*��1ýF�z��ý�û�ø$û�ð�0qû,�J�Xð'��þ�ÿ���ï)*��O��2

Page 79: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

»��

g [1]

f [1]

f [2]

f [3]

f [4]

f [1]

f [2]

f [3]

f [4]

g [2]

g [3]

g [3]g [4] g [5]

g [7] g [8]g [6] òh���-����� ó ª ��� õHú ���1�Q�-�3¢����&T1����� õ0ù ���!í ���a���Q�1�¬��� ù �a���Q�a�À �I¢a�-�¤§R�«�·�-�3� ë �p¢����a¢5�!�a�n�Q���!��� ë¬ë �����a�3�µ���H�P�1��í �K�a�!�Q�H���a� � � { = Ì x � Ì � � { = = Ì x � Ì <L<L< Ì � � { Y Ì x ��-�3�����a���Q�1�l�K�a�!�Q���3�a�1ª ý ���-� ë �¯���a�1�²�Q�8���H� ¥�� � { = Ì x � ���h���a���Q�a�³��� � � { = = Ì x � ª À � � � { = Ì x � 0 � ï�Q�H�a���¤ ����3����é£�����³��� � {��·Ì x � 0 � ¥ �H�a��� � � {)�·Ì x � �����¦ ¤�êé£�� ¤� ë � ë �a l�a�©�aª¡� � {��·Ì x �  ������

§R�¤���1�3�Q�1�Ô���Õ�¦ ¡�êé£�� ¡� ë � ë �a l�a�©�z� � { u'Ì x � d¢y = �-¢a¢1�����������¦���Á�Q�H�¡�K�·���Q���3�¤�����a�Q�!��¢�����¢·� ë�3������¢.�Q���3� ï �-���£� � {·u!Ì x � ���8¢a���©�Q�-�����1�\��� � � { = = Ì x � �-¢a¢1�����������n�Q�n�Q�H�l�H���a���-��¢��H�&T·���Q���-�z�����[í¢a�1�����3���-§R�Rì��-ª�� � {��'Ì x � 0 �¥¤ � � {·u!Ì x � 0 �¦¤ � � { = = Ì x � 0 � ª î����1���.�K����� � � { = Ì x � ������1�3�Q�1�Õ��� � � { = = Ì x � ª ¹ �I¢1�����3���³�Q���1���l�-���²�!�Q���1� ¥ �·�G�¯�-�F¢a�3�·�!�������?���1�3���a�Õ�3���R�a��í/�K�·�!�������1��K���- à�Q�H�������������Z� ë �K�a�!�Q���3�����.�·ª0î����«�-§R�Rì��«� ë ���������Q�� Û������� ë �p���H����éH�- l� ë ���-�R�����a���-��¢����/T·�êí�Q�����˪¹ê«��Q�1�p�����a�Q�!��¢����/T·�!������� ﺥ �¤¢a�-�È���3�¡�Q�H�¡�����a���-��¢�����¢·� ë ���Q�-���������? l�1�����£�\��� ö �a¢.�Q�����ó ª ñ �Q�����.�Q���1���Q�²�Q���-���������²���H¢����-�¦äèû: l�G��� ë ªî�����¢a�� l� ë ��é£�����?�-��� ë �G���������_���� ¡� ë �-�B�Q�³�Q�Z���5�!�h�Q�H�pä ù í��-�Q�- ì l�G��� ë ªFcº�.�±[ §P���Q�H� ¡�êé£�� ���  �G�H �§P�1�¯�!���K�·�!�������1�p�¬�����R�a���K�·�!�������l¢·�!�È¢a���©�Q�-���\�-���Õè §R�l�����¡�H�������1�3�¯�-����3���a���-�P�±�K�·���Q���3�-ª ý ��¢·�-�³���3���Q�������-�!í��Rì��1� ë �-���������8���Z�!�����H���H�a��¢1����§P�1�l��� ö �a¢.�Q���-� ó ª v ����-���H���Q�����³�Q�p�����µ���1���a��� ë �/Ta�1�¹�����1�Q�-�3¢�����¢a� ë �Q���-���������� ¡�.�Q���G�¡�������·� ëR¥ ���Q�¤�����±�Rì��1� ë �!�������H��K�·���Q���3�a�j�����3�����D�_���H�P�1��í �K�a�!�Q�H��� ï ���º���3�B�����D���a�H�a�Q� ë �&T1�a�������a�Q�!��¢�����¢·� ë �Q�Q�!���������������H�§ìG������� ë¬ë ����I�Q���¹�°�� p§P�1�p�-�_���°���a���-¢1�������¬�K�·�!�������1�������Q�G� ë �!�����!ªaî����¤¢a�� l� ë ��é£�����¸�-���Q�H�¡�K���3 ¡�1�¯������-����� ë � ] � .µf¼lM�. < .JQcRMq. V � è \ ñ � .µf¼Ã. < .OQcNb�. � �-�����Q�Z�!���-�£�Q��� ë �!�3�Q�1�º���j�����H��� ë � ] � è < ñ O < çRdhß _ � ª

Page 80: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �¹ ì��1�Q� ë§ë#ﺥ �¡¢·�-�\�����H��� ë �´�1�3���� ¡�!�Q�²�Q�H�¡¢1�� ¡� ë ��é£�����´�-������§©�\ l��� � ] � .µf¼¡Mq. < .OQcNM�. V � è \ñ � . f¼½. < .OQcNb@. � Ì ] � è < ñ O < çRdhß _ � ª À �I[ < èø���µ�¤¢a�-���3�Q�-�©� ï �Q�H�� ¡�G��� ët¥ ���Q� ë �!�����1�µèø¢a�-�§R�5�Q���-���H�a�¹ l�����«�1Ðl¢1���a�©� ë �l�Q�Z�-�¡�Q���±�-��� ¥ ���Q� ë �-�����1��[ §R�a¢a�-���3�µ�Q���5�K���� l�a�B�Z�-��§R�1�3�Q�1��K�·���Q���3���H���a���-��¢��©�-ª

À �D��� ¥ �����Q�² l�a�©�Q���������H�µ�Q����¢ ë �����Q�1�f��é£�Z�-�H�����-�l l�1�����G�²�������R���3�a�³���²cj�!]P�a�����²ë ö ���� � � ����» � ���5���� l� ë �-���Q�¤�����!í �ðì-�a� ë �-���H�����¡���Z�-�3�����¡��� ö �a¢1������� ó ª v ª ú � ¥ �²ì-�a� ï ¢ ë �����Q�1�µ��é£�Z�!�!í�������¬���£�1�5�H�-�_���@�!�p�-�!ì-�!�°�Q�-�����-�f�H���a���-��¢��H��¢·� ë �3������¢.�Q���3���- l�����²�K�·���Q���3�a� ï �-���?�Q�3�·�!�«�Q�H��K�·���Q���3�a���-�t� ë¬ë �������1�����!�����¤�z§N�!� ë �²ì-� ë ª�î����a�3�1�K���3�8�����3�a�3� ë ������� ë �a�3���1Ðl¢1���a�H¢1�¹¢1�� l�Z�-���1��Q�n�-�����1ª·î����²¢a�- ¡� ë ��é£�����¦�K���µ���Q�-���������¤�-�\ä ù í ���Q�!   l�£��� ë ���3�����n¢ ë �����Q�1�8��é£�Z�-���3�����´���] � ñ � < ñ O < ç =d�ß _ � �����3���·�-�l�-� ] � è < ñ O < çPd�ß _ � �!���¡���D���D�·�!�3�²�Q��¢����1¢5�³���Z�!�Fç =dhß _ RÀçPd�ß _ ªí?î�¨ ©«ª­¬{ª�ß×àqäNñz®wßaä�¯±°\®³²Íç¡´�µî����_���a�H�a�Q� ë �&T1�a�³�����a�Q�!��¢�����¢·� ë �Q�Q�!���������± l�1�Q�H�£�²�������a�3�������1�²�K�������a�H�a�Q� ë �����3�P���3�a� ï §��£�

 ¡� �³�H�-�I§R�_�Q���5���H�Q�� ¤� ë  ¡�.�Q���G�¡�K�-�B�3�� l�5 l�£�H� ë �1ª�òZ���D���������-�H¢a� ï �Q���Q���-���³�Q���«�K� ë¬ë � ¥ ������Q�-����¢8 l�£�H� ë

i � !$#�. !$#&%GM·Ì(!$#&%�')Ì()+# � 0 2 þ5476;8M:698 < 2 þ54D698>=@?NA 698M:698B=�?NA 698 < 2 þO47698B=�?+A 698B=e A 698B:698B=�?+A 6;8>= e A 6;8 < 2 þ547CB8"A 698B:CB8*A 698E � !$#&%GM Ì,!$#&%�')Ì�)+# �

Ì � ó ª ó�� ����3����� � ó ª ó�� � ï ¥ ��¢a�� l�P�-�����_� � !$#&%�'QÌ,!$# � �!���_� � )+# Ì,!$# � �Q���-�a���1�Q�!���F���3���R�a��í/�K�·�!������� � � !$#&%�'�Ì�)+# Ì,!$# � ªî����¹¢1�� l���H�����Q���-�Z� ëHë �©�!�È¢a���3���1���R�����������Á�Q� � � !$#&%�'�Ì()+# Ì,!$# � ���1�P�1�����²���È�����¹�°�� �§R�a�¯�-�¥ �������F�Z��ìG������§R�-���¤§������Q�- à�K�·�!�������q� � !$#&%�'�Ì(!$# � �-¢1���§ì!�!�Q�1�¤���D�Q�-����¢��K�·���Q���3�m� � )+#,Ì,!$# � �-¢.�Q�Åíì!�!�Q�1� ï �/ª+�-ª ï �Q���_�3�&Ta���!�|c 6�� c C ª�û0ì��a�l�Q���-�����°c 6�� c C�» c 6�¸ c C �-���²�Q�°���D�Q���_���1���a��� ë �/Ta�1������a�Q�!��¢�����¢·� ë �Q���-���H�����¬ ¡�.�Q���G�Õ���¯ l���3�¡�.С¢1���1�°�¯�Q�Z�!�Õ�Q���¡§Z�-�3� ë �����¡�-�����3�©�-¢�� ï ���������3�Q� ë¬ë�L�-�� l�����8¢1���3� ë �¹���Z�-�n�Q�H���-�H�Q�� ¤� ë ����� ¥ ��¢a�-�¬���·�!¢��¦�K���������8�Q������¢± l�£��� ë ªý � ¥ � ë¬ë ���©�Q�3�£���H¢a�³�-���!�Q���1�8�1Ðl¢a���a�©���Q�Q�!���������¹ l�1�Q�H�£���K���5�Q������¢�í ���a�R�a���H�a�©�� ¡�G��� ë �aª¹ ���� ¡�·�¦�-§����1��ì������Z�!� ¥ ���Q�H���z�¤�-�§ì��1�Á�Q�-����¢Û)+#f�Q���ÿì-� ë ���¯�-���Q�����Q���H��¢¯�K�a�!�Q�H���z� � )+#,Ì,!$# ����5�����H�a�R�a�����1�©���-�F!$#&%GM·Ì,!$#/%�'5�-����¢a�-�z§P�¯�Q���a�!�Q�1�´�-�8�¹ ¡�-���-���Z� ë �K�a�!�Q�H���-ª ý ��¢a�-�����@�!��Q�H���F�-�Kì!�-�©���-�-�µ�-�H�¹�����µ�¯���ÅìG������í��-����í�¢a�-� è ���a�F�-�����3�©�-¢�� Á �Q���Q�Q�!���³�Q���«�Q������¢�í ���a�R�a���H�a�©� l�£��� ë �!�«�·ì��1�3� ë � ¥ ¢a�����·ªHî������-���H���©�-¢��¬���4ì-� ë ì-�a�«���¹�K�����_ ¡�'w3�������Q�1��� õ¶J· ý%0}ýDü'��&*øOþqü·&*ÿ~ïtþ8�Xð'��($î'�3(,�Sý�û³û�ìDý7ñtîtí[ì7úmüLý¸����(/��þXíI* (�ï1#oí�î���ÿ�ïZþqÿ���$Lí$ýDþØÿ�ï.#�$iðLí/��( øOìDñZï1(�ý7í�î�#$ûaù�îiý�ÿNî#���øZþqû�üLý%0Xý�üLýDþiñ$í�î��Fÿ~ï.#�$iðií[ø5í[ý7ïtþ5(/��ÿ�ð'(Nû�ý%0.��ì7ú12L¹t��(/� í[î'�Fÿ~ï1#�$iðLí[øOí�ýDïZþ�ý�û|ïZþiìDú�üLý%0}ýDü �(üSïZþqÿ��.2

Page 81: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �àÊ©}§9¥º�N¿ n��-�3�����Q�����Á�����p�Q���-���H�����l�Q�¼»G�����°���¤�Q�-����¢1�_½Ø'.Ì�½²M·Ì <L<L< Ì�½�¾ ¥ �H�a����¿ ���1�������

�Q�H���°�� p§P�1�«�!����������¢1�aªàÊ©}§9¥å¾Ë¿ òZ���������8�Q���-���������²�Z�!�Q�²�-����������¢�)����1���-�Q�1�Á�!�m½ C�À ¢1�(ÁÂÁ��a¢.� ù�à �-�Q�- l�aªàÊ©}§9¥G�Ë¿ ? �- ¡���£�Q���,ÁÂÁÜ������ ¡�,Á��&T·���Q���-�l�L�-¢.�Q���3� E ���¬���- l����������¢S))ªø±� « �H� õ � C � !$# � 0D� � !$# � �K���$)F0 � Ì <L<L< Ì�¿

�-���

2 =698 0 �� � 2 6;8 < 2 CB8"A 698 ����� � )+#/Ì,!$# � 0 � Ì2 6;8 �-�����a� ¥ �����!ª � ó ª v � ��Q�H�a�

E � !$#&%GM Ì,!$#/%�')Ì()+# � 0 G6¤I}K 2

=6;8 ; ��476;8/: < 2 þ54D698>=@?+A 698B:698B=�?+A 698 < 2 þ547698B=�?NA 698B=e A 698/:6;8>=@?[A 6;8>= e A 6;8 P

àÊ©}§9¥ÅÄj¿ ù � ¥Æ� C � !$# � À � � !$#/%�')Ì,!$# � À �-���¦� � !$#&%�'�Ì,!$#/%GM·Ì,!$# � �-�3�¡�H�a�3���a�Õ�K�a�!�Q�H���a�1ª Å �3��Q�H���K�-�� ��iÁ�� � ó ªÈÇ@� � �Q�l¢a�� l���H�����,ÁÂÁ E � !$#&%GM Ì,!$#/%�'�Ì()+# � �K�-� « »£�a�Ý))ª

E � !$#&%GM Ì,!$#&%�')Ì�)+# � 0 G698&ILK 2

=698 ; �"4D698M: V G698JIXW e

� 2 þ547698B=�?NA 698/:6;8>=@?[A 6;8 \�� � < 2 =698 ; ��47698/:V G698&IXW Í

� 2 þO47698B=�?NA 698M:698B=�?NA 698 2 þ54D698>=@?+A 698B= e A 698B:698B=�?+A 698B= e A 698 \�� � 2 =698 ; � 4D698M: PऩL§s¥ºÉË¿ ? �(ÁÂÁ��a¢.�¯���-�3���×�,Áh�K�a�!�Q�H���l�¼»£�P�1¢1�Q�!�Q�������p§©�z��������¢1�aªÍø±�.���-��Á��±�!���Q�������3�Q�1� ¥ ��ÁÂÁ�§R����©�����G����¢a����� ö �a¢.�Q���-� ó ª � ª�������"���}����� ��[�§sßi�N� ß�£���� á�§Ê����¸�°�� �§R�a�?�-�� p�iÁ������iÁ���¢·���Q���-�Ó��� � ó ª v � � ��� ö ���a� ó ���n�¼»H�-¢1�OÁ��������¸�G�H �§P�1�?�-�p��������¢�K�·���Q���3�a�8���1���-�Q�1�¸�-�¢¶ C�ËÍÌ #�Î 'L` ª_Ê����²�3�����������¹�Q�� ¡�������1�������a� ö �Q�a� v �-� ö �Q�1� ® ���±�3�������LÁ��] � ¶ V ^ ­µu V ^ çÜu � �K���5�a�-¢��¦��������¢ o À ¥ ���1��� ­µu����_�Q�����°�� �§R�a�«�-�h�����p¢1�� �§����Z�!�Q��������-� ¥ �����H� !$#&%�'����\�Q�-����¢ o �-��� ¥ ���3����!$#F�K�,ÁÂÁ�� ¥ �����Ý!$#/%�'����¸�Q���¤���Q�-�������H�¦�Z����� À �!���åçPu���������¬�G�H �§P�1�³�-�µ¢1�� �§����Z�!���������p�-�±§������Q�!  !$#&%GM·Ì(!$#&%�'¯���Ô�Q���H��¢ o �-���y�Q���1���²�K�(ÁÂÁ�� ¥ �����ÏCÐ ë�û[û�ð�#I��í[îqø5í1Ñ�õ.ÒÍÓ +ÕÔ Ö ÑI2

Page 82: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� Ç¥ �������5���?�Q�����Q���-���H�����³�Z�!�Q�Hª$­5up�-�H�ÝçPu¯�!���������Z��ÁÂÁ��¹���?�Q�����Q�- l���������1�5�!�h�Q�H�¯�°�� �§R�a�3��-�8§H�������- ¡�l�-�H�:�Q�3�������- ¡�²���Ó��������¢ o �3�a�3�P�1¢1�Q�.×��­Á���ªGÊ����Á���-����Á_���� l�?���³�Q�°���eÁ��a�3�¡�Q���-�] � ¶ < ¿ V ^ ¾

C r ' ­µu V çPu �'+' �K���²�,Á�ÁF��������¢1�aª¦Ê����������� l�¤���¯�Q���?�Q�! ¡�n�!�²��§H���!���������³¿

���H����×G���H�Z�,ÁÜ�H��]P�a���1�©�5�1 ¡�H������¢·�,ÁR�a���Q�� ¤�!���a���K����¿ �Q���H��¢a�1ªÊ������µ ¡�.�Q���G�Á¢a�-�´�,Á��3�¤§R�²�-���LÁ����1�¦���¹�-�Q�H�a�µ l�G���:Á��5�3�� l�ÂÁ×�!���Q�¤�����¯��������¢¯���a�R�a�H���a�©� l�£���­Á � ó ª ó�� � ¥ ����¢��È�Z�s×�� ù$à �����- ü¢1�����3���Q�-���©�Q���!���Õ���H�¤�-�����a�Û�°�����È�!��¢a�-���3���Q�-���°���p���!����1�3�Q�1�Á��� ù$à �����- l� À �!ª��Hª À ������ ¡�G���:Á ¥ ���Q�?�Z�!�3� à �-� à �3�P�1�a¢��?���-�³¢1�����3���Q�-���©�Q� õ

i � !$#�. !$#&%GMaÌ,!$#&%�')Ì - u@{X#&%�' � 0 2 þ54D698M:698 < 2 þ54D698>=@?+A 698B:698B=�?+A 698 < 2 þ547698B=�?NA 698B=e A 698/:6;8>=@?[A 6;8>= e A 6;8 < 2 þ54 Ì�ËÙØ�8B=�?NA 698B:Ì�ËÙØ�8B=�?NA 698E � !$#&%GM Ì,!$#&%�')Ì - u@{X#&%�' �

Ì¥ ���1��� - u@{X#&%�'F���_�������Z�-��� à �!� à ���R�a�1¢��n���-�³�-���Q�������3�­×G�����H� ¥ ���3�Ý!$#&%�'�ªÊ��±���Q�-���¯�������t ¡�G���­Á À ¥ ��w3�����f���1�a�����±�Z�-���Q�����������Q�H�I�Q���-���������«�Z�!���µ�-¢a¢1�����������5��� - u�{X#&%�'���H�3�Q�a�-�l�-�¤)+#Ü�-���³�Q�H�a�³�K�(ÁÂÁ�� ¥ ���Q�a�H�I�-�R�Q���-���������±�Q�H�_��������¢ à �H�a�R�a�����1�©�I l�£�H�:Á/ªÚn�Á��a�-���«���-����Q���!�F�������B l�1�Q�H�£�¡¢·�-���H�-��§R�5�H���a� ¥ �H�a�¤�����µ�°�� �§R�a�F�-�º�Z�!�3�Q���Q�������D���D�Q�G�>Á��-���-�5�3����¢1�5�Q�H��}×��1�����a�-�¦���� l�±��� ö ���a� � À ö �Q�1�¡Ç²�-�H� ö ���a� ó ���_¢a���H�����H�a�Q�!§iÁ��!ª

À �³��� ¥ �����Q�Ô l�a�©�Q���������H�Á�Q�Z�����Q���n�H��×G����� à �-�H� à ¢1��� è ���a� � ø ? � ¢a�-�Ô§P�n�3�a�©�!�����1�Ó�!�²����¼×£���!�Q�����²�-� ú ú Ê8ª À �l�����_���a�H�a�Q��Á��&T1�a�l�����1�Q�-�3¢�����¢a�,ÁH���Q�-��������� À �Q�H�«�3�a���LÁ×�-��§������Q�! à�K�·���Q���3��-���¬�Q�����Q���H��¢��K�·�!�������p�-����¢a�� p§������1�Á���°���¹� v ÒMÓ@Î(Ð-W3Õ X Ñ�ÍZÎOË�V}Í(Ð@Ú X Î,Í À ¥ �H�ÂÁ������¬���.×£����� à �-��� âa�-� è ���a���Q�H�8�������-�Q�- û�K�·�!���������!���n�Q���8�Q�-����¢µ�K�a�!�Q�H�����-�3�8¢a�� �§H�����1�¹�Q�³¢a�3�·�!����� X È�ÒMÓ@Î�Ð-WÕ X Ñ�ÍZÎZË�V}Í(Ð@Ú X Î5Í ª1Ê������B�OÁ������©�B����]P�a�3�a��¢1�µ���¡���3�©�-���/Ta�����8�Q���«¢a�� l���H�Q�!�Q�����³���1���iÁ��Q�I���¡�H��]P�a���1�©��1Ðl¢1���a�H¢a���1�8§P�.� ¥ �1�a�\����×G���H� à �!��� à ¢1��� è ���1�8�-���z�Q�H�����a�H�a�Q��Á��&T1�a�z�����a���-��¢�����¢·�,Át�Q���-���������¡�K�-��Q�-����¢l ¡�G���­Á��aª>ò��������3� ó ª � Ç?�ÂÁ�Á������Q�Q���Q�²�Q���¡����]P�a�3�a��¢1�¤�-�I�Q���1���¤� ¥ �z�-���H���©�-¢��Õ���Õ�H���a���-� â����/Ta���H�³�����8�Q���H��¢8 l�£���­Á/ªý � ¥ �ÂÁÂÁD�3��� ¥ ���Z�!���H��×G����� à �-�H� à ¢1��� è ���a���-���È���1���a���,Á��/Ta�1�È�����1�Q�-�3¢�����¢a�,ÁD�Q�Q�!���������Á¢a�-�§R�p���3�a�z�Q���-�1�Q�H�a�5���¤�Q���-���¬�Q���>Á×�-�H���Z�-���� l�£���­Á ¥ ���Q�¦§P�-���Á�Q�H�p�Q���H��¢¯�-�����Q�H�p�3�G�©���!¢1�Q��¢¢a�-���3���Q�-���°���_��� ö �a¢.�Q����� ó ª Q ªÏÛÏ ë�ÿ~í�ðqøZì7ìDú�þiï�#$ï.(/�¦í�îqøZþÝÜ4�ÂÑ3ÞeÑ õ.ÒCÓ +ÕÔiÞ\ß�àõ�á Ï(âäã Þaå ã ��2

Page 83: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

�Vó

f [1]

f [1]

f [2]

f [3]

f [2]

f [3]

f [1]

f [1]

f [2]

f [3]

f [2]

f [3]

g [1]

g [2,1] g [2,2]

g [3,1]

g [1]

g [2,1] g [2,2]

g [3,1]

Generalized Hierarchical Training

Divide-and-Conqueræh���-�����_磪 � ÇAè ú �1���a���,Á��/Ta�a� ú ���a���-��¢��H��¢·��ÁéÊ����-���H�����ê×G�aªtë±�.×£����� à �-��� Ã�? ��� è ���1�í?î¼ì í3´±ñ>îäï³µ�´ ðGñóòô´8ô$îfñ&î�ª:°V®ý �_���LÁ����K�£¢1�����1�¡���²�����_������ ¡�,Á��&T·���Q���-���L�-¢.�Q��� E ���²�H���­×G�����������1¢1���������1ª À �²�Q���������a¢.�Q�����

¥ �¯§��3���¼§��¹���1��¢1����§R���Q����¢a�- ¡���£���!�������n�-�t�K�·���Q���3����»£�P�1¢1�����Q���-���aªêµ�©�¦���� l�iÁ�� « ¢a�!�Q�����n���¬¢a�� l���H������� E ���¦�Q�H�p���3�­×G�����H�5�3�a¢1�������H�µ¢·�!��§P�¯�-���LÁ����1�¦���¡�Q�H�

�a���Q�� ¤�!�������¤�-���K�a�!�Q�H���8�¼»£�R�a¢.���!���������1ª ý � ¥ �ÂÁ�ÁP�3��� ¥ À §°�¤�Q���8��»��! ¡�iÁ��8�-�t�Q���±��������¢8 l�G���:Á� 磪Èç � � À ��� ¥ �Q�´�1�3�Q�� ¤���Q�¹�Q�H�¦��»H�R�a¢.���!�������y�-�5�Q��� ù$à �����- é�K�a�!�Q���3�a��� � !$# � À � � !$#&%�'�Ì(!$# � À� � !$#&%GM1Ì,!$#&%�')Ì(!$# � �-���y�Q�H�¹�Q������¢¹�K�·�!�������3� � )+#,Ì,!$# � ªõÊ����?¢a�- ¡���£���!�������Ô�-�5�-�����a�²�K�·���Q���3��¼»£�R�a¢.���!���������B�-�3������ ¡��Á×�-�1ª ý � ¥ �ÂÁ�ÁH���3���Q���_¢a�- ¡���£���!�������Z��Á£�Q�3��¢5�°�D�-�R�����1�Q�-�3¢�����¢a�,ÁH���Q�-����������-���¬���.×£����� à �-��� à ¢a��� è �H�a�����?¢a�,Á�¢1�iÁ×�!�������¯�Q���8�K�·���Q���3����»£�P�1¢1�����Q���-�˪Ê����n�¼»£�R�a¢.���!������� - � � � !$#&%GMaÌ,!$#&%�'�Ì(!$# � �I�-���Q�3�������-  �K�·�!�������1�z� � !$#&%GMaÌ,!$#&%�')Ì,!$# � ���p���­Á×� Ã�Q�.×��­Á��¹�a�-�3�n���³¢a�� l���H���-ªDêµ¢1¢a���3�������²��� � Ç£ª ���'� À- � � � !$#&%GM1Ì,!$#&%�')Ì(!$# � � 0 G

CB8f- � !$#&%GM·Ì(!$#&%�'�Ì()+# �E � !$#&%GM Ì(!$#&%�')Ì()+# � 2 þ547698/:6;8 < 2 þ547CB8"A 698M:CB8*A 698 < 2 þO47698B=�?+A 698/:698B=�?+A 6;8 2 þO47698B= e A 698B=�?NA 698B:698B= e A 6;8>=@?[A 6;8 P

Page 84: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

�!vÀ �j���Ë�a�-�3�µ�Q�_¢����a¢5�±���Z�!�Ë�����f�Q�� ¡�h¢a�� l�iÁ���»£�����«�K���Ü�Q�3�������- l�Ü���Ü���iÁ�� ] � Ý � !$#&%GMaÌ,!$#&%�')Ì,!$#,Ì()+#/� � ª? �� l���H�Q�����n�Q���³��»H�R�a¢.���!�������¸�-�I§��������-  �K�a�!�Q�H���a�Ý� � !$#&%�'QÌ,!$# � �H�a�a�H�¯�Q�?���3�l�����l�����a�

�-�������1�Q�-�3¢�����¢a�,ÁÜ���Q�-���������Hª- � � � !$#/%�'�Ì,!$# � �0 G

CB8JA 698B= ef- � !$#&%GM·Ì(!$#&%�')Ì()+# �E � !$#&%GM Ì,!$#/%�')Ì()+# � 2 þ5476;8M:698 < 2 þ54DCB8*A 698M:CB8*A 698 < 2 þ547698B=�?+A 6;8B:6;8>=@?+A 698 2 þ547698B= e A 698B=�?NA 698/:6;8>= e A 6;8>=@?[A 6;8 < � � !$#&%�'�Ì(!$# �

0 GCB8

ö÷ G698B= e

f- � !$#&%GM·Ì,!$#/%�')Ì()+# �E � !$#&%GM Ì,!$#/%�')Ì()+# �øù2 þO47698M:698 < 2 þ547CB8"A 698B:CB8*A 698 < 2 þO47698B=�?NA 698M:698B=�?NA 698 < � � !$#&%�'�Ì,!$# � � çHª v �'�

V GCB8"A 698>= eqú f- � !$#&%GM·Ì,!$#/%�'�Ì()+# �E � !$#&%GM Ì,!$#/%�')Ì()+# � 2 þ5476;8M:698 2 þ547CB8*A 698M:CB8JA 698 2 þ54D698>=@?NA 698M:698>=@?NA 698 � 2 þO47698B=

e A 698B=�?NA 698B:698B= e A 6;8>=@?[A 6;8 \��'�Ùû � çHª v Ç �ü ^ 698>= e `ÌX476;8>= e A 698>=@?NA CM:ý 4D698>= e A 698>=@?NA CM:�þ ��� � çHª v �'� ¢·�-� §R�Õ�H��� à ¢a�� l���H���a�Þ�K�-���,Á�Á8§��������-  �K�·���Q���3�a�����] � Ý � !$#&%GMaÌ,!$#&%�'�Ì�)+#J� � ªÚÊ��H�B�3�a���h�-�£¢a�- ¡���£���!�������8��� � çHª v �'� �����-�a�t���-�����iÁ�� ] � Ý � !$#&%�'QÌ,!$# Ì�)+#&� ��Q�� ¡�¸�K���z�,Á�Á¯§H�������- ¡�1ªÿæZ���z�,Á�Á¯§������Q�! ¡�Ý!$#&%�')Ì,!$# À �Q�H�Ô¢a�� l���H�Q�!�Q�����Þ��� � çHª v Ç � �Q�@�-�1�] � ^

¾u r ' çPu � ¥ ���1���¥¿ ���¤�����z�°�� �§R�a�n�-����������¢1�?�-��� çPu À �-�n��� « ���a�å�������������3�­×G���-������1¢1������� À ���D�����«�G�H �§P�1�F�!�Ë¢a�- �§������!�Q�������f�-�ܧ����-�Q�-  !$#&%�'.Ì,!$#N���³�Q�-����¢ o �-���³�Q���1���D�����1¢a�1� Ã���H� ¥ �-����!$#&%GM����¤�Q���±���Q�-�������H�¯�Z�����Hª�Ê����8�}×-�a�Q��ÁÂÁÜ¢1�� l�iÁ���»H�����l���F�����±���- ¡�±�-��¢a�- ¡���£�Q���H�E �K���_�,ÁÂÁÜ�������Q���3���a�1ª

���3�Q�� ¤���Q���H�Á�Q���?��»H�R�a¢.���!�������y�-�«���H�������- Ö�K�a�!�Q�H���a�a� � !$# �  ¡� �¸�����-�3×��1�3� Á��-���Á�Q�� ¡����B�� ¡���3���R�a�OÁ��¬�� l�iÁ��1 ¡�1�°���a�˪ ý �³���3�³���� l�ÂÁ��-�«¢a�� l���H�Q�!�Q�����Z�,Át�Q����¢5���-� ¥ �³�Z�s×��l�������³���¢a�- ¡���£�Q���H���Q���������3 ¤��Á��&Ta�!�Q�����¡�L�!¢1�Q�-� E ª

- � � � !$# � �0 GC

G698>= e A 698>=@?

f- � !$#&%GM·Ì,!$#&%�'�Ì()+# �E � !$#&%GM Ì,!$#&%�'�Ì() � 2 476�:698 < 2 4DCB8*A 698M:CB8*A 6;8 < 2 þ547698B=�?+A 6;8B:6;8>=@?+A 698 2 þ547698B= e A 698B=�?NA 698/:6;8>= e A 6;8>=@?[A 6;8 � çHª v ç �0 G

Cö÷ G698B= e A 698B=�?

f- � !$#&%GMaÌ,!$#&%�')Ì()+# �E � !$#&%GM Ì(!$#&%�'�Ì()+# �øù2 þ54D698M:698 < 2 þO47CB8*A 6;8B:CB8"A 698 � çHª v�v �

V GCG698>= e

ö÷ G6;8>=@?

f- � !$#&%GM·Ì,!$#/%�')Ì()+# �E � !$#&%GM Ì,!$#&%�'QÌ()+# �øù2 þO47698M:698 2 þO47CB8*A 6;8M:CB8"A 698 � 2 þ54D698>=@?+A 698B:698B=�?+A 698 \��'� � çHª v ® �

V GCJA 698>= e A 698>=@?

f- � !$#&%GM·Ì,!$#&%�'�Ì()+# �E � !$#&%GM Ì,!$#&%�'QÌ()+# � 2 þ54D698/:698 2 þ54DCB8*A 698M:CB8*A 698 2 þ54D698>=@?+A 698B:698B=�?+A 6 � 2 þ5476;8>=e A 6;8>=@?[A 6;8M:698>=@?NA 698 \:�'� � çHª v©» �

Page 85: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� ®Ê����±�K���3 ��iÁ�� � 磪 v ç � ���H� ¥ �������±�3���Q�-�����©� à �K��� ¥ �-���¤�� l�iÁ��1 ¡�1�°�Q�!�Q����� À �-��� � çHª v�v � à � çHª v©» � �-�3��K���p�����n�� l���3��×-�a� ×-�a���3�����ܪ À �y�Z�-���Q��¢a�iÁ��-� À �����¹�K���3 ��iÁ×� � çHª v�v � ���@�!�a���Q�H�?�-�L×!�-�©���-�-�¹�-����������Q�!  à ¢·�-¢��������l�-��� � çHª v ® � ¥ ���ÂÁ�� � çHª v�» � �Q�@�-���Q���p�-�L×!�-�©���!���p�-�f�����1�Q�-�3¢�����¢a�,Áº�Q�Q�!����������ªù �!�Q�8�Q�Z���

ª ^ 698>= e A 698>=@? `Ì}4D698>= e A 698>=@?NA CB8M:ý 4D698>= e A 698>=@?NA CB8M: ��� � çHª v�v � ��� « »£�a�¬����×-�a��)+#Ê0 o ���³����¢a�-�¬§P�8¢1�� ¡�H�H�Q�1�?�K�-����LÁ��³����¢1�±��� ] � . ¼lu9. � �!���¤�Q�H�a�n���1�����1�n�K���F�H���������-  �K�·���Q���3�a�*� � !$# � ¥ ���Q�¤�����µ���- l�)+#Ê0 o À ¥ ���a�3�®. ¼¡us.°�����������G�H �§P�1�_�-�h�H���3���������a�����¹�Q������¢ o P

ª ^ 698>=@? `Ì}4D698>= e A 698>=@?NA CB8M:ý 4D698>= e A 698>=@?NA CB8M: ��� � 磪 v ® � ���l�¸§©�G�����G����¢.�¤�!�l^ 698B= e A 698B=�? `ÌX4D698>= e A 698B=�?NA CB8/:ý 47698B= e A 698B=�?NA CB8/: �-���:�3����1�a���³���´��»£���Q�z¢a�- ¡���£���!������� À �!���Ô�Q���n�°�� �§R�a�²�!�«���a�3 ¡�����z§P�n�3�� ¡ l�a�Ô�K�����,ÁÂÁ� � !$# � ��� ^ ¾u r ' ­µu ¥ ���1���m­µu À �-����� « ���1�Õ���z�����¡�H���­×G�����������1¢1�Q����� À ���±�����¡�°�� p§P�1��-��������¢1�� �§����Z�!�Q�������_�-� ¥ �����H��!$#f���¬�Q���H��¢ o �!��� ¥ �������S!$#&%�'«�����1¢a�1�������n���µ���Á�Q�H����Q�-���������p�Z�!���EPN�-���

ª � ����� � ��� � çHª v©» � À �Q�����°�� �§R�a�_�-�t�Q�1�� l���Q�³§P���3�� ¡ l�a�n�K���_��ÁÂÁp� � !$# � ����^ ¾u r ' çPu-ªÊ����1���1�K�-���_�Q���_�}×��1�Q�,Á�ÁN���� l��¢a�- ¡�iÁ��¼»£�����p���D���-�����iÁ�� ] � ^¾u r ' ­µu V ^

¾u r ' çPu � À ¥ ����¢��l�����Q�H��Q�! ¡���-�_¢1�� ¡�H�H�Q�����²�Q���������3 ¤��Á��&Ta�!�Q�����³�L�-¢1����� E �K���_��ÁÂÁÜ�H���3���������a�����?�����8�Q���-�����������Z�����HªÊ����z�¼»£�R�a¢.���!���������-�8�����Á��������¢¬�K�·�!�������ó� � )+#/Ì(!$# � ���¤�3�� l�ÂÁ×�!�OÁ��Õ¢a�� l���H���a�ù�-�¡�Q�Z�!�¤�-����������Q�! ¡�1ª

- � � � )+#,Ì,!$# � �0 G698B= e A 698B=�?

f- � !$#&%GM·Ì(!$#&%�')Ì()+# �E � !$#&%GM Ì(!$#&%�')Ì()+# � 2 þ547698/:6;8 2 þ547698B=�?NA 698/:6;8>=@?[A 6 2 þO47698B= e A 698B=�?NA 698B:698B=�?+A 6;8 2 þO47CB8*A 6;8B:CB8"A 6980 ö÷ G

6;8>= e A 6;8>=@?f- � !$#&%GM·Ì,!$#/%�')Ì()+# �E � !$#&%GM Ì,!$#&%�'QÌ()+# �

øù2 þO47698M:698 2 þO47CB8*A 6;8M:CB8"A 698 � çHª vs� �

V G698B=�?

ö÷ G698>=@?

f- � !$#/%GM·Ì,!$#&%�')Ì�)+# �E � !$#&%GM·Ì,!$#&%�'�Ì() �øù2 þ5476;8M:698 2 þ547CB8"A 698M:CB8"A 698 � 2 þO47698B=�?+A 698B:698B=�?+A 6;8 \��'� � çHª vyQ �

V G698B= e A 698B=�?

f- � !$#&%GM·Ì(!$#&%�')Ì()+# �E � !$#&%GM Ì(!$#&%�')Ì()+# � 2 þ547698/:6;8 2 þ547CB8"A 698B:CB8"A 698 2 þ5476;8>=@?[A 6;8M:698>=@?NA 6 � 2 þ54D698>=e A 698B=�?NA 698B:698B= e A 698B=�?NA 698 \��'� � çHª vy� �ê6Á�ÁN���� l ¤���Q���-���F��� � çHª vy� � À � çHª vyQ � �-��� � çHª vy� � ¢·�-�¹§R�µ�-§H���-�����a�¡�K���F�K�3�a� ¥ �H�a�n¢a�- ¡���£�Q���H�

- � � � !$# � �,ª À ��¢·�!�¹§P�5�·�-�3�ÂÁ��¡¢��H�a¢5�-�1�¬���Z�!�F�Q���«�Q�� l�«�-�º¢a�- ¡���£�Q���H���,Á�ÁN�K�a�!�Q�H���µ��»£�P�1¢1�����Q���-������n�����8�Q������¢8 ¡�G���­Á � çHªFç � � �����Q�������- ¡���!�_���Z�!�_�-��¢a�- ¡���£�Q���H� E �K���_�,Á�ÁÜ�3�a�a�¦�������Q���3���1�aª

Page 86: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

�-»í?î�� ðGñ¬ñ�� ò��:´�� ö õ¡´ ö�µ�ñêª:®³ªs®�÷ °��� 3´6¬V´_µ�ñ���� µ�ñ�ô$î�ª·ô_ñ��

� ð � °��¡´������ ª­î�õ � °V®���®¡´��Úîä´�� í3´±ñ>îäï³µ�´��ý � ¥ �ÂÁ�ÁZ�� l�iÁ��1 ¡�1�©�f�Q���3�a�Ù�G�������B�-�jä��È ¡�G���:Á�� ¥ �����¤����� à ���1�3�Q�1�¡�K�a�!�Q���3�a�F���²�Q�����F�H��� Ã

���1�3�Q�!�Q�����éèD�Q�����Q���H��¢ à ���a�R�a�H���a�©�5 ¡�G���:Á À �Q�H�¯���£�©�Q�-¢1����¢p l�G���:Áj�-�H�¬�����¯¢1�� l�P���3������ l�G���:Á¥ �����?§P�-���n�Q������¢��-���¬�3�G�©���-¢.�Q��¢��H�a�R�a�����1��¢a���a�1ª*Ê����8�Q���-���H�����²�-�t�Q�-����¢8 l�£�H�:Á��I�Z�s×���§P�1�a����1��¢a�3��§R�a�¦���n�Q�������3�­×G���-���5�3�a¢.�Q���-�˪ À �?�Q�H���_���1¢1�Q����� ¥ �������}×G���H���3�� l���H�1���!�ÂÁ����!�����Q�-����������Q�H�����G�°�Q�-¢1����¢� l�£���­Áº�-���?�Q�H��¢1�� l�P���3�����8 ¡�G���:Á,ª��4���4�� ¡AZÄD9�=893=�� � Æ �87���� �:9�;µ���_ŵ=I;HÄ��Ü;Z9�� EÕÆI=��°;�AZÄD9�=I;µ�ý �B¢·�!�p��§H�Q�-���� l�·�-�H�����-�K�LÁ��3�G�©���-¢.�Q��¢F���H�K���� ¡�!�������6×G���_���-���3�����_�Q���B���1�©�Q�a�H¢a�-ª�æZ���º�a�-¢��¥ ����� ¥ �³¢a�-� « ���´�����_Á×�-���±� ¥ �?���a�-� ¥ ���3��� �! #&%GM À #&%�' � �!���z�Q���1���±���-� à ���a�� l�����,ÁÚÁ��-§R�:Á��� z�)+#&%GM À z¤)+#/%�' � �-�±�������Z�!�3�Q���,Á_�Z�-�3���Ýç �-�¡�����1����¢.�Q���3�aª ý �Á�H���Á�����a  ¥ �������� l ¡�1���×���Q������3�Q�-�3� � !$#&%GM À !$#&%�' � ���¡���3�a����¢1�_�Q�H���K�H������� ¥ �����Ý!$# ª ý � ¥ ��ÁÂÁË���°�����G����¢1���H�1���!�ÂÁ����-�¦��� ¥�Q�Á�¼»G�Q���-¢1�²���G�°�Q�-¢1����¢¹�H�·�-�����-���Ô���H� ¥û¥ �©�Õ�����1�Õ�-�3�¤���­Á��H�K�iÁB���ôÁ×�-���-�Z�-���l ¡�G���­Á����H�¦���? �Z�-�£�Q�a� ® ªVÊ����l�3�G�©���-¢.�Q��¢³���a�-���¯�-���³�3�a���3�a���1�©�Q�a�Ô���z�Q���l�Q�- l�²�K���� ü�-�#" à �-�Q�- l�%$ ý �¥ �-�©�«���¡§H���ÂÁ��¹�Q�����3�G�©���!¢1�Q��¢� ¡�G���:Á ¥ ���Q�?�Q�H���K�-�� - � !$#(. !$#/%GM·Ì,!$#&%�'QÌ #&%GM Ì #&%�')Ì,z�)+#&%GM·Ì,z�)+#&%�' � � çHª ® � �0 2 þ54D698M:698 2 þ54D698>=@?NA 698M:698>=@?NA 698 2 þ5476;8>= e A 698>=@?NA 698B:698>= e A 698>=@?NA 698 2 þ54'&Z8>=@?+A 698B:&O8>=@?+A 698 2 þ54'&Z8>= e A &Z8>=@?[A 6;8M:&O8>= e A &O8>=@?NA 698 2 þ54 Y CB8>=@?~A 698B:Y CB8>=@?~A 698 2 þ54 Y CB8B= e A Y CB8>=@?+A 698B:Y CB8>= e A Y CB8B=�?+A 698E � !$#/%GM Ì,!$#&%�')Ì #&%GMaÌ #&%�')Ì,z�)+#&%GM·Ì,z�)+#&%�' � PÊ������F���F�!� ç(ç à ���Q�!   l�£���­Á/ªÚÊ����5�H���a���-��¢��H��¢·��ÁZ�3�Q�3��¢1�������5�-�Ë�����5���G�°�Q�-¢1����¢« ¡�G���­ÁZ���B����� ¥ ����{æh�������3�_çHª � çHªý �z�-�������Ó�Q���3�a�z���3���a��Ç´�K�·�!�������1� � � !$#&%�'�Ì(!$# � À � �! #&%�'QÌ,!$# � �-����� � z�)+#&%�')Ì,!$# � �����-����3���a�4ǯ�����R�a� à �K�a�!�Q���3� � M � !$#&%�')Ì #/%�')Ì,z¤)+#/%�'.Ì,!$# � À �������1�±�����H�a�4ç��K�·�!�������1�*� � !$#&%GMaÌ,!$#&%�'�Ì(!$# � À� �! #&%GM·Ì #/%�')Ì,!$# � �-���¦� � z¤)+#&%GMaÌ,z¤)+#&%�'.Ì(!$# � ���\�����¤�3���R�a� à �K�·�!������� � b � !$#&%GM·Ì,!$#&%�' À #&%GM Ì #&%�' Àz¤)+#/%GM Ì,z¤)+#&%�'�Ì,!$# � À �-�����3�1� � ' � !$# � 0«� � !$# � ªDÊ��°���¤�����Á���£�©�Q�-¢1����¢Á l�G���:Á � 磪 ® � � ¢a�-��§R���� ¥ �������Q�1�Á�!�

Page 87: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

���

i )(w

g (wi−1 ,wi ) g (h i−1 ,wi ) g (nti−1 ,wi )

,wi )gi−2(h i−1,h ,wi )g

i−2(nt i−1,nt

g

,wi )gi−2(w i−1,wæh���������Ý磪 � çEè)(G�Q�3��¢1���������-�*(G�G�©���-¢.�Q��¢¯ä¦�G���­Á

i � !$#(. !$#&%GMaÌ(!$#&%�')Ì #&%GM·Ì #/%�'.Ì,z¤)+#&%GMaÌ,z¤)+#&%�' � � çHª ® �'�0 �Ú; ? 4D698/:' < �<; e 47698B=�?+A &O8B=�?NA Y CB8>=@?+A 698M:M < �<; Í�47698B= e A 698B=�?NA &O8B= e A &O8B=�?NA Y CB8>= e A Y CB8B=�?NA 698/:bE � !$#&%GM Ì,!$#&%�'�Ì #&%GM·Ì #&%�')Ì(z¤)+#&%GM Ì,z�)+#&%�' �¥ ���1��� � '10 � 698 0 2 698 � çHª ® Ç �� M$0 � 698B=�?+A &Z8>=@?[A Y CB8>=@?NA 698 0 2 698>=@?+A 698 2 &Z8>=@?+A 698 2 Y CB8>=@?+A 698 � çHª ® ç �� b³0 � 698>= e A 698>=@?NA &O8>= e A &O8>=@?NA Y CB8B= e A Y CB8>=@?NA 698 0 2 698>= e A 698B=�?NA 698 2 &Z8>= e A &O8>=@?NA 698 2 Y CB8>= e A Y CB8B=�?NA 698 � çHª ® v ��-���¬¢·�!�¦§R�±�Q���-�����1�?§°�n���������a�H�a�Q��Á��&T1�a�?�����a�Q�!��¢�����¢·�,ÁÜ���Q�-�������H�� ¡�.�Q���G�˪ý �B�,Á����_���LÁ����Ü�Q���D¢a�- ¡���£���!�������±�K���j§������Q�! å�K�a�!�Q���3�a�j�Q�mÇ b �Z�-���Q�j�-¢1¢a���3�������_�Q�H�B l�1�����G�

�K���j�}×��1�OÁ×�!�������H�«�K�a�!�Q���3�a������(£�a¢.�Q���-�êçHª v ª 'LM,+ � ¥ �­×��1� À ¥ �I���5���-�����iÁ����º�����F¢1�� l���H�����Q���-���K�-��Q�3�������- Û�K�·�!�������1�h�K���t� ¥ �����a�-���-���aª�æ��������h�������3���Q�-�����©� à �K��� ¥ �-���p�� l�iÁ��1 ¡�1�°�Q�!�Q���������f��Á����a�-�H�è �������±�1Ðl¢1���a�©�_�3����¢1�lcRb�¢1���©���-���������iÁ��¹�p�K� ¥Ã¥ ���3�����K���I�a�-¢��¬�������Q������ª�æZ�����Q���1�� l����� À �­×-�a��Q�H�������ù���3�����Ô�Q�H�¸ l�1�����G�å���-(£�a¢.�Q�����GçHª v  ¡�·���3���ÂÁ�Áµ���1����¢1�¸�����´¢a�� l���H�Q�!�Q�����Z�,ÁqÁ��©�!��OÁ������©�OÁ�� À �����3� è �������a�«�°�������¼»G���Q�³���Z�-¢1�����³�Q�s×����Q�������°���a�3 ¡�1���×�!���8���1���iÁ��Q�aªÏ/.10 îiý�û 0'([ý7þiñXû�ø$ûL$-���(ü·&&ð�$Sï.*×ø¼0�ïtðLí32B*BïZì�ü©2

Page 88: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

4 Q��4���4�6 ¡AZÄD9�=893=�� EÕÆIC¨ÉpÆj��9 ;�7 � Æ �87 �Ç�:9�;µ� 5pÆ�;µ� ¡ÆFÉ89�� ÄD=��

�_Å5=�;HÄ��Ü;�9��76Ã7�ɯ7�=�887t=��j9�7:9æh�����,ÁÂÁ�� À ¥ �I¢a�� �§H�����B§P�!�Q�¯��������¢F���1�P�1�����1��¢a���a�D�-���p�3�G�©���-¢.�Q��¢ à ���Q���H¢1�Q�H�������1�P�1�����1��¢a���a�¥ �����;" à �-�Q�- l�����n���H�&Á��-�������-���8 l�£���­ÁNè

< �>=@?BADCFEHGG � Ù < �>=@? = CFEM1Ì = CFEHG

Ì CFEMaÌ CFEHG

Ì,zJICKEM·Ì,zJI

CKEHGÌLI � � çHª ®�® �¥ ���1���MI

C���_�²���1���a�� l���H���3����¢µ���²�Q���������3�Q�-�3� A CFEHGG

ªNÕ��§��H�ÂÁ��n�����8�K�(ÁÂÁ�� ¥ �����²ä��� ¡�G���:ÁP�Q�³�a���Q�� ¡�!�����-§P�}×-���H����§Z�!§��ÂÁ�������ª

< �/= C ? = CKEHGÌ = CFE

M1Ì CFEHGÌ CFE

M·ÌPOQICFEM·ÌPOQI

CFEHGÌLIC �R S þ�T'UWVYXUWV S þ�T'UWV[Z]\�^ UWVYXUWV[Z]\�^ UWV S þ�T_U`V[Z

e ^ UWV[Z]\�^ UWVaXUWV[Z e ^ UWV[Z]\�^ UWV S þ�T'&bV[Z]\!^ U`VYX&cV[Z]\�^ UWV S T'&cVaZe ^ &cVaZd\�^ UWVKX&cV[Z e ^ &cV[Z]\�^ UWV S þcT

Y%e V[Z]\f^ UWVY%e V[Z]\g^ UWV S þcTY%e V[Z e ^ Yhe VaZd\g^ UWVKXY%e V[Z e ^ Yhe VaZd\g^ U`V S þcT

e Vi^ U`VYXe V/^ UWVj �/= CFEM·Ì = CKEHG

Ì CFEM·Ì CFEHG

ÌLOJICFEM·ÌLOJI

CFEHGÌLIC �

kê6Á�Á����������Q�-�������H������ ¡�iÁ�� « ¢a�!�Q�����Õ l�1�����G���²���a�3¢a�3��§R�a�@���Ô�Q���?���3�a¢1�a�������´���a¢.�Q�������³¢·�-�@§R����3�a�z���?�Q���-���H�����³�Q�����5 l�G���:Á,ª(£����¢1�p���5���µ�³�Q���H��¢ à ���a�R�a�H���a�©�8 l�£�H�:Á À ¥ ��¢a�-�����3�p���.×£����� Ã�-��� à ¢a�-� è ���a�F��¢����1 ¡�!ªlN\�µ¢1�(ÁÂÁ��a¢.�m" à �����- û�-���¤�3�G�©���-¢.�Q��¢5�3�Q�!�Q���3�Q��¢a�D�K����  �H��]P�a���1�©�I�Q�-����¢1��-���@ l�a���-� � �/= C � ¥ ���Q� � � I C Ì = C � ªn"5� ¥ç¥ ���Q�����@�a�-¢��y�Q������¢ À ���aÁ��£�]oG�aÁ��Fo!�¹�Q���?�3�G�©���!¢1�Q��¢ l�£���­Á � çHª ®dp � ª�Ê����1���.�K����� À ¥ �8¢a�-�n�Q�Q�!���¹�Q�H���� l�£�H�:ÁË�!� ¥ �������n�3�G�©���-¢.�Q��¢� l�£�H�:Áܧ©�¤����������Q�H� ú + Êà¡�.�Q���G�˪í?î�q ðGñóòô´�µtª%� ´_® îfñ��sr ´��äï��¼ît�Ê������1Ðl¢1���a�H¢1�¯�-�Z�Q���-���������« ¡�.�Q���G���h���h�¼×-��Á��Z�!���a��§©���Q���u( ¥ ����¢��G§R�©�-�3�³�-���p�����uvI�3�©�-� â·�!�3�u"«� ¥ �F�Z�!���£ªwNÕ�«���3�_Ç£ª �  l�ÂÁ�Á����-� ¥ �-�����F���³�Q���«�K����  �!� ��� pxp ¢a�-� ×-�a�3�Q�!���������F���¹�!§P���£�4 p ����]P�a�3�a�©���Q���H��¢a�����¸�����y( ¥ ����¢��G§R�©�-�3�Õ¢1�������H�aªeÊ��H�zvI�3�©�-��¢a�-�3��"5� ¥ �¯¢1�����H���¯¢1���©���-���� Ç ® À pxp]p ���Q���3���a�¯�- l�����©�Q�����n�Q�Á�-§P�-�H� � ç p  l�ÂÁ�Á������ ¥ ������� ¥ ����¢��Õ�-���l¢:Á����3���a�3�a�È���°��� � p]p�Q�-����¢1�aª6Ê��-§iÁ��êçHª ® ���3�}×£�������3�� ¡�¯�°�� �§R�a���5�Q�¹�3��� ¥ ������¢1�� ¡�LÁ��¼»£�����?�-���Q���,( ¥ ����¢��G§R�©�-�3��-���?�Q�H�{vF���©�-�H¢·�-���|"«� ¥ �����!�Lo°�aªÏ/}10 (�~c�'���'���u�>�'����*a�.(:�����%�!~b�f�������������1�'�������d~c������~h���)���_���'���'�l��~c�d���'��~����*��~b�!���1��~c�!�*�f�b�d�>�������!�1���a�b���L~b��������%���1���f�h�Ïi�L0 ���)�����h��~b�f�����t�����������a�h�� ����%~b���1~b�>�:¡:��¢:���'�:����~c�'���1���h���'��b�M~u����0����f�3�c��£�¤u���'�_�'�_�h��¢J�h�!�����c�¥������f�h���������Ï~! �M~c�����'��¢����b���%�:�����>���b�!�'�1����~P¦b�ä0]���1�|���1���h�1�u�!�u�����/�!�b�!���J�%���'¦�~c�'�������*���'~h�����1�1�

Page 89: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

4]§( ¥ ���Q¢��°§R�©�-�3� vI�����-��¢·�!�3�¨"5� ¥ �

©D�G¢·�-§��LÁ×�-����(£�Kªa� Ç(Ç À pxpxp »!v À p]pxpú �a���1�Q�,Á À �H�K� Êt�Q�-���������@(G�Fªa� Ç£ª � ä � ç p äÊt������¢1� 4 p � pxp" à ���Q�! ¡� Ç,Ç]«­¬Åç pxp «®¬ ��¯ p « »]° «­¬ÅçHª ® 䱬 ® ª » äÊt�����-�Q�- çä¦�G���:Á + ���3���������a� ç pxp « 4 ª » äÊt���iÁ��1� ¯ ç p « ç » äÊt������¢ à "«���Q�-  ¬ � ® « ¬ÝÇ ®]p «Êt������¢�ä¬�£���­Á + ���3���������a� 4x4 p « Ç § äÊt���iÁ��1� � ª ° ä 4 ç©ä(G�G�©���-¢.�Q��¢ à "«���Q�!  ç pxp « Ç£ª » ä(G�G�©���-¢.�Q��¢pä¬�£���­Á G>²%G/³ + ���3���������a� 4 » p « � ° äÊt���iÁ��1� Ç£ª ® ä Ç 4 ä? �� l�P�-��������ä¦�G���:Á + ���3���������a� ¯ ª ° ä Ç�ç©ä G>´Êt���iÁ��1� � p ä ° Ç�äÊ��-§iÁ��Ý磪 ® è ? �- ¡�Z�!�����3���?�-�*( ¥ ����¢��G§R�©�-�3�Á�!���µvF���©�-�H¢·�-���"5� ¥ �1ª

¶u·�¸u·1¹ ºÛÆm»½¼�¾±Äl¿��5É�À:À:8¨Á]Â8ÉÄÃ9�·ÆÅÇÀjÄl¿��5É�À:À:8¨Á]Â8ÉÊ����±�Q���-���H�����p���� l�5�������-�����iÁ��¤���¹�����-�P�����Q�����¤�Q�������±�°�� �§R�a���!�t���a�3 ¡�I���²§P�µ���� l ¡�1����Ô�K���³�,Á�Á j ¶��1ªÈNÕ�?¢a�-���©�²�Q�����²�G�H �§P�1�³�-���y�a���Q�� ¤�!���¤�Q�H�n�������H�����z�Q�� ¡�¡�-�µ�´ l�1�����G��-¢1¢a���3�������²���l���·ª�Ê��������- ¡���Z�,ÁÜ�3�P�1�a� à ���Á�������hÉ����a�Á�-�:è

���� l�����,ÁÜ�3�P�1�a� à ��� R Ý;Ê �Q�1�� l�_���n�Q����§Z�!���:Á������8 l�1�����G�ÌËÝ;Ê �Q�1�� l�_���¹�Q�H���H� ¥  l�1�����£�WË Ì¥ ���1�����Q����§Z�-�3�:Á������8 l�1�����£�?�����Q��� À  l�����}×��1� À ���a���!�Q�.×��{(£¢·��Á����H� ¥ ���Q�¬���������Q�! ¼¢a�-¢������H��ª

NÕ�¦ ¡�a�-���H���¦�����?�Q�Q�!���������z�Q�� l�?�-�±�K���H�yo°���H���¤�-�µ ¤��»H�� ��� ø�1�©�Q���-�°�Ó l�£���­Á��­è¦�Q�H��Q�3�������-   l�G���:Á À �Q�H�¸��������¢´���1�P�1�����1�°�¦�Q�3�������-   l�£�H�:Á À �Q���¸�3�G�©���!¢1�Q��¢\ l�G���:Á��-�H�Ã�Q�H�¢a�- ¡�R�������Q�� l�£�H�:Á-�K���º�����Í( ¥ ����¢��G§R�©�-�3���-�H�������)vI���©�!��¢·�-���*"«� ¥ �j���-�1o°�aª1Ê��H�F�3�·�,Á©�3������������Q�� ¡�h���R�a�a�¯�������Ë�Q�H�B���!�Q�����-�G�Q���f���Q�-�������������� l�f�-�£���������Q�-  à ¢a�-¢����������-�����Q���!�j�-�£�� l�����}×��1� l�1�Q�H�£���1ªtvI�1¢·�-���3�±���- ¡�« ¡�G���­Á��D¢·�-�H���-��§R�_�Q�Q�!�����1�¤§©�³�Q���5§Z�-���­Á������_ ¡�.�Q���G� À ¥ �5���p���!�o°��� ¥ �����z���a�,Á±���R�a�1� à �H�Ã�-���Q�H�a ¬ª Ê����´§R�a��¢��� ¡�-�1oÓ�Q�1�3�?�K���¤�����´���R�a�1�Ã���¹§Z�-�3�a�å���ç pxp ä + ª�ÎmÁ����Q� à (£�Z�-�3¢ À3À »]°�à §����5�3�G�3���a l� ¥ ����� � ú vÞ l�a l���3� G>Ï ª5ê6ÁÂÁj�°�� �§R�a�3�±���H� ¥ �´���Ï~�10 ���1�����u~b�����_���L�t¢����!�Í�!���u�Y~h�/�!�1�>�l�b���L�l~P¦�~c�'�'~¼0��_�u¢�������¢J���>�!~b�>�!�1�{������¢J�h��Ð{�_���!���'�Í�������������!~c���'�b��a�b�����b�1~b�!��~b�b���HÑ��L~b���1�!���u~P��Ðh�����|�'�|���'���¨����~c�������*�!�!~b�_���_���m�!�_���t�!���]�b�����1�¨�'��!���'�����'�!���1�g�!�_�h�|�1~c��0]��!�1�������1�m0��|2PÒiÓ)�a�b���¨�d�>�'���u�f���!�!���%����~h�����'���1�1�

Page 90: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯ p�Q�H�������1¢1�������¦�-������� ? n)Î Ã ���-�����«�P�1�_���Q�1�Q�!�������ܪ¶u·�¸u·gÔ �Õ¼�À:ÖZÄtÖ��Q×�¼��ºÄl¿ÙØyÖZÄl¼�¾�¼1¾��ûÇ)Æ)Ö-ºÚÁ��)ÖZÄl» Û Ü�8�À�¿�9ÊuÝ¥Þmßhàxá@â¥ãÌä�å�äPæFà]çHå,Á(ÁKàèå]é¥ê�à]ëÌäLÝ¥Þ)ê1äPìLå]æFí]Ý�ä à ë/àxì�î�ådìLé#æFá@âiÁFÞháyÞhç�äPådäPæKàxçMå]ç¥é#äPÝ¥Þ)ã¥ç¥æKíxìPådá Ãß�ådß�Ý¥æFç¥í�å]ìLÞÉHìLê�ä�Þ%ê�äPæKázådäLÞ%é@ë/àxìÍßhàxá@âHå]ìLæKêLàxç�ïlð�ç¥Þ|ß%å]çÙêLÞhÞ|äPÝ¥ådä�ã¥çÌæFíxìLå]á à ß�å]ß�ÝÌæFç¥íMÝHå]ê�å,Á ÃìLÞ%å]éÌñ�ìLÞ%éÌã¥ß%Þhé@äLÝ¥Þuß%àxá@â¥ãÌäPådäPæKàxçHå,ÁAÁFàxå]é,òèñ,å]òQàxãÌä*ägîÍàMàxìLéÌÞ%ìLêlà]ëQáyå]íxç¥æYäPã¥éÌÞmß%à]áyâHådìLÞ%é�äLàäPÝÌÞç¥å]æ�×]Þê�äPìLå]æFíxÝèä à ë/àxì�î�å]ì1é�æFá@âiÁFÞháyÞhç�äPådäPæKàxç�ï�NóÞuäPìLÞ%ådä)ã¥ç¥æKíxìPå]á à ß%å]ß�Ý¥æKç¥í�å]êtäPÝÌÞò¥å]êLÞ­ÁFæFçÌÞá@ÞhäPÝÌà`é�æFç�àxãÌìuÞ­×då,ÁFã¥ådäPæKàxç�å]ç¥é;ß%àxá@âHå]ì1Þ�æKä�î�æYäPÝ�äPÝ¥ÞMÝ¥æKÞ%ìLå]ìLß�Ý¥æKß�å,ÁJäPìPådæFç¥æKç¥í�á@ÞhäPÝÌà`é�ïÊuÝ¥Þ�ì1Þ%ê1ãiÁKäLêàdëwäPì1æFíxìLå]áôá@àWé¥Þ:ÁKê¨ådìLÞMæÂÁ�ÁFã¥ê�äPìPå�äPÞ%éõæKçóÊ3å]òiÁKÞ&çÌï'ö`ïoÊuÝ¥Þ#ÉHìLê�ä¨ägîÍàzßhà(ÁFãÌáyç¥êêLÝÌà�î÷äPÝ¥Þ�ä�ådêLo�êóø!(WN-v4ëÿ×Wê%ï½v�"�ùõå]çÌéúäLÝ¥ÞÆêLæKª%ÞÆà]ë#äPÝ¥ÞÆá@à`é¥Þ­ÁFêÆø/æFçúç�ã¥á�òQÞ%ì�à]ë{ß%àxç Ãê1äLìPå]æKçèäPê�ùcï ? à(ÁKã¥á@ç£ç À ? à(ÁKã¥áyç ° ådç¥é ? à(ÁFã¥á@çüûzâ¥ì1à�×WæKé¥Þ�äPÝ¥Þ,ç�ã¥á�òJÞhìLêMà]ëläPÞhìLá@ê�æFçýäPÝÌÞê1äLìPå]æKíxÝèä à ë/àxì1îmå]ìLéóæFá@âiÁFÞháyÞhçèä�ådäLæFàxç À äLÝ¥ÞÙòHå]ê1Þ:ÁKæFç¥Þ@áyÞbäPÝ¥àWéþå]çÌéÿäPÝ¥ÞzÝ¥æFÞhìPå]ì1ß�Ý¥æFß%å,ÁÍá@ÞhäLÝ¥àWéìLÞhêLâQÞ%ßbäPæ�×]Þ:ÁYñxï�ÊuÝ¥ÞzÁ å]ê�ä�ß%à,ÁFã¥á@çµæKê¨äPÝÌÞ�ç¥àxá@æFç¥å,Á:êLâQÞ%Þ%é à ã¥â À äPÝ¥Þ�ìLådäPæKàyàdë��à�îÅçÙå]çÌé��à�îû`ï)ð�ç¥Þ�ß%å]ç�êLÞ%Þ�äLÝHådäuäPÝÌÞ#ÝÌæFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFß�å�ÁJäPìLå]æFçÌæFç¥í�á@ÞhäLÝ¥àWé�å]ß�Ý¥æFÞ¼×xÞhê¨å,ç¥à]áyæKçHå,ÁQêLâQÞ%Þ%é à ã¥â;à]ëá@àxìLÞ#äPÝHå]ç�ägîmàõàxì1é¥Þ%ì1ê�à]ëláyå]íxç¥æYäPã¥éÌÞ#ë/àxì¨òJàdäPÝýßhàxìLâQàxìPå À å]ç¥éýäLÝ¥Þ�íxå]æFçýæKê¨í]ìLÞ�å�äPÞ%ì�å]ê|äPÝÌÞêLæKª%ÞMà]ë�äPÝ¥ÞMá@à`éÌÞ:Á�æKç¥ß%ì1Þ�å]ê1Þ%ê%ïÊ3å]êLo ��à`éÌÞ:Á�(`æKª%Þ "|å]æ.×xÞ v�ådêLÞ:ÁKæFç¥Þ + æFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFß�å�Á (WâJÞhÞ%é à ã¥â

(WN-v*ë û pxp « ö���� p � k ö���� p� § ��� p ´ � 4 pv�" § ï ��� ç k ö���� p GgG Ç k ° ��� p G � ° k ç���� p� û]ö p

Êwå]òLÁFÞ&çÌï_öLèl"¨àxá@æFç¥å,Á�(`âQÞ%Þhé�ãÌâ�à]ëÚÊ�ìLæFí]ìPå]á áyàWé¥Þ:ÁKêNÿÞ#å,ÁKêLà�Þ%ê�äPæKázådäLÞ�äPÝ¥ÞMç¥à]áyæKçHå,Á�ê1âJÞhÞ%é à ã¥â;à]ë3ë/à]ã¥ì à íxìPå]á áyàWé¥Þ­ÁFêMø/æFç�ÊwådòiÁFÞÝçÌï 4 ùcïÊ3å]ê1o ��àWé¥Þ:Á�(`æKª%Þ v�å]ê1Þ:ÁKæFç¥Þ + æKÞ%ìLå]ìLß�Ý¥æKß�å,Á (`âQÞ%Þhé à ãÌâ

(�N-v4ë �xï'ö�� ç k Ç���� p Ç k ����� p Ï ��ö pxpvm" �}ç�� ç k ° ��� p G � § k ° ��� p� ç k ö���� p ³Ê3å]òiÁKÞ>ç`ï 4 èl"àxá@æFçHå,ÁJêLâQÞ%Þhé�ã¥â;à]ë1æHàxã¥ì à íxìPådáôá@à`é¥Þ­ÁFêÊuÝ¥Þuß%à]áyâ¥ã`ä�ådäLæFàxç&ÁFàèådé�à]ëHäLìPå]æKç¥æFç¥í�ë/àxã¥ì à íxìLå]áÕáyàWé¥Þ­ÁFê�ã¥êLæKç¥í�ã¥ç¥æKíxìPådá à ß�å]ß�Ý¥Þ)æFçÌß%ìLÞ%å]êLÞhêäPì1Þ%á@Þ%ç¥éÌàxã¥êOÁYñ�ßhàxá@âHå]ìLÞhé�äPà�äLÝHådäwà]ëHäPìLå]æFç¥æKç¥í¨äLìLæKíxìPå]á½øÛÇ p à ��Ç p ë/à,ÁFé ù À ò¥ãÌä*æKä*à]çiÁKñ#æFçÌß%ìLÞ%å]êLÞhê

Page 91: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯ �êOÁKæFíxÝèäOÁKñ�æYëÌãÌêLæFçÌí¨Ý¥æKÞ%ìLå]ìLß�Ý¥æKß�å,ÁxäLìPå]æKç¥æFçÌíá@ÞhäLÝ¥àWéÙø/æFç#å]òQàxãÌä1Çuë/à,ÁFé ùcïÚÊuÝ¥Þ)âQà]äPÞhç�äLæ å,Áèê1âJÞhÞ%é à ã¥âë/àxì�ë/àxãÌì à í]ìPå]á áyàWé¥Þ:ÁKê�æFêuá�ã¥ß�Ý�í]ìLÞ�å�äPÞ%ìuäLÝHå]çõäPÝHå�äë/à]ì�äPìLæKíxìPådá á@à`éÌÞ:ÁFêhïÊuÝ¥Þ)ìLÞ�å�ÁxäPìPådæFç¥æKç¥í�äPæKáyÞ*àdë¥ã¥ê1æFç¥í�é¥æ���ÞhìLÞ%çèä�á@ÞhäPÝÌà`é¥ê:æKê:å,ÁFê1àá@Þ�ådêLã¥ì1Þ%é�ò¥å]êLÞhé{àxçMäPì1æFíxìLå]áá@à`é¥Þ­ÁFê|ø�Ê3å]òiÁKÞ�çÌï ¯ ùbï�Ê�à�äLìPå]æKçõå]ç��µ�þäPì1æFíxìLå]á á@à`é¥Þ­ÁQë/à]ìÍäPÝÌÞM(Wî�æKäLß�Ý�òJàèådìLé À äLÝ¥Þ|ò¥å]êLÞ­ÁFæFçÌÞá@ÞhäPÝÌà`é ä�å]odÞ%êõå]òQàxãÌä@ägîÍà ? nlÎ Ã ÝÌàxã¥ìLêyî�Ý¥æÂÁKÞ;äLݥ޵ݥæKÞ%ìLå]ìLß�Ý¥æKß�å,ÁuäLìPå]æKç¥æFç¥íÆá@ÞhäLÝ¥à`é ç¥Þ%Þhé¥êàxçiÁYñÙë/àxã¥ì ? nlÎ Ã áyæKçWã`äPÞ%ê�ø/î�æYäPÝ�åyê1âJÞhÞ%éýã¥â�à]ë�ç p ë/à(ÁKé ù G � ï4ÊuÝ¥Þ{êLâQÞ%Þ%é à ã¥â;ë/àxì|vÍìLàèå]éÌß�å]ê�ä"¨Þbî�ê{ø ¯ û�ë/à(ÁKé ù)æKêuíxìLÞ%ådäPÞhì�äPÝHå]çõäLÝHådäuë/àxìmäLÝ¥Þ#(Wî�æYäPß�Ý�òJàxå]ìLé�ï���ä�æKê�îmàxì�äPÝ�á@Þ%çèäPæKàxç¥æFçÌí�äPÝHå�ääPÝÌÞ�ìLã¥çÌç¥æFç¥íÙäLæFá@Þ{àdëoÁKÞ%ê1ê|äPÝHådç�àxç¥Þ�Ý¥à]ã¥ì�âQÞ%ì�æYäPÞ%ìLådäPæKàxç�ë/à]ì|êLãÌß�ÝÿåzÝ�ã¥í]Þ,ß%àxì1â¥ã¥ê�æFê���ã¥æKäLÞë>å]ê�ä|ådç¥é�æFêuÞ­×]Þ%ç�ß%àxá@âHå]ìLå]òiÁFÞ�ë/à]ì�äPÝ¥Þ�äPæKáyÞ|à]ë3äLìPå]æKç¥æFçÌí�å�ò¥å]ß�o à à�Æá@à`éÌÞ:Á G � ïÊ3å]êLo v�å]êLÞ­ÁFæKç¥Þ + æFÞhìPå]ì1ß�Ý¥æFß%å,Á (`âJÞhÞ%é à ã¥â

(WN-v4ë Ç p ï p ö ç pv�" ö p p ï 4 ¯ ûÊ3å]òiÁKÞÝçÌï ¯ è��ã¥çÌç¥æFç¥í,äLæFá@Þ�ø>æKç��4n)Î Ã + àxã¥ì�ùmë/àxì�" à íxìLå]áôá@àWé¥Þ:ÁKê¶u·�¸u·�¶ �ÚÀ3¾�À:Ö��l¿�¼! �À:8#"Õ¼�À:Ö��tÖ�$Q×�¼!$%�l¿@ØyÖ��l¼�¾�¼�¾�&('cÜÍÖú��)|¾+*,�-$.*H¼/$DÛ Ü�8�À3¿ÊuÝ¥Þ�Þ10yßhæFÞhç¥ßhñ{à]ëHíxÞhç¥Þ%ìLå,ÁFæKª%Þhé�Ý¥æFÞhìPå]ì1ß�Ý¥æFß%å,ÁèäPìLå]æFç¥æKç¥íáyÞbäPÝ¥àWé�æKê3Þ¼×]å�ÁFãHådäLÞ%é{ò�ñ{ê1ñWçèä�ådßhäPæKßá@à`é¥Þ­ÁFê À î�Ý¥æKß�ÝÚÝ¥å}×]ÞóòQà]äLÝ-çÌÞ%ê1äLÞ%éúë/Þ�ådäLã¥ìLÞhêµådç¥éúà�×]Þ%ìJÁ å]â¥âÌæFç¥íþë/Þ�å�äPã¥ì1Þ%ê%ï ÊuÝÌÞóç¥à]áyæKçHå,ÁêLâQÞ%Þhé à ãÌâóæKê�êLÝ¥à�î�çÿæKç³ÊwådòiÁFÞ�çÌï § ïaæHàxì�vmìLàèådé¥ß�å]ê�ä{"¨Þhî�ê À îmÞ@àxçiÁYñµâ¥ì1à}×`æKé¥Þ�ê1äPådäPæKê1äPæKß%ê|ë/à]ìåzê1ã¥ò¥êLÞbä�à]ë*äLÝ¥Þ�ßhàxìLâ¥ãÌê�òJÞhß�å]ãÌêLÞ�âHådìLêLæKç¥íyäLÝ¥Þ{î�ÝÌà(ÁFÞ{ß%àxì1â¥ã¥ê�à]ë2�}ç p � îÍàxì1é¥ê�å]ç¥éµê1äPà]ìLæFçÌíäPÝÌÞ#â¥å]ìLê1æFç¥í�ìLÞhêLãiÁYäPê�ß�ÝHå,Á�ÁFÞhç¥íxÞ�àxã¥ìußhàxá@â¥ãÌäPÞhì�êLâQÞ%Þ%éµå]ç¥é�ê1äLàxìPådíxÞMß�å]âHådß%æKägñ]ïÊwå]ê1o v�å]ê1Þ:ÁFæKç¥Þ �*ÁFã¥ê�äPÞhì¨�1»`âHå]çÌêLæFà]ç + æKÞ%ìPådìLß�Ý¥æKß�å,Á (`âQÞ%Þhé à ã¥â(Wî�æKäLß�ÝWòQàèå]ì1é ö k § ��� p ° k ö���� p 4 k û���� p�� § ��� p GvmìLàèådé¥ß�å]ê�ä¨"¨Þhî�ê�ø!� ° �ýù ö k ����� p GgG "�354 ° k Ç���� p � k ° ��� p �Ê3å]òiÁKÞÝçÌï § èl"¨àxá@æFçHå�Á�(`âQÞ%Þhé�ã¥â�ë/àxì(WñWçèä�ådßhäPæKß6��à`éÌÞ:ÁFêÏ87 Ñ��1~b�è���������'���m���'�m�t���d�1�1��Ò ���|�'���'�1�!�����d~c�¨�����*���h�m�'��~b�è�b���:9d�L��~b���>�*�b�W�����w��¦h���!���1~h�����'���t~c����;=<1>���'���l~c�!�:?�@��1�¨���u�u~��>�!����¢���~c������~c�'���'���Í�������������������>�L�è�Ï8ACB ���_���ED�Ñ%;GFIH-�����b�'Ð�� �KJ:L�� M1N��

Page 92: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯ ÇÊuÝ¥Þ,ß%à]áyâ¥ã`ä�ådäLæFàxçHå�Á<ÁKàèå]é�æFç¥ßhìLÞ�ådêLÞ%ê|ß%àxç¥ê1æFé¥ÞhìPå]òLÁKñ;ë/àxì¨äLÝ¥Þ�ê1ñWçèä�ådßhäPæKß�á@à`é¥Þ­Á�ø>å]ç¥éµî�æ�ÁÂÁòQÞ�Þ­×]Þ%ç;áyàxì1Þ|ë/àxìmäLÝ¥Þ�ßhàxáyâQàxê1æKäPÞ¨áyàWé¥Þ­Áiù)ßhàxá@âHå]ìLÞhéÙäPà�äLÝHådäuà]ë:äLìLæFí]ìPå]á á@à`é¥Þ­ÁFêhï��*ÁFã¥ê�äPÞhìÞ1O`âHådç¥êLæKàxç á@ÞhäLÝ¥àWé éÌÞ%êLßhìLæKòJÞhé æKçQP:å5�JÞ%ì�ägñSR (`ãÌÝ¥á ø!� §x§ öèù�æKêUTFæKä1äVTKÞzÝ¥ÞWTFâÌë/ãXTmÝ¥Þ%ì1Þ�ê1æFç¥ßhÞäPÝÌÞ{ç�ã¥á�òQÞ%ìà]ëwæFçèäPÞhìPå]ßbäPæFçÌí@ë/Þ%ådäPã¥ì1Þ%êæFê�T ådìLíxÞdïZYuÝ¥Þ{Ý¥æFÞhìPå]ì1ß�Ý¥æFß%åT�äPìLå]æFçÌæFç¥í�î�æ T[T�ìLÞhé¥ã¥ßhÞ{äPÝÌÞß%à]áyâ¥ã`ä�ådäLæFàxçHå5T.TFàxå]éõòèñ § p ë/à�TFéõæKçµ(�î�æKäPß�Ý�òQàèå]ì1éµå]çÌé\� ° p ë/à�TFé�æFç;vmì1àèå]é¥ß%å]ê1ä"Þhî�êhï

NÿÞ|ß%àxá@âHå]ì1Þ¨äPÝÌÞ�ìLÞ%åTJì1ã¥ç¥ç¥æKç¥í�äLæFá@Þ¨à]ë�äLìPå]æKç¥æFçÌí{ê�ñ`çèäPå]ßhäLæFß�á@à`éÌÞ]TFê)ã¥ê1æFç¥í�äLÝ¥Þ�íxÞhç¥Þ%ìLåT�^æFªhÞ%é�Ý¥æKÞ%ìPådìLß�Ý¥æKß�åTQäPìPådæFç¥æKç¥í�á@ÞhäPÝÌà`é�å]çÌé�äLÝHådä�ã¥ê1æFç¥í�äLÝ¥Þ�òHå]ê1Þ]TKæFç¥Þ�á@ÞhäLÝ¥à`éõì1Þ%ê1âJÞhßhäPæ�_xÞWTKñõæKçY3å]òXTFÞÝç`ï � p ïlNóÞMé¥à@ç¥à]ä�â¥ì1à�_WæKé¥Þ#äLÝ¥ÞMòHå]ê1Þ]TFæKç¥Þ�äPìLå]æFçÌæFç¥í�äLæFá@Þ�ø/î�æYäPÝ¥àxã`äuäPÝ¥Þ#êLâQÞ%Þhé`^gã¥âHù�ë/à]ìvmì1àèå]é¥ß%å]ê1äM"Þhîba�òQÞ%ß%å]ã¥ê1Þ,æKä¨æFê|æKáyâÌìPå]ßbäPæFß%åT�äPàyäPìPådæFçµäLÝ¥Þ�ê1ñWçèä�ådßhäPæKß�á@à`é¥ÞWT3à]çýêLã¥ß�Ý�TFå]ìLíxÞß%à]ìLâ¥ã¥ê�ã¥ê1æFç¥í,ãÌç¥æFíxìLå]áU^gß�ådß�Ý¥æFç¥íÌïtð�ç¥Þ�ß�ådç;ê1Þ%Þ�ë/ìLà]á äPÝÌÞ�ìLÞ%ê1ãXTKäLêuæFç;(Wî�æYäPß�Ý�òQàèå]ìLéõäLÝHådäuäPÝÌÞÝ¥æKÞ%ìPådìLß�Ý¥æKß�åT:á@ÞhäPÝÌà`éµå]ß�Ý¥æFÞ1_xÞhêMåyß%à]ç¥êLæKé¥Þ%ìLå]òXTFÞ{êLâQÞ%Þhé�ã¥â�ï¨NóÞ�áyå�ñ�Þ1O`âQÞ%ßhä�äLÝ¥Þ�ê1âJÞhÞ%é`^�ã¥âæFç;vmì1àèå]é¥ß%å]ê1ä¨"Þhî�êæFêuíxì1Þ�ådäLÞ%ì�äPÝ¥å]ç�æKç�(Wî�æKäLß�ÝWòQàèå]ì1é�ï

Y3å]ê1o Nc3]ð + æKÞ%ìLå]ìLß�Ý¥æKß�åT Nc3 + æKÞ%ìLå]ìLß�Ý¥æKß�åT (`âQÞ%Þhé`^gãÌâ(�î�æKäPß�Ý�òQàèå]ì1é � pxp ö � 4vÍìLàèå]éÌß�å]ê�ä"¨Þhî�ê "d354 ° ¯ p G "d354

Y3å]òXTKÞÝçÌï�� p è-Y�ìPå]æKç¥æFç¥íUYuæKáyÞ�ë/à]ì(WñWç�äPåeO¶u·�¸u·gf 6 ¼gè¼�8�À�Á5�l¾�8¨ÁihÿÜm¾�jÂ�À:Ök�l¾�8 ØyÜZl�¼!$JÁd6ÚÀml�À�¾�8�À3¾+* Û Ü�8�À�¿

n�æ _WæFéÌÞ1^fådç¥é`^!�mà]çX��ã¥Þ%ì�æFê3é¥Þ%ê1æFíxç¥Þhé�ë/àxìwå]ç¥é�Þ1_]å5TFãHådäLÞ%é{ò�ñ#äPà]â¥æFßo^gé¥ÞhâJÞhç¥é¥Þ%çèätá@àWé¥Þ]TKêmø8Ywå�^òXTKÞ�pÌï ���ùbï:�màxá@âHå]ìLæKç¥í�äPÝÌÞ�äPìLæKíxìPådá á@à`éÌÞ]T�øgpÌï_öèù3î�æKäLÝ�äPÝ¥ÞuäPà]â¥æFßo^gé¥ÞhâJÞhç¥é¥Þ%çèälá@à`éÌÞ]T:øgpÌïqp § ù1aàxç¥Þ@ß�ådçÿêLÞhÞyäLÝHådäMäPÝ¥Þ@ç�ã¥á�òQÞ%ì#à]ëuàxâQÞ%ìLådäPæKàxç¥ê�æKçüäLÝ¥Þyò¥å]êLÞWTFæFçÌÞyá@ÞhäLÝ¥à`éÆî�æ[T T*æFçÌß%ìLÞ%å]êLÞhê�æKçå]òQàxãÌätägîÍà{à]ìLé¥ÞhìLêtà]ëJázådíxç¥æKäLã¥é¥Þ�Þ1_xÞhçyäPÝÌàxã¥íxÝ,äPÝÌÞuáyàWé¥Þ]TÌêLæFªhÞsr1ã¥ê1ä)æKç¥ß%ì1Þ�å]ê1Þ%êlòèñtp�uÙïvYuÝ¥æKêTFàxå]éþß�å]ç òQÞ;éÌÞ%ß%ì1Þ�å]ê1Þ%é æFç å]òQàxãÌä�àxç¥Þõà]ìLé¥Þhì@àdë|áyå]íxç¥æYäPã¥éÌÞÙòèñÈäPÝ¥Þ�íxÞhç¥Þ%ìLåTFæKª%Þhé ÝÌæFÞ%ìLå]ì!^ß�Ý¥æKß�åT�äPìLå]æFçÌæFç¥í¥ïÍvmãÌääPÝÌæFêß%àxá@â¥ãÌäPådäPæKàxçHåTGTKàèå]é�æFêê1äLæ[T T�Ý¥Þ�åw_�ñ�ÞW_xÞhçµë/àxìuäPÝÌÞ,(Wî�æYäPß�Ý�òJàxå]ìLé�ïn�æ _WæKé¥ÞMå]ç¥é�ß%àxçX��ã¥Þhì|ê�äPìPå�äPÞ%ídñ�æKç¥é¥æ�_`æKé¥ãHåT TKñ�î�æ[T T�ß%ãÌääPÝÌÞ{ßhàxáyâÌãÌä�ådäLæFàxç¥åTGTFàxå]é�æKçý(�î�æKäPß�ÝI^òQàèå]ìLéyé¥à�î�çÙäPà�å{áyå]çHå]íxÞ%å]òXTKÞ¨ê1ß�åTKÞ]ï-n�æ�_`æKé¥Þ¨å]ç¥ézßhàxçX��ã¥Þhìuå]ç¥éÙÝÌæFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFß�å5T äLìPå]æKç¥æFçÌí{ß%å]çòQÞ�å]â¥â,TFæFÞhé�äLàxíxÞhäLÝ¥Þ%ìäPàÙáyå]odÞ{äPÝÌÞ{äPìLå]æFçÌæFç¥í@à]ëtäPÝÌÞ{äPà]â¥æFßo^gé¥ÞhâJÞhç¥é¥Þ%çèä�á@àWé¥Þ]T:â¥ìLå]ßhäLæFß�å5T:ë/à]ìvmì1àèå]é¥ß%å]ê1ä"Þhî�ê%ïmðd_xÞhìPåT Txa,YuÝÌÞ�ç¥àxá@æFçHåTJêLâQÞ%Þhé�ã¥âõë/àxìÍäPàxâ¥æKß1^�é¥Þ%âQÞ%ç¥éÌÞ%çèäáyàWé¥Þ]TJæFêuådòJàxã`ä

Page 93: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯ p° pxp ë/à�TFéµë/à]ì¨äPÝÌÞ�(Wî�æKäLß�Ý�òJàèådìLéüå]ç¥é�æKê|á@àxìLÞy� pxpxp ë/àTFéµë/àxìäPÝ¥Þ�vmìLàèådé¥ß�å]ê�äM"¨Þbî�ê]a�æYëlòJà]äLÝé¥æ�_`æKé¥ÞMå]ç¥é;ß%à]çX��ã¥Þ%ìå]ç¥é;Ý¥æKÞ%ìPådìLß�Ý¥æKß�åT�äLìPå]æKç¥æFçÌí�å]ìLÞ�ã¥ê1Þ%é�ï

Ywå]ê1o vmå]êLÞWTFæFçÌÞ + æFÞhìPå]ì1ß�Ý¥æFß%åT n�æ _WæFé¥Þhé`^!�mà]çX��ã¥Þ%ì + ¬�nb� (`âQÞ%Þhé`^gã¥â(WN-v2n � k ö���� p5 � k § ��� p� ö���� p�� ° k ����� p Ï ° ��� p �v�" � k ¯ ��� p GgG û k �E��� p ö k ö���� p � k û���� p � � k p���� p ²

Y3å]òXTKÞbpÌï�����zl"¨à]áyæKçHåT�ê1âJÞhÞ%é�ã¥â;ë/à]ì�äPàxâ¥æKß�áyàWé¥ÞWTFêYuÝ¥ÞMäPìPådæFç¥æKç¥í,à]ëtå,äPà]â¥æFß�é¥ÞhâJÞhç¥é¥Þhç�ä|áyàWé¥ÞWT�î�æKäLÝ¥àxãÌä¨å]çèñõê1âJÞhÞ%é`^�ã¥âµä�ådo]Þ%ê¨åU_xÞ%ì�ñ�TFàxçÌí

äPæKáyÞ�ø!��ö p �2{)Î|^gÝ¥à]ã¥ìLêPùwÞW_xÞhç@ë/à]ìl(Wî�æKäLß�Ý�òJàèådìLé@å]ç¥é,æYätæFê*æKáyâÌìPå]ßbäPæFß%åTèë/àxìtvmì1àèå]é¥ß%å]ê1ät"¨Þhî�êhï+ à�îÍÞW_]Þ%ì]a�æYäÙç¥ÞhÞ%é¥ê�àxç,TKñ p ï�ûþå]çÌé~}`ïqp��2{lÎ�^ + àxãÌìLêõìLÞhêLâQÞ%ßbäPæ _]Þ]TYñ äPàÈäLìPå]æKç¥æFç¥íóäPÝ¥ÞýäLàxâ¥æFßá@à`é¥ÞWTFê�æFçnäPÝÌÞ�ßhàxìLâQàxìPåóå]òQà�_]Þ]ïkYuÝ¥Þ�ìLÞ%åT�ìLã¥ç¥çÌæFç¥íüäPæFá@Þ�êLâQÞ%Þhé`^gã¥â ë/àxìy(Wî�æKäLß�ÝWòQàèå]ì1ésæKêá@àxìLÞ�äLÝHå]çõägîmàyàxìLéÌÞ%ìLê�à]ë3áyå]íxç¥æYäPã¥é¥Þ|òHå]êLÞhéµàxç�ã¥çÌæFíxìLå]át^�ß�å]ß�ÝÌæFç¥í¥ï

NÿÞ�é¥à#ç¥à]älì1Þ%âQàxì1äläLÝ¥Þ�òHå]êLÞWTFæKç¥Þ�äPìLå]æFç¥æKç¥í�äPæKáyÞÍë/àxìlvmìLàxå]é¥ß�ådê1äÍ"¨Þbî�êÍòQÞ%ß%å]ã¥êLÞã¥ç¥æKíxìPådát^ß�ådß�Ý¥æFç¥ínæKêÙç¥à]ä�â¥ìLå]ßhäLæFß%åT|Ý¥ÞhìLÞdï + à�îmÞ1_xÞhì;îÍÞÆß�å]çÇîÍÞüÞoO`âJÞhßhä�äPÝHå�äõäPÝ¥Þ�ì1Þ�åT�ê1âJÞhÞ%é`^�ã¥âæFç vmì1àèå]é¥ß%å]ê1ä@"Þhî�ê@æFê,íxì1Þ�ådäLÞ%ì,äPÝ¥å]çþäPÝHådä@æKçÈäPÝ¥Þ�(Wî�æYäPß�Ý�òJàxå]ìLé�ïþNóÞ�ìLàxã¥í]ÝXTKñÿÞ%ê1äLæFáyådäPÞäPÝÌÞÙäPìPådæFç¥æKç¥í�äLæFá@Þyà]ëã¥ê1æFç¥í�í]Þ%ç¥ÞhìPåTKæFª%ÞhéÈÝ¥æKÞ%ìPådìLß�Ý¥æKß�åT)äPìPådæFç¥æKç¥íýå]çÌéþé¥æ _WæFéÌÞ1^fådç¥é`^gßhàxçX��ã¥ÞhìæFçÌé¥æ _WæFéÌãHåT[TYñõòèñýã¥ê1æFç¥í�ådòJàxã`ä#û�u�àdëtäPÝ¥Þ,éHå�ä�åõå]ç¥é�ÞhçXT ådìLíxæKç¥ízäPÝÌÞ�äPæFá@Þ�òèñ�} p ë/à�TFé�ï�YuÝ¥ÞÞ%ê�äPæKázådäLÞ%éõäPæKáyÞ,ø>ç�ã¥á�òQÞ%ì1ê¨æKç¥êLæKé¥Þ�âHå]ì1Þ%çèäPÝÌÞ%êLÞhê�ù�æFê�êLÝ¥à�î�ç;æFçõäPÝÌÞMäPå]òXTKÞ�äPàWà¥ï

��ä;æFê�åTKêLàþîmà]ì1äPÝúäPàná@Þ%çèäPæKàxçÇäPÝHå�äõäPÝ¥ÞÆìLÞ%åT�ìLãÌç¥ç¥æFçÌínäLæFá@Þýà]ë�}`ï�pQ�2{lÎ|^gÝ¥àxãÌìLê;âJÞhìæKäLÞ%ìLådäPæKàxçüë/à]ì#äLÝ¥ÞyäLàxâ¥æFß@á@à`é¥ÞWTtî�æKäPÝQ� pxp äPàxâ¥æKß%ê#æFê���ã¥æKäLÞyë>å]ê�ä�å]çÌéÈæFê#àxçÿäLÝ¥ÞzêLå]áyÞ�TFÞ1_xÞWTå]êuäPÝ¥ådäà]ëwäLìPå]æKç¥æFç¥í�äLÝ¥Þ#ß%àxì1ìLÞ%ê1âJà]ç¥é¥æFçÌíyæKç�äLÞ%ì1âJà�TFådäPæKàxçzäLàxâ¥æFßMá@à`éÌÞ]TFê ��� ï�Ywå]ò,TFÞ�pÌï���}�êLÝ¥à�î�êé¥Þbä�å]æ T�ìLÞhêLãXTYäPê%ï

Y3å]êLo vmå]êLÞWTFæFçÌÞ + æFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFß�å5T n�æ�_WæFé¥Þ�ådç¥é��mà]çX��ã¥Þ%ì vÍà]äPÝ (`âJÞhÞ%é`^�ã¥â(WN-v2n ��öèû }`� ¯ ï�p p ï'û p k p���� p �v�" ^ ø ¯ ûxù ø!� pxp ù }`ï�p ^

YwådòXTFÞbpÌï���}`z���ã¥ç¥çÌæFç¥í,äPæKáyÞ,ø>æFç��2{lÎ�^ + àxãÌì�ùmë/àxì�äPà]â¥æFß�á@àWé¥Þ]TKê

�8�10 ����������1�J���l�!�!~b�_���1�,�h�õ£b� 21�v�:�d��;=;g;t�u~b�����'���L�l�'��£CNWL6� 2oLWL��.� B Ò ���h���!�l�d�1�Í�_���1�!~c���'�b����>3����_������~��!�_�h�¨�����!�����b��D����bD���~b�!�w�u~b�����'���L�����u�f�h�m�d~c�!�3�!���*����~c�'���'���u�>�]���L�¢��_���|�!���h���t�c�Ì�c���������������������.g��B ���_���ED�Ñ%;GFIH-�����b�'Ð�� �KJ:L�� M1NZ9%�d�:�������L~b�KD%�!�b����Ðb�b�

Page 94: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯ °��àWé¥ÞWT nb�da¥Nc3xð + æFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFß�å5T nb�Ú¬ + æFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFß�å5T (WâJÞhÞ%é`^�ã¥â(WN-v+n(�màxá@âJà]êLæKäLÞ ��û p § ï�û ��û

Y3å]òXTKÞbpÌï���p,z-Y�ìPå]æKç¥æFç¥íUYuæKáyÞ�ë/à]ìE�màxáyâQàxê1æKäPÞ���à`éÌÞ]T�æFç�(WN-v+n

¶u·�¸u·�� 6 ¼gè¼�8�À�Á5�l¾�8¨ÁihÿÜm¾�jÂ�À:Ö�hÈÜÍ»®5�¼�¾�À:8��s¼�*¥×��ÚÀ3¾�À:Ö��l¿�¼! �À:8�"Õ¼�À:Ö`Á�tÖ�$Q×�¼!$%�l¿yØyÖ��l¼�¾�¼1¾�&

��ë{äLÝ¥ÞýäPà]â¥æFß�á@à`éÌÞ]T|ß%å]çúê1äLæ[T[TòQÞýäPìPådæFç¥Þhé-ãÌêLæFçÌíþÞ%æKäLÝ¥Þ%ìõàdë{éÌæ _WæFé¥Þo^få]çÌé`^gßhàxçX��ã¥Þ%ì�ådç¥éíxÞhç¥Þ%ìLåTFæKª%Þ%éüÝ¥æKÞ%ìPådìLß�Ý¥æKß�åTtäPìLå]æFçÌæFç¥íXa�äLÝ¥Þzßhàxá@âJàxê1æKäLÞ,áyàWé¥Þ]Ttî�æYäPÝüòJà]äLÝóäLÝ¥Þ@äLàxâ¥æKßyådç¥éÿäPÝÌÞê1ñWçèä�ådßhäPæKßõß%àxçÌê1äPìLå]æFçèäLê,á�ã¥ê1ä�òJÞzäLìPå]æKç¥Þ%éþãÌêLæFçÌí�òJà]äLÝþà]ëuäPÝÌÞ%á;ïÆîÍÞÙäPìLå]æFçóäPÝ¥ÞõßhàxáyâQàxê1æKäPÞá@à`é¥ÞWT*ë/àxìbTFÞhêLêMäPÝHå]çQ� p �2{lÎ|^gÝ¥àxãÌìLê#âJÞhì{æYäPÞ%ìLådäPæKàxçÆæFçÿ(Wî�æKäLß�Ý�òJàèådìLé�ïzNóÞzß%å]çóäLìPå]æKç�äPÝ¥æKêá@à`é¥ÞWT3î�æYäPÝ¥àxã`ä�íxÞ%çÌÞ%ìPå5TFæFªhÞ%é�Ý¥æKÞ%ìLå]ìLß�Ý¥æKß�åT:äPìLå]æFçÌæFç¥íÙá@ÞhäLÝ¥àWé�æFç�åÙá�ãÌß�Ý�TKàxç¥íxÞhì|äPæKáyÞÙø!��û p�2{lÎ�^�Ý¥àxã¥ì1ê�ùÍò¥ã`ä�ß�ådç¥ç¥à]ä�äLìPå]æKç@äLÝ¥æFêÍáyàWé¥ÞWTQî�æYäPÝ¥àxã`ämé¥æ�_WæFé¥Þo^få]ç¥éI^gß%à]çX��ã¥Þ%ìÍÞW_xÞhç�æFçõ(�î�æKäPß�ÝI^òQàèå]ìLé�ï�YuÝ¥ÞhìLÞhë/à]ìLÞÙîÍÞÙàxçXTYñóê1Ý¥à�î äLÝ¥Þzíxå]æFçÿë/ì1àxá äPÝ¥ÞyíxÞ%çÌÞ%ìPå5TFæFªhÞ%éÈÝÌæFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFß�å5T)äLìPå]æKç¥æFç¥íá@ÞhäPÝÌà`é�æFç�Y3å]òXTKÞbpÌï �wpÌï

NÿÞ�åTFê1àzæFá@âXTKÞ%á@Þ%çèä�åyß%àxá@âJà]êLæKäLÞ{á@àWé¥Þ]T�àxç�� ° ��vmìLàxå]é¥ß�ådê1äM"Þhî�ê�éHå�ä�åzã¥ê1æFç¥ízòJà]äLÝêLâQÞ%Þhé`^gãÌâóá@ÞhäLÝ¥à`éÆådòJà�_xÞdï�YuÝ¥Þ,äPìLå]æFçÌæFç¥ízäLæFá@Þ�æKê�ìLàxã¥í]ÝXTKñ ° pxp �2{lÎ�^�Ý¥àxã¥ì1êMâJÞhì�æKäPÞhìPådäLæFàxçî�Ý¥æKß�Ý æFêt��ã¥æKäLÞ�TKàxç¥í¥ïÇvÍãÌäyäLÝ¥æFê@á@à`é¥ÞWTuæFê@æFá@â¥ìPådßhäPæKß�åTÍäPàóäLìPå]æKç î�æYäPÝ¥à]ãÌäzà]ã¥ìyê1âJÞhÞ%é`^�ã¥âá@ÞhäPÝÌà`é¥êhï

�������  �¡�¢ ¢ £�¤v¥¦ ÞW_]Þ%ìLåTJìLå]â¥æKé�äLìPå]æKç¥æFçÌí�áyÞbäPÝ¥àWé¥êtë/àxìtáyåeO`æFá�ã¥á Þ%çèäPì1àxâèñ�áyàWé¥ÞWTFêtÝHåw_xÞòQÞ%Þ%çyâ¥ìLÞhêLÞhç�äLÞ%é

æFç�äLÝ¥æFê�ß�ÝHådâÌäPÞhì%ï:�gç#âHå]ì�äPæKß%ãXTFå]ì]a�§|^gíxìLå]áDá@à`éÌÞ]TFê�å]ìLÞtäPìLå]æFçÌÞ%éMÝ¥æFÞhìPå]ì1ß�Ý¥æFß%åT[TYñ�ådç¥é#å]ê:ÞW0@ß%æKÞ%çèäå]ê@òHå]ß�o�^gà5�úáyàWé¥Þ]TKê]a)î�Ý¥àxêLÞ�äPìLå]æFçÌæFç¥í�äPæKáyÞõæKêdr1ã¥ê1äyTFæKç¥Þ�å]ì�æFçnäPÝ¥Þ;êLæKª%Þ;à]ë|äLìPå]æKç¥æFç¥í�é¥ådä�åÌï¨:O`âJÞhìLæFá@Þ%çèäPåT:ìLÞ%ê1ãXTKäLê|àxç ¦ î�æKäLß�Ý�òJàèådìLé�å]çÌéývmì1àèå]é¥ß%å]ê1ä�§¨Þhî�ê¨êLÝ¥à�îÕäPÝ¥ådä|ßhàxá@â¥ãÌä�å�äPæFà]çHåTTFàxå]é�å]çÌé�äPÝ¥Þ�ì1Þ�åT�äPìLå]æFçÌæFç¥íäPæFá@Þ)ìLÞ%éÌã¥ß%Þ�äLìLÞ%á@Þ%çÌé¥àxã¥êCTKñ#òèñ�Ý¥æKÞ%ìPådìLß�Ý¥æKß�åT�äPìLå]æFç¥æKç¥íáyÞbäPÝ¥àWé¥ê%ïYuÝ¥Þ¨êLâQÞ%Þ%éI^gã¥âÙàdë:åMë>ådßhäPà]ìÍà]ë�äPÞ%çÌêmÝHå]ê)òQÞ%Þ%çÙå]ß�Ý¥æFÞ1_xÞhéÙß%àxá@âHå]ì1Þ%é@äPà{äLÝ¥ÞòHå]êLÞWTFæKç¥Þ¨ãÌç¥æFíxìLå]áß�ådß�Ý¥æFç¥í@á@ÞhäPÝÌà`é�ï

ð|äPÝ¥ÞhìuáyàWé¥Þ]TKêmî�æKäLÝ�à�_]Þ%ìCT å]â¥âÌæFç¥í�ë/Þ%ådäPã¥ì1Þ%êWaHÞ]ï í¥ï aHê�ñWç�äPå]ßhäLæFß�á@à`éÌÞ]TFêWaÌß%å]çµå5TFêLà,òQÞ�òQÞ%ç¥Þo^

Page 95: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯ ûÉ¥äLÞ%éõòèñ�äPÝ¥Þ�ÝÌæFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFª�å�äPæFà]çyà]ë�ë/Þ�ådäLã¥ìLÞhêuå]ç¥ézäLÝ�ã¥ê�òQÞ¨äPìLå]æFçÌÞ%ézÞ1��ÞhßhäLæ _xÞWTKñyòèñyäLÝ¥Þ|íxÞhç¥Þ%ìLåT�^æFªhÞ%é�ÝÌæFÞ%ìLå]ìLß�ÝÌæFß�å5T�äLìPå]æKç¥æFçÌí¥ïKYuÝ¥ÞmäPæKáyÞ)à]ë¥äLìPå]æKç¥æFçÌíäLÝ¥Þmê�ñ`çèäPå]ßhäLæFß�á@à`éÌÞ]T`å]ç¥é�äLÝ¥ÞmßhàxáyâQàxê1æKäPÞá@à`é¥ÞWT�øiî�æKäLÝ,òJà]äLÝ�äPÝ¥ÞÍäPàxâ¥æKßuå]ç¥é,ê�ñWç�äPå]ßhäLæFßußhàxç¥ê1äLìPå]æKçèäPê�ù�ìLÞ%éÌã¥ß%Þhê)òèñ�áyàxì1ÞÍäLÝHå]ç,àxç¥Þuà]ìLé¥Þhìà]ë3ázådíxç¥æKäLã¥é¥Þ�å�ëiäPÞ%ì�ã¥ê1æFç¥í,äLÝ¥æFêuá@ÞhäLÝ¥à`é�ï

n�æ _WæFéÌÞ1^fådç¥é`^gßhàxçX��ã¥Þhì�ß%å]ç#òJÞlã¥ê1Þ%é�æKç�ådé¥é¥æKäLæFàxç�äLàäLÝ¥ÞlíxÞ%çÌÞ%ìPå5TFæFªhÞ%é#Ý¥æFÞhìPå]ì1ß�Ý¥æFß%åT]äLìPå]æKç¥æFç¥íá@ÞhäPÝÌà`éõæKç�ådç�ñzáyàWé¥ÞWT�î�æKäLÝÙäPàxâ¥æKß�ß%àxçÌê1äPìLå]æFçèäLê%ï�YuÝ¥ÞMß%àxá�ò¥æFçHå�äPæFà]çzà]ë�äPÝ¥ÞhêLÞ�ägîÍàyá@ÞhäLÝ¥à`éÌêáyå]o]Þ#æKäâQàxêLê1æFòXTKÞ#äLàyäPìLå]æFç�T ådìLíxÞ�äPà]â¥æFßo^gé¥ÞhâJÞhç¥é¥Þ%çèä|áyàWé¥Þ]TKêå]ç¥éµßhàxá@âJàxê1æKäLÞ#á@àWé¥Þ]TKê�î�ÝÌæFß�Ýà]äLÝ¥Þ%ì�î�æFêLÞ#å]ì1ÞMæFçèäPìLå]ßhäPå]òXTFÞ¨äPà,äPìLå]æFç�ï

��äMæFê�îÍàxì1äLÝÆáyÞhç�äLæFàxçÌæFç¥íõÝ¥ÞhìLÞ�äLÝHådä�äPÝÌÞ@ßhàxá@â¥ãÌä�å�äPæFà]çHåTmTFàèå]é�àdë)äLìPå]æKç¥æFçÌí���¨Dá@à`éÌÞ]TFêß�ådçsòQÞ;éÌæFê1äLìLæKò¥ãÌäPÞhé äLàóáyå]çèñnß%à]áyâ¥ã`äPÞ%ì1êyãÌêLæFçÌíüäLÝ¥Þ�æFé¥Þ%åüà]ë|é¥æ _WæKé¥Þ1^gå]ç¥é`^�ß%àxçX��ã¥Þhì%ïQYuÝ¥ÞêLâQÞ%Þhé`^gãÌâµæFê�å5TFá@àxê1ä|TKæFç¥Þ%å]ì�æKçÙäPÝ¥ÞMç�ã¥á�òQÞ%ì�à]ëwß%àxá@â¥ãÌäLÞ%ìLêhï

Page 96: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯ ö

© ª «�¬ ­\®°¯ ±

² ³ ¬ ´vµ ¶ ®°¬ ®(· ¸ ®¹·º­ » «¼· ½º¾ «¿½À® ³ ¸ ®¹ÁvÂ

�gç-äLÝ¥æFêzß�ÝHå]âÌäLÞ%ì]a¨îmÞÆÞ1O`âXTKàxìLÞýäLàxâ¥æKß�é¥Þ%âQÞ%ç¥éÌÞ%ç¥ßhæFÞ%ê;òQÞhägîÍÞ%Þ%ç-îmà]ìLé¥ê;å]ç¥éúé¥àWß%ãÌáyÞhç�äLêå]ç¥éüæFá@â¥ì1à�_]Þ�äPÝ¥Þ�âQÞ%ì�ë/àxìLáyå]ç¥ßhÞ@àdë+TFå]ç¥íxãHådíxÞ,áyàWé¥ÞWTFê�òèñÆÞ1O`âXTKàxæKäLæFç¥íÙäLàxâ¥æKß,é¥Þ%âQÞ%ç¥éÌÞ%ç¥ßhæFÞ%êhïÃóÞóßWTFã¥ê�äPÞ%ìõäLÝ¥ÞüäLìPå]æKç¥æFçÌí é¥ådä�ånæFçèäPàþäLàxâ¥æFßhê]a�ÞoOWäPìPådßhä;äPàxâ¥æKß1^�é¥Þ%âQÞ%ç¥éÌÞ%çèäýêLåTFæKÞ%çèäõë/Þ�ådäLã¥ìLÞhêë/ìLà]á Þ�å]ß�ÝúäPà]â¥æFßÆå]çÌéÚò¥ãÌæ[TFéúáyåeO`æFá�ãÌá Þhç�äLìLàxâèñ-á@à`é¥ÞWTFêzî�æYäPÝ-òJàdäPÝÇäPàxâÌæFßÆß%àxçÌê1äPìLå]æFçèäLêå]ç¥é ìLÞhíxãXTFå]ì�§�^gí]ìPå]á±ß%àxç¥ê�äPìLå]æFçèäPêhïÄYuÝ¥Þ;äPìLå]æFç¥æKç¥í�æFê1êLã¥ÞhêyÝ¥å�_]ÞµòQÞ%Þhçsê1äPådäPÞhésæKçÄ�mÝ¥å]âÌäPÞhìpÌïvÃóÞ�î�æ[T[TJâ¥ìLà�_WæFéÌÞ�Þ1O`âJÞhìLæKáyÞhç�äPåT�ì1Þ%êLã,TKäPêuî�æYäPÝ�é¥ÞhäPå]æ[TKÞ%é�å]ç¥åTKñWêLæKê�òHå]ê1Þ%é;àxç ¦ î�æKäLß�ÝWòQàèå]ì1éå]ç¥é vmì1àèå]é¥ß%å]ê1ä�§Þhî�êhïSÃóÞ�åTKêLà�ß%à]áyâHådìLÞÙäPÝÌÞ;áyåeO`æFá�ã¥á Þ%çèäPì1àxâèñnáyÞbäPÝ¥àWéÈî�æKäLÝ àdäPÝ¥Þhìå]â¥âÌìLàèå]ß�ÝÌÞ%êæFçõäPÝ¥ÞbTKæKäPÞhìPådäLã¥ìLÞdï

Å���� ÆKÇÉÈv¤�Ê�Ë�¡�Ì|È-ÍWÊyǧ�^�íxìPå]áÎTFå]ç¥íxã¥å]íxÞláyàWé¥ÞWTFê:äPìLÞ%ådä�îmàxì1é¥êwæKç�ê1Þ%çèäPÞhç¥ß%ÞhêÏr1ã¥ê1ä*å]ê*å]òÌê1äPìLå]ßhä3ê1ñWá�òQà�TKê�î�æYäPÝ¥àxã`ä

ß%à]ç¥êLæKé¥Þ%ì1æFç¥í�äPÝÌÞ%æFìtê1Þ%áyå]çèäPæKßuìLà�TKÞ%êtæFç�äLÝ¥Þ�T å]çÌíxãHå]íxÞ�ådç¥é,äPÝ¥ÞhæFìtê1ñWçèä�ådßhäPæKß�ìLà�TKÞ%êtæFç�ê1Þ%çèäPÞhç¥ß%Þhê%ïYuÝ¥Þ�êLâQÞ%Þhß�Ýÿì1Þ%ß%à]íxç¥æFªhÞ%ì�î�æYäPÝüåõìLÞ%í]ãXT å]ì�§�^gí]ìPå]á�áyàWé¥ÞWTwáyå�ñµç¥à]äMòQÞ�å]òXTKÞ�äPà�ß�Ý¥àWàxêLÞ,äPÝÌÞß%à]ìLìLÞhßhäîmà]ìLé�ë/ìLàxáôägîÍàyîÍàxì1é¥êî�æYäPÝ�ß]TKàxêLÞMâ¥ì1àxç�ã¥ç¥ßhæ ådäLæFàxç¥êå]çÌé�ê1æFá@æ[T ådìmß%àT[TFàWß�å�äPæFà]çHåTHë/ìLÞo^��ã¥Þ%çÌß%æFÞhê%ï-ÐHàxì3Þ1OÌå]á@âXTFÞ5a�Ñ Ò�ÓeÔiÕ2ÓÖØ×SÑ ÒÙIÚ�ÔiÕ�å�ëiäPÞ%ì�îmà]ìLé¥ê�Ñ8Û[ÜeÝ:Ü/Þ%Õ�ådìLÞméÌæ 0@ß%ãXTYä3äLà�ìLÞhß%àxí]ç¥æFªhÞæFç ¦ î�æYäPß�Ý�òJàxå]ìLé�òJÞhß�å]ã¥ê1Þ�äPÝÌÞhñ;å]ì1Þ�å]ßhàxã¥ê�äPæFß%åT[TYñÙê1æFá@æ[T ådìuå]ç¥é�ÝHåw_xÞ{äLÝ¥Þ�êLå]á@Þ#ì1Þ]TFådäPæ�_xÞ�ë/ìLÞo^��ã¥Þ%çÌß%æFÞhê]z+ß*ø8à`áIâ,ãåä8æ�ç2æ5ß�ù�å]ç¥é�ß*øèàIéØê,â,ãåä8æ�ç�æß�ù�òQà]äPÝ�ÞW�Wã¥åTKëÌï�ë�ë�ëxöÌï

ì¨ã¥áyå]ç¥êtòQÞ%çÌÞhÉ¥älë/ìLà]á äPÝÌÞê1Þ%áyå]çèäPæKß�å]ç¥é�ê1ñWçèä�å]ßbäPæKßEí�ç¥à�î�TKÞ%é¥íxÞ�æKç,ã¥ç¥é¥ÞhìLê1äPå]ç¥é¥æKç¥í#çHådäC^ã¥ìLåT%T å]çÌíxãHå]íxÞdï-��ë*âQÞ%àxâ,TFÞMÝ¥Þ�ådì�äLÝ¥ÞMâJàdäPÞ%çèäLæ åT TKñyß%àxçÌë/ãÌêPå]òXTKÞMãÌäLäLÞ%ìPådç¥ß%ÞhêQÑ8Û[ÜeÝ|Ü/Þ�Ò�ÓeÔ�î,ÒÙ`Ú�ÔiÕ

Page 97: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯�ïî�Ý¥Þhç;éÌæFêLßhã¥êLê1æFç¥í�ò¥ãÌñWæFç¥í�å{ß�å]ìWa`äPÝÌÞhñyázå�ñ�äPÞhç¥éÙäPà�ß�ÝÌà`àxê1Þ�ð1íèådê�ñ�æKç¥ê1äLÞ�å]éõà]ë�ð�íxãÌñWê�ñ,ê1æFç¥ßhÞäPÝÌÞyë/àxì1áyÞhì{àxçÌÞzæFê{ìLÞWTFÞW_då]çèä#äPàµäLÝ¥ÞyäLàxâ¥æKßyà]ë�éÌæFêLßhã¥êLê1æFàxçóî�Ý¥æ[TKÞ@äLÝ¥ÞòTFådäLäLÞ%ì#àxç¥ÞzæKê6TKÞ%ê1ê�êLà¥ï4|ßbäPãHå5T[TKñóäPÝ¥Þ�ì1Þ]T å�äPæ _]Þõë/ìLÞ]��ã¥Þhç¥ßhñ à]ë�ß*øèà,áIâ,ãåä8æ�ç�æ5ß�ù�æFê,òQàWàxê1äLÞ%éó��û�^�ë/à�TKéÿäPà\ë,ô�ë�ë § æFçnäPÝÌÞäPà]â¥æFßõÑ=ö]ÙIÚ5÷èÖIÒøÓøù�ÓúiÕÍæFç ¦ î�æYäPß�Ý�òQàèå]ìLé�î�Ý¥æ TFÞ�ß*øèà`é�ê,â,ãåä8æ�ç�æ5ß�ùmé¥ì1àxâ¥ê�ç¥Þ%å]ì�TYñzäPà@ª%ÞhìLà¥ï

�gç�íxÞ%ç¥ÞhìPåT=a`äLÝ¥Þ�ã¥ê1Þ�à]ë:îmàxì1é¥êuæFçzêLÞ%çèäLÞ%ç¥ßhÞ%êé¥Þ%âQÞ%ç¥éÌêà]çÙäPÝ¥Þ|äLàxâ¥æKß�à]ë:é¥æKêLß%ãÌêLêLæKàxç�ï�YuÝ¥æKêìLÞWT ådäLæFàxçÌêLÝ¥æKâ,ÝHå]ê)òJÞhÞ%ç@êLã¥ßhß%Þ%ê1ê1ë/ãXT TKñ@ã¥ê1Þ%éyäLàMé¥æFê1ß%Þ%ì1çyäLÝ¥ÞuäPàxâ¥æKß�à]ë�åMé¥àWß%ã¥á@Þ%çèä)æFç@æFç`ë/àxìLáyåe^äPæKàxç�ìLÞbäPì1æFÞW_dåTuøg�/�¨ùbïG�gç�T ådç¥íxãHå]í]Þ�áyàWé¥ÞWTFæFçÌíXa�å]çüå]ßhß%ã¥ìLådäPÞ�Þhê1äPæKázå�äPæFà]çýà]ëläPÝ¥Þ�â¥ì1àxòHå]òÌæ[TFæYägñà]ë:äPÝÌÞ%êLÞ�äLàxâ¥æKß�ìLÞWTFÞW_då]çèä�îÍàxì1é¥êuázå�ñyòJÞ�à]òÌä�å]æKç¥Þ%éy_`æFå�é¥ÞhäLÞ%ì1áyæKçHådäPæKàxçzàdë3ê1Þ%áyå]çèäPæKß�ß%àxçèäLÞ%çèäà]ë�äPÝ¥ÞMé¥àWß%ãÌáyÞhç�ä]a:û]üýÒ�ü[a¥òèñõäPàxâÌæFß�é¥ÞbäPÞhßhäPæKàxç�ï

Y3àµã¥ç¥é¥ÞhìLê1äPå]ç¥éÈäLÝ¥ÞzæKç,þHã¥Þhç¥ß%Þyà]ë�äPà]â¥æFßhê{àxçóîmàxì1éÿë/ìLÞW��ã¥Þ%ç¥ßhæFÞhê���ãHå]çèäPæYä�ådäLæ _xÞWTKñasTKÞhä{ã¥êTFàWà�í�ådäuå�ß%àxçÌß%ìLÞbäPÞ�ÞoO¥ådáyâXTKÞ¨ë/ì1àxá½äLÝ¥Þ ¦ î�æYäPß�Ý�òQàèå]ìLéõßhàxìLâÌã¥ê%ï-YuÝ¥Þ ¦ î�æKäPß�Ý�òQàèå]ì1éõß%àxì1â¥ã¥ê�æKêå¨Ý�ã¥áyå]ç�äLà|Ý�ã¥áyå]ç�äLÞ]TFÞhâ¥Ý¥àxçÌÞmêLâQÞ%Þhß�Ý,éHådäPå]òHå]ê1Þmàxç ï ë|å]ê1êLæFí]ç¥Þ%é�äLàxâ¥æKß%êwê1ã¥ß�Ý�å]ê�û�×Ù�ù�ÓÝg÷xÜeÖ,ÿÔ���ÜeúoÝ8Ô ÿ+ù��I÷èÛ�×�ù�ÓúVûuå]çÌé ÓÙIÝ�Ü��òÜö]÷èÛ[û�ÞbäPß]ï�¨lå]ß�Ý�äPàxâÌæFß�ßhàxçèä�å]æKç¥ê�êLÞW_]Þ%ìLåT:ÝWãÌç¥é¥ìLÞhé;äLà�êLÞW_]Þ%ìLåTäPÝÌàxã¥êPådç¥éõãÌäLäLÞ%ìLå]ç¥ß%Þhêuå]ç¥éÙäLÝ¥àxã¥êLå]ç¥é¥êÍäPà�äLÞ%ç¥ê�àdë�äPÝ¥à]ã¥êPå]çÌé¥êuà]ë�îÍàxìLéÌê%ï�YuÝ¥Þ|î�Ý¥àTFÞ|ßhàxìLâÌã¥êß%à]áyâ¥ì1æFê1Þ%ê3å]òJà]ãÌä�}]öë,aqëë�ëê1Þ%çèäPÞhç¥ß%Þhêlå]á@àxã¥çèäPæKç¥íäLà�å]òQàxãÌä:p¨á@æ[T TFæFà]ç|îmà]ìLé¥êhïv4Q_]à`ß%å]ò¥ãXTFå]ì1ñà]ë�å]òQàxãÌä�}�}`a�ë�ë�ë#îÍàxì1é¥êuæFêÍß�Ý¥àxêLÞhç;äLà�ß%à�_]Þ%ì�åT TQîÍàxìLéÌê�æFçzäLÝ¥Þ�äPìLå]æFçÌæFç¥í{å]ç¥éÙäLÞ%ê1ä�éHådä�å`ï-YuÝ¥Þë/ìLÞW��ã¥Þ%ç¥ßbñµàdë*áyå]çèñ�ß%àxçèäPÞhçèäC^gòQÞ�ådìLæFçÌí@îÍàxìLéÌê|æFç�åyê1âJÞhß%æYÉHß#äLàxâ¥æKßb_då]ì1æFÞhê¨ê1æFíxç¥æYÉHß�ådç�ä�TKñyë/ìLàxáäPÝ¥ådäæFç�äPÝ¥ÞMî�Ý¥à�TKÞ#ßhàxìLâÌã¥ê%ï2Y3å]òXTKÞ ° ï ��TFæKê1äLê�äLÝ¥Þ#ìLÞ]TFådäPæ�_xÞ�ë/ì1Þ]��ã¥Þ%çÌßhñ�à]ë*ê1àxáyÞ�îÍàxìLéÌê|æFç�äPÝÌÞäPà]â¥æFß Ñ ù1Û[ÜeÝ��I÷èÖIÒÏÕ�å]ç¥é;äPÝHådä|æFç�äPÝ¥Þ#î�Ý¥à�TKÞ ¦ î�æYäPß�Ý�òQàèå]ìLé�äPìPådæFç¥æKç¥í�ß%àxì1â¥ã¥ê%ïEYuÝ¥Þ#ë/àxìLá@Þ%ì�ø>æKç�mà�TKã¥áyç�}xùmæKê�ådä�TFÞ%å]ê1ä�à]ç¥ÞMàxìLé¥Þhì�à]ëwáyå]íxçÌæKäPãÌé¥Þ�íxì1Þ�ådäLÞ%ìuäPÝHådç�äLÝ¥ÞbT ådä1äPÞhì#ø>æFç��mà�TKã¥á@ç�pèùbï

4 ê1äLìPå]æKíxÝèäC^!ë/àxì1îmå]ìLé î�å�ñ àdë�ådé¥é¥æFçÌíÿäPÝ¥Þ�äPàxâ¥æKßµæKçÌë/àxìLáyådäLæFàxç æFçõTFå]ç¥íxã¥å]íxÞµá@àWé¥Þ]TKêyæKêäPà�ßWT å]ê1êLæKëiñ�äPÝ¥Þ�äLìPå]æKç¥æFçÌíÙéHådäPå;ådß%ß%à]ìLé¥æKç¥íõäPàÙäPÝÌÞ�äLàxâ¥æKß�å]ç¥éÆÞ%ê�äPæFáyådäLÞ,åÙäPàxâ¥æKß�êLâQÞ%ßhæKÉHß�§|^íxìLå]á áyàWé¥ÞWT��¥e1ø��Cã ��� ��������w����������� ��1ù�ë/à]ì#Þ%å]ß�ÝÿäLàxâ¥æFßtç�ë/ì1àxá äPÝ¥Þ@äPìLå]æFç¥æKç¥í�éHådäPå�à]ëÍäPÝ¥æKêäPà]â¥æFßdïzÎçÌë/àxì1äLã¥çHådäLÞ]TYñ�a:äPÝ¥ÞhìLÞ@Þ1O`æFê�äPê#êLÞW_]Þ%ì1ÞzéHådäPå;ê1âHå]ì1êLÞ%çÌÞ%êLê�â¥ìLàxò,TFÞ%á;ï��gç ¦ î�æYäPß�Ý�òJàxå]ìLéGaç¥à�äPàxâÌæFß%êMÝHåw_]Þzá@àxìLÞ,äPÝ¥å]çóà]ç¥Þ�ÝWãÌç¥é¥ìLÞhéÿäPÝÌàxã¥êPådç¥éóäLìPå]æKç¥æFç¥íõêLå]á@âXTFÞhêzøiîmà]ìLé¥êPùMî�Ý¥æKß�ÝóæKêæFçüäPÝ¥ÞyêPå]á@Þ@àxìLé¥Þhì�à]ë�ázå]í]ç¥æKäLã¥é¥Þyå]ê{äLÝ¥Þy_]à`ß%å]ò¥ãXTFå]ì1ñÆê1æFª%Þdï�YuÝÌÞÙÞ%ê�äPæFáyådäLÞyà]ëuå;äPì1æFíxìLå]áâ¥ì1àxòHå]ò¥æ TFæYägñ��Ìe1ø���ã ��� � ����� ��1ùuø/î�æYäPÝ ¯ äPì1æ[T[TKæFàxç#âHå]ìLå]á@ÞhäPÞhìLêPù3î�æ[T[T`òJÞ2_]Þ%ì�ñ�ã¥ç¥ìLÞWTFæFå]òXTFÞÍòHå]ê1Þ%éàxç@êLã¥ß�ÝÙå#ê1ázåT TÌäPìLå]æFçÌæFç¥íMêLÞbä�ï)ð|ë�ßhàxã¥ì1êLÞaWêLãÌß�ÝÙâ¥ìLà]òHå]ò¥æ TFæKägñ{Þ%ê�äPæKázådäLÞ�ß�å]çyòJÞ�æFçèäLÞ%ìLâQà�TFådäPÞhéî�æKäLÝ�àxì�òHådß í]Þ%éI^gà�þäLà�å]ç�à�_xÞ%ìLåT[T�äPì1æFíxìLå]á â¥ìLàxò¥å]ò¥æ[TKæKägñÿø>à]ì|äPÝ¥Þ�äLàxâ¥æKß1^géÌÞ%âQÞ%ç¥é¥ÞhçèäMò¥æFíxìLå]áâ¥ì1àxòHå]ò¥æ TFæYägñ¥ù)å]êuæFç���ñ]Þ%ìER­ð�ê1äLÞ%ç¥éÌàxì1ë�ø!� §]§ öèùmå]çÌé�Ð:TKàxìLæFå]çÉR��Íå]ìLà�î�êCí�ñóø/� §x§x§ ùbïtvmã`äuäPÝ¥æKêæFá@âXTKÞ%á@Þ%çèä�ådäLæFàxçÿæFê�ç¥à]ä@êLâ¥å]ß%Þ�ÞW0@ß%æKÞ%çèäzê1æFç¥ßhÞ�Þ�å]ß�ÝsäLàxâ¥æKßõá�ã¥ê1äyÝHåw_xÞ;æKäLê�à�î�çQT å]çÌíxãHå]íxÞ

Page 98: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯x¯Ãÿà]ìLé ÐHìLÞ]�zæFç��+TFàdäPÝ¥æKç¥í ÐHìLÞW�zæKç�î�ÝÌà�TFÞ6�màxì1â¥ã¥ê TKàxí,é¥æ���ÞhìLÞ%çÌß%Þ4�{�{�¨-4���4�§��2¨ ëÌï�ë�ë�ë ° û`� ¯ � �xï'û ï]¯]¯ ö]Þ1^�ëèû �]ï ° ûdöxö4-Y|Y|�/��¨ ëÌï�ë�ë�ë ° û`� ¯ � pÌï § ° ï � ° Þ1^�ëxö }Wïqëèû ¯ ö4-Y|Yð���§�¨�� ¦ ëÌï�ë�ë�ë]ö�ë�} ° � }`ï ï ö�pë�ë]Þ1^�ëèû �]ïqp�p ¯ û4�©¨ð�§ ëÌï�ë�ë�ëp�ë,��}`� ï ï ¯ § ° } ¯ Þ1^�ëxö �]ï�û ¯ ��ûv+4E��«bPK¨ ¦,¦ ëÌï�ë�ë�ëp�ë,��}`� }`ï_ö�p,� ° p]Þ1^�ëxö }Wïqëèû ¯�ïv+4�«b¨���� ëÌï�ë�ë�ë]ö�ë�} ° � �xï�ëèû�}]û ï Þ1^�ëèû �]ï ï û ï öv2P�ð�Î ¦ ¨ ëÌï�ë�ë�ë]ö�ë�} ° � �xï�ëèû�}]û ï Þ1^�ëèû �]ï ï û ï öv2P�ð�Î ¦ ¨ ¦ ëÌï�ë�ë�ë § ë�pxö,� �xï�ëèû�}]û ï Þ1^�ëèû �]ï § pp ïvuðMð�Y ¦ ëÌï�ë�ë�ë § ë�pxö,� �xï § ï pxû ï Þ1^�ëèû �]ï'öxöë ïv+4� ! "� ëÌï�ë�ë�ëp�ë,��}`� pÌï § ° ï � ° Þ1^�ëxö �]ï ¯x¯ ° ïvuðMð�Y ¦ ëÌï�ë�ë�ë § ë�pxö,� �xï § ï pxû ï Þ1^�ëèû �]ï'öxö�}]ö

Y3å]òXTKÞ ° ï���z ¦ Þ%çÌêLæKäLæ _]ÞMîÍàxì1é¥êë/à]ì�äPàxâ¥æKß�ðV�2P�ð�Y�ìd¨ ¦ ñ

á@à`é¥ÞWT!ï�gç¥ê1äLÞ�å]é�à]ë�ã¥êLæKç¥í�Þ%æYäPÝ¥Þhì�äPÝ¥ÞMæFçèäLÞ%ìLâQà�TFådäPæKàxçzàxì�äLÝ¥ÞMòHå]ß í�^gà5��áyÞbäPÝ¥àWéGaÌîÍÞMò¥ã¥æ TFé�å,ázå�OI^

æFá�ã¥á�Þhç�äLìLàxâèñ á@à`é¥ÞWT�äPàüß�å]â`äPã¥ì1Þ;äLÝ¥ÞõäPàxâ¥æKß�é¥Þ%âQÞ%ç¥éÌÞ%ç¥ßhæFÞ%êhïk�gç à]ã¥ì�áyÞbäPÝ¥àWéGamãÌç¥æFíxìLå]áë/ìLÞW��ã¥Þ%ç¥ßhæFÞhê�æFçóå�ê1âJÞhß%æKÉ¥ßyäPà]â¥æFßUç#å]ì1Þ@äLìLÞ�å�äPÞ%éÈå]êyÝ�Ü��Ø÷xù$#!×Iû���û1ÖØ×Iû1Ö�ÝtêPå5TFæFÞhçèä#ë/Þ%ådäPãÌìLÞ%êWaØr1ã¥ê�äå]ê�à�_xÞhìPåT T|§�^�íxìPå]á ë/ìLÞW�WãÌÞ%ç¥ßhæFÞ%êyå]ì1Þ�Ý/Ü��Ø÷xù$#�÷èÖØ×Iû���û1ÖØ×Iû1Ö�ÝÍêPåTKæFÞ%çèä�ë/Þ%ådäPãÌìLÞ%êhïSY3àxâÌæFßõé¥ÞhâJÞhç`^é¥Þhç�ä{á@à`é¥ÞWTFê%�:ø���ã ��� ��&�����w����������� �����ç1ù�å]ìLÞ�ßhàxç¥ê1äLìLã¥ßbäPÞhéÿæFç�î�Ý¥æKß�ÝüäLÝ¥Þ�â¥ìLà]òHå]ò¥æ TFæKägñ�à]ëmåîÍàxìLé'��mé¥Þ%âQÞ%ç¥éÌê,ç¥à]ä�à]çXTKñÆàxçóäPÝ¥Þø§|^ �ÙâÌìLÞ%ßhÞ%é¥æKç¥íµîÍàxìLéÌê]a(��� ��������w�����)����� ��Va*ò¥ãÌä,åTFê1ààxçÈäLÝ¥ÞzäPà]â¥æFß�ç{àdëuäPÝ¥ÞõÝ¥æKê1äLàxì1ñ]ï�YuÝ¥ÞÙáyåeO`æFá�ã¥á Þhç�äLìLàxâèñÿáyÞbäPÝ¥àWéÈæFê�ã¥êLÞhénäLàýêLÞWTFÞhßhä,äPÝÌÞð1ê1áyàWà]äPÝÌÞ%ê1ä�ñ�ê1ä�å�äPæFê�äPæKß�åTJáyàWé¥Þ]TJë/ìLàxáôäLÝ¥Þ%ê1Þ{á@àWé¥Þ]TKê%ï

Å���* +-,/.10]Ê�ÍWÈvÍwÇ32 4�Ê5.�ÍwÌ 6879.:7�Ç�Ë37�Ç�Ì;7Y3àzàxòÌä�ådæFç�äPÝ¥Þ#äPàxâ¥æKßMêLÞ%çÌêLæKäLæ _]Þ{ë/Þ�å�äPã¥ì1Þ%ê]aQîmÞ#ÉHìLê�ä�ßWT å]ê1êLæKëiñõäLÝ¥ÞMäPìPådæFç¥æKç¥íyé¥ådä�å�òèñ�äLàxâ¥æFß

å]ç¥éóë/àxì{Þ%å]ß�ÝÈäPà]â¥æFß@Þ1OWäPìLå]ßhä{îmà]ìLé¥ê�î�ÝÌàxêLÞzë/ì1Þ]��ã¥Þhç¥ß%æKÞ%ê�î�æYäPÝ¥æKçóäPÝÌÞyäPà]â¥æFß@é¥ÞW_WæFådäPÞyêLæFí]ç¥æKë ^æFß%å]çèäVTYñþë/ìLàxá äLÝ¥Þ%æKìyà�_xÞhìPåT T¨éÌæFê1äLìLæKò¥ãÌäPæKàxç�ïk��àxò¥ãÌê1äzäLàxâ¥æKß�é¥ÞbäPÞhßhäPæKàxçÇåTKíxàxì1æKäPÝÌáyê,ã¥ê1Þ%éÇæKçæFç`ë/àxìLáyådäPæKàxç;ìLÞhäLìLæKÞW_dåTwß%å]çÆòJÞ�å]â¥âXTKæFÞ%é�äPàÙäPÝÌÞ,ß]TFãÌê1äPÞhìLæKç¥íõà]ëläPìLå]æFç¥æKç¥ízé¥ådä�åõå]çÌéÆäLàxâ¥æKß�å]ê/^êLæKíxç¥á@Þ%çèäuë/àxì�äLÝ¥Þ�äPÞ%ê�äéHådä�å`ï

Page 99: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

¯ §f¨·gÔ�·1¹ ØyÜZl�¼!$°hþ¿/�(<=<̼?>b$%�:*¥¼�Ü;

ÃÿÞ�ßhàxç¥ê�äPìLãÌßhäuäPà]â¥æFß�éÌÞ%âQÞ%ç¥é¥Þhçèä�TFå]ç¥íxã¥å]íxÞ|á@àWé¥Þ]TKêÍë/àxìÍòJà]äLÝ ¦ î�æKäLß�Ý�òJàèådìLé�å]ç¥éA@mì1àèå]é`^ß�ådê1ä�§¨Þbî�ê@øB@2§|ùbïGYuÝÌÞ ¦ î�æKäLß�ÝWòQàèå]ì1éÆß%àxì1â¥ã¥ê�ÝHå]ê�òQÞ%ÞhçÆæFçèäPì1à`é¥ãÌß%Þ%é�æKç ¦ Þ%ßbäPæKàxç ° ï��xï�ì¨Þ%ì1ÞîÍÞzò¥ì1æFÞWþÌñÆæFçèäPì1à`é¥ãÌß%Þ�äPÝ¥ÞC@mìLàxå]é¥ß�ådê1ä�§¨Þhî�ê�ß%àxì1â¥ã¥ê%ïøYuÝÌÞD@mì1àèå]é¥ß%å]ê1ä�§¨Þbî�ê�ß%à]ìLâ¥ã¥ê{ß%àxçI^êLæKê1äLê#àdëmç¥Þbî�ê{éÌæFêLâ¥ådäPß�Ý¥Þhêyø>ê1äLàxìLæKÞ%êPù�òÌìLàèå]éÌß�å]ê�ä{æKç � §x§ ° ^ � §x§ öÌï�YuÝ¥Þ,äLìPå]æKç¥æFç¥íõê1Þhä#ß%à]ç�äPå]æFçÌêå]òQàxãÌäò��}xû`a�ë�ë�ë;ê1äPà]ìLæFÞhê�å]á@àxã¥çèäLæFç¥í�äPà�ådòJàxã`äÉ��p�ë;áyæ T[TKæFàxçýîÍàxìLéÌê�ø>æKç¥ß]TKã¥é¥æFçÌí;äLÝ¥ÞÙêLâQÞ%ßhæ åTû1ÖØ×E#�Ü/Þ�#xÔ�û1Ö�Ý�û1Ö.ù û�äLà�í]Þhç ùbï ÃÿÞ;äPì1Þ�ådäyÞ�å]ß�Ýsß%àxç�_xÞhìLê1æFàxç ê1æFé¥Þ�æFç ¦ î�æKäLß�Ý�òJàèådìLé àxì@ê1äLàxì1ñ æKç@mì1àèå]é¥ß%å]ê1ä�§¨Þbî�êå]êå]ç�æFç¥é¥æ�_WæFé¥ãHå5T�é¥àWß%ã¥á@Þ%çèäuî�Ý¥æKß�Ý�æKê�äPÝ¥ÞMòHådêLæFß�í]ìPå]ç�ãXTKÞ�ë/àxì�äPàxâÌæFß�ßWTFã¥ê/^äPÞhìLæKç¥í¥ïEÐHàxì�Þ�å]ß�Ý�é¥àWß%ãÌáyÞhç�ä]aQîÍÞ�ßhìLÞ�å�äPÞ�å�äPÞhìLá ë/ìLÞW�WãÌÞ%ç¥ßbñX3�æFç�_xÞhìLêLÞ�é¥àWß%ãÌáyÞhç�ä¨ë/ìLÞW�WãÌÞ%ç¥ßbñøgY�ÐK^��/n�Ðtù�_xÞhßhäLàxìzà]ë�åT[T�îÍàxìLéÌêzæFçnäPÝÌÞ�_]à`ß%å]ò¥ãXTFå]ì1ñ Þ1O`ßWTFã¥é¥æKç¥íüê1äPà]âsîmà]ìLé¥ê � amî�Ý¥Þ%ì1ÞµäPÝÌÞY�Ðm^ �/n�ÐÈã¥ç¥æFí]ìPå]á½ë/ìLÞ]��ã¥Þhç¥ßhñGF��:ë/àxì�äLÝ¥Þ�îmàxì1é/���æKêué¥ÞhÉHçÌÞ%éýådê

F��IH ßwø�� ù:��TFàxíKJJMLON

ø ° ï ��ùæFç�î�ÝÌæFß�Ý J å]ç¥é JMLON ådìLÞ�äPÝÌÞ�äPà]äPåTÌç�ã¥á�òQÞ%ìwà]ë�éÌà`ßhã¥áyÞhçèäPêlå]ç¥é�äLÝ¥Þuç�ã¥á�òQÞ%ìtà]ëQé¥àWß%ãÌáyÞhç�äLêß%à]ç�äPå]æFçÌæFç¥íD��*ìLÞ%ê1âJÞhßhäLæ _xÞWTKñ]ï�YuÝ¥Þ,ë>å]ßbäPàxì�TKàxíQPP�R N òQà`àxê�äPê|äLÝ¥Þ�ë/ìLÞW��ã¥Þ%ç¥ßbñÆà]ëläPàxâÌæFß�ê1âJÞhß%æYÉHßîÍàxìLé¥ê�î�Ý¥æ TFÞ�TKÞ%êLê1Þ%ç;äPÝ¥Þ�îÍÞ%æFí]Ý�ä�ë/àxì�äLÝ¥àxê1ÞMîÍàxì1é¥ê|ådâ¥âJÞ%å]ìLæKç¥í,æFç�á@àxê1ä�àdë3äLÝ¥Þ�äPàxâ¥æKß%êhï

P�Þhä%STHUF��$�]��������F�VÙòQÞ¨äLÝ¥ÞdY�ÐK^��/n�Ð�_]Þ%ßbäPàxì�àdë�äPÝ¥Þ¨é¥àWß%ã¥á@Þ%çèämî�ÝÌÞ%ìLÞXW æFêläPÝ¥ÞE_xàWß�å]òI^ãXTFå]ì1ñ@êLæ�Y%Þ|å]ç¥éGZ òQÞ|äLÝ¥Þ�êLæKáyæ T å]ìv_]Þ%ßbäPàxìmë/à]ìÍäPÝÌÞ|ß%ÞhçèäPìLà]æFé�ïvÃóÞ|äPÝÌÞ%çõé¥ÞbÉHç¥Þ�äPÝÌÞ|êLá@àWà]äPÝ¥Þhéß%à]êLæFçÌÞ#éÌæFê1äPå]ç¥ßhÞMë/àT[TFà�î�æKç¥íUÐ:TKàxìLæFå]çøR[�ÍådìLà�î�ê�íèñóø!�]\^\^\èù�å]ê

J ø�S_��Z�ù`H°�;a S �bZú¬dcfehg Nji � F��=kdcfehl Nji � ê���kdc �ø�mnS mok9c�ùv�Wø�m%Zpmok9c�ù ø�q¥ï }]ùî�Ý¥ÞhìLÞÄã ã,�mã[ã�é¥Þ%çÌà]äPÞhêzäPÝ¥Þ_r � ç¥àxì1á ë/àxì@äLÝ¥Þµâ¥å]ìPå]á@ÞhäLÞ%ì@å]ç¥éscyæFêyåóê1ázå5T[TuâQàxêLæYäPæ _]Þ�ì1Þ�åTç�ã¥á�òQÞ%ì � TFÞ%ê1êuäPÝHå]ç��xï

ÃÿÞlã¥ê1Þ)äLÝ¥Þtë/à�T[TKà�î�æFç¥í�ê�ä�å]çÌéHå]ìLéutd^gá@Þ�å]çÌê�ß]TKã¥ê1äLÞ%ìLæKç¥í�áyÞbäPÝ¥àWé�äPàß]TFå]êLê1æKëiñ�ßhàxç�_xÞhìLêPå�äPæFà]ç¥êæFçèäLà@éÌæ �JÞ%ìLÞhçèääLàxâ¥æKß%ê%ï

vxwy{z{|�}�~���� ���G��������������w����~]�O|�}��y��� ��}�~b}���w��I~����n�n�ÞbäPÞ%ì1áyæKç¥Þ�å�êLÞhä#à]ë�tôß%ÞhçèäPìLà]æFé¥ê#å]ßhß%àxì1é¥æFç¥í�äPà�â¥ì1Þ1^gå]êLê1æFíxç¥ÞhéóäLàxâ¥æFßUTFå]òQÞ]TFê�àdë

� ����B���9�������X ¡��¢�£]¤X��¥{¢;�B¦?���$¥§¥©¨b£�ª��� «��£¬�I�$�­�b�)�) «�B®¬¯°���_�B¦²±o¢$£��� °ªnª?�$£³��¦²£³���)®b ¡ª­®9�) «¯°¯,9´¦` °µ$£��$��¦��9]¤o�B®�¦��B�$�� °ª(ª²¯°¢��B�B  ?´¦²��¶·�¸I¹ Lbº¼»½ «£X�$¨b�)¦!@��´¦��B °±�¦²£³����¶

Page 100: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\�ëÞ%å]ß�Ý�éÌà`ßhã¥áyÞhçèä�ïP�Þhä!¾ � ø�S5�iù|òJÞ�äLÝ¥Þ,æFçÌæKäPæFåT:ß]TFå]êLê�ë/àxì¨äPÝ¥Þ,é¥àWß%ãÌáyÞhç�ä9S¿����ÀoH��^� }|�����I� J a�å]çÌéê1Þhä

Z �Á H Â��à ħÅ�Æ°Ç N X�È ÁS¿�)É�Ê^Ë`ÌÍHÏÎ^�o}��]Ð�Ð�Ð���Ñ�ô

Ò�Ó ¦OÔ;Õ×Ö�Ø�Ù ò�Ê^ÚEË�ÛGa Ö�Ù=ÜAÕ Ó Õ�Ö�Õ ÚT Ø T�Ý§Þ Ö�Ü Ë¿Ú´Þ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö Þ¿Ú´Ë Ü Û Ü Ë Õ _ Ü ÛáÉ�Ë�Ê^à Ö�Ù§Ü ï ëàCÚEÓ�Ý�ÚT T�âAÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö ÊEã Õ�Ø Þ"ÊEÉ Ö�Ù§Ü�Ø Ê^Ó�_ Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þ]a Ô;Ù§Õ T ÜMÕ Ó1@%Ë�ÊäÚEÛ Ø ÚEÞ Ö § Ü�Ô Þ]aÕ Ó Õ�Ö�Õ ÚT Ö Ê^ã Õ�ØGÖ Ú ß Þ�ÚEË Ü ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û òäâ Ö�Ù§Ü ò�Ê Ö�Ö Ê^àU^�Ý=ã Ù§Õ�Ü Ë�ÚEË Ø�Ù§Õ�Ø ÚT Ø T�Ý§Þ Ö�Ü Ë Õ Ó ßÚT ß Ê^Ë Õ�Ö�Ù àCÞ½ã§Ë�Ê�_ Õ Û Ü Û�òäâ�ÐsT�Ê^Ë Õ ÚEÓøR[�½ÚEË�Ê Ô Þ�íäâ:å?Î�\^\^\äæ�ç� ~���|b�=~b}�z��è�I~]�O���E�^b4éÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Ú Ø�Ù Û=Ê Ø Ý§à Ü Ó ÖÍÖ Ê Õ�Ö ÞMÓ Ü ÚEË Ü Þ Ö¿Ø³Ü Ó Ö Ë�Ê Õ ÛêÚ Ø³Ø Ê^Ë�Û Õ Ó ß3Ö Ê Ø Ê^Þ Õ Ó Ü Û Õ Þ!^Ö ÚEÓ Ø³Ü çP Ü�Ö ¾9ë�å�S¿��æmò ܬÖ�Ù§Ü Ó Ü�ÔìØ³Ü Ó Ö Ë�Ê Õ ÛAÉ�ÊEË�S5����À�HÏÎ^� }��]Ð�Ð�Ð�� J � Ô;Ù§Ü Ë Ü

¾ ë å�S¿��ænH-ÚEË ßîíà Õ ÓÁ È� J å�S¿�­��Z ë

��Á æoô§�Ê Ö�Ü9Ö�Ù Ú Ö J å�S¿����Z ë ��Á æ(Hðï Õ É&Z Á Õ Þ Ü à5ã Ö âEç^½ñ Ü³Ø ÚT Ø ÝXTjÚ Ö�Ü"Ö�٧ܬØ�Ü Ó Ö Ë�Ê Õ Û§Þ�ò�Ú´Þ Ü ÛAÊ^Ó Ö�Ù§Ü Ó Ü$ÔðØ T�Ý§Þ Ö�Ü Ë Õ Ó ß ÊEÉ�Û Õ ÚT�Ê ß Ý Ü Þ�ç

Z ëÁ H Â��à ħòbÆ«Ç N X×È ÁS¿��É�ÊEË`ÌÍHÏÎ^� }��]Ð�Ð�Ð���Ñ�ô

ñ Ü ã Ü Ú Ö;Ö�٧ܬÕ�Ö�Ü Ë�Ú Ö�Õ Ê^Ó�Þ Ö�Ü ã§Þ�Ý§Ó Ö�Õ T Ö�Ù§Ü¬Ø³Ü Ó Ö Ë�Ê Õ Û§ÞéÚEË Ü ð²Þ Ö ÚdòXT Ü ñ5ó³ç

ö ï ÊEÉ ï ë Õ Ó Õ�Ö�Õ ÚT Ø T�Ý§Þ Ö�Ü Ë�Þ9ÚEË Ü Êxò Ö Ú Õ Ó Ü Û_É�Ê^Ë Ö�Ù=Üt¦OÔ;Õ�Ö�Ø�Ù ò�ÊäÚ´Ë�Û�ç"ô9Ó,T�â�p�u Ø Ê^Ó�_ Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^ÓÞ Õ Û Ü Þ�Ê^Ý Ö ÊEÉØ}�}5ë�ëéÚ´Ë Ü ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü ÛMÛ Õ×õIÜ Ë Ü Ó Ö�Ö Ê^ã Õ�Ø ÞöÉ�Ë�ÊEà Ö�Ù§Ü�Õ Ë Õ Ó Õ×Ö�Õ Ú5T^Ê^Ó Ü Þ�Ú´É Ö�Ü Ë�Ë Ü ^ Ø T�Ý§Þ Ö�Ü Ë Õ Ó ß çÐ�Ê^Ë Ö�Ù§Ü @%Ë�Ê^ÚEÛ Ø Ú´Þ Ö § Ü$Ô Þ]a)Î�ëë Ø T�Ý=Þ Ö�Ü Ë�Þ;ÚEË Ü9ß^Ü Ó Ü Ë�Ú Ö�Ü ÛAÚEÓ=Û/Údò�Ê^Ý Ö }ë�u÷ÊEÉ�Þ Ö Ê^Ë Õ�Ü Þ Ø�Ù ÚEÓ ß^ÜÖ ÊEã Õ�Ø Þ;Ú´É Ö�Ü Ë Ö�Ù§Ü Ë Ü ^ Ø T�Ý§Þ Ö�Ü Ë Õ Ó ß çféø�ù�ø�ù úüû"ýÿþ�ý��²ýK$.*��������Z'/ú�Zl�/$ þ�ý��"<�� *�� �%ý�� �����9<

Ã Ü Û Ü Þ Õ�ß ÓxÚ!Ó§Ê^Ó`^­Þ Õ Ó ß T Ü$Ö Ê^Ó Ô Ê^Ë�ÛxhÚEÞ�Ú Ö Ê^ã Õ�Ø ^­Ë Ü T�Ú Ö�Ü Û Ô Ê^Ë�Û Õ É Õ×Ö Þ½Ë Ü T�Ú Ö�Õ _ Ü É�Ë Ü�� Ý Ü Ó Ø âß�e�å�9æ Õ Ó Ö Ê^ã Õ�Ø ç!Û Õ�õ�Ü Ë�Þ�Þ Õ�ß Ó Õ���Ø Ú´Ó Ö T�â É�Ë�ÊEà Õ×Ö ÞuË Ü T�Ú Ö�Õ _ Ü É�Ë Ü�� Ý Ü Ó Ø â ß�å"æ Õ Ó'ÚT[T Ö Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ß

� ;j¥�¢(����ª?¨b±�¦²£³�����ä�$¥´���$�b ¡ª�� �ö ¡�{ª?¯°���B¦²�§���`¢�£b�$�B®b¦��{ª?¯°¨���B¦²�!� �#"�9�¨��{�B®�¦��� %$E¦��B¦�£�ª?¦)�$¥^ª²���B «£b¦ö�b °���¢$£�ª?¦�� ¡��£b���öµ��B¦�¢��B¦��I�B®�¢$£"¢½��®b�B¦��®��$¯¡�'&�($¦²��¤��B±o¢�¯°¯*),+b «�����]¦���£b�$����) «��ª­®é�B�-�.�#"X9b¨�����B °¯°¯O���­¢�¤��� «£X�B®�¦(�$�� «µ� «£�¢$¯�.�$¶

Page 101: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\=Î

Û�Ú Ö Ú,aG÷gügû]ü�ÿã J å=ß�e�å�9æ�ã ã ß�å�9æ�æ�ã]H0////

ß�e�å9æ�Ð�T�Ê ß ß�e?å9æß�å�9æ ////132 e

Ô;Ù§Ü Ë Ü J Õ Þ Ö�Ù§Ü Òx^�Û Õ _ Ü Ë ß^Ü Ó Ø³Ü Ú´Ó§Û 2 Õ Þ�Ú Ö�Ù Ë Ü Þ Ù ÊT�Û�ç54¿Ò�Ó ¦OÔ;Õ×Ö�Ø�Ù ò�Ê^ÚEË�ÛGa Ô%Ü�� Ó§Û76Eq98E\�Û Õ�õ�Ü Ë!^Ü Ó Ö`Ö ÊEã Õ�Ø Þ Ü Ó§Þ Õ�Ö�Õ _ ÜoÔ Ê^Ë�Û§Þéå�q�ë�uÏÊ´É Ö�Ù§Ü _^Ê Ø Ú]ò§Ý,TjÚE˲â§æ�Ú´Ó§Û/Î 8´q^qi} Ö Ê^ã Õ�Ø ^ Ô Ê^Ë�Û Ø Ê^à�ò Õ Ó�Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þå8ç��� ã�Ú Õ Ë�Þ�æ$ç�¨`Ú Ø�Ù3Ö Ê^ã Õ�Ø!Ù ÚEÞd}p=ÎuÞ Ü Ó§Þ Õ×Ö�Õ _ ÜuÔ Ê^Ë�Û=Þ"Ê^Ó3Úw_ Ü Ë�Ú ß^Ü aIÚEÓ§Û Ü Ú Ø�Ù_Ö ÊEã Õ�Ø Þ Ü Ó§Þ Õ×Ö�Õ _ ÜÔ Ê^Ë�Ûõò Ü T�Ê^Ó ß Þ Ö ÊDÎEç:6 Ö Ê^ã Õ�Ø Þ%ÊEÓxÚw_ Ü Ë�Ú ß^Ü åÚEÓ§Û;6uà�ÚeO Õ àMݧà�æ$ç�Ò�ÓG@%Ë�ÊäÚ´Û Ø ÚEÞ Ö § Ü�Ô Þ]a§\98�u ÊEÉÔ Ê^Ë�Û§Þ5å#8E\^\<6E\DÊ^Ý Ö ÊEÉÍö�pë�p�}^æ Õ Ó Ö�Ù=Ü _^Ê Ø Ú]ò§Ý,TjÚE˲â3ÚEË Ü�Ö ÊEã Õ�Ø Þ Ü Ó§Þ Õ�Ö�Õ _ ÜMÔ Ê^Ë�Û§Þ³ç�¨nÚ Ø�Ù�Ö Ê^ã Õ�ØÙ ÚEÞuÚ]òfÊ^Ý Ö }`a:8ë�ë Ö Ê^ã Õ�Ø ^­Þ Ü Ó§Þ Õ×Ö�Õ _ ÜÍÔ Ê^Ë�Û§Þ�ÊEÓüÚw_ Ü Ë�Ú ß^Ü ÚEÓ§Û Ü Ú Ø�Ù:Ô Ê^Ë�Û§Þ�ò Ü T�Ê^Ó ß Þ Ö Ê=8 Ö Ê^ã`^Õ�Ø Þ"Ê^Ó1Úw_ Ü Ë�Ú ß^Ü å Ô;Õ×Ö�Ù_Ö�Ù§Ü àCÚeO Õ àMݧàKÓ�ݧà�ò Ü Ë|ò Ü�Õ Ó ß Î 8^æ$ç�Y Ù=Ü Ë Ü Ú´Ë Ü }´q^\�}E\98 Ö Ê^ã Õ�Ø ^ Ô Ê^Ë�ÛØ ÊEà�ò Õ Ó§Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þ Ö Ê Ö ÚTBçféø�ù�ø?> @A����BDC�FE:*��F�G����'É*�û"ý�H I ú�Zl�!$JH �-�9ý��

Ã Ü Ý§Þ Ü!Ö�Ù§Ü T�Ê^Ó ß Ë�ÚEÓ ß^Ü!Ù§Õ Þ Ö Ê^˲âxX���wô]ôwô������ �� Ö ÊCÚEÞ�Þ Õ�ß Ó_Ú Ö Ê^ã Õ�Ø ç���Hcç�åX���wô]ôwô������ ��²æÖ ÊAÚ Ö�Ü Þ Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü çtY Ù§Ü Þ�Ý,0 سÕ�Ü Ó Ö Þ Ö Ú Ö�Õ Þ Ö�Õ�Ø ÊEÉ Ö�Ù§Ü¿Ù§Õ Þ Ö Ê^˲â Õ Þ Ö�Ù Ý§Þ Ö�Ù§ÜÍÖ Ë Õ ãXT ÜLK å#M=��æ"HN ��� �������� PO³��ç��RQ=a{ÚEÓ§Û Ô½Ü Þ Ü�Ö

��å����ã X���wôwôwô������ ���æTS ��å��!ã ��� �������� PO]�Cç���æ1ô å�q§çqp^æôXÉ Ø Ê^ݧË�Þ Ü Ó=Ê ÖnÜ _ Ü Ë�â Ô Ê^Ë�Û Õ Ó Ö�Ù§Ü _^Ê Ø Údò§ÝXTjÚ´Ë�â Ô;Õ T[T Ù Úw_ Ü Þ Ö Ë�ÊEÓ ß Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ø³Ü Ê^Ó Ö�Ù§Ü;Ö Ê^ã Õ�Ø ç¨(Þ Ö�Õ àCÚ Ö�Õ Ó ß ÚÍÞ Ü ã§ÚEË�Ú Ö�Ü¬Ø Ê^Ó§Û Õ�Ö�Õ Ê^Ó�ÚT{�f�2Þ½É�ÊEË Ü Ú Ø�Ù N ��� �������� PO]��ç��UQ)É�Ë�Ú ß à Ü Ó Ö Þ Ö�Ù§Ü9Ö Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ßÛ�Ú Ö ÚGÚEÓ§Û à�Ú]â_Ë Ü Þ�ÝXT Ö!Õ Ó1ã�ÊOÊ^Ë Ü Þ Ö�Õ à�Ú Ö�Ü Þ"É�ÊEË Ö�Ù§Ü Þ Ü¿Ô Ê^Ë�Û§Þ³çÍÒ�Ó:ÚEÛ§Û Õ�Ö�Õ Ê^Ó�ÚT=a Ö Ê^ã Õ�Ø Ë Ü T�Ú Ö�Ü ÛÔ Ê^Ë�Û§Þ%à�Ú]â¿Ó§Ê Ö ò Ü Þ Ü�Ü Ó Õ Ó Ü _ Ü Ë²â Ô Ê^Ë�ÛI^ Ø ÊEÓ Ö�Ü O Ö N ��� �������� POVQ�çsà Ü�Ö�Ù§Ü Ë Ü É�ÊEË Ü Þ Ü³Ü í�Ú�à5ÊOÛ Ü TÔ;Ù§Õ�Ø�Ù a Õ ÓAÚEÛ§Û Õ�Ö�Õ Ê^Ó Ö Ê Ö Ê^ã Õ�Ø ^ Õ Ó§Û Ü ã Ü Ó=Û Ü Ó Ö §�^ ß Ë�ÚEà Ø Ê^Ó=Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ]a

 e N��å����ã ��� �������� PO]�Cç���æ��öå��� PO]����� �����ç���æ8H W N ��� PO������ �������UQ

W N çFX5á�À#YIÀ#YÏà[Ziá�ç!á<Q � å�q§ç«qäæ

Âe N ^ LON Z.\��å����ã ��� �������� PO]�Cç���æ��öå��� PO]����� �����ç���æ8H W N ��� ��$����UQ

W N çFX5á�À#YIÀ#YÏà[Ziá�ç!á<Q � å�q§ç*8Eæ

Âe N ^ LON Z.\�^ LON Z]\��å����ã ��� �������� PO]�Cç���æ��öå��� PO]����� �����ç���æ8H W N ��]Q

W N çFX5á�À#YIÀ#YÏà[Ziá�ç!á<Q � å�q§ç'ö^æ^`_u¦`ª­®��³�³�¦ba<c ¹ �dfe �)®�¦²��¦Tg!c� °����®b¦(£]¨b±�hE¦²�)�$¥=�I�$�­�b�I °£"�b�]ª²¨b±�¦²£³�ji�¶

Page 102: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\�}à ܳÜ�Ö Þ Ö Ê^ã Õ�Ø ^­Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö ��ÓúxÒ÷èÖØÓÛ Ø ÊEÓ§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ

ÂLON Zd\�^ LON Z \

�öå���ã ��� �������� PO³��ç��æ���å��� �������� PO³��ç���æ H W N ç��­����RQW N çFXáäÀkY�ÀkYØà[Ziá�ç!á<Q ô å�q§ç ï æ

§éÊ Ö�ÜéÖ�Ù Ú Ö½Ö�Ù§Ü Þ Ü àCÚEË ßEÕ Ó�ÚT�ã=Ë�Êxò�Údò Õ T Õ�Ö�Õ�Ü Þ`ÚEË Ü àMÝ Ø�Ù àCÊ^Ë Ü Ë Ü T Õ Ú]òXT×â Ü Þ Ö�Õ àCÚ Ö�Ü ÛCÉ�Ë�Ê^à Ø Ê^Ý=Ó Ö ÞW N ÐlQ§ÊEÉ Ö�Ù§ÜoØ Ê^Ë�Ë Ü Þ�ãfÊ^Ó§Û Õ Ó ß9Ü _ Ü Ó Ö ÞnÊxò§Þ Ü ËC_ Ü Û Õ Ó Ö�Ù§ÜoØ Ê^Ë�ã§Ý§Þ Ö�Ù ÚEÓ Ö�Ù§Ü%Ø Ê^Ó§Û Õ�Ö�Õ Ê^Ó�ÚTOã§Ë�Êxò�Ú]ò Õ T�^Õ�Ö�Õ�Ü Þ Õ Ó1åq§ç�päæ$çvÐ{ÊEË Ü O=ÚEà5ãXT Ü a=ÊEÓXT�âò}�u÷ÊEÉ�q5^ Ö Ý§ãXT Ü Þ9å���� PO]����� �������B��ç��æ Õ Ó Ö�Ù=Ü�¦OÔ;Õ�Ö�Ø�Ù òfÊäÚEË�ÛÖ�Ü Þ Ö Û�Ú Ö Ú'Ê Ø�Ø Ý§Ë�Þ Õ Ó Ö�Ù§Ü3Ö Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ß Û�Ú Ö Ú=ç ìéÊ Ô½Ü _ Ü Ë]a"É�Ê^ËÙö�p�u Ê´É Ö�Ù§Ü3Ö�Ü Þ Ö Û�Ú Ö Ú,a ܳÕ×Ö�Ù§Ü Ëå��� PO]����� ��������æ�Ê^Ë!åèç��­�����æ Ö Ý§Ë�Ó§ÞéÊEÝ ÖoÖ Ê�ò Ü Þ Ü³Ü Ó Õ Ó Ö�Ù§Ü9Ö Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ß Þ Ü$Ö ç

méÓ§Ë Ü T Õ Ú]òXT Ü àCÚEË ß^Õ Ó�Ú5Tnã=Ë�Êxò�Údò Õ T Õ�Ö�Õ�Ü ÞWaEû]üýÒ�ü[a Ö�Ù Ê^Þ Ü ò§ÚEÞ Ü ÛêÊEÓüÊ^Ó Ü Ê^Ë Ö�Ô Ê Êxò=Þ Ü Ë!_´Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þ]aàCÚ�âµò Ü¿Ø Ê^àCã,T Ü�Ö�Ü T×â�T Ü É Ö Ê^Ý Ö ÊEÉ Ö�Ù§Ü àCÊOÛ Ü Tkn Þ"Ë Ü�� Ý Õ Ë Ü à Ü Ó Ö Þ³ç¿Ò�Ó�ÚEÛ§Û Õ�Ö�Õ Ê^Ó Ö Ê�T Ü Úw_ Õ Ó ß Ê^Ý ÖÞ�ÊEà ÜxØ Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ]a Ö�Ù=Ü Ë Ü T�Ú Ö�Õ _ Ü É�Ë Ü�� Ý Ü Ó Ø â Ü Þ Ö�Õ à�Ú Ö�Ü ÞÍÊEÉ Ö�Ù=Ü àCÚEË ß^Õ Ó�Ú5T½ã§Ë�Êxò�Ú]ò Õ T Õ×Ö�Õ�Ü Þ!Ê^ÓÖ�Ù=Ü Ë Õ�ß^ÙäÖ�Ù ÚEÓ§Û/Þ Õ Û Ü Þ�ÊEÉ Ü�� Ý�Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þ�åq§ç q�æ ^$åq=ç ï æ%àCÚ]â�ò Ü Ë Ü ãXTjÚ Ø³Ü Û;òäâ Ö�Ù§Ü�Õ Ë Ø Ê^Ë�Ë Ü Þ�ãfÊ^Ó§Û Õ Ó ß 9Ê�ÊOÛ`^�Y�Ý§Ë Õ Ó ß å� 9Ê�ÊOÛGa%Î]\98päæ Ü Þ Ö�Õ àCÚ Ö�Ü Þ³ç Ð Õ Ó�Ú5T[T�âa&Þ Õ Ó Ø�Ü Ê^ݧËÍã§Ë Õ àCÚEË�â Õ Ó Ö�Ü Ë Ü Þ Ö¿Õ Þ Õ Ó Ö�Ù=ÜØ ÊEÓ§Û Õ�Ö�Õ Ê^Ó§ÚT�à5Ê�Û Ü T=��å����ã ��� �������� PO]�Cç���æ1a Ü àCã Õ Ë Õ�Ø ÚT T�â5Êxò§Þ Ü Ë!_ Ü Û_Ë Ü T�Ú Ö�Õ _ Ü É�Ë Ü�� Ý Ü Ó Ø�Õ�Ü Þpo��åèç���æ1ao��å���� PO]��ç���æ�ÚEÓ§Ûqo��å���� �������� PO�æCàCÚ�â ò Ü Þ�Ý¥ò=Þ Ö�Õ×Ö Ý Ö�Ü ÛèÉ�Ê^Ë Ö�Ù§Ü à5Ê�Û Ü T�^�ò�ÚEÞ Ü Ûsã§Ë�Êxò�Ú]ò Õ T Õ×Ö�Õ�Ü Þ��åèç���æ1a^�öå��� PO]�Cç���æ�ÚEÓ§Û¿��å���� �������� PO�æ%Ë Ü Þ�ã Ü�Ø�Ö�Õ _ Ü T�â Õ Ó Ü�� Ý�Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þuåq=ç«q�æ ^$å�q§ç ï æ$çP Õ Ó Ü ÚEË Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ%Ê´É Ö�Ù§Ü É�ÊEË�à Û Ü Þ Ø Ë Õ ò Ü Û Õ Ó1åq§ç q�æ�^�åq§ç_öäæ�Û Ür� Ó Ü ÚuÉÚEà Õ T×âÍÊEÉI�f�2ÞVÔ½Ú´Ó§ÛÔ½Ü1Ø�Ù Ê�ÊEÞ Ü_Ö�Ù§Ü àCÊOÛ Ü T Õ Ó Ö�Ù§Õ ÞCÉÚEà Õ T×â Ô;Ù§Õ�Ø�Ù-Ù ÚEÞ Ö�Ù=Ü3Ù§Õ�ßEÙ§Ü Þ ÖxÜ Ó Ö Ë�Ê^ãäâ�a Ø Ê^Ë�Ë Ü Þ�ãfÊ^Ó§Û Õ Ó ß� Ý�ÚT Õ�Ö Ú Ö�Õ _ Ü T×â Ö Ê Ö�Ù§Ü T Ü Ú´Þ Ö ÚEÛ§Û Õ×Ö�Õ Ê^Ó�ÚTIÚEÞ�Þ�ݧàCã Ö�Õ ÊEÓ§ÞoÊ^Ó�åÊ^Ë;àCÚeO Õ àCÚTIÞ�àCÊOÊ Ö�Ù Ó Ü Þ�Þ�Ê´É�æ Ö�Ù=Üà5Ê�Û Ü T�çbséÞ Ü O�ãXT�Ú Õ Ó Ü Û Õ Ó[t Ù ÚEã Ö�Ü Ë�}`a Ö�Ù§Üvu ¨dà5ÊOÛ Ü T Ù ÚEÞ;ÚEÓ Üxw ãfÊ^Ó Ü Ó Ö�Õ Ú5TIÉ�Ê^Ë�à�a Ô;Õ×Ö�Ù Ê^Ó Üã�ÚEË�ÚEà Ü�Ö�Ü Ë-y Ø Ê^Ë�Ë Ü Þ�ãfÊ^Ó§Û Õ Ó ß5Ö Ê Ü Ú Ø�Ù T Õ Ó Ü ÚEË Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö ãXTjÚ Ø³Ü ÛGÊ^Ó Ö�Ù=Ü à5ÊOÛ Ü T=z

��å����ã ��� �������� PO³��ç���æ(H yjz Æ LON XLON Ð.y�z Æ LON Zd\�^ LON XL�N Z]\!^ L�N Ð.y Æ LON Z \1^ L�N Z]\!^ L�N XLON Z.\1^ LON Z]\�^ LON Ð.y Æ_e N ^ LON Xe N ^ LON{ å��� ��$����� PO]��ç���æ � å�q§ç:6^æÔ;Ù§Ü Ë Ü { å��� ��$����� PO]��ç���æ Õ Þ(Ú9Þ�Ý Õ�Ö Ú]òXT Ü Ó§Ê^Ë�àCÚT Õ Y]Ú Ö�Õ ÊEÓ Ø ÊEÓ§Þ Ö ÚEÓ Ö çvY Ù§Ü�� Ë�Þ Ö`Ö�Ù Ë Ü³Ü Ó�ݧà Ü Ë�Ú Ö ÊEËÖ�Ü Ë�à5Þ Ø ÊEË�Ë Ü Þ�ãfÊ^Ó§Û Ö Ê1Þ Ö ÚEÓ=Û�ÚEË�Û�§|^ ß Ë�ÚEà Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö ÞWa Ô;Ù=Õ T Ü5Ö�Ù§Ü É�ÊEÝ§Ë Ö�Ù Ê^Ó ÜDÕ ÞÍÚ Ö Ê^ã Õ�Ø ^Ý§Ó Õ�ß Ë�Ú´à ã�ÚEË�ÚEà Ü�Ö�Ü ËoÛ Ü�Ö�Ü Ë�à Õ Ó Ü Û�òäâ Ô ÊEË�Û`^�É�Ë Ü�� Ý Ü Ó Ø³Õ�Ü Þ Õ ÓGã�ÚEË Ö�Õ�Ø ÝXT�ÚEË Ö ÊEã Õ�Ø Þ³çféø�ù�øgf ú�Zl��|~}-<�<��F�G�B ý����������§û"ý ú5ýö<P�����P�§ýj��E��A|)ý

Y�Ê1Ý=Þ Ü Ú Ö Ê^ã Õ�Ø ^�Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö àCÊOÛ Ü T(É�Ê^ËuË Ü Þ Ø ÊEË Õ Ó ß a(Ú Ö ÊEã Õ�Ø àMÝ§Þ Ö ò Ü ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö Ê Ö�Ü Þ ÖÝ Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü ÞGÚEÝ Ö Ê^àCÚ Ö�Õ�Ø ÚT T�â^ç Y Ô Ê Õ Þ�Þ�Ý Ü ÞDÚEË Õ Þ Ü_Ô;Ù§Ü ÓèÝ§Þ Õ Ó ß Ú Ö Ê^ã Õ�Ø ^�Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö P u É�ÊEË

Page 103: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\�pÞ�ã ܳÜ�Ø�Ù Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ×Ö�Õ ÊEÓ�ç-Ð Õ Ë�Þ Ö a=Þ Õ Ó Ø�Ü"Ö�Ù§Ü Ú Ø$Ö Ý�Ú5T�Þ�ãfÊ�í Ü Ó Ô Ê^Ë�Û§Þ!åÊ^ËoË Ü É Ü Ë Ü Ó Ø³Ü9Ö Ë�ÚEÓ§Þ Ø Ë Õ ã Ö�Õ Ê^Ó§Þ�æÚEË Ü Ó=Ê Ö Úw_EÚ Õ TjÚdòXT Ü É�Ê^Ë Ö Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö a Ö Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö àMÝ§Þ Ö ò Ü ò�ÚEÞ Ü Û�ÊEÓCË Ü³Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^ÓË Ü Þ�ÝXT Ö Þ�ç�Ã Ü Þ Ö Ý§Û=â Ö�Ù§Ü9Õ à5ã�Ú Ø$Ö ÊEÉ�Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Ó Ü Ë�Ë�Ê^Ë�ÞoÊEÓ Ö�Ù§Õ Þ%ã§Ë�Ê Ø³Ü Þ�Þ³ç ¦�Ü�Ø Ê^Ó§Û.a Ö�Ù§Ü"Ö Ê^ã Õ�ØÊEÉ�Ú!Û§Ê Ø Ý§à Ü Ó Ö àCÚ�â Ø�Ù Ú´Ó ß^Ü ÚEÞ Ö�Ù§Ü Û§Ê Ø Ý§à Ü Ó Ö ã§Ë�Ê ß Ë Ü Þ�Þ Ü Þ�ç�à Ü"Üxw Ú´à Õ Ó Ü�Ô;Ù=Ü�Ö�Ù=Ü Ë;Ú Ö Ê^ã Õ�ØÞ Ù Ê^ÝXT�ÛÇò Ü ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö ÊáÚEÓ Ü Ó Ö�Õ Ë Ü_Ö�Ü Þ ÖGØ Ê^Ó�_ Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^ÓUÊ^Ë Ü Ú Ø�Ù Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü ç Ò­É Ö�Ù§Ü3Ö Ê^ã Õ�ØÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö;Õ ÞoÊ^ÓAÝ Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü T Ü _ Ü Txa Õ×ÖoØ ÚEÓ;ò Ü ò§ÚEÞ Ü Û/Ê^Ó

å Õ æ Ö�Ù Ú Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü Ê^Ó,T�â�aå Õ�Õ æ Ö�Ù Ú Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü ÚEÓ§Û/ÚMÉ Ü�Ô ã=Ë Ü³Ø�Ü Û Õ Ó ß Ý Ö�Ö�Ü Ë�Ú´Ó Ø³Ü Þ]afÊ^Ëå Õ�Õ�Õ æ Ö�Ù Ú Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü afÚMÉ Ü�Ô ã=Ë Ü³Ø�Ü Û Õ Ó ß ÚEÓ§ÛGÉ�Ê�T[T�Ê Ô;Õ Ó ß Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü Þ�ç

Y Ù§Ü Ë Ü Þ�ÝXT Ö Þ Ô;Õ T T�ò Ü ã=Ë Ü Þ Ü Ó Ö�Ü Û Õ Ó ¦OܳØ�Ö�Õ Ê^ÓAq§ç�p=çq}�çY�Ê1Û Ü�Ö�Ü�Ø�ÖÍÖ Ê^ã Õ�Ø ÞMÚEÝ Ö Ê^àCÚ Ö�Õ�Ø ÚT T�âa Ö�Ù§Ü�ԽܳÕ�ß^ÙäÖ�Ü ÛSY�Ðm^­Ò/n�Ð~_ ܳØ�Ö Ê^Ë�Þ�ò�Ú´Þ Ü Û'ÊEÓ'Ë Ü Ú5T Ù â�^

ãfÊ Ö�Ù§Ü Þ Ü ÞA�XÊEÉ Ö�Ù§Ü!Ö�Ü Þ Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü ÞMå Õ Ó=Þ Ö�Ü ÚEÛ_Ê´É Ö Ë�Ý Ö�Ù æ�ÚEË Ü!ß^Ü Ó Ü Ë�Ú Ö�Ü Û_É�Ê^Ë Ü Ú Ø�Ù Û=Ê Ø Ý§à Ü Ó ÖÊ^Ë Ü Ú Ø�Ù Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü ç-Y Ù=Ü�Ø T�Ê^Þ Ü Þ Ö½Ø�Ü Ó Ö Ë�Ê Õ Û Õ Þ Ø�Ù Ê^Þ Ü ÓCÉ�Ê^Ë Ü Ú Ø�Ù Û§Ê Ø Ý§à Ü Ó Ö Ê^Ë Ü Ú Ø�Ù Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�ÜÚ Ø�Ø Ê^Ë�Û Õ Ó ßMÖ Ê Ö�Ù§Ü9Ø Ê^Þ Õ Ó Ü Þ Õ à Õ TjÚ´Ë Õ�Ö â�ò Ü$Ö�Ô%Ü�Ü Ó�_ ܳØ$Ö Ê^Ë�Þ�Ê´É Ö�Ù§Ü"Ö�Ü Þ Ö Û�Ú Ö ÚÍÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü9Ø³Ü Ó Ö Ë�Ê Õ Û§Þ�ç

Å�� �  ��ºÍWÈvÌG�[� Êt£�¤�Ë � 7�v¡10WÈb�u Ê^Þ Ö Ê´É Ö�٧ܿÜrw ã Ü Ë Õ à Ü Ó Ö Þ¬ÚEË Ü ò�ÚEÞ Ü Û:ÊEÓ Ö�Ù§Üy¦OÔ;Õ�Ö�Ø�Ù ò�ÊäÚ´Ë�Û Ö ÚEÞCí{ç�Ã Ü Ý§Þ Ü Î<��Îwë�ë Ø Ê^ÓP�

� Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þ¬ÚEà5Ê^Ý§Ó Ö�Õ Ó ß�Ö Ê�}�ç×ÎÍà ÕU�R��Õ Ê^Ó Ô ÊEË�Û§Þ Ö Ê Ö Ë�Ú Õ Ó Ö�Ù§Ü7� ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü àCÊOÛ Ü�� ç� Ù§Ü Ú Ø Ê^ݧÞF�Ö�Õ�Ø àCÊOÛ Ü�� Þ9Ý§Þ Ü Û:É�Ê^Ë¬Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Ó�ÚEË Ü Þ Ö Ú Ö�Ü � Ø�� Ý§Þ Ö�Ü Ë Ü Û Ø Ë�Ê^Þ�Þ�� Ô Ê^Ë�Û Ö Ë Õ ã Ù ÊEÓ Ü ì u=u Þ Ô;Õ�Ö�ÙÎ�}D ¬ÚEݧÞ�Þ Õ ÚEÓ1à Õ�wOÖ Ý§Ë Ü Ê^Ý Ö ã§Ý Ö Û Ü Ó§Þ Õ�Ö�Õ�Ü Þ�� Ö Ë�Ú Õ Ó Ü Û Ô;Õ�Ö�Ù�u Ð���{��m{-Ú Ø Ê^Ý§Þ Ö�Õ�Ø É Ü Ú Ö Ý=Ë Ü ÞéÉ�Ë�Ê^àÚ]òfÊ^Ý Ö öë Ù Ê^ݧË�ÞÍÊEÉ�Þ�ã ܳܳØ�Ù Û�Ú Ö Ú=ç�� Ù=ÜDÖ�Ü Þ Ö Þ Ü$Ö å8à ¦ \ ï Û Ü � � Ö�Ü Þ Ö Þ Ü$Ö æ Ù Ú´Þ¿Ú ��Õ�Ö�Ö���Ü Ê � Ü Ë} Ù Ê^ݧË�Þ9ÊEɽÞ�ã ܳܳØ�Ù:Õ Ó Ö�Ù§Ü É�Ê^Ë�à ÊEÉ�Î�\ Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þ Ø Ê^Ó Ö Ú Õ Ó Õ Ó ß Ú]òfÊ^Ý Ö }�q�ë�ëDÝ Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü ÞÚEà5Ê^Ý§Ó Ö�Õ Ó ßMÖ ÊGÎ 6��që�ëë Ô Ê^Ë�Û§Þ³ç

Ð�Ê^Ë Ü � Ü Ë²â Ö�Ü Þ Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü ��Ú ��Õ Þ Ö ÊEÉ Ö�Ù§Ü Î�ë�ë.�gò Ü Þ Ö�Ù âOã�Ê Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ Õ Þ ß^Ü Ó Ü Ë�Ú Ö�Ü Û,ò�â�ÚEÓUì��;t��ò�ÚEÞ Ü Û3Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ Y Ü ËMå��nÊ^Ý=Ó ß û1Ý|ÓÛ�üR��Î�\^\<8^æ�Ý§Þ Õ Ó ß Úzò§Ú Ø í<��Ê õ Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà � Ú´Ó ß Ý�Ú ßEÜ à5ÊOÛ Ü�� ç�� Ù§ÜÖ Ë Õ�ß Ë�ÚEàKàCÊOÛ Ü���Ù Ú´Þ¬Ú]ò�ÊEÝ Ö 8ë�ëEt Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ¬ÚEÓ=Û Ö�Ù§ÜMÖ Ê^ã Õ�Ø Û Ü ã Ü Ó=Û Ü Ó Ö àCÊOÛ Ü��&Ø ÊEÓ Ö Ú Õ Ó=ÞÎ.8Et Ö Ê^ã Õ�ØuØ Ê^Ó=Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ�ò Ü Þ Õ Û Ü Þ�§�� ß Ë�ÚEà5Þ³çA� Ù§Ü Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ×Ö�Õ Ê^Ó Ô Ê^Ë�Û Ü Ë�Ë�ÊEËXË�Ú Ö�Ü åèÃ~¨nñéæ;É�ÊEËúVû Ô�ù Üeúo÷èÖIÒ Ö�Ù§Ü Þ ÜéÙ âOãfÊ Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ�ÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü Ú � Ü Ë�Ú ß^Ü ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â�ÊEÉ Ö�Ù§ÜoÖ Ë�ÚEÓ§Þ Ø Ë Õ ã Ö�Õ Ê^Ó§Þ(ÊEÉ Ö�Ù=Ü�Ö�Ü Þ ÖÞ Ü$Ö ÚEË Ü Ë Ü ã�ÊEË Ö�Ü Û Ù=Ü Ë Ü ç

�`� ®b¦��`�GhE¦���¡ j®]¤³�E����®b¦��B¦��)¢$�B¦&¨��B¦��X °£é��®b ¡�)�B¦��¦�¢��­ª­®

Page 104: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\Eq

¢ ø?>oø`£ ¤¥E(<=ý��`���"ý§¦èý�<¨C� �=<�&Údò ��Ü q§ç }�Þ Ù Ê Ô Þ Ö�Ù§Ü ã Ü Ë�É�ÊEË�àCÚEÓ Ø³Ü ÊEÉ9Þ Ö ÚEÓ§Û§ÚEË�ÛÇò�Ú Ø íOÊ õìÖ Ë Õ�ß Ë�ÚEà à5Ê�Û Ü�� Þ@ò§Ý ÕU� Û ò�â

¦ ñ;ÒL� u Ö ÊOÊ � í Õ�Ö Þ3å ¦OÖ Ê ��Ø í Ü �XÎ�\E\xöäæ¿ÚEÓ§ÛèÚEÓ u ¨ à5Ê�Û Ü��oÔ;Õ�Ö�Ù Ê^Ó � âħ ß Ë�Ú´à Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ�ç� Ù§Ü à Õ Ó Õ àMݧà Ø ÊEÝ§Ó Ö É�Ê^Ë9Úõò Õ�ß Ë�ÚEà Ö Êõò ÜÍÕ Ó Ø�� Ý=Û Ü Û Õ Ó3ÚGà5ÊOÛ Ü���Õ Þ Õ Ó§Û Õ�Ø Ú Ö�Ü Û�òäâ1@��)Ú´Ó§ÛÖ�Ù Ú Ö É�Ê^Ë;Ú Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà Õ Þuò�â��9ç�§éÊ Ö�ܬÖ�Ù Ú Ö Þ Õ Ó ß<��Ü�Ö Ê^Ó Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEàCÞ Ù Ú � Ü Ó§Ê Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ;Ê^Ó Ö�Ù§Ü³Õ Ëã§Ë�Êxò�Ú]ò ÕU��Õ×Ö â Õ Ó Ö�Ù§Ü'u ¨sà5Ê�Û Ü�� ç

� Ù§Ü ò§Ú Ø í<��Ê õ à5Ê�Û Ü���Ô;Õ�Ö�Ù Ó§Ê;ò Õ�ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ å Õ ç Ü ç�� Ö�Ù§Ü ò Õ�ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ ÊEÉ"Îbæ9ÚEÓ=Û Ö�Ù=ÜÖ Ë Õ�ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ ÊEÉs}�ã Ü Ë²É�Ê^Ë�à5Þ�ò Ü Þ Ö ÚEàCÊEÓ ß Ú �U� ò�Ú Ø í<�­Ê õ_Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà à5Ê�Û Ü�� Þ�çb� Ù§Ü'u ¨dà5ÊOÛ Ü��ã Ü Ë�É�ÊEË�à5ÞMÊ^Ó � â:Þ ��Õ�ß^ÙäÖ�� âüò Ü�Ö�Ö�Ü Ë Ö�Ù ÚEÓ Ö�Ù§ÜDØ ÊEË�Ë Ü Þ�ãfÊ^Ó§Û Õ Ó ß ò�Ú Ø í<�­Ê õ à5Ê�Û Ü��nÔ;Ù=Ü ÓêÊ^Ó � â\§��ß Ë�ÚEà Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ%ÚEË Ü Þ�ã ܳØ�ÕU��Ü Û�çT� ٠ݧÞ;ÚEÓäâ¿É�Ý§Ë Ö�Ù§Ü Ë Õ à5ã§Ë�Ê � Ü à Ü Ó Ö ÊEÉ Ö�Ù§ÜA� ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü à5ÊOÛ Ü��òäâ:ÚEÛ§Û Õ Ó ß©� Ê^Ó ß �­Ë�ÚEÓ ß^Ü Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ø�Ü à�Ú]âÆò Ü�Ø Ë Ü Û Õ�Ö�Ü Û Ö Ê3ÚEÛ§Û Õ Ó ßGÖ�Ù ÊEÞ Ü Ó Ü�Ô É Ü Ú Ö Ý§Ë Ü Þ Ö Ê§-� ß Ë�Ú´à Ø ÊEÓ§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ;Ë�Ú Ö�Ù§Ü Ë Ö�Ù ÚEÓAÚEÓäâ Õ Ó Ù=Ü Ë Ü Ó Ö Ú´Û � ÚEÓ Ö Ú ß^Ü ÊEÉ Ö�Ù=ܪu ¨sà Ü$Ö�Ù ÊOÛ�ç

u ÊOÛ Ü�� åg§-� ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ Þ�æ { Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â Ã~¨`ñ@�Ú Ø í<��Ê õ åÓ§Ê Ø Ý Ö Ê õ Þ�æ ï \=çq} p<6�ç ï u@�Ú Ø í�Ê õ å¡« 1 ÎL� 2~1 }Eæ ï 6=ç%6 p<6�ç*8�uu ¨���Ë Õ�ß Ë�ÚEà ï 6=ç«\ p<6�çqp�u

��Ú]ò ��Ü q§ç }Iz�{ Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â3ÚEÓ§Û�Ã~¨`ñÿÊEÉ)ò�Ú Ø í<��Ê õüÖ Ë Õ�ß Ë�ÚEà à5ÊOÛ Ü�� Þ"ÚEÓ§Û�ÚEÓ u ¨-àCÊOÛ Ü���Ô;Õ�Ö�ÙÖ�Ù=Ü Þ�ÚEà Ü9Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ

¢ ø?>oø�ù ú�Zl��|~}-<�<��F�G�B ý����3¬~CA�����A� ú5ýö<P���`�A�� Ù§ÜÍÖ Ê^ã Õ�Ø à5Ê�Û Ü�� å�q§ç%6äæ Õ Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ü Û1Ó ÜrwOÖ ç'� Ù§Ü Ë Ü�Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Ó3ã Ü Ë²É�Ê^Ë�àCÚEÓ Ø�Ü Û Ü ã Ü Ó=Û§Þ¬Ê^Ó

Ö�Ù=Ü Û Ü$Ö�ܳØ$Ö�Õ Ê^ÓDÊEÉ Ö�Ù§ÜéÖ Ê^ã Õ�Ø çbs Ù ÚEË�Û�Û Ü³Ø�Õ Þ Õ Ê^Ó Õ Þ½àCÚEÛ Ü òäâDÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Õ Ó ßuÖ�Ù=ÜXØ�� Ê^Þ Ü Þ Ö à�Ú Ö�Ø�Ù§Õ Ó ßÖ ÊEã Õ�Ø"Õ Ó Ö�Ù§Ü Ë Ü Þ�Ý �×Ö Þoã§Ë Ü Þ Ü Ó Ö�Ü Û Ù§Ü Ë Ü � Ö�Ù Ê^Ý ß^ÙxÖ�Ù§Ü É�Ê^Ë�àCÚ ��Õ Þ�à Üxw�Ö�Ü Ó§Û=Þ Ü ÚEÞ ÕU� â Ö Ê¿Þ�ÊEÉ ÖoÖ Ê^ã Õ�ØÛ Ü�Ø³Õ Þ Õ Ê^Ó=Þ³ç�à Ü� Ë�Þ Ö��¨wxÖ�Ù=Ü!Ö Ê^ã Õ�Ø É�ÊEË Ö�Ù§Ü9Ô;Ù Ê ��Ü!Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ ÊEÓ3ÚEÓ§Û Ö�Ü Þ Ö�Ö�Ù§Ü ã Ü Ë²É�Ê^Ë�àCÚEÓ Ø�ÜÊEÉ�Ê^Ý§Ë � Ú´Ó ß Ý�Ú ßEÜ àCÊOÛ Ü�� Þ³çv§ ÜrwOÖ�Ô%Ü­��Ü�ÖoÖ�Ù=Ü¬Ö Ê^ã Õ�Ø Þ Ù§Õ É Ö;Õ Ó§Þ Õ Û Ü Ú Ø ÊEÓ � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó�ç® z{��}#¯Gvx�]�]}�yf���:���f~±°M���³�P²szf�h��zf�!³f��|��³�=~b}�zf���

Ã Ü¬Õ Ó � Ü Þ Ö�Õ�ß Ú Ö�Ü É�Ê^ݧËoÊEã Ö�Õ Ê^Ó§Þ�É�Ê^Ë Ö�Ù§Õ Þ;ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Öµ´

Page 105: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\98å Õ æ½àCÚEÓ�Ý�Ú � Ú´Þ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö ÊEÉ Ö Ê^ã Õ�Ø Þ Ö Ê Ö�Ù§Ü¬Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó¶�å Õ�Õ ænÚEÝ Ö Ê^à�Ú Ö�Õ�ØéÖ Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó=à Ü Ó Ö ò§ÚEÞ Ü Û_Ê^Ó Ö�Ù=Ü Ë Ü É Ü Ë Ü Ó Ø³ÜuÖ Ë�ÚEÓ=Þ Ø Ë Õ ã Ö�Õ Ê^Ó=Þ���·å Õ�Õ�Õ æ�Ú´Ý Ö Ê^àCÚ Ö�Õ�Ø�Ö Ê^ã Õ�Ø Ú´Þ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö ò�ÚEÞ Ü Û:Ê^Ó Ö�Ù§Ü Î�ë¸��ò Ü Þ Ö¬Ù âOã�Ê Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ ß^Ü Ó Ü Ë��Ú Ö�Ü Û;òäâ Ö�Ù§Ü� Ë�Þ Ö Ë Ü�Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Óxã�Ú´Þ�Þ��fÚEÓ=Ûå Õ � æ�ÜeúCÓIù1Û[ûoÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó ÖoÖ Ê¿à Õ Ó Õ à Õ Y Ü ã Ü Ë�ã ��Üxw�Õ�Ö âDÊ´É Ö�Ù§Ü9Ö�Ü Þ Ö Þ Ü�Ö ç

¦ Ê^Ý§Ë Ø³Ü ÊEɹ� ÜrwOÖ É�Ê^Ë º Ü Ë�ã ��Üxw=Õ×Ö â Ã~¨`ñ��Ê^ã Õ�Ø t � ÚEÞ�Þ Õ���Ø Ú Ö�Õ Ê^Ó§éÊ^Ó Ü å@�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü æ ï 6�ç:6 »¼6=ç*8¼½u ÚEÓ�Ý�Ú � sXÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö ï »�ç�Î » ï ç:6<½ñ Ü É?ç���Ë�Ú´Ó§Þ Ø Ë Õ ã Ö�Õ ÊEÓ§Þ ï »�ç:6 » ï ç:6<½Î�ë¸�?@ Ü Þ Ö ì;â�ãfÊ Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ ï q=ç«q » ï ç°\<½ô9Ë�Ú Ø���Ü åÊ^ã Ö�Õ àCÚ � æ ï<¾ ç*8 » ï ç ï ½

��Ú]ò ��Ü q=ç:» ´ ��Ê^ã Õ�Ø sXÞ�Þ Õ�ß Ó=à Ü Ó Ö @�Ú´Þ Ü Û-Ê^Óc¨(Ë�Ë�ÊEÓ Ü Ê^Ý=Þ/ñ Ü³Ø Ê ß Ó Õ Y Ü Ë�ì;âOã�Ê Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ¿t�ÚEÝ§Þ Ü Þ� Õ�Ö�Ö���ÜAÀ"Ü³ß Ë�ÚEÛ�Ú Ö�Õ Ê^Ó Õ Ó©º Ü Ë²É�Ê^Ë�àCÚEÓ Ø�Ü çu ÚEÓ�Ý�Ú � Ú´Ó§Û5ÚEÝ Ö ÊEà�Ú Ö�Õ�Ø%Ö Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó=à Ü Ó Ö ÞnÚEË Ü���Õ Þ Ö�Ü Û Õ Ó±��Ú]ò ��Ü Þ(q§ç q!ÚEÓ§Û¿q§ç:8�� Õ Ó Ô;Ù=Õ�Ø�Ù

ÚEÓäâUÚEÝ Ö Ê^àCÚ Ö�Õ�Ø Ú �U� âêÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö Ê^ã Õ�Ø1Õ Û Ü Ó Ö�Õ�Ø Ú �XÖ Ê Ö�Ù§Ü à�ÚEÓ�Ý�Ú � Ê^Ó Ü Õ Þ�Ë Ü ã � Ú Ø�Ü Û-ò�âèÚ3ÁOçô"Ó Ü_Ø ÚEÓ Þ Ü³Ü_Ö�Ù Ú Ö »Eq�ÊEÝ Ö Ê´É­»<6 Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^ÓèÞ Õ Û Ü ÞCÚEË Ü ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö Ê Ö�Ù§Ü Þ�ÚEà ÜGÖ ÊEã Õ�Ø Þåkt%Ê � ݧà5Ó»^æ!ÚEÞ Ö�Ù§Ü à�Ú´ÓOÝ§Ú �(Ö Ú ß Þ�åkt%Ê � ݧà5Ó

¾æ Ô;Ù§Ü ÓüÝ§Þ Õ Ó ß Ë Ü É Ü Ë Ü Ó Ø�Ü�Ö Ë�ÚEÓ§Þ Ø Ë Õ ã Ö Þ�ç[� Ù§Ü

Ë Ü Þ Ö q Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ ÊEÓ5Þ Õ Û Ü Þ(ÚEË Ü ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö Ê Ø�� Ê^Þ Ü%Ö ÊEã Õ�Ø Þ�ÚEÞ Ö�Ù§Ü àCÚEÓ�Ý�Ú � Ê^Ó Ü Þ�ç-Ð�Ê^Ë Üxw ÚEàCã ��Ü �Ø ÊEÓ � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó W ¾

qèö=εs Õ Þ`Ú´Þ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö Ê Ö�Ù=Ü;Ö Ê^ã Õ�Ø ù���Ü�Ü�Ô1÷èÖIÒ�Óòù ÜeÛèÛ[ûxÒIû Ô;Ù§ÕU��Ü�Ö�Ù=Ü àCÚEÓ�Ý�Ú � Ê^Ó ÜÕ Þ&�ØÙ,ö]Ûý÷xù�û�×Ù�ù�ÓÝ=÷xÜeÖ�ç�Ò­É�Ý§Þ Õ Ó ß Î�ë¸��ò Ü Þ ÖnÙ âOã�Ê Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ Õ Ó§Þ Ö�Ü Ú´Û5Ê´É Ö Ë�Ý Ö�Ù ��Þ Ö�ÕU�R� »

¾Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ ÊEÓ§Þ

ÚEË Ü ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö Ê Ö�Ù§Ü Þ�Ú´à Ü`Ö Ê^ã Õ�Ø Þ�åkt%Ê � ݧà5Óuq�æ�ÚEÞ Ö�Ù§Ü àCÚEÓ�Ý�Ú � Ê^Ó Ü Þ³ç,� Ù§Ü Þ Ü Ë Ü Þ�Ý ��Ö Þ Õ Ó§Û Õ�Ø Ú Ö�ÜÖ�Ù Ú ÖoÖ�٧ܭ� Ý�Ú ��Õ�Ö â�ÊEÉ�Ú´Ý Ö Ê^àCÚ Ö�Õ�ØXÖ Ê^ã Õ�Ø9Ø�� ÚEÞ�Þ Õ���Ø Ú Ö�Õ Ê^Ó Õ Þ � Ý Õ�Ö�Ü!ß Ê�ÊOÛ�ç

� Ù§Ü Ë Ü Þ�Ý ��Ö Þ��Oã§Ë Ü Þ Ü Ó Ö�Ü Û Õ ÓL�&Ú]ò ��Ü q§ç%»¨� Ø���Ü ÚEË � â Õ Ó§Û Õ�Ø Ú Ö�Ü�Ö�Ù Ú ÖnÜ � Ü Ó Ô;Õ�Ö�Ù Ú�Ã~¨`ñsÊEÉ�Ê � Ü Ë»<69½�� Ö�Ù§Ü Ë ÜMÕ ÞXÊ^Ó � âAÚ�Þ�à�Ú �U��� Ê^Þ�Þ Õ Ó_ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö â_Ú´Ó§Û ÚCÓ Ü�ß<��Õ�ß^Õ ò ��Ü� ÊEÞ�Þ Õ Ó�Ã~¨`ñ Ô;Ù§Ü Ó Ö�Ù=ÜÖ ÊEã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö9Õ Þ�ò�ÚEÞ Ü Û Ê^Ó1Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ Y Ü Ë Ù âOãfÊ Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ Õ Ó§Þ Ö�Ü ÚEÛ1Ê´É Ö�Ù§ÜMØ Ê^Ë�Ë Ü³Ø�Ö9Ö Ë�ÚEÓ=Þ Ø Ë Õ ã��Ö�Õ Ê^Ó§Þ�çTt%Ê^à5ã�ÚEË Õ Þ�ÊEÓ§Þ Ô;Õ�Ö�ÙÍÖ�Ù§Ü Ê^Ë�Ú Ø���Ü Ë Ü Þ�Ý ��ÖnÕ Ó§Û Õ�Ø Ú Ö�Ü�Ö�Ù Ú Ö`Ö�Ù§Ü Ë Ü;Õ Þ ��Õ×Ö�ÖV��Ü Ë�Ê�ÊEà É�Ê^Ë(É�Ý§Ë Ö�Ù§Ü ËÕ à5ã§Ë�Ê � Ü à Ü Ó Ö ç

à � ®b¦`£]¨b¯°¯����$�b ¡ªx+´�)®b °ª­®9��¦²¥×¢�¨b¯«���ö�B�;¢%���$�b ¡ª  j «£´��¦²�E¦²£��b¦²£³��h�¢��¦�¯« °£b¦(±�����¦²¯R+� ¡��¢�(�¢� °¯¡¢xhb¯°¦(¢$�)��£b¦(��¥§�B®�¦ª­®b�� °ª²¦��I�B�%��®b¦��B���b °ª(ª²¯°¢��B�B %Ä�¦²��¶

Page 106: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\xöŹÆ.ǸȨÉjÊ?Ë Ì±Í Ç¼ÎÏÍ Ð Ñ�ÒÔÓ#É Õ�ÖØ×�ÒxÙ ÚÛ<ÜxÛ<ÜÔÝ Í Þàß�á�Æ.Ð�Ð�ÎÏÚFÞàÆ.Ç â âÛ<ÜxÛ<ÜÔã Í Þàß�á�Æ.Ð�Ð�ÎÏÚFÞàÆ.Ç â âÛ<Üxä<ÜÔÝ å ÎPÙFÞ�æ â âÛ<Üxä<ÜÔã å ÎPÙFÞ�æ â âÛ<Üxç<ÜÔÝ ÎÏÇÏÞàÈ ÒÔß`ÙFÍ Ð�áPÎ9×PÐ�Þ�æ�Ù ÒÔß�ȼÞ�æ�Ò â âÛ<Üxç<ÜÔã ÎÏÇÏÞàÈ ÒÔß`ÙFÍ Ð�áPÎ9×PÐ�Þ�æ�Ù ÒÔß�ȼÞ�æ�Ò â âÛ Û Û èµÝ Ò�é¼ÒÔß`æÔÞ�Ù Ò�Í ÇÏËëêPÚFÇ9ÒxÙFÙ â âÛ Û Û èµã Ò�é¼ÒÔß`æÔÞ�Ù Ò�Í ÇÏËëêPÚFÇ9ÒxÙFÙ â âÛ ä ä çµÝ æ�ß�Þ å Ò â âÛ ä ä çµã æ�ß�Þ å Ò â âÛ�ì¸ä�ì.Ý í ÎÏÇLæ�Æ.ÇfÚ ßFÆ.Ð â âÛ�ì¸ä�ì.ã í ÎÏÇLæ�Æ.ÇfÚ ßFÆ.Ð â âÛ�ì ìÏÜÔÝ ÎÏÇÏÞàÈ ÒÔß`ÙFÍ Ð�áPÎ9×PÐ�Þ�æ�Ù ÒÔß�ȼÞ�æ�Ò â âÛ�ì ìÏÜÔã ÎÏÇÏÞàÈ ÒÔß`ÙFÍ Ð�áPÎ9×PÐ�Þ�æ�Ù ÒÔß�ȼÞ�æ�Ò â âÛ�ì¸î<ÜÔÝ áPÎ9×PÐ�Þ�æ�ÒxËPÎÏæÔ͵ÚFÞàÆ.Ç æ`ï9ƼÆ.ÙFÞ�Ç í Í­æ�Æ.Ð�ÐàÒ í Ò æ�ï9ƼÆ.ÙFÞ�Ç í Í­æ�Æ.Ð�ÐàÒ í ÒÛ�ì¸î<ÜÔã áPÎ9×PÐ�Þ�æ�ÒxËPÎÏæÔ͵ÚFÞàÆ.Ç â æ�ï9ƼÆ.ÙFÞ�Ç í Í­æ�Æ.Ð�ÐàÒ í ÒÛ çµð.äµÝ á�ÒÔÚFÙ â âÛ çµð.äµã á�ÒÔÚFÙ â â

��Ú]ò ��Ü q§ç«q ´ ��Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó=à Ü Ó Ö Þ;ÊEÉ Ö�Ü Þ ÖéØ Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ ÊEÓ§ÞéÝ=Þ Õ Ó ß Û Õ�õ�Ü Ë Ü Ó Ö à Ü�Ö�Ù ÊOÛ§Þ³ç® z{��}#¯Gvx�]�]}�yf���:���f~±°M���³�P²szf�òñx~³~���|��§�,¯^�O�

s à5Ê^Ë Ü ã=Ë Ü³Ø�Õ Þ Ü!Ö Ê^ã Õ�Ø Ú´Þ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö à�Ú]âõò Ü ò§ÚEÞ Ü Û_Ê^Ó Ö�Ù§Ü Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�ܪ��Ü � Ü�� ç�� Ù§ÜuÖ Ê^ã Õ�ØÊEÉ&ÚEÓAÝ Ö�Ö�Ü Ë�Ú´Ó Ø³Ü¬Ø Ú´Ó�ò Ü Û Ü�Ö�Ü Ë�à Õ Ó Ü Û�òäâ

å Õ æ Õ×Ö Þ Ü�� ÉF�§ÊEËå Õ�Õ æ`Þ Ü � Ü Ë�Ú � ã§Ë Ü�Ø³Ü Û Õ Ó ß Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü ÞXÚ´Ó§Û Õ�Ö Þ Ü�� ÉF�§Ê^Ëå Õ�Õ�Õ ænÞ Ü � Ü Ë�Ú � ã§Ë ܳØ�Ü Û Õ Ó ß Ú´Ó§ÛxÉ�Ê �R� Ê Ô;Õ Ó ß Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü ÞéÚEÓ§Û Õ�Ö Þ Ü�� É?ç

¨`Ú Ø�Ù Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü Ý§Þ Ü Û�É�ÊEË Ö Ê^ã Õ�Ø Û Ü�Ö�Ü�Ø�Ö�Õ Ê^Ó Õ Þ�ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü ÛÍÚ;ã�ÊEÞ Õ�Ö�Õ � Ü`ԽܳÕ�ß^ÙäÖ,ó çj� Ù§Ü à�Ú w�Õ àMݧàԽܳÕ�ßEÙ�Ö�Õ Þ;ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö Ê Ö�Ù§Ü¬Ø Ý=Ë�Ë Ü Ó Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü¬Ö Ê Ü à5ã Ù ÚEÞ Õ Y Ü9Õ�Ö Þ Õ àCãfÊ^Ë Ö ÚEÓ Ø�Ü çb� Ù=Ü!ԽܳÕ�ß^ÙäÖË Ü Û§Ý Ø�Ü Þ ��Õ Ó Ü ÚEË � â Ô;Õ�Ö�Ù ÚEÓ Õ Ó Ø Ë Ü ÚEÞ Ü1Õ Ó Ö�Ù§Ü Û Õ Þ Ö ÚEÓ Ø�Ü ò Ü$Ö�Ô%Ü�Ü Ó Ö�Ù Ú Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü ÚEÓ§Û Ö�Ù=ÜØ Ý=Ë�Ë Ü Ó Ö Ê^Ó Ü ç(Ò�ÓGÉ�Ê^Ë�àCÚ � Þ Ö Ú Ö�Ü à Ü Ó Ö Þ�� Ö�Ù§Ü9ԽܳÕ�ßEÙ�Ö�ó å8éIænÊEÉ�Ú´Ó/Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü é Õ Þ;ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û/ÚEÞ

ó ågé�æ(H J a¥Zfågé�æ��Ô;Ù§Ü Ë Ü J�ô Õ Þ Ö�Ù§ÜAÔ;Õ Ó§Û=Ê Ô Þ Õ Y Ü ÚEÓ=ÛòZfågé�æ Õ Þ Ö�Ù§Ü Û Õ Þ Ö ÚEÓ Ø�Ü ò Ü�Ö�Ô½Ü³Ü Ó~ésÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü_Ø Ý§Ë�Ë Ü Ó ÖÝ Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü ç

õ�_u¦`ª­®��³�³�¦Tö ¹©÷ ¶

Page 107: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\ ïŹÆ.ǸȨÉjÊ?Ë Ì±Í Ç¼ÎÏÍ Ð Ñ�ÒÔÓ#É Õ�ÖØ×�ÒxÙ ÚÛ î ä ÛµÝ áPÎ9×PÐ�Þ�æ�ÒxËÏÎPæÔ͵ÚFÞàÆ.Ç æ`ï9ƼÆ.ÙFÞ�Ç í Í­æ�Æ.Ð�ÐàÒ í Ò æ�ï9ƼÆ.ÙFÞ�Ç í Íæ�Æ.Ð�ÐàÒ í ÒÛ î ä Ûµã áPÎ9×PÐ�Þ�æ�ÒxËÏÎPæÔ͵ÚFÞàÆ.Ç â æ�ï9ƼÆ.ÙFÞ�Ç í Íæ�Æ.Ð�ÐàÒ í ÒÛ.øµÛ�ì.Ý Ò�é¼ÒÔß`æÔÞ�Ù Ò-Í ÇÏË7êPÚFÇ9ÒxÙFÙ â âÛ.øµÛ�ì.ã Ò�é¼ÒÔß`æÔÞ�Ù Ò-Í ÇÏË7êPÚFÇ9ÒxÙFÙ â âÛ.øµç ÛµÝ Í ÞàßTá�Æ.Ð�Ð�Î9ÚFÞ�Æ.Ç â âÛ.øµç Ûµã Í ÞàßTá�Æ.Ð�Ð�Î9ÚFÞ�Æ.Ç â âÛ.øµç äµÝ Ð�͵ÚFÞ�Ç7Í å ÒÔß`Þ�æÔÍ â âÛ.øµç äµã Ð�͵ÚFÞ�Ç7Í å ÒÔß`Þ�æÔÍ â âÛ ù ä îµÝ æ�ß�Þ å Ò â âÛ ù ä îµã æ�ß�Þ å Ò â âÛ ù ä ùµÝ í ÎÏÇ7æ�Æ.ÇfÚ ßFÆ.Ð â âÛ ù ä ùµã í ÎÏÇ7æ�Æ.ÇfÚ ßFÆ.Ð â âä ç Û ùµÝ Ù áPÍ æ�Ò-Ò�é<áPÐàÆ ß`͵ÚFÞàÆ.Ç â âä ç Û ùµã Ù áPÍ æ�Ò-Ò�é<áPÐàÆ ß`͵ÚFÞàÆ.Ç â âä.øµç îµÝ áPÍ Þ�ÇfÚFÞ�Ç í ïÏÆ å Ò-ßFÒÔáPÍ Þ�ß ï9Æ å Ò-ß�ÒÔáPÍ Þàßä.øµç îµã áPÍ Þ�ÇfÚFÞ�Ç í ïÏÆ å Ò-ßFÒÔáPÍ Þ�ß ï9Æ å Ò-ß�ÒÔáPÍ Þàßä è�ì¸ÛµÝ ÒÔÚFïÏÞ�æÔÙ�Þ�Ç í ÆrÈ ÒÔß�Ç å ÒxÇ¸Ú â âä è�ì¸Ûµã ÒÔÚFïÏÞ�æÔÙ�Þ�Ç í ÆrÈ ÒÔß�Ç å ÒxÇ¸Ú â âä è è�ì.Ý å ÎPÙFÞ�æ â âä è è�ì.ã å ÎPÙFÞ�æ â â

�&Údò ��Ü q§ç:8 ´ ��Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö Þ�Ê´É Ö�Ü Þ Ö�Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó=ÞéÝ§Þ Õ Ó ß Û Õ×õIÜ Ë Ü Ó Ö à Ü�Ö�Ù Ê�Û=Þ�å#t%Ê^Ó Ö æ�ç� Ù§ÜxÜrw ã Ü Ë Õ à Ü Ó Ö Ú � Ë Ü Þ�Ý �×Ö ÞMÞ Ù Ê ÔQÖ�Ù Ú ÖÍÜ � Ü Ó Ö�Ù Ê^Ý ß^Ù Ú3Þ�à�Ú �R�(Ô;Õ Ó§Û=Ê Ô àCÚ]â�Ë Ü Þ�Ý ��ÖÍÕ Ó

� Ê Ô½Ü Ë�ã Ü Ë�ã ��Üxw�Õ�Ö â Ö�Ù ÚEÓDÚ � Ê^Ó ßEÜ Ë%ÊEÓ Ü å=Ð Õ�ß Ý§Ë Ü q=ç�Îbæx� Ö�Ù§ÜA� Ê Ô½Ü Þ ÖoÔ Ê^Ë�Û Ü Ë�Ë�Ê^Ë�Ë�Ú Ö�ÜéÕ Þ�Ë Ü Ú Ø�Ù=Ü ÛÚ ÖxÖ�Ù§Ü ãfÊ Õ Ó Ö Ê´ÉMÚ'à5Ê�Û Ü Ë�Ú Ö�Ü3Ô;Õ Ó§Û=Ê Ô Þ Õ Y Ü å=Ð Õ�ß Ý§Ë Ü q§ç

¾æ$ç Ò Ö Ú � Þ�Ê'Þ Ù Ê Ô Þ Ö�Ù Ú Ö Ú Ö�Ô Ê¸�

Þ Õ Û Ü Û Ô;Õ Ó§Û§Ê ÔèßEÕ � Ü Þ%Ê^Ó � â¿Þ ��Õ�ß^ÙäÖV� â,ò Ü�Ö�Ö�Ü Ë½Ë Ü Þ�Ý �×Ö Þ Ö�Ù ÚEÓ Ö�Ù§Üú��Ü É Ö ��Þ Õ Û Ü ÛCÊ^Ó Ü�û � Ù§Ü Û Õ�õ�Ü Ë Ü Ó Ø�Üò Ü�Ö�Ô½Ü³Ü ÓdÝ§Þ Õ Ó ß Ú3Ë Ü É Ü Ë Ü Ó Ø³Ü Þ Ø Ë Õ ã Ö ÚEÓ§Û Ö�Ù=Ü Î�ë¸�gò Ü Þ ÖL��Õ Þ ÖMÕ ÞÍË Ü�� Ú Ö�Õ � Ü�� â � Ú´Ë ß^Ü É�ÊEË¿Ú3Þ�àCÚ �R�Ô;Õ Ó=Û§Ê Ô Þ Õ Ó Ø³ÜuÖ Ê^ã Õ�Ø Þ Ü Ó§Þ Õ�Ö�Õ � Ü!Ô ÊEË�Û§Þ"àCÚ]âAÚEã§ã Ü ÚEË�Ê^Ó � âAÚ5É Ü$Ô�Ö�Õ à Ü Þ Õ Ó/ÚCÞ�à�Ú �R��Ô;Õ Ó=Û§Ê Ô çÒ­ÉéÞ�Ê^à Ü ÊEÉ Ö�Ù§Ü à ÚEË Ü à Õ Þ�Þ Ü Û¶� Ö�Ù§ÜDÖ Ê^ã Õ�Ø Ú´Þ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö àCÚ�â�Ó§Ê Ö ò Ü Ú Ø³Ø Ý§Ë�Ú Ö�Ü çSì�Ê Ô%Ü � Ü Ë��Ö�Ù=Õ Þ�Û Õ�õ�Ü Ë Ü Ó Ø�Ü ò Ü³Ø ÊEà Ü ÞéÞ�à�Ú �U� ÚEÞ Ö�Ù§Ü!Ô;Õ Ó§Û§Ê Ô Þ Õ Y Ü!Õ Ó Ø Ë Ü ÚEÞ Ü ÞXÞ Õ Ó Ø�Ü Ú Ö���Ü ÚEÞ Ö Þ�ÊEà Ü¬Ö Ê^ã Õ�Ø �Ë Ü���Ü � Ú´Ó Ö%Ô Ê^Ë�Û§ÞoàCÚ�â�ÚEã§ã Ü Ú´Ë Ü Ó§ÊEÝ ß^ÙDÖ�Õ à Ü Þ Õ Ó Ö�Ù§Ü Îwë¸�gò Ü Þ Ö���Õ Þ Ö%Õ ÓxÚ Ô;Õ Ó§Û§Ê Ô ÊEÉ�àCÊOÛ Ü Ë�Ú Ö�ÜÞ Õ Y Ü ç

� Ù§Ü ò Ü Þ Ö Ë Ü�Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Ó¿ã Ü Ë�É�ÊEË�àCÚEÓ Ø³Ü�Õ Ó�Ã~¨`ñÿå Ô;Õ�Ö�Ù Ê^Ý Ö�� ÊOÊ�í Õ Ó ß Ú Ö É�Ý Ö Ý=Ë Ü Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü Þ�æÕ Þ%Ú Ø�Ù§Õ�Ü � Ü ÛõòäâxÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Õ Ó ß Ú Ö ÊEã Õ�Ø;Ö Ê Ü Ú Ø�Ù Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü ò�ÚEÞ Ü ÛxÊ^Ó Ö�Ù§Ü Î�ë¸��ò Ü Þ Ö%Ù âOãfÊ Ö�Ù=Ü Þ Ü ÞoÊEÉ

ü�ý £"�B¦�¢�¯^�B °±�¦`��E¦²¦�ª­®é��¦�ª²�$µ�£b  �� «��£Ï+��$£�¯«¤;���B¦�ª?¦��b «£bµ�¨��B�B¦���¢$£�ª?¦��)¢�£����B®b¦`ª²¨b���B¦�£��)��£b¦(¢���¦�¢�(�¢$ «¯¡¢xhb¯°¦$¶

Page 108: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\<6

70

72

74

76

78

80

1 2 3 4 5

perp

lexi

tyþ

window size

Ref. Left SideRef. Both Side

10-best. Left Side10-best. Both Side

Non-topic

Ð Õ�ß Ý§Ë Ü q§ç×Î ´ º Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö�Õ�Ü ÞoÉ�Ê^ËoÛ Õ�õ�Ü Ë Ü Ó ÖoÔ;Õ Ó=Û§Ê Ô~��Ü Ó ßEÖ�Ù Þ ´ òfÊ Ö�Ù[��Ü É Ö �­Þ Õ Û Ü ÚEÓ§Û Ö�Ô Ê¸��Þ Õ Û Ü

Ö�Ù=Ü9Ø Ý§Ë�Ë Ü Ó Ö ÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü É�Ê^ݧË�ã=Ë Ü³Ø�Ü Û Õ Ó ß Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü Þ³ç�à ÜA��wDÖ�Ù=Ü"Ö Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö ò�ÚEÞ Ü ÛAÊ^ÓÖ�Ù=Õ ÞoÞ Ü$Ö Ý§ã Õ Ó Ö�Ù=Ü Ë Ü Þ Ö Ê´É&Ê^Ý=Ë Ürw ã Ü Ë Õ à Ü Ó Ö Þ³ç

Ã Ü Þ�ݧàCàCÚEË Õ Y Ü Ë Ü Þ�Ý ��Ö Þ�Ê´É&Û=âOÓ�Ú´à Õ�Ø"Ö Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó ÖéÕ Ó[�&Ú]ò ��Ü q§ç_ö=çÿéÊ Ö�ÜMÖ�Ù Ú Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü � ��Ü � Ü��&Ö ÊEã Õ�Ø Ú´Þ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö ÊEÉ���Ú]ò ��Ü q§ç_ö Õ Þ"Þ ��Õ�ß^ÙäÖ�� âGà5Ê^Ë ÜMÜ�õ�ܳØ$Ö�Õ � Ü

Ö�Ù ÚEÓ Ö�Ù§Ü1Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^ÓP� ��Ü � Ü�� ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö åØ�&Údò ��Ü q=ç:»äæ�çDséÛ§Û Õ Ó ßüÖ Ê^ã Õ�Ø �­Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó ÖGØ Ê^ÓP�Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ;Ë Ü Û§Ý Ø³Ü ÞXÚdò§Þ�Ê � Ý Ö�Ü Ã��`ñ òäâ�ë=ç ï ½QÚ´Ó§Û/Ë Ü�� Ú Ö�Õ � Ü ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö âÙòäâ ï ½Dç��Ê ß Ú Õ Ó Õ Ó=Þ Õ�ßEÙ�Ö½Õ Ó Ö Ê Õ à5ã§Ë�Ê � Ü ÛCã Ü Ë�É�Ê^Ë�à�ÚEÓ Ø³Ü É�Ë�Ê^à÷Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü � ��Ü � Ü��fÖ Ê^ã Õ�Ø Ú´Þ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö �Ô½Ü�Ürw ÚEà Õ Ó Ü Ú ß Ë Ü³Ü à Ü Ó Ö ò Ü$Ö�Ô%Ü�Ü Ó Ö Ê^ã Õ�Ø Þ&ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û¿Ú Ö�Ö�٧ܽÖ�Ô Ê ��Ü � Ü�� Þ�ç¹sXÞ&Þ Ü³Ü Ó Õ Ó'�&Ú]ò ��Ü q=ç ï �6xÊ^Ý Ö ÊEÉéÎ�ëxÝ Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü Þ!ã§Ë Ü É Ü Ë Ö�Ù§ÜMÖ Ê^ã Õ�Ø � Õ Ó§Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö à5Ê�Û Ü�� ÚEÓ§Û�ÚEË Üë���R��Ü Ë"Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü Þ��ã§Ë�Êxò�Ú]ò � â Þ Ü Ë � Õ Ó ß � Õ×Ö Ú � Û Õ Þ Ø Ê^ݧË�Þ Ü É�Ý§Ó Ø�Ö�Õ Ê^Ó§ÞDå Ü ç ß ç/Ú Ø í�Ó§Ê Ô-��Ü Û ß à Ü Ó Ö Þ��tò�Ú Ø í<� Ø�Ù Ú´Ó§Ó Ü�� Ë Ü �Þ�ãfÊ^Ó§Þ Ü Þ�æ$ç[ôXÉ Ö�Ù§Ü Ë Ü àCÚ Õ Ó Õ Ó ß Ý Ö�Ö�Ü Ë�Ú´Ó Ø³Ü Þ���Ú�àCÚ���Ê^Ë Õ×Ö â-å�öë9½¿æCÚEË Ü_Ø�� Ê^Þ Ü Þ ÖCÖ Ê Ö�Ù§Ü_Ö Ê^ã Õ�ØÔ;Ù§Õ�Ø�ÙGÔ ÚEÞ;ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü ÛAÚ Ö%Ö�Ù§Ü"Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ ÊEÓ�� ��Ü � Ü�� çvà ٧ÕU��Ü Ú � ÚEË ßEÜ É�Ë�Ú Ø�Ö�Õ Ê^Ó å�q�ë9½¿æ%ÚEË Ü"Ø�� Ê^Þ Ü ËÖ Ê¬Ú Ö Ê^ã Õ�Ø Ê Ö�Ù§Ü Ë Ö�Ù Ú´Ó Ö�Ù§Ü Ê^Ó Ü ã§Ë Ü É Ü Ë�Ë Ü ÛCÚ Ö(Ö�Ù=ÜoØ Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó�� ��Ü � Ü�� � Ö�Ù§Õ Þ Õ Þ�Ó§Ê Ö ÚEÓ Ü�� Ý�Ú �U� â

Page 109: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

\^\

0.376

0.378

0.38

0.382

0.384

0.386

0.388

0.39

1 2 3 4 5

WE

R�

window size

Ref. Left SideRef. Both Side

10-best. Left Side10-best. Both Side

Non-topic

Ð Õ�ß Ý§Ë Ü q=ç¾´ Ã��`ñìÉ�Ê^ËoÛ Õ�õ�Ü Ë Ü Ó Ö å ��Ü É Ö ��Þ Õ Û Ü æ Ô;Õ Ó=Û§Ê Ô~��Ü Ó ßEÖ�Ù Þ

Ë Ü à�Ú´Ë�í�Ú]ò ��Ü Ë Ü Þ�Ý ��Ö ÚEÞ�� Õ ÓAàCÚEÓäâGÊEÉ Ö�Ù=Ü Þ Ü�Ø ÚEÞ Ü Þ�� Ö�Ù§Ü¬Ö ÊEã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Ü Û3Ú ÖéÖ�Ù§Ü�Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^ÓP���Ü � Ü��§Õ Þ`Ú Ø�� Ê^Þ Ü Þ Ü³Ø Ê^Ó§Û5Ê^Ë Ö�Ù=Ü�Ö�Ô Ê Ö ÊEã Õ�Ø Þ`ÚEË Ü Þ Õ à ÕR� Ú´Ë���û]üýÒ�üR�´�ØÙXö]Ûý÷xùdû�×Ù�ù�ÓÝg÷xÜeÖ!ÚEÓ§Û�ù���Ü�Ü�Ô1÷èÖIÒÓ�ù ÜeÛèÛ[ûxÒIû$ç¢ ø?>oø?> } �AE�����<��?<����[¦èý�|������� �������_ýj���x����B E��A|)ý

��ÊEã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö¬Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ9ÚEË ÜMØ�Ù Ê^Þ Ü Ó Ö ÊxàCÚEÓ Õ ã§Ý � Ú Ö�Ü9Ö�Ù=Ü ã§Ë�Êxò§Ú]ò ÕR��Õ�Ö�Õ�Ü Þ;ÊEÉ Ô Ê^Ë�Û§ÞÔ;Ù Ê^Þ Ü É�Ë Ü�� Ý Ü Ó Ø â Ô;Õ�Ö�Ù§Õ Ó Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þ�ÊEÓxÚ�ã�ÚEË Ö�Õ�Ø Ý � ÚEË Ö Ê^ã Õ�Ø ÚEË Ü Û§Ë�ÚEàCÚ Ö�Õ�Ø Ú �U� âMÛ Õ�õ�Ü Ë Ü Ó ÖÉ�Ë�ÊEà Ö�Ù§Ü�Õ Ë�É�Ë Ü�� Ý Ü Ó Ø â Õ Ó Ö�Ù=ܬÔ;Ù Ê ��Ü9Ø Ê^Ë�ã§Ý=Þ³ç�� Ù§Ü Þ Ü ÚEË Ü¬Ö âOã Õ�Ø Ú �U� â Ø Ê^Ó Ö�Ü Ó Ö ò Ü Ú´Ë Õ Ó ß¿Ô Ê^Ë�Û§ÞÔ;Ù§Õ�Ø�Ù ÚEË Ü½Õ Ó Ö�Ü Ë�Ë Ü�� Ú Ö�Ü Û�òäâ Ö�Ù§Ü½Ö Ê^ã Õ�Ø ÊEÉ Ö�Ù§Ü�Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^ÓIçb� Ù Ý§Þ Ô%Ü%Ürw ã Ü�Ø�Ö`Õ àCã§Ë�Ê � Ü à Ü Ó Ö ÞÉ�Ë�ÊEà Ö�Ù=Ü¬Ö Ê^ã Õ�Ø àCÊOÛ Ü���Ö Ê�ò Ü¬Ø Ê^Ó Ø³Ü Ó Ö Ë�Ú Ö�Ü Û/Ê^ÓAÞ�Ý Ø�ÙAÔ Ê^Ë�Û§Þ³ç

��Ê¬Þ Ü³Ü;Õ É Ô½Ü�Õ Ó§Û Ü�Ü Û Õ à5ã§Ë�Ê � ܽÖ�Ù§Ü à5Ê�Û Ü���Ô;Ù§Ü Ë ÜoÔ½Ü Ú Õ à Ö Ê Õ à5ã§Ë�Ê � Ü�Õ�Ö � Ö�Ù§Ü � Ê Ø Ú]ò§Ý � ÚEË�âÕ ÞéÛ Õ � Õ Û Ü Û Õ Ó Ö Ê Ö�Ô ÊxÞ Ü$Ö Þ ´ Ú �R�)Ô ÊEË�Û§Þ Ô;Ù§Õ�Ø�Ù3Ù Ú � ÜMÖ Ê^ã Õ�Ø � Ø Ê^Ó§Û Õ×Ö�Õ Ê^Ó�Ú � Ý=Ó Õ�ß Ë�ÚEà Ø Ê^Ó=Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ

Page 110: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î�ëë� Ê^Ý§Ë Ø³Ü ÊEÉ,� Üxw�Ö É�Ê^Ë º Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö â Ã��nñ��Ê^ã Õ�Ø t � Ú´Þ�Þ Õ���Ø Ú Ö�Õ ÊEÓÿéÊ^Ó Ü å@�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü æ ï 6=ç%6 »¼6=ç*8¼½ñ Ü É?çT��Ë�ÚEÓ§Þ Ø Ë Õ ã Ö�Õ Ê^Ó§Þ ï »=ç%» » ï ç:6<½Î�ë¸�?@ Ü Þ Ö ì;âOã�Ê Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ ï »=ç:8 » ï ç:6<½

��Ú]ò ��Ü q§ç_ö ´jÀ âOÓ�ÚEà Õ�Ø ��Ê^ã Õ�Ø sXÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö É�ÊEË�Ò�Ó=Û Õ � Õ Û=Ý�Ú � m Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü Þ&@�ÚEÞ Ü Û!Ê^Ó Ö�Ù§Ü t%ݧË�Ë Ü Ó ÖÚEÓ§Û�Ð�Ê^ݧË-º(Ë Ü�Ø³Ü Û Õ Ó ß m Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü Þ�ç� Ê^Ý§Ë Ø�Ü ÊEÉ s ß Ë Ü³Ü à Ü Ó Ö ÊEÉ m Ö�Ö ç�� Ü � Ü�� ��Ê^ã Õ�Ø Ã Ù§Ü Ó� ÜrwOÖ É�Ê^Ë���Ê^ã Õ�Ø t%Ê^Ó � ç� m Ö�Ö ç À"Õ Þ�Ú ß Ë Ü�Ü³Õ Ó ß Ã Õ�Ö�Ù t%ÊEÓ � çt � ÚEÞ�Þ ÕU��Ø Ú Ö�Õ Ê^Ó � Ü � Ü�� ��Ê^ã Õ�Ø Þ ô Ö�Ù§Ü Ë���Ê^ã Õ�Ø ÿ�ÊL��Ê^ã Õ�Øñ Ü É?çT��Ë�Ú´Ó§Þ³ç Î

¾ç ï ½ ï ç�Î ½ 6�ë=ç%»9½

Îwë¸�?@ Ü Þ Ö ì;â�ã=Þ³ç \=ç«\9½ ï çqë<½ 6<»=ç×Î.½

��Ú]ò ��Ü q§ç ï ´ ��Ê^ã Õ�Ø'À â�Ó§ÚEà Õ�Ø Þ�� Õ�Ü�Ô½Ü Û©� Ù Ë�Ê^Ý ß^Ù å À"Õ Þ�æ²Ú ß Ë Ü�Ü à Ü Ó Ö ÊEÉTm Ö�Ö�Ü Ë�Ú´Ó Ø³Ü �F� Ü � Ü�� Ú´Ó§Ût%Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó��F� Ü � Ü�� ��Ê^ã Õ�Ø séÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö çÉ�Ê^Ë�ÚEÓäâ¬ÊEÉ Ö�Ù§Ü`Ö Ê^ã Õ�Ø Þ��EÚEÓ=Û Ö�Ù=Ü Ê Ö�Ù§Ü Ë�Þ³ç,s|òfÊ^Ý Ö ï ½hÊEÉ Ö�Ù§Ü`Ö Ê�í Ü Ó§Þ Õ Ó Ö�Ù§Ü`Ö�Ü Þ Ö Þ Ü�Ö�Ù Ú � ÜnÖ Ê^ã Õ�Ø �Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó ÖéØ Ê^Ó=Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ³ç��(Ë�Ë�ÊEË�Þ Õ ÓGË Ü³Ø Ê ß Ó Õ Y Õ Ó ßÍÜ Ú Ø�ÙGÖ�Ü Þ Ö;Ö Ê�í Ü Ó Õ Þ Ø�� ÚEÞ�Þ ÕU��Ü Û Õ Ó Ö�Ù=Ü Þ�ÚEà ÜÔ Ú�â¼�|÷gügû]ü Õ Ó§Þ Ü Ë Ö�Õ ÊEÓ§ÞuÊEËuÛ Ü���Ü$Ö�Õ ÊEÓ§Þ�ÊEÉ Ö Ê^ã Õ�Ø �­Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó ÖMÔ Ê^Ë�Û§ÞMÚEÞ Ô½Ü��U� ÚEÞ�Ú/Þ�Ý¥ò§Þ Ö�Õ�Ö Ý Ö�Õ Ê^ÓÖ�Ù Ú Ö�Õ Ó � Ê � � Ü Þ�Ú Ö Ê^ã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö�Ô Ê^Ë�Û Ø Ê^Ý§Ó Ö Þ Ö Ê Ô ÚEË�Û§Þ�ÚEÓ Ü Ë�Ë�Ê^Ë Õ Ó Ö�٧ܱ� Ë�Þ Ö�Ø Ú Ö�Ü³ß ÊEË�â^ç��Ú]ò ��Ü q§ç%6¬Þ Ù Ê Ô Þ�ÚMò§Ë Ü Úí�Û§Ê Ô ÓDÊEÉ Ö�Ù§Ü Ë Ü Þ�Ý �×Ö ÞnÊ � Ü Ë Ö�Ù=Ü Þ Ü�Ö ÊEÉ Ö Ê^ã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö ÚEÓ§Û Ö Ê^ã Õ�Ø �Õ Ó=Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö`Ô Ê^Ë�Û§Þ`É�Ê^Ë u ��à5ÊOÛ Ü�� Þ Ô;Õ�Ö�Ù Ú´Ó§Û Ô;Õ�Ö�Ù Ê^Ý Ö(Ö ÊEã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó ÖnØ ÊEÓ§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ³çbs �R�ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö âCË Ü Û§Ý Ø�Ö�Õ Ê^Ó Ø ÊEà Ü Þ½É�Ë�ÊEà Ö�Ù§ÜXÖ Ê^ã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö%Ô Ê^Ë�Û§Þ³ç�� Ù§Ü Ã��nñ-Ë Ü Û§Ý Ø�Ö�Õ Ê^Ó�Ê^ÓÖ�Ù Ê^Þ ÜDÖ Ê^ã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó ÖÍÔ Ê^Ë�Û§Þ Õ Þ

¾ç¾½�� Ô;Ù§Õ�Ø�ÙáÕ Þ�à�Ý Ø�ÙáÙ§Õ�ß^Ù=Ü Ë Ö�Ù ÚEÓ Ö�Ù=Ü Ê � Ü Ë�Ú �R� Ã��nñ

Ë Ü Û§Ý Ø$Ö�Õ ÊEÓ�ç�öÚEÓ ß Ý§Ú ß^Ü'u ÊOÛ Ü�� ��ÊEã Õ�Ø Ã:Ê^Ë�Û§Þ ÿéÊ^Ó Ö Ê^ã Õ�Ø Ã:Ê^Ë�Û§Þå#ÿ�� ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ Þ�æ º Ü Ë�ã ��Üxw�Õ�Ö â Ã��`ñ º Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â Ã��`ñu �[å@ 1 μ��� 1 ¾

æ » ï \98 » ï ç ï ½ ö¾ç¾

»<6=ç:8<½u �¹� ��Ê^ã Õ�Ø åB@ 1 Î<��� 1 ¾æ »98]ö »98�ç:8<½ öxö=ç_ö » ï ç«\9½

��Ú]ò ��Ü q§ç%6 ´ séÓ�Ú � âOÞ Õ ÞoÊEɹº Ü Ë�É�Ê^Ë�à�ÚEÓ Ø³Ü !Ú Õ Ó§Þ�É�Ë�Ê^à Ö�Ù§Ü ��Ê^ã Õ�Ø � À"Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö�u Ê�Û Ü�� ç

��Õ Ó Ø³ÜoÖ�Ù§Ü à5ÊOÛ Ü���Õ Þ(Û Ü Þ Õ�ß Ó Ü Û Ö Ê�ò Ü Ó Ür�§Ö`Ö Ê^ã Õ�Ø �­Û Ü ã Ü Ó=Û Ü Ó Ö`Ô ÊEË�Û§Þ���Ú9à5Ê^Ë Ü ÉÚ Õ Ë Ø Ê^à5ã�ÚEË��

Page 111: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î�ë�ÎÕ Þ�Ê^Ó�àCÚ]â�ò Ü ò�ÚEÞ Ü ÛDÊEÓDÚ �U��Ø Ê^Ó Ö�Ü Ó Ö �gò Ü Ú´Ë Õ Ó ßuÔ Ê^Ë�Û§Þ � Þ³ç(Þ Ö Ê^ã Ô Ê^Ë�Û=Þ³ç�méÓ=Û Ü Ë Ö�Ù§Õ Þ½ã�Ú´Ë Ö�Õ×Ö�Õ Ê^Ó¶�Ú]òfÊ^Ý Ö

¾»9½KÊ´É Ö Ê�í Ü Ó§Þ Õ Ó Ö�Ù§Ü�Ö�Ü Þ Ö Þ Ü�Ö ÚEË ÜMØ ÊEÓ Ö�Ü Ó Ö ��ò Ü ÚEË Õ Ó ß ÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü Ë Ü à�Ú Õ Ó§Û Ü Ë"ÚEË Ü Þ Ö Ê^ã

Ô Ê^Ë�Û§Þ�ç���Ú]ò ��Ü q§ç«\¿ã=Ë Ü Þ Ü Ó Ö Þ Ö�Ù§Ü ã Ü Ë²É�Ê^Ë�àCÚEÓ Ø�Ü9ß Ú Õ Ó=Þ;ÚEÓ�Ú � â�Y Ü ÛGÉ�Ê^Ë Ö�Ù=Õ Þoã�ÚEË Ö�Õ×Ö�Õ ÊEÓ�ç�öÚEÓ ß Ý§Ú ß^Ü'u ÊOÛ Ü�� t%Ê^Ó Ö�Ü Ó Ö Ã�Ê^Ë�Û§Þ �OÖ ÊEã�Ã:Ê^Ë�Û§Þå#ÿ�� ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ Þ�æ º Ü Ë�ã ��Üxw�Õ�Ö â Ã��`ñ º Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â Ã��`ñu �[å@ 1 μ��� 1 ¾

æ 6^\Eq§Î q¾ç¾½ »xö=ç q » ï ç_ö9½u �¹� ��Ê^ã Õ�Ø åB@ 1 Î<��� 1 ¾

æ »^\¾» q�ë=ç%69½ » ï ç×Î » ï ç�ë9½

��Ú]ò ��Ü q=ç°\ ´ º Ü Ë²É�Ê^Ë�àCÚEÓ Ø�Ü Ò�à5ã§Ë�Ê � Ü à Ü Ó Ö Ê^Ó©t%Ê^Ó Ö�Ü Ó Ö �?@ Ü ÚEË Õ Ó ß Ã�Ê^Ë�Û§Þ³çsXÞ Üxw ã ܳØ$Ö�Ü Û¶�G��Ú]ò ��Ü q§ç«\3Þ Ù Ê Ô Þ Ö�Ù Ú ÖMÖ�Ù§Üxß Ú Õ Ó Õ Ó'ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â Ø Ê^à Ü Þ�ã§Ë Ü Û§Ê^à Õ Ó�ÚEÓ ÖV� â

É�Ë�ÊEà Ø Ê^Ó Ö�Ü Ó Ö ��ò Ü ÚEË Õ Ó ßAÔ Ê^Ë�Û§Þ��&ÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü Î^ç qϽ Õ à5ã§Ë�Ê � Ü à Ü Ó Ö!Õ Ó�Ã��`ñ Ê^Ó Ö�Ù§Ü Þ Ü5Ô Ê^Ë�Û=Þ Õ Þß Ë Ü Ú Ö�Ü Ë Ö�Ù ÚEÓ Ö�Ù§Ü Ê � Ü Ë�Ú �U� Ã��`ñ Õ à5ã§Ë�Ê � Ü à Ü Ó Ö ç'� Ù§Ü ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â/É�Ê^Ë"Þ Ö Ê^ã Ô Ê^Ë�Û§Þ¬Þ ��Õ�ß^ÙäÖ�� âÕ Ó Ø Ë Ü ÚEÞ Ü Þ�ò§Ý Ö"Ö�Ù§Ü Ã��`ñ Õ Þ"Ú � Þ�ÊxË Ü Û§Ý Ø�Ü ÛÆò Ü�Ø ÚEÝ=Þ ÜMÖ�Ù=ÜÍØ Ê^Ë�Ë Ü³Ø$Ö�Õ Ê^Ó3ÊEɽÚEÓäâ Ø Ê^Ó Ö�Ü Ó Ö9Ô Ê^Ë�Û§ÞÔ;ÕR�U� Ú � Þ�Ê Ù§Ü�� ã Ö Ê!Ú � Ê Õ Û Ü Ë�Ë�ÊEË�Þ Õ Ó Õ�Ö Þ(Ó Ü³Õ�ß^Ù ò�ÊEË Ù ÊOÊ�ÛIç¹� Ù§Õ ÞnàCÚ]â,ò Ü Ú9à5Ê^Ë ÜoÕ àCãfÊ^Ë Ö ÚEÓ Ö ã Ü ËF�É�Ê^Ë�à�ÚEÓ Ø³Ü à Ü ÚEÞ�Ý§Ë ÜéÖ�Ù ÚEÓ Ö�Ù§Ü Ê � Ü Ë�Ú �R� Ã��nñèÉ�Ê^Ë Ö ÚEÞCí�Þ%Þ�Ý Ø�Ù ÚEÞ%Þ�ã�Ê�í Ü ÓxÛ§Ê Ø Ý=à Ü Ó Ö Ë Ü$Ö Ë Õ�Ü � Ú �ÚEÓ§Û/ÚEÝ Ö Ê^àCÚ Ö�Õ�ØXØ ÊEÓ Ö�Ü Ó ÖéÜrwOÖ Ë�Ú Ø�Ö�Õ Ê^Ó�ç

Å��!Å ��Ê�� .�����͵�:Ê�Ç � Í1ÈT� � 790��6È�7�Ë � 7dÈb��Ê�Ëp�

¢ ø ¢ ø`£ H E�����BDCB I=�G��������� ��<Iø �±���"ý�ET�"!Ï�G�=ýj�#�ª�G�FE¹�������t%Ê^à5ã�ÚEË Ü Û Ö Ê Ö�Ù§Ü ò�Ú Ø í9�­Ê õ�Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà à5ÊOÛ Ü��öÔ;Ù§Õ�Ø�Ù1Ù ÚEÞ9Ú]òfÊ^Ý Ö 8ë�ë^t ã�Ú´Ë�ÚEà Ü�Ö�Ü Ë�Þ�� Ö�Ù=Ü

Ö ÊEã Õ�Ø � Ø ÊEÓ§Û Õ�Ö�Õ Ê^Ó§Ú �!u �dà5Ê�Û Ü�� Þ Õ Ó Ö Ë�Ê�Û§Ý Ø³Ü Ê^Ó � â�Ú]ò�ÊEÝ Ö Î.8EtÏÚEÛ§Û Õ�Ö�Õ Ê^Ó�Ú � ã�ÚEË�ÚEà Ü�Ö�Ü Ë�Þ Ô;Ù=Õ�Ø�Ùà5Ê�Û Õ É�âMã§Ë�Êxò�Ú]ò ÕR��Õ×Ö�Õ�Ü Þ�ÊEÉ)Ú!É Ü�ÔsÙ Ý=Ó§Û§Ë Ü Û Ô Ê^Ë�Û§Þ Õ Ó Ö�Ù§Ü�Ø Ê^Ó Ö�ÜrwOÖ ÊEÉ Ü Ú Ø�Ù�Ö Ê^ã Õ�Ø ç¹séÓDÚ �×Ö�Ü Ë�Ó�Ú¸�Ö�Õ � Ü`Ö Ê Ö�Ù§Õ Þ�à5Ê�Û Ü���Õ Ó ß ÚEã§ã§Ë�ÊäÚ Ø�ÙMÕ Þ Ö ÊXã�Ú´Ë Ö�Õ×Ö�Õ Ê^Ó Ö�Ù§ÜnÖ Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ß Û�Ú Ö Ú��dò§Ý ÕR� ÛuÞ Ü ã�ÚEË�Ú Ö�Ü ÿ�� ß Ë�ÚEàà5Ê�Û Ü�� Þ&�Ìe�É�ÊEË Ü Ú Ø�ÙGÖ Ê^ã Õ�Ø ç%ÚEÓ§Û¶��Þ Õ Ó Ø�Ü9Ü Ú Ø�ÙGÖ ÊEã Õ�Ø ÿ�� ß Ë�ÚEà Õ Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ü ÛGÊ^ÓAÚMàMÝ Ø�Ù Þ�àCÚ �R��Ü ËÛ�Ú Ö Ú9Þ Ü�Ö � Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Ü%Ö�Ù§Õ Þ Ö Ê^ã Õ�Ø Þ�ã ܳØ�ÕU��Ø à5Ê�Û Ü��§Ô;Õ�Ö�Ù Ú Ö Ê^ã Õ�Ø � Õ Ó§Û Ü ã Ü Ó=Û Ü Ó Ö àCÊOÛ Ü��§Ö Ë�Ú Õ Ó Ü ÛÊ^Ó�Ú �R�§Ö�Ù§Ü Û§Ú Ö Ú Ö ÊuÊxò Ö Ú Õ ÓCÚuÞ�à5ÊOÊ Ö�Ù¿Ö Ê^ã Õ�Ø �­Û Ü ã Ü Ó=Û Ü Ó Ö àCÊOÛ Ü�� ç¹� Ù§Õ Þ Õ Þ Ø Ê^à5ã�ÚEË�Ú]ò ��ÜoÖ Ê Ö�Ù=ÜÚEã§ã=Ë�ÊäÚ Ø�Ù Û Ü Þ Ø Ë Õ ò Ü Û¶� Ü ç ß ç�� Õ ÓÂt � ÚEË�í�Þ�Ê^Ó$ pñ;Êxò Õ Ó§Þ�ÊEÓ å?Î�\^\ ï ær�öÒ­â Ü Ë% ô"Þ Ö�Ü Ó=Û§Ê^Ë�ɬå²Î�\^\]öäær�Ð � Ê^Ë Õ ÚEÓ& [�½Ú´Ë�Ê Ô Þ�íäâ�å²Î�\E\^\äæ%ÚEÓ=Û u Ú´Ë Ö�Õ Ó�û1Ý2ÓÛ�ü�å²Î�\E\ ï æ$ç

Page 112: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î�ë¾

à Ü9Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ý Ø�Ö ò�Ú Ø í<��Ê õ Ý§Ó Õ�ß Ë�ÚEà �Wò Õ�ß Ë�ÚEà ÚEÓ§Û Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà àCÊOÛ Ü�� Þ�Þ�ã Ü�سÕU�§Ø"Ö Ê Ü Ú Ø�ÙAÖ Ê^ã Õ�ØÝ§Þ Õ Ó ß�Ö�Ù§Ü ã�ÚEË Ö�Õ×Ö�Õ ÊEÓ Õ Ó ß ÊEÉ Ö�Ù§Ü

¾ç×Î3à ÕR�R��Õ Ê^Ó Ô Ê^Ë�Û Ø Ê^Ë�ã=ݧÞDÝ§Þ Ü ÛèÉ�Ê^Ë Ö�Ù§Ü�u � àCÊOÛ Ü�� ÞDÚ´Þ

Û Ü Þ Ø Ë Õ ò Ü Û Õ Ó ��Ü�Ø�Ö�Õ Ê^Ódq§ç¾ç:»=çkà Ü_Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�ÜGÜ Ú Ø�Ù Ö ÊEã Õ�Ø ��Þ�ã ܳØ�ÕU��Ø ÿ-� ß Ë�ÚEà �¥e Ô;Õ�Ö�Ù Ö�Ù=Ü

ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü å Ö Ê^ã Õ�Ø � Õ Ó§Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö æ Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà à5ÊOÛ Ü�� Û Ü Ó§Ê Ö�Ü ÛdÚEÞ9� ó Ö Ê Êxò Ö Ú Õ Ó'Þ�à5Ê�Ê Ö�ÙüÖ Ê^ã Õ�Ø �Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö ÿ-� ß Ë�ÚEàQàCÊOÛ Ü�� Þ�� Ô;Ù§Ü Ë Ü��å����ã ��� PO³����� ��²ænH('ä� ó å��!ã ��� PO]����� ���æ)kìå?Î;a)'�æ��¥e�å��Cã ��� Gu������ Gu����²æ$�Eë+*�',*�Î å�q§ç°\^æ

É�Ê^Ë.-5Hcë=�³Î!ÊE˾å�É�Ê^ËoÝ§Ó Õ�ß Ë�ÚEà �Wò Õ�ß Ë�ÚEàpÚ´Ó§Û Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà à5Ê�Û Ü�� Þ�Ë Ü Þ�ã Ü�Ø�Ö�Õ � Ü�� â=æ$ç

méÞ�Ý�Ú �R� â<�"ÊEÓ Ü1Ô Ê^Ý � Û Ö Ý§Ó Ü Ö�Ù=Ü:Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ê^Ó Ø Ê Ü�/5Ø�Õ�Ü Ó Ö 'ìÊ^Ó-Þ�Ê^à Ü Ù§Ü�� ÛhÊ^Ý Ö Þ Ü�Ö çÒ�Ó Ö�Ù§Õ Þ Ø ÚEÞ Ü � Ù Ê Ô%Ü � Ü Ë�� Ô½Ü å Ø�Ù§Ü Ú Ö ÚEÓ§Û{æ Ø�Ù Ê�Ê^Þ ÜxÖ�Ù§ÜxÕ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ê^Ó Ô½Ü³Õ�ß^ÙäÖ¿Ö Ê1à Õ Ó Õ à Õ Y ÜÖ�Ù=Ü ã Ü Ë�ã ��Üxw=Õ×Ö â1ÊEÉ Ö�Ù§ÜÍÖ�Ü Þ Ö Þ Ü�Ö Ý§Ó§Û Ü Ë Ü Ú Ø�Ù�Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Ü Û�àCÊOÛ Ü�� çL�&Ú]ò ��Ü q§ç�ÎwëGÞ Ù Ê Ô Þ Ö�Ù=ÜË Ü�Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^ÓMã Ü Ë²É�Ê^Ë�àCÚEÓ Ø�Ü ÊEÉ Ö�Ù§ÜoÕ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Ü ÛÍà5Ê�Û Ü�� Þ�ç,� Ù§ÜoÖ Ê^ã Õ�Ø É�Ê^Ë Ü Ú Ø�ÙÍÖ�Ü Þ Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�ÜÉ�Ê^Ë Ö�Ù§Ü¬Õ Ó Ö�Ü Ë�ãfÊ � Ú Ö�Ü Ûxà5Ê�Û Ü���Õ Þ Ö�Ù§Ü Þ�Ú´à Ü ÚEÞ Ö�Ù=Ü ÊEÓ Ü Ý§Þ Ü Û/É�Ê^Ë Ö�Ù§Ü'u � Ö ÊEã Õ�Ø à5ÊOÛ Ü�� ç

u Ê�Û Ü�� å#ÿ�� ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ æ W º�ÚEË�Ú´àCÞ º Ü Ë�ã ��Üxw=Õ×Ö â Ã��`ñ@�Ú Ø í<�²ô õ åB@ 1 Î<��� 1 ¾

æ qä\^\^t ï 6�ç:6 »¼6=ç*8¼½@�Ú Ø í<�²ô õ k ��Ê^ã Õ�Ø Î�� ß Ë�ÚEà k ï ë10;Î^Î�t ï 6�ç«q »¼6=ç*8¼½@�Ú Ø í<�²ô õ k ��Ê^ã Õ�Ø

¾� ß Ë�ÚEà k ï ë10 ¾ ö^t ï�ï ç:» »¼6=ç:»<½

@�Ú Ø í<�²ô õ k ��Ê^ã Õ�Ø »¸� ß Ë�ÚEà k ï ë10�8<8Et ï ö�ç�Î »¼6=ç�Î ½u �¹� ��Ê^ã Õ�Ø å@ 1 μ��� 1 ¾

æ kÍÎ 8Et ï »�ç*8 » ï ç:6<½

��Ú]ò ��Ü q§ç×Î�ë ´ t%Ê^à5ã�ÚEË Õ Þ�ÊEÓ Ô;Õ�Ö�Ù ï ëÍÒ�Ó Ö�Ü Ë�ãfÊ � Ú Ö�Ü Û[��Ê^ã Õ�Ø ÿ��² 9Ë�ÚEà u ÊOÛ Ü�� Þ³çt%Ê � Ý=àCÓ

¾Õ Ó ��Ú]ò ��Ü q§ç�ÎwëüÞ Ù Ê Ô Þ Ö�Ù§Ü Ó�ݧà�ò Ü ËxÊEÉuã�ÚEË�ÚEà Ü�Ö�Ü Ë�Þ Õ Ó-Û Õ�õ�Ü Ë Ü Ó Ö àCÊOÛ Ü�� Þ³ç

� � Ü Ó Ö�Ù Ê^Ý ßEÙ_Ö�Ù§Üëu �UàCÊOÛ Ü���Ù ÚEÞéàMÝ Ø�Ùp��Ü Þ�ÞXã�ÚEË�Ú´à Ü$Ö�Ü Ë�Þ Ö�Ù ÚEÓ Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ê^ÓGàCÊOÛ Ü�� Þ�� Õ�ÖÊ^Ý Ö ã Ü Ë�É�Ê^Ë�àCÞ Ö�Ù§Ü-� Ú Ö�Ö�Ü Ë`Ê^Ó Ü Þ³ç(Ò Ö àCÚ]â Ö�٠ݧÞ)ò Ü ÚEË ß Ý Ü Û Ö�Ù Ú Ö½Ö�Ù§Üúu �'ÚEã§ã=Ë�ÊäÚ Ø�Ù ã Ü Ë�à Õ�Ö Þ(ݧÞÖ Ê Ø Ê^à�ò Õ Ó Ü � Õ Ú"Ý§Ó Õ�ß Ë�ÚEà Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ`Ú´Þ(àMÝ Ø�Ù5Ü�õ�ܳØ�Ö�Õ � ÜoÕ Ó=É�Ê^Ë�à�Ú Ö�Õ ÊEÓMÚEÞ(Ê^Ó Ü�Ô Ê^Ý � Û ß^Ü$Ö ò�âÕ Ó Ö�Ü Ë�ãfÊ � Ú Ö�Õ Ó ßMÖ Ê^ã Õ�Ø Þ�ã ܳØ�ÕU��Ø¬Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà à5Ê�Û Ü�� Þ�çG� Ù§Õ Þ�� Ô½Ü ÚEË ß Ý Ü � Õ Þ;Û§Ý ÜuÖ Ê Ö�Ù§Ü Þ�âOÞ Ö�Ü àCÚ Ö�Õ�ØÕ Ó Ö�Ü³ß Ë�Ú Ö�Õ Ê^ÓxÊEÉ Ö Ê^ã Õ�Ø �­Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö ÚEÓ§Û Ö Ê^ã Õ�Ø � Õ Ó§Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö�Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ Õ ÓxÊ^Ý=Ë�à5ÊOÛ Ü�� ç

¢ ø ¢ ø�ù ú�����|J¬ìý2��ý��A�9ý�����H �-�9ý��7�é<Iø43ÂET|fû"ý65f¤ E(<�ýj� H �-�9ý,�t�Ú Ø�Ù§Ü �gò�ÚEÞ Ü Ûuà Ü$Ö�Ù ÊOÛ5åBt9Ý Ù Ó7 À"Ü�u Ê^Ë Õ �EÎ�\E\�ëäæ Õ Þ)ÚEÓ§Ê Ö�Ù§Ü Ë Ô;Õ Û Ü�� â"Ý§Þ Ü Û Ö Ê^ã Õ�Ø98 Û§Ê^àCÚ Õ Ó

ÚEÛ�Ú´ã Ö Ú Ö�Õ Ê^Ó Ö�ܳØ�Ù Ó ÕR� Ý Ü É�Ê^Ë � ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü à5Ê�Û Ü���Õ Ó ß ç�à ÜxÙ Ú � ÜGÕ à5ã ��Ü à Ü Ó Ö�Ü ÛáÚ Ø Ú Ø�Ù§Ü �gò�ÚEÞ Ü Û

Page 113: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î�ë¼»� Ú´Ó ß Ý�Ú ßEÜ àCÊOÛ Ü�� É�Ê^Ë Ø Ê^à5ã�ÚEË Õ Þ�Ê^Ó Ô;Õ×Ö�Ù1Ö�Ù=ÜMÖ Ê^ã Õ�Ø �­Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö à�Ú w�Õ àMݧà Ü Ó Ö Ë�Ê^ãäâ1à5Ê�Û Ü�� ç� ã ܳØ�ÕU��Ø Ú �R� â<�^Ú Ö�Ü Ú Ø�Ù ã�Ê^Þ Õ�Ö�Õ Ê^ÓuÀ Õ Ó Ö�Ù§Ü%Ö�Ü Þ Ö�Ø Ê^Ë�ã§Ý§Þ�� Ô½Ü�Ü Þ Ö�Õ à�Ú Ö�Ü ÚéÝ§Ó Õ�ß Ë�ÚEà[ã§Ë�Êxò�Ú]ò ÕU��Õ×Ö â���:ò�ÚEÞ Ü ÛGÊ^ÓAÚ �U�fÖ�Ù§Ü"Ô ÊEË�Û§ÞoÞ Ü³Ü ÓAÞ�ÊMÉÚ´Ë Õ Ó Ö�Ù Ú Ö ã�Ú´Ë Ö�Õ�Ø Ý � ÚEË Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ ÊEÓAÞ Õ Û Ü çT� Ù§Õ ÞoÝ=Ó Õ�ß Ë�ÚEàã§Ë�Êxò�Ú]ò ÕU��Õ×Ö â Õ Þ Ö�Ù§Ü Ó Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Ü Û Ô;Õ�Ö�ÙGÖ�Ù§Ü ò�Ú Ø í<��Ê õ1Ö Ë Õ�ß Ë�Ú´à ã§Ë�Êxò�Ú]ò ÕU��Õ×Ö â!� ó ÚEÞ

��å����ã ��� PO]����� ��²æ(H;'ä� ó å��Cã ��� PO]����� ��²æökìå?Îoa<'�æ���:$å��jæ"� ë=*�'>*�Î åq§ç×Î�ëäæÚEÓ§ÛAÝ§Þ Ü Û Õ ÓGË Ü Þ Ø ÊEË Õ Ó ß ç��Õ Ó Ø³ÜéÖ�Ù§Ü"Ø Ê^Ë�Ë Ü³Ø�Ö åÞ�ã�Ê�í Ü Ó{æ Ô Ê^Ë�Û§ÞoÚEË Ü Ó§Ê Ö Ú � Ú ÕR� Ú]ò ��Ü;Ö Ê Ö�Ù§Ü Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ Y Ü Ë��§Ú �U�{Ö�Ù§ÜéÔ Ê^Ë�Û§Þ

Õ Ó Ö�Ù§Ü ÿ ò Ü Þ ÖAÙ âOãfÊ Ö�Ù=Ü Þ Ü Þ/É�Ê^Ë Ö�Ù§Ü ã§Ë Ü�Ø³Ü Û Õ Ó ß Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü Þ Õ Ó-Ú Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ ÊEÓhÞ Õ Û Ü ÚEË ÜØ ÊEÓ§Þ Õ Û Ü Ë Ü Û Õ Ó Ü Þ Ö�Õ à�Ú Ö�Õ Ó ßCÖ�Ù§ÜÍØ Ú Ø�Ù§Ü àCÊOÛ Ü�� çv� Ù§Õ Þ Ù Ú´Þ Ö�Ù§Ü ò Ü Ó Ür��Ø³Õ Ú ��Ü�õ�ܳØ$Ö¬Ö�Ù Ú Ö9Ô Ê^Ë�Û§ÞÚEã§ã Ü Ú´Ë Õ Ó ßMÕ ÓDà�Ý ��Ö�Õ ã ��Ü�Ù âOãfÊ Ö�Ù§Ü Þ Ü ÞéÚ´Ë ÜA��Õ í Ü�� â Ö Ê,ò Ü"Ø Ê^Ë�Ë Ü³Ø$Ö ÚEÓ§Û Ù§Ü Ó Ø³Ü9ßEÜ�ÖoØ Ê^Ý§Ó Ö�Ü ÛAà�Ý � �Ö�Õ ã ��ÜoÖ�Õ à Ü Þ�� Ô;Ù§ÕU��Ü;Ô Ê^Ë�Û§Þ Ô;Ù§Õ�Ø�Ù Û§ÊMÓ=Ê Ö Ú´ã§ã Ü ÚEË Õ Ó�àCÚEÓäâ Ù âOãfÊ Ö�Ù=Ü Þ Ü Þ;ÚEË Ü ã�Ê Ö�Ü Ó Ö�Õ Ú �U� âMÛ=Ý ÜÖ Ê¿Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Ó Ü Ë�Ë�Ê^Ë�Þ�ÚEÓ§Û/ÚEË Ü Ó�Ú Ö Ý=Ë�Ú �U� âCÛ Õ Þ Ø Ê^Ý§Ó Ö�Ü Û�ç

méÞ�Ý�Ú �R� â<�§ÊEÓ Ü"Ô ÊEÝ � Û Ö Ý=Ó Ü9Ö�Ù§Õ Þ � Ú � Ý Ü Ê´Ébÿ�ÚEÞ Ô½Ü��U� ÚEÞ Ö�Ù=Ü!Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ê^Ó Ø Ê Ü�/5سÕ�Ü Ó Ö Ê^ÓÞ�ÊEà ܬ٧Ü�� Û��­Ê^Ý Ö Þ Ü$Ö ç�ìéÊ Ô½Ü � Ü Ë�� Õ Ó Ö�Ù=Õ Þ Ø Ú´Þ Ü ÚEÞ Ô%Ü��R� � Ô%Ü!Ø�Ù ÊOÊ^Þ Ü9Ö�Ù=Ü � Ú � Ý Ü ÊEɹÿQå?Î�ë�ëäæ�Ú´Ó§ÛÖ�Ù=Ü�Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ê^Ó Ô½Ü³Õ�ß^ÙäÖ å=ë,ô×Îbæ&ÊEÉ Ö�Ù§Ü;Ø Ú Ø�Ù§Ü-� ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü à5ÊOÛ Ü��=Ö Ê¬à Õ Ó Õ à Õ Y ÜnÖ�Ù§Ü ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö âÊEÉ Ö�Ù§ÜCÖ�Ü Þ Ö Þ Ü�Ö ç=� Ù§Ü Ë Ü Þ�Ý ��Ö Þ Õ ÓÂ�&Ú]ò ��Ü q=ç�Î^ÎCÞ Ù Ê Ô Ö�Ù Ú Ö�Ö�Ù Ê^Ý ß^Ù�Õ Ó Ö�Ü Ë�ãfÊ � Ú Ö�Õ Ê^Ó Ô;Õ�Ö�Ù�Ö�Ù=ÜØ Ú Ø�Ù§Ü à5Ê�Û Ü�� Ë Ü Þ�Ý ��Ö Þ Õ Ó_Ë Ü Û§Ý Ø�Ü Û1ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö â<� Ö�Ù§Ü Ë Ü�Õ ÞéÓ=ÊDË Ü Û§Ý Ø�Ö�Õ Ê^Ó Õ Ó�Ã��nñ�É�Ë�ÊEà Ý§Þ Õ Ó ßÚ Ø Ú Ø�Ù=Ü à5Ê�Û Ü�� çët�Ú Ø�Ù§Ü à5Ê�Û Ü�� Þ Ù Ú � Ü � Ù Ê Ô%Ü � Ü Ë��wò Ü³Ü Ó:Þ Ù Ê Ô Ó Ö ÊAË Ü Û§Ý Ø³Ü Ã��nñ ÊEÓ�Ê Ö�Ù§Ü ËÖ Ú´Þ�í�Þ³ç

u Ê�Û Ü�� å#ÿ�� ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ Þ�æ º Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö â Ã��`ñ@�Ú Ø í<��Ê õ å@ 1 Î<��� 1 ¾

æ ï 6�ç:6 »¼6=ç*8¼½@�Ú Ø í<��Ê õ k Î�� ß Ë�ÚEà t�Ú Ø�Ù§Ü ï 8Oç ¾ »¼6=ç°\<½u �¹� ��Ê^ã Õ�Ø å@ 1 μ��� 1 ¾

æ ï »�ç*8 » ï ç:6<½��Ú]ò ��Ü q§ç×Î^Î ´ º Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â/ÚEÓ=Û�Ã��`ñ�ÊEÉ(Ú t�Ú Ø�Ù§Ü �?@�ÚEÞ Ü Û u Ê�Û Ü�� ÚEÓ§Û3Ú u Ú w�Õ àMݧà?�(Ó Ö Ë�ÊEã�âu ÊOÛ Ü���Ô;Õ×Ö�Ù ��Ê^ã Õ�Ø t%ÊEÓ§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ³ç

à ٧ÕR��ÜoÕ�Ö`Õ Þ½Ú ��Õ�Ö�ÖV��Ü Þ�ݧË�ã=Ë Õ Þ Õ Ó ß9Ö ÊuÞ Ü³Ü;Ö�Ù§Ü Ã��`ñ Õ Ó Ø Ë Ü ÚEÞ Ü Þ ��Õ�ß^ÙäÖ�� â Ô;Õ×Ö�Ù Ú Ø Ú Ø�Ù§Ü à5Ê�Û Ü�� �Õ�Ö�Õ Þ(ã Ü Ë Ù ÚEã§Þ Ürw ã � Ú Õ Ó Ü Û�òäâ Ö�Ù§Ü Ë Ü�� Ú Ö�Õ � Ü�� â Ù§Õ�ß^ÙÍÜ Ë�Ë�Ê^Ë(Ë�Ú Ö�Ü Þ Õ Ó Ö�Ù=ÜoÙ âOãfÊ Ö�Ù=Ü Þ Ü Þ½É�Ë�Ê^à Ô;Ù=Õ�Ø�ÙÖ�Ù=Ü à5Ê�Û Ü���Õ Þ Ü Þ Ö�Õ àCÚ Ö�Ü Û�ç���ÊéÞ�ݧã§ãfÊ^Ë Ö&Ö�Ù=Õ Þ�ÚEË ß Ý=à Ü Ó Ö � Ô½Ü�Ø ÊEàCã�Ú´Ë Ü`Ö�Ù§Ü Ë Ü³Ø Ê ß Ó Õ×Ö�Õ Ê^ÓuÊEÝ Ö ã§Ý ÖÊEÉ Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü9Ö Ë Õ�ß Ë�Ú´àpàCÊOÛ Ü�� ÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü!Ø Ú Ø�Ù§Ü � Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Ü Û_à5Ê�Û Ü�� ÊEÉT��Ú]ò ��Ü q§ç�ÎEÎ Õ Ó Ö�Ù=Ü

Page 114: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î�ë´qÉ�Ê �U� Ê Ô;Õ Ó ß àCÚEÓ§Ó Ü Ë³ç@�`Ú Ø�Ù Ë Ü�Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Ó Ü Ë�Ë�Ê^Ë Õ Þ � Ë�Þ Ö à�Ú´Ë�í Ü ÛAÚEÞoÚEÓ�÷èÖ,Ô�û1úoÝg÷xÜeÖ���Ô1Ù,ö1Ô1Ý=÷èÝgÙIÝ=÷xÜeÖÊ^Ë�×Iû1Û[û1Ýg÷xÜeÖ Õ Ó Ö�Ù§Ü Ý§Þ�Ý�Ú �%Ô Ú]â^ç�ÿ ÜrwOÖ � Ü Ú Ø�ÙáÜ Ë�Ë�Ê^Ë�� Ö Ê�í Ü Ó Õ Þuà�Ú´Ë�í Ü ÛêÚEÞÍÚ�úVû���û�ÓÝ/û�× Ü Ë�Ë�ÊEËÕ É Ö�Ù§Ü¿Ô Ê^Ë�Û Õ Ó � Ý Ü Þ Ö�Õ Ê^Ó Ù ÚEÞ!Ý§Ó§Û Ü Ë ß Ê^Ó ÜCÖ�Ù=Ü Þ�ÚEà Ü í Õ Ó§Û�ÊEÉ Ü Ë�Ë�Ê^Ë Õ Ó Ö�Ù§Ü ã�Ê^Ë Ö�Õ Ê^Ó ÊEÉ Ö�Ù=ÜÙ§Õ Þ Ö ÊEË�âxÝ§Þ Ü Û;òäâ Ö�Ù§Ü¬Ø Ú Ø�Ù§Ü à5ÊOÛ Ü�� ç�û]üýÒ�üR� Õ É�Ú Ô Ê^Ë�Û/ Õ Ó Ö�Ù§Ü Ë Ü É Ü Ë Ü Ó Ø�Ü!Ö Ë�ÚEÓ§Þ Ø Ë Õ ã Ö�Õ Ê^Ó Ô ÚEÞÛ Ü���Ü�Ö�Ü ÛxÉ�Ë�ÊEà Ö�Ù=Ü9Ù âOãfÊ Ö�Ù=Ü Þ Õ ÞoÉ�Ê^Ë Ö�Ù=ÜA� Ë�Þ Ö�Ö�Õ à ÜXÕ ÓGÚ Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó���Þ Õ Û Ü Ú Ö Þ�Ê^à Ü ã�ÊEÞ Õ�Ö�Õ Ê^ÓÀéÚEÓ§Û�Û Ü���Ü$Ö�Ü ÛüÚ ß Ú Õ Ó:Ú Ö ãfÊ^Þ Õ�Ö�Õ Ê^ÓAÌBA À`� Ö�Ù=Ü Ó1Ì Õ ÞuÚ Ø ÚEÞ Ü Ê´É;Ú/Ë Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û�Û Ü���Ü$Ö�Õ Ê^Ó:Ê´É�ª�Ö�Ù Ê^Ý ß^Ù À Õ Þ�Ó=Ê Ö ç�ñ Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û Õ Ó§Þ Ü Ë Ö�Õ Ê^Ó§Þ�ÚEÓ§Û!Þ�Ý¥ò=Þ Ö�Õ×Ö Ý Ö�Õ Ê^Ó=Þ�ÊEÉ Ô ÊEË�Û§Þ&ÚEË Ü�� Ú]ò Ü���Ü Û Õ ÓuÚ;Þ Õ à ÕR� ÚEËàCÚEÓ§Ó Ü Ë³çT� Ù§Ü9Ô Ê^Ë�Û Ü Ë�Ë�Ê^ËoË�Ú Ö�Ü9Õ ÞoÞ�ã ��Õ�ÖoÕ Ó Ö ÊÍË Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û Ü Ë�Ë�ÊEËoË�Ú Ö�Ü ÚEÓ§ÛGÓ§Ê^Ó��­Ë Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û Ü Ë�Ë�ÊEËË�Ú Ö�Ü å¡��Ú]ò ��Ü q§ç�Î

¾æ$çu ÊOÛ Ü�� ñ Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û ÿ�Ê^Ó���ñ Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û ô � Ü Ë�Ú �R���Ë Õ�ß Ë�ÚEà »98�ç%69½

¾ç ï ½ »¼6=ç*8¼½t�Ú Ø�Ù§Ü �?@�Ú´Þ Ü Û »xö=ç%»9½

¾ç_ö9½ »¼6=ç°\<½À"Õ�õ�Ü Ë Ü Ó Ø�Ü k�ë=ç_ö9½ ��ë=ç¾½ k�ë=ç qϽ

��Ú]ò ��Ü q§ç�ξ´ ñ Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û>�(Ë�Ë�Ê^Ë�Þ � Þ�ç�ÿ�Ê^Ó���ñ Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û>�(Ë�Ë�Ê^Ë�Þ

ôXÉ Ö�Ù§Ü9Ö Ê Ö Ú ��Ü Ë�Ë�Ê^ËoË�Ú Ö�Ü Ê´Éb»<6`ô*8<½÷É�Ê^Ë Ö�Ù§Ü9Ö Ë Õ�ß Ë�Ú´àQà5Ê�Û Ü�� �¨»98`ô%69½ Õ Þ;Ú Ø³Ø Ê^Ý§Ó Ö�Ü ÛAÉ�ÊEËuò�âÞ�Ý Ø�Ù Ë Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û Ü Ë�Ë�ÊEË�Þ³çsÐ�Ê^Ë Ö�Ù=ÜnØ Ú Ø�Ù§Ü � Õ Ó Ö�Ü Ë�ãfÊ � Ú Ö�Ü Û!à5ÊOÛ Ü�� �.»xö,ô%»9½hÊEÉ Ö�Ù§Ü(Ö Ê Ö Ú �EÜ Ë�Ë�Ê^ËöË�Ú Ö�Ü ÊEÉ»<6,ô«\9½ Õ Þ�Û=Ý Ü½Ö ÊXË Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û Ü Ë�Ë�ÊEË�Þ³çmà Ü�� Ó§Û Ö�Ù Ú Ö�Ø ÊEàCã�Ú´Ë Ü Û Ö Ê Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü`Ö Ë Õ�ß Ë�Ú´àìà5Ê�Û Ü�� �Ö�Ù=ÜMØ Ú Ø�Ù=Ü ò�ÚEÞ Ü Û1à5Ê�Û Ü���Ù ÚEÞ9Ú]òfÊ^Ý Ö ÚÉë,ô_ö9½ Ù§Õ�ß^Ù=Ü Ë�Ë�Ú Ö�Ü ÊEÉ`Ë Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û Ü Ë�Ë�Ê^Ë�Þ³ç­t%Ê^à5ã�ÚEË Õ Ó ßÖ�Ù=Õ Þ Ö Ê Ö�Ù§Ü Ê � Ü Ë�Ú �U��Õ Ó Ø Ë Ü ÚEÞ ÜXÕ Ó Ü Ë�Ë�Ê^˽Ë�Ú Ö�Ü Ê´ÉöÊ^Ó � â�ë`ô«qϽ�� Õ�Ö Þ Ü�Ü à5Þ%Ë Ü ÚEÞ�ÊEÓ�Ú]ò ��ÜéÖ Ê Ø Ê^Ó Ø�� Ý=Û ÜÖ�Ù Ú Ö ÚDÞ�à�Ú �U� Ë Ü Û=Ý Ø�Ö�Õ Ê^Ó1ÊEÉ`Ó=Ê^Ó���Ë Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û Ü Ë�Ë�ÊEË�Þ Õ ÞXÊ õ Þ Ü$Ö òäâ3ÚEÓ Õ Ó Ø Ë Ü ÚEÞ ÜMÕ Ó Ö�Ù§Ü Ó�ݧà�ò Ü ËÊEÉ(Ë Ü ã Ü Ú Ö�Ü Û Ü Ë�Ë�ÊEË�Þ��fãfÊ Õ Ó Ö�Õ Ó ß¿Ö Ê Ö�Ù§Ü Û Ü$Ö Ë Õ à Ü Ó Ö Ú �öÜ$õIÜ�Ø�Ö Ê´É`Ý§Þ Õ Ó ß Ú Ø Ú Ø�Ù§Ü àCÊOÛ Ü�� Ú ÖXÙ§Õ�ßEÙÜ Ë�Ë�Ê^ËoË�Ú Ö�Ü Þ³ç

Å��DC EF�HG+��IKJL�ë�2MON 7�� �QP-,/.�7R�@ST� 7RUVMT�W Õ�Ö�Ù/Ö�Ù=ÜMÙ§Ü�� ã_ÊEÉ Ù§Õ�Ü Ë�ÚEË Ø�Ù§Õ�Ø Ú ��Ö Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ß Ú´Ó§Û3Û Õ � Õ Û Ü ��ÚEÓ§Û�� Ø Ê^Ó � Ý Ü Ë�� Ô½Ü Ú � Þ�Ê Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ý Ø$Ö

Ú Ö ÊEã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö u �ÏàCÊOÛ Ü�� É�Ê^ËÍÚ � Ú´Ë ß^Ü5Ö ÚEÞYX � Ö�Ù=Ü @%Ë�ÊäÚ´Û Ø ÚEÞ Ö ÿ Ü$Ô Þ Ö ÚEÞZX{ç W Ü Ý§Þ ÜÖ�Ù=Ü�Ô;Ù Ê ��ÜuÖ Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ß Þ Ü$Ö ÊEÉ;Î »\[5à ÕU�R��Õ Ê^Ó Ô Ê^Ë�Û§Þ Ø Ê^Ó Ö Ú Õ Ó Ü Û Õ Ó1Ú]òfÊ^Ý Ö Î

¾8��][\[\[5Þ Ö Ê^Ë Õ�Ü Þ³ç�� Ù§Ü

� Ê Ø Údò§Ý � Ú´Ë�âCÊEÉ3öEqät Ô Ê^Ë�Û§Þ Õ Þ Ø�Ù Ê^Þ Ü Ó Ö Ê Ø Ê � Ü Ë;Ú �R�fÔ Ê^Ë�Û§Þ Õ Ó Ö�Ù§Ü Ú Ø Ê^Ý§Þ Ö�Õ�ØXÖ Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ß Û�Ú Ö ÚMÊEÉ

Page 115: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î9[<8^ [ Ù Ê^ݧË�Þ�ÚEÓ=Û Ö�Ù Ê^Þ Ü`Ô ÊEË�Û§Þ Ô;Ù§Õ�Ø�Ù Ê Ø³Ø Ý§ËnÎ^Î Ö�Õ à Ü ÞöÊ^Ëöà5Ê^Ë ÜnÕ Ó Ö�Ù§Ü�� Ú´Ó ß Ý�Ú ßEÜ à5ÊOÛ Ü��^Ö Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ßÖ�ÜxwOÖ çAs �R� Ê^Ý Ö ��ÊEÉ]� � Ê Ø Ú]ò§Ý � ÚE˲â Ô Ê^Ë�Û§Þ Ô;Ù§Õ�Ø�Ù1Ø Ê^Ý=Ó Ö [=ç:»¼»9½ ÊEÉ Ö Ê Ö Ú �öÖ Ê\X Ü Ó§Þ Õ Ó Ö�Ù§Ü�Ö Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ßÛ�Ú Ö ÚuÚ´Ë Ü à�ÚEã=ã Ü Û Ö ÊMÚ¬Þ�ã Ü³Ø³Õ Ú ��Ö Ê\X Ü Ó,_a`�Yb-VA¬çb� Ù§Ü Ú Ø Ê^Ý§Þ Ö�Õ�Ø à5Ê�Û Ü���Õ ÞnÚ¬Þ Ö Ú Ö�Ü � Ø�� Ý§Þ Ö�Ü Ë Ü ÛØ Ë�Ê^Þ�ÞF� Ô Ê^Ë�Û Ö Ë Õ ã Ù Ê^Ó Ü àCÊOÛ Ü��OÔ;Õ×Ö�Ù »^\éÛ Õ à Ü Ó§Þ Õ Ê^Ó u>c t�t�É Ü Ú Ö Ý§Ë Ü Þ³çTÿ�Ê"Þ�ã Ü ÚdX Ü Ë`ÚEÛ§ÚEã Ö Ú Ö�Õ ÊEÓÖ�Ü�Ø�Ù Ó ÕU� Ý ÜDÕ Þ!Ý§Þ Ü Û�ç¿� Ù=Ü�Ö�Ü Þ Ö Þ Ü�ÖÍÕ Þ�\]ö/Û Ü � � Ö�Ü Þ Ö Þ Ü�Ö � Ø Ê^Ó Ö Ú Õ Ó Õ Ó ß Údò�Ê^Ý Ö 8 ^ [GÝ Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü ÞÚEà5Ê^Ý§Ó Ö�Õ Ó ßéÖ Ê

¾<¾t Ô Ê^Ë�Û§Þ³ç(Ò�Ó Ö�Ù§Ü�Üxw ã Ü Ë Õ à Ü Ó Ö Þ�� Ô ÊEË�Û � Ú Ö�Ö�Õ�Ø³Ü Þ�É�Ê^Ë Ö�Ù§Ü Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü Þ`ÚEË Ü�� Ë�Þ Ö

ß^Ü Ó Ü Ë�Ú Ö�Ü Ûzòäâ Ö�Ù§Ü sT�L � � Ó Õ�Ö�Ü Þ Ö Ú Ö�Ü àCÚ Ø�Ù§Õ Ó Ü å ce��u æ�Û Ü³Ø Ê�Û Ü ËXå u Ê Ù Ë Õ �Ϻ Ü Ë Ü³Õ Ë�Úf ìñ ÕU��Ü â �Î�\^\]öäær��ÚEÓ§Û Ö�Ù=Ü Ó ÎT[\[¸�gò Ü Þ Öv��Õ Þ Ö Þ¬ÚEË ÜCØ Ë Ü Ú Ö�Ü Û:É�Ë�ÊEà � Ú Ö�Ö�Õ�Ø³Ü Þ�çL� Ù§Ü Ú Ø Ê^Ý§Þ Ö�Õ�Ø à5Ê�Û Ü�� Þ Ø Ê^Ë Ü ÞÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü'� ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü à5Ê�Û Ü�� Þ Ø Ê^Ë Ü Þ"ÊEÉ Ü Ú Ø�Ù Ê´É Ö�Ù§Ü Þ Ü Î9[\[¸��ò Ü Þ ÖéÙ âOãfÊ Ö�Ù=Ü Þ Ü Þ9ÚEË Ü Êxò Ö Ú Õ Ó Ü Û�ò�âÚ ��Õ�ß Ó Õ Ó ßCÖ�Ù§Ü Þ ÜCÙ âOãfÊ Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ Ô;Õ�Ö�Ù1Ö�Ù§Ü Ú Ø Ê^Ý§Þ Ö�Õ�Ø Û�Ú Ö ÚxÝ§Þ Õ Ó ßhg �;tÍç c&Õ Ó§Ú �R� â<�&ÎT[\[¸�gò Ü Þ Ö­��Õ Þ Ö ÞÚEË Ü Ë Ü �­Þ Ø ÊEË Ü ÛAÝ§Þ Õ Ó ßÍÖ�Ù=Ü Ó Ü�Ô � ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü à5Ê�Û Ü�� Þ�ç

¢ ø�i�ø`£ _ýj���x����B E��A|)ý§���[H I B �-�9ý��?<� Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü­� ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü à5Ê�Û Ü���Õ ÞéÚ�ò�Ú Ø X<�­Ê õ1Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà à5Ê�Û Ü��IÔ;Õ×Ö�ÙGÖ�Ù§Ü ò Õ�ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö ��Ê õ

ÊEÉ¾Ú´Ó§Û Ö�Ù=Ü�Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEàCÞ Ø Ý Ö ��Ê õ ÊEÉ�»�ç¿� Ù§Õ Þ Õ Þ Ö�Ù§Ü5Ö Ë Õ�ß Ë�Ú´à8à5ÊOÛ Ü��(Ô;Õ�Ö�Ù�Ö�Ù=Ü�� Ê Ô½Ü Þ ÖMØ Ý Ö �

Ê õ Þ Ô;Ù§Õ�Ø�Ù3Ô%ÜÍØ ÚEÓ Õ à5ã ��Ü à Ü Ó Ö ç�� Ù=Ü àCÊOÛ Ü���Ø ÊEÓ Ö Ú Õ Ó=Þ9Ú]òfÊ^Ý Ö ö´qät Ý=Ó Õ�ß Ë�ÚEà5Þ��!»=ç*85à ÕU�R��Õ Ê^Óò Õ�ß Ë�ÚEà5Þ;ÚEÓ§Ûp8�ç*8Íà ÕR�R��Õ Ê^Ó Ö Ë Õ�ß Ë�Ú´àCÞ�çG� Ù§Ü ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö âAÊEÉ Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü àCÊOÛ Ü��)Õ Þ!Î ^ q§ç%»CÚ´Ó§ÛÖ�Ù=Ü�Ø ÊEË�Ë Ü Þ�ãfÊ^Ó§Û Õ Ó ß/Ô Ê^Ë�Û Ü Ë�Ë�Ê^Ë!Ë�Ú Ö�Ü�Õ Þ'»Eq§ç_ö9½kjGåØ�&Údò ��Ü q§ç×Î »äæ$ç Î^ç

¾½ Ê^Ý Ö ��Ê´É]� � Ê Ø Údò§Ý � Ú´Ë�â

Ô Ê^Ë�Û§Þ/åBô!ô��"Þ�æ Õ Ó Ö�Ù§ÜDÖ�Ü Þ Ö Û�Ú Ö Ú1ÚEË Ü àCÚEã§ã Ü Û Ö Ê Ö�Ù§Ü Þ�ã Ü�Ø³Õ Ú �½Ö ÊdX Ü Óìål_F` Y1-aAXæ Ô;Ù=Ü ÓØ ÊEàCã§Ý Ö�Õ Ó ß�Ö�Ù§Ü ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö âEçT� Ù§Ü"Ö Ê^ã Õ�Ø � Õ Ó§Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö à�Ú w=Õ àMݧà Ü Ó Ö Ë�Ê^ãäâ � ÚEÓ ß Ý§Ú ß^Ü à5ÊOÛ Ü��å Ô;Õ×Ö�Ù5Ö�Ù§Ü Þ�ÚEà Ü�Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ%ÚEÞ Õ Ó Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü àCÊOÛ Ü�� æ Õ ÞnÚ � Þ�Ê{ò=Ý ÕR�×Ö É�ÊEË Ø Ê^à5ã�ÚEË Õ Þ�Ê^Ó Ô;Õ�Ö�ÙÖ�Ù=ÜÍØ Ê^Ë�Ë Ü Þ�ã�ÊEÓ§Û Õ Ó ß ò§Ú Ø X<��Ê õ à5ÊOÛ Ü�� çv� Ù=Õ Þ9àCÚ w�Õ àMݧà Ü Ó Ö Ë�Ê^ãäâ1à5ÊOÛ Ü�� Ú � à5Ê^Þ Ö Û§Ý§ã ��Õ�Ø Ú Ö�Ü ÞÖ�Ù=Ü ã Ü Ë�É�ÊEË�àCÚEÓ Ø³Ü ÊEÉ Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü ò�Ú Ø X<��Ê õ à5Ê�Û Ü�� ÚEÞ Ô½ÜDÜrw ã ܳØ$Ö�Ü Ûhå?Î ^ q§ç%» � Þ³ç�Î ^ q§ç%6 Õ Óã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö â¬ÚEÓ§Û'»Eq§ç_ö9½ � Þ�çb»Eq§ç:8<½ Õ ÓRW��`ñXæ�ç � Ù§Ü½Õ àCã=Ë�Ê � Ü à Ü Ó Ö É�Ë�Ê^à Ö�Ù§Ü(Ö Ê^ã Õ�Ø �­Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Öà5Ê�Û Ü��&Ö Ê Ö�Ù=ܱ� ÚEÓ ß Ý§Ú ß^Ü à5Ê�Û Ü�� Þ Ù Ê^Ý � ÛÆò Ü¿Ø Ê^Ó§Þ Õ Û Ü Ë Ü Û Ö Ê�ò ÜÍÖ�Ù§Ü Ë Ü Þ�Ý �×Ö ÊEÉoÚEÛ=Û Õ Ó ßxÖ Ê^ã Õ�ØÛ Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ø³Õ�Ü Þ³ç

��Ê Ö Ë�Ú Õ Ó Ö�Ù§Ü¬Ö Ê^ã Õ�Ø Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö à5Ê�Û Ü�� � Ô½Ü Êxò Ö Ú Õ Ó Õ Ó Õ�Ö�Õ Ú �fÖ Ê^ã Õ�Ø'� Ú]ò Ü�� ÞoÉ�Ê^Ë;Û§Ê Ø Ý=à Ü Ó Ö ÞÕ Ó Ö�Ù§Ü"Ö Ë�Ú Õ Ó Õ Ó ß Û§Ú Ö ÚMÉ�Ë�ÊEà c¹� Ê^Ë Õ ÚEÓV nm½ÚEË�Ê Ô ÞYX�â:å?Î�\^\^\^ær��ÚEÓ§Û Ö�Ù§Ü Ó/Ë Ü � Ø�� Ý=Þ Ö�Ü Ë Ö�Ù§Ü9Ø Ê^Ë�ã=ݧÞoYp ¯«�B®b��¨bµ$®¿�B®b¦;�E¦²���b¯°¦rq� «��¤u�$¥bs1t' ¡�`®� «µ�®b¦²�(��®�¢�£M��®�¢��%��¥��B®�¦vu]�) «��ª­®µh´�³¢��­�9+=  �­�`�I�$�­�u¦��B���$�(�­¢���¦o °���¦²¯¡¢��B :($¦�¯«¤o¯°���I¦²�)� °£�ª²¦��B®b¦@w³¨�¢$¯« «��¤;��¥§��E¦²¦�ª­®" °�¶hE¦?�B�B¦²�ö�B®�¢��)�B®�¢��ö��¥xu��)  �­ª­®�hE��¢$����¶

Page 116: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î9[]öÕ Ó Ö ÊxÎ9[\[ Ö Ê^ã Õ�Ø Þuòäâ Ö�Ù§Ü t���à Ü ÚEÓ=Þoà Ü$Ö�Ù ÊOÛGà Ü Ó Ö�Õ Ê^Ó Ü Û Õ Ó ��Ü�Ø�Ö�Õ Ê^ÓGq§ç

¾ç(Ò�Ó Ö Ê^ã Õ�Ø Û Ü$Ö�ܳØ$Ö�Õ Ê^Ó

É�Ê^Ë Ö�Ù§Ü�Ö�Ü Þ Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü Þ�� Ô%Üéß Ý Ü Þ�Þ Ö�Ù§Ü ò Ü Þ Ö½Ö Ê^ã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö Ý§Þ Õ Ó ß�Ö�Ù§Ü Þ�ÚEà Ü à Ü$Ö�Ù ÊOÛDÚ´ÞÔ½Ü Û Õ Û3É�Ê^Ë Ö�Ù§Ü��OÔ;Õ�Ö�Ø�Ù ò�ÊäÚ´Ë�Û Ürw ã Ü Ë Õ à Ü Ó Ö ÞA��ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Õ Ó ß Ú�É�Ë Ü Þ Ù�Ö Ê^ã Õ�ØuÖ Ê Ü Ú Ø�Ù�Õ Ó=Û Õ � Õ Û=Ý�Ú �Ö�Ü Þ Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø³Ü Ú Ø³Ø Ê^Ë�Û Õ Ó ß Ö�Ù§Ü Î9[¸��ò Ü Þ Ö5Ù âOã�Ê Ö�Ù§Ü Þ Ü ÞDÊ´É Ö�Ù=Ü/Ø Ý§Ë�Ë Ü Ó Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü ÚEÓ=ÛêÉ�Ê^Ý=Ëã§Ë Ü³Ø³Ü Û Õ Ó ß Ê^Ó Ü ÞÍå Ø É?ç ��Ü�Ø�Ö�Õ Ê^Ó_q=ç:»=ç

¾æ�ç�� Ù§ÜuÖ Ê^ã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö à5Ê�Û Ü�� Ú Ø�Ù§Õ�Ü � Ü Þ"Ú5ã Ü Ë�ã ��Ürw�Õ�Ö â

Ë Ü Û§Ý Ø$Ö�Õ ÊEÓ�ÊEɧÚ]ò�ÊEÝ Ö Î9[9½ðÚEÓ§Û�ÚLW��`ñ'Ë Ü Û§Ý Ø$Ö�Õ ÊEÓ�ÊEɧÚ]ò�ÊEÝ Ö [=ç'ö<½ðÚ]ò§Þ�Ê � Ý Ö�Ü½Ø Ê^àCã§ÚEË Ü Û Ö Ê Ö�Ù=Üò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü�Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEàîà5Ê�Û Ü�� çv� Ù§Ü Þ Ü Ë Ü Þ�Ý ��Ö Þ9à�Ú Ö�Ø�Ù1Ö�Ù Ê^Þ ÜÍÕ Ó Ö�Ù=Ü��OÔ;Õ�Ö�Ø�Ù òfÊäÚEË�Û Ürw ã Ü Ë Õ à Ü Ó Ö ÞåBÚ5Ë Ü Û§Ý Ø�Ö�Õ Ê^Ó/ÊEÉ ^ ½pÉ�ÊEË�ã Ü Ë�ã ��Üxw�Õ�Ö âAÚEÓ§Û_Ú�W��`ñ[Ë Ü Û=Ý Ø�Ö�Õ Ê^Ó/ÊEÉH[=ç ^ ½¿æ;ÚEÓ§Û_Þ Ù Ê Ô[Ö�Ù Ú Ö�Ö�Ù=ÜÖ ÊEã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö à5Ê�Û Ü���Õ Þ Ü$õIÜ�Ø�Ö�Õ � Ü!Õ ÓGÛ Õ×õIÜ Ë Ü Ó Ö;Ö ÚEÞZX�Þ³ç

u Ê�Û Ü�� º Ü Ë�ã ��Üxw=Õ×Ö â W��`ñy�Ú Ø X<��Ê õ » ß Ë�ÚEàTåzy 1 ¾

��� 1 »äæ Î ^ q=ç:» »´q§ç'ö<½u �ò» ß Ë�ÚEà3å{y 1 ¾�¨� 1 »äæ Î ^ q=ç:6 »´q§ç*8¼½

u �3��ÊEã Õ�Ø åzy 1 ¾��� 1 »äæ Î.8]ö�ç:6 »´q§ç|[<½

�&Ú]ò ��Ü q§ç×Î » ´ º Ü Ë�ã ��Ürw�Õ×Ö âGÚEÓ§Û}W��`ñðÊEÉ � ÚEÓ ß Ý§Ú ß^Ü à5Ê�Û Ü�� Þ�É�ÊEËLy�ÿ Ø Ê^Ë�ã§Ý§Þ

¢ ø�i�ø�ù 3 ��B~�AET���l���G����� �§û�!Ï�G�§ýj�#�ª����E¹�=ýj� H �-�9ý��l�W Ü Ú � Þ�ÊÈò§Ý ÕU� Û Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Ü Û Ö Ê^ã Õ�Ø ��Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö àCÊOÛ Ü�� Þ5É�ÊEË Ø ÊEàCã�Ú´Ë Õ Þ�Ê^ÓsÚ´Þ Ô%Ü1Ù Ú � Ü

Û§Ê^Ó Ü É�Ê^Ë �OÔ;Õ×Ö�Ø�Ù ò�Ê^ÚEË�Û�ç�W ÜoÕ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Ü½Ö Ê^ã Õ�Ø �­Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö Ý§Ó Õ�ß Ë�ÚEà �]ò Õ�ß Ë�ÚEàÿÚ´Ó§Û Ö Ë Õ�ß Ë�Ú´àCÞà5Ê�Û Ü�� Þ Ô;Õ�Ö�Ù�Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó ÜÍÖ Ê^ã Õ�Ø¿Õ Ó§Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó ÖuÖ Ë Õ�ß Ë�ÚEàTà5Ê�Û Ü�� ç±��ÊEã Õ�ØÍÖ Ú ß Þ!É�ÊEË Ö�٧ܿÖ�Ü Þ ÖÝ Ö�Ö�Ü Ë�ÚEÓ Ø�Ü Þ(ÚEË ÜnÖ�Ù§Ü Þ�ÚEà Ü ÚEÞ Ö�Ù Ê^Þ Ü É�Ê^Ë Ö�Ù§ÜGu �1àCÊOÛ Ü�� çj� Ù§Ü Ë Ü Þ�Ý �×Ö Þ�ÚEË Ü½Õ Óv�&Údò ��Ü q§ç×Î]q§ç�� Ù§Ü� Ë�Þ Ö qXË�Ê Ô Þ�Þ Ù Ê Ô'Ö�Ù§Ü Ë Ü Þ�Ý ��Ö Þ�ÊEÉ Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü ò�Ú Ø X´Ê õ à5ÊOÛ Ü�� ÚEÓ=Û Ö�Ù§Ü%Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Ü Û¬àCÊOÛ Ü�� Þ³ç� Ù§Ü'� ÚEÞ Ö

¾Ë�Ê Ô Þéۧݧã ��Õ�Ø Ú Ö�Ü"Ö�Ù=Ü Ë Ü Þ�Ý �×Ö Þ�ÊEÉ u �sàCÊOÛ Ü�� ÞoÉ�Ë�Ê^à ��Ú]ò ��Ü q=ç�Î »ÍÉ�Ê^Ë Ø ÊEàCã�Ú´Ë Õ Þ�Ê^Ó�ç

ô"Ó ÜAØ ÚEÓdÞ Ü³ÜAÖ�Ù Ú ÖCÖ�Ù§Ü ã Ü Ë²É�Ê^Ë�àCÚEÓ Ø�Ü ÊEÉ Ö�Ù=Ü ò Ü Þ Ö�Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ê^ÓáàCÊOÛ Ü�� ÞAå Ö Ê^ã Õ�Ø Þ�ã Ü�سÕ���ØÖ Ë Õ�ß Ë�ÚEà àCÊOÛ Ü�� Þ Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ó ß¬Ô;Õ�Ö�ÙDÖ�Ù§Ü ò�Ú´Þ Ü���Õ Ó Ü àCÊOÛ Ü�� ænÚ � à5Ê^Þ Ö Ë Ü Ú Ø�ÙGÖ�Ù§Ü ã Ü Ë²É�Ê^Ë�àCÚEÓ Ø�ÜÊEÉ Ö�Ù§Üu �áà5ÊOÛ Ü�� ç g Ê Ô½Ü � Ü Ë�� Ö�Ù§Ü Þ Õ Y Ü Ê´É Õ Ó Ö�Ü Ë�ãfÊ � Ú Ö�Õ ÊEÓ5à5ÊOÛ Ü�� Þ Õ ÓCÓ�ݧà�ò Ü Ë%ÊEÉ)ã§ÚEË�ÚEà Ü�Ö�Ü Ë�ÞÕ Ó Ø Ë Ü ÚEÞ Ü ÞAÚ]ò�ÊEÝ Ö 6�É�Ê � Û Ø Ê^à5ã�ÚEË Ü Û Ö Ê Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü_Ö Ë Õ�ß Ë�ÚEà àCÊOÛ Ü��éÔ;Ù§ÕU��Ü_Ö�Ù Ú Ö ÊEÉ Ö�Ù=Üu �-àCÊOÛ Ü���Õ Ó Ø Ë Ü ÚEÞ Ü Þ�òäâ3Ê^Ó � â©»9½Dç� Ù§Ü Ë Ü É�Ê^Ë Ü � Ô½Ü ÚEË ß Ý Ü�Ö�Ù Ú Ö"Ö�Ù§Ü7u �hà Ü�Ö�Ù Ê�Û Õ Þ"à5Ê^Ë Üã§Ë�Ú Ø�Ö�Õ�Ø Ú �IÖ�Ù Ú´Ó Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ê^Ó�É�Ê^Ë � Ü Ë²â � ÚEË ß^ÜXÖ Ú´ÞZX�Þ Ô;Ù=Ü Ó Ö�Ù§Ü Þ Õ Y Ü ÊEÉ Ö�Ù§Ü à5Ê�Û Ü���Õ Þ Ù Ý ß^Ü ç

Page 117: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î9[ ^

u Ê�Û Ü�� å#ÿ�� ß Ë�ÚEà Ø Ý Ö Ê õ æ W º&ÚEË�ÚEà5Þ º(ã � W��`ñy%Ú Ø X<�²ô õ »¸� ß Ë�ÚEà \�ç�Î u Î ^ q§ç%» »´q§ç'ö<½y�ôÿk ��Ê^ã Õ�Ø Î�� ß Ë�ÚEà kMÎ9[\[60Íö\[Et Î�ö ^ ç_ö »´q§ç*8¼½y�ôÿk ��Ê^ã Õ�Ø

¾� ß Ë�ÚEà kMÎ9[\[60nq�[d[^t Î�ö

¾ç%» »´q§ç:»<½

y�ôÿk ��Ê^ã Õ�Ø »¸� ß Ë�ÚEà kMÎ9[\[60Íö\[d[^t Î.8]ö=ç×Î »´q§ç�Î ½u �3»¸� ß Ë�ÚEà \�ç�Î u Î ^ q§ç%6 »´q§ç*8¼½u ����ÊEã Õ�Ø k

¾8d[^t Î.8]ö=ç%6 »´q§ç|[<½

��Ú]ò ��Ü q§ç�γq ´ t%Ê^à5ã�ÚEË Õ Þ�Ê^Ó Ô;Õ×Ö�Ù Î9[\[ÍÒ�Ó Ö�Ü Ë�ãfÊ � Ú Ö�Ü Û ��Ê^ã Õ�Ø ÿ��l�9Ë�ÚEà u ÊOÛ Ü�� Þ³ç����� �}�K� � �%�e�

W ÜoÙ Ú � ÜoØ Ê^Ó=Þ Ö Ë�Ý Ø�Ö�Ü Û Ö Ê^ã Õ�Ø Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö à5ÊOÛ Ü�� Þ&Ý§Þ Õ Ó ß"Ö�Ù§Ü àCÚ w�Õ àMݧà Ü Ó Ö Ë�Ê^ãäâÍà Ü�Ö�Ù ÊOÛÉ�Ê^Ë)ÚoÞ�à�Ú �U�´Ö ÚEÞZXéÊEÉ Ö�Ü���Ü ã Ù ÊEÓ Ü(Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó§Þ½å ��Ô;Õ�Ö�Ø�Ù òfÊäÚEË�Û{æ�ÚEÓ§Û!Ú � ÚEË ß^Ü&Ö ÚEÞZXéÊEÉxy½Ë�ÊäÚEÛ Ø ÚEÞ Öÿ Ü$Ô Þ³çvy½â Õ Ó Ø Ê^Ë�ãfÊ^Ë�Ú Ö�Õ Ó ß ÚCÞ�àCÚ �U� ÓOÝ=à�ò Ü ËXÊEÉ Ö Ê^ã Õ�Ø!Ø Ê^Ó§Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ Ô;Õ�Ö�Ù ÿ-� ß Ë�Ú´àCÞ�� Ô%ÜMÙ Ú � ÜÞ�Ý Ø³Ø³Ü Þ�Þ²É�Ý �R� âüË Ü Û§Ý Ø�Ü ÛþòfÊ Ö�Ù�Ö�Ù§Ü ã Ü Ë�ã ��Üxw=Õ×Ö â å ^ ½ É�Ê^Ë Ö�Ù§Ü}��Ô;Õ�Ö�Ø�Ù òfÊäÚEË�Û'ÚEÓ§ÛèÎ9[<½TÉ�ÊEË Ö�Ù=Üy%Ë�ÊäÚEÛ Ø ÚEÞ Ö ÿ Ü�Ô Þ�æ&ÚEÓ§Û�W��`ñðå{[=ç ^ ½�Ú]ò§Þ�Ê � Ý Ö�Ü É�Ê^Ë Ö�Ù§ÜL��Ô;Õ�Ö�Ø�Ù òfÊäÚEË�Û¿ÚEÓ§Û=[=ç_ö9½�Ú]ò§Þ�Ê � Ý Ö�Ü É�ÊEËÖ�Ù=Ü y%Ë�ÊäÚEÛ Ø ÚEÞ Ö ÿ Ü$Ô Þ�æ$çeW Ü Þ Ö Ý§Û�â Ö�Ù§ÜXÕ Ó���Ý Ü Ó Ø³Ü ÊEÉ)Û Õ�õ�Ü Ë Ü Ó Ö½Ô Ú]â�Þ%ÊEÉ Ö ÊEã Õ�Ø ÚEÞ�Þ Õ�ß Ó§à Ü Ó Ö%Õ ÓË Ü�Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Ó�ç�� Ù§Ü;Ürw ã Ü Ë Õ à Ü Ó Ö Ú � Ë Ü Þ�Ý �×Ö Þ(Þ Ù Ê ÔdÖ�Ù Ú Ö Ý§Þ Õ Ó ß ÿ-��ò Ü Þ Ö`Ù âOã�Ê Ö�Ù§Ü Þ Ü Þ Ø ÚEÝ=Þ Ü Þ ��Õ�Ö�ÖV��ÜÛ Ü�ß Ë�ÚEÛ§Ú Ö�Õ Ê^Ó5å Õ Ó!ã Ü Ë�ã ��Üxw�Õ�Ö â¬ÚEÓ=Û�W��`ñéæ)ÚEÓ§ÛuÚEÞ�Þ Õ�ß Ó Õ Ó ß�Ö ÊEã Õ�Ø Þ�Ú Ö Ý Ö�Ö�Ü Ë�Ú´Ó Ø³Ü���Ü � Ü��äÕ ÞöÞ ��Õ�ß^ÙäÖ�� âò Ü�Ö�Ö�Ü Ë Ö�Ù Ú´Ó Ö�Ù Ú Ö Ú Ö;Ö�Ù§Ü¬Ø Ê^Ó � Ü Ë�Þ�Ú Ö�Õ Ê^Ó ��Ü � Ü�� ç�W Ü Ú � Þ�Ê Ø Ê^à5ã�ÚEË Ü Û Ö�Ù§Ü à�Ú w�Õ àMݧà Ü Ó Ö Ë�ÊEã�âà Ü�Ö�Ù Ê�Û Ô;Õ×Ö�ÙMÖ�Ù§Ü���Õ Ó Ü Ú´Ë Õ Ó Ö�Ü Ë�ã�Ê � Ú Ö�Õ Ê^Ó�çj� Ù§Ü àCÚ w�Õ àMÝ=à Ü Ó Ö Ë�Ê^ãäâMà Ü�Ö�Ù Ê�Û Õ Þ&à5Ê^Ë Ü½Ü�/5سÕ�Ü Ó ÖÖ�Ù ÚEÓ ��Õ Ó Ü ÚEË Õ Ó Ö�Ü Ë�ãfÊ � Ú Ö�Õ Ê^Ó Õ Ó Ø Ê^à�ò Õ Ó Õ Ó ß�Ö Ê^ã Õ�Ø Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ø³Õ�Ü Þ Ô;Õ�Ö�Ù ÿ�� ß Ë�ÚEà5Þ³ç c&Õ Ó�Ú �U� â<� Ô½ÜØ ÊEàCã�Ú´Ë ÜXÖ�Ù§ÜXÖ ÊEã Õ�Ø Û Ü ã Ü Ó§Û Ü Ó Ö àCÊOÛ Ü�� Þ Ô;Õ×Ö�ÙxØ Ú Ø�Ù§Ü ��ò�ÚEÞ Ü ÛGÊ^Ó Ü Þ;Ú´Ó§Û � Ó§Û Ö�Ù Ú Ö%Ö�Ù§Ü É�Ê^Ë�à Ü ËÕ Þuò Ü�Ö�Ö�Ü Ë Ö�Ù ÚEÓ Ö�٧ܭ� Ú Ö�Ö�Ü Ë Õ ÓAË Ü Û§Ý Ø³Õ Ó ß W��`ñ Ô;Ù§Ü Ó Ö�Ù§Ü ò�ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü9Õ ÞoãfÊ�ÊE˳ç

Page 118: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Î9[<6

� � �F� ����� �

�O� �k�B�����4�e� � � � ¡k¢ �~¡£� ¤¦¥ �¨§e©

Ò�Ó Ö�Ù§Õ Þ Ø�Ù ÚEã Ö�Ü Ë�� Ô%ÜGÔ;ÕR�U� Þ Ù Ê ÔpÙ Ê Ô Ö Ê Õ Ó Ø Ê^Ë�ãfÊ^Ë�Ú Ö�Ü Þ²â�Ó Ö Ú Ø�Ö�Õ�ØGØ Ê^Ó=Þ Ö Ë�Ú Õ Ó Ö Þ Ô;Õ×Ö�Ù ÿ��ß Ë�ÚEàCÞ Õ Ó�Ú � ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü à5Ê�Û Ü�� Ý=Þ Õ Ó ß_Ö�Ù§Ü à�Ú w�Õ àMݧà Ü Ó Ö Ë�Ê^ãäâ'Ú´ã§ã§Ë�Ê^Ú Ø�Ù ç>W Ü�Ô;ÕR�U�@ª Ë Õ�Ü �§âÕ Ó Ö Ë�ÊOÛ§Ý Ø³Ü�ª Ý ÖuÔ;ÕR�U� Ó§Ê Ö Û Ü�� � Ü Û Ü�Ü ã � â Õ Ó Ö Ê/Þ�âOÓ Ö Ú Ø$Ö�Õ�Ø ã�ÚEË�Þ Õ Ó ß ��ÚEÞ Ô½Ü à�Ú Õ Ó � â3Ë Ü ��Ý§Þ Ü�Ö�Ù=Üã�ÚEË�Þ Ü Ë½Û Ü Þ Ø Ë Õ«ªfÜ Û ª â�t Ù=Ü��«ª Úf ­¬ Ü���Õ Ó Ü XGå?Î9®\®<6äæ�ç�W Ü�Ô;ÕU�R� Þ Ù Ê ÔUÜrw ã Ü Ë Õ à Ü Ó Ö Ú � Ë Ü Þ�Ý ��Ö Þ Ô;Õ�Ö�ÙÛ Ü$Ö Ú ÕU��Ü ÛMÚEÓ�Ú � â�Þ Õ Þ ª ÚEÞ Ü Û¿Ê^Ó �OÔ;Õ�Ö�Ø�Ù¯ª ÊäÚ´Ë�Û5ÚEÓ§Û¿Ú"Þ�Ý ª Þ Ü$Ö ÊEÉ°y%Ë�Ê^ÚEÛ Ø Ú´Þ Ö ÿ Ü�Ô Þ��OÚEÓ=Û Ø Ê^à5ã�ÚEË ÜÖ�Ù=Ü àCÚ w�Õ à�ݧà Ü Ó Ö Ë�ÊEã�âGà5ÊOÛ Ü��IÔ;Õ×Ö�ÙxÖ�Ù=Ü Ë Ü���Ü � ÚEÓ Ö.ª ÚEÞ Ü���Õ Ó Ü ç

C&�9± �V�hUVM���J�MHSTJ ²³�����eS´U�µu ÚEÓäâ!Ó�Ú Ö Ý§Ë�Ú �Ï� ÚEÓ ß Ý�Ú ß^Ü ÚEã§ã ��Õ�Ø Ú Ö�Õ ÊEÓ§Þ Õ Ó Ø�� Ý§Û Õ Ó ß Þ�ã ܳÜ�Ø�Ù Ë Ü�Ø Ê ß Ó Õ�Ö�Õ Ê^Ó!à�Ú]â ªfÜ Ó Ü��§Ö É�Ë�Ê^à

ã�ÚEË�Þ Õ Ó ß Þ Ü Ó Ö�Ü Ó Ø�Ü Þ�ç±s Ö â�ã Õ�Ø Ú � ã�ÚEË�Þ Õ Ó ß ã§Ë�Ê ª¨��Ü à Õ Þ Ö Ê � Ó§Û�ÚDàCÚEã3É�Ë�Ê^à ÚDÞ Ü Ó Ö�Ü Ó Ø�Ü5Ö ÊGÚÖ Ë Ü³Ü!Ô;Ù§Õ�Ø�Ù/Õ Ó§Û Õ�Ø Ú Ö�Ü Þ Ö�Ù§Ü Þ�âOÓ Ö Ú Ø�Ö�Õ�Ø Ë Ü�� Ú Ö�Õ ÊEÓ§Þ ª�Ü$Ö�Ô%Ü�Ü Ó Ô Ê^Ë�Û§Þ�ç c ÊEË Õ Ó§Þ Ö ÚEÓ Ø³Ü � Ö�Ù§Ü¬Ö Ë Ü�Ü�Õ Óc&Õ�ß Ý§Ë Ü 8�ç×Î�Ë Ü ã§Ë Ü Þ Ü Ó Ö Þ Ö�Ù§Ü Þ²âOÓ Ö Ú Ø�Ö�Õ�Ø ã�ÚEË�Þ Ü É�Ê^Ë Ö�Ù=Ü Þ Ü Ó Ö�Ü Ó Ø³Ü·¶¹¸»ºd¼�½´¾d¿­ÀÂÁ�Ã�ÄdÅÇÆȺÊÉ<ÀÂÁ�ÃÁÌËÂÍÂÍÏÎ ç u Ý ��Ö�Õ � ��Ü � Ü���Õ ÓÇÐÒÑ\ÓZÔÖÕØ×ÚÙÛÑ\ÜRÙ«Ý�Þ´Ô ª Þ´ß�ßxÞ´ß�ÙÛÜf×ZàxÞâá�ÕØÓZÝZÞ�×ÚÓZÞ�Þdã���ÕØä�à=ÝZå ª ×ZÓZÞ�Þ�Ù«Ü7×ÚàxÞ�á�ÕdÓZÝYÞä´ÑdÓZÓZÞ�ÝZáæÑ\ÜxßxÝH×ZÑ�Õ»ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙ«ä�ä�Ñ\Ô�á°Ñ\Ü�Þ´Ü�×@Ù«Ü%×ZàxÞ�ÝZÞ�Ü�×ÚÞ´Ü�ä´Þdã���àxÞ�Ü�Ñ\Ü��Ï×ZÞ´ÓYÔÖÙÛÜ�Õ � Ù«Ô�ÔÖÞ�ßxÙ¹ÕØ×ZÞ � çÕ ª Ñ � Þ7ÞTÕdä�àhéâÑ\ÓYß,ÙÛÜ&×ÚàxÞ7ÝZÞ�ܯ×ZÞ´Üxä�Þ%ÙÛÝL×ZàxÞ�ê\ÓÚÕØÔÖÔÖÕØ×ÚÙÛäTÕ � á�ÕdÓl×`�ÏÑdÐ]��ÝYá°Þ�Þ´ä�à,×ÚÕdê+ÑdÐ2×Úà�ÕØ×Lé�Ñ\ÓZß6ã��àxÞ=åxá�á°Þ�Ó � Þ � Þ � ÜxÑÌßxÞ´ÝRßxÞ�ÝZä�ÓZÙ ª Þ%é�Ñ\ÓZß�ÝRê\ÓZÑ\å�á°Þ�ßÈÕdÝ»áxàxÓZÕdÝZÞ�Ý�ÕdÜxßKä � ÕdåxÝYÞ´Ý�ã c Ñ\Ó.Þ w ÕdÔ�á � Þ×Úà�Þ � Õ ª Þ �@ë.ë ÑdÜ>×ÚàxÞf×ÚÑ\á,ÑdÐH×ÚàxÞ7éâÑdÓZß ÄdÅÌÆ ÙÛÜxßxÙ«ä´ÕØ×ÚÞ�Ý.×Zà�ÕØ×ìÙÛ×vÙ«Ý»Õ É6ºÊÅÇÉ á�àxÓÚÕdÝYÞ¼�6ÕdÜxß�×Úà�Þ� Õ ª Þ �ví@í Ñ\Ü4×Úà�ÞhÓYÑÇÑØ×=ÑdÐ.×ÚàxÞ}ÝZå ª ×ÚÓYÞ´Þ}ÐÒÑ\Ó ºÊÉ�ÀÂÁ�ÃVÁÌËÂÍÂÍ Ù«ÜxßxÙÛäTÕØ×ZÞ´Ý�×Zà�ÕØ×=×Úà�Ù«Ý�é�Ñ\ÓZß<ÝY×ZÓZÙ«Ü�êä´ÑdÜxÝY×ZÙÛ×ÚåÇ×ÚÞ´Ý»Õ+îæï Ã î º9½èËÂÀzËðºÊÉæ¾dÍ áxàxÓÚÕØÝZÞdã���àxÞ � Õ ª Þ � ÐÒÑdÓv×Úà�Þ%ÓZÑÌÑd×vÑdÐH×Úà�Þ%ä´ÑdÔÖá � Þ�×ZÞ%á�ÕdÓYÝZÞ7×ÚÓZÞ�Þ

Page 119: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ [d®

NN VBD DT NN IN DT NN

NP NP NP

PP

NP

VP

S

Bob saw the guy on the hill.

c Ù«ê\åxÓYÞ�òÇã ñ ´ s � ÕdÔ�á � Þìá�ÕdÓZÝYÞ7×ZÓZÞ�Þdã

Ù«Ý�å�ÝZå�Õ �U� ç,óôÙÛÜxßxÙ«ä´ÕØ×ÚÙÛÜxê=Õ+ä´Ñ\Ô�á � Þ�×ÚÞRÝYÞ´Ü�×ÚÞ�Üxä´ÞØã��àxÞVá�ÕØÓZÝZÞ�×ÚÓYÞ´ÞVÕ � ÝZÑhÓZÞ�áxÓZÞ�ÝZÞ�ܯ×ZÝ=ê\ÓÚÕØÔÖÔÖÕØ×ÚÙÛäTÕ � ÓZÞ � ÕØ×ÚÙÛÑ\ÜxÝ ª Þ�×�é�Þ´Þ´Ü$é�Ñ\ÓYßxÝ��Háxà�ÓÚÕdÝYÞ´Ý%ÑdÓ

ä � ÕdåxÝYÞ´Ý�Ù«ÜÖÕfÝZÞ�Ü�×ÚÞ´Ü�ä´Þdã c Ñ\Ó@Þ w ÕdÔ�á � Þ¼��×ÚàxÞ.ÓZÑÌÑd×�Ñdа×ÚàxÞL×ÚÓYÞ´Þ.à�ÕdÝ@×�éâÑ�ä�à�Ù � ß�ÓZÞ´Ü ��ÿúº4ÕdÜxß��º,�Ù«Ü�ßxÙ«ä´ÕØ×ÚÙÛÜxê�×Zà�ÕØ×»ÕÖÝZÞ�Ü�×ÚÞ´Ü�ä´Þ+äTÕdÜ ª Þ�êdÞ´ÜxÞ�ÓÚÕØ×ZÞ´ß ª ç�Õ�ÜxÑ\åxÜKá�àxÓÚÕdÝYÞ=ÕdÜxß�Õ � Þ�Ó ª áxàxÓZÕdÝZÞ ª çÕ=ê\Þ´Ü�Þ´ÓÚÕÊ×ÚÙ«ÑdÜ�õlÓZå � Þ´ö ´��}÷ ÿúºø�º2ã

sìÔ ª Ù«ê\åxÙù×�ç�Þ w Ù«Ýl×ÚÝ�Ù«Üôá�ÕdÓZÝYÙ«Üxê ´ ÝZÑ\Ô�ÞìÝYÞ´Ü�×ÚÞ�Üxä´Þ�ÝvÔÖÕTçôàxÕ � ÞRÔÖÑdÓZÞv×Zà�ÕdÜ&Ñ\Ü�Þ»ÔÖÞ´ÕdÜxÙÛÜxêdÐÒå �á�ÕdÓYÝZÞ�Ý´ã c Ñ\ÓLÙ«ÜxÝl×�ÕdÜ�ä´Þ¼� c ÙÛê\åxÓYÞ%òÌã

¾ÝZàxÑ9éLÝRÕØÜxÑd×Úà�Þ´ÓLäTÕdÜ�ßxÙ«ß�ÕÊ×ÚÞ7á�ÕdÓZÝYÞ7ÐÒÑdÓL×ZàxÞ%ÝYÞ´Ü�×ÚÞ�Üxä´Þ ¸»ºd¼

½´¾d¿³ÀÂÁ�Ã7ÄdÅÌÆ�ºÊÉBÀÂÁ�Ã�ÁÌËÂÍÂÍ ãv��àxÞ=áxÓZÑdá°Ñ\ÝYÙÛ×ZÙ«Ñ\Ü�á�àxÓÚÕdÝYÞ ¶ÏºÊÉBÀÂÁ�Ã%ÁÌËÂÍÂÍÏÎ ÔÖÕ9ç ª Þ=ä´Ñ\ÜxÝYÙ«ßxÞ�ÓZÞ�ßÈ×ZÑ

NN VBD DT NN IN DT NN

NP NP NP

PP

Bob saw the guy on the hill.

VP

VP

S

c Ù«êdåxÓZÞ�òÌã¾´Hú ÜxÑd×ZàxÞ´ÓLäTÕØÜxßxÙ«ßxÕØ×ÚÞ�á�ÕdÓYÝZÞØã

Ô�ÑÇßxÙùÐÂç ½´¾d¿ ÓÚÕÊ×ÚàxÞ�Ó�×Úà�ÕdÜ ÀÂÁ�ÃìÄdÅÇÆ ã

Page 120: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ [

C&�Dû ü£���%U&MeS�Me�7MHS�ý�þ � þ»�%ÿe�K�HþR� þRUVM �\G�� �V�hUVM���J�MHSTJ � þ��� þRUKI�þRUKJ.S´þRÿ

ú�� ×ÚàxÑ\å�ê\à"ÙÛ×ôÙ«ÝÖéLÙÛßxÞ � çaÕØä�XÌÜ�Ñ�é � Þ´ßxêdÞ´ß ×Úà�ÕØ×Ö×ÚàxÞKÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«äKÝl×ÚÓZå�ä�×Úå�ÓZÞKÑdÐfÕBÝYÞ´Ü�×ÚÞ�Üxä´ÞÝZà�Ñ\å � ß ª Þ�àxÞ � á�ÐÒå � Ù«Ü�áxÓZÞ�ßxÙ«äè×ÚÙ«Ü�êBéâÑdÓZßxÝ��ìÔÖÕdÜ�ç�ä�à�Õ �� Þ�Üxê\Þ�ÝVÔ�åxÝl× ª Þ>ÔÖÞè×V×ÚÑ$ÙÛÜ�×ÚÞ´êdÓÚÕØ×ZÞÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛä�ÝY×ÚÓYåxä�×ZåxÓZÞ7Ù«Ü�×ZÑÖÕ � ÕdÜxê\å�ÕØê\ÞRÔÖÑÌßxÞ � ã

�àxÞ%Ýl×ÚÓYåxä�×ZåxÓZÞfÑdÐHÝY×ÚÕØ×ÚÙÛÝY×ZÙ«äTÕ ��� ÕdÜ�ê\å�Õdê\Þ�Ô�ÑÇß�Þ � Ý.ÕdÜ�ß,×ÚàxÕØ×.ÑdÐHÝYçÌÜ�×�Õ ��ÕØÓZÞ7ÝZå ª Ýl×�ÕdÜ�×ZÙ¹Õ ��� çßxÙ��6Þ�ÓZÞ´Ü�×´ã � ×ÚÕØ×ÚÙÛÝY×ÚÙÛäTÕ ��� ÕdÜxê\åxÕdê\Þ7ÔÖÑÌßxÞ � ÝìÕØÓZÞ7ÓZÞ´á�ÓZÞ´ÝYÞ´Ü�×ÚÞ�ßBÕØÝìÔ�å � ×ÚÙ���ßxÙÛÔÖÞ�ÜxÝZÙÛÑ\Ü�Õ � ×�Õ ª�� Þ´Ý.ÑdÐä´ÑdÜxßxÙÛ×ZÙ«Ñ\ÜxÕ � áxÓZÑ ª Õ ª Ù � ÙÛ×ZÙ«Þ´Ý���éLàxÙ � Þf×Úà�Þ�ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙÛä=ÝY×ÚÓYåxä�×ZåxÓZÞ=ÑØÐâÕÖÝZÞ´Ü�×ZÞ´Üxä�Þ�ÙÛÝ»Þ´Ô ª Þ�ßxßxÞ´ßÈÙÛÜ×ÚÓYÞ´Þ�Ý´ã��àxÞ´ÓYÞ�ÐÒÑ\ÓYÞ��æÕ=áxÓZÑ ª Õ ª Ù � Ù«Ýl×ÚÙ«ävÔÖÑÌßxÞ � ÐÒÑ\ÓLÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙÛä7ÙÛÜ�ÐÒÑ\ÓYÔôÕØ×ZÙ«Ñ\ÜôÙ«Ý�ÓZÞ��¯åxÙ«ÓYÞ´ß ª ÞèÐÒÑ\ÓZÞ�ÙÛ×äTÕØÜ ª Þ�Þ�ÔÖá � Ñ9ç\Þ´ß=ÙÛÜ�ÝY×ÚÕØ×ÚÙÛÝY×ZÙ«äTÕ ��� ÕdÜxê\å�ÕØê\Þ�Ô�ÑÇßxÞ � ÙÛÜxêxã c åxÓY×ZàxÞ´ÓYÔÖÑdÓZÞ��dá�ÕdÓZÝYÞ´ÓYÝe×Úà�ÕØ×eê\Þ´ÜxÞ�ÓÚÕØ×ZÞÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛävÝl×ÚÓYåxä�×ZåxÓZÞ�Ý�ÕdÓYÞ.å�ÝZå�Õ ��� ç=ß�Þ´ÝZÙÛê\ÜxÞ�ß�×ZÑ7é�Ñ\ÓZX=ÑdÜÖä�Ñ\ÓZÓYÞ´ä�×�ÝZÞ�Ü�×ÚÞ´Ü�ä´Þ´Ý���ÕdÜxß�×ÚàxÞèç+Ô�åxÝlת Þ�ÔÖÑÌßxÙ��xÞ´ß%×ZÑ7áxÕdÓZÝYÞ�Þ´ÓZÓYÑ\ÜxÞ�Ñ\åxÝ@á�ÕdÓl×ÚÙ¹Õ � à�çÌá°ÑØ×ÚàxÞ�ÝZÞ´Ý�Ù«Ü=ÝYá°Þ�Þ´ä�àÖÓZÞ´ä�Ñ\ê\ÜxÙù×ÚÙÛÑ\Ü1ã c Ù«Ü�Õ �� ç��ØÞ´Õdä�àÝZÞ�Ü�×ÚÞ´Ü�ä´Þôá�ÓZÞ���� ÔôÕTç�àxÕ��dÞÖÔÖÕdÜ�ç�ä´ÕdÜxßxÙÛß�ÕØ×ZÞ�áxÕdÓZÝYÞ´Ý7Ù«ÜxÝl×ÚÞTÕØß ÑØÐâÑ\Ü � çKÕ����ÇÞ�ßBÑ\ÜxÞ+ßxå�Þ+×ZÑ×Úà�Þ7ÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«ä7ÕdÔ ª Ù«ê\åxÙù×�ç��ÌéLàxÙ«ä�àhà�ÕdÝ ª Þ´Þ´Ü,ÝZàxÑ9éLÜ,Ù«Ü � Þ�ä�×ÚÙÛÑ\Ü>òÇã ñ ã

��ÜxÙÛ×ZÙ¹Õ � Þ��°Ñ\ÓY×ZÝhÑØÐ�Ñ��\Þ�ÓZä´ÑdÔÖÙÛÜxê4×ÚàxÞ�Õ ª Ñ �dÞÈä�à�Õ �� Þ´ÜxêdÞ´ÝhÕdáxáæÞTÕdÓ}ÙÛÜ! âà�Þ �«ª Õø ¬dÞ � ÙÛÜxÞ´X" ñ ®\®�#%$Dã ú&�� ÝZÞ�ܯ×ZÞ´Üxä�Þ´Ý�Ù«Üh×ÚàxÞf×ÚÓÚÕØÙ«ÜxÙÛÜxêÖßxÕØ×�ÕVÕØÓZÞ%áxÕdÓZÝYÞ´ß ª ç,×ZàxÞ � Þ�ÐÂ×'�Ï×ÚÑ(��ÓZÙÛê\à�×Lá�ÕdÓYÝZÞ´ÓìáxÓZÞ)�ÝZÞ�Ü�×ÚÞ´ß ÙÛÜ* âàxÞ �Ûª Õ ",+ [\[\[%$Dã!�àxÞ�Ù«ÓVá�ÕØÓZÝZÞ�ÓVê\Þ�ÜxÞ´ÓZÕØ×ÚÞ�Ý}ÕBÝY×ÚÕdä�X�ÑdÐ�ä´ÕdÜxßxÙÛß�ÕØ×ZÞ�á�ÕdÓYÝZÞ>×ZÓZÞ´Þ�Ý-�.0/21�34.65�7 ñ *98ô*;:=<fÐÒÑ\ÓLÕ=ÝZÞ�ܯ×ZÞ´Üxä�Þ%áxÓYÞ����?> .@BAA /DC�AFEGCIHJEJK�K�K�EGCL.@BA ÕØ×LáæÑ\ÝYÙÛ×ÚÙÛÑ\ÜNMZãc Ù«êdåxÓZÞ7òÇãPO=ÝZàxÑ9éLÝvÕdÜhÞQ��ÕdÔ�á � ÞRÑdÐ�Ñ\ÜxÞ�áæÑ\ÝZÝYÙ ª�� ÞRá�ÕdÓl×ÚÙ¹Õ � á�ÕdÓYÝZÞRÐÒÑ\Ó�×ZàxÞ�ÝZÞ´Ü�×ZÞ´Üxä�Þ%áxÓYÞ����ÀÂÁ�ÃSR�ºÊÉ�À ï ¾TRèÀ�ÃèÉ4UÌÃVUÖ¿HËÂÀÂÁ,¾ôÍ«º9½�½�ºXWZY[R�ÃèÉ�À�¾\WDÀrà ï^]�]�]�ã

�@Õdä�à}ÝZå ª ×ÚÓZÞ�ÞRÑdÐb×Úà�Þ»á�ÕdÓYÝZÞ»ä�Ñ\ÓZÓYÞ´ÝZáæÑ\Üxß�Ý�×ÚÑ=Õ�ÝlçÇÜ�×ÚÕdä�×ZÙ«ä»ä�Ñ\ÜxÝY×ZÙÛ×ZåxÞ´Ü�×LÙ«Ü�×ÚàxÞìÝZÞ´Ü�×ZÞ´Üxä�Þdã c Ñ\ÓÞQ��ÕdÔ�á � Þ��H×ÚàxÞV×ZÓZÙ«ÕdÜxê � ÞôÑ\Ü4×Úà�Þ � Þ�ÐÂ×=ä�Ñ\ÓZÓYÞ´ÝYá°Ñ\Ü�ßxÝ=×ÚÑK×ÚàxÞ&Ü�Ñ\åxÜ<áxàxÓÚÕØÝZÞ ÀÂÁ�Ã_R�ºÊÉ�À ï ¾TRèÀ ÕØÜxß×Úà�Þ>Ñ\ÜxÞ,Ñ\Ü�×ZàxÞ>ÓYÙ«ê\à�×�×ÚÑB×ZàxÞ`�dÞ´Ó ª á�àxÓÚÕdÝYÞ ÃèÉ4UÌÃVUB¿HËÂÀÂÁ"¾$Í«º9½�½ÈºXWaYbR�ÃèÉ�ÀÒ½ ã(�@Õdä�àaÜxÑ\ÜT�×ÚÞ�ÓZÔ�Ù«Ü�Õ � ÜxÑÇß�ÞfÙÛÜh×ZàxÞ%á�ÕØÓZÝZÞ7×ÚÓYÞ´Þ 3c.65 à�ÕØÝìÕ�ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙ«äfàxÞTÕØß��°ÔÖÕdßxÞ7åxá,ÑdÐ@ÕÖÜ�Ñ\Ü��Ï×ZÞ´ÓYÔÖÙÛÜ�Õ �� Õ ª Þ � ÙÛÜxßxÙ«ä´ÕØ×ÚÙÛÜxê}×ÚàxÞVÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«äVÓYÑ � ÞÖÑdÐ�×Úà�ÞVä´Ñ\ÓYÓZÞ�ÝZáæÑ\ÜxßxÙÛÜxê�ä´ÑdÜxÝY×ZÙÛ×Úå�Þ´Ü�×+ÕdÜxß)ÕØÜ Ã\d î º9½9ÃVU� Þ)�ÇÙ«äTÕ � àxÞTÕdß éâÑdÓZß A ã[�àxÙ«Ý7ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙÛäôàxÞ´ÕdßBßxÑdÔÖÙÛÜ�ÕØ×ÚÞ�Ý»×ÚàxÞ�ÝZå ª ×ÚÓYÞ´ÞôÓYÑÇÑØ×ÚÞ´ß�ÕØ×7×ÚàxÙÛÝ�ÜxÑÇß�ÞÕdÜxß ÔÖÕ9ç ª Þ+ÓZÞ�ê�ÕdÓZß�Þ´ß$ÕØÝ�×ZàxÞ�ÓZÞ´á�ÓZÞ´ÝYÞ´Ü�×�ÕÊ×ÚÙ��dÞVÑdÐ�×ÚàxÞ�ÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛäÖä�Ñ\ÜxÝl×ÚÙÛ×ZåxÞ´Ü�×fÝZá�ÕØÜxÜxÞ´ß ª ç×Úà�Þ%ÝZå ª ×ÚÓYÞ´Þdã c Ñ\ÓvÙÛÜxÝY×ÚÕdÜxä�Þ��#×ÚàxÞ7éâÑ\ÓYß�õYÞ´Ü�ßxÞ´ßxöôÙ«Ü,×ZàxÞe�dÞ´Ó ª áxàxÓÚÕØÝZÞ ÃèÉ4UÌÃVUV¿HËÂÀÂÁȾVÍ«º9½�½+ºXWfXgThjiQk lnm,lPo�p(i)q%r(iQh,sut'hjs�k�oLp o)mvi�susulxwQpym,z t{qxt q lx|\i)q%z tViQk&}co�h,k�~�oQh�tViQ|jz�s��(��muh,t't��

Page 121: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñdñ

VPended

nti−2

the contract ended with a loss of 7 cents afterDT NN VBD IN DT NN IN CD NNS

h h w w i−2 i−1 i−2 i−1

contractVP

nti−1

centsof

loss

loss

with

wi

NPNP

PP

NP

PP

c ÙÛê\åxÓZÞ�òÇãPO 7 ú Ü=ÞQ��ÕdÔ�á � Þ�ÑdÐæÕìá�ÕØÓY×ÚÙ«Õ � á�ÕdÓZÝYÞ " ÓYÞ´áxÓYÑÇß�åxä´Þ�ß+ÐÒÓYÑ\Ô� âàxÞ �Ûª Õ��(¬dÞ � ÙÛÜxÞ´X " ñ ®\®�#%$\$èãY�R�ÃèÉ�À½ ÙÛÝ�ÕdÝZÝYÙ«ê\ÜxÞ�ßBÕØÝ�×ZàxÞ+àxÞTÕØß é�Ñ\ÓZß ÑdÐ�×ÚàxÞ�Þ´Ü�×ZÙ«ÓZÞ=á�àxÓÚÕdÝYÞdãZ��ÜBÕ}á�ÕdÓYÝZÞ=×ÚÓYÞ´Þ+ÝZáxÕdÜxÜxÙÛÜxêä´ÑdÔÖá � Þ�×ZÞfÝYÞ´Ü�×ÚÞ�Üxä´Þ��6×ÚàxÞfàxÞTÕØß��Ïé�Ñ\ÓZß�ÕØ×ì×ZàxÞ%ÓYÑÇÑd×.ÜxÑÌßxÞfÙ«ÝL×�çÇá�Ù«äTÕ �� çô×ÚàxÞfÔôÕdÙÛÜ��dÞ´Ó ª ÑdÐH×Úà�ÞÝZÞ�Ü�×ÚÞ´Ü�ä´Þdã c Ñ\ÓvÕÖÝYÞ´Ü�×ÚÞ�Üxä´Þ+áxÓYÞ����c�æ×ÚàxÞfÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙ«ä�ÕdÜ�Õ � çÇÝYÙ«Ý.Ù«Ývá�ÕdÓY×ZÙ¹Õ � �#ÕdÜxß�Ô�Ñ\ÓYÞ7×Zà�ÕdÜ�Ñ\Ü�Þä´ÑdÜxÝY×ZÙÛ×Úå�Þ´Ü�×ÚÝ.ÔôÕTçVÕ9éâÕdÙù×LàxÙ«ê\à�Þ´Ó � ÞQ�\Þ � á�ÕdÓZÝYÙ«Üxê+ßxÞ�ä´ÙÛÝZÙ«ÑdÜxÝ.ÕdÝLÝZàxÑ9éLÜ>ÙÛÜ c Ù«êdåxÓZÞ7òÇãPO�ã

�àxÞôÞ)�Çá°Ñ\ÝYÞ´ß$à�ÞTÕdß��ðéâÑdÓZßxÝ7áxÓZÞ�ä´Þ�ßxÙ«Üxêh×ÚàxÞ+é�Ñ\ÓZß;õZÕØÐÂ×ÚÞ�ÓZöhÙ«Ü c Ù«êdåxÓZÞ�òÇãPO�� ÐÒÑ\Ó�Ù«ÜxÝl×�ÕdÜ�ä´Þ��ÕdÓYÞhõYä´Ñ\Ü�×ZÓÚÕdäè×Úö�ÕdÜxßøõYÞ�ÜxßxÞ´ß6ã]ö c ÑdÓ�Õ%éâÑdÓZß CL. ÕØ×�áæÑ\ÝZÙù×ÚÙ«ÑdÜ�MV��é�Þ � Õ ª Þ � ×ÚàxÞ�Þ)��áæÑ\ÝYÞ´ßhàxÞTÕdßT�é�Ñ\ÓZßxÝ.ÐÒÓZÑ\ÔFÓZÙ«êdà¯×L×ZÑ � Þ�ÐÂ×vÕdÝ&� .@BA �c� .�@TH � ÃèÀXR�� �#ßxÓYÑ\áxáxÙÛÜxê�×ZàxÞ7ÝZå ª ÝYä´ÓYÙ«á�×�8ÖÐÒÑ\ÓLÝZÙÛÔÖá � Ù«ä�ÙÛ×�çÖÑdÐÜxÑd×ÚÕØ×ÚÙÛÑ\Ü1ãy�àxÞ�ÓYÞTÕdß�Þ´ÓìÝYàxÑ\å � ß ª ÞTÕdÓvÙ«Ü>Ô�Ù«Ü�ß,×ÚàxÕØ×ì×ZàxÞ%áxÓYÞ´ä�Þ´ßxÙÛÜxêVàxÞ´Õdß��Ïé�Ñ\ÓYßKÞQ�Çá°ÑdÝZÞ´ßÈÕÊ×áæÑ\ÝZÙù×ÚÙ«ÑdÜNM@éLÙ �� ß�Þ´áæÞ´Üxß,Ñ\Üh×ZàxÞ7ä�àxÑ\Ù«ä�Þ�ÑdÐ�×ZàxÞ�8 e�� äTÕdÜ�ßxÙ«ß�ÕÊ×ÚÞ�á�ÕdÓl×ÚÙ¹Õ � á�ÕdÓYÝZÞ 3c.65 ã��»Þ�×ÚÕdÙ � Ý�ÑdÐá�ÕdÓYÝZÞ�ê\Þ�ÜxÞ´ÓZÕØ×ÚÙÛÑ\ÜhÕdÜxßhÙ«ßxÞ�ܯ×ZÙ���ä´ÕØ×ÚÙÛÑ\Ü&ÑdÐ�àxÞTÕØß��Ïé�Ñ\ÓZß�Ý.ÔÖÕTç ª ÞRÐÒÑ\åxÜxßhÙ«Ü� âàxÞ �«ª ÕZ�¨¬dÞ � ÙÛÜxÞ´X" ñ ®\®�#%$âÕØÜxß_ âà�Þ �«ª Õ "u+ [\[\[%$Dã

�àxÞâáxÕdÓZÝYÞ´ÓeÕ � ÝZÑLÙÛܯ×ZÞ´ÓYÜ�Õ �� çRä´ÑdÔÖáxåÇ×ÚÞ´Ý�Õvá�ÓZÑ ª Õ ª Ù � ÙÛ×�ç�� " CL.V� > .@BAA EV34.65 $1ÐÒÑ\Ó ÞTÕØä�à�á°ÑdÝZÝZÙ ª�� Þé�Ñ\ÓZß CL. ê\Ù��dÞ´ÜB×ZàxÞS8��Ï×ZàBá�ÕØÓY×ÚÙ«Õ � á�ÕdÓYÝZÞ 34.65 �HÕdÜxß$Õ � ÙÛXdÞ � Ù«àxÑÌÑÌßÈÐÒå�Üxä�×ZÙ«Ñ\Üa� " > .@BAA EV34.65 $RÐÒÑdÓ×Úà�Þ&8 e�� á�ÕdÓY×ZÙ¹Õ � á�ÕdÓYÝZÞ��#ÕØä´ä´ÑdÓZßxÙÛÜxê=×ÚÑ

� " CL.'� > .@BAA $ / ���� �)���J�

� " CL.\� > .@BAA EV34.65 $=]�� " > .@BAA E\3c.65 $ E " òÇã ñ $éLàxÞ�ÓZÞ

� " > .@BAA EV34.65 $ / � " > .@BAA E\3c.65 $� ��� �G����� � " > .@BAA EV3c.�5 $ K " òÇã + $

WBÞ�ÕdÝZÝYåxÔÖÞ�×Úà�ÕÊ×�×Úà�Þ�Ù«Ô�ÔÖÞ�ßxÙ¹ÕÊ×ÚÞHàxÙÛÝY×ÚÑdÓYç " CL.@TH � CL.@BA $2ÕdÜxß � ÕdÝY×�×�éâÑ»Þ)�Çá°Ñ\ÝYÞ´ß+ÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛäàxÞ´ÕdßxÝ " ÜxÑ\Ü��ð×ÚÞ�ÓZÔ�Ù«Ü�Õ ��� Õ ª Þ � Ý.ÕdÜ�ß�àxÞTÕØß>éâÑdÓZßxÝG$��c� .�@TH�E � .@TH ÕdÜ�ß_�c� .@BAQE � .�@BA ÑdÐe×ZàxÞ%áxÕdÓY×ZÙ¹Õ �

Page 122: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ +á�ÕdÓYÝZÞ 34.65 äTÕØÓZÓYçaÔÖÑ\Ýl×}ÑdÐ%×ZàxÞÈÙ«Ü�ÐÒÑdÓZÔÖÕØ×ÚÙÛÑ\Ü�åxÝYÞ�ÐÒå � ÙÛÜ"áxÓZÞ�ßxÙ«äè×ÚÙ«Ü�ê CL. ã��ìÐ%ä�Ñ\åxÓZÝYÞ�ÝYÑ\Ô�ÞÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛä�Ù«Ü�ÐÒÑ\ÓYÔôÕÊ×ÚÙ«ÑdÜÖéLÙ ���°ª Þ � ÑdÝY×LåxÜxß�Þ´Ó�×ÚàxÙÛÝ�ÕdÝYÝZåxÔ�á�×ÚÙÛÑ\Ü1ã g Ñ�é�Þ��dÞ´Ó��æÙù× � Þ´ÕdßxÝ�×ZÑÖÕ��dÞ´ÓlçÙ«Ô�áæÑ\ÓY×ÚÕdÜ�×�ÝZÙÛÔÖá � Ù���ä´ÕØ×ÚÙÛÑ\Ü 7

� " CL.\� > .�@BAA EV34.65 ${ ¢¡ " CL.'� CL.@THJEVCL.@BA)E � .@THJE � .�@BA)E �c� .�@TH�E �c� .@BA $ K " òÇãxO�$£vÑØ×ÚÞ�×ÚàxÕØ×R×ÚàxÞ=ÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«ä=ÙÛÜ�ÐÒÑ\ÓZÔÖÕØ×ZÙ«Ñ\Ü,Ù«Ý»ÓYÞ´áxÓYÞ´ÝZÞ�Ü�×ÚÞ´ßBÙ«Ü�×Úà�Þ=ÝÚÕdÔ�Þ�ÐÒÑ\ÓZÔQÕdÝ^£I��ê\ÓZÕdÔÖÝ ª ç×Úà�Ù«Ý@ÓZÞ�áxÓZÞ�ÝZÞ´Ü�×ÚÕØ×ÚÙÛÑ\Ü�¤{�àxÞ.ÔôÕØÙ«Ü+ßxÙ��°Þ´ÓYÞ´Üxä�ÞvÙÛÝH×Úà�ÕØ×�åxÜ � Ù«XØÞ CL.�@THJEGCL.@BA �Ì×ZàxÞvÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«ä.àxÞTÕØßxÝ�c� .�@TH�E � .@TH ÕdÜxߥ�c� .@BA)E � .�@BA ÕdÓYÞ ÁÌË�U%UÌÃèÉ �dÕØÓZÙ¹Õ ª�� Þ�Ý�� Ë��{Ã�� �båxÜ � Ù«XØÞ CL.@TH ÕdÜxß CL.@BA éLàxÙ«ä�à�ÕdÓYÞßxÙÛÓZÞ´äè× � çfÑ ª ÝZÞ�Ó\�ØÕ ª�� Þ�ÕØ×eÕdÜ�ç%áæÑ\ÝZÙù×ÚÙÛÑ\ÜeM\�d×Úà�ÞâÙ«ß�Þ´Ü�×ÚÙù×ÚÙ«Þ�Ý�ÑdÐ��c� .@TH�E � .@TH ÕdÜxßS�c� .�@BAQE � .@BA �ØéLà�Ù«ä�àé�Ñ\å � ß ª ÞÖX¯ÜxÑ9éLÜBÑdÜ � ç�ÐÒÓYÑ\Ôk×ZàxÞÖä�Ñ\ÓZÓYÞ´äè×fÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«äôÕdÜ�Õ � çÇÝYÙ«ÝRÑdÐ�×ÚàxÞ�å�×Y×ÚÞ´ÓZÕdÜxä�Þ��2Ô�åxÝY× ª Þ×ÚÓYÞTÕØ×ZÞ´ß,ÕdÝLÔÖÙÛÝZÝYÙ«Üxê=ß�ÕÊ×�Õ�ã

�àxÞ%õYä´Ñ\ÓYÓZÞ�ä�×Úö.ÞQ�ÇáæÑ\ÝZÞ�ß�àxÞ´ÕdßxÝ�ÕdÓZÞ@ÜxÑd× X¯ÜxÑ9éLÜ�ÞQ�\Þ�ÜfÐÒÑ\Ób×Úà�Þ@×ZÓÚÕdÙÛÜxÙ«Ü�ê�ÝZÞ´Ü�×ZÞ´Üxä�Þ´Ý´ã{�à�Þ´ÓZÞ)�ÐÒÑ\ÓYÞ�éâÞÈåxÝYÞÈ×ZàxÞ�×ÚÑdá¦:­ä´ÕdÜxßxÙÛß�ÕØ×ZÞKá�ÕdÓY×ZÙ¹Õ � á�ÕdÓYÝZÞ�Ý>ÕdÝ&áæÑd×ZÞ´Ü�×ÚÙ«Õ �� çøä�Ñ\ÓZÓYÞ´äè×}á�ÕdÓZÝYÞ´Ý&éLÙÛ×Zà×Úà�ÞVÕdáxá�ÓZÑ\áxÓYÙ¹ÕØ×ZÞÖá�ÓZÑ ª Õ ª Ù � ÙÛ×�ç�×ZÑKÕdä´ä�åxÔ�å � ÕØ×ÚÞ�ä´ÑdåxÜ�×ÚÝ�ÐÒÑ\Ó7ÞTÕdä�à4ÝYÞ´Þ�Ü ^ �Ï×Zåxá � Þ " CL.�@THJEGCL.@BA ��c� .�@TH�E �c� .@BA �§� .@TH�E � .@BAFEGCL. $�ÙÛÜ+×ZàxÞ�×ÚÓZÕdÙ«ÜxÙÛÜxê»ß�ÕÊ×�Õ�ÕdÝHÐÒÑ �� Ñ9éLÝ´ã=�ÏÐ6ÕRá�ÕdÓl×ÚÙ«ä�å � ÕØÓeá°ÑdÝZÙÛ×ZÙ«Ñ\ÜSM à�ÕØÝ×Úà�Þ�×ZÓZÙÛê\ÓÚÕdÔ " CL.�@THJEGCL.@BA)EVCL. $�ÕdÜxß&×ZàxÞ�8��ð×Úà}á�ÕdÓl×ÚÙ«Õ � á�ÕØÓZÝZÞ 34.65 ÞQ�ÇáæÑ\ÝZÞ�Ývà�ÞTÕdßxÝ " �c� .@TH�E � .@TH $ÕdÜxß " �c� .@BAQE � .@BA $æéLÙÛ×Zà7á�ÓZÑ ª Õ ª Ù � ÙÛ×�ç��B�9×ÚàxÞ�Ü�×ZàxÞ ^ �ð×Úåxá � Þ " CL.�@THJEGCL.@BA)E �c� .@THJE �c� .@BA �x� .@THJE � .@BAQEGCL. $ê\Þè×ÚÝ�ÕôÐÒÓÚÕØä�×ÚÙÛÑ\Ü�Õ � ä´ÑdåxÜ�× H ÑdÐ���ã��àxÞ=ÓYÞ � ÕÊ×ÚÙ��dÞ%ÐÒÓZÞ��¯åxÞ´Üxä�Ù«Þ�Ý7Ñ ª ×�ÕdÙÛÜxÞ´ßKÙÛÜ�×ÚàxÙÛÝ»ÔÖÕdÜxÜxÞ�Ó»ÔôÕTçª Þ7ÝYÞ�×vÕdÝLä´ÑdÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛܯ×ZÝLÙ«Ü&×ÚàxÞ�ÝlçÇÜ�×ÚÕdä�×ZÙ«äe¨?©�Ô�ÑÇß�Þ � ã

�»åxÓZÙÛÜxê�×ZÞ´Ýl×ÚÙ«Ü�ê��LÞTÕdä�à"à�çÌá°ÑØ×ÚàxÞ�ÝZÙ«Ý&ÙÛÝôá�ÕØÓZÝZÞ�ß ª ç�×Úà�Þ�á�ÕdÓYÝZÞ´ÓVÕdÜxß�×ZàxÞª¨?©~ÔÖÑÌßxÞ � ÙÛÝÙ«Ü%�dÑ\XdÞ�ß$ÐÒÑ\ÓfÞ´Õdä�à4á�ÕdÓl×ÚÙ«Õ � á�ÕdÓZÝYÞÖéLÙù×Úà$Ùù×ÚÝfÕdáxáxÓYÑ\áxÓZÙ«ÕØ×ÚÞ�ÞQ�ÇáæÑ\ÝZÞ�ß4àxÞTÕØß��Ïé�Ñ\ÓZß�Ý´ã_�àxÞ�éâÑdÓZßáxÓYÑ ª Õ ª Ù � Ùù×�ç&Ù«Ý.äTÕ � ä´å � ÕØ×ÚÞ�ß ª ç,Þ��¯å�ÕØ×ZÙ«Ñ\ÜxÝ " òÇã ñ $)� " òÇã + $.ÕdÜ�ß " òÇãPO%$)�æéLàxÞ�ÓZÞ�×ZàxÞ%áxÓYÑ ª Õ ª Ù � Ùù×�çN�ÑdÐ�Õ�á�ÕdÓl×ÚÙ¹Õ � á�ÕdÓYÝZÞ�Ù«Ý�á�ÓZÑ��ÌÙ«ßxÞ�ß ª çV×ZàxÞ�á�ÕdÓYÝZÙ«Ü�ê=ÔÖÑÌßxÞ � " òÇã + $�ÑdЫ âàxÞ �«ª Õ¬�¨¬dÞ � ÙÛÜxÞ´X " ñ ®\®�#%$èã

­N®F¯ °&GZ±�² �´³�µ7MHS´G�U GZ��M{¶�þ · µ^¸,SJ² �´² P;UVM{±HG � � · G}I�þ�³�Ï×7Ù«ÝRÕ � ÔÖÑdÝY×RÙÛÔÖáæÑ\ÝZÝYÙ ª�� Þf×ZÑhÑ ª ×�ÕdÙÛÜKÞ´ÜxÑdåxê\à ÝY×�ÕÊ×ÚÙ«Ýl×ÚÙÛä´Ý»×ÚÑ&Þ�ÝY×ZÙ«ÔÖÕØ×ÚÞ+Õ&ÝZÞ�á�ÕdÓZÕØ×ÚÞ+ä´ÑdÜxßxÙ��

×ÚÙÛÑ\Ü�Õ � î4¹ W ÐÒÑdÓvÞ´Õdä�àKàxÙ«Ýl×ÚÑ\Ólç " CL.@THJEVCL.@BAFE � .@TH�E � .�@BA)E �c� .�@THJE �c� .�@BA $.Ù«Ü " òÇãPO%$Dã c Ñ\ÓvÙ«ÜxÝl×�ÕdÜ�ä´Þ��×Úà�Þ´ÓZÞ.ÕdÓYÞ ^ ö\[�º ßxÙ��°Þ´ÓYÞ´Ü�×�àxÙ«Ýl×ÚÑ\ÓYÙ«Þ�ÝeÐÒÑ\Ó�×Úà�Þ�»¯éLÙÛ×Úä�à ª Ñ�ÕdÓYßÖä�Ñ\ÓZáxå�Ý�ÑØÐ + ã ñ ¨�éâÑdÓZßxÝ��ÇÕØÜxßÖÞ´Õdä�༠g�z tIpJ� ½���t'h{oQ~�k lxs�mulxp(|¾m{m,h,iQlPp(lPp w�s,i)½Lr qxt\s«l§s=muzJ�(s{½��(|jz�½�o�hut�m,z(i)p�muz(tIp��(½���t'h{o)~�}0oQhjk s=lPp�muz(tmuhji)lxp lxp wI|Xo�hur ��scp(oF}{¿Jmuz o�� wQz�muz(t'lxhÁÀÂ~�hjiQ|¾m,lPo�p(i)qÂÃ�|Xo�� p�m,s�s�mulxqPqÄi�k k�� r�muo�muz(t{p��(½���t'hÅoQ~�}0oQhjk s'�

Page 123: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ OàxÙÛÝY×ÚÑdÓYç,ÑÇä�ä´åxÓYÝ � Þ´ÝYÝ»×Úà�ÕdܪOV×ZÙ«Ô�Þ´ÝìÑdÜ�ÕJ�dÞ´ÓÚÕØê\Þdã%W�Þ=åxÝYÞ�×ÚàxÞ=ÔÖÕ(�ÇÙ«Ô�å�ÔQÞ�ܯ×ZÓZÑ\á�çKÔ�Þ�×ZàxÑÌß×ÚÑÖÕJ�\Ñ\ÙÛß,×ZàxÙ«ÝLÝZÞQ�\Þ�ÓZÞ�ß�ÕÊ×�ÕÖÝYá�ÕdÓYÝZÞ´Ü�Þ´ÝZÝìáxÓZÑ ª�� Þ´Ôhã ú Ü>Ñ\åÇ× � ÙÛÜxÞRÑdÐHÑdåxÓLÙ«ÜxÙù×ÚÙ¹Õ � Þ��°Ñ\Ól×ÚÝ.Ù«Ü}×ÚàxÙÛÝßxÙÛÓZÞ´äè×ÚÙÛÑ\Ü}ÕdáxáæÞTÕdÓYÝLÙ«Ü&WBå`�ƺRà¯åxß�ÕØÜxáxåxÓ " ñ ®d®\®%$âÕdÜ�ß?ºRà¯åxß�ÕdÜ�áxåxÓ&��W�å "u+ [\[\[%$Dã

�àxÞ>ÔÖÕ(�ÇÙ«Ô%åxÔ Þ�ܯ×ZÓZÑ\á�ç<Ô�ÑÇßxÞ � ÐÒÑ\Ó=×Úà�Þ,ßxÞ�á°Þ�ÜxßxÞ�Üxä�çøÝY×ZÓZåxäè×ÚåxÓYÞ>ÑdÐ " òÇãPO%$�Ù«Ý+ßxÑ\Ü�Þ,ÙÛÜÔ�åxä�à}×Úà�Þ7ÝZÕdÔ�ÞRÔôÕdÜ�ÜxÞ´ÓLÕdÝ�éâÕdÝLßxÑ\ÜxÞRÐÒÑ\Ó�×ZàxÞ»×ÚÑdáxÙ«äRä�Ñ\ÜxßxÙù×ÚÙ«ÑdÜ�Õ � Ô�ÑÌßxÞ � ÙÛÜ�»ÇÞ´äè×ÚÙÛÑ\ÜÈÇxã + ãxO�ã��Ühá�ÕdÓY×ZÙ«ä�å � ÕdÓ��Çé�Þ�Ù«Ô�á°Ñ\ÝYÞ»×ÚàxÞRÐÒÑ ��� Ñ9éLÙ«Ü�ê�ÔôÕØÓZê\ÙÛÜ�Õ � ä´Ñ\ÜxÝl×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ÚÝLÑ\Ü}×Úà�Þ7Ô�ÑÌßxÞ � �

�� ��É�Ê ^ � �ÂÉ�Ë ^ Ì e �ÂÉ Ê ^ Ì e ��É�Ë¡ " CL.\��Í "ÏÎ . $V$=]G¡ " Í "ÏÎ . $\$ / Ð�Ñ CL.@TH�EGCL.�@BAFEGCL.�Ò

ÐÈÑ ×ÚÓÚÕØÙ«ÜxÙÛÜxê=ß�ÕØ×ÚÕ ÒE " òÇãPÇ%$

�Ó ��É�Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ Ì e �ÂÉ Ê ^ Ì e ��É�Ë

¡ " CL.\��Í "ÏÎ . $V$=]G¡ " Í "ÏÎ . $\$ / ÐÈÑ � .�@TH�E � .@BA)EGCL.�ÒÐ�Ñ ×ÚÓZÕdÙ«Ü�Ù«Üxê=ß�ÕÊ×�Õ Ò

E " òÇã ò�$�

Ó �ÂÉ Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ � �ÂÉ Ê ^ � �ÂÉ�Ë¡ " CL.\��Í "ÏÎ . $V$=]G¡ " Í "ÏÎ . $\$ / Ð�Ñ �c� .�@TH�E �c� .@BAQEVCL.�Ò

ÐÈÑ ×ÚÓZÕdÙ«ÜxÙÛÜxê�ß�ÕÊ×�Õ ÒE " òÇã'ö�$

éLàxÞ�ÓZÞ Í "ÔÎ . $ /DCL.�@THJEGCL.@BA)E � .�@THJE � .@BA)E �4� .@TH�E �4� .@BA Ù«Ý�ÝZàxÑdÓY×ÚàxÕdÜxßôÐÒÑ\Ó�×ÚàxÞvÞ��¯åxÙ��dÕ � Þ´Ü�ä´Þ»ä � ÕdÝYÝÑdÐ@×Úà�Þ=àxÙ«Ýl×ÚÑ\Ólç\ã��à�Þ¬�xÓZÝY×�X¯ÙÛÜxßÈÑdÐ�ä´Ñ\ÜxÝl×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ÚÝRÙÛÜ%�\Ñ � �\Þ=ÓZÞ�ê\å � ÕdÓì×ÚÓYÙ«ê\ÓZÕdÔ£ä´Ñ\åxÜ�×ZÝ��2ÕdÜxßK×Úà�Þ� ÕØÝY×�×�éâÑ4ÙÛÜÄ�dÑ � �dÞ,éLà�ÕÊ×ôé�Þ�äTÕ ���»Á�ÃZ¾%U�Õ�¿âº ï UBÀ ï ËùÄ ï ¾ ¹Oä´Ñ\åxÜ�×ZÝ&ÕdÜxß É6ºÊÉBÕ�À�à ï)¹ ËÂÉæ¾dÍ�À ï ËùÄ ï ¾ ¹ä´ÑdåxÜ�×ÚÝ´ã��ìÐ�ä�Ñ\åxÓYÝZÞ�� ª ÙÛê\ÓÚÕØÔ ä�Ñ\ÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛÜ�×ÚÝ

�Ó ��É�Ê ^ � ��É�Ê ^ � ��É�Ë ^ Ì e �ÂÉ Ê ^ Ì e ��É�Ë

¡ " CL.V��Í "ÏÎ . $V$=]G¡ " Í "ÏÎ . $\$ / ÐÈÑ CL.@BAFEGCL.ÒÐ�Ñ ×ÚÓZÕdÙ«Ü�Ù«Üxê=ß�ÕÊ×�Õ Ò

E " òÇã ^ $�

Ó ��É�Ê ^ Ó ��É�Ë ^ Ì e �ÂÉ Ê ^ Ì e ��É�Ë ^ � �ÂÉ Ê¡ " CL.V��Í "ÏÎ . $V$=]G¡ " Í "ÏÎ . $\$ / ÐÈÑ � .@BAQEGCL.�Ò

Ð�Ñ ×ÚÓZÕdÙ«Ü�Ù«Üxê=ß�ÕÊ×�Õ ÒE " òÇãx#�$

�Ó �ÂÉ Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ � �ÂÉ Ê ^ � �ÂÉ�Ë ^ Ì e ��É�Ê

¡ " CL.V��Í "ÏÎ . $V$=]G¡ " Í "ÏÎ . $\$ / ÐÈÑ �c� .@BAQEGCL.�ÒÐ�Ñ ×ÚÓZÕdÙ«Ü�Ù«Üxê=ß�ÕÊ×�Õ Ò

E " òÇã|®�$ÕdÜxßhåxÜxÙÛê\ÓÚÕØÔ ä�Ñ\ÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛÜ�×ÚÝ

�Ó ��É�Ê ^ Ó ��É�Ë ^ � ��É�Ê ^ � ��É�Ë ^ Ì e �ÂÉ Ê ^ Ì e ��É�Ë

¡ " CL.'�6Í "ÏÎ . $\$=]G¡ " Í "ÔÎ . $\$ / ÐÈÑ CL.ÖÒÐÈÑ ×ZÓÚÕdÙÛÜxÙ«Üxê=ßxÕØ×�Õ Ò

" òÇã ñ [%$ÕdÓYÞvÕ � ÝZÑ7Ù«Ô�áæÑ\ÝZÞ�ß+×ZÑ ª åxÙ � ßÖÕ7ÝZÔ�ÑÇÑØ×Úà+ÔÖÑÌßxÞ � ã«£.Ñd×ÚÞ�×Zà�ÕØ×@éâÞìÕdáxáxÓYÑJ��ÙÛÔôÕÊ×ÚÞ�×Úà�ÞváxÓYÑ ª Õ ª Ù � Ùù×�ç¡ " Í "ÔÎ $\$2ÑdÐxàxÙ«Ýl×ÚÑ\ÓYÙ«Þ´Ý ª çf×ZàxÞâÞ�ÔÖáxÙÛÓZÙÛäTÕ � ßxÙÛÝY×ZÓZÙ ª å�×ÚÙÛÑ\Übס " Í "ÏÎ $V$ ÑdÐ#àxÙ«Ýl×ÚÑ\ÓYÙ«Þ�Ý�ÙÛÜf×Úà�Þ�ä´Ñ\Ü�ÝY×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ZÝÕ ª Ñ��\ÞdãØ2Ñ$Ñ ª ×�ÕdÙÛÜaÓZÞ � Ù¹Õ ª�� Þ}Þ´Ýl×ÚÙÛÔôÕØ×ZÞ´ÝÖÑdÐR×ÚàxÞ>ÔôÕdÓYê\Ù«ÜxÕ � áxÓZÑ ª Õ ª Ù � ÙÛ×ZÙ«Þ�Ý�ÐÒÑ\Óôä�Ñ\ÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛÜxÙ«Ü�ê×Úà�Þ�ÔÖÑÌßxÞ � �6��ÑÌÑÇßT�¾2åxÓZÙÛÜxêôßxÙÛÝZä�Ñ\åxÜ�×ÚÙÛÜxêVÙ«ÝìÕdáxá � Ù«Þ�ß>×ÚÑô×ZàxÞ � Ñ9é­ä�Ñ\åxÜ�×ÚÝ ª Þ�ÐÒÑ\ÓYÞ�åxÝYÙ«Üxêô×ZàxÞ´ÔÑ\Ü$×ZàxÞVÓZÙÛê\à�×=à�ÕdÜ�ß4ÝZÙ«ß�Þ´Ý�ÑdÐL×ZàxÞ&Þ��¯å�ÕØ×ZÙ«Ñ\Ü�Ý=Õ ª Ñ �dÞdã c åxÓY×ZàxÞ´ÓYÔÖÑdÓZÞ�� ª Ù«ê\ÓZÕdÔ ÕdÜxß$×ÚÓYÙ«ê\ÓZÕdÔ

Page 124: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ Çä´ÑdÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛܯ×ZÝ ª ÕdÝYÞ´ßhÑ\Ü��\Þ�ÓYç � Ñ�é�ä�Ñ\åxÜ�×ÚÝ.ÕdÓYÞRä´Ñ\Ô�á � Þè×ÚÞ � ç�ßxÓZÑdáxá°Þ�ß1ãHWBÞ»×ZàxÞ´Ü}ÝYÞ´Þ´XVÕ+Ô�ÑÌßxÞ �éLàxÙÛä�à,ÝZÕØ×ÚÙÛÝ\��Þ�ÝL×ZàxÞ�ÓZÞ�ÔôÕdÙÛÜxÙ«Ü�ê=ä´Ñ\ÜxÝl×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ÚÝ.ÕdÜ�ßhàxÕdÝ�×ÚàxÞ�ÔÖÕ(�ÇÙ«Ô�åxÔ~Þ´Ü�×ZÓZÑ\á�ç\ãú Ý=é�ÞhàxÕ��dÞ}ÝZàxÑ9éLÜ���×ÚàxÞ&ÔÖÕ(�ÇÙ«Ô�å�Ô Þ�ܯ×ZÓZÑ\á�ç4Ô�ÑÌßxÞ � àxÕdÝ�×ÚàxÞVÐÒÑ �� Ñ9éLÙÛÜxê�ÞQ�ÇáæÑ\ÜxÞ�ܯ×ZÙ¹Õ �

ÐÒÑ\ÓYÔ¡ " CL.V� CL.�@THJEGCL.@BA)E � .�@THJE � .@BA)E �4� .@TH�E �4� .@BA $/ ñ

Ù�ÚvÛFÜ Ó ��ÝÓ � ] ÚÅÛFÜ Ó �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÓ ��É�Ë ^ Ó � ] ÚvÛFÜ Ó ��É�Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÓ �ÂÉ Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ Ó �" òÇã ñ\ñ $

Ú ÛFÜ� �ÂÉ�Ë ^ Ó ��Ý� �ÂÉ�Ë ^ Ó � ] Ú Û)Ü

� ��É�Ê ^ � ��É�Ë ^ Ó ��Ý� ��É�Ê ^ � ��É�Ë ^ Ó � ] Ú ÛFÜ Ìe �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÌ e �ÂÉ�Ë ^ Ó � ] Ú ÛFÜ Ì

e �ÂÉ Ê ^ Ì e ��É�Ë ^ Ó ��ÝÌ e �ÂÉ Ê ^ Ì e �ÂÉ�Ë ^ Ó �éLàxÞ�ÓZÞ Ù / Ù " CL.@TH�EVCL.@BAFE � .@TH�E � .�@BA)E �c� .�@THJE �c� .�@BA $ÖÙ«ÝôÕ$ÜxÑ\ÓZÔÖÕ � ÙÞTÕÊ×ÚÙ«ÑdÜ<ä�Ñ\ÜxÝl×�ÕdÜ�×Tã�£vÑØ×ÚÞ��Õdê�ÕØÙ«Ü��1×Zà�ÕØ×R×Úà�ÞZ��ÓYÝY×�×Úà�ÓZÞ´Þ+Ð{Õdäè×ÚÑ\ÓYÝRÙ«ÜK×ÚàxÞ�ܯåxÔ�Þ´ÓÚÕÊ×ÚÑ\ÓRä�Ñ\ÓZÓYÞ´ÝZáæÑ\Üxß ×ÚÑ}ÝY×ÚÕdÜxß�ÕØÓZßߣI��ê\ÓZÕdÔä´ÑdÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛܯ×ZÝ´ãÁ�àxÞRÜxÞ)�Ì×.×�é�Ñ�ÓZÞ´á�ÓZÞ´ÝYÞ´Ü�×vàxÞTÕdßT�Ïé�Ñ\ÓZß�£y�Ïê\ÓÚÕØÔ ä�Ñ\ÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛÜ�×ÚÝ��#ÕØÜxß&×ÚàxÞ � ÕdÝY×�×�é�ÑÓZÞ�áxÓZÞ�ÝZÞ�ܯ×ìÜxÑ\Ü��ð×ÚÞ�ÓZÔ�Ù«Ü�Õ � £y�Ïê\ÓÚÕØÔFä´ÑdÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛܯ×ZÝ´ã

�àxÞ�á�ÕØÓÚÕdÔ�Þ�×ZÞ´ÓZÝ Ú ÑdÐ�×ÚàxÞfÔÖÑÌßxÞ � ÕdÓYÞ�Õdê\ÕdÙ«Üh×ÚÓÚÕØÙ«ÜxÞ�ß ª ç,×ZàxÞ%êdÞ´ÜxÞ�ÓÚÕ � ÙÞ´Þ�ß�àxÙÛÞ´ÓÚÕØÓZä�àxÙÛäTÕ �×ÚÓZÕdÙ«Ü�Ù«Üxê ÔÖÞè×ÚàxÑÌß�ß�Þ´ÝZä�ÓZÙ ª Þ�ßaÙ«Ü¢ âà�Õdá�×ZÞ´ÓNO�ãà�àxÞ,ä´Ñ\Ô�áxå�×ÚÕØ×ÚÙÛÑ\Ü�Õ �I� Ñ�Õdß�ÙÛÜø×ZàxÞ,×ZÓÚÕdÙÛÜxÙ«ÜxêáxÓYÑÇä�Þ´ßxåxÓYÞ,ÙÛÝ=ßxÙ«Ýl×ÚÓYÙ ª å�×ZÞ´ß<Ñ��\Þ´Ó�ÔÖÕdÜ�ç4ä´Ñ\Ô�áxå�×ZÞ´ÓYÝ ª ç4×ZàxÞ}á�ÕdÓÚÕ �� Þ � ×ZÓÚÕdÙÛÜxÙ«ÜxêKÔ�Þ�×ZàxÑÌß)ÐÒÑdÓÐÒåxÓl×ÚàxÞ�Ó.ÝYá°Þ�Þ´ß��Ïåxá1ã

­N®l� á9â[ã=þ�ä´å�æ&µèç{å�âZä é ÿeÿe��þRÿ ê°��ëìå�ç{í�¶�îaâZµ�±Áï ýhÿ�® ²³þ�ä´äáð±@þìþ�î_µñä´ã_ò

�àxÞ>ä�Ñ\Ô�á°Ñ\å�Üxß<é�Ñ\ÓYßxÝôÝYåxä�à"ÕdÝ ËÂÀ ó ½FôfÁ�ÃBó ½ ÕdÜ�ß Æ�ºÊÅÁó ï à ÕØÓZÞ}×ÚÓZÞ´ÕØ×ÚÞ�ßaÕdÝ�ÝZÙÛÜxê � Þ}é�Ñ\ÓYßxÝÙ«Ü�×ÚàxÞ�»ÌéLÙÛ×Zä�à ª Ñ�ÕdÓYß$×ÚÓZÕdÜxÝZä�ÓZÙÛá�×ÚÙÛÑ\ÜxÝféLà�Ù � Þ+×Úà�Þ�ç4ÕØÓZÞôÓYÞ´ê�ÕØÓZßxÞ�ß)ÕdÝ�á�ÕdÙÛÓZÝ7ÑdÐ�é�Ñ\ÓZßxÝ=ÙÛÜB×Úà�Þõ�Þ�ÜxÜ´2ÓZÞ´Þ ª ÕdÜ�ö " ¨>ÕdÓZä�åxÝ���»�ÕdÜ�×ÚÑ\ÓYÙ«ÜxÙv�÷¨>ÕØÓZä´ÙÛÜ�ö¯Ù«ÞèéLÙ«ä�Þ�� ñ ®\®�O%$)� ª Þ�äTÕdåxÝYÞ%×Úà�Þ�çhä´Ñ\ÓYÓZÞ�ÝZáæÑ\Üxß×ÚÑÈÔ�Ñ\ÓZÞÖ×Úà�ÕdÜ)Ñ\Ü�Þ&ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙ«ä}ä�Ñ\ÜxÝY×ZÙÛ×ZåxÞ´Ü�×ÚÝ+ÙÛÜ4ÝZÞ´Ü�×ZÞ´Üxä�Þ´Ý´ã9��Ü<Ñ\åxÓ%é�Ñ\Ó\ö4��éâÞ}ä�Ñ\Ü%�\Þ´Ól×ÖÕ ��×ÚÓZÕdÜxÝYä´ÓZÙÛá�×ÚÙÛÑ\ÜxÝH×ÚÑ�×Úà�Þ�õ2Þ´ÜxÜ�2ÓZÞ�Þ ª ÕØÜ�öÖÓYÞ´áxÓYÞ´ÝYÞ´Ü�×�ÕØ×ZÙ«Ñ\ÜZ��ÓZÝl× ª Þ�ÐÒÑdÓZÞLéâÞL×ÚÓZÕdÙ«Ü+×ÚàxÞ.ÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛä� ÕØÜxê\å�ÕdêdÞìÔ�ÑÇßxÞ � Ý�ø9ã{�Ñ%ê\Þ´ÜxÞ�ÓÚÕØ×ZÞ»×ÚàxÞ � ÕdÜxêdå�Õdê\ÞvÔÖÑÌßxÞ � ÝZä�Ñ\ÓZÞ " � Ñ\ê(��áxÓYÑ ª Õ ª Ù � Ùù×�ç�$�ÑØÐ2ÕféâÑdÓZßÙ«Üa×ZàxÞ¥»ÌéLÙù×Úä�à ª Ñ\ÕdÓZß"×ÚÑ�ödÞ´Ü�ÙÞTÕÊ×ÚÙ«ÑdÜ���éâÞ´��ÓYÝY×}ä´ÑdÔÖáxåÇ×ÚÞ>×ZàxÞ>î ¾ ï ÀzË{¾dÍ ÝZä�Ñ\ÓZÞ�ÝhÑØÐfÞ´Õdä�à á�ÕdÓl×" ª ÕdÝZÞ�ß ÑdÜ>×ÚàxÞñõ�Þ´Ü�Ü¥2ÓZÞ�Þ ª ÕØÜ�ö,×ZÑ�ödÞ�ÜxÙÞ´ÕØ×ÚÙÛÑ\Üù$.ÑØÐH×ÚàxÙÛÝ»ä´Ñ\Ô�áæÑ\åxÜxß>é�Ñ\ÓYßÈÕdÜxß�×Úà�Þ´ÜKÔ�Þ´ÓZêdÞú\û�üÖwQhji)½9½Lo�k�t\qxs�iQp(k&muoQr(lx|«k�t\r�t\p(k�t'p�mv½Lo�k�t\qxs�k�oLp oQmÅt'p(|'oQ� p�m,t'h�muz(lxs�m,oQý�t'p lxþ\i)mulxoQp�r(huo�� qPt\½��

Page 125: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ ò

×Úà�Þ´ÝZÞ7á�ÕdÓl×ÚÙ«Õ � ÝYä´Ñ\ÓYÞ´ÝvÕdä´ä�Ñ\ÓZßxÙÛÜxê=×ÚÑ=×Úà�Þ�ÐÒÑ �� Ñ9éLÙÛÜxê%ÐÒÑ\ÓYÔ�å � Õ 7� Ñ\ê�¡ " Cyÿ Ó���� $ / �

�� Ñ\ê�¡ " C �e � $ " òÇã ñ + $

éLàxÞ�ÓZÞ Cyÿ Ó���� ÙÛÝLÕ+é�Ñ\ÓZßhÙ«ÜV×ZàxÞe»ÌéLÙÛ×Zä�à ª Ñ�ÕØÓZß}×ÚÑ�öØÞ´ÜxÙ�ÞTÕØ×ZÙ«Ñ\Ü}ÕdÜ�ß C �e � Ù«Ý�Ùù×ÚÝ�� e�� á�ÕdÓl× " Ñ\Ó�×Úà�Þ� e�� éâÑ\ÓYß,ÙÛÜ&×ÚàxÞ^2ÓZÞ´Þ��ÕdÜ�öV×ZÑ�ödÞ�ÜxÙÞ´ÕØ×ÚÙÛÑ\Üù$Dã�#ÑdÓ�ÞQ��ÕdÔ�á � Þ

� Ñ\ê�¡ " àxÞ �]Ý ÿ Ó���� $ /à� Ñ\ê�¡ " à�Þhe � $�� � Ñ\ê�¡ " � Ý1e � $ K " òÇã ñ O%$

­N®)­ �ภ� þ�±�å�² þ�ä�竵ñ³��QþRÿ��´³QçHÿìå�ä ��ë åQç{í�¶Èîb⬵�±�ï¨,Ñ\Ýl×vÑØÐ�Þ)��áæÞ´ÓYÙ«Ô�Þ´Ü�×ÚÝLÐÒÑ\Ó�×ZàxÞRÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙÛä � ÕdÜxê\å�ÕØê\Þ»Ô�ÑÇßxÞ � ÕdÓYÞ ª ÕdÝZÞ�ß,Ñ\Ü?»ÌéLÙù×Úä�à ª Ñ\ÕdÓZß1ã

��Þ=á�ÕdÓZÝYÞ+Õ ª Ñ\å�× + ã ñ Ô�Ù �� Ù«Ñ\Ü&é�Ñ\ÓZß�Ý7ÑØÐ�×ZÓÚÕdÙÛÜxÙ«Ü�êVß�ÕØ×ÚÕ � ª ç�×ÚàxÞ%á�ÕdÓZÝYÞ´Ó�Ù«Ü´ âàxÞ �Ûª Õ ",+������ $èã�âÞ�äTÕdåxÝYÞ+ÞTÕdä�àÈÝZÞ�Ü�×ÚÞ´Ü�ä´Þ+áxÓZÞQ���ÈÔÖÕTç>à�ÕJ�dÞ=ÔÖÑ\ÓYÞ%×ÚàxÕdÜKÑ\ÜxÞ�ä´ÕdÜxßxÙÛß�ÕØ×ZÞ�á�ÕdÓl×ÚÙ¹Õ � á�ÕØÓZÝZÞ�Ý��b×Úà�Þ×ÚÑØ×�Õ � ܯåxÔ ª Þ´ÓeÑdÐxßxÙ��°Þ´ÓYÞ´Ü�×e×ÚÓZÕdÙ«Ü�Ù«Üxê.ÝÚÕdÔ�á � Þ´Ý�ÐÒÑdÓ�×Úà�Þ�ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙÛä�ÔÖÑÌßxÞ � ÙÛÝ + ã|òvÔ�Ù ��� Ù«ÑdÜ��TéLàxÞ´ÓYÞÙ«Ý�Ô�Ñ\ÓYÞ»×Úà�ÕdÜ}×Úà�Þ7ܯåxÔ ª Þ�Ó.ÑØÐ�é�Ñ\ÓZß�Ý.ÙÛÜ&×ÚàxÞR×ÚÓZÕdÙ«Ü�Ù«Üxê=ß�ÕÊ×�Õ�ã

������� � !#"%$'&)( *,+-&/. *0&1"32�BÞ¬��ÓYÝY×%Õdåxê\Ô�Þ´Ü�×�×ÚàxÞ[£y�Ïê\ÓÚÕØÔ�ä´Ñ\Ü�ÝY×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ZÝfÙÛÜ ×ZàxÞ�¨`©;ÔÖÑÌßxÞ � éLÙù×Úà ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙÛäÖàxÞ´Õdß

é�Ñ\ÓZß+ßxÞ�á°Þ�ÜxßxÞ´Ü�ä´Ù«Þ�Ý´ã ú Ô�ÑÌßxÞ � éLàxÙ«ä�à=ÙÛÜxä´Ñ\ÓYá°ÑdÓÚÕØ×ZÞ´ÝeàxÞ´Õdß�é�Ñ\ÓZß+ä�Ñ\ÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛÜ�×ÚÝ " òÌã ò�$2ÕdÜxß " òÇãx#�$éLÙÛ×Zà�£y��êdÓÚÕdÔ ä´Ñ\ÜxÝl×ÚÓZÕdÙ«Ü�× " òÇãnÇÄ$�ÕdÜ�ß " òÇã54�$

� " CL.V� CL.�@TH�EGCL.@BAFE � .@THJE � .@BA $ " òÇã ñ ÇÄ$/ Ú Û)Ü Ó ��ÝÓ � Ú Û)Ü Ó ��É�Ë ^ Ó ��ÝÓ ��É�Ë ^ Ó � Ú Û)Ü Ó ��É�Ê ^ Ó ��É�Ë ^ Ó ��ÝÓ ��É�Ê ^ Ó ��É�Ë ^ Ó � Ú ÛFÜ

� �ÂÉ�Ë ^ Ó ��Ý� ��É�Ë ^ Ó � Ú ÛFÜ� �ÂÉ Ê ^ � �ÂÉ�Ë ^ Ó ��Ý� ��É�Ê ^ � ��É�Ë ^ Ó �Ù " CL.@TH�EGCL.@BA)E � .�@THJE � .@BA $

éâÕdÝ�áxÓYÞ´ÝZÞ�Ü�×ÚÞ´ß}ÙÛÜ6��åÈ�2ºRà¯åxß�ÕØÜxáxåxÓ " ñ ®\®d®%$èã«�à�Þ»ä´å�×'��Ñ��°Ý�ÐÒÑdÓL£y�Ïê\ÓÚÕØÔÖÝ�ÕdÓYÞv×Úà�Þ»ÝÚÕdÔ�Þ»ÕØÝ×Úà�Þ ª ÕØÝZÞ � Ù«ÜxÞ7Ô�ÑÇßxÞ � Ý " ÑdÜ � ç&ÝYÙ«Üxê � Þ�×ZÑ\Ü}×ÚÓZÙÛê\ÓÚÕØÔÖÝLÕdÓYÞfß�ÓZÑ\áxáæÞ´ßB$Q�°ÕdÜxß,×ZàxÞ%ä�å�×\�ÏÑ��°Ý.ÐÒÑ\ÓLàxÞ´Õdßé�Ñ\ÓZß ª Ù«ê\ÓZÕdÔ�Ý�ÕdÜxßÈ×ÚÓZÙÛê\ÓÚÕØÔÖÝ�ÕdÓYÞ + ÕdÜ�ß ñ ÓZÞ�ÝZáæÞ´ä�×ZÙ��dÞ � çdã7��ÞÖÓYÞ�ÐÒÞ´ÓR×ZÑh×ZàxÙ«Ý�Ô�ÑÇßxÞ � " òÇã ñ ÇÄ$ÕdÝâ×ZàxÞ Á�ÃZ¾%Ud¿âº ï U ¹ º�UÌÃèÍ ã'�âÑd×ZàV×ÚàxÞ»áæÞ´ÓYá � Þ)�ÇÙÛ×�çôÕdÜxßV×Úà�ÞìéâÑdÓZß&Þ´ÓYÓZÑ\ÓâÓÚÕØ×ZÞ "98 Ñ9é + Ù«Ü��Õ ª�� ÞòÇã ñ $âÑdÐ2×ÚàxÙÛÝ�ÔÖÑÌßxÞ � ÓZÞ�ßxåxä´Þ7ä´ÑdÔÖá�ÕØÓZÞ´ß}×ÚÑ=×ZàxÑ\ÝZÞ�ÑdÐ2×Úà�Þ ª ÕdÝZÞ � Ù«Ü�Þ»×ÚÓZÙÛê\ÓÚÕØÔFÔ�ÑÇßxÞ � "98 Ñ9é ñ $èã

: g�z tÁs,i)½Lt{k iFmji�i�s�}ct«�(sut\k&m,o�m,h,iQlPp(t\k&muz t«m,oQr l§|¾üÏk�t\r�t\p(k�t'p�m�½Lo�k�t'q�

Page 126: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ ö�àxÞ´Üaé�Þ�Ý � Ù«êdà¯× � ç4Ô�ÑÌßxÙÛÐÂç�×ÚàxÙÛÝôÔ�ÑÇßxÞ � ÕdÝ�ÐÒÑ �� Ñ9éLÝ 7 Õ�àxÞ´Õdß�é�Ñ\ÓZß*£I��ê\ÓZÕdÔ¦ÐÒÞTÕÊ×ÚåxÓYÞ,ÙÛÝ

ßxÞ�Þ´Ô�Þ´ßB×ZÑ ª ÞVÕdäè×ÚÙ��dÞÖÑdÜ � çKéLàxÞ�Ü$×ÚàxÞÖÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙÛäôàxÞ´Õdß��Ïé�Ñ\ÓYßxÝS� .@TH�E � .@BA¬U̺,É6ºÊÀ ä�Ñ\Ù«Üxä�Ù«ßxÞéLÙÛ×Zà�×ZàxÞL×�éâÑ�á�ÓZÞ´ä�Þ´ßxÙÛÜxêfé�Ñ\ÓYßxÝ CL.�@THJEGCL.@BA Ù«Ü=×ÚàxÞ.àxÙÛÝY×ÚÑdÓYç\ã=�ÏÐ1×ÚàxÞèç+ä´Ñ\ÙÛÜxä´ÙÛßxÞ��¯ÜxÑfàxÞTÕØß�éâÑdÓZß×ÚÓYÙ«ê\ÓZÕdÔFä�Ñ\ÜxÝl×ÚÓÚÕØÙ«Ü�×.Ù«Ý�ÝÚÕØÙ«ß}×ÚÑÖÕdáxá � ç\ã'�BÞ7ÓZÞèÐÒÞ´Ó�×ÚÑ+×Úà�Þ�¨`©aÔÖÑÌßxÞ � éLÙÛ×ÚàhÝZå�ä�à�ä´Ñ\Ü�ÝY×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ZÝÕdÝì×ZàxÞ R�º ¹ìî Í«Ã ¹ ÃèÉ�À�ÃVUÖÁ�ÃZ¾%Ud¿âº ï U ¹ º�UÌÃèÍ ã��Õ ª�� Þ=òÇã ñ ä´ÑdÔÖá�ÕØÓZÞ´Ý.×ÚàxÞ%á°Þ�ÓYÐÒÑ\ÓYÔôÕdÜ�ä´Þ�ÑdÐH×ZàxÞ´ÝYÞ×�é�ÑÖÔ�ÑÇß�Þ � Ý�ã

¨,ÑÌßxÞ � " Ð õ�ÕdÓZÕdÔÖÝG$ õ�Þ�ÓZá � ÞQ�ÇÙÛ×�ç �à© 8Odê\ÓZÕdÔ " Ç%# � ºè$ 4d®�ã � O�#�ã|ò�;Odê\ÓZÕdÔ<�>=�� " � + ò � ºè$ 4�O�ã|ò O?4Çã54�;Odê\ÓZÕdÔ<�Æ âÑ\ÔÖá@=0� " � ñ ö � ºè$ 4�Çxã|ò O?4Çã54�;

�Õ ª�� ÞfòÇã ñ 7 �àxÞ7Þ��°Þ´ä�×ìÑdÐeß�ÓZÑ\áxá�Ù«Üxê+àxÞ´Õdß�é�Ñ\ÓZß�ä�Ñ\ÜxÝl×ÚÓÚÕØÙ«Ü�×ÚÝLéLàxÞ´Üh×ÚàxÞèçhä´Ñ\ÙÛÜxä´ÙÛßxÞ»éLÙÛ×Zà,×Úà�Þ×�é�ÑÖáxÓYÞ´ä�Þ´ßxÙÛÜxê�é�Ñ\ÓYßxÝ

�Ï×VÙÛÝ[�¯åxÙù×ÚÞhä � Þ´ÕdÓ+×Úà�ÕØ×ÖÞ��dÞ´Ü"ÙùлàxÞ´Õdß�é�Ñ\ÓZßaß�Þ´áæÞ´ÜxßxÞ�Üxä´ÙÛÞ´Ý&ÕØÓZÞ>ä�Ñ\ÜxÝYÙ«ßxÞ�ÓZÞ´ß�Ñ\Ü � ç4éLà�Þ´Ü×Úà�Þ�à�ÞTÕdß��ðéâÑdÓZßxÝ � ÙÛÞ ª Þèç\Ñ\Ü�ß�×Úà�Þ�ÓZÕdÜxê\Þ=ÑØÐâ×ÚÓYÙ«ê\ÓZÕdÔ�Ý��6×ZàxÞ+ÓZÞ´ÝYå � ×ZÙ«Üxê&ê\ÕdÙ«ÜÈÙ«ÜÈáæÞ´ÓYá � Þ)��Ùù×�ç�ÙÛÝÑ\Ü � ç+Ý � Ù«ê\à�× � ç�ÝYÔôÕ ��� Þ�Óe×Úà�ÕdÜ0��ÕdÜ�ßôÙ«ÜA�à© 8 Õ � Ô�Ñ\ÝY×H×ZàxÞvÝZÕdÔ�ÞìÕdÝ���ÕØä´ä´ÑdåxÜ�×ÚÙ«Ü�êfÐÒÑ\Ó�àxÞTÕØß�éâÑdÓZßßxÞ�á°Þ�ÜxßxÞ´Ü�ä´Ù«Þ�Ý%ÕÊ×7Õ �� ×ÚÙ«Ô�Þ´Ý�ã��àxÞ+ä�Ñ\ÔÖá � Þ´Ô�Þ´Ü�×ZÞ´ßÈàxÞTÕØß�éâÑdÓZß ÔÖÑÌßxÞ � �1Ñ\ÜK×Úà�Þ=Ñd×ÚàxÞ�Ó�à�ÕdÜxß��à�ÕdÝ�ä´Ñ\ÜxÝYÙ«ßxÞ�ÓÚÕ ª�� ç�ÐÒÞ�é�Þ´ÓeáxÕdÓÚÕdÔ�Þ�×ZÞ´ÓYÝ´ãB��Þ�éLÙ �� ×Úà�Þ´ÓZÞèÐÒÑ\ÓZÞâåxÝZÞâ×ZàxÙ«Ý�ÜxÑd×ZÙ«Ñ\ÜfÑdÐ�ä´ÑdÔÖá � Þ´Ô�Þ´Ü�×ÚÞ�ßàxÞ´Õdß�é�Ñ\ÓZß,ä´Ñ\ÜxÝl×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ÚÝLÙÛÜ&ÝZå ª ÝYÞ��¯åxÞ�ܯ׻ÞQ�Çá°Þ�ÓZÙÛÔÖÞ�ܯ×ZÝ´ã

��������C D#*FE�G�HI"%+KJMLNEO$�2I. *0&1"B2�BÞ+ÜxÞ)�Ì×7Õdåxê\Ô�Þ´Ü�×R×Úà�Þ=ÔôÕ(�ÇÙÛÔ�åxÔ?Þ´Ü�×ÚÓYÑ\á�çK×ÚÓYÙ«ê\ÓZÕdÔ?ÔÖÑÌßxÞ � éLÙÛ×Zà Ü�Ñ\Ü��Ï×ZÞ´ÓYÔÖÙÛÜ�Õ �v� Õ ª Þ �

ä´ÑdÜxÝY×ZÓÚÕdÙÛܯ×ZÝ " òÇã_ö%$�ÕdÜ�ß " òÇã]®%$�Ù«Ü�ÝY×ÚÞ´Õdß}ÑdÐ�ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙ«ä�àxÞ´Õdß&éâÑdÓZßhä´Ñ\ÜxÝl×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ÚÝLÕØÜxß}ÓZÞ´ÝYå � ×LÙÛÜ}ÕÉ6ºÊÉBÕ�À�à ïQ¹ ËÂÉæ¾dÍ ¹ º�UÌÃèÍ

¡ " CL.V� CL.�@THJEGCL.@BAGE �c� .@TH�E �c� .@BA $ " òÇã ñ ò�$/ Ú ÛQP Ó

��ÝÓ � ] Ú ÛQP Ó��É�Ë ^ Ó ��ÝÓ �ÂÉ�Ë ^ Ó � ] Ú ÛFÜ Ó �ÂÉ Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÓ �ÂÉ Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ Ó � ] Ú Û)Ü Ì

e �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÌ e �ÂÉ�Ë ^ Ó � ] Ú ÛFÜ Ìe ��É�Ê ^ Ì e �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÌ e �ÂÉ Ê ^ Ì e ��É�Ë ^ Ó �Ù " CL.@TH�EGCL.@BAFE �c� .@TH�E �c� .@BA $ K

�àxÞ�ä´å�×'��Ñ��°ÝRÐÒÑ\Óè£& ª Ù«ê\ÓZÕdÔ�Ý�ÕdÜxßa£& ×ZÓZÙÛê\ÓÚÕdÔ�Ý�ÕdÓYÞ + ÕdÜ�ß4òVÓZÞ�ÝZáæÞ´ä�×ZÙ��dÞ � çdãR��ç ÕØßxßxÙ«Ü�êÑ\Ü � ç,® � º ÝZåxä�àÈÜxÑ\ÜT�Ï×ÚÞ�ÓZÔ�Ù«Ü�Õ � ä�Ñ\ÜxÝl×ÚÓÚÕØÙ«Ü�×ÚÝ��6éâÞ=Ñ ª ×�ÕdÙÛÜ>×Úà�Þ�ÝZÙÛÔÖÙ � ÕdÓLÙ«Ô�áxÓYÑ �dÞ´Ô�Þ´Ü�×RÕØÝì×Úà�ÕÊ×ÑdÐ�àxÞTÕØßhé�Ñ\ÓZßhÔ�ÑÇßxÞ � " �Õ ª�� Þ7òÇã + $èã

Page 127: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ 4

S2ÕØÜxê\å�ÕdêdÞè¨,ÑÇß�Þ � " Ð õ�ÕdÓZÕdÔÖÝG$ õ2Þ´ÓZá � ÞQ�ÇÙù×�ç �à© 8Odê\ÓÚÕØÔ " Ç�# � ºè$ 4d®Çã � O�#�ã ò�;Odê\ÓÚÕØÔR��£& " �R® � ºe$ 4\òÌã ñ O�4Çãx#�;

�Õ ª�� Þ7òÇã + 7 �»Þ´áæÞ´ÜxßxÞ�Üxä´ÞfÑ\Ü}ÜxÑ\Ü�×ÚÞ�ÓZÔ�Ù«Ü�Õ � Ý " £&�$èã�������UT V1W12N2YX0Z[EF\�$']^\�L_]#. *0&1"32

�Ù«ÜxÕ �� ç��LéâÞ�Ù«Ü�×ÚÞ�ê\ÓÚÕØ×ZÞ ª Ñd×Zà(Ü�Ñ\Ü��Ï×ZÞ´ÓYÔÖÙÛÜ�Õ ��� Õ ª Þ � ä´Ñ\Ü�ÝY×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ZÝ>ÕdÜ�ß³àxÞ´Õdß(é�Ñ\ÓZß(ä´Ñ\ÜT�ÝY×ZÓÚÕdÙÛÜ�×ÚÝìéLÙù×Úણy�Ïê\ÓÚÕØÔÖÝvÙ«Ü�Ñ\Ü�Þ=ÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙ«ä=Ô�ÑÌßxÞ � " òÇã ñ\ñ $)�bÕdÜxßKÑ ª ×�ÕdÙÛÜ�Ô�Ñ\ÓZÞfÙ«Ô�áxÓZÑ��\Þ�ÔÖÞ�Ü�××ÚàxÕdÜh×ZàxÞ�ÔÖÑÌßxÞ � ÑdÐ�åxÝZÙÛÜxê�ÕdÜ�ç&ÑdÐ2×ÚàxÞ�ÝZÞ�×�éâÑZö¯Ù«ÜxßxÝLÑdÐ�ÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛäfß�Þ´áæÞ´ÜxßxÞ�Üxä´ÙÛÞ´Ý�ã

S ÕdÜxê\åxÕdê\Þè¨,ÑÌßxÞ � " Ð õ�ÕØÓÚÕdÔ�ÝF$ õ�Þ�ÓZá � ÞQ�ÇÙÛ×�ç �à© 8Odê\ÓZÕdÔ " Ç%# � ºè$ 4d®�ã � O�#�ã|ò�;Odê\ÓZÕdÔ7�^£� " �R® � ºè$ 4\òÇã ñ O?4ÇãP#?;Odê\ÓZÕdÔ7�`=0� " âÑ\Ô�áù$ " � ñ ö � ºè$ 4�Çxã|ò O?4Çã54�;Odê\ÓZÕdÔ7�^£���1=�� " � + ò � ºe$ 4�Çxã � O?4Çã|ò�;

�Õ ª�� ÞVòÇãPO 7 �»Þ´áæÞ´Üxß�Þ´Üxä�Þ&Ñ\Ü$ä´ÑdÔÖáæÑ\ÜxÞ�ܯ×ZÝ%ÑdÐ�×ZàxÞôÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«äVà�ÞTÕdßxÝ 7 Ü�Ñ\Ü�×ÚÞ´ÓYÔÖÙÛÜ�Õ � Ý " £&�$)�àxÞ´Õdß�é�Ñ\ÓZßxÝ " =0�D$�ÕdÜxß ª Ñd×Zà1ã

£vÑd×ZÞ=×Úà�ÕØ×RéLà�Ù � Þf×ÚàxÞ+åxÝYÞ�ÑØÐ�×ZàxÞ+àxÞTÕdßÇéâÑ\ÓYß�ß�Þ´áæÞ´ÜxßxÞ�Üxä´ÙÛÞ´Ý%ÕdÜxßK×ÚàxÞ+ßxÞ�á°Þ�ÜxßxÞ�Üxä´ÙÛÞ´Ý7Ñ\Ü×Úà�ÞôÜxÑ\ÜT�Ï×ÚÞ�ÓZÔ�Ù«Ü�Õ � ×�Õdê\Ý7×ÚÑ\êdÞ�×Úà�Þ´Ó%á�ÓZÑ��ÌÙ«ßxÞ�Ý�Õýö�ãPO?;kÓYÞ´ßxåxäè×ÚÙÛÑ\Ü$Ù«Ü�Ñ��\Þ´ÓZÕ �� áæÞ´ÓZá � ÞQ�ÇÙù×�çBÕØÜxßÕ ñ ã � ; Õ ª ÝYÑ � åÇ×ÚÞ%ÓYÞ´ßxå�ä�×ÚÙÛÑ\ÜKÙ«Ü@�à© 8 �6Õ � ÕdÓYê\Þ�ÐÒÓÚÕdäè×ÚÙ«ÑdÜ>ÑdÐH×ZàxÙ«Ývê�ÕdÙ«Ü,äTÕdÜ ª Þ%Ñ ª ×�ÕdÙÛÜxÞ´ß ª ç×Úà�Þ=ê\ÓÚÕdß�å�Õ �2ª ÕdäFö���Ñ��$Þ��°Þ´ä�×�á�ÓZÑ��ÌÙ«ßxÞ�ß ª ç,×ÚàxÞ�Ü�Ñ\Ü�×ÚÞ´ÓYÔÖÙÛÜ�Õ � ×�ÕdêdÝRÑdÐH×ÚàxÞ=ÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«ä=àxÞ´ÕdßxÝ 7×Úà�Þ?£�FÔ�ÑÇßxÞ � Õ � ÑdÜxÞ}ÓZÞ´ß�åxä´Þ�ÝôáæÞ´ÓZá � ÞQ�ÇÙù×�ç ª ç9Çxã|®�; ÕdÜxßa�à© 8 ª ç � ã54�;¦Õ ª ÝZÑ � å�×ÚÞØã 2ÑåxÜxß�Þ´ÓZÝl×�ÕdÜ�ß<éLà�ç$×ZàxÙ«Ý=ÙÛÝ=Õ ª ÕdäFö���Ñ��aÞ��°Þ´ä�×+ÞQ�\Þ�Üø×Úà�Ñ\åxê\à4×Úà�Þ´ÓZÞ&ÙÛÝ=ÜxÑKÞQ�Çá � Ù«ä�ÙÛ×=ÜxÑØ×ÚÙ«ÑdÜ$ÑdЪ ÕdäFö¯ÙÛÜxê���Ñ��,ÙÛÜN¨?©)Ô�ÑÇßxÞ � Ý��Ìä�Ñ\ÜxÝYÙ«ßxÞ�Óâ×ÚàxÞvÞQ��ÕdÔ�á � ÞvÑdÐ%�ÙÛê\åxÓYÞ»òÇãPO%ÕØê�ÕdÙ«Ü6ã«�ÏÐ1×Úà�Þ»àxÞTÕØß�éâÑdÓZß×ÚÓYÙ«ê\ÓZÕdÔ R�ºÊÉ�À ï ¾TRèÀ�ÃèÉ4UÌÃVU$¾\WDÀrà ïfé�ÕdÝ�ÜxÑd×+ÝYÞ´Þ,Ù«Ü4×ÚàxÞ&×ZÓÚÕdÙÛÜxÙ«ÜxêKä�Ñ\ÓZá�åxÝ ª å�×+×ÚàxÞhàxÞTÕØß�éâÑdÓZߪ ÙÛê\ÓÚÕdÔ ÃèÉ4UÌÃVUR¾\WDÀrà ï°é�ÕdÝ2ÝZÞ�Þ´ÜfÑdÐÂ×ÚÞ�Ü��Ê×ZàxÞb=��¦Ô�ÑÌßxÞ � " �Õ ª�� Þ�òÇãPO%$6éâÑdå � ß7à�ÕJ�\Þ�ÜxÑd×�ÕdÜfÕdä�×ZÙ��dÞÐÒÞTÕÊ×ÚåxÓYÞ�c " � .@TH�E � .@BA)EGCL. $�ÕØÜxßÖ×ZàxÞvÑdÜ � ç=ÝlçÌܯ×ÚÕdä�×ZÙ«ä.Ù«Ü�dxåxÞ´Üxä�Þvé�Ñ\å � ß ª Þ.×ZàxÓZÑdåxê\à6c " � .�@BAFEGCL. $éLàxÙÛä�à ÔÖÕTç ª Þ=Ù«Ü�×ÚÞ�ÓZáxÓYÞ�×ZÞ´ß ÕdÝ ¼�¾TRfeÊËÂÉÌÄ�ÕZº_g ×ÚÑ}ÕVà�ÞTÕdß�é�Ñ\ÓYß ª ÙÛê\ÓÚÕØÔ,ã^�àxÞZ£&�Ô�ÑÇßxÞ � �°Ñ\Ü×Úà�Þ�Ñd×ÚàxÞ�ÓHà�ÕdÜxß�ÔÖÕ9çfÝY×ZÙ ��� Õdäè×ÚÙ��ØÕØ×ZÞFc " �4� .@THJE �4� .@BA)EGCL. $Q�\éLàxÙÛä�à�ÙÛÝ@ÕRä´Ñ�ÕdÓYÝZÞ�ÓHä � ÕØÝZÝZÙ���äTÕÊ×ÚÙ«ÑdÜ�ÑdÐ×Úà�Þ%àxÙÛÝY×ÚÑdÓYç\ã��àxÞ�ÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛä%Ô�ÑÇß�Þ � Ù«Ü}×Úà�Ù«Ý.äTÕdÝYÞfé�Ñ\å � ß,à�ÕJ�\Þ ¼èºÊÀÂÁ c " �4� .@THJE �4� .@BA)EGCL. $.ÕØÜxß

Page 128: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ #c " � .@BA)EVCL. $RÕdäè×ÚÙ��dÞ�� éLàxÙ«ä�à�ÕdÔ�Ñ\åxÜ�×ÚÝR×ZÑhÝYÑ\Ô�Þ�×Úà�Ù«Üxê}Ù«Ü ª Þ�×�é�Þ´Þ�Ü4Õ ª Ù«ê\ÓZÕdÔ�ÕdÜ�ßBÕV×ÚÓYÙ«ê\ÓZÕdÔä � ÕdÝZÝYÙ���ä´ÕØ×ÚÙÛÑ\Ü&ÑdÐ2×ÚàxÞ�àxÙÛÝY×ZÑ\ÓYçdã

­N®fh i ä_µñ³kjhÿ«åTÿìâ¬�l�Qþ�í�â+µZä´å�ç«å�âZä ²³þ�±{��âZ±�² µ�ä´í.þ�»åxÓ�ä�àxÑ\ÙÛä´ÞÖÑdÐLÝYçÌÜ�×�Õdäè×ÚÙÛä&ä´Ñ\ÜxÝl×ÚÓZÕdÙ«Ü�×ÚÝfÙ«Ýfä � Þ´ÕdÓ � ç�ÕdÙ«Ô�Þ´ßBÕØ×�ÔÖÕdÜxÙÛáxå � ÕÊ×ÚÙ«Ü�ê}×ZàxÞVáxÓYÑ ª Õ(�

ª Ù � ÙÛ×ZÙ«Þ�ÝRÑdÐâé�Ñ\ÓZß�Ý%×Úà�ÕÊ×�ÕdÓYÞÖß�Ù«ÝZá � Õdä�Þ´ß$ÕTéâÕTç ÐÒÓYÑ\Ô�×Úà�Þ´Ù«Ó7áxÓYÞ´ßxÙÛä�×ÚÑdÓZÝ ª ç ÝZÑdÔÖÞ�Ù«Ü�×ÚÞ�Ó\�dÞ´ÜxÙÛÜxêÝYçÌÜ�×�ÕØä�×ÚÙÛä�ä´ÑdÔÖáæÑ\ÜxÞ�ܯ×ZÝ´ã^»¯çÇÜ�×ÚÕdä�×ZÙ«ä�ßxÞ�á°Þ�ÜxßxÞ�Üxä´ÙÛÞ´Ý�ÕdÓYÞf×Úà¯åxÝìÞQ�Çá°Þ�ä�×ZÞ´ßK×ÚÑ ª Þ%Ô�Ñ\Ýl×»àxÞ � á�ÐÒå �Ù«ÜÈáæÑ\ÝZÙù×ÚÙÛÑ\ÜxÝìéLàxÞ�ÓZÞ+×ÚàxÞ ª Þ´ÝY×7áxÓYÞ´ßxÙÛä�×ZÑ\ÓZÝ�ÑdÐ�×ÚàxÞ=ÐÒÑ ��� Ñ9éLÙ«Ü�êôéâÑdÓZß$ÕØÓZÞ=ÜxÑd×�éLÙù×ÚàxÙÛÜa£I��ê\ÓZÕdÔÓÚÕØÜxê\Þ�ßxåxÞ�×ZÑ»ÕdÜfÙ«Ü�×ÚÞ�Ó\�dÞ´ÜxÙÛÜxê»áxàxÓZÕdÝZÞ�Ñ\Ó2ä � ÕØåxÝZÞØãB��Þ�áæÞ´ÓlÐÒÑ\ÓZÔ­ÝZÑdÔÖÞ�ÕdÜ�Õ � çÌÝZÙ«Ý ÙÛÜf×Úà�Ù«Ý2ÝZÞ´äè×ÚÙÛÑ\Ü×ÚÑ+ÝYÞ´Þ7ÙÛÐ ×ÚàxÙÛÝLà¯çÌáæÑd×Úà�Þ´ÝZÙÛÝLÙ«Ý�×ÚÓYåxÞdã

w i-2 w i-1w i-1

INof

h i-1h i-2

the contract ended with a loss of 7 centsNNDT VBD IN DT NN IN CD NNS

w i

CD7

nmÛê\å�oQp7òÌãPÇ 7{CL.�@THJEGCL.@BAFq�r�s � .@THJE � .@BA�q o ptm s p r?u m«ä q�� ãBv6wQpxpty0z�p u z�pxo[ybp{m r�s pp s m}|6~�o v���p u z�pt|Iv s p � y0z�p r w � r?ufq��ku m � z�p q�s ��yFv�o s w q oQp s m}�Ö�

��po p r?u ��oQv�|Æ£I����o q |6w�� q���� z�m}w u v�oQm}pwnm r�u z�p u pw u wQp r�u p r�� pw q oQp s m���m s p s m r?u v u yFv ��q�u p��v�oQm}pw 7u z�v�wQp1z�m}w u v�oQm}pwby0z�v�wQp1z�p q�s ��yFv�o s w " � .@TH�E � .@BA $ Rf�����0Rk��U�� y0m u z u z�p u yFv�m}|6|Ip s m q u p � ��~�oQp)�� p s m r �{yFv�o s w " CL.@THJEGCL.�@BA $ " �����%� ��nm}����o p»ò��nÇÄ$ q�r�sRu z�v�wQp�y0z�v�w p1z�p q�s �Uybv�o s w s v r v u " �����%� �nm}����oQphò��xO%$�� ú[� v�� u 4�4�;�v�� u z�p@z�m�w u v�o m�pw�m rau z�p?»�y0m uQ� z � v q o s�u pw u wQp u " q�r�s�� #?;�m r�Fo v q�s��q w u £[pky0wF$ � p � v r � u v u z�p1��v�o |6pxo ��q�u p��v�o ���-~�pxoQz q ~�w�p)��~ ��q m r m r � u z�p � v r wQm s po q���� p~�v�ybpoFv�� u z�p u o m���o q |�|Iv s p � � �z�pO~�poQ~ � pQ��m u � q r�s �à© 8 ��v�o u z�pwQp u yFv�w p u w q oQp � v�� r?u p swQpx~ q o q u p � ���Á q���� p7ò��PÇA~�o pw p r?u w u z�p � o p q ö s v y r o pw � �}u w�

�¡z�p r � .�@BA1¢/DCL.�@BA v�o�� .@TH{¢/*CL.@TH � u z�p�oQp s � �ku m�v r m r ~�pxoQ~ � pQ��m u � q r�s �à© 8 oQpxwQ� �£u m r �

Page 129: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

ñ\ñ�¤S q�r ��� ����po q��� � .@TH�E � .@BA � .�@THJE � .@BA� q ��p õBpxo ��v�o | q�r�� p /DCL.�@THJEGCL.@BA ¢/àCL.@THJEVCL.@BA¨¥v s p � õ'~ � �à© 8 õ�~ � �à© 8 õ'~ � �à© 8O���o q | 4 ¤ � � O�#��|ò�; 4�#��x# O?4��P#?; 4 ¤ �54 Ç � �PO?;£& 4\ò�� ñ O?4��P#?; 4\ò�� ò O?4�� + ; 4�O��P# O ¤ �nÇ�;=�� 4�Ç��|ò O?4��54�; 4�Ç��x# O?4��nÇ�; 4�O�� � O�#��P#?;�bv u z 4�Ç�� � O?4��|ò�; 4\ò��¦4 O � � ¤ ; 4 � � � O�#�� ¤ ;

q ��� p7ò��nÇ 7 »�~ � m u u m r ��oQpxwQ� �£u w 7 � .@TH�E � .@BA{/DCL.@TH�EGCL.@BA ��w�� .@TH�E � .�@BA1¢/*CL.@THJEGCL.@BA ���oQv�| u z�p7z�p q�s ybv�o s |Iv s p � m�w§|6v�oQpIwQm�� r m�� �q�r?u§u z q�r¨u z�pRv���pxo q���� o p s � �xu m}v r " 4��¦4�; ��wx�ò�� � ;©m r ~�pxoQ~ � pQ��m u � q r�s ñ �|ò�; ��w� � �P#?;©m r �à© 8 $�� �z�m�wtoQpw � �}u m�w � v r wQm}w u p r?u y0m u z u z�pm r?u ��m u m�v r pQ��p|I~ � m��-p sª� �«Bm�����o p=ò��PO�� q r�s wQ��~�~�v�o u w1v���o ����q m�| u z q�uOu z�p�wN� r�u¬q��xu m � z�p q�sybv�o s w ��q o o �@|6p q�r m r ����� � m r ��v�oQ| q u m�v rYu z q u m}w r v u­�q ~ u ��oQp sª� �?£y�U��o q |6wx�0=[v yFpQ��pxo�� u z�p£&®|Iv s p �nq � z�m�pQ��pw`v r�� �@w � m���z u |Iv�o p�m�|I~�oQv���p|Ip r?u m r¯u z�m}w ��q wQp "9� � ¤ ;<m r �à© 8 $ u z q�ru z q u y0z�p r � .@BAN/ CL.@BAAq�r�s � .@TH`/ CL.@TH "9� � � ;�m r �à© 8 $k�Á�z�m}w6w ������pxw u7u z q uIr v r �u pxoQ|Im r-q��v��q�� p � w�| q �@z�p � ~ u z�p{|Iv s p �3� �°~�oQv���m s m r �6wQv�|Ip{w |6v�v u z�m r �6p���p �xu �è�­� � v���o wQp����v�o u z�p,wN� r�u¬q��xu m � |6v s p � y0m u z � v u ztz�p q�s ybv�o st� v r w u o q m r�u w q r�s§r v r � u po |6m r-q���� v r w u o q m r?u w��u z�ptm}|6~�oQv���px|6p r�u " ñ\ñ �nÇ�;Mm r ~�pxoQ~ � pQ��m u � q r�s ñ �PÇ�; q�� w v � � u p`m r �à© 8 $Fm r±u z�p ��q w pty0z�p r� .@BAO¢/DCL.@BA v�o�� .@TH�¢/*CL.@TH m}wF|Iv�oQp u z q r7u z�p[v���po q��� m�|I~�o v ��p|Ip r?u w q�r�s7u z�m�w s m���po p r�� pm�w�| q m r�� � s ��p u v u z�p`z�p q�s ybv�o s@� v r w u o q m r?u w�

Bvª����o u z�pxo�w u � s � u z�pYoQv � pRv���w � r?ufq �xu m � z�p q s w " m r ~ q o u m � � ��q o r v r � u pxoQ|Im r-q�����q � p � wF$m rYu z�p`w � r?ufq��ku m � |Iv s p � w ��q�r ��� q ��p1|Iv s p � ��yFp � v�|6~ q oQp s@u z�p`w � r?ufq��ku m � |Iv s p � wby0m u z u z�p����q wQwX� �-q wQp s |Iv s p � y0m u zVî�²dïk³ ÕQ�XW)Õ�´ î �f�FRfµ " õ��^»�$ � v r w u o q m r?u w�m rYu z�p r p)� u wQp �xu m�v r �

­N®k¶ ·�âZ² � µñ±ÁåTÿ=âZä ë åQç{¶ �Qþ�³�µeçeþ�ï · þ�競_âÈïKÿ����¸�� � X0Z[E�\�$']^\�LN]#. *�&1"32�¹�º»�½¼¾2_$'º�º?G ¿a$'º�"%&À. *0&1"B2ú ����pxw u m}v r{u v q wVö q � u po3wQpxpm r � u z�pboQpxwQ� �£u wnv �ù q���� pâò��PÇ[m�w%y0z�p u z�ponv r p � v�� �}s v ��u¬q m r§q

�-q�� ö��Uv��¯pQ�^p �xu wQm}|6m ��q o u v u z�p r v r?u po |6m r-q��Kufq ��wby0m u z�v�� u oQpw v�o u m r � u v�w � r?ufq �xu m �`q�r-q�� ��wQm�wv�� u z�p@z�m�w u v�o � C�A)EGCIHJE�KJKJK�EGCL.�@BA � ú w � � w u m u � u pY��v�o�~�poN��v�oQ|Im r � u z�p±wN� r?u¬q��xu m �@q�r-q�� ��wQm�wq�r�s ��wQm r � u z�p r v r?u po |6m r-q���u¬q ��w,v�� u z�p­pQ��~�v�wQp s z�p q�s ybv�o s wbm�w u v§wQm�|I~ � ��yFv�oVö�y0m u z u z�p

Page 130: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á + �u ybv¯~�oQp � p s m r �@yFv�o s w CL.�@THJEGCL.@BA m r w u p q�s v�� u z�p6z�p q�s �Uybv�o s w�� q�r�sÂu z�pxm�ot~ q o u ��v �Ö��wQ~�pp � z" õ��^»�$ ufq ��w�m r w u p q�s v � r v r�u po |6m r-q�����q�� p � wx�'-v �� v�y0m r �{| q o ��m r-q��^� v r w u o q m r�u w

�Ó ��É�Ê ^ Ó ��É�Ë

¡ " CL.'�6Í "ÏÎ . $\$=]vס " Í "ÔÎ . $\$ / ÐÈÑ ¡KÃ Ä .@TH�E ¡KÃ Ä .@BA)EGCL.�ÒÐÈÑ u o q m r m r � s-q ufq Ò E " ò�� Á � $

�Ó �ÂÉ Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ Å�Æ ÿ ��É�Ê

¡ " CL.'�6Í "ÏÎ . $\$=]vס " Í "ÔÎ . $\$ / ÐÈÑ ¡KÃ�Ä .@BAQEVCL.ÒÐÈÑ u o q m r m r � s�q ufq�Ò " ò�� Á 4�$

y0z�pxoQp Í "ÔÎ . $ /àCL.@THJEGCL.@BAFE ¡KÃ Ä .�@TH�E ¡KÃ Ä .@BA�q oQp�m�|I~�v�w p s v r6u z�p­o p ��q u m���p���oQp�����p r�� m�pwFv�� u z�põ��^» u¬q ��w�|�� � z q w�m r " ò�� Á $ q�r�s±u z�p`oQpxwQ� �£u m r �Z¨?©Ç|Iv s p � z q w u z�p1��� r��xu m�v r�q�� ��v�o |

¡ " CL.'� CL.@BA)EVCL.@THJE ¡KÃ Ä .@THJE ¡-Ã�Ä .@BA $ " ò�� Á #%$/ Ú Û)Ü Ó ��ÝÓ � ] Ú ÛFÜ Ó �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÓ �ÂÉ�Ë ^ Ó � ] Ú ÛFÜ Ó �ÂÉ Ê ^ Ó �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÓ ��É�Ê ^ Ó ��É�Ë ^ Ó � ] Ú Û)Ü Å�Æ

ÿ �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÅ�Æÿ �ÂÉ�Ë ^ Ó � ] Ú ÛFÜ Å�Æ

ÿ ��É�Ê ^ Å�Æ ÿ �ÂÉ�Ë ^ Ó ��ÝÅ�Æÿ �ÂÉ Ê ^ ÅkÆ ÿ �ÂÉ�Ë ^ Ó �Ù " CL.�@TH�EGCL.@BA)E � .@TH�E � .@BA $ K

3v�pw u m�| q u p u z�p�¨?©¾|Iv s p � y0m u z õ��è»[£y����o q | � v r w u o q m r?u w���yFp ufq � u z�p u o q m r m r � � v�oQ~���wq � u v�| q u m ��q���� �@��wQm r � q±u¬q ����pxo s p���p � v�~�p s¨� � 8 q uQr-q ~ q oVö�z�m " Á�¤�¤ � $ q�r�sÂu z�p r ��v �� v�y u z�pw q |6pbw u px~�w q wBm r§u o q m r m r � u z�p�|Iv s p � y0m u z r v r?u pxoQ|Im r-q�� £I����o q | � v r w u o q m r?u wx�=�z�p�o pw � �}u wv���p�� q�� � q u m r � u z�m}w3|Iv s p ��q o pbw z�v y r m r q���� pâò�� ò���y0z�po p u z�p,oQpw � �}u wBv � u z�p u oQm���o q |l|Iv s p �q�r�sÇu z�pª|Iv s p � " ò�� Á ò�$Iy0m u z r v r�u po |6m r-q�� £I����o q | � v r w u o q m r?u wRv ��u¬q m r p sÈ� �Çw � r?ufq �xu m �q�r-q�� ��wQm}w q oQp1o p~�p q u p s ��v�o � v�|I~ q o m�wQv r �

S q�r ��� ����pxo q���� � .@THJE � .@BA � .@TH�E � .@BA� q ��p õBpoN��v�oQ| q�r�� p /àCL.@TH�EGCL.@BA ¢/*CL.@TH�EGCL.@BA¨¥v s p � õ'~ � �à© 8 õ'~ � �à© 8 õ'~ � �à© 8O���o q | 4 ¤ � � O�#��|ò�; 4�#��P# O?4��x#?; 4 ¤ �¦4 Ç � �PO?;O���o q |7��õ��^» 4\ò�� ¤ O�#�� � ; 4\ò��P# O?4�� � ; 4 � � Á O ¤ � + ;O���o q |R��£� 4\ò�� Á O?4��P#?; 4\ò��|ò O?4�� + ; 4�O��x# O ¤ �nÇ�;

q���� p»ò��|ò 7 Fv r�s m u m}v r m r �{v r7r v r?u pxoQ|Im r-q�� " £��$���w�~ q o u �Uv��Ö��w ~�pxp � z " õ��^»�$ u¬q ��w 7 p���p �ku v��w � r?ufq �xu m �tq�r-q�� ��w m�w

nm�o w u,r v u p u z q u õ��è» � v r w u o q m r?u w q o p[��w px��� � � � � uFr v u�q wb|�� � z q w r v r?u pxoQ|Im r-q��B��q�� p � w��oQv�| u z�p@wN� r�u¬q��xu m �@q�r-q�� ��wQm}w 7Ru z�pm�o�v���po q��� � q m r w q o p±wQ| q��� po � v u z�m r ~�pxoQ~ � pQ��m u � q r�s�à© 8 �

� u | q � � p r v u p s m r7u z�m�w � v r?u p)� u�u z q u y0z�p rYu z�pOw � r?ufq��ku m � z�p q�s w q oQp­y0m u z�m r7u o m���o q |o q r ��p�� � O�� + ;Év � u z�p u oQm���o q |Iw�m rAu z�p u pw u wQp ubu ��o r v�� u�u vtz q ��p � pxp r w pp r m rAu z�p u o q m r m r �

Page 131: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á + Áz�m}w u v�o �N ��q w w Kv�� r�s O���o q |6w £[v u -v�� r�s O���o q |6w� .@THJE � .�@BAÁ/DCL.�@THJEGCL.@BA � O�� + ; O � �P#?;� .@THJE � .�@BA1¢/DCL.�@THJEGCL.@BA ǯò�� � ; ò�Ç��nÇ�;

q���� pfò�� ��7 Bo m���o q | � v���po q ��p 7 � .@TH�E � .@BA{/àCL.�@THJEGCL.@BA ��w�� .@TH�E � .@BA1¢/àCL.@THJEGCL.@BA� v�oQ~���w q w0wQz�v�y r m r q���� p7ò�� � �Á� r@��q w pw0y0z�p r@u z�p`wN� r?u¬q��xu m � z�p q�s w q o p � pk��v r�s¥u o m���o q |o q r ��p�� u z�m�w � v���pxo q ��p0m}wnv r�� ��Ç�ò�� � ;Y�=�z���w�� .�@TH�E � .@BAÁ/*CL.@THJEGCL.�@BAn� v�oQo pw ~�v r�s w u v1z�m}��z�pxou o m���o q | � v���pxo q ��p u z q�r � .@TH�E � .@BAI¢/ CL.@THJEGCL.�@BA �ñ�z�pxoQpk��v�oQpIm u m}w r v u w ��oQ~�oQm�w m r � u v�� r�sm r q���� p�ò��|ò u z q u�u z�pO��p r?uV� po �-q�� ö���v��¯p���p �xu ~�oQv���m s p sY� � u z�p^õ��^» � v r w u o q m r�u w�m�wb|�� � z|Iv�oQpOpQ�^p �xu m���p1m r oQp s � � m r ���à© 8 y0z�p r � .@THJE � .�@BA1¢/DCL.�@THJEGCL.@BA�u z q�r y0z�p r � .@THJE � .�@BAÁ/CL.@THJEVCL.@BA " Á � Á ; ��w� � � + ;¬$k�S�z�m�w`oQpxm r ��v�o � pxw u z�pAm r?u ��m u m}v rªq�� v�� u m}|6~�oQv���px|6p r�u w1��oQv�|õ��^»�£I����o q | � v r w u o q m r?u w�

�¨p q oQ����p6����o u z�pxo u z q�u{u z�p r v r?u poQ|Im r�q�� £I����o q | � v r w u o q m r�u w�v�~�po q u p6m r½q wQm�|Im ��q o| q�r�r pxo���p)� � p~ u'u z q u�u z�pm}o � v r?u oQm � � u m�v r m�w � m r ����m�w u m �q��� �­|Iv�oQpb|6p q�r m r ����� ��q�r�s{u z�po px��v�o p|Iv�oQpIp���p �ku m���pRm r wQ��~�~ � px|6p r?u m r �_£y�U��o q | � v r w u o q m r?u wx�`�z�m�w{m}w§o pm r ��v�o � p s½� � u z�p6� q��kuu z q u y0z�p r m r ��v�o | q�u m�v rRq�� v�� u0u z�p � pQ��m �q�� m s p r?u m u �Yv�� u z�p`z�p q�s ybv�o s m�w q�s�s p s v r@u v�~±v��u z�p r v r?u pxoQ|Im r-q��4��q�� p � ��~�poN��v�oQ| q�r�� p­m�|I~�o v ��pwF����o u z�po�� q w�w pp r m r7u z�p ��q w u�� m r p�v��Å q���� pò��|ò��{�z�p � p)��m ��q�� m s p r?u m u �7m rYu z�peõ��^» ��q w p�� CL.@THJEVCL.@BA �-m�w q�� oQp q�s �7~�oQpxwQp r?u m rYu z�pt|Iv s p �q�r�s±u z�poQp`m}w r vI����o u z�po�oQv�v�|Ê��v�o�wQm}|6m ��q obm�|I~�oQv���px|6p r?u w�

����¸���C . $nË­LNJÉW1J ̯EF\�+-*bÍ�Zι�º^�ÂÏILNEO"3$'+ÈÐ�EF\�"%+KÍ{*F2_$n\�LN*bEú­r-q�� v���v���w u vß»�p �xu m�v r Ç��nÇ�� Á ��m u m�wAv��Om r?u pxoQpw u6u v � v�|6~ q oQp@v���oI| q ��m}|���|Ñp r?u oQv�~��

u p � z r m�����pOv�� � v�| � m r m r �tw � r?ufq��ku m �1q�r�s £I����o q | s px~�p r�s p r�� m�pxw�y0m u z7|Iv�oQp u o q s m u m�v r-q�� m r �u pxoQ~�v ��q�u m�v rAu p � z r m����pwx���O��p u v{|Iv�oQp u z q�r w z�ppxo � v�m r�� m s p r�� p�� u z�p[p)��~�pxoQm�|Ip r?u¬q�� o pw � �}u woQpx~�v�o u p s wQv6� q o q o p{v r¥u z�p§w q |Ip ��q�r ��� q ��p§|Iv s p ��u o q m r m r � � v�o ~���w�� �-q w p � m r p§oQp � v�� r m�Þpxoq�r�sau pxw u w p uRq w6��wQp s�� � Fz�p ���-qÒq�r�sÇÓ p � m r p�ö " Á ¤�¤�¤ $Q�by0z�v¨��w p s p � p u p s m r?u po ~�v ��q u m�v rm r w u p q�s v��B| q ��m}|���|Êp r?u o v�~?���Á�z���w[w � � z q�� v�|6~ q oQm}wQv r m}w�p q w m � �R| q�s p��{� rYu z�pm}o�yFv�o\öù�u z�pRw u¬q�r�s-q o s¾u oQm}��o q |/|6v s p �bq�r�s½u oQm}��o q |Ô|Iv s p � w �-q w p s v r¨u z�pYw � r?ufq��ku m � z�p q s w���m��Õp��u z�p°Ö u ��~ � p " � .@THJE �c� .@TH�E � .@BAFE �c� .@BAFEGCL. $)�,y0z�pxoQp u z�p r v r�u po |6m r-q�����q�� p � w q oQp±��w p s ��v�o q

Page 132: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á +�+� v q oQw po ����q wQw m�� �q u m}v r v�� u z�ptz�m�w u v�oN��� q o p � v�| � m r p s ��m q�s p � p u p s m r?u pxoQ~�v ��q�u m�v r � ú |6m r v�os m��^pxoQp r�� p � p u ybpp r@u z�p­pQ��~�pxoQm}|6p r�u¬q��»� v r�s m u m�v r wFm}w u z q�u�u z�pk�RoQpxw � v�oQp q �-o w u ~ q wQw ��q uQu m � p��w m r � q�r�ú`× wQp q o � z q�� ��v�o m u z�|`��y0z�m � pYyFp¥oQpxw � v�oQp u z�p Á ��� � � pw u z?��~�v u z�pxwQpw6��oQv�| u z�p�-o w u oQp � v�� r m u m}v r ~ q w w�6=[v ybp���pxo�� u z�pAoQpxwQ� �£u w q o pIw u m �� ��poN� � v�|I~ q o q���� p �{�Òp u z�po px��v�o pwQm}|6~ � �@oQpx~�oQv s � � p u z�pm}oOpQ��~�po m�|Ip r?ufq�� oQpw � �}u w1m r q���� pAÖ��546��v�o � v�|I~ q o m�w v r �è£[v u p u z q�u

S q�r ��� q ��p訥v s p � õBpxoQ~ � pQ��m u � �à© 8� q w p � m r p�3oQm}��o q | 4 ¤ � � O�#��5Ö�;� r?u pxoQ~�v ��q u p s »�� r?ufq��ku m � 4�Ö��5Ö O?4�� ¤ ;¨ q ��m}|���| © r?u o v�~?� 4�Ç�� � O?4��5Ö�;

q���� ptÖ��54 7 ¨?© ��Ø w0m r�u po ~�v ��q u p s w � r?ufq��ku m � |Iv s p � w " � �_�� Fz�p ���-q � Ó p � m r p�ö " Á ¤�¤�¤ $V$��u z�p§| q ��m�|���|Ùp r?u oQv�~?� u p � z r m����p§w � m���z uG� � � � u­� v r wQm}w u p r?uG� �±v�� u ~�poN��v�oQ|Iw0m r?u pxoQ~�v ��q�u m�v r �q w q�� w v6o p~�v�o u p s m r v u z�pxo�ybv�oVö±v r | q ��m}|���|Mp r?u o v�~?�°|Iv s p � wx��=�v�ybp���po�� u z�pt| q m r¥q o'�����|Ip r?u ��v�oF| q ��m�|���|Úp r�u oQv�~?�7oQp| q m r wFm u w q � m � m u � u v � v�| � m r p­| q�r � s m���poQw p1wQv���o � pxw�v��w u¬q u m}w u m ��q��^s px~�p r�s p r�� p{m r@q�r p � px� q�r?u � r m��-p s | q r�r pox�

­N®fÛ Ü ±{⬵ñï´íyµ�ÿvç/Ý þ�ëkÿÎ�QþRÿ��´³�çeÿ�¨p q�� wQv u o q m r wN� r?u¬q��xu m � |6v s p � w�v r@q w � � w p u v��'�Fo v q�s��q w u £�pxy0w���Òp � z�v�v�w p q � v�� u

Á Ç[|6m �� m}v r ybv�o s w�v�� u o q m r m r � s-q ufq ��oQv�| u z�p��boQv q�s���q w u £�pxy0w�m r Á ¤�¤ � �v�z�pw p s-q u¬q ��y0z�m � z� v�� r?uFq � v�� u Á � ; u v u z�p�v���po q����u o q m r m r �­wQp u m r �FoQv q s���q w u £[pky0w�� q oQp�~ q oQw p sI� � u z�p � px� u �u v(��oQm}��z u ~ q oQwQpxo0v��= Fz�p �}�-q ",+������ $k���Fp ��q ��wQp`p q�� z@~ q o u m q�� w p r?u p r�� pt| q �7z q ��p`| q r � ��q�r �s m s-q u p{~ q oQw pw�� u z�p r ��| � po1v�� s m}w u m r��xu 4 � u ��~ � pxw " CL.�@THJEGCL.@BA)E �c� .@THJE �c� .@BA �x� .@THJE � .@BA)EVCL. $Q�y0z�m � z½m�w q�� v�� u{� � |Im ��� m�v r �»m�wt|�� � z¨|6v�o p u z q�rÂu z�p r ��| � pxo{v��FyFv�o s w " Á Ç°|Im ��� m�v r $�m ru z�p u o q m r m r �twQp u ���Òp ��� ��w u po u z�v�w p&��pxo � � v yÈ��oQp�����p r?u z�m}w u v�oQm}pw,m r?u v§z�m�w u v�oN�6p�����m�� q�� p r�� p����q wQw pw q�r�sÂq�� wQvR|Ipo ��p u z�pI4 � u ��~ � pxw q��x� v�o s m r � u v u z�p�z�m}w u v�o � ����q wQwQpxw�ñ�z�m�w1oQpxwQ� �£u w1m rq�� v�� u Á Ç1|Im ��� m}v r§s m���poQp r?u z�m�w u v�oN� ����q wQw pw q�r�s + #1|Im ��� m�v rts m���poQp r?u,u o q m r m r � u ��~ � pw'pQ��p r �u � q��� ���è£[v u p u z q u p���p rÂu z�m}wOwQm�Þp�m}w q�� o p q�s �°|Iv�oQp u z q�r v r p�v�o s po1v��,| q � r m u � s p ��q o ��pou z q�r6u z�p­w mÞp[v�� u z�p�»�y0m u¬� z � v q o s7� v�o ~���w���Òp­��wQp u z�p­��p r pxo q�� mÞp s z�m}po q o � z�m ��q��-u o q m r m r �|Ip u z�v s«s pxw � o m � p s m r Fz q ~ u poeO u v u o q m r m r �Yw � r?ufq��ku m � |Iv s p � w1��w m r � u z�pwQp s-q u¬q �Z�z�p

Page 133: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á + O| q�Þ v�o{~���oQ~�v�wQpYv � u z�m�w§yFv�o\ö¨m}w u vªw ppYm£��yFp ��q r ~�oQv � pxwQw ��q oQ��p � v�o ~�v�o q ��y0z�m � zßybv�� �}s� ptv u z�pxo y0m�w p � v�|I~�� ufq�u m�v r-q�� m r?u o q �xufq ��� pOy0m u z�v�� u�u z�p`��p r po q�� mÞxp s z�m�pxo q o � z�m �q��^u o q m r m r �|Ip u z�v s wx�'à r v u z�pxo�~���oQ~�v�w p1m�w u v�~�oQv���p u z q u | q ��m�|���|Êp r?u oQv�~��R|6v s p � wby0m u zYw � r?ufq �xu m �� v r w u o q m r�u w ��q�r@� p1y0m s p � �R��w p s m rYs m���po p r?u0ufq w\ö�w�

���Uá�� � ¿ß$'º�"32 LNEO"%º�z�po p q o p u ybv �-q w p � m r pxw3��v�o u z�pFw � r?ufq �xu m � |Iv s p �?u v � p � v�|I~ q o p stu v 7�u o m���o q |l|Iv s p � w

u o q m r p s v r½u z�p Á ÇĨ ybv�o s w � � w p u v r y0z�m � zßybp u o q m r½u z�pRwN� r?u¬q��xu m � |Iv s p ��q�r�s½u z�v�w pu o q m r p s v rau z�p@p r?u m}oQp¥�FoQv q s���q w u £[pxy0w � v�o ~���wIv�� Á O � ¨ yFv�o s w� q���� p¥Ö��x#«��m���pw u z�p~�poQ~ � pQ��m u ���3|6p q wQ��o p sÒ�-q wQp s v r v�oQm}��m r�q�� �Fo v q�s��q w u £[pky0w u v�ö�p r mÞ q u m}v r � q�r�s«u z�pAyFv�o spo oQv�o�o q u p`v�� �-q w p � m r p1|Iv s p � wx�«�z�p � � u ��v���w���v�o ��q r ��� q ��pO|6v s p � w q o p q�� w vIm r�s m ��q u p s �

S q r ��� q ��p訥v s p � �4 F� u ��v�� ÐÈÑ 3o q m r m r � s-q ufq(Ò õ3poQ~ � pQ��m u � �à© 8�I�ÆO���o q |ãâÚä Á EV3 ä +È" Á ÇĨ?$ + Á Ç O�Ö��xO�;¨?©¢O���o q |<âåä Á EV3 ä +�" Á ÇĨ_$ + Á 4 O�Ö��PÇ?;�I�ÆO���o q |ãâÚä + EV3 ä*O " Á O � ¨_$ Á 4�Ö O�Ç�� � ;¨?©¢O���o q |<âåä + EV3 äàO " Á O � ¨?$ Á 4�Ç O�Ç��¦Ö�;

q ��� ptÖ��P# 7 � q wQp � m r p1~�po ~ � p)��m u m}pw q�r�s �à© 8 w0��v�o0�L£�z�p �-q�� ö��Uv�� u oQm}��o q |Ô|Iv s p ��u o q m r p s v r Á Ç°|6m �� m}v r ybv�o s w q r�s¨u z�p � v�o oQpxwQ~�v r�s m r �

| q ��m�|���|®p r?u oQv�~?�I|6v s p � z q ��p q�� |Iv�w u�u z�p0w q |6p0~�po ~ � p)��m u � q�r�s ybv�o s po oQv�o�o q�u p���y0z�m � zq o p7yFv�oQwQp u z q�r½u z�v�w pRv���|6v s p � w u o q m r p s v r½u z�p7y0z�v � p � v�oQ~���wx�a¨¥v�w u v�� s p��o q�s-q�u m�v r� v�|6pxw6��oQv�| u z�p ��q�� ößv�� u o q m r m r � s-q u¬q y0z�m � p q " w | q���� $�~�v�o u m�v r | q � � v�|6p@��oQv�| u z�ps m��^pxoQp r�� p`m rYu v�ö�p r mÞ q�u m�v r " u o pp ��q�r ö���w0v�oQm}��m r-q���æ $

���Uá���C X0Z[E�\�$']^\�LN]#. *�&1"32_º£[p)� u ��ybp � ��m ��s±u yFv7wQp~ q o q u p{wN� r?u¬q��xu m � |Iv s p � w0��w m r � Á ÇĨ u o q m r m r � s�q ufq ��v r p`y0m u z

v r�� �¯z�p q�s yFv�o sÒ� v r w u o q m r?u w q�r�sªu z�pAv u z�pxo1y0m u z«v r�� � r v r � u po |6m r-q��3� v r w u o q m r?u w q w1ybpç è m,hulxwQhji)½ lPp�m,z tÁm,hut\t'�(iQp ýym,oQýQt\p lxþ\iFm,lPo�p�½Li¬é&��t�iI� lxwQhji)½ lPp�m,z tÁoQh,lxwQlxp(i)q%m,t_êJm ��t\|\i)�(sut«muz(t�|Xo�½�ür�oQ� p(k�}0oQhjk�lPp�m,z tÁo�hulxwQlxp(i)q�m,t_êJmvl§svsur qxlnmvlxp�muo�sutNë�t'hji)q�}0oQhjk s�lxp�muz t{m,hut\t'�(iQp ýym,oQý�t'p lxþ\i)mulxoQpÄ�0g�z t'h,tX~�o�hut�¿muz(t m,hulxwQhji)½ß½Lo�k�t'q�� �(lPqPm�oQpym,z t=muh,t't\�(i)p ý�m,oQýQt\p lxþ\iFm,lPo�pyz(i�s0suqxlPw�z�m,qìéI}0t\iQýQt\h4r h,t\k�l§|¾m,lPp(w�r�oF}ct\h4m,z(i)p&muz(t½Lo�k�t'qÄ�(� lPqPmÅoQp&muz(t{oQh,lPw�lPp(iQq�oQp t��

Page 134: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á + Çz q ��p s v r p u va»�y0m uQ� z � v q o s �¨�¡m u z u z�p±z�p � ~av �[wN� r�u¬q��xu m � z�p q�s ybv�o s�� v r w u o q m r?u w�� u z�p~�poQ~ � pQ��m u � q�r�s±u z�p­ybv�o s pxoQoQv�o�o q u pOv�� u z�p1z�p q�s ybv�o s |Iv s p � oQp s � � p � �@Ö�� � ; q�r�s � �5Ö�;oQpxwQ~�p �ku m���p � � � v�|I~ q o p s¾u v u z�p �-q wQp � m r p ��q�� ö�v��í|Iv s p �Fu o q m r p s v r¾u z�p@w q |Ip s�q ufq wQp u" q���� p6Ö�� ¤ $k��£�v r � u po |6m r-q�� |Iv s p ��q�� z�m�p���pw q wQm}|6m ��q o[m�|I~�oQv���p|Ip r?u§q w u z�pIz�p q�s yFv�o s|Iv s p � �

S q�r ��� q ��pe¨¥v s p � " Ð v��=õ q o q |Ip u pxoQwG$ õBpxoQ~ � pQ��m u � �à© 8�I�ÆO ��o q | ",+ �PO%¨_$ + Á Ç O?Ö��PO?;¨?© O���o q | ",+ �PO%¨_$ + Á 4 O?Ö��nÇ�;O���o q |7�^£� " � � ��� ºè$ +��%+ O�Ç�� ¤ ;O���o q |7�`=0� " � + ¨_$ +�� Ç O�Ç��P#?;O���o q |7�^£���1=�� " � + � � ¨_$ Á ¤�¤ O�Ç�� � ;

q���� p{Ö�� ¤ 7 »�� r?u¬q��xu m � |6v s p � wF��v�o0��£

nm r�q��� ��� yFp � v�| � m r p � v u z§z�p q�s yFv�o s�� v r w u o q m r�u w q r�s�r v r � u pxoQ|Im r-q��?� v r w u o q m r?u w%y0m u z£y�U��o q |6wBm r v r p�|Iv s p � � �z�m}w'| q ��m}|���|îp r?u oQv�~?��|Iv s p � v�� u �U~�pxo ��v�o |6w u z�p�v r p�y0m u z�v r�� �v r pSö�m r�s v��bw � r?ufq��ku m ��� v r w u o q m r?u wx�S����pxo q���� � u z�p�~�pxoQ~ � pQ��m u �¥m�w­oQp s � � p s¨� �«4�; q�r�sªu z�pybv�o s poQo v�o`o q u pAm�w1oQp s � � p s½� � � �54�; q�� wQv � � u p "98 v yÚÖYm r q���� p6Ö�� ¤ $ � v�|6~ q oQp s«u v u z�pu o m���o q |ï|6v s p �Bu o q m r p s v r¯u z�p�w q |Ip s-q�ufq wQp u �è�z�m�w1m}|6~�o v���p|Ip r?u m r �FoQv q�s���q w u £[pky0wm�w q ��o pp q���� p u v u z�p§oQpxwQ� �£u w­m r »�y0m u¬� z � v q o s �&�U����wQm r � u z�p{m r�u po ~�v ��q u p s wN� r�u¬q��xu m � |Iv s p �q wOo p~�v�o u p s m r Fz�p ����q ",+������ $�m r w u p q�s v�� u z�pZ¨?©ð|Iv s p � � u z�p{�à© 8 oQp s � �xu m�v r v r¯u z�m}wu pxw u wQp u m}w � �5Ö�;R�

���Uá��UT ÏIL JÊL�\�$n\�LN*bEOºÈ*bñ¯¼¨*FJÊÍ1W[\�"3+òX[ͧ"3"%&/$�EO&). "3JÊ*,+�Z/X[ÍO$']�"¨¥v�o p u o q m r m r � s-q u¬q�q�r�s���q oQ��po ��q�r ��� q ��p�|6v s p � w'y0m ��� o pw � �}u m r � v yFpxoF~�poQ~ � pQ��m u � q r�s

q�� wQv � v ybpo�yFv�o s pxoQo v�o%o q u p u z q�r`u z�v�wQp,v�����w m r � � pxwQw s-q u¬q[q r�s w | q��� pxo»|Iv s p � wx�3à9����pxw u m}v ru z q u o p q�s poQwt| q � q wVö«m�w1y0z?� r v utu v@��wQp q���'s-q�ufqYu v u o q m rªu z�p6w � r?ufq��ku m � |Iv s p � �[�z�p| q�Þ v�o­o p q w v r m�w u z�p � m}|6m ufq u m�v r v �bw ~ q�� p q�r�s wQ~�pp s v � � v�|I~�� u pxoQwx��õ q oQw m r � u z�pw p Á ÇĨ�Fo v q�s��q w u £[pky0w s-q ufq0q�� oQp q�s � u¬q ö�pxwBo v�����z � � Á Ö ��� Lõ�óy�Uz�v���o w�=�z�pb~ q oQwQm r �0oQpxwQ� �£u w " m9�ìp ���w � r?ufq �xu m � z�p q�s wG$ r pxp s |6v�o p u z q�r O��5Ö�ô`� s m}wVöYw ~ q�� p u vIw u v�oQptp���p r m r¥� v�|I~�oQpxwQwQp s � � pw��z�p6~�oQp)��~�o v � pwQw m r �¥m r ��v � ��p s m r pQ� u o q��ku m r � � v r w u o q m r�u w q�r�s¨� v �� p �xu m r � u o q m r m r � u ��~ � pxw

Page 135: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á + Ö��oQv�| u z�p@~ q oQw m r �ªo pwQ� �}u wAv�� u z�pwQp Á Ç%¨ ybv�o s w q�� oQp q�s � � z q��� p r ��pw u z�p � v�|I~�� ufq�u m�v r-q��~�v�ybpo�v�� � ��o oQp r�u�� v�|6~�� u pxoQw�

� r q���� p�Ö�� Á � �-v r p �q�r w pp u z q�u ��o v�| »�y0m u¬� z � v q o s@u v u z�p§�FoQv q�s���q w u £[pxy0w[wQ� � wQp u �u z�p�|6v s p � wQm�Þp q r�s�u o q m r m r � s-q ufq m r�� o p q w p q�� v�� u 40��v ��s�� � u�u z�p u o q m r m r � u m�|Ip q�r�s wQ~ q�� poQp�����m�o p|Ip r?u m r�� o p q w p{m r # � ��v �}s°q�r�s Á � ��v ��s o pwQ~�p �ku m���p � �����Òp§| q �±pQ��~�p �xuOq�r m r�� o p q w pv�� u p r wbv �^��v �}s w'm rA� v u z u z�p0w ~ q�� p�oQp�����m�o p|Ip r?u�q r�sIu z�p0oQ� r�r m r � u m}|6pFm}����wQm r � u z�p�y0z�v � p� v�oQ~���wx�`�z�pR|6px|6v�o �«oQp�����m�o p|Ip r?u ybv�� �}s¨� p q ue� p q w u Á � ô`�>õ q r�s¨u z�p u o q m r m r � u m}|6pybv�� ��s°� p�|Iv�o p u z q�r +���� Lõ�óy� s�q ��w1~�poOm u pxo q u m�v r ��� u m}w � ��oQo p r?uG� �°m}|6~�v�wQw m ��� p u v u o q m ru z�ptwN� r�u¬q��xu m � |Iv s p � ��w m r � u z�p1y0z�v � p`�Fo v q�s��q w u £[pky0w s�q ufq �

Fv�oQ~���w � q ufq ¨¥v s p � »�mÞp ¨¥p|Iv�oN� Lõ�óI�_=[v���oQw»��í�L� + � Á ¨ # ��� º Á ��� ¨ ��L£ " Á � ;¬$ Á Ç%¨ Ö��5Ö�¨ Á ô Ç%# �ö�÷ ø�ù�ú û ü�ú û ý Õ_þ-ÿ ���Kþ ú?ú

q���� pOÖ�� Á � 7 ¨¥px|6v�o �6oQp�����m}oQpx|6p r�u�q�r�sRu o q m r m r � u m}|6p�~�pxoFm u po q u m}v r ��v�oI»��í�L� q r�s �L£§��z�p s-q u¬q m rYu z�p ��q w u o v�y q oQp`p)��~�p �ku p s �

� r w u p q�s v �1��wQm r �¨|Iv�o p s-q�ufq¨q r�s�� ��m ��s m r � qa��q oQ��pxo ��q�r ��� q ��p@|6v s p � ��yFp°y q�r?u7u vm�|I~�o v ��p u z�p`~�po ��v�oQ| q�r�� p`v�� u z�p ��q�r ��� q ��p1|Iv s p ��� �YpQ��~ � v�m u m r ��v u z�po0|Ip q�r m r ����� �»� v r �w u o q m r?u w���wQ� � z q w u z�p u v�~�m � w � v r w u o q m r?u w�����oQv�| u z�p � ��o oQp r?u�u o q m r m r � s-q�ufq m r@q�s�s m u m�v r7u vw � r?ufq �xu m �`� v r w u o q m r?u wx�Á�z�p`wQmÞxp`v�� u z�p ��q r ��� q ��pO|6v s p �»��q�r±u z���w � p�ö�px~ u m r±q | q�r�q ��pQ�q���� p1wQm�Þp��Á�z�m}w�yFv�oVöRy0m ���^� p s pw � oQm � p s m r Fz q ~ u po � �

­N®�� �±�´² ² µ�±�j

�¨p±z q�� p@w z�v y rau z q u�u z�p � v r?u oQm � � u m}v r v��[w � r?ufq��ku m � z�p q�s wIm r w u¬q u m}w u m ��q����q�r ��� q ��p|Iv s p � wBm�wB� q m�o � � � v�|I~ � px|6p r?ufq oN� u v^£�U��o q |îw ufq u m�w u m � w 7%u z�p�|Iv s p � m�|I~�oQv � pxw�wQm}� r m�� ��q�r?u � �y0z�p r¯u z�p�wN� r�u¬q��xu m � z�p q�s w q oQp � px��v r�s £�U��o q |<o q�r ��p��Oà�|Iv s pw uO� � u w u¬q u m}w u m ��q���� �Yw m���r m�� ��q�r?u o p s � �ku m}v r m rª� v u z«~�poQ~ � p���m u � q�r�s �à© 8 v rªu z�pZ»�y0m uQ� z � v q o sÂ� v�o ~���w q�r�s«u z�pwQ� � wQp u v � u z�pY�Fo v q�s��q w u £�pxy0w � v�oQ~���wIz q w � pp raq�� z�m�p � p sa� �½��w m r � ��q�r ��� q ��p7|Iv s p � wy0m u z¨w ufq u m�w u m �q��'s p~�p r�s p r�� m�pxw�v r wN� r?u¬q��xu m � z�p q�s wx����z�p7p���~�po m�|Ip r?ufq�� oQpxwQ� �£u w§m rÂ� v u z

���Åp lìê�~�o�h����Fü� lPm�½IiQ|jz lxp t\s�|\i)p�z(i)p�k�qPtÁi)m�½�o�sÔm������N½Lt'½LoQh�éQ�

Page 136: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á + �ufq wVö�w q ��oQpxpOy0m u z@p q�� z@v u z�pxo �-w z�v y0m r � u z q u�u z�p1wN� r�u¬q��xu m � |Iv s p �»��q r@� pOy0m s p � � q ~�~ � m�p su v s m�!^pxoQp r�u0u¬q wVö�w�

�¨p�z q"� p q�� w vRwQz�v�y rªu z q u`q#��q oQ��pt~�v�o u m�v r v � u z�m}wO� q m r¯� v�|Ipw[��oQv�|ï��w m r � u z�p r v r u pxoQ|Im r-q��$��q�� p � w q�� v r p���y0m u z q w | q���� pxo���o q��ku m�v r@� v�|Im r ����oQv�| u z�p � p%��m ��q�� m s p r?u m u �±v � u z�pz�p q�s ybv�o s �[=[v ybp � po � u z�p§� q m r ��oQv�| r v r?u pxoQ|Im r-q�����q�� p � w0m�w s m�!^pxoQp r?u ��oQv�|<w m�|I~ � �R��wQm r �õ��^» u¬q ��w0v��B~�oQp � p s m r �AyFv�o s w u vAv ��u¬q m r w |6v�v u z�m r ��p�!^p �xu w�m r±�q wQp`v��n� r wQpxp r £����o q |Iw���z�m}w�~�v�m r�u w u v u z�p � q�� ��p1v�� u z�p`w ufq u m�w u m �q���q�r-q�� ��wQm}w�v�� u z�p`z�m�w u v�oN���

�¨p q�� wQv � v�|I~ q o p s�u z�p�| q ��m}|���|îp r?u o v�~?� u p � z r m�&���p�y0m u z u z�p�m r�u po ~�v ��q u m}v r |Ip u z�v sm r�� ��m ��s m r �«w � r?ufq��ku m �'��q�r ��� q ��p±|Iv s p � wx�(��z�p¯p���~�poQm}|6p r?ufq�� oQpxwQ� �£u w6wQz�v ybp sÈu z q�u7u z�p��v�o |6pxo@v r p«~�oQv � m s pxw qß� p uQu po@|6p q�r w±v���m r�� v�oQ~�v�o q u m r �ßwN� r?u¬q��xu m �Âs p~�p r�s p r�� m�pw¥m rðq��q r ��� q ��pO|6v s p �^u z q r@u z�p ��q u u po�v r p��

Page 137: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á + 4

) * +-, .0/21 3

) 465 , 48709:.0/ ; +=< >6? +@>A/ 4CB /ED F 9:.G*

H 4-.G* I 4J, 9�K L /2, /E< B /E< KM9N/E7 +=< B

OQP <6.R+=KS.G9�K L /2, /E< B /E< KT9N/U7

V rÒu z�m�w � z q ~ u po��BybpIy0m �W� w z�v yÚz�v y u v@m r�� v�o ~�v�o q u p u v�~�m �6q wtybp ����q w§wN� r�u¬q��xu m �I� v r w u o q m r?u w{y0m u zYX�U��o q |6w�m r v r pY� r m��-p sY��q�r ��� q ��p6|6v s p � �Z��z�p±m r m u m q���q uQu p|I~ u w{v�� u z�m}wybv�o [�v r#\ y0m u¬� z � v q o s z q�� p � pp r m r?u oQv s � � p s m r^] �`_Ma1z�� s-q r ~���ocb Á ¤�¤�¤ed q�r�s a1z�� s-q�r ~���o�_ ] ��bgf�hih�h d �j��z�p�|Iv s p � m r�u oQv s � � p s m r§u z�pxwQp u yFv`~ q ~�pxoQw � v�| � m r pw�wN� r�u¬q��xu m � z�p q�sybv�o sÒ� v r w u o q m r?u w q�r�sÂu v�~�m �A� v r w u o q m r?u w1y0m u z�v�� ut� v r wQm s po m r � r v r u pxoQ|Im r-q�� w�lk�po pIybp�-o w u p���~ q�r�sÒu z�pI|Iv s p ��� � q s�s m r � r v r u po |6m r-q��n� v r w u o q m r?u wx�lmK��o u z�poQ|Iv�o p���yFp q ~�~ � �u z�m�w�|Ip u z�v sRu v q |�� � z ��q o ��poonFoQv q s���q w u X[pky0w ufq w�[��p��z�p`p%��~�po m�|Ip r?ufq�� oQpxwQ� �£u w�m rRu z�m}w� z q ~ u po � v r�u¬q m r±� v r wQm s po q��q� p1|6v�o p s p u¬q m � w u z q�r m rYu z�p`~ q ~�po w�

rts"u é�v�ç�wpxtyZzZ{Iç}|�x`v��z�p±| q Þ v�o�|Iv u m ��q�u m�v rÒu v«��w p u z�p±| q ��m�|���|Ôp r�u oQv�~?�ß|Ip u z�v s m}w u v � v�| � m r p s m}�~

��po p r?u wQv���o � pxw6v �[m r ��v�o | q u m�v r m r v r p ��q�r ��� q ��pR|Iv s p � � ] p@z q"� p±p���~ � v�oQp s¾u v�~�m �±q r�sw � r?ufq �xu m �R� v r w u o q m r�u w{��v�o ��q�r ��� q ��pI|6v s p � w�'X[v yÚyFp6y q�r?u�u v¯pw u m�| q u p u z�pR~�o v �-q�� m � m u �Rv�� u z�p � ��o oQp r?u yFv�o s��L.B� v r�s m u m}v r p s v r ~�o p � m�v���w0ybv�o s w �L.��������L.W��� �-wN� r�u¬q��xu m � z�p q s w��� .����"� ��� .W�����%��.W���"�%��.W����q�r�s1u z�p u v�~�m �nu¬q � � . ��m��Õp������jb �L.�� �L.W��� ���L.W���%� ��� .W����� ��� .W�����%��.W��������.����%� � . d �

Page 138: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

Á f����z�m}w � v r�s m u m}v r-q�� ~�o v �-q�� m � m u � � v�v�[�w � mW[ p q�r�� pm}��z u U��o q |��7~�oQv �-q � m � m u ����� �e� m}v���w � �i��m u m}wm�|I~�o q��xu m ��q���u v � v �W� p �ku p r v�����z u o q m r m r � s�q ufq±u v¯pxw u m}| q�u pIwQ� � z q |6v s p � ���¥v�w u v�� u z�p�� u ��~ � pw �L.W�������L.����%���L.�� ��� .W����� ��� .W�����%��.W��� �%��.W���%� � . y0m �W��r v u v �� ��o­|Iv�oQp u z q�r v r�� p�m r¥u z�pu o q m r m r � s�q ufq �'à �}u z�v�����z u z�p s-q u¬q wQ~ q o wQp r pw w­~�o v �q� px| �q�r±� p q�� v�m s p s¥� �Ypxm u z�po�m r?u po�~�v ��q u m�v r v�o �-q�� [i�v�!N� u z�p�v�~ u m�| q�� m r�u po ~�v ��q u m}v r¥q�r�s¯�-q � [eUv�!Òw u o q u px���¥m�w­z q o s°u v�� r�s ���z�pxoQp q oQp������)Ö�h��eh¥~�v�w wQm �q� p ��q�� [i�v�!Èw u o q u px��m�pxw � �R��z�pYm r?u pxoQ~�v ��q u m�v r w u o q u p��m}pw q o p|Iv�oQp � v�|I~ � m ��q�u p s �'�­� � v���o wQp��'m u m}w r v u ~�o q��xu m �q��'u v u o � q��W��u z�pw p ��q r�s m s�q u p6|6v s p � w���z�p�| q ��m�|{��|#p r?u o v�~?�{|Ip u z�v s v r{u z�p�v u z�poBz q�r�s�q"� v�m s w u z�m�w s�q ufq w ~ q o wQp r pwQw'~�oQv �q� p|� �Âpw u m�| q u m r � u z�p Þ v�m r?u ~�o v �-q�� m � m u �¯��oQv�| � oQp � m q�� � p �Y| q o ��m r-q��'s m�w u oQm � � u m�v r wx� ] p Þ ��w ur pxp s¯u v�� r�s°u z�pw p � o p � m q��q� p �A| q oQ��m r-q���� v r w u o q m r?u w q r�s°� z�v�v�w p u z�p{| q ��m�|���|<p r?u oQv�~��s m}w u o m � � u m�v r w q u m�w ����m r � u z�pxwQp � v r w u o q m r?u w�

rts%¡ ¢£x�w�¤ zZ¥ ¦èç}| x�v�Bv � ��m ��sRq§��q�r ��� q ��p[|6v s p � y0m u ztX����o q |���wN� r�u¬q��xu m �`q�r�s±u v�~�m �O� v r w u o q m r?u w ��ybp � v�vi[

��v�o u z�p`| q ��m}|���|Êp r?u o v�~?�±|6v s p � w q u m�w ����m r � u z�p1��v ��� v y0m r �{| q o ��m r�q���� v r w u o q m r?u w�¨©

ª e¬«¬­"® ^ ª e¬«¯­�° ^ ± «¯­²® ^ ± «¯­�° ^ e¬«�jb �L.��´³ b¶µ . d�d¸·j¹�jb ³ b¶µ . d d � ºt» �L.��������L.W���%� �L.W¼

º�» u o q m r m r � s�q ufq�¼ �©

½ «¬­"® ^ ½ «¬­�° ^ ª e¬«¯­²® ^ ª e¬«¬­�° ^ e¬«�jb �L. �¾³ b¶µ . d¸·j¹�jb ³ b¶µ . d d � º�» ��.W���"�%��.W���%� �L.W¼

ºt» u o q m r m r � s-q ufq�¼ �©

½ «¬­"® ^ ½ «¬­�° ^ ± «¬­"® ^ ± «¬­�° ^ e¬«�jb �L. �¾³ b¶µ . d¸·j¹�jb ³ b¶µ . d d � ºt» ��� .W���"� ��� .W�������L.�¼

ºt» u o q m r m r � s-q ufq�¼ �©

½ «¯­²® ^ ½ «¯­�° ^ ª e¬«¯­²® ^ ª e¬«¯­�° ^ ± «¯­²® ^ ± «¯­�°�jb �L. �¾³ b¶µ . d¸·j¹�jb ³ b¶µ . d d � º�» � .�� �L.W¼

ºt» u o q m r m r � s-q ufq�¼y0z�pxoQp ³ b¿µ . d � �L.W�������L.����%�%��.W�����%��.W����� ��� .W���"� ��� .W����� � . m�w u z�pªz�m�w u v�oN��p�&���m � q�� p r�� p � ��q wQw�X[v u p u z q u�u z�p£�-o w u [�m r�s m re� v ��� pwAo p��� ��q olX�U��o q | � v�� r?u w�� u z�pYwQp � v r�s�q�r�s¾u z�p u z�m�o sm re� v ��� p[y0z q u yFp ��q����%µ-� ²eÀ�Áà��Ä À§÷ÅÁ ��Ä ²�Æ ��Ç �qÈeÉ�ÊoË�ÈqÌÎÍÐÏ�Í�ÁÃÑÃÒ Ä Æ^Ó¿Í�Ô�ÕK÷cÁ×Ö Ä Ô�ÆTØ ÇiÙ ÈÚÉ Ê ��Ë�ÈqÌ

ÛÃÜÞÝ�ß�à�á#â²ãåä�ætà%á�é`ç9é�è�é�ä�ê�ë¬ãgä�è2ìåí²ÝÞí²îïç¶ìgä�ã�é#ð ñWìåò�æ²êóÝ`ô¬õ:ö¬÷iø�ùåõ:ö¬÷ Û ùåõ$öåù×úeû¶ö�÷�ø�ù×úeû¶ö�÷ Û ùgü�ö¬÷iø�ù�ü�ö�÷ Û ù×û¶ö~ýà%á�â þ�ÝÿìQðCâ"î��iÝ�ãgÝ�á ì8çåÝNë�Ý�á"ñ~þ�ã�à%è è ä"â"Ý�ê çAìåä é�Ý é�à�ß���Ý â�ñWä�� ë¬ä�ãJìåí²Ý Ý�îóþ�í ì×ñ~þ�ã�à%è èoä"â"Ý�ê� ô�õ:ö�� õ:ö¬÷iø�ùåõ$ö�÷ Û ù×õ:öåù×úeû¶ö�÷�ø�ù×úeû¶ö�÷ Û ùgü�ö¬÷iø%ùgü�ö�÷ Û ù×û¶ö�ý���î è î êïà%ãgêìé ���ÐÝcí�à¬ë�Ý ç×îìê`ß�à%á�â"îïâ²à%ìåÝ ç×îìê�ñWþ�ãgà�èTè ä"â"Ý�ê çë¬ä�ã:Ý à�ß�ícä%ë ìåí²Ý ç×ÝpçåÝNë�Ý�á"ñ~þ�ã�à%è èoä"â"Ý�êïç���à%á�âcç×äoä�á�����ä�ìgà�êóê5é���ìgí²Ý�ãgÝ}à%ãgÝpð��"æ�ä çåçåî é²êóÝ}ß�ä�è�é�îóá�à%ìåî ä�á�ç��

Page 139: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� f��É���� � Ë�Ê�É Ç È��ÞØ Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈqÊ Ù È" $#!��Ë!%'&(��� & Ù ��ÈqØ) *� Ê,+- �É��� WÈtÊ�.�� Ø ���Ø É Ç .� WØ Ê /10 Ç +2� � Ç ��Ì"�)�Þb Ù È" �#3� Ë!% Ë�ÈqÌ54� $#3� Ë!% d Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈeÉ�ÊoË����cÊ���É Ê� $%6 � Ë!� �87 /��9�"�ÅØ Ç %:4" �È�Ë�É� Ç È Ç &:É��"� Ê��ÅØ Ç È Ê�É�� Ë! WÈeÉ Ê����Ê Ùq� É�Ê- WÈ�Ë�È;�%��. Ç È"��ÈeÉ� ~Ë � % Ç Ì"� �ÐÇ &NÉ��"�<& Ç ��%

�jb �L.�� �L.W�������L.����%�%��.W�����%��.W����� ��� .W����� ��� .W����� � . d b>=�/ �"d� �

?A@CBD ½ «*E½ « · @CB D ½

«¯­�° ^ ½ «8E½ «¯­�° ^ ½ « · @FB D ½«¯­²® ^ ½ «¬­�° ^ ½ «8E½ «¬­"® ^ ½ «¬­�° ^ ½ « · @ B D ±

«¬­�° ^ ½ «GE± «¯­�° ^ ½ « · @ B D ±«¯­²® ^ ± «¯­�° ^ ½ «8E± «¯­²® ^ ± «¯­�° ^ ½ «

@ BD ª e¬«¯­�° ^ ½ «GEª e¬«¯­�° ^ ½ « · @ B

D ª e¬«¯­²® ^ ª e¬«¬­�° ^ ½ «GEª e¬«¯­²® ^ ª e¬«¯­�° ^ ½ « · @ B De¬« ^ ½ «GEe¬« ^ ½ « �

+-�"� ��� ? � ? b �L.W���"���L.W�����%��.W�����%��.W���%� ��� .W����� ��� .W����� � . d WÊ Ë#È Ç ��%`Ë � *H�Ë�É� Ç ÈtØ Ç ÈqÊ�É�Ë�ÈeÉI/:J Ç %l.�Ë!�� WÈ"#`É��"�^Ø Ç %K. Ç Ê� �É��L% Ç Ì"� � bM=N/ �²d +- �É��ÎÉ��"�^Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �ØO% Ç Ì"� � b�PQ/ �3�"d � Ç È��^Ø�Ë�È Ê�� �§É���Ë�ÉÉ��� WÊ Ç È �*7 Ì" �!R� ����ÈqØ)�S4���ÉT+U�)��È£É��"� % � $� ÊV WÈ�É��"� � Ë�Ê�ÉÉ Ç ." WØ%ÃÌ"� .W��ÈqÌ"��ÈÚÉ2&(��Ë�É Ù ���X WÈ�É��"�cØ Ç %l. Ç Ê� �É��L% Ç Ì"� � / �9�" �ÊÅÊ�� Ç +�ÊÅÉ��"�LYZ�%�N $4" � �É 7tÇ &}É��"�[%�Ë��N *% Ù %\� ÈeÉ�� Ç . 7 %6��É�� Ç Ì] WÈZË�ÌqÌ" WÈ�#Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈÚÉ Ê1&(� Ç % ˧È"��+^ �È�& Ç ��%�Ë�É� Ç È�Ê Ç�Ù � Ø � É Ç Ë�È_�%�� �Ê�É� WÈ"#`% Ç Ì�� � /N�9�"� É�� Ë! WÈ" �È"# Ç &:É��" �ÊØ Ç %K. Ç Ê� �É��S% Ç Ì"� � �qË�Ê-4W� � È'Ì�� Ê Ø �� *4W��Ìa �ÈbJ2�qË!. É�� �,c�/

rtsed f\g6h w}¦§¥ ¥jilkamjhÅw�| ¤ h v�ç�¦§¥onphSq�zZ¥�çrqts�x`wvu5w6|�ç}{Ux�y0x�¦�wpyz9�"�:.��)��."{$�}|� �É� *� Ê Ë�ÈqÌb+ Ç � Ìb�)��� Ç �,��Ë�É�� Ê Ç &p�b~�% Ç Ì"�){�Ê,+- �É���É Ç ." �Ø�Ë�ÈqÌ�� Ç � Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø

Ì"� .W��ÈqÌ"� È Ø) $��Ê Ë!���^Ê�� Ç +�Èo �È�z¸Ë�4"{$�`=N/ � /Þ�ÅÈqØ �lË!#eË! �È��W+U�`{$ �Ê�ÉcÉ��"�:4�Ë�Ê��){* WÈ"�L.W� ��."{*��|N �É 7�Ç &�!� Ë�ÈqÌ ] ~�� Ç &Rci��/�P3�� WȧÉ����-�"� Ê�ÉV� Ç +� WÈ^É��"�oÉ�Ë!4�{$�!/�z9�"�-.W� ��& Ç ��%�Ë�ÈqØ)� Ç &�É����9%�Ë�|N *% Ù %� ÈeÉ�� Ç . 7 % Ç Ì"� {�+- �É��`Ë�È 7�Ç &$É Ç ." WØ�Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈÚÉ Ê)�Q�"��Ë�Ì�+ Ç � Ì�Ø Ç ÈqÊ�É���Ë� WÈeÉ�Ê Ë�ÈqÌ�È Ç ÈN��É��)��%K �È�Ë!{Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈÚÉ Ê§Ë!{ Ç È"�`& Ç {*{ Ç +�Ê� WÈ�� Ç + fN��c'Ë�È ÌR�b��� Ê�.W��Ø�É� 8�3� { 7 /;� Ê[+U����ËI�3��Ê�� Ç +�È� �È0É����."��� �Q ÇiÙ Ê�Øe��Ë�. É�� � Ê)� É��"� Ê�� É��"��� �j% Ç Ì"� {WÊtË!{*{ ÇiÙ É��T.��)��& Ç ��% É��"�o4�Ë�Ê�� {$ �È"��% Ç Ì"�){M/ XX��|�É)�% Ç Ì"� {WÊ�+- �É��0ÉT+ Ç [� WÈqÌ Ê Ç & È Ç ÈN��{ Ç Ø�Ë!{pØ Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈeÉ�ÊlË!���54 Ù *{�É�Ë�ÈqÌ�� ��Ë!{ Ù Ë�É�� Ì(b> �È�� Ç +�PN�='Ë�ÈqÌG�a��� Ê�.W��Ø�É� 8�3� { 7 d /;z9�"� 7 Ë�Øe�� $� �!��{ Ç +U�)�[.W� ��."{*��|N �É 7 Ë�ÈqÌj+ Ç � Ì�� ��� Ç �[� Ë�É��lÉ��qË�ÈRÉ����% Ç Ì"� {WÊ-+- �É�� Ç È"�Þ[� WÈqÌ Ç &}È Ç ÈN��{ Ç Ø�Ë!{:Ì��).�� ÈqÌ"��ÈqØ) *� Ê / m Ç �X�}| Ë!%K.�{$�!� É����:% Ç Ì"� {F+- �É��a4 Ç É��É Ç ." WØlË�È Ì��"� Ë�Ì�+ Ç ��Ì0Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈeÉ�Ê ÇiÙ É���.W� ��& Ç ��%`Ê<4 Ç É�� É��"�lÉ Ç ." �Ø���Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈeÉ�% Ç Ì"�){pË�ÈqÌÉ����L�"� Ë�ÌN��+ Ç ��Ì'Ì"� .W��ÈqÌ"� ÈeÉ<% Ç Ì"�){M� Ë�ÈqÌ'É��"�[% Ç Ì"�){A+- �É���É Ç ." WØ Ë�È ÌÎXXz Ø Ç ÈqÊ�É���Ë� WÈeÉ�Ê ÇiÙ É��.��)��& Ç ��%�Ê�4 Ç É���É��"��É Ç ." �Ø��ÃÌ��).�� ÈqÌ"��ÈeÉ<% Ç Ì"� {NË�ÈqÌ'É����^XXz�% Ç Ì"� {�/ X Ç É��ÞÉ���Ë�É É��"�:��� Ê Ù {�É Ê WÈb� Ç +U��Ë����[+-�qË�ÉS��ËI�!�:4W� � È����). Ç ��É�� Ì] �È ]0Ù _ a�� Ù ÌqË�È". Ù �^b � �3�!� d Ë�ÈqÌZa<� Ù Ì�Ë�È". Ù �_ ]0Ù bgf�hihih d /tm� WÈ�Ë�{${ 7 �$É��"��Ø Ç %K. Ç Ê� �É��O% Ç Ì"� {pØ Ç %:4� WÈ" �È"#�Ë!{${�É��"��� ��[� WÈqÌ Ê Ç & È Ç ÈN�T{ Ç Ø Ë!{

Page 140: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� c�hÌ"� .W��ÈqÌ"� È Ø) $��Ê9 WÊV4 Ù *{�ÉÅbM� Ç +(� d Ë�È Ì5 �É ÇiÙ É��T.��)��& Ç ��%�Ê Ç É��"�)�U% Ç Ì"� {WÊ Ù Ê� �È"#^Ë�È 7`Ç È"� Ç ��ÉT+ Ç[� WÈqÌ Ê Ç & È Ç ÈN�T{ Ç Ø Ë!{¸Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈeÉ�Ê)/����3� ��Ë!{*{��$É����6% Ç Ì"�){�+- �É��ZÉ Ç ." WØ��C����Ë�Ì�+ Ç � Ì��NË�ÈqÌ È Ç ÈQ�É�� ��%6 WÈ�Ë�{�Ì��).�� ÈqÌ"��ÈqØ) *� Ê Ë�Øe�" *� �!� Ê�Ë:.��)��.�{$��|N �É 7 ��� Ì Ù Ø�É� Ç È_4 7 � c�� Ë�ÈqÌtË ] ~������ Ì Ù Ø�É� Ç È4 7 � /�P3�-Ë!4 Ê Ç { Ù É�� Ø Ç %K.qË!����Ì�É Ç É��"������Ê Ù {�É�Ê Ç &jÉ��"� É��� $#3� Ë!%'% Ç Ì"�){}bM� Ç + �²d /

X Ç / � Ç Ì��){CJ Ç ÈqÊ�É�� Ë! WÈeÉ�Ê ���)��."{$�}|N �É 7 ] ~��� c��T#3� Ë!% ����/ h ci��/�P3�f c��T#3� Ë!%\�2XXz �!PN/ � ce�N/ó���c c��T#3� Ë!%\� k ] ���"/�P ce�N/ �3�� c��T#3� Ë!%\�Sz Ç ." �Ø ��c�/�P ce�N/ó���P c��T#3� Ë!%\� k ] �EX,z ���"/ h ce�N/�P3�= c��T#3� Ë!%\�Sz Ç ." �Ø��UXXz ��h�/�c ce�N/�c��� c��T#3� Ë!%\�Sz Ç ." �Ø��Uk ] =!��/�� ce�N/ f3�� c��T#3� Ë!%\�Sz Ç ." �Ø��Uk ] � X,z =i�N/�� ce�N/óh��

zNË!4"{$�]=�/ � ¨���� ��& Ç ��%�Ë�ÈqØ)� Ç &§�a~�0�Ë�È"# Ù Ë!#3� � Ç Ì"� {WÊ�+- �É�� X-��#3��Ë�%a��k,��Ë�Ì�+ Ç ��Ì b×k ] d �X Ç ÈÚÉ��)��%K �È�Ë!{A0�Ë!4��){pb×XXz d Ë�ÈqÌ�z Ç ." WØ� S� .W��ÈqÌ"��ÈqØ) *� ÊV�É� �Ê6+ Ç ��É��¡%6� ÈeÉ� Ç È" �È"#ZÉ���Ë�ÉK#iË! WÈqÊ Ç &cÉ��"��Ø Ç %6. Ç Ê� �É��;% Ç Ì"� {1&(� Ç %¢4 Ç É�� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø

Ë�ÈqÌ�É Ç .� WØ Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈqØ $� ÊÅË!���ÞË!{$% Ç Ê�É Ë�ÌqÌ" �É� *�!��¨�É��"� É Ç ." �Ø Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈqØ $� Ê�b(z Ç ." WØ d Ë�ÈqÌ'É����Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø£Ì"�).�� È Ì"� ÈqØ $��Ê'b×XXz,� k ] d ���){$. É Ç ����Ì Ù Ø)�#É��"� ] ~���4 7 h�/ �3� Ë�ÈqÌ � /óh��£���}�Ê�.�� Ø�É� 8�3�){ 7 b>� Ç +2�tË�ÈqÌoP d Ë�ÈqÌÎÉ��"� 7 É Ç #3��É��"� �<����Ì Ù Ø)�§É��"� ] ~��¤4 7 � /�P!�_/�~pË�Øe� Ç &pÉ����ÉT+ Ç [� WÈqÌ Ê Ç &¸Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �ØÞÌ"� .W��ÈqÌ"��ÈqØ) *� Ê)�ÐXXz Ç � k ] �� WÊ Ë!{WÊ Ç WÈqÌ" 8�Q WÌ Ù Ë�{${ 7 Ø Ç %K."{*�)%6� ÈeÉ�Ë�� 7É Ç É��"�oÉ Ç .� WØoÌ"� .W��ÈqÌ"��ÈqØ) *� Êcb>z Ç ." WØ d ¨�É��"��È Ç ÈN��É��)��%6 WÈqË!{ Ì��).�� ÈqÌ"��ÈqØ) *� ÊcbåX,z d Ë�ÈqÌ^É��"� É Ç ." WØÌ"� .W��ÈqÌ"� È Ø) $��Ê É Ç #3��É��"� �S����Ì Ù Ø � Ì É��"� ] ~��¤4 7 � /ïf!�\+-�" *{$� É��"� 7 ��Ë�Øe�o��� Ì Ù Ø)�§É���� ] ~V�4 7 h�/ �3�@Ë�ÈqÌ�h�/ï�!�¥����Ê�.�� Ø�É� *�!�){ 7�¦ É��"���"��Ë�Ì_+ Ç � Ì�Ì"� .W��ÈqÌ"� È Ø) $��ʧb×k ] d Ë�ÈqÌ£É��"�ÅÉ Ç .� WØ Ì"�}�.�� ÈqÌ"��ÈqØ) *� Ê É Ç #3��É��"�)������Ì Ù Ø �lÉ��"� ] ~��¤4 7 � /�c��v+-�" *{$��É��"� 7 ��Ë�Øe�o����Ì Ù Ø)�^É��"� ] ~V�§4 7h�/ó��� Ë�ÈqÌRh�/ �3�¨��� Ê�.W��Ø�É� *�3� { 7 /�V�É[ WÊ���Ë�Ê 7 É Ç Øe�"� Ø�[ É���Ë�É É�����.��)��.�{$��|N �É 7 ��� Ì Ù Ø�É� Ç Èo&(� Ç %4 Ç É��; WÈN& Ç ��%`Ë�É� Ç È#Ê ÇiÙ � Ø � Ê, WÊ�Ë!{*% Ç Ê�É�Ë�Ì Ì" �É� *�3�ÅÉ Ç Ç /z9�"�)��� & Ç ���!�"+U� Ø Ç ÈqØ { Ù Ì��cÉ���Ë�ÉoÉ��"�ÅÉ Ç ." �Ø Ê Ë�È ÌtÉ��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø< WÈ�& Ç ��%`Ë�É� Ç È�Ë����ÅØ Ç %K.�{$���

%6� ÈeÉ�Ë!� 7 /©z9��������Ê Ù {�É�Ê Ë!{WÊ Ç Ê�� Ç + É��"�,4W��È"� � É�Ê Ç &R WÈeÉ�� #3��Ë�É� WÈ�#���Ë!�� ÇiÙ ÊÊ ÇiÙ � Ø � Ê Ç &A WÈN& Ç ��%`Ë��É� Ç È Ù ÈqÌ"� � É��"�Þ�b~�&(� Ë!%6� + Ç � [5 �È; $%6."� Ç �Q WÈ"#L{~Ë�È"# Ù Ë!#3�<% Ç Ì��){$ �È"#"/

Page 141: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� c �

rts�ª « vΦ§¥�¬�q�|Iq6xOs®­®hÅw�s�x`wp¤ ¦�vZ{,h six�w¯u5w6|�ç}{Ux�y0x�¦�wpy] ����ËI�!�0Ê�� Ç +�È^ WÈ�J2��Ë�. É�� ���YÉ��qË�É£É��"�ZÉ Ç ." WØZÌ��).�� ÈqÌ"��ÈqØ) *� Êa WÈ É��"�ZÉ Ç ." WØ�% Ç Ì"�){

4�� È"���qÉ�Ø Ç ÈeÉ���ÈÚÉK4���Ë!�� WÈ"#�+ Ç � ÌqÊO% Ç ���#É���Ë�È Ê�É Ç .°+ Ç ��ÌqÊ)/ ] ��Ë!{�Ê Ç Ê�� Ç +\ �È�J2��Ë!. É��)�KPÉ��qË�É É��"���"� Ë�Ì;+ Ç ��Ì'Ë�ÈqÌ�È Ç ÈN��É��)��%K �È�Ë!{ÐØ Ç ÈqÊ�É���Ë� WÈeÉ�Ê- WÈ#É��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø[% Ç Ì��){$Ø Ç %K.�� È Ê�Ë�É��& Ç � É��"��X-��#3��Ë!%£% Ç Ì"�){r+-�"��ÈRÉ��"�`Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø�Ë!{*{ 7 %6��Ë�È" �È"#!& Ù {r �È�& Ç ��%�Ë�É� Ç È� �Ê[4�� 7�Ç ÈqÌGX9�#3� Ë!%\��Ë�È�#3�!/,z9�"��Ø Ç %6. Ç Ê� �É��[{WË�È"# Ù Ë�#3��% Ç Ì"�){F �ÈÚÉ��)#3� Ë�É���Ê�4 Ç É���É Ç .� WØ Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈqØ $� Ê Ë�ÈqÌÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø�Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈqØ $� ÊË�ÈqÌ6 WÊNÉ�� Ù ÊV��|N.W��Ø�É�� Ì`É Ç WÈ"�"� �� �É�É��"��Ê�� ÉT+ Ç ."� Ç .��)��É� $��Ê©&(� Ç %§4 Ç É��É���� É Ç ." �Ø��ÃÌ��).�� ÈqÌ"��ÈeÉX% Ç Ì"�){:Ë�ÈqÌ�É��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø��ÃÌ��).�� ÈqÌ"��ÈeÉS% Ç Ì"� {�/

z Ç Ê��)�5 8&oÉ��� WʧË�Ê Ê Ù %K. É� Ç È� WÊ É�� Ù �!�©+U�£Ë�È�Ë!{ 7 H)�`É��"�5.��)��& Ç ��%`Ë�ÈqØ � Ç &oÉ��"�#Ø Ç %K. Ç Ê� �É��% Ç Ì"� { Ê� *%K *{~Ë!��{ 7 Ë�ÊO+2�a��ËI�3��Ì Ç È"�;& Ç �^É�����É Ç ." WØ}�ÃÌ"� .W��ÈqÌ"��ÈÚÉK% Ç Ì"� {�Ë�ÈqÌYÉ��"��Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø% Ç Ì"� {�/jm� *� Ê�É)��+U�oÌ" 8�N �Ì"�É��"�U� Ç Ø Ë!4 Ù {WË!� 7 WÈeÉ Ç ÉT+ Ç Ê���É Ê)�iÉ�� Ç Ê�� Ø Ç ÈeÉ���ÈeÉ��T4���Ë��� WÈ�#�+ Ç � ÌqÊ}Ë�ÈqÌÉ�� Ç Ê�� Ê�É Ç .K+ Ç � ÌqÊ �qË�È Ì�Ø Ç %K.�Ë�����É��"�X.W� ��& Ç ��%�Ë�È Ø)� Ç &$É��"� Ø Ç %6. Ç Ê� �É��,% Ç Ì"�){ Ç È�É��"��Ê�� ÉT+ ÇÊ Ù 4qÊ���É�Ê)/pX,��|�ÉI�3+U� Ì" 8�N �Ì"� É��"�1�" �Ê�É Ç �� $��Ê� �ÈÚÉ Ç ÉT+ Ç Ê���É ÊpË�Ø Ø Ç � Ì" �È"#cÉ Ç +-�"��É��"�)��É��"�oÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø�"� Ë�ÌqÊ�&×Ë�{${!+- �É��" �È É��� $#!��Ë!%���Ë�È"#!� Ç �jÈ Ç ÉNË�È Ì�Ø Ç %K.�Ë����pÉ��"�V.W� ��& Ç ��%�Ë�ÈqØ)��/¸m� �È�Ë!{*{ 7 �I+U�U& Ç Ø Ù ÊÇ È"{ 7�Ç È#É��"�cÊ Ù 4qÊ���É Ç &:É�� Ê�É�Ì�Ë�É�Ë�+-�"�)��� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ<����Ë�ÌqÊ2{ Ç Ø�Ë�É�� ÇiÙ É Ê� �Ì"�cÉ��� $#3� Ë!%±��Ë�È"#3�S �ÈÉ������" �Ê�É Ç � 7 Ë�ÈqÌ�É��"�-& Ù É Ù ���,+ Ç ��Ì5 WÊ�Ë Ø Ç ÈeÉ���ÈeÉ1+ Ç � Ì£Ë�È Ì���|N.�� Ø�É É����� $%6."� Ç �!�)%6� ÈeÉ Ç &$É����Ø Ç %K. Ç Ê� �É��S% Ç Ì"�){� �Ê É��"��% Ç Ê�É�Ê� $#iÈ" 8��Ø�Ë�ÈÚÉ Ç È�É��" WÊ Ê Ù 4qÊ���ÉI/

²9³>´X³�µ ¶�·2¸¹º·U»�¼K·U½<¾¿ÁÀ^¹C½L¹CÂSÃ<¹CÂS¿F¾�¹FÄz¸Ë�4"{$�9=N/ïfcÊ�� Ç +�ÊËX4"��� Ë�[ÚÌ Ç +�È Ç & É��"�1����Ê Ù {�É�ÊpË�Ø � Ç Ê�Ê Ç &�Ø Ç ÈeÉ�� ÈeÉr+ Ç � ÌqÊpË�È Ì^Ê�É Ç .O+ Ç ��ÌqÊ

& Ç �oÉ��"� Ø Ç %6. Ç Ê� �É��S% Ç Ì"� {�/©z9���[��� Ê Ù {�É�Ê Ç &jÉ�����4qË�Ê�� {$ WÈ��ÅÉ��� *#3��Ë�%¥% Ç Ì��){���É��"� É Ç ." WØ<% Ç Ì"�){Ë�ÈqÌ�É��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø�% Ç Ì"� {�Ë!��� Ë!{WÊ Ç Ê�� Ç +�È5& Ç �pØ Ç %6.�Ë!�� WÊ Ç È�/}X Ç É���É���Ë�ÉÉ��"� É��� $#!��Ë!%t% Ç Ì"�){Ë�ÈqÌ Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ�% Ç Ì"� {eË!����É Ç ." �Ø��T �ÈqÌ"� .W��ÈqÌ"� ÈeÉF+-�" *{$�¸É��"�}É Ç ." �Ø©% Ç Ì"� {eË�ÈqÌ Ø Ç %K. Ç Ê� �É��r% Ç Ì"�){Ë!��� É Ç ." �Ø��ÃÌ��).�� ÈqÌ"��ÈeÉI/

�ÅÈ"�ÅØ�Ë�È£Ê��)� É���Ë�É Ê� *%K *{~Ë!��É Ç É��"� É Ç ." �Ø�% Ç Ì��){��eÉ��"�ÅØ Ç %K. Ç Ê� �É��,% Ç Ì"� {W�"� {$.qÊÉ Ç ��� Ì Ù Ø �É�����+ Ç � Ì��)��� Ç �O��Ë�É�� Ç ÈYÉ Ç ." �Ø���Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈeÉK+ Ç ��ÌqÊK% Ç ���tÉ���Ë�ÈYÉ��"� Ç �3� ��Ë!{*{9 $%6."� Ç �3� %K��ÈeÉbgfQ/ � ����Ê)/ � /�P!� d /�z9�"� ����& Ç �����W+U�lË!��# Ù �ÞÉ��qË�É É��"�:.��)��& Ç ��%`Ë�ÈqØ �L#eË! �ÈqÊ�b Ç &}É��"��Ø Ç %K. Ç Ê� �É��% Ç Ì"� { d Ç ÈZØ Ç ÈÚÉ�� ÈeÉ�+ Ç � ÌqÊ<%`Ë! WÈ�{ 7 Ø Ç %K�L&(� Ç %AÉ Ç ." �ØL �È�& Ç ��%`Ë�É� Ç È�/Xz9�"�:+ Ç � Ì��)��� Ç ����Ë�É��Ç &NÊ�É Ç ._+ Ç ��ÌqÊ Ë!{WÊ Ç ��� Ì Ù Ø)��Ê,+-�"��È Ù Ê� WÈ"#^É Ç ." WØcÊ�� È Ê� �É� *�!��% Ç Ì"�){�Ê14W��Ø�Ë Ù Ê��� �É9 �Ê9 WÈ�Y Ù � ÈqØ � Ì

Page 142: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� cif0�Ë�È"# Ù Ë!#3� J Ç ÈeÉ���ÈeÉ ]0Ç � Ì Ê \ É Ç . ]RÇ ��ÌqÊ �S�!�)� Ë!{${� Ç Ì"� { �r."{ ] ~�� �r."{ ] ~V� �r."{ ] ~��zC�� *#3��Ë!% �3��� � �efN/ïf!� c3=�/ � ci�N/�=3� ����/ h ci��/�P3�z Ç ." �Ø c3�ef�c �ih�/ �3� ce�N/ � ci�N/ h3� ��c�/�P ce�N/ó���\Q7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø �e���ih � � /��3� c3=�/�= c!=�/�c3� ���"/ h ce�N/�P3��b~ÅJ Ç %K. Ç Ê� �É�� ce�i��c c�h�/ � � c�PN/�P c!=�/ïf!� =!��/ïf ce�N/óh��

zNË!4"{*��=�/ f ¨���� ��."{*��|N �É 7 Ë�È Ì ] ~��^& Ç �,J Ç ÈÚÉ�� ÈeÉ ]RÇ ��ÌqÊ Ë�ÈqÌ \ É Ç . ]0Ç � Ì Ê)/4 7 É����:+ Ç ��Ì��)��� Ç �<��Ë�É�� Ç &Ø Ç ÈÚÉ�� ÈeÉ�+ Ç � ÌqÊ< �ÈÎÉ��"�:�Q WØ WÈ" �É 7'Ç &Ê�É Ç .�+ Ç � Ì Ê)/ ] �^Ø Ç È Ø){ Ù Ì"�É��qË�É É��"� Ø Ç %K. Ç Ê� �É��<% Ç Ì"�){� �È"�"� �� �É ÊoÉ��"��."� Ç .��)��É 7#Ç &NÉ��"� É Ç .� WØ���Ì"�).�� È Ì"� ÈeÉ,% Ç Ì"� {�/

V�É� WÊ Ç &2 WÈeÉ�� ��� Ê�É É Ç Ê��)�^É���Ë�É�% Ç Ê�É Ç &É��"�`+ Ç � Ìo�)��� Ç ����Ë�É��O����Ì Ù Ø�É� Ç È�4 7 É����'b¿É Ç .� WØ�� WÈ Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈeÉ d Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ9% Ç Ì"� { Ø Ç %6� Ê�&(� Ç % Ê�É Ç .O+ Ç ��ÌqÊ©��Ë�É��"� �¸É���Ë�È:&(� Ç %2Ø Ç ÈeÉ�� ÈeÉr+ Ç � ÌqÊ /z9�" �ÊS%�Ë 7 4W��Ø�Ë Ù Ê�� Ì�4 7 É��"�`{~Ë�Ø�[ Ç &pÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ^Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈÚÉ Ê�& Ç �ÅØ Ç ÈeÉ���ÈÚÉ<+ Ç ��ÌqÊ)/�� Ç Ê�É Ç &Ø Ç ÈÚÉ�� ÈeÉL+ Ç ��ÌqÊ �1Æ Ë!���6{ Ç +t&(���)Ç Ù � ÈeÉ[+ Ç ��ÌqʧË�ÈqÌ�� �!� È É��"�) *��{ Ç + Ø ÇiÙ ÈÚÉ Ê§Ë!���`Ì� WÊ�É��� *4 Ù É���ÌË!% Ç È"#�%�Ë�È 7 Ì" �Ê�É� WÈqØ�ÉÉ���Ë! �È" WÈ"# É Ù ."{$��Ê ��ÈÆW��� �%��ÈÆW��� � ��� È ÆW��� � ��� È ÆW��� � �1Æ & Ç ��É^� � � ·"·"· �)Ê +-�"�)���Ê �ÊNÉ���� ËI�3�)� Ë!#3�oÈ Ù %L4W� � Ç & Ø�Ë�ÈqÌ" WÌqË�É��U.�Ë!� Ê�� Ê©& Ç ����Ë�Øe�lÊ�� ÈeÉ���ÈqØ)�-."��� ��|W/©z9�"� ����& Ç ������%�Ë�È 7Ø Ç ÈÚÉ�� ÈeÉ©+ Ç � Ì Êr��ËI�3�oÈ Ç Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØU&(��Ë�É Ù ����Ê}Ë�Ø�É� *��Ë�É�� Ì: �È�É��"�U% Ç Ì"� { � / \ É Ç .L+ Ç � ÌqÊr� Ç +U� �!�)�Ë!�����" *#3��&(���)Ç Ù � ÈeÉ`+ Ç � Ì Ê^Ë�ÈqÌ Ì Ç È Ç É�Ê Ù�Ë �)�[&(� Ç %QÉ��� WÊ�."� Ç 4�{$�)%�/�z¸Ë!4�{$�K=�/�c�Ê�� Ç +�ʧÉ����.��)� Ø � ÈeÉ�Ë�#3� Ê Ç &NØ Ç ÈeÉ���ÈeÉX+ Ç � Ì ÊcË�È Ì�Ê�É Ç .;+ Ç � ÌqÊ-+- �É���Ë�È 7 [� WÈqÌ Ç &NÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈeÉ�Ê)/

J Ç ÈqÊ�É�� Ë! WÈeÉ�Ê J Ç ÈeÉI/ ] ÌqÊ \ É Ç . ] ÌqÊ /k ] f�#3� Ë!% PifN/ó��� �3�N/�P3�k ] c!#3� Ë!% c3c�/óh�� �!�N/�P3�XXzTf�#3� Ë!% P!=�/ �3� �i�N/�=��XXz^c!#3� Ë!% �i�"/ f3� �3cN/����

z¸Ë�4"{$��=�/�c ¨���� � Ø � ÈeÉ�Ë!#!� Ç &NØ Ç ÈÚÉ�� ÈeÉ}��Ê�É Ç .�+ Ç ��ÌqÊ�+- �É��tÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈeÉ�Ê�ÅÈ"�^Ø�Ë�È Ê��)�^É���Ë�É Ë!{$% Ç Ê�É Ë!{*{NÊ�É Ç .�+ Ç � ÌqÊ���ËI�!��Ê Ç %6�^[Q �ÈqÌqÊ Ç &�Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ:&(��Ë�É Ù ��� Ê Ë�Ø}�

É� 8��Ë�É���Ì��Z+-�" ${*�[% Ù Øe�]{$��Ê Ê,.W� � Ø)��ÈeÉ�Ë!#3� Ç &}Ø Ç ÈÚÉ�� ÈeÉ�+ Ç ��ÌqÊS��ËI�3� É��"�ÞÊ�Ë!%6� [Q �ÈqÌ Ç &©&(��Ë�É Ù ����ÊË�Ø�É� *��Ë�É�� Ì�/�z9�" WÊV%�Ë 7 �}|N."{~Ë! �È6+-� 7 Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø�% Ç Ì��){WÊ��"� {$.lÉ Ç ��� Ì Ù Ø)� ] ~V��% Ç ��� Ç È`Ê�É Ç .+ Ç � ÌqÊ�É��qË�È Ç È�Ø Ç ÈeÉ���ÈÚÉ,+ Ç � ÌqÊ /ø�Ì ë¯ìgÝ�ãF�ÐÝpßÿò"ì�ê äe��ß�ä�ò²á ì�ç$ä}� ìåä9��Ý�Ý�æ ìgí²Ý}èoä�â²Ý�êÚî ácàoè à�á�à%þ�Ý�à%é�êóÝ�ç×î�Í�Ý �

Page 143: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� c!c

²9³>´X³TÎ ¶�·2¸¹º·U»]Ï-ÐXÂ2Ñ"Òr¿RÑ"¾�¿�À�¹�½[¹�ÂSÃ<¹CÂS¿F¾¹FÄz¸Ë�4"{$��=�/ ��#3 8�3� Ê£É��"��4"��� Ë�[ÚÌ Ç +�È�.��)��."{$�}|N �É 7 Ë�ÈqÌ�+ Ç ��Ì�� ��� Ç �5��Ë�É�� Ë�Ø � Ç Ê�Ê�Ì� Ë �)����ÈeÉ

�" �Ê�É Ç �� $��Ê�Ø {~Ë�Ê�Ê�� Ê'¨ É�� Ç Ê��b�" WÊ�É Ç �� $� Ê6+-� Ç Ê����"��Ë�ÌÓ+ Ç ��ÌqÊ b ��ÆW�������"Æ���� d�Ô Ï�Ó¿Í Ô Ó×À�Ò`+- �É�� É����ÉT+ Ç $%6%K��Ì" ~Ë�É��){ 7 .���� Ø � Ì" �È"#a+ Ç ��ÌqÊ£b �1ÆW�������1ÆW��� d Ë�È Ì0É�� Ç Ê��6+-� Ç Ê��K�"��Ë�ÌN��+ Ç � Ì Ê�Ì Ç È Ç ÉI/n2��Ê� WÌ�� ÊtÉ��"� Ê�.�{$ �É�É� �È"#�����Ê Ù {�É�Ê_& Ç �£É���� Ø Ç %6. Ç Ê� �É��]% Ç Ì"� {��-+2�0Ë!{WÊ Ç {$ WÊ�É#É����o��� Ê Ù {�É Ê;& Ç �É����`4�Ë�Ê�� {$ �È"�L% Ç Ì��){�Ë�ÈqÌÎÉ��"�^Ê 7 ÈÚÉ�Ë�Ø�É� WØ`% Ç Ì��){jØ Ç ." *� Ì]&(� Ç %¨J2�qË!. É�� ��P#Ë�ÈqÌ�."� Ç �N �Ì"�§É����Ê�.�{$ �É�É� �È"#�+ Ç � Ì��)��� Ç �<��Ë�É��`& Ç �ÅÉ����lÉ Ç ." �Ø`% Ç Ì"�){�& Ç � Ø Ç %6.�Ë!�� WÊ Ç È�/��ÅÈqØ)��Ë!#iË! WÈZÈ Ç É��^É���Ë�ÉÉ����`É��� $#3� Ë!%Õ% Ç Ì"�){�Ë�ÈqÌ É��"��É Ç .� WØ���Ì"�).�� È Ì"� ÈeÉ:% Ç Ì"�){}Ì Ç È Ç É Ù Ê���Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ`Ø Ç È Ê�É�� Ë! WÈeÉ Ê+-�" *{$��É��"�ÅÊ 7 ÈÚÉ�Ë�Ø�É� WØS% Ç Ì"�){�Ë�ÈqÌ�É��"�ÅØ Ç %K. Ç Ê� �É��,% Ç Ì"� { Ì Ç /r��{*{�{ Ç È"#��T��Ë�È"#3� Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈqØ $� Ê �� Ê�.W��Ø) WË!{${ 7 Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �ØL�"� Ë�ÌqÊ �����){$.�+-�"� È �ZÖ�×QØ#��Ù�Ú�ØQÛ�Ü� � Ú�ÝMÞQÚ�×�ßáà�Ù Ê�ÉÅË�Ê,��|N.�� Ø�É�� ÌR/9z9�"�] ~��¨����Ì Ù Ø�É� Ç È�& Ç �#É��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø�% Ç Ì��){ÅË�ÈqÌ(É��"� Ø Ç %6. Ç Ê� �É��]% Ç Ì��){S �È É��" W棯 Ë�Ê��� �Ê� /�P3�UË�ÈqÌ#fQ/�c�������Ê�.�� Ø�É� *�!�){ 7 �Q+-�� WØe�O WÊr% Ù Øe�K% Ç ���oÉ���Ë�ÈlÉ��"� Ç �!�)��Ë�{${Z $%6."� Ç �!�)%6� ÈeÉ�Ê /©z9�" �ÊÊ Ù .". Ç ��É�Ê ÇiÙ �jØ){WË! $%(É���Ë�ÉjÉ����U *%K."� Ç �3�)%6� ÈeÉ� WÈ É��"��Ø�Ë�Ê�� Ê�+-�"� È�É��"�V."����Ì" WØ�É� WÈ�#X �È�& Ç ��%`Ë�É� Ç È WÊ<4�� 7�Ç ÈqÌ É��� *#3��Ë�%p� Ë�È"#3�O%`Ë! WÈ"{ 7 Ø Ç %6�`&(� Ç %JÉ��"�lÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �ØK����Ë�ÌqÊ �� �ÈqÌ" �Ø�Ë�É� WÈ"#�É���Ë�É É����Ø Ç %K. Ç Ê� �É��S% Ç Ì"�){� �È"�"� �� �É ÊoÉ��"��."� Ç .��)��É 7tÇ &¸Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ�% Ç Ì"� {WÊ)/

��ÆW��� � �1ÆW��� �"Æ����<Ü� �1ÆW���9ÙâÚ0�Ë�È"# Ù Ë!#3� � Ç Ì"� { ��ÆW��� � �1ÆW��� ��ÆW���LÜ� �1ÆW��� ���!�)��Ë�{${

��.�{ ] ~�� �r."{ ] ~�� �r."{ ] ~��zC�� *#3��Ë!% ���N/ � ce�N/ó��� �!��/ � �eh�/�c�� �!�N/ h ci��/�P3�z Ç ." �Ø �!cN/ h ce�N/�c�� ���"/ � c3��/ � � �!cN/�P ce�N/ó���\Q7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø �!cN/ � c3=�/���� ���"/ f ci��/ó��� �!cN/�P ce�N/ �3�J Ç %6. Ç Ê� �É�� =3�N/ � c3=�/ �3� =3��/ f ci��/óh�� =3�N/ïf ce�N/óh��

zNË!4"{*��=�/ó� ¨����)��& Ç ��%`Ë�ÈqØ � VT%K."� Ç �3�)%6� ÈeÉ Ç È� S Ë �)��� ÈeÉ kX �Ê�É Ç � 7 J2{WË�Ê Ê�� Ê)/] �§Ë!���ÞÊ Ù ��."�� �Ê���É Ç Ê�� �§É���Ë�É É��"�ÞÉ Ç ." �ØÞÌ��).�� ÈqÌ"��ÈqØ) *� Ê��"� {$.]% Ç ����Ë�ÊX+U�){*{� �È�É����§Ø�Ë�Ê��

+-�"��È Ê 7 ÈÚÉ�Ë�Ø�É� WØ_�"� Ë�ÌqÊ�Ë!���#È Ç ÈN��{ Ç Ø�Ë!{cb � /ïf3� ] ~��¥��� Ì Ù Ø�É� Ç È d / ] �£Ë!��# Ù �#É���Ë�ɧÉ��" �ÊL �ÊØ�Ë Ù Ê���Ì64 7 É��"�2���){WË�É� 8�3�U{ Ç +GÉ��� $#3� Ë!% Ø Ç �3� ��Ë!#!�1+-�"� ȧÉ��"�oÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø9."����Ì" WØ�É� �È"#� �È�& Ç ��%`Ë�É� Ç È WÊ�4�� 7�Ç ÈqÌ#É����X{ Ç Ø Ë!{Z��Ë�È�#3�cË�ÈqÌ`É��"�X���){WË�É� 8�3�-. Ç�Ç ��.��)��& Ç ��%`Ë�ÈqØ)� Ç &�É��"� É��� *#3��Ë�%¤% Ç Ì"� {Nb×Ø &/zNË!4"{$�X=�/ ��& Ç �pÉ��"� É��� $#3� Ë!% Ø Ç �!�)��Ë�#3�S WÈ�É��"��Ê��ÅØ Ë�Ê���Ê d /V� È 7 �}| É���ËL �È�& Ç ��%�Ë�É� Ç È`+- *{${Z4�� È"���qÉÉ�����% Ç Ì"�){� �È£É��" �Ê Ø�Ë�Ê��!/

Page 144: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� c��²9³>´X³�ã äS·UåSæNç�è ÒAÐêé�ÂSÒ�¸TÐ,Ä"¾Ä

m� WÈqË!{${ 7 ��+2�<& Ù ��É��"� � Ê�."{* �ÉoÉ��"�ÅÉ���Ê�É Ì�Ë�É�ËO �È5& ÇiÙ �2+ Ë 7 ÊcË�Ø�Ø Ç ��Ì" WÈ�#§É Ç É��"� Ø Ç %:4" �È�Ë�É� Ç ÈqÊÇ &A�� WÊ�É Ç � 7 Ø {~Ë�Ê�Ê���ÊoË�ÈqÌ6+ Ç � Ì�Ø {~Ë�Ê�Ê���Ê)/�z9�"��.�� Ç . Ç ��É� Ç È Ê Ç &$Ì" Ë � ��� ÈeÉ2�" WÊ�É Ç � 7 ��+ Ç � Ì�Ê���É ÊoË!���Ê�� Ç +�ÈL WÈ�z¸Ë!4�{$�V=�/�PN/�z9���Ø Ç %K. Ç Ê� �É���{WË�È"# Ù Ë�#3�r% Ç Ì"� {eÊ�� ÇiÙ {WÌ���ËI�3�É��"�V% Ç Ê�ÉNË�Ì���Ë�ÈeÉ�Ë!#!�U �ÈÉ���� Ø Ë�Ê���É���Ë�É�É��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ, WÈN& Ç ��%`Ë�É� Ç È` WÊr4�� 7�Ç ÈqÌ�É��"��É��� *#3��Ë�%¤��Ë�È"#3� Ë�ÈqÌ�É��"�-& Ç {${ Ç +- WÈ"#+ Ç � Ì� �ʧË�Ø Ç ÈeÉ���ÈeÉ:+ Ç � Ì��pË�È Ì� �É� WÊ[��|N.�� Ø�É�� Ì É Ç Ø Ç ������Ø�É:���){WË�É� 8�3�){ 7 % Ç ���6�)��� Ç � Ê[ WÈ É��" �ÊØ�Ë�Ê�� É���Ë�Èa �ÈtÉ��"� Ç É����)��Ø�Ë�Ê�� Ê /

��ÆW��� � �1ÆW��� Ë�ÈqÌ �"Æ����<Ü� �1Æ����1ÙâÚ ��{*{��ÆW��� � �1ÆW��� / ��ÆW���LÜ� �1ÆW��� k, WÊ�É Ç �� *� Ê\ É Ç . ]RÇ � ÌqÊ P���/ � � fifN/ � � ��h�/ � �J Ç ÈeÉ�� ÈeÉ ]0Ç ��ÌqÊ � �"/�c3� PN/�=�� � ��/��3��X{${ ]0Ç � Ì Ê ��fN/�c3� fi�N/ �3� � hih��

zNË!4"{$�X=�/�P ¨r�r� Ç . Ç ��É� Ç È Ç &�z���Ê�É Ì�Ë�É�Ë Ç &F S Ë �)��� ÈeÉ ]0Ç ��Ì;J2{~Ë�Ê�Ê���Ê Ë�ÈqÌ�� Ç � k, WÊ�É Ç � 7 J2{WË�Ê Ê�� Ê /] �ÞÉ�� Ê�ÉcÉ��"�:.��)��& Ç ��%`Ë�ÈqØ)� Ç &�É��"�:{~Ë�È"# Ù Ë!#!��% Ç Ì"�){�Ê Ç Èb��Ë�Øe�ZÊ���É< �È�É����§Ê�Ë!%6��+oË 7 Ë�Ê

WÈ£É��"��."�����N ÇiÙ Ê-��|N.��)�� $%6� ÈeÉ�Ê /Vz9����4�����Ë�[�Ì Ç +�È Ç &NÉ��"� ] ~�� Ê- WÊ Ê�� Ç +�È Ç È�zNË!4"{$��=N/�=�/�ZÖ�×�Ø���Ù�Ú�ØQÛ � � Ú�Ý>ÞNÚ�×�ß �ZÖ�×�Ø��SÙâÚ�ØNÛëÜ� � Ú�ÝMÞQÚ�×�ß0�Ë�È"# Ù Ë!#3�Þ� Ç Ì"�){ \ É Ç . ] ÌqÊ J Ç ÈeÉ���ÈÚÉ ] ÌqÊ \ É Ç . ] ÌqÊ J Ç ÈÚÉ�� ÈeÉ ] ÌqÊ

�b~ÓzC�� *#3��Ë!% ce�Q/�c�� �eh�/óh�� ci��/�c�� �e�N/�=���b~Óz Ç ." �Ø c3=N/ ��� c3��/óh�� ce�N/�c�� ��=N/ � ��b~ \Q7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø c3=N/�c�� c3��/ ��� c3=�/���� �Ú�Q/ïf3��b~ÅJ Ç %6. Ç Ê� �É�� c3=N/ h�� ci��/ � � c3=�/ ��� ��=N/ h��

zNË!4"{*��=�/�= ¨ ] ~V�MnoË�Ê���Ì Ç È� S Ë � ��� ÈeÉ k, WÊ�É Ç � 7 J2{~Ë�Ê�Ê�� Ê Ë�È Ì ]0Ç � ÌbJ2{~Ë�Ê Ê���Ê)/

ì m� *� Ê�ÉI��+U�1��ÈqÌ^É���Ë�É�É��"� ] ~��� �Ê©��� {~Ë�É� *�3� { 7 �" *#3� Ç È:����Ë�Ì`+ Ç � ÌqÊpË�ÈqÌ�� Ç ���"��Ë�ÌO+ Ç ��ÌqÊ4�� 7�Ç ÈqÌ#É��� $#3� Ë!%t� Ë�È"#3��/©z9�" WÊU WÊ�Ì Ù �cÉ Ç É��"��{ Ç + Ø Ç �3� ��Ë!#3� Ç &$É��� $#3� Ë!%± WÈ�É��"��Ê��ÅØ Ë�Ê���Êb(z¸Ë!4�{$��=�/ � d /

ì X,��|�ÉI�C+-�"� È ��ÆW��� � �1ÆW��� Ë�ÈqÌ �"Æ���� � �1ÆW��� �NÉ Ç ." WØlÌ"� .W��ÈqÌ"� È Ø)�£Ë�È Ì�� Ç � Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �ØÌ"� .W��ÈqÌ"��ÈqØ)�K4"�� �È"#tÊ Ç %6�O%�Ë!��#3 WÈqË!{� *%K."� Ç �3�)%6� ÈeÉ Ê� �È ] ~V� Ç È0Ê�É Ç .�+ Ç � ÌqÊ /�z9�" �Ê

Page 145: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� c3P

��ÆW��� � �1ÆW��� Ë�È Ì ��ÆW���<Ü� �1ÆW���2Ù�Ú��ÆW��� � �1ÆW��� / ��ÆW���[Ü� �1ÆW��� �,�3� ��Ë!#3�\ É Ç . ]0Ç � ÌqÊ � � /�c�� P�h�/�P3� =!c�/��3�J Ç ÈÚÉ�� ÈeÉ ]RÇ ��ÌqÊ f!=�/�=�� �3� /���� f�fN/ �3��,�3� ��Ë!#3� =3c�/ f3� ��PN/�=�� P��N/ h3�

zNË!4"{*��=�/ � ¨UJ Ç �!�)� Ë!#3� Ç &�zC�� *#3��Ë�%`Ê Ç &© S Ë � ��� ÈeÉ ]0Ç � ÌaJ2{WË�Ê Ê�� Ê Ë�ÈqÌ�� Ç ��kX WÊ�É Ç � 7 J2{~Ë�Ê Ê���Ê)/��� Ê Ù {�ÉK WÊ6����Ë�Ê Ç È�Ë�4"{$��Ê� �ÈqØ)� ÇiÙ �6% Ç Ì"� {WÊ�Ë!����È Ç É`Ì"� Ê� $#iÈ�� Ì É Ç *%K."� Ç �3�tÉ��"� ] ~V� �È É��� WÊ�Ø Ë�Ê���/ k Ç +U� �!�)�)��É���� ] ~�� Ç ÈSØ Ç ÈeÉ���ÈeÉ_+ Ç ��ÌqÊ5��� Ì Ù Ø � Ê b(4 7 � /óh�� d % Ç ���É���Ë�È�Ë��!�)� Ë!#3��+-�"� ÈtÉ Ç .� WØ Ì"�).�� È Ì"� ÈqØ $��ÊcË!��� Ë!."."{* $� Ì�Ë�Ê9+U�[�qË��!�[�}|N.W��Ø�É���Ì�/ ] ��� È��ÆW���KÜ� �1ÆW��� Ç � ��ÆW���_Ü� �1ÆW��� �A4 Ç É�� Ê 7 ÈÚÉ�Ë�Ø�É� WØlÌ"� .W��ÈqÌ"� È Ø)�`Ë�ÈqÌZÉ Ç .� WØ^Ì"� .W��ÈqÌ"� È Ø)�Ë!�����"� {$.�& Ù {�/bz9���#Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø5% Ç Ì"� {U *%K."� Ç �3� Ê É��"� ] ~V�'� �!� È"{ 7RÇ È�4 Ç É�� Ø Ç ÈeÉ�� ÈeÉË�È Ì�Ê�É Ç ._+ Ç � ÌqÊ-+-�" *{$�ÅÉ���� É Ç ." �Ø<% Ç Ì"�){R WÊ9� Ë � Ø�É� 8�3��%�Ë� WÈ"{ 7�Ç ÈtØ Ç ÈeÉ�� ÈeÉ,+ Ç � ÌqÊ /

ì m� �È�Ë!{*{ 7 �Z+-�"��È �"Æ����`Ü� �1Æ���� Ç � ��ÆW���KÜ� �1ÆW��� Ë�ÈqÌÎÉ��"�:."��� Ì" �Ø�É�� Ì]+ Ç � Ì� WÊcË#Ø Ç ÈeÉ�� ÈeÉ+ Ç � ÌR�ÚÉ��"�-����Ì Ù Ø�É� Ç È Ç & ] ~��Ó4 7lÙ Ê� �È"# É��"��Ø Ç %K. Ç Ê� �É��1% Ç Ì"�){" �Ê}Ø Ç È Ê� WÌ��)��Ë�4"{$�9{WË!��#3�båfN/�=3� d � Ê� WÈ Ø)��4 Ç É���[� �ÈqÌqÊ Ç &©{ Ç È"#O��Ë�È�#3�ÞÌ��).�� ÈqÌ"��ÈqØ)�§Ë!���ÞË�Ø�É� *�!�� �È�É��" WÊ Ø�Ë�Ê��!/2z9�"�Ø Ç %K. Ç Ê� �É��U{~Ë�È�# Ù Ë!#3�2% Ç Ì"�){N WÈ"���)�� �ɸÉ��"� Ë�Ì���Ë�ÈeÉ�Ë!#!�2&(� Ç %§4 Ç É��§É����oÉ Ç ." �Ø���Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈeÉ% Ç Ì��){:Ë�È ÌtÉ��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø��ÃÌ��).�� ÈqÌ"��ÈeÉS% Ç Ì"� {�/

rts}í î-w}xl¦§yZ{�¦:qvç£ïðh�wÕqpnph<q�zZ¥�ç©q] �É�� É��"�;�"� {$. Ç &X4 Ç É��GÌ" 8�N �Ì"���ÃË�ÈqÌN��Ø Ç È�Ç Ù �)�lË�ÈqÌñ#3��È"�)� Ë!{$ *H)��Ì��" $� ��Ë!��Øe�" WØ Ë!{É���Ë! �È" WÈ"#

Ì"��Ê Ø)�� $4�� Ì] �È�J2��Ë�. É�� �Sc�� ] �§Ë!{�Ê Ç 4 Ù ${�Ì�É��"�^�a~ Ø Ç %6. Ç Ê� �É���{WË�È"# Ù Ë!#3��% Ç Ì"�){�+- �É��a4 Ç É��É Ç ." WØ Ë�ÈqÌtÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ`b×k ] � XXz d Ø Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈÚÉ Ê1& Ç ��n2� Ç Ë�ÌqØ Ë�Ê�É X,� +�Ê)/Vz9�"� É�� Ë! WÈ� WÈ"#§ÌqË�É�Ë: �ÊÊ�É� ${*{�É���� � �Ú�;��+ Ç ��Ì�Ê Ù 4qÊ���ÉX+U� Ù Ê���Ì�& Ç �oÉ���Ë! �È" WÈ�#§É��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø�% Ç Ì"�){M/

ò È"{* W[���É��"� É Ç .� WØ9% Ç Ì"� {N+-�" �Øe�� �Ê�É���Ë� WÈ"��Ì Ç È � hihÅÉ Ç ." �Ø Ê Ù Ê� WÈ"# � cihi�ë+ Ç ��ÌqÊ)�ÚÉ��"��Ø Ç %O�. Ç Ê� �É��S% Ç Ì��){R �ÊÉ���Ë! �È"� Ì Ç È;=�h�É Ç ." �Ø Ê1 �ÈqÊ�É���Ë�ÌR/�� È��<����Ë�Ê Ç È Ç &C���}�ÃØ { Ù Ê�É��)�� WÈ"#ÞÉ��"�ÅÉ���Ë! �È" WÈ"#Ì�Ë�É�Ë5 WÈeÉ Ç {*� Ê�ÊcÉ Ç .� WØ Ê� WÊcÉ Ç Ë�� Ç WÌZÌqË�É�Ë#Ê�.�Ë!� Ê�� È"��Ê Ê�."� Ç 4"{$� %`Ê /�� È Ç É��"�)� Ø Ç ÈqÊ� �Ì"�)� Ë�É� Ç È] �ÊÉ Ç Ê�ËI�!��É��"�6% Ç Ì"� {r� Ê�É� $%`Ë�É� Ç ÈZÉ� *%K� ó)/ ] �`[��)� .RÉ�� Ç Ê��5=�htÉ Ç ." WØ�Ê�+-�� WØe�j�qË��!�`É��"��% Ç Ê�Éô��$í²Ýpìgãgà�îóá�îóá²þoìgîóèoÝ�ë¬ä�ã�ìgí²Ý�ß�ä�èoæ�ä ç×îóìåÝ�è ä"â"Ý�êQ�:îóìåí�õ ö ìåä�æ²î ß�ç�îïçjà�êóãgÝ�à�â�÷ à�é�ä�ò"ì�øoìgîóèoÝ�çNà�çjè�ò�ß�í à�ç

Page 146: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� c!=

Ë!% ÇiÙ ÈeÉ Ç &�Ì�Ë�É�Ë�Ë�% Ç È�#�É��"� Ç �� $#3 �È�Ë!{ � hihlÉ Ç ." �Ø Ê Ë�ÈqÌb�����ÃË�Ê Ê� $#iÈ"��Ì'É����ÞÌ Ç Ø Ù %K��ÈÚÉ Ê� �È�É��������Ê�É��eh É Ç ." �Ø Ê É Ç^Ç È"� Ç &:É��"� Ê���=ih�Ø){ Ù Ê�É��)��Ê)/�XX�}| É9+U� Ë!.".�{ 7 É��"� a��T%6��Ë�È#Ø){ Ù Ê�É��)�� �È"#^Ë!{*# Ç ��� �É��"%JÌ"��Ê Ø)�� $4�� Ì� WÈ \ � Ø�É� Ç È �"/ f`É Ç ������Ø){ Ù Ê�É�� �ÅÉ��"�§É���Ë! �È" WÈ�#�Ì�Ë�É�Ë�/[=�P�a É Ç ." �Ø���Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈeÉÙ È" *#3��Ë�%¥&(��Ë�É Ù ��� Ê Ë!��� Ê��){$��Ø�É�� Ì�4 7 É��"� Ø)�� �É�� �� W˧Ì"� Ê�Ø)�� *4W��Ìa �È \ � Ø�É� Ç È���/ïfN/

] �S�"� Ê�É14 Ù ${�Ì£Ë�È"��+^4qË�Ê�� {$ WÈ�� É��� $#3� Ë!%á% Ç Ì"� {�+- �É��#É����cÉ��� $#3� Ë!% Ø Ù É�� Ç!Ë'Ç &Cc�/ ] �ÅÊ���É�" *#3�"�)�¸Ø Ù É�� Ç!Ë Êr WȧÉ��"�-��|N.W� �� *%K��ÈÚÉ Êr WȧÉ��"��Ê�� Ø�É� Ç ÈO4W��Ø�Ë Ù Ê��9+2��È"� � ÌlÉ Ç {$ *%K �ÉNÉ��"� Ø Ç %K. Ç Ê�� �É��U% Ç Ì"�){� �ȧËX%`Ë�È�Ë�#3��Ë!4�{$�pÊ� *H)�!/�z9�"�2.��)��."{$�}|N �É 7 Ç & É��" WÊ�É��� $#3� Ë!%Á% Ç Ì"� {� WÈqØ ��� Ë�Ê���Ê�Ê�{* $#3�eÉ�{ 7Ø Ç %K.�Ë���� ÌZÉ Ç É��"�`% Ç Ì��){�+- �É��ZÉ����§É��� *#3��Ë�%JØ Ù É�� Ç!ËGÇ & f�4 Ù ${�É� WÈ \ ��Ø�É� Ç È�PN/ó��/§k Ç +2���3�)� �É����O+ Ç ��Ì�� ��� Ç ��� Ë�É��`���)%`Ë! WÈ Ê Ë!{$% Ç Ê�ÉcÉ��"�lÊ�Ë�%K��b(z¸Ë!4�{$�6=�/ó� d /lX,��|�É�+2�`Ë Ù #3%6� ÈeÉ� WÈ"#£É����É��� $#3� Ë!%ê% Ç Ì"�){�4 7 Ë�ÌqÌ" WÈ�#�� �É��"�)� É Ç ." WØ}�ÃÌ"� .W��ÈqÌ"� ÈeÉ�&(��Ë�É Ù ��� Ê Ç � Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �ØO&(� Ë�É Ù ��� Ê� WÈ Ì" 8��Q WÌ Ù Ë!{${ 7 /Cz9�"�-.W� ��."{*��|N �É 7 Ë�ÈqÌ^É��"�1+ Ç ��ÌK� ��� Ç �r��Ë�É�� Ç & É��"� É Ç ." WØ}�ÃÌ"� .W��ÈqÌ"� ÈeÉ�% Ç Ì��){"��� Ì Ù Ø �4 7 �3� /�P3� Ë�ÈqÌ#hN/ï�3�t��� Ê�.�� Ø�É� 8�3�){ 7 Ø Ç %6.�Ë!��� Ì�É Ç É����cØ Ç ������Ê�. Ç ÈqÌ" �È"#�É��� $#!��Ë!%t% Ç Ì"�){ ¦ +-�� ${$�É�� Ç Ê�� Ç & É��"�`Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø5% Ç Ì"� {V��� Ì Ù Ø)�54 7 �N/ó��� Ë�ÈqÌGh�/ �3�¨����Ê�.�� Ø�É� *�!�){ 7 /ÎX Ç É���É���Ë�É�É����Ø Ù É�� Ç�Ë & Ç �9�"� Ë�Ì�+ Ç ��Ì�É��� $#!��Ë!%�Ê1 WÊ fQ/�P:�"� ���� WÈqÊ�É���Ë�Ì Ç &}flË�Ê1+U� Ù Ê�� Ìa WÈ \ � Ø�É� Ç ÈaPN/ �N/

X Ç / � Ç Ì��){CJ Ç ÈqÊ�É�� Ë! WÈeÉ�Ê �C�)��."{$�}|� �É 7 ] ~��� n �§c���#3��Ë�%Qb � �Ú� d f � = c�PN/�c��f �b~Óc���#3��Ë!% b � �e� d f � � c�PN/ ���c c��T#3� Ë!%��§z Ç ." WØ�b � �Ú� d � � � c��"/�=��� c��T#3� Ë!%��Ek ] �UXXz b � �e� d f�hih c��"/�=��P c��T#3� Ë!%��§z Ç ." WØ��2X ] �UXXz b � �Ú� d � �i� c��"/ � �= n �§c���#3��Ë�%Îb � cihe� d � ��� c��"/�=��

zNË!4"{$�L=�/ó� ¨��C�)��& Ç ��%`Ë�ÈqØ � Ç &�b~l0�Ë�È"# Ù Ë�#3�l� Ç Ì"�){�ÊX+- �É��ZX9�T#3� Ë!%a� \Q7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø^Ë�ÈqÌ�z Ç ." �Ø S�).�� È Ì"� ÈqØ $��Ê

m� WÈqË!{${ 7 �eÉ��"�<% Ç Ì"�){�+- �É��;4 Ç É��#É Ç ." �ØÅØ Ç È Ê�É�� Ë! WÈeÉ Ê�Ë�ÈqÌ£Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø Ø Ç ÈqÊ�É�� Ë! WÈeÉ�Ê�Ë����S4 Ù ${�ÉË�ÈqÌ�� ��Ë!{ Ù Ë�É���Ì b>� Ç +'P_ WÈozNË!4"{$�6=�/ó� d /�V�ÉÞË�Øe�" *� �3��ʧÈ"� Ë!��{ 7 Ë�ÌqÌ" �É� 8�3�O $%6."� Ç �!�)%6� ÈeÉ�&(� Ç %É Ç ." WØ�ÊoË�ÈqÌ�Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØcØ Ç ÈqÊ�É�� Ë! WÈeÉ�Ê b×Ø Ç %K.�Ë���� Ì`É Ç É��"��4�Ë�Ê��){* WÈ"� É��� $#3� Ë!%±% Ç Ì"� { d �pË�ÊU�) �É��"� �Ç &$É��"� É Ç ." �ØcË�È Ì`É����cÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �ØÅØ Ç ÈqÊ�É���Ë! �ÈÚÉ ÊU���){$.`É Ç ��� Ì Ù Ø)�cÉ��"�X+ Ç � Ì��)��� Ç �V��Ë�É���4 7 h�/ï�!�_�É���� 7 É Ç #3��É��"� �:4"�� �È"#ZËa+ Ç ��Ì°� ��� Ç �L� Ë�É��5��� Ì Ù Ø�É� Ç È Ç & � / f3� b×Ø Ç %K.qË!����Ì É Ç É��"��É��� $#3� Ë!%% Ç Ì"� {NÉ���Ë! �È"� Ì Ç ÈZÉ��"�^Ê�Ë!%6�^Ì�Ë�É�Ë d /�z9�"��Ê��6��� Ê Ù {�É Ê Ë!#3���)�§É Ç +-��Ë�É<+2�`��ËI�!� Ç 4 É�Ë! �È"� Ì� �Èìåí�à�ì:ìåä ìgãgà�îóácìåí�Ýpç>÷�á ìgà�ßÃìåîï߸èoä�â²Ý�êeò�çåîóá�þoìåí²Ý}çgà%èoÝpà%èoä�ò�á�ì:ä�ë â²à%ìgàâ�

Page 147: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� ci�\ +- �É�Øe��4 Ç Ë!� Ì�/

���3�)� Ë!{${M�iÉ��"�9.��)��."{$�}|N �É 7^Ç &�É���� Ø Ç %6. Ç Ê� �É��9% Ç Ì"� {�����Ì Ù Ø � ÊV4 7 � ��/ h3� É Ç � ���ÅË�ÈqÌ ] ~V�����Ì Ù Ø � É Ç c��"/ � �á+-�" �Øe�a �Ê1� �!� Èa{ Ç +2� �oÉ���Ë�ÈtÉ��"�<+ Ç � Ì;�)��� Ç �9� Ë�É���b>c��"/�=�� d Ç &NÉ��"�ÅÉ��� $#3� Ë!%% Ç Ì"� {ÐÉ�� Ë! WÈ�� Ì Ç È£É��"��{WË!��#3� � � cihe�_��+ Ç � Ì�n2� Ç Ë�ÌqØ Ë�Ê�É XX��+�Ê Ø Ç ��. Ù Ê)/

rts�r utzZ¤ ¤ ¦�w©¬z9�"��%�Ëâ|� *% Ù %Å� ÈeÉ�� Ç . 7 %6��É�� Ç Ì<��Ë�Ê$É��"�pË�ÌN��Ë�ÈÚÉ�Ë!#3� Ç &Q �ÈqØ Ç ��. Ç ��Ë�É� WÈ"#Ì" Ë �)��� ÈeÉ�Ê ÇiÙ � Ø)��Ê

Ç &9 �È�& Ç ��%�Ë�É� Ç ÈZÉ Ç #3��É��"�)�[ WÈ Ç È"� Ù È� *�Z��Ì�% Ç Ì"� {�/ ] �K��ËI�3�#Ø Ç ÈqÊ�É�� Ù Ø�É���ÌYØ Ç %6. Ç Ê� �É��O{~Ë�ÈN�# Ù Ë�#3�S% Ç Ì"� {WÊ1 �ÈeÉ��)#!��Ë�É� WÈ"#[4 Ç É��£É Ç ." �ØÅË�È Ì�Ê 7 ÈÚÉ�Ë�Ø�É� WØ Ì"� .W��ÈqÌ"��ÈqØ) *� Ê-& Ç � É���� \ +- �É Øe�Q4 Ç Ë!��ÌË�ÈqÌ É�����n2� Ç Ë�ÌqØ Ë�Ê�ÉÞX,� +�ÊÞÉ�Ë�Ê [ÚÊ Ù Ê� �È"#tÉ��"�O%`Ë�|N $% Ù %p� ÈeÉ�� Ç . 7 %K��É�� Ç Ì�/Oz9�"� Ê���% Ç Ì��){WÊÇiÙ É��T.��)��& Ç ��%v% Ç Ì"� {WÊ,+- �É���� �É��"�)� Ç &pÉ��"��Ê��§ÉT+ Ç [� �ÈqÌqÊ Ç &�È Ç ÈN�T{ Ç Ø Ë!{�Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈqØ $� Ê Ë!4 Ç �3��/���3� ��Ë!{*{$É��"��+ Ç � Ìb� ��� Ç �X� Ë�É������ Ì Ù Ø � ÊX4 7 � /�P3�¥ �È \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!��ÌÎË�ÈqÌ � / f3�¥ �È'ËlÊ Ù 4 Ê���É Ç &n2� Ç Ë�ÌqØ Ë�Ê�É�XX��+�Ê)/tV�ÉL �Ê<+ Ç ��É��RÉ Ç %6� ÈeÉ� Ç È É���Ë�ÉÞÉ��"�6+ Ç ��Ì��)��� Ç ����Ë�É�� Ç &oÉ����`Ø Ç %K. Ç Ê� �É��% Ç Ì"� {¸É�� Ë! WÈ�� Ì�4 7 � �Ú� n2� Ç Ë�ÌqØ Ë�Ê�É X,� +�Ê Ì�Ë�É�Ë_ �Ê<� �3��Èj{ Ç +U�)�ÅÉ���Ë�È É���Ë�É Ç &É��"�§É��� $#3� Ë!%% Ç Ì"� {ÐÉ�� Ë! WÈ�� Ì;4 7 � cihe� noXTÌ�Ë�É�Ë�/z9�"�9#eË! �ÈL&(� Ç %2É��"�oÉ Ç .� WØoÌ"� .W��ÈqÌ"��ÈqØ) *� Ê�Ë�Èq̧É��"� Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈqØ $� Ê� �Ê�È"��Ë���{ 7 Ë�ÌN�

Ì" �É� *�!�!��Ê�� Ç +- WÈ�#cÉ���Ë�ɸÉ���� Ê��ÉT+ Ç Ì" Ë � ����ÈÚÉ� WÈ�& Ç ��%`Ë�É� Ç È Ê ÇiÙ ��Ø)� Ë����oË�{$% Ç Ê�ÉNØ Ç %6."{*�)%6� ÈeÉ�Ë!� 7 /V�É< �ÊÅË!{�Ê Ç Ê�� Ç +���&(� Ç %AÉ��"�L��|N.W� �� *%K��ÈÚÉ Ê< WÈ \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!��Ì��ÐÉ��qË�ÉÅÉ����§Ø Ç %6. Ç Ê� �É��L% Ç Ì"�){C WÈN��"� �� �É Ê}É��"�,."� Ç .W� ��É� *� Ê Ç &W4 Ç É��lÉ��"��É Ç .� WØ���Ì"�).�� È Ì"� ÈeÉ Ë�ÈqÌlÉ��"��Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �Ø Ì��).�� ÈqÌ"��ÈeÉ1% Ç Ì"� {g¨ �ÉÌ"��Ø)��� Ë�Ê���ÊoÉ��"� ] ~�� Ç È�Ø Ç ÈeÉ���ÈeÉ1+ Ç � ÌqÊ1% Ç ��� É���Ë�È Ç È`Ê�É Ç .�+ Ç � ÌqÊoË�ÈqÌ5 �É24�� È"���qÉ9% Ç ���É��qË�È Ç �3� ��Ë!{*{W �È�Ø�Ë�Ê�� ÊU+-�"�)���ÅÊ 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� �ØcÊ�É�� Ù Ø�É Ù ���S WÈN& Ç ��%`Ë�É� Ç ÈO WÊV4W� 7iÇ È Ì#É��"�X{ Ç Ø�Ë!{���Ë�È"#3�!/

Page 148: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� ci�

ù ú û�ü ý�þºÿ �

��� ü ÿ���� � � ý�ú þ ù � � ü �¯ýjûtý ���� �� � � � � �CB þED �

] ����ËI�3��Ì" �Ê Ø Ù Ê Ê���ÌÓ� Ç +=É Ç Ê� $%6."{$ 8& 7 É��"�tØ Ç %6. Ù É�Ë�É� Ç Èñ WÈYÉ���Ë� WÈ" �È"# �b~t% Ç Ì"� {WÊ` �ÈJ2��Ë!. É��)�,c�/rz9���)���� WÊoË�È Ç É��"�)�-."� Ç 4"{$� %¥+-�" �Øe�a%`Ë 7 ."��� �!� ÈeÉ Ç È"�S&(� Ç % Ù Ê� �È"#`�b~¡% Ç Ì��){WÊ WÈ�ËL��� Ë!{ÐÊ�.W� � Øe�;����Ø Ç #�È" �É� Ç È�Ê 7 Ê�É��)%�¨}É��"�cË!% Ç�Ù ÈeÉ Ç &�Ø Ç %K. Ù É�Ë�É� Ç È6��� Ç Ù $��� Ì#É Ç Ø Ç %6. Ù É��É�����{~Ë�È"# Ù Ë!#!�,% Ç Ì"�){Z."� Ç 4�Ë!4� ${$ �É� *� Ê�Ì Ù �� WÈ�#L����Ø Ç #�È" �É� Ç È�/NVÃÈ`É��" WÊ�Øe��Ë!. É��)� �N+U�cÊ�� Ç +Å� Ç + É ÇÊ� *%K.�{$ *& 7 É��"� Ø Ç %6. Ù É�Ë�É� Ç È[ �È Ù Ê� WÈ"# �b~o% Ç Ì"�){�ÊC4 7 É��"���)� É�� Øe�qÈ� $Ç Ù � Ê�¨©."�����ÃÈ Ç ��%`Ë!{$ *H�Ë�É� Ç ÈR�Ë!.".�� Ç |N $%`Ë�É� Ç È£Ë�ÈqÌ��" �Ê�É Ç � 7 �ÃØ Ë�Øe�" WÈ�#"/z9�"�£Ê�É���Ë! *#3�eÉ���& Ç ��+ Ë!� Ì�+oË 7 Ç &�Ø�Ë!{�Ø Ù {WË�É� �È"#�É��"�5."� Ç 4�Ë!4" *{$ �É 7 �jb�� � µ d & Ç �^Ë�È 7 µ � �o.�Ë! $�

Ù Ê� WÈ"#�Ë�È'�b~¡% Ç Ì��){� �Ê1�N WË:& Ç ��% Ù {~Ë�jb�� � µ d � �

? b¶µ d������ � @ B�� D�� ^ �! " �E� �

? b¿µ d � ©�$#&% ����� � @ B'� D(� ^ �$ " �

E�+-�"� ��� Þ � �ÊNÉ��"�*) e ± &(� Ë�É Ù ���2 �ÈÞÉ��"�U&(� Ë�É Ù ���oÊ���É}Ë�È Ì @ � WÊC �É Ê�.�Ë���Ë!%6��É��)�)/�z9�"� Ø Ç %6. Ù É�Ë�É� Ç È& Ç ��É��"�ÞÈ Ù %K� ��Ë�É Ç �, WÊ Ê� $%6."{*�!/oV�É����)Ç Ù *����ÊÅË�É�Ë!4"{*�[{ Ç Ç [3� Ù .'Ë�ÈqÌÎËO&(� +�% Ù {�É� *."{$ �Ø�Ë�É� Ç ÈqÊ Ç &@,+ Ê)/�n Ù ÉÞØ Ç %K. Ù É� WÈ�#�É�����Ì"��È Ç %6 WÈ�Ë�É Ç � ? É�Ë�[!� ÊÞÉ� $%6�!�jÊ� �ÈqØ)� ? WÊ É�����Ê Ù % Ç &1� Ù ÈqÌ"����ÌqÊÇ �,� �!� ÈÎÉ�� ÇiÙ Ê�Ë�ÈqÌqÊ Ç &�É�� ��%�Ê � / n2��Ø�Ë Ù Ê��L�" �Ê�É Ç �� *� Ê, WÈtÉ��"� É�� Ê�ÉÅÌ�Ë�É�Ë`Ø Ë�ÈqÈ Ç É�4�� Ç ��#eË�È" *H)��Ì

Û'-�á²î þ�ã�à%è�ß�à�ß�í�îóá²þcîïçpà%æ²æ�êóî Ý�â�� ä%ìgí²Ý�ã��:î çåÝ��Úß�ä�èoæ²ò"ìgîóá�þ/. á�Ý�Ý�â�çpàÅç×ò²èoè à�ìgîóä�áÞä�0�Ý�ã}à%ê êZ�Ðä�ã�â²ç¸îóá�ìåí�Ý0�ä"ß�à%é²ò²êïà%ã�÷��

Page 149: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� c!�

�" *�)��Ë�� Øe�" �Ø�Ë!{*{ 7 Ë�ÊÞÉ���� 7 Ì Ç �È É��"�`É���Ë! �È" WÈ"#�Ì�Ë�É�Ë���É��"�`Ê�.��)� ÌQ� Ù .�%6��É�� Ç Ì Ê[ �ÈÚÉ�� Ç Ì Ù Ø � Ì� �ÈJ2��Ë!. É��)��ccË!���È Ç É�Ë�."."{$ �Ø�Ë!4�{$�!/:V�É� WÊNË!{�Ê Ç È Ç É�."��Ë�Ø�É� �Ø�Ë!{iÉ Ç ."�����ÃØ Ç %6. Ù É��pÉ���� È Ç ��%�Ë�{$ $H Ë�É� Ç È&×Ë�Ø�É Ç � ? & Ç �ÅË!{*{��" �Ê�É Ç �� *� ÊcÊ� WÈqØ �!�:Ë�Ê�+2�L��ËI�3�^Ê�� Ç +�ÈR�$É��"�§Ê� $H � Ç &pÉ��"�L�" WÊ�É Ç � 7 Ê���É� �Ê�� Ù #3��/�cÊ9+U��+- *{${�Ê�� Ç +Á{WË�É�� �)�� �É- WÊ�Ë!{�Ê Ç È Ç É�È�� Ø)��Ê Ê Ë!� 7 É Ç Ì Ç Ê Ç /

] �,+oË�ÈÚÉÉ Ç %�Ë�[�� �b~�% Ç Ì��){WÊ�� Ë�Ê 7 É ÇÞÙ Ê���/ ] � Ø�Ë�ÈK��� Ì Ù Ø)�cÉ��"�cØ Ç %6. Ù É�Ë�É� Ç ÈK �È#�b~% Ç Ì"� {WÊC WÈ É��"�V& Ç {${ Ç +- WÈ"#9+ Ë 7 Ê /pm Ç �¸X9�T#3� Ë!%Á% Ç Ì"� {WÊ)�â+U�1."���}�ÃÈ Ç ��%`Ë!{$ *H)��É����)%UË�ÈqÌ�Ø Ç È��3� ��ÉÉ����)% É Ç É��"�[�S�,�W�¤4qË�Ø�[3� Ç!Ë & Ç ��%`Ë�É)��Ë6. Ç . Ù {~Ë��,{WË�È"# Ù Ë!#3��% Ç Ì"�){�& Ç ��%`Ë�É-+-�" WØe�]+- *{${A4�� WÈeÉ�� Ç Ì Ù Ø)��Ìb{WË�É�� �)/ X9�T#3� Ë!%ë% Ç Ì"� {WÊ�Ø�Ë�È�É�� Ù ÊX4W� Ù Ê�� ÌZË�Ê Ê� *%K."{ 7 Ë�Ê,4�Ë�Ø�[ Ç!Ë % Ç Ì"�){�Ê)/ m Ç �É Ç ." WØK% Ç Ì"�){�Ê)�C+2�£Ë�."."� Ç |N $%`Ë�É��`É����) $�ÞÌ"� È Ç %K �È�Ë�É Ç � Ê ? Ê Ç É���Ë�É�É��"� 7 Ø�Ë�È�4W�5��Ê�É� $%`Ë�É���Ì+- �É�� ÇiÙ ÉK% Ù Øe� Ø Ç %6. Ù É�Ë�É� Ç È° WÈ Ê�.��)� Øe����� Ø Ç #iÈ" �É� Ç È�/ m Ç �lÉ��"������Ê�É Ç &ÅÉ����a% Ç Ì��){WÊ �U+U�Ë�ÌqÌ� �É� Ç È�Ë!{*{ 7 Ë!.�."{ 7 Ê Ç %6� Ø�Ë�Øe�" �È"#^É���Øe�qÈ" $Ç Ù ��Ê É Ç Ê ËI�3� É��"� Ø Ç %K. Ù É�Ë�É� Ç È�/

1 s"u 2 x�v5gKhÅw{ç�|�v�3 4 i ¤ xty]h ¥Iq ç�x «¯n£­�« six�w�¤ ¦èç�S�,�W�º& Ç ��%`Ë�É, WÊ�É��"�[% Ç Ê�ÉX. Ç . Ù {~Ë!�,{~Ë�È"# Ù Ë!#!��% Ç Ì"�){A& Ç ��%�Ë�É-& Ç �,4�Ë�Ø�[3� Ç!Ë % Ç Ì"�){�ÊX �È

É�����Ê�.W� � Øe����� Ø Ç #iÈ" �É� Ç È�+ Ç ��{WÌR/ V�É6 WÊ^Ë�Ø�Ø)� . É���Ì¡4 7 %`Ë�È 7 Ê�.��)��Øe�¡����Ø Ç #�È" �É� Ç ÈGÌ"��Ø Ç Ì"�)��ÊÊ Ù Øe�GË�ÊÞkXz�a`�jË�ÈqÌRØ Ë�Èo4W��Ø Ç È��!�)��É�� Ì É Ç É��"��0j�¢& Ç ��%`Ë�É Ç &É��"�6. Ç . Ù {~Ë��<�rz�_�z m \ �Ì"��Ø Ç Ì"�)� / �b~º% Ç Ì"� {WÊ�Ø Ë�Èñ4W� Ù Ê���Ì� �ÈRÉ��"��Ê��;����Ø Ç #�È" $H �)� Ê` 8& É��"� 7 Ø Ë�È�4W�£Ø Ç È��3� ��É���Ì É ÇÉ��������X���Á& Ç ��%`Ë�ÉI/¸VÃÈ�É��" WÊ Ê�� Ø�É� Ç ÈR�"+2� Ê�� Ç +^� Ç +MÉ Ç É�� Ë�ÈqÊ�& Ç ��%=�b~Ó% Ç Ì"� {WÊ2&(� Ç %@É��"�) *���|N. Ç È"��ÈÚÉ� ~Ë!{�& Ç ��%@É Ç É��"���S�,�W� b(4�Ë�Ø�[ Ç�Ë d & Ç ��%�/

5 ³�µV³�µ él¶766é äS·Væ98'Ò�Ñ¡»}·Uæ7:ñÒr¿9;2ç�·=<?> ·-Ã<¹C¸�Äm� $��Ê�É)�F+U�O4"�� *� Y 7 WÈeÉ�� Ç Ì Ù Ø)�O� Ç + Ë_4�Ë�Ø�[3� Ç�Ë % Ç Ì"�){� WÊ Ê�É Ç ����Ì� �È É��"�O�S���-�á& Ç ��%`Ë�ÉI/

0A��ÉA@¸b �CB � �c��� ·"·"· ���CBp��� d 4W�ÞÉ��"�:���){WË�É� 8�3�[&(���)Ç Ù ��ÈqØ 7 Ë�&¿É��)� Ê Ç %6�§Ê�% Ç�Ç É��� WÈ"#�Ë�ÈqÌ�D B 4��Ë`."���}�ÃÊ���É Ø Ù É�� Ç!Ë & Ç ��X-�T#!��Ë!%�Ê)�Nz9�"�[4qË�Ø�[3� Ç!Ë X9�T#3� Ë!%�% Ç Ì��){$Ø Ë�È;4W�<+-�� �É É�� È�Ë�Ê

��b �CBÅ� �c�%� ·"·"· ���CBp��� d � EFHG @�b �CB � �c��� ·"·"· ���CB}��� d *& ºt» �c��� ·"·"· ���CB}¼JI D B��4 Ç +Þb �c��� ·"·"· ���CB}��� d ��b �CBÅ� � ��� ·"·"· ���CBp��� d Ç É��"�)��+- WÊ�� � bå�N/ �"d

Page 150: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �ih+-�"� ����É��"�-4�Ë�Ø�[ Ç!Ë +U�) $#!�ÚÉV4 Ç + � �Ê�É��"�-��� %�Ë� WÈ" �È"#S."� Ç 4�Ë!4" *{$ �É 7 %`Ë�Ê Ê©& Ç ��É��"� Ë!{*{ �CB +-� Ç Ê��ºt» �c��� ·"·"· ���CB�¼JK D B /r���X���º4qË�Ø�[3� Ç!Ë % Ç Ì"�){�ÊoÊ�É Ç ��� Ë!{*{$X9�T#3� Ë!%`ÊU+- �É��£É��"�) *�1.�Ë!� Ë!%K��É�� ���Ë!{ Ù � Ê@#Ë�ÈqÌ:4 Ç +° �È Ç È"�1� \ J V VA�Z{*�!/�z¸Ë!4�{$� �Q/ � Ê�� Ç +�Ê�É��"�1���X�����Z{*�2& Ç ��%�Ë�ÉC& Ç ��4�Ë�Ø�[3� Ç!ËX-��#3��Ë�%�% Ç Ì"� {WÊ bå�N/ �²d /

L Ì�Ë�É�Ë LÈ"#3��Ë�% � � È Ù %:4��)��� Ç & � Ù È" $#3� Ë!%�ÊÈ"#3��Ë�% fi� È Ù %:4��)��� Ç & �T4� $#3� Ë!%`Ê

///È"#3��Ë�% XÅ� È Ù %:4��)� Ç &¸X-�T#!��Ë!%�ÊL � �T#3� Ë!%�Ê ¨@�b � d � »NM Ù²� b � d ¼///L fâ�T#3� Ë!%�Ê ¨@�b � ��� �c� d �c� � � � »NM Ù²� b �c�ÿ� � d ¼///L X-�T#!��Ë!%�Ê ¨@�b �CB � �c�%�POQORO�� �CBp��� d �c�%�&OROQO����CB///L � ÈqÌ L

zNË!4"{$� �Q/ � ¨r���X���Á& Ç ��%`Ë�É1& Ç �94qË�Ø�[3� Ç!Ë % Ç Ì��){WÊz9�"�:�Z{*�: WÊÅØ Ç %6."�� �Ê�� Ì Ç &}É��"���)�^Ê�� #3%6� ÈeÉ�Ê�¨cÉ��"�L�"��Ë�Ì��)�)�$É��"�`4 Ç Ì 7 Ë�ÈqÌÎÉ��"�§É�Ë� ${�/�z9�"�

�"� Ë�Ì"�)��Ê�É�Ë���É�Ê�+- �É��RÉ��"�`[!� 7 + Ç ��Ì � L Ì�Ë�É�Ë L �ÎË�ÈqÌj{$ WÊ�É�Ê É��"��È Ù %:4W� � Ç &oÈN�T#3� Ë!%�Ê�& Ç � � �� � ·"·"· ��S /<z9�"�L4 Ç Ì 7�Ç &}É��"�L% Ç Ì"�){F�Z{*��Ø Ç ÈqÊ� �Ê�É�Ê Ç &pÈN�T#!��Ë!%�Ê^b Ç È"�L.��)��{$ WÈ�� d #3� ÇiÙ .W��Ì�4 7{$��È"#�É�� � /-~pË�Øe�b#3� ÇiÙ .b4��)#3 �ÈqÊ,+- �É���É��"� [!� 7 + Ç ��Ì � L ÈN�T#!��Ë!%�¨ó���"+-�"�)��� � �Ê É��"�[{$� È�#�É�� Ç &É����`ÈN��#3��Ë�%`Ê É��qË�É�& Ç {${ Ç +�/�~pË�Øe�j{* WÈ"�O��Ë�Ê��) �É��"� � ÉT+ ÇÎÇ � É��"��� ��Ø Ç { Ù %�ÈqÊ�¨ É��"�K{ Ç #eË!�� �É��"%b>4qË�Ê�� � h d Ç &�É����#ÈN�T#!��Ë!% ."� Ç 4�Ë!4" *{$ �É 7 �NÉ��"�#ÈN��+ Ç ��ÌGÉ Ù ."{*�� �È�� \ J V�V�Ë�È Ì É��"�5{ Ç #eË!�� �É��"%ø�Ì ßÿìåò�à�êóê�÷ é�à�ß�� ñWä��S�ÐÝ�î þ�í ì�ç$é�äe�T ç:à%ãgÝ�á²ä%ì:î á�â"Ý�æ�Ý�á�â"Ý�á ì�ñ�ìgí²Ý�÷cß�à%ácé�Ýpâ"Ý�ãgî�0�Ý�â ë¬ãåä�èVUWT ç��

Page 151: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� � �b>4qË�Ê�� � h d Ç &X �É ÊO4�Ë�Ø�[3� Ç!Ë +U�) *#3�eÉI/°z9�"�tÉ��" *� ÌYØ Ç { Ù %�È Ø Ë�È°4W� Ç %6 �É�É�� Ìñ 8& É��"��4�Ë�Ø�[3� Ç!Ë+U�) $#!�ÚÉS WÊ�H �)� Ç ó /Sz9�"�§É�Ë! ${ Ç &}É��"�L�Z{*�L��Ë�Ê Ç È"{ 7�Ç È��:{$ �È"�[ �Èb+-�" �Øe�ÎÉ��"�§[�� 7 + Ç � Ì � L � È Ì L �Ø Ç ÈqØ){ Ù Ì"� Ê�É�����% Ç Ì"�){M/

V�&�Ë�ÈRX-�T#!��Ë!% b �c�%��� ��� ·"·"· ���CB d �Ê�& ÇiÙ ÈqÌj �È É��"��% Ç Ì��){��:É��"� È��jb �CB � �c�%� ·"·"· ���CBp��� d WÊlÌ" *����Ø�É�{ 7GÇ 4 É�Ë! WÈ�� Ìñ4 7 ËZÉ�Ë�4"{$�_{ Ç Ç [3� Ù .�� Ç É��"� ��+- �Ê��l�jb �CB � �c��� ·"·"· ���CBp��� d �Ê Ç 4 É�Ë! WÈ"��Ì4 7 4 Ç +Þb �c�%� ·"·"· ���CBp��� d$· �jb �CB � � ��� ·"·"· ���CB}��� d +-���)���o��b �CB � � ��� ·"·"· ���CBp��� d WÊ Ø Ç %6. Ù É���Ì����Ø Ù ��Ê� 8�3�){ 7 WÈ#É��"� Ê�Ë!%6��%�Ë�È È"�)� /

5 ³�µV³TÎ > Ò�½<½<¾�ÂYX^Ñ[ZS¹7> \ ]�ç^XUæZÒ_8 > ·-Ã<¹C¸`6bÒræZÒ_8á¹�Ñ"¹FæZÄoÑ�·ºél¶766é:ñÒr¿a;2ç�·_<?> ·,Ã<¹C¸b6bÒræZÒ_8á¹�Ñ"¹FæZÄ

VÃÈ ËÞb(����Ø Ù ��Ê� *�!� d 4�Ë�Ø�[3� Ç!Ë % Ç Ì"� {��jb �CB � �c�%� ·"·"· � �CBp��� d �²É��"�r��� {~Ë�É� *�!��&(��� Ç Ù � ÈqØ 7 @�b �CBÅ� �c� �·"·"· ���CB}��� d WÊ Ë£Ê Ø Ë!{$�`& Ù È Ø�É� Ç È�& Ç �<��Ë�Øe�o+ Ç � Ì �CB #3 8�3� È É����6�� WÊ�É Ç � 7'�c��� ·"·"· ���CB}��� /lV�&É����K�" �Ê�É Ç � 7 �c�%� ·"·"· ���CBp��� WÊ� WÈ É��"�6% Ç Ì"� { b> M/���/5��Ë�Ê�4W� � È Ê��)��È� WÈ É��"�lÉ�� Ë! WÈ� WÈ"#tÌ�Ë�É�Ë d �É����_."� Ç 4qË!4" ${* �É 7 �° WÊ Ç 4 É�Ë� WÈ"��ÌGÌ" $��� Ø�É�{ 7 &(� Ç % É��� WʧÊ�Ø�Ë!{*��& Ù ÈqØ�É� Ç È�@SÊ� WÈ Ø)�_ �ÉL WÊ^Ë�{$��� Ë�Ì 7È Ç ��%�Ë�{$ $H � Ì�/ V�&ÞÉ��"�o�" �Ê�É Ç � 7 �ÊtÈ Ç É� WÈ É�����% Ç Ì��){���É���� È�É��"��{ Ç +U�)� Ç � Ì"� �tÊ Ø�Ë�{$��& Ù ÈqØ}�É� Ç Èc@�b �CBÅ� � ��� ·"·"· ���CBp��� d WÊ Ù Ê�� Ìl WÈ Ê�É�� Ë�Ì��-4 Ù É�É��"�'É Ç É�Ë�{�."� Ç 4�Ë!4" *{$ �É 7 %�Ë�Ê�Ê�4�� Ø Ç %K��Ê4 Ç +Þb � �"� ·"·"· ���CB}��� d �ÈqÊ�É���Ë�Ì Ç & � È Ç +�/¸n Ç É��d@�b �CB � � ��� ·"·"· � �CBp��� d Ë�È Ì�4 Ç +Þb � ��� ·"·"· ���CBp��� dË!���ÞËI��Ë! *{~Ë!4"{*�cÌ Ù �� WÈ�#lÉ��"� É�� Ë! WÈ" �È"#:."� Ç Ø � Ì Ù ���!/

VÃÈ�É��"� Ø Ç ������Ê�. Ç ÈqÌ" �È"##�a~¡% Ç Ì"� {���jb �CB � �c��� ·"·"· ���CB}��� d �fe BÆ � � @ B D ½hg ­�«(ii° ^kjkjkji^ ½hg E½hg ­"«�ii° ^kjkjkji^ ½Wg? b �c��� ·"·"· ���CBp��� d � bå�N/ïf d

É�����È Ù %6�)� Ë�É Ç �6 WÊ^É��"��Ê�Ø�Ë!{*��& Ù ÈqØ�É� Ç È Ë�ÈqÌ�."{~Ë 7 Ê�É��"��Ê� $%6 ${WË!�:� Ç {$�tË�Êl@l �È É��"��4�Ë�Ø�[ Ç�Ë% Ç Ì"� {�/¸n Ù É�É��"� É Ç É�Ë!{Z%�Ë�Ê Ê ? WÊ�È Ç ÉU��|N."{* WØ) �É�{ 7 #3 8�3� È�4 7 É��"�X% Ç Ì"�){�.�Ë!� Ë!%6��É�� � Ê @ /}k Ç +1�� �!�)� �� �È É��"�^É�� Ë! WÈ" �È"#5."� Ç Ø � Ì Ù ���`& Ç � �b~^% Ç Ì"�){�Ê)� ? & Ç � Ë!{${NÊ�� � Èj�� WÊ�É Ç �� *� Ê<��ËI�!�`Ë�{$��� Ë�Ì 74��)� ÈRØ Ç %6. Ù É�� Ì�/�m Ç � É��"�K� È Ç ��% ÇiÙ ÊÞË!% Ç�Ù ÈeÉ Ç & Ù ÈqÊ�� � È��" �Ê�É Ç �� *� Ê)��É����) $� È Ç ��%�Ë�{$ $H Ë�É� Ç È&×Ë�Ø�É Ç ��Ê Ø Ë�È0Ë!{WÊ Ç 4��lØ Ç %6. Ù É�� Ìo WÈqÌ� $����Ø�É�{ 7 Ì Ù �� �È"#£É��"�6{~Ë�Ê�É� �É��)� Ë�É� Ç È Ç &É���Ë� WÈ" �È"#"/:� Ø�É Ù �Ë!{*{ 7 *& �c�%� ·"·"· ���CB}��� �Ê^È Ç ÉlÊ��)� È� WÈGÉ�����É���Ë! �È" WÈ"#'Ì�Ë�É�ËN��É��"��X-�T#!��Ë!% &(��Ë�É Ù ���_& Ù ÈqØ�É� Ç Èô�é�äe�Zîïç�Í�Ý�ãgä ë¬ä�ã�ìåí�Ý�í²î þ�í²Ý ç¶ì¸ä�ã�â"Ý�ãnm:ñ~þ�ã�à%èS�po~ì�èoà�÷Åà%êïçåä�é�ÝUÍ�Ý�ãåä ë¬ä�ãNçåä�èoÝpê äe��Ý�ãjä�ãgâ"Ý�ã�á"ñ~þ�ã�à%è ç�îóëìåí�Ý�÷ à�ãåݸá²ä�ìjàæ�ãåÝrqts ä%ëqê ä�á²þ�Ý�ã$á"ñ~þ�ã�à%è ç��

Page 152: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �efÞ b �c��� ·"·"· ���CBp�������CB d Ø�Ë�È�È"� �!�)�,4W� Ë�Ø�É� 8��Ë�É�� Ì_& Ç ��Ë�È 7t�CB � É��"�)��� & Ç ���

? b �c��� ·"·"· ���CB}��� d � ©½hg #&%

B�Æ � � @ B D ½hg ­�«(ii° ^kjkjkji^ ½hg E½hg ­�«(ii° ^kjkjkji^ ½hg

WÊ� WÈqÌ"� .W��ÈqÌ"��ÈÚÉ Ç & �c� � Ç �� �È Ç É����)��+ Ç � Ì Ê)�� �É� WÊ}Ë,& Ù ÈqØ�É� Ç È Ç &�É��"�9�" �Ê�É Ç � 7 �)Ç Ù 8��Ë�{$� È Ø)�oØ {~Ë�Ê�Ê� ��� ·"·"· ���CBp��� �C �/��!� ? � ? b � �"� ·"·"· ���CB}��� d /`m Ù ��É��"�)��% Ç ���!� ? b � � � ·"·"· ���CBp��� d �Ê ËI��Ë� ${~Ë�4"{$�Ì Ù �� WÈ"#ÞÉ��"�<�" *�)� Ë!� Øe�" �Ø�Ë!{ É�� Ë! WÈ� WÈ"#[ *& � ��� ·"·"· ���CBp��� �Êo˧Ê�� � È;�" �Ê�É Ç � 7 Ø){~Ë�Ê Ê)� Ç É����)��+- �Ê�� ? �ÊÇ 4 É�Ë! WÈ�� Ì_&(� Ç %¥{ Ç +U�)� Ç � Ì��)�-�" WÊ�É Ç � 7 Ø {~Ë�Ê�Ê�� Ê ? b � ó � ·"·"· ���CB}��� d ��É Ø!/] �<+ Ë�ÈeÉ É Ç +-�� �É��ÅÉ��"�Þ�b~ X9�T#3� Ë!%'% Ç Ì"�){R WÈ£É��"�<& Ç ��% Ç &jÉ��"��4�Ë�Ø�[�� Ç!Ë % Ç Ì��){��ÐÓ�u×ÒPuRv

�9wYx}b �CB � �c�%� ·"·"· ���CBp��� d �l4 Ç +ywYx�b �c��� ·"·"· ���CB}��� d¸· @^wYxpb �c��� ·"·"· ���CB}�������CB d O bå�N/�c dË�ÈqÌ�Ì"� �� *�!� M Ù²� wYx0Ë�ÈqÌz@^wYx�&(� Ç % @,+ Ê)/] �<& Ç Ø Ù Ê Ç ÈtÉ���� É��� *#3��Ë!%'% Ç Ì"� {

�jb �`� {��}| d � @ BD ½ E½ · @ B D(~ ^ ½ E~ ^ ½ · @ B D(� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½? b {��}| d

+-�"� ��� {j��| Ë!��� ÉT+ Ç ."����Ø)��Ì" WÈ"#O+ Ç � ÌqÊ-& Ç � � & Ç �9 *{${ Ù Ê�É���Ë�É� Ç È�/ \ ��É É� �È"#� � ©

½ @ BD ½ E½ � bå�N/ó� d

� b | d � ©½ @CB

D ½ E½ · @CB D(~ ^ ½ E~ ^ ½ � bå�N/�P d� b {��}| d � ©

½ @CBD ½ E½ · @CB D(~ ^ ½ E~ ^ ½ · @CB D�� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½ � bå�N/�= d

@�wYx�b �`� {��}| d � @ BD ½ E½ · @ B D�~ ^ ½ E~ ^ ½ · @ B D�� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½� b {��}| d �

M ٲ� wYx�b {��}| d � � b | d� b {��}| d �@�wYx�b ��� | d � @ B

D ½ E½ · @ B D�~ ^ ½ E~ ^ ½� b | d �

M ٲ� wYx�b | d � �� b | d �@^wYxpb � d � @ B

D ½ E½ � �

Page 153: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �3c+U�[#3��É

�jb ��� {��}| d � @ BD ½ E½ · @ B D�~ ^ ½ E~ ^ ½ · @ B D(� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½? b {��}| d � M Ù�� wYx�b {j��| dj· @^wYxpb �`� {��}| d O

�-�)."{WË�Ø) �È"#V@UË�ÈqÌ�4 Ç +£ �È(É��"�o�S�,�W� 4�Ë�Ø�[3� Ç!Ë % Ç Ì��){�b> �È�zNË!4"{*� �Q/ �²d 4 7 @^wYx + Ê'Ë�ÈqÌ4 Ç +ywYx + Ê)�"+U� Ç 4 É�Ë� WÈtË�È'�b~ É��� $#!��Ë!%'% Ç Ì"� {R+- �É������X����4�Ë�Ø�[3� Ç!Ë & Ç ��%`Ë�ÉI/

m Ç ��Ë�È 7 �b~0X9�T#3� Ë!%º% Ç Ì"�){Ðbg�Q/ïf d �!+U�oØ�Ë�ÈO."������È Ç ��%`Ë!{* $H)�� �É© WÈÞÉ��"�oÊ Ë!%6�2+oË 7 / \ ��É�É� WÈ�#� � ©

½ @ BD ½hg E½ �

� b �c��� ·"·"· � � ª d � ©½��

ª���� � @ B D ½ ° ^kjkjkji^ ½ � E½ ° ^kjkjkji^ ½ � & Ç � � � � � f �PO&O&O$��S�� � �@�b � ª � �c�%� ·"·"· � � ª ��� d � e ª ��� � @ B D ½ ° ^kjkjkji^ ½ � E½ ° ^kjkjkji^ ½ �� b �c�%� ·"·"· ��� ª d & Ç � � � � � f �&O&O&OÐ��S�� � �M Ù²� b � ª � ·"·"· � �CB d � � b � ª�� ��� ·"·"· ���CB d� b � ª � ·"·"· ���CB d & Ç � � � � �&O&OPO$��S�� � �

+U�[��� +-�� �É���bå�N/ïf d Ë�ÊÞbg�N/�c d �N+-�" WØe����Ë�Ê É�����4qË�Ø�[3� Ç!Ë & Ç ��%a/

5 ³�µV³�ã ÏX½L¹F¹FÃXç!å<½] � Ø Ç %K.�Ë����oÉ�����É� $%6� Ç &W��� Ê�Ø Ç �� WÈ"# � hihâ�T4�� Ê�ÉV� 7 . Ç É��"��Ê�� Ê Ç &�É��"��É���Ê�É�Ì�Ë�É�Ë�& Ç � \ +- �É�Øe�Q�

4 Ç Ë!� ÌtË�ÈqÌtn2� Ç Ë�ÌqØ�Ë�Ê�É XX��+�Ê)� Ù Ê� WÈ"#§É��"� Ç �� $#3 �È�Ë!{�%�Ëâ|� *% Ù %±��ÈÚÉ�� Ç . 7 % Ç Ì"�){ÐË�ÈqÌ#É����<."���}�È Ç ��%�Ë�{$ $H � Ì Ç È"�Åb>zNË!4"{*� �Q/ïf d / ] � Ù Ê��É��"� �a~ZÉ��� *#3��Ë!%^% Ç Ì"�){eÌ�� Ê Ø �� *4W��Ì: WÈ \ � Ø�É� Ç È��"/�c-& Ç �\ +- �É�Øe��4 Ç Ë!� Ì_�}|�.��)�� $%6� ÈeÉ�Ê9���)��� Ë�ÈqÌ#É��"��% Ç Ì"�){W WÈ \ � Ø�É� Ç È£��/�P�& Ç � n2� Ç Ë�ÌqØ�Ë�Ê�É�X,� +�Ê)/ ] �Ì Ç È Ç ÉÅØ ÇiÙ ÈeÉcÉ��"� Ç �3� ���T����Ë�ÌÎÉ� $%6� Ç &�{ Ç Ë�Ì� WÈ"#lÉ��"�[% Ç Ì"� {WÊ, WÈ Ç�Ù ���}|�.��)�� $%6� ÈeÉ�Ê /<J Ç { Ù %�È� WÈÎÉ��"��É�Ë!4"{$�L WÈqÌ" �Ø�Ë�É�� ÊcÉ��"��É�� Ê�É Ê���É Ê�+- �É��ÎÉ��"�) *�cÊ� *H)��b( WÈÎÈ Ù %:4��)� Ç & Ù É É�� ��Ë�È Ø)� Ê d /[z9�"�È Ù %:4��)��Ê� WÈtÉ����ÞÊ�� Ø Ç ÈqÌZË�ÈqÌ�É��"� É��� $� Ì�Ø Ç { Ù %�ÈqÊ-���).���� Ê�� ÈeÉ�J1��ò-��%K �ÈqÊ Ù Ê���Ì] WÈ�����Ê Ø Ç �� �È"#É���� � h�h��T4�� Ê�É[� 7 . Ç É��"��Ê���Ê:4 7 Ù Ê� �È"#�É��"� Ç �� *#3 WÈ�Ë�{�% Ç Ì"� {pË�ÈqÌ É��"�6."�����ÃÈ Ç ��%`Ë!{$ *H)��Ìo% Ç Ì"�){����Ê�.�� Ø�É� *�!�){ 7 /�z9�"�^Ê�.��)��ÌN� Ù . Ç &}É��"�`."������È Ç ��%`Ë!{* $H)��Ìa% Ç Ì"�){M��É����:��Ë�É� Ç`Ç &2J Ç { Ù %�ÈZf#Ë�ÈqÌJ Ç { Ù %`Èac��� WÊ Ê�� Ç +�È� �È�J Ç { Ù %`È��"/ �ÅÈ"��Ø Ë�È'Ê��)��É���Ë�É É��"�[."���}�ÃÈ Ç ��%`Ë!{$ *H�Ë�É� Ç È£Ì"��Ø)����Ë�Ê�� ÊÉ����`Ø Ç %K. Ù É�Ë�É� Ç ÈÎÉ� $%6�§É����)%6� ÈqÌ Ç�Ù Ê�{ 7 båË!4 ÇiÙ É �e��h_& Ç {WÌ�& Ç � \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!� ÌRË�ÈqÌ � hihih5& Ç {�Ì& Ç ��n2� Ç Ë�ÌqØ Ë�Ê�É X,� +�Ê d 4�� Ø�Ë Ù Ê�� É��"� Ø Ë!{WØ Ù {~Ë�É� Ç È Ç & ? WÊ Ç %K �É É���Ì�/

Page 154: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� ���zNË�Ê [�b º Ç &©ò�É É�Ê / d �S�� *#3 WÈqË!{ �r������È Ç ��%�Ë!{* $H � Ì \ .W� � ÌN� Ù .\ +-4�ÌGbåf��ehih�� � hih d �3=ih f � O � ·�� h �noX b � cihih�� � hih d f�he��� f � O h ·�� h ó

z¸Ë!4�{$� �N/ f ¨ \ .��)� ÌQ� Ù . Ç &jÉ��"���r���}�ÃÈ Ç %6 WÈqË!{$ *H)� Ì£� Ç Ì��){5 ³�µV³>´ �^Ä�¾�ÂYX Ñ�ZS¹ > \ ¼6æ�¾rXVæZÒ_8 > ·-Ã<¹C¸±¾� Ñ�ZS¹ ä;¾æZÄQÑ 6bÒrÄNÄ ·U»

ÏX½L¹F¹F¿�Zp¶�¹C¿A·=XUÂ<¾TÑ"¾�·UÂ] ���qË�Ê�É�� Ë�ÈqÊ�& Ç ��%6� Ì É��"� �b~ É��� *#3��Ë�% % Ç Ì"�){-&(� Ç % É�������|N. Ç È"� ÈeÉ� WË!{X& Ç ��% É Ç É����

�S�,�W�¥& Ç ��%`Ë�É: �ÈRÉ����_."�����N Çi٠ʧÊ�� Ø�É� Ç È�/RX Ç +'+U�tØ)����Ë�É��£m \ ��Ê Ù Ê� WÈ�#�4 Ç É�� É��"��4�Ë�Ø�[3�Ç!Ë % Ç Ì"�){Ë�ÈqÌGÉ��"�t�b~º% Ç Ì"�){U����Ê�.�� Ø�É� *�!�){ 7 /Rm� WÈ�Ë!{*{ 7 +U� Ù Ê��_�rz�_<z@m \ � Ì"��Ø Ç Ì"�)�§É Ç����Ø Ç #�È" $H �cÉ��"� É�� Ê�É Ê�.��)��Øe��ÌqË�É�Ë Ç & \ +- �É Øe�Q4 Ç Ë!��ÌN�ÃV�� Ë�ÈqÌ \ +- �É Øe��4 Ç Ë�� ÌN��V V��1+- �É���É���� Ë!4 Ç �!�ÉT+ Ç {WË�È"# Ù Ë�#3�<% Ç Ì"� {WÊ Ë�È Ì�É��"� Ê�Ë!%6� Ë�Ø Ç�Ù Ê�É� WØ�% Ç Ì"� {�/

z9�"�^Ë�Ø ÇiÙ Ê�É� WØ�% Ç Ì"� {F WÈZf�hih � J10 \ ������Ë�{ Ù Ë�É� Ç È�Ê 7 Ê�É��)% bån 7 ��È"�!�$f�hih �²d �Ê Ù Ê�� Ì��"� ����/z9�"�lË�Ø ÇiÙ Ê�É� WØÞÉ���Ë� WÈ" �È"#�Ê���É Ù Ê�� Ì Ø Ç ÈeÉ�Ë! WÈqÊ � P�h5� ÇiÙ � Ê Ç & \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!� Ì V Ë�ÈqÌ � P�� ÇiÙ ��Ê Ç &JoË!{*{~k Ç %K�cÉ���Ë�È Ê Ø)�� $4�� Ì�Ë�Ø Ç�Ù Ê�É� WØ Ì�Ë�É�Ë�/�z9�"�ÞË�Ø ÇiÙ Ê�É� �Ø<&(��Ë�É Ù ����Ê Ë���� � f§Ì" $%6� È Ê� Ç È�Ë!{A��0F���J2�). Ê�É�� Ë!{�Ø Ç �!�`Ø $��ÈÚÉ Ê�+- �É�� Ë�È]��È"�)��# 7 É��)��%��$Ë�ÈqÌ'É����) $�,�Z� Ê�É Ë�ÈqÌZÊ�� Ø Ç ÈqÌ Ì"�)�� *��Ë�É� *�3��ÊlbMc!�Ø Ç ����Ø $� ÈeÉ ÊS.W� �X&(� Ë!%K� d /XJ2�). Ê�É�� Ë!{�%6��Ë�È'È Ç ��%�Ë�{$ $H Ë�É� Ç È���� Ç Ø Ë!{�É���Ë�Ø�ÉÅÈ Ç ��%`Ë!{$ *H�Ë�É� Ç ÈtË�ÈqÌ��Ë!�� WË�ÈqØ �cÈ Ç ��%�Ë�{$ $H Ë�É� Ç È�Ë!���X.W� ��& Ç ��%K��Ì�& Ç �U��Ë�Øe�£Ø Ç È��3�)��Ê�Ë�É� Ç È£Ê� WÌ"� Ç È54 Ç É���É��"�cÉ���Ë! �È" WÈ"#Ë�ÈqÌ�É��"� É�� Ê�ÉÌ�Ë�É�Ë�/©z9�"�,% Ç Ì"� {WÊ�Ë!��� Ø Ç ÈeÉ� �È Ù ÇiÙ ÊV%K G| É Ù ����Ì"��ÈqÊ� �É 7 �ÚÉ� *� Ì�Ê�É�Ë�É��!��Ø)� Ç Ê Ê��+ Ç � ÌR�Ø Ç ÈÚÉ���|�É���Ì"�).�� È Ì"� ÈeÉ�+ Ç ��ÌN�T4 ÇiÙ ÈqÌqË!� 7 É��� *."� Ç È"��Ê-4�Ë�Ê���Ì Ç È£É��"� kXz�aUÉ Ç Ç {�[� �ÉI/z¸Ë�4"{$� �N/�cÅÊ�� Ç +�Ê}É��"�9.W� ��."{*��|N �É 7 Ë�ÈqÌ`+ Ç � ÌO�)��� Ç ����Ë�É�� Ê Ç È§É���� Ê�� ÉT+ ÇÞ\ +- �É Øe�Q4 Ç Ë!��Ì^É�� Ê�É

Ê���É�Ê Ù Ê� �È"#tÉ��"�64�Ë�Ø�[ Ç!Ë % Ç Ì"�){�Ë�ÈqÌ É��"���b~®% Ç Ì"� {�/��'Ëâ|� *% Ù %¨��ÈeÉ�� Ç . 7 % Ç Ì"�){pË�Øe�� $� �!�Ê�{* $#3�eÉ�{ 7 4���É�É��)�K.W� ��& Ç ��%�Ë�ÈqØ)�tÉ���Ë�ÈSÉ��"��Ø Ç ������Ê�. Ç ÈqÌ" �È"#j4�Ë�Ø�[ Ç!Ë % Ç Ì"�){�Ê)/ k Ç +U� �!�)� � É����%`Ë! WÈRË!��# Ù %K��ÈÚÉ[& Ç �ÞÉ��"� Ê��_��|N.��)�� *%K��ÈeÉ�Ê:���)%`Ë! WÈqÊ É Ç Ê�� Ç +@É��"�5. Ç Ê Ê� $4" *{$ �É 7 Ç & Ù Ê� �È"# �b~% Ç Ì"� {WÊ1 �È£É��"�<�Z��Ê�É,.�Ë�Ê�Ê Ê�.W� � Øe�b��� Ø Ç #iÈ" �É� Ç È�/� �$í²ÝVI�:îóìgß�í�é�ä�à%ã�âcßÿä�ãgæ²ò�ç$à�ç���Ý�ò�çåÝ�âcî á ìgí²Ý}Ý's"æ�Ý�ãgîóèoÝ�á�ì�ç$îóácìgí²Ý}æ²ãgÝ�ßÿÝ â"î á²þ ß�í�à%æ"ìgÝ�ã�ç�����æ�Ý�Ý�ß�í â²à%ìgàoßÿä�êóê Ý�ßÿìåÝ â î á ìåí²Ýpçgà%èoÝ©�Ðà�÷ à�çFI�:îóìgß�í�é�ä�à%ã�â�ñ�o é²ò"ì�î áÅæ�ä�ä�ãJ��ò�à%ê î ì(÷�î á à�ß�ä�ò�ç×ìåîïß�ç��

Page 155: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� ��P\�] n1 X� � b×hih���É�� Ê�É d \Ú] n1 X��f£b>�i����É�� Ê�É d�V��0 ] ~�� ����0 ] ~��

n � � f3P cefQ/���� � ��P �Ú�N/ �3��b~ � f!c cefQ/ï�3� � �Ú� �Ú�N/ ���zNË!4"{$�^�N/�c ¨��C�)��.�{$��|N �É 7 Ë�È Ì ] ~�� Ç &Vò Ê� WÈ"##É��"�^n � Ë�ÈqÌ �b~M� Ç Ì"�){�ÊS WÈ'É��"�lm� *� Ê�ÉS�¸Ë�Ê�Ê�-� Ø Ç #iÈ" �É� Ç È1 s%¡ « m�mZw}x�k�| ¤ ¦d�}| v�3 4 xty]h ¥)qêw6|��rx � x6mZ|�{ ¢;hŦA�}zZwrh<qz9�"��%`Ë à�Ç �<. Ù ��. Ç Ê�� Ç & Ù Ê� �È"#a%`Ë�|N $% Ù %Õ��ÈÚÉ�� Ç . 7 %6��É�� Ç ÌqÊ� �Ê È Ç É É Ç 4 Ù ${�ÌRX9�T#3� Ë!%

% Ç Ì"� {WÊ �©4 Ù É§É Ç 4 Ù *{WÌj% Ç Ì"�){�Ê[+- �É��GÊ Ç %6�#È Ç ÈN�ÃÈ"��Ê�É�� Ì�&(��Ë�É Ù ����Ê)�ÅÒPu¯Ö�uRvÉ��"��É Ç ." �Ø�% Ç Ì"� {�/z9�"� ���ÎË�����È Ç Ø Ç ����� Ê�. Ç È Ì" WÈ"#�4�Ë�Ø�[3� Ç�Ë % Ç Ì"�){�Ê§É Ç +-�� WØe� É Ç ." �Ø��ÃÌ��).�� ÈqÌ"��ÈeÉ�% Ç Ì��){WÊlØ Ë�È4��L%`Ë!.".�� Ì�/Xz9�"�)��� & Ç ����É��"�ÞÉ Ç ." �Ø���Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈeÉ<% Ç Ì"� {�Ø�Ë�ÈqÈ Ç É<4��L."�����ÃÈ Ç ��%`Ë!{$ *H)��Ì'Ë�È Ì] �É ÊÈ Ç ��%�Ë�{$ $H Ë�É� Ç È�&×Ë�Ø�É Ç � Ê`% Ù Ê�ÉO4��£Ø Ç %6. Ù É�� Ìñ+-�"� È Ù Ê� �È"#ÎÉ�����% Ç Ì"�){M/Rk Ç +U� �!�)� �2+2�tØ Ë�ÈË!.".�� Ç |N $%`Ë�É�� É��"��È Ç ��%`Ë!{* $H�Ë�É� Ç È5&×Ë�Ø�É Ç � ? Ç &}É��"� É Ç ." �Ø���Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈeÉ<% Ç Ì"� {NÊ Ç É��qË�ÉS �ÉcØ Ë�È4��9��Ë�Ê� ${ 7 � Ê�É� *%�Ë�É�� Ì�/�z9�"�-4�Ë�Ê� WØ9 WÌ���Ë< WÊ¸É Ç Ë!."."{ 7 É��"��Ø Ç %6. Ù É�Ë�É� Ç È�Ë!{ÚÉ��� WØ�[ÚÊ� WÈeÉ�� Ç Ì Ù Ø)� ÌO �ÈJ2��Ë!. É��)�-c�É Ç ��� +-�� �É�� ? É Ç Ë:�" �Ê�É Ç � 7 �ÈqÌ"� .W��ÈqÌ"� ÈeÉ�Ø Ç ÈqÊ�É�Ë�ÈeÉ,."{ Ù Ê Ê Ç %6�cÉ�� ��%�Ê1+-�" WØe�tØ Ë�È4��_."���}�ÃØ Ç %K. Ù É�� ÌR/ ] �£Ê�� Ç +-É��" WʧË!."."� Ç |N *%�Ë�É� Ç Èj%K��É�� Ç Ì Ù Ê� �È"#ÎÉ����#É Ç ." �Ø���Ì"�).�� ÈqÌ�� ÈeÉ% Ç Ì"� {

��b �`� {��}| � � d � @ BD ½ E½ · @ B D�~ ^ ½ E~ ^ ½ · @ B D�� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½ · @ B D

e ^ ½ Ee ^ ½? b {��}| � � d �? b {��}| � � d � ©

½ #�% @CBD ½ E½ @CB

D(~ ^ ½ E~ ^ ½ @FBD(� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½ @ B

D e ^ ½ Ee ^ ½+-�"� ��� � WÊoÉ��"� É Ç .� WØ Ç &NÉ��"� Ø Ù ������ÈeÉ Ù É�É�� ��Ë�ÈqØ �!� {��}| Ë!��� É���� ÉT+ Ç *%K%6� Ì� ~Ë�É��){ 7 ."��� Ø � Ì" �È"#+ Ç � ÌqÊ Ç & � / ] � Ë!."."{ 7 É���� Ø Ç %6. Ù É�Ë�É� Ç È�Ë!{�É��� �Ø�[� WÈaJ2��Ë�. É�� ��clË�ÈqÌ�����+-�� �É�� ? b {j��|�� � d Ë�Ê

? b {��}| � � d � � ©½ #&% @ B

D ½ E½ � ©½ #�%�� @ B

D ½ E½ · @ B D(~ ^ ½ E~ ^ ½ · @ B D(� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½ � ©½ #�%�� @ B

D ½ E½ @ BD e ^ ½ Ee ^ ½

� ©½ #&% ��� % � @CB

D ½ E½ » @CB D(~ ^ ½ E~ ^ ½ @FBD�� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½ � � ¼ · » @ B D e ^ ½ Ee ^ ½ � � ¼å�

+-�"� ���A� ½ �ÊÉ����ÅÊ���É Ç &A+ Ç � ÌqÊ1+- �É��54" *#3��Ë�%@Ë�ÈqÌ�� Ç ��É��� $#3� Ë!%±&(��Ë�É Ù ����Ê Ë�Ø�É� *��Ë�É�� Ì£Ë�È Ì��HeF �ÊÉ���� Ê���É Ç &C+ Ç � ÌqÊ-+- �É��tÉ��"� É Ç .� WØS&(��Ë�É Ù ���ÞË�Ø�É� 8��Ë�É���Ì�/

Page 156: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �3=��.".�{ 7 WÈ"# � Ë�ÈqÌ � b {��}| d Ì"����È"� Ìa WÈ0bg�Q/ó� d Ë�ÈqÌ0bg�N/�= d Ë�ÈqÌ�Ê���É É� WÈ"#

� b � d � ©½ #&% @ B

D e ^ ½ Ee ^ ½ @FBD ½ E½ �

� b {��}| � � d � ©½ #P�$� � �$�

b @ B¡  ~ ^ ½ E~ ^ ½ · @CB D(~ ^ � ^ ½ E� ^ ~ ^ ½ � �²d b @ B D e ^ ½ Ee ^ ½ � �²d @FB �½ �+U�ÞØ Ë�È;��� +-�� �É�� ? b {��}| � � d 4 7

? b {j��|�� � d � � � � � b {��}| d � � b � d � � b {��}| � � d OV�&¸É��"���" WÊ�É Ç � 7¢{��}| WÊ Ù ÈqÊ��)��Èb WÈ£É��"� É���Ë� WÈ" �È"#§Ì�Ë�É�Ë�� � b | d �Ê Ù Ê���Ìa �ÈqÊ�É���Ë�Ì Ç & � b {��}| d /

X Ç +'+2�tË�ÈqË!{ 7 H)�#É��"�#Ø Ç %K.�{$��|N �É 7RÇ &�É��" WÊ[ $%6."{$� %K��ÈÚÉ�Ë�É� Ç ÈSbg�N/ � d /�z9�"�5�"� Ê�É^É��)��% � WÊcË��" �Ê�É Ç � 7 WÈqÌ��).�� ÈqÌ"��ÈeÉ Ø Ç È Ê�É�Ë�ÈÚÉ)/Sz9�"�§Ê�� Ø Ç ÈqÌ Ç È"� � b {��}| d Ì��).�� ÈqÌqÊ Ç È"{ 7�Ç È {��}| Ë�ÈqÌÉ���� É��" $��Ì Ç È"� � b � d Ì"�).�� È ÌqÊ Ç È�{ 7#Ç È � /V��{*{ÐÉ��"��Ê�� É��"���)� É�� ��%�Ê Ø Ë�È�4W��."�����ÃØ Ç %6. Ù É���Ì�& Ç �Ë!{*{A�" WÊ�É Ç �� $� Ê- �È�É��"�L{WË�Ê�É, �É��)� Ë�É� Ç È Ç &�É�� Ë! WÈ� WÈ"#"/k Ç +U� �!�)�)��É��"�[{~Ë�Ê�É É��)��%\��Ë�ÊY£�b � ¹¤ � · � D � d. Ç Ê Ê� $4"{*� Ø Ç %:4� WÈ�Ë�É� Ç È Ê Ç &�b {��}| � � d /}V�É + Ê, $%6. Ç Ê Ê� *4"{$� É Ç ."���}�ÃØ Ç %K. Ù É�� Ë�ÈqÌ�Ê�É Ç ��� É��" WÊoÉ��)��%& Ç � Ë�{${C�" WÊ�É Ç �� $� Ê / ] ��Ê�É Ù Ì 7 É����§Ê Ø Ë!{$� Ç &�É��" WÊ���� Ê� WÌ"��ÈeÉÅÉ�� ��% � b {j��|�� � d ���){~Ë�É� *�!�ÞÉ Ç ? Ë�ÈqÌ��ÈqÌ#É���Ë�É2 �É1 �Ê Ø Ç %K.qË!��Ë�É� *�!�){ 7 �!�)� 7 Ê�%`Ë!{*{�b K c�� Ç È£ËI�3� ��Ë!#!� d /�m� *# Ù ��� Ê �Q/ � Ë�ÈqÌ��N/ fÞÊ�� Ç +É����L����Ê� �Ì"� ÈeÉ<� Ë�É� Ç`Ç & � b {j��|�� � d Ë�ÈqÌ ? & Ç �X�" WÊ�É Ç �� $��ÊX �È�É����ÞÉ���Ê�É Ê���É Ê Ç & \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!� ÌZË�ÈqÌn2� Ç Ë�ÌqØ Ë�Ê�É XX��+�ÊX��� Ê�.W��Ø�É� 8�3� { 7 /

m� $# Ù ����Ê��N/�c§Ë�ÈqÌ��N/ �^Ê�� Ç +(É���� Ë�Ø Ø Ù % Ù {WË�É���Ì5.��)� Ø � ÈeÉ�Ë�#3� Ç &C�" WÊ�É Ç �� $��ÊU��Ê)/}É����S����Ê� WÌ�� ÈeÉ��Ë�É� Ç£Ç &¦¥ D�� ^ ~ ^ e8E§ & Ç � \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!� Ì Ë�È ÌRn2� Ç Ë�ÌqØ Ë�Ê�ÉÞX,� +�Ê���� Ê�.W��Ø�É� *�3� { 7 /#�ÅÈ"�lØ�Ë�È Ê��)�K��P3��" �Ê�É Ç �� $��ÊS��Ë�Ê Ë5�!�)� 7 Ê�%`Ë!{${���� Ê� WÌ"��ÈeÉ���Ë�É� Ç b K c�� d / z9�"�)��� & Ç ���`+2�lØ�Ë�È Ç %K �ÉcÉ��� WÊcÉ��)��%Ë�ÈqÌ�� Ê�É� *%�Ë�É�� �jb �`� {��}| � � d 4 7 É��"� Ë!.".�� Ç |N $%`Ë�É���Ì�% Ç Ì"�){

��b �`� {��}| � � dn¨ @ BD ½ E½ · @ B D(~ ^ ½ E~ ^ ½ · @ B D�� ^ ~ ^ ½ E� ^ ~ ^ ½ · @ B D

e ^ ½ Ee ^ ½� � � b {j��| d � � b � d O bå�N/ï� dz9�"�}É Ç ." WØ}�ÃÌ"� .W��ÈqÌ"� ÈeÉF."� Ç 4�Ë!4� ${$ �É 7 Ø�Ë�È�4��r� Ê�É� $%`Ë�É���Ì Ë�Ê�&×Ë�Ê�ÉjË�Ê�Ë�È X-��#3��Ë�%^."� Ç 4�Ë!4" *{$ �É 7 /���&Ø Ç�Ù � Ê��!� É��" �Ê Ë�."."� Ç |N $%`Ë�É� Ç È_%`Ë 7 ����Ê Ù {�É� �È�Ê Ç %6�[ *%K."��� Ø WÊ� Ç È�/rz9�"�[Ç Ù � Ê�É� Ç Èb WÊ9+-�"��É��"� �É������ ��� Ç �9 WÊ-4���Ë!� Ë!4"{$��/

5 ³TÎ1³�µ \�©�½L¹Fæ�¾r8'¹CÂ2Ñ"Ò�¸K¶�¹CÄ�å<¸TÑ�Ä] � Ë!.�."� Ç |N $%`Ë�É��oÉ Ç ." �Ø9% Ç Ì"�){�Ê�Ì"��Ê Ø)�� $4�� Ì6 WÈ \ ��Ø�É� Ç ÈqÊp�"/�c Ë�ÈqÌ��"/�PQ/�z9�"�,.W� ��."{*��|N �É 7�Ç &

É����§Ë!.".�� Ç |N $%`Ë�É���Ìa% Ç Ì��){bg�N/ � d WÊ È Ç ÉcËI��Ë� ${~Ë�4"{$� Ê� WÈqØ � É��"�L�� $#3�eÉX��Ë�ÈqÌ�Ê� WÌ��L WÊ È Ç ÉcËK����Ë!{

Page 157: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �e�

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 500 1000 1500 2000 2500

zeta

(u,v

,t)/zª

history

scale of the omitted term in the normalization factors

m� *# Ù ��� �Q/ � ¨�� Ë�É� Ç^Ç & � b {��}| � � d Ë�ÈqÌ ? WÈ \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!� ÌR/."� Ç 4�Ë!4" *{$ �Ê�É� �Ø2%6��Ë�Ê Ù ��� %K��ÈeÉI/pn Ù É�+U� Ø Ë�È6��� Ê�Ø Ç ��� É��"� � hih<4W��Ê�É��T{$ �Ê�É Êr4 7 É��" WÊ�Ë!.�."� Ç |N $%`Ë�É��% Ç Ì"� {¸Ë�ÈqÌ Ø Ç %6.�Ë!���ÞÉ���� ] ~V��+- �É��ÎÉ���Ë�É Ç &pÉ��"�:�}| Ë�Ø�É�% Ç Ì��){�/<z9���`��� Ê Ù {�É Ê Ë!���^Ê�� Ç +�È WÈ;zNË!4"{*� �N/ó��/

z¸Ë�Ê�[ �S�� *#3 WÈ�Ë�{ ] ~�� ��."."� Ç | ] ~V� \ .��)��ÌN� Ù .\�] n1  ce�N/ó�6� ci�N/��6� = O � ·�� h �noX c��"/óh6� c��"/ h6� � O � ·�� h ó

zNË!4"{*���Q/ó�q¨}VÃÈNY Ù � È Ø)� Ç &��X."."� Ç |N *%�Ë�É� Ç È Ç È�z Ç ." �ØÞ� Ç Ì��){WÊ

z9�"� Ç �� $#! WÈ�Ë!{ ] ~V��ÊU& Ç � \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!��Ì£Ë�ÈqÌ�n2� Ç Ë�ÌqØ�Ë�Ê�ÉoX,� +�Ê Ë!��� Ì Ù ."{* WØ Ë�É���ÌK&(� Ç %tz¸Ëâ�4"{*� Ê��"/�= Ë�ÈqÌ^��/ � cS��� Ê�.W��Ø�É� 8�3� { 7 /�z9�"� ] ~�� Ê Ç &�Ë!.�."� Ç |N $%`Ë�É���Ì:% Ç Ì"� {WÊC& Ç {${ Ç +ñ �È�É����oÉ�Ë!4"{*�!/z9�"��Ê�.��)��Ì Ù .L �Ê�Ì"� ��È�� Ì^Ë�Ê�É����U� Ë�É� Ç Ç & É����U��� Ê Ø Ç �� �È"#�É� $%6�©& Ç � � hihâ�T4�� Ê�ÉC� 7 . Ç É��"��Ê�� Ê Ù Ê� �È"#É���� Ç �� *#3 WÈ�Ë�{�% Ç Ì��){}Ë�È Ì É���Ë�É Ç & Ù Ê� WÈ"#£É��"�lË!."."� Ç |� *%�Ë�É�� Ì�% Ç Ì"�){M/�VÃÈ \ +- �É Øe��4 Ç Ë�� Ì��:É����

Page 158: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �i�

0 500 1000 1500 2000 25000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

history

scale of the omitted term in the normalization factors

ζ(u,

v,t)

/Z

m� $# Ù ��� �N/ f ¨V� Ë�É� Ç§Ç & � b {j��|�� � d Ë�ÈqÌ ? WÈ�n2� Ç Ë�ÌqØ�Ë�Ê�É XX��+�Ê)/] ~�� Ç È"{ 7 Ì"� #3��Ë�Ì"� ÊX4 7 h�/ � �¥&(� Ç %AÉ���Ë�É Ç &�É��"�L�}|qË�Ø�ÉS% Ç Ì"�){F *& Ù Ê� �È"#`É��"�§Ë!.�."� Ç |N $%`Ë�É��% Ç Ì"� {�/#VÃÈRn2� Ç Ë�ÌqØ�Ë�Ê�É^X,� +�Ê �¸É��"� ] ~�� Ç & Ù Ê� �È"#tÉ��"��Ë!."."� Ç |N *%�Ë�É��O% Ç Ì"�){� �Ê É��"�`Ê Ë!%6�Ë�Ê É��qË�É Ç &É��"� Ç �� *#3 WÈ�Ë�{�% Ç Ì"� {�/`z9�"� ����& Ç ���lÉ��"��Ë!.�."� Ç |N $%`Ë�É� Ç È� WÊS+ Ç ��É��$¨� �É Ë�Ø�Ø)� {$�)� Ë�É���ÊÉ���� Ì"� Ø Ç Ì" �È"#^Ê�.��)��Ìa �È Ç ��Ì"�)��Ê Ç &�%`Ë!#iÈ� �É Ù Ì"�X+- �É��tË!{*% Ç Ê�ÉoÈ Ç Ì��)#3� Ë�Ì�Ë�É� Ç È5 �È#É��"� Ê�.W� � Øe�����Ø Ç #�È" �É� Ç ÈtË�Ø�Ø Ù � Ë�Ø 7 /

1 sed 2 ¦§{UxZ|�v�3 nph {-h v¢��« |Iq��¸x`wp|)hSq�r������È Ç ��%�Ë!{* $H WÈ"#�Ë�ÈqÌÎË!."."� Ç |N *%�Ë�É� WÈ"#6�" �Ê�É Ç �� $��ÊcË����L.���Ë�Ø�É� WØ Ë!{F& Ç �cÊ Ç %K� Ê�.�� Ø ~Ë!{�% Ç ÌN�

�){�Ê��) �É��"�)�<+- �É�� ÇiÙ É È Ç ÈN��È"� Ê�É�� Ìo&(��Ë�É Ù ����Ê Ç � Ç È"{ 7'Ç È"��[Q �ÈqÌ Ç & È Ç ÈN�ÃÈ�� Ê�É�� Ìo&(��Ë�É Ù ����Ê)/#m Ç �

Page 159: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� �3�

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

cove

rage¬

zeta(u,v,t)/z

zeta(u,v,t)/z vs. history percentage

m� *# Ù ��� �N/�c ¨���� � Ø)��ÈeÉ�Ë!#3� Ç &¸kX WÊ�É Ç �� $��Ê1� Ê / b ? � � d�­ ? b \�] n2  d /�b~t% Ç Ì��){WÊ`+- �É��°%�Ë�È 7 [� �ÈqÌqÊ Ç &ÅÈ Ç ÈN�ÃÈ"��Ê�É�� Ì¡&(� Ë�É Ù ��� Ê �oÊ Ù Øe� Ë�Ê�É��"��Ê 7 ÈeÉ�Ë�Ø�É� WØ�% Ç Ì"� {��."�����ÃÈ Ç ��%`Ë!{$ *H�Ë�É� Ç È� �Ê: $%6. Ç Ê Ê� *4"{$�`Ë�ÈqÌYË�."."� Ç |N $%`Ë�É� Ç È� WÊ: �È�Ë�Ø Ø Ù ��Ë�É��!/ k Ç +U� �!�)� � È Ç É^Ë!{${É����`É� *%K� ? È"� � ÌqÊÞÉ Ç 4���Ø Ç %6. Ù É���ÌRÉ Ç Ë�Ø)Ç Ù *���K."� Ç 4qË!4" ${* �É 7 ��/'m Ç ����| Ë!%6."{*�!�© 8&¸�jb®� ��� µ d WÊ2� Ê�É� $%`Ë�É���Ì5 $%6%6� Ì" WË�É�� { 7 Ë�&¿É��)�¸��b�� ��� µ d � ? b¶µ d È"� � ÌqÊ É Ç 4W�ÅØ Ë!{WØ Ù {~Ë�É�� Ì Ç È"{ 7`Ç ÈqØ �< WÈqÊ�É�� Ë�ÌÇ &oÉT+- �Ø)��/ ] � Ç 4qÊ�� ���3�#É���Ë�É É��"�`Ì" WÊ�É��� $4 Ù É� Ç È Ç &1�" WÊ�É Ç �� $� Ê�����Ê�.�� Ø�É�Ê�É��"��Ê Ç �ÃØ Ë!{${*� Ì°¯R $.�& + Ê0�ËI+C±"¨�Ë_&(� +±�� WÊ�É Ç �� *� Ê Ç Ø Ø Ù � Ê��3� � 7 &(��� Ç Ù � ÈeÉ�{ 7 Ë�ÈqÌ É��"� 7 Ø Ç �3�)�[% Ù Øe� Ç & É��"�^É�� Ê�É�ÌqË�É�Ë�/m Ù ��É��"�)��% Ç ���!�$É��"� Ç Ø Ø Ù ������ÈqØ)� Ç &U�" WÊ�É Ç �� $��ÊS��Ë�ÊÅÉ��"�O."� Ç .��)��É 7ZÇ &U{ Ç Ø�Ë!{* �É 7 ¨, WÈÎÉ����`X9�T4�� Ê�É{$ �Ê�É Ç �2{WË�É É� WØ �,��� Ê�Ø Ç �� WÈ"#"� ËL�" �Ê�É Ç � 7 É���ÈqÌqÊoÉ Ç 4W����� &(� ����ÈqØ)��Ì�Ë�#eË! WÈ`Ê Ç�Ç È5 8&A �ÉU WÊU��� &(� ����ÈqØ)��Ì�/z9�"��Ê���ÉT+ Ç Ë�É�É��� *4 Ù É�� Ê Ç &¸É��"��Ì" �Ê�É��� $4 Ù É� Ç È Ç &r�" �Ê�É Ç �� $��Ê Ë!{${ Ç + Ù Ê É ÇG� Ø�Ë�Øe�"����É����ÞÈ Ç ��%`Ë!{8� $H Ë�É� Ç È�&×Ë�Ø�É Ç ��Ê Ç &�É����<% Ç Ê�É1&(��� Ç Ù � ÈeÉ Ë�ÈqÌ�� Ç �oÉ��"�<{WË�Ê�ÉoË�Ø Ø � Ê�Ê�� Ìa�" WÊ�É Ç �� $��Ê1 WÈ#É��"�<%K� % Ç � 7Ë�ÈqÌo���}� Ù Ê���É��"�)%£ �È É��"�`& Ù É Ù ���!/`V�& Ë;�" WÊ�É Ç � 7 WÊ<& ÇiÙ ÈqÌ� �ÈZÉ��"��Ø�Ë�Øe���!�� �É�Ê È Ç ��%�Ë�{$ $H Ë�É� Ç È²��$í²Ý æ²ãåä"â"ò�ßÃìNä�ë�ìåí²Ýë¬ãgÝ¡� ò²Ý�á�ß÷cä%ë�ä"ß�ß�ò²ãgãåÝ�á�ßÿÝ=UqôQ³�ýjä%ë�çåä�èoÝpÝ¡0�Ý�á�ì´³oà%á�âÅìgí²Ý ãgà�áâ�¶µÃôQ³�ý�ä%ëa³ î á ìåí�ÝÝ�ê Ý�èoÝ�á�ìjçåÝÿì:îïç�à%ê èoä�ç×ì�à ß�ä�á�ç×ìgà�á ì��

Page 160: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� P�h

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

cove

rage¬

zeta(u,v,t)/z

zeta(u,v,t)/z vs. history percentage

m� $# Ù ��� �N/ �q¨��C�)� Ø � ÈeÉ�Ë�#3� Ç &¸kX �Ê�É Ç �� *� Ê2��Ê)/cb ? � � d�­ ? b×noX d /&×Ë�Ø�É Ç �ÅØ Ë�È�4W�lË�Ø)Ç Ù $��� Ì Ì" *��� Ø�É�{ 7 +- �É�� ÇiÙ É Ë�È 7 Ø Ç %K. Ù É�Ë�É� Ç È ¦ÐÇ É��"� ��+- �Ê��!� ? WÊcØ�Ë!{�Ø Ù {WË�É���Ì4 7 Ê Ù %K%6 WÈ"# Ç �!�)� Ë!{${�È Ù %K� ��Ë�É Ç � Ê /z9�"�<����Ø $� È Ø 7`Ç &:É��" �Ê2%6��É�� Ç Ì�Ì"�).�� ÈqÌ Ê Ç È�É�����&(��Ë�Ø�É� Ç È Ç &F�� WÊ�É Ç � 7 Ë�Ø�Ø)��Ê Ê���Ê9& ÇiÙ ÈqÌ_ �È

É���� Ø Ë�Øe�"��/ ] � Ì"� ��È�� É��"�¸·�Ó¿Ñ Ä Ô�Ñ×ÓgÏY¹£Ë�ʹl�-º�» �" �Ê�É Ç � 7 Ë�Ø�Ø)��Ê Ê���ÊX& ÇiÙ ÈqÌa �È£Ø�Ë�Øe��� ¼

ºt» É Ç É�Ë!{R�" WÊ�É Ç � 7 Ë�Ø�Ø)� Ê�Ê���Ê ¼ O0A��ÉCD�º�»�¼�4W� É����ÞËI�!�)��Ë�#3� É� $%6� Ç &NØ Ç %6. Ù É� WÈ"# ? 4 7 båfN/�cih d +- �É�� ÇiÙ É Ø Ë�Øe�"�ÞË�Èq̽D ± Æ e�4W� É����É�Ë�4"{$�O{ Ç�Ç [3� Ù . É� $%6�O *& ? WÊ<& ÇiÙ È Ìj WÈ Ø�Ë�Øe�"�!/_z9�"��ËI�3�)� Ë!#3��É� $%6�`��� Ç Ù $��� Ì0É Ç Ø Ç %6. Ù É�� ?+- �É��tØ�Ë�Øe�"�� WÊ

D ªP¾å½ �c¹ · D ± Æ e"�Mb � � ¹ d¸· D�º�»N¼ Oz9�"� Ê�.��)��ÌN� Ù . Ç &jÉ��" �Ê-%K��É�� Ç Ì; WÊoÉ�� Ù ÊD�º�»N¼D ª&¾å½ � D�º�»N¼¹ · D ± Æ eZ��b � � ¹ dN· D¿ºÀ»�¼

Page 161: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� P �

n2��Ø�Ë Ù Ê��AD ± Æ e KAK D¿º�»N¼��Ê�.��)��ÌN� Ù . ¨ �

� � ¹ OV�&´¹ K P�h��5�Z�" �Ê�É Ç � 7 Ø�Ë�Øe�" �È"#6 WÊ�Ë!{*% Ç Ê�É9%6��Ë�È" �È"#3{*� Ê Ê /z9�"�����)%`Ë! WÈ� WÈ"#;Ç Ù � Ê�É� Ç È� WÊ�+-��Ë�É[�" �Ê�É Ç �� $��ÊÞÊ�� ÇiÙ {�Ìj4��K. Ù É: �ÈÚÉ Ç Ø Ë�Øe�"��/ ] �� �ÈqÊ�.�� Ø�É

ÉT+ Ç Ê Ç { Ù É� Ç È Ê1& Ç �oÉ��"� Ø Ë�Øe�"��%�Ë�ÈqË!#3�)%6� ÈeÉ94 7b �"d Ê�É�Ë�É� WØ Ë!{${ 7 Ê ËI�N �È"#^É��"��% Ç Ê�É9&(���)Ç Ù ��ÈÚÉX�" �Ê�É Ç �� $��Ê9 WÈ£É���� É���Ë! �È" WÈ�#^Ê���É)� Ë�ÈqÌbgf d Ì 7 È�Ë!%6 WØ�Ë�{${ 7 Ø�Ë�Øe�" WÈ"#^É��"��{~Ë�Ê�É Ë�Ø Ø � Ê Ê�� Ì]�� WÊ�É Ç �� *� Ê9 �È_��� Ê�Ø Ç �� WÈ"#�/m� *# Ù ����Ê �N/�PL."� Ç �Q �Ì"� ÊoØ Ù ���!� Ê Ç &�É����ÅÈ Ù %:4��)� Ç & b¿É��"�S% Ç Ê�É2&(��� Ç Ù � ÈeÉ d �" �Ê�É Ç �� *� Ê b Ç 4 É�Ë� WÈ"��Ì&(� Ç %=É��"��É���Ë! �È" WÈ�#�ÌqË�É�Ë d ��Ê É�����Ø Ç �!�)��Ë�#3�:��Ë�É�� Ç &�É��"��Ê��:�� WÊ�É Ç �� *� Ê, WÈ�É��"��É�� Ê�ÉÅÌ�Ë�É�Ë�/c� È��Ø�Ë�È Ê��)�^É��qË�ÉÅÉ����^Ø Ç �3� ��Ë!#3�6��Ë�É��: �ÈqØ)����Ë�Ê�� Ê�Ç Ù �É��^Ê�{ Ç +UË�ÊÅÉ��"�^Ê� *H)� Ç & Ç &�Ø�Ë�Øe���6 �ÈqØ)����Ë�Ê�� Ê /z9�"� Ø�Ë�Øe�"�cÊ� $H �X% Ù Ê�É24W� Ë�ÉU{$��Ë�Ê�É � hihia^& Ç � \ +- �É�Øe��4 Ç Ë!� Ì�Ë�ÈqÌ � �\& Ç �n2� Ç Ë�ÌqØ�Ë�Ê�É X,� +�ÊÉ ÇÇ 4 É�Ë! WÈ_�� $#3�tØ Ç �!�)��Ë�#3�[� Ë�É��`b Ç &�Ë�4 ÇiÙ É �ih�� d /z9�"�)��� & Ç ���!�Z+U�ÞÌ 7 È�Ë�%K �Ø�Ë!{*{ 7 Ø�Ë�Øe��� É��"� È Ç ��%`Ë!{* $H�Ë�É� Ç È6&×Ë�Ø�É Ç ��Ê Ç &NÉ��"��{~Ë�Ê�É9�Q WÊ� �É���Ì��� WÊ��

É Ç �� $��Ê9 WÈ;%6�)% Ç � 7 / ] ��#3��È"�)� Ë�É��ÞË`��Ë�Ê���& Ù È Ø�É� Ç È� ¨Á¤� » � ORO(Ã'¼

%`Ë!."." �È"# É��"�,�" WÊ�É Ç � 7 Ê���ÉĤJÉ Ç a® WÈeÉ�� #3�)��Êr&(� Ç % � É Ç a^+-�"�)���ca® �Ê}É��"� Ê� *H)� Ç &ÐÉ��"� Ø Ë�Øe�"��/\ �ÈqØ)� à K/K � ¤ � Å �A%�Ë�È 7 �" WÊ�É Ç �� $��ÊS+- ${${�%�Ë�.ÎÉ Ç É��"�^Ê Ë!%6�^Ø)�){*{© WÈZÉ��"�^Ø�Ë�Øe���!/ ] �lÊ Ç {*�!�É��� WÊ�Ø�Ë�Øe���§Ë�ÌqÌ���� Ê�ÊcØ Ç È�YZ �Ø�É,."� Ç 4"{$� %ë4 7 Ê ËI�N �È"#6�" WÊ�É Ç � 7 µZË�Ê�É��"�ÇÆeÒ!È< WÈ���Ë�Øe�'Ø)� {${F WÈtÉ����Ø�Ë�Øe�"�!/:z9���:��Ë�{ Ù � ? b¶µ d Ê�É Ç ����Ìo �È'É����^Ø�Ë�Øe�"�O �Ê���Ë!{$ �Ì] *&�Ë�È Ì Ç È"{ 7 *&}É��"�^[!� 7 %�Ë�É�Øe�"��Êŵ ¦Ç É��"�)��+- WÊ����Z �É�È"� � ÌqÊ�É Ç 4�� Ø�Ë!{�Ø Ù {WË�É���Ì_4 7 båfN/�cih d /z9�"�ÞË!{$# Ç �� �É��"%á4W� { Ç +TÊ�� Ç +�Ê É��"� Ê�É��).qÊ Ç &NØ Ç %6. Ù É� WÈ"# ? +- �É��'Ë^Ø�Ë�Øe�"�!/ÉËÊ�Ì9Í9Î�Ï®Ð�Ñ�Ò Ó�Ô¦ÍaÒ°Õ�ÖpÐtÏØ×JÌÙÐtÑÛÚz×ÛÍ9Î�Ò°Ü[Ê�Ï®Ý�ÜWÐtÏ®Í�×ßÞ�Ü[àáÐ&ÍaÎãâäÏ®ÐtÑ�Ü°àÁÜ�à^ÑJÚ�åtæç}è ìåí²Ý�ãM�:îïçåÝ���ìåí�Ýpß�à�ß�í�Ý�çåî�Í�Ý�î ç�í ò�þ�Ý��

Page 162: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

� P�f

100

101

102

103

104

105

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1history coverage vs. cache size

cache size

hist

ory

cove

rage

SWBDBN

é� $# Ù ���/êQ/�Phë_ì, WÊ�É}í3� 7 ØPí��3� ��Ë!#!����Ê)/UJoË�Øe���¸îN *H)��/î�É�� . � ë Ø�í3%K. Ù É��ÅÉ��"� Ø�Ë�Øe�"�ÞË�ÌqÌ���� Ê�ÊYïJðòñ�ó1&®í!�oÉ��"���" �Ê�É}í!� 7 ñF/ïJð®ñ�ó_ôõðØö ¼Æ ��÷ Ú)Æ9ø ñ Æ ó2%ãíhù Ã+Cú�û�ü�ûñËôcñ ÷ ø�ø�ø ñ9¼þýQÿ��ãùQ��ù�ý��äû���ÿ�ýQí����Áû�����íÁü)�Ú ÷ ø�ø�ø�Ú ¼�áü¡û`ù�Wü�û���ÿ�û { û�� �}û�ù��ü¡ý��ãûPÿ����Wù� ý ÿ��}úWûAÿ¡ý���ûAí���������ú�û��î��}û����ë����´) Ö �¿ðÀïJð®ñ�ó¡ó=ô7ñ����}ú�û�� ÿ¡û��! ¸ô |Q×�"ò{�Ö ðÀïJðòñ�ó�ó ¦í��}úWûPü$#CýQÿ�û�� �Pí��%'&(�}û ������íÁü�ùWý��') �}í ~rÇ*&+���

�}ýQí�� ð,�(�.-�/�ó0���Wù1&2�ù+�3�}û4�}ú�û5�6����ú�û87:9 ÿ¡û��$�}ý��2)) Ö �¿ðÀïJð®ñ�ó¡óô ñ;���Wù |Q×*"ò{WÖ ðØïJð®ñ�ó�ó_ô< 2�

Page 163: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

=?> -

5 ³�ã9³�µ \�©�½L¹Fæ�¾r8'¹CÂ2Ñ"Ò�¸K¶�¹CÄ�å<¸TÑ�Ä@°ûA&�ÿ�ûA�}ú�ûB��7�í��áûC�!{�)ÁíÁü�ýD�}ú'�ãÿ��}íE�Pí��F'&2��ûB lý��zü¡ûPÿG��íÁü�ý��') = /�/��H7aûPÿI�þú:9��í��}ú�û�ÿ�ûPÿJ����ùû�|2���4��ú�ûPýQüK������ú�ûYúWý��=üL����û���@ û-�[ü�ÿI�2��|F�}úWû!������ú�ûþÿ¡ý���û¶í�� = /��./�/�//ú�ý ÿI�}íÁü¡ý ûPÿK���WùE��ú�û��NM%�}úWûú�ýD� üL�3�}û!�®íáüÄù�ý Ë û�ü�û��:���ãí�ù�û){Qÿ��©z*ú�ûþü�ûPÿ$&"{���ÿ��áü¡ûYÿ�ú�íO#��Ëý��5z���7"{ ûYê(� > �KPS�áûPüG�!{${Q�}ú�ûþú�ý��ÄüL����ûý ÿR��7aí�&2��S�/��õíÁüR�ãíÁü�û��®íÁüR�!{${�{T���')�&+��)áû!�ãíhùWû){ ÿ �hü¡ûPÿ$&"{���ý��')dý��U�¦ÿ$�û�ûPùN��&'Ëí��V��7aí�&2� > �®í3{QùíÁüW�ãíÁü¡û������_ýQÿW��í��´ÿG&�ü$�ü�ýQÿ�ûPùX��íAÿ¡ûPû���ú+���Y�}ü¡ý�)ÁüG���Z�äí�ù�û { ÿnú'���áû��}ú�û*ú�ý�)Áú�û�ÿ$�_ú�ýD�üL����ûPÿÿ¡ý��'��û

�}úWûPÿ�û!�äí�ù�û { ÿ_ú+�I�Áû¶ü�û){����}ý8�Áû {�9Çÿ$�E�!{*{[ú�ý ÿI�}íÁüI9bÿG+���Pû!#CúWý${ û���ú�û!��í��F�íÁÿ¡ý���û[�ãí�ù�û){Qÿ=ú'���áû\�}úWû{ íO#,ûPÿI�`ú�ý��þüL����û¸ÿ�ý��'�PûA�}ú�ûC�*&'�B7�û�üYí��]aíÁÿ�ÿ¡ý�7"{Qû¦ú�ýQÿ$�}íáü�ý û�ÿþýQÿþú*&')Áû��<z*ú�ûX�Pí��FaíÁÿ�ýD�}ûB�ãí�ù�û){ú+�áÿyú�ý�)Áú�ûPü��ãý ÿ¡ÿyüG���}û^�Pí��%+�^ü�ûPù_�}íF�}ú�ûAÿ$9��:�N�����}ý��A�ãí�ù�û){`7aû�����&�ÿ�û^�}ú�ûA�äíáÿ$�yí��W�ãý ÿ¡ÿ�û�ÿ¶ý��&�ÿ¡ý��')X�}úWûJ�®íáüG�ãûPü��ãíhù�û { í�����&Wü�#CúWû���ÿ$#Cý��G��ú�ý��2)F��í��ý���ÿ��

z��^ÿGM -�)áüL��� zÛí��ý�� î�9��:�N�â| aÄí��Fî�@<b1  c�d�� c�d�� S�ê3� ê�S��b�e c�ê3� c�d�� S�ê3� êÁê3�zf��7"{QûAê(� > ë_ì¶ýD�CüL����û�®íÁü*ù�ý Ë ûPü¡û��:�[�äí�ù�û { ÿ

e¶û}|(�)�g#,ûh�áù à &�ÿI�X�}ú�û½ÿ�ý��PûËí��[�}úWûU�6����ú�ûU�®ü¡í�� = /���í = /�/��./�/�/����Wùi��ûPÿ$�X��ú�û½ú�ý��¸üL����ûí�����ú�ûj�}ü�ý�)ÁüL���k�äí�ù�û {,�Ëî�ûPû¢é�ý�)�&�ü¡ûäê(�ld_�®íÁüm�}ú�û%��&�ü��Áûäí��*ú�ýD�düG���}ûO��ÿ��_�6����ú�ûlÿ¡ý��Pû���Pm�Wû�6���zÿ�û�û^��ú+���[�}ú�ûAú�ýD�CüL����ûdý��'�Pü¡û6�áÿ¡ûPÿ��}ü�û��äû���ù�í�&Wÿ�{�9h�^ÿ[��ú�ûA������ú�ûAÿ�ý��Pû^)Áü�íO#Cÿ��®ü�í�� = /�/X��í= /��./�/�/X7'&(�¶ýD�Cý��'��ü�û��áÿ�û�ÿyÿ�{ íO#-{�9U�áÿ��}ú�ûJ�6����ú�ûdÿ¡ý���ûJ�n&Wü$�}úWûPü�)Áü�íO#Cÿ���P��Áû�üL�!{*{o�}ú�û/ú�ýD�CüL����û`í��ù29��+���ãý��[�6����ú�ý��')¦ý ÿK�C&'��ú¢ú�ý�)Áú�û�üK��ú+���E��ú+���,í��pÿ$�L���}ý��!������ú�ý��')B#Cý���ú%��ú�ûþÿG���äû!�6����úWûYÿ�ý��Pû��1qp ª u_r;s s tBu©¬

@°ûËú'���áû½ù�ý ÿ$��&�ÿ¡ÿ�ûPùi�}ú�ûE�Pí��F'&2�L���}ýQí��+�!{=ý ÿ¡ÿG&�ûËí��!&�ÿ¡ý��');�%��|hý��C&2� û��:�}ü�í�*9v�äí�ù�û){Qÿ��@ û^�����h�ü�û}�H��íÁü$�E��{ ý���ûYÿ�í��äû^wb~x�ãí�ù�û){Qÿ*ÿG&'��ú��áÿ[e-�H)áüL���8�äí�ù�û){Qÿ�����ù_�}üG����ÿI�®íÁüG�y��ú�û���}íz�}úWûa���X���{�®íÁü$�E�3�bí��7+���NM���í Ë �äí�ù�û { ÿ����ü�û}�H��íÁü$�E��{ ý���ûPù|�ãíhù�û { ÿj�áü¡ûh�H#,í}��í~��ú�ü�û�ûíÁü¡ù�ûPü¡ÿyí����%��)���ýD�L&�ùWû���áÿ$��ûPü��}ú'���h��ú�û/íÁü�ý�)Áý��'�!{�í���ûPÿ��é[íÁüV��ú�ûR�ãí�ù�û){QÿV#CýD�}úB�Wí��N�H�WûPÿ$��ûPùC�®û����L&�ü¡ûPÿ ���}ú�û�ü�ûR�áü�ûg��í\��íÁü�ü¡ûPÿGaí���ùWý��')7'���NM3��í Ë �äí�ùN�û){QÿK#CúWý���úE#,û�6���E�%��%��í'�_îhíX�Aÿ�ý��äý*{T�áü´ÿ¡ý��F"{ ý8�+�6�3�}ý í��Çý ÿK��í��g�íÁÿ¡ÿ�ý�7"{ û��ì¶íO#,û �Áû�ü)�2#,û�����

Page 164: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

=?>3�

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1 10 100 1000 10000 100000

hit_

rate

Cache Size

SWBDBN

é�ý�)�&�ü¡û/ê(�.dWë_ì¶ýD�CüL����û<�hÿ��]�6����ú�ûAÿ�ý��Pûäðn��ü�ý�)ÁüL���5�ãíhù�û {òó����'Wü�íI|hý��%���}ûJ�}ú�ûdù�û��Wí��äý��+����íÁü�ÿCý�� ÿ�í��ãû¦í��W�}ú�û�ÿ�ûC�ãí�ù�û){Qÿyÿ$&'��úz�áÿ[�}ú�û^�}í��ý�����ù�û�aû���ùWû��:��ãíhù�û {�ÿ�ý�)���ý8�+�6���:��{�9¸ü¡ûPù'&2�Pý��2)J��ú�û[�Pí��F'&2�L���}ýQí��X��ûPû�ù�ûPùäù'&�ü¡ý��')/ü�û��Pí�)���ý���ý í��o��~�|(�û�ü�ý��ãû��Q��N��{nü�û�ÿG&"{D�}ÿ`ý��Ùî�#Cý��G��ú*7�í:�^ü�ù~����ùzbÄü¡í:�áù'���áÿ$�me¶û�#Cÿ/ÿ¡ú�íO#���ú+�����ú�ûj��'�ü¡íI|Wý��E�3�}ý í��zí��]�}úWûù�û���í��ãý��+����íÁüm����úWý û �áûPÿB�U��ü�û��äû���ù�í�&�ÿAÿGaûPû�ùN�H&2v����ù~�Pü¡û6����ûPÿA�!{��ãíÁÿI�m��í�ù�û�)ÁüG�áù+����ý í��Ùý��ÿGaûPû���úzü¡û��Pí�)���ý���ý í��UaûPüI�®íÁüG�%���'��û��

z*ú�ûh��'�ü¡íI|Wý��E�3�}ý í���ûPü¡ü�íÁüÇú�íO#,û �áûPüF�E�69v7aûËÿ�ý�)���ý8�+�6���:�X#Cú�û��i��ú�ûU�*&'�C7aûPübí��[��í��Q���û�ÿ$�}û�ù��®û����L&�ü¡ûPÿ�ý��<�|�äí�ù�û){þý ÿ5�Áû�ü$9l{T�^üG)Áû��±z*ú�ûPü¡û��®íÁü¡û!�#,û ù�û�ÿ�ý�)����ßú�ýQÿ$�}íáü$9��H������ú�ý��2)�ãû��}úWíhù��íyÿG�I�ÁûY�}ú�û]��í��%2&2�N����ý í��!�®íÁü�wb~��ãí�ù�û){Qÿ ý��m)Áû���ûPüG�!{�#CýD�}ú�í�&(�V���:9m��'Wü�íI|hý��%���}ýQí��o�z*ú�û¶û�|(�û�ü�ý��äû��*�L�!{aü�ûPÿ$&"{���ÿÄí��¢î�#Cý��G��ú*7�í:�^ü�ùU���WùqbÄü¡í:�áù'���áÿ$��e¶û�#CÿÄÿ�ú�íO#��}ú'���R��ú�û¶úWý��,üL����ûý ÿ��7�í�&2�JS�/����®íÁüm�!{*{f�ãí�ù�û){QÿYû �áû��z#Cý��}úz�U�ãíhùWûPüL�3�}ûB������ú�û}��ÿ�ý��Pû��Ûý���ù�ý��6����ý��')E�½ÿ$�û�ûPùN��&'í�����7aí�&2� > �®í3{ ù��

Page 165: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

=?>�>

ù ú û�ü ý�þºÿ �

ù �� ���� � ���

�H����ú�ý ÿ���ú�ûPÿ¡ý ÿ)�+#,ûdú'���áû¦ÿI�L&�ù�ýQûPù�ú�íO#0�}íF&�ÿ¡ûA��í��N�T{Qí(���!{¿ù�û��û���ù�û��'�PýQûPÿ!��íäý��%Wü�í��Áûm�}úWû�ü¡û��®íÁü$�E���2�Pû_í��"{����')�&'��)ÁûY�ãíhù�û { ÿ����Wù¦ú�íO#���í!��í��C7�ý���û]&�ÿ�û �n&"{�ý��2�®íáüG�%���}ýQí��m��72�L�áý��WûPùJ�®ü�í��ù�ý Ë û�ü�û��2�Pû ÿ¡í�&�üG��ûPÿ���í�)Áû �}ú�û�üný��dí���ûR�®üG���ãû�#,íÁüGMJ&�ÿ¡ý��')!�E��|hý��C&'� û��:��ü�í�:9B��'�ü¡í:����ú�û�ÿ��W@ ûú+�I�ÁûE�ü�û�ÿ�û��:��ûPù����áÿ$�A�}üG�áý���ý��')h�äû �}ú�í�ù�ÿA��ízÿ¡í3{*�áûE�}ú�û%�ü�í�7"{ û�� í��*ú�û6�I�*9v��í��F'&2�N�3�}ý í��+�!{{ í��áùVý��Vû�ÿ$��ý��%���}ý��');+�áüG���äû �}û�ü�ÿãí���%��|hý��C&2�?û��:�}ü¡í�:9i�äí�ù�û){Qÿ)�g����ù��!{ ÿ¡í ÿ¡ý��F"{ ýD��9��}úWû�Pí��%'&(�N����ý í��Ëý��h&Wÿ�ý��2)F�%��|hý��B&'� û��:�}ü�í�*9_�ãí�ù�û){Qÿ*ý��½ü�û��Pí�)��Wý��}ýQí��o�

aÄú+��2��ûPü�-��áùWù�ü�û�ÿ�ÿ�û�ù ý ÿ¡ÿG&�û�ÿ ý��<��ú�û}'�áüL���ãû���ûPü�ûPÿI�}ý��%����ý í��7í��B�E�â|Wý��C&'� û��:�}ü�í�*9�ãíhù�û { ÿ��zî�û �Áû�üL�!{,û��F�PýQû��:�B��üL�áý���ý��2)��ãû���ú�íhùWÿA#,ûPü�ûE�ü�û�ÿ�û��:��ûPù��}í ÿ�ý��F"{Qý���9���ú�ûlý��:�}û��Wÿ�ý*�áû�Pí��%'&(�N����ý í�� í��ûPÿI�}ý��E����ý��')F�ãíhù�û {f'�áüL���ãû���ûPü¡ÿ��`î�í��äûA�äí�ù�û { ÿyÿG&'��úz�áÿe-�H)áüL�����ãíhùWû){ ÿú+�I�ÁûAú�ýQûPüL�^üG��ú�ý��6�!{pÿI�}üG&2���L&Wü�ûPÿ\����ùh�6����7�ûm��üL�áý���ûPù�ú�ý û�üL�áü$��ú�ý����!{${D9q����ù��^ÿ����^ÿ$�!�áÿ[7+���NM3��í Ë�ãíhù�û { ÿ��RP\��ú�ûPü��ãíhù�û { ÿ��%�69_�!{ ÿ¡í%7aûJ�Pí����áûPü$��ûPù���íE��� û Ç�&Wý*���!{ û��:�¶úWý ûPüG�áüG��úWý��6��{`�äí�ù�û){�7*9ú�ýQûPüL�^üG��ú�ý��6����ý í��o�CzÛí��ý��}��ù�û��û���ù�û��*�K�ãíhùWû){ ÿ��6���F7�û���üL�áý���ûPùj7:9Çù�ý8��ý ù�û}������ùQ�H�Pí��"Ç*&�ûPü�ëV��ú�ûPýQü+�áüG���ãû��}û�ü�ÿ��áü�û û�ÿ$��ý��%���}û�ù¸ý��^�}í��ý��PÿY����ùB�}úWû��X�ãûPüG)áûPùo���x��í��ãý��+��{�ÿ$�û�ûPùX&'Çí��9ú�&2��ù�ü�û�ù�ÿ�}í_�}úWí�&�ÿL����ù�ÿA�®í!{ ù}����ù}� ü�û��!{ÿGaûPû�ùv&' í��R��û���ÿ^�}í�ú�&2��ù�ü�û�ù�ÿB�®í3{QùÙú+�I�ÁûE7aûPû�������ú�ýQû �áûPù�Pí��%+�^ü�ûPùU��íF��ú�ûJ7+�áÿ�û { ý���ûm&'��ý�)ÁüL���`�H������ú�ý��')C�ãû��}úWíhùo�

aÄú+��2��ûPü � ù�ûPÿ$�Pü�ý�7�û�ù úWí?#��}íj&�ÿ�ûm��í��ý��`ùWû�aû���ù�û��'�PýQûPÿ¶ý��_{T���')�&+��)áûm�äí�ù�û){Qý��')2�YaÄú+��Q��}û�ü > ÿ�ú�íO#,ûPù7ú�íO#��}í û�|("{QíÁý��ãÿ$9��:�N�����}ý��zù�û��û���ù�û��'�PýQûPÿ��0aÄú+��2��ûPüEd ù�û�ÿG�Pü¡ý�7aûPù úWí?#���íý��:��ûPüG)áüL����ûC7�í��}úÙÿ$9��:�N��� �}ý��j����ù;�}í�Wý��¸ù�û��û���ù�û��'�PýQûPÿJ#Cý��}úze9�H)ÁüG���ãÿYý�� í��WûX�äí�ù�û){f&'��ù�û�ü�}úWû^�%��|hý��B&'� û��:�}ü�í�*9U�®üG���ãû�#,íÁüGMQ�

~�|2aûPü¡ý��ãû��:�N��{ü�ûPÿ$&"{���ÿdí��°î*#Cý��L��ú*7aí:�áü¡ù����Wù�bÄü¡í:�áù'���áÿ$�Be¶û #Cÿdú'���áû%7aûPû����ü¡ûPÿ¡û��:�}û�ùo�

Page 166: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

=?> d

�H�cî�#CýD�L��ú*7aí:�áü�ù7û}|(�û�ü�ý��ãû��:��ÿ)���}ú�û��û�üG"{Qû�|hý��H9�ü¡ûPù'&'��ûPù�7:97ê!� ����ù�d2�.-��?ü�û�ÿGaû�����ý*�áû){�9�Pí��%+�^ü�ûPù|�}úWûh��ü�ý�)áüL����7*9|&Wÿ�ý��2)~��í��ý��½ù�û��û���ù�û��'�PýQûPÿq����ù ÿI9(�:�L������ý���ù�û�aû���ùWû��'��ý ûPÿäý��N�ù�ý8�hýQù'&+�!{*{�9��bz*ú�ûq#,íÁü�ùßû�ü�ü�íáü¦üL�3�}û¢ü¡ûPù'&'��ûPùi7:9�/2�(ê3������ù = �./�� ð���7Wÿ�í3{�&2�}û&ódü�û�ÿGaû�����ý*�áû){�97:9�&Wÿ�ý��2) ûPý���ú�ûPüdí����}úWûPÿ�ûq�H#,í;M�ý���ùWÿ¸í�����í��Q�T{ í��6��{=ùWû�aû���ù�û��'�PýQûPÿ��oz*úWûq):�áý��}�®ü�í��1��í��ý��ý��(�®íÁüG�%���}ýQí�������ùcÿ$9��:�N��|x#��áÿh�!{��äíáÿ$�U�^ù�ù�ý���ý*�áûáë = -�� aûPü$"{ û}|hý��H9 ü¡ûPù'&2���}ýQí�������ù = � > �#,íÁü�ù�ûPü¡ü�íÁüÇüG���}ûËü¡ûPù'&'� �}ýQí���#Äû�ü�ûh����ú�ýQû �Áû�ù�7:9 ý��'�PíÁü$�íáüL����ý��')h�}ú�û�ÿ�û_�H#Äí~M�ý���ù�ÿÇí���{Qí��')��ù�ýQÿ$�N���'�Pûj�®û6���G&�ü�û�ÿ^#CýD�}ú}e-��)ÁüL���ãÿ`ý��z�}úWûK{����'):��&2)ÁûX�äí�ù�û {,�äîhý��ãý${��áüþý��%Wü�í��Áû��äû��*��ÿdú'���áû7aûPû��%����ú�ýQû �áûPùãý��jbÄü¡í:�áù'���áÿ$�ge¶û #Cÿ��rz*ú�û�aûPü$"{ û}|WýD�H9¸ü¡ûPù'&'��ûPùF7:9 = /�������ùX�}ú�û�#,íÁü¡ùäû�ü�ü�íáüüL�3�}û*ü�û�ù'&'��ûPùE7:9F/2�.d��Z7*9j&Wÿ�ý��2)J��í��ý��*ù�û�aû���ùWû��'��ý ûPÿg�!{Qí���û!�*����ùX�}ú�û 9bü�ûPù2&'�Pû�ùE7:9ãê3������ù/2�.d�� ü¡ûPÿ$�û����}ý8�Áû {�9_7:9_&�ÿ�ý��')bÿ$9��:�N��� �}ý��Aý��2�®íÁü$�E����ý í��lý���ÿI�}û6�^ù ÷ �@°ûz��í��%'�áü�û�ù<��ú�ûz�E��|hý��C&'� û��:�}ü�í�*9<��'�ü�í�����ú<#CýD�}úcü�û { û������*�h�ãû���ú�íhùWÿ�ÿ$&'��ú0�^ÿý��:��ûPüGaí3{����}ýQí��o�mw���|hý��C&'� û��:��ü�í�:9��ãí�ù�û){Qÿþí��Áû�ü��HaûPüI�®íÁüG�ãûPù���ú�ûC��íÁü�ü¡ûPÿGaí���ùWý��')Ëý��*��ûPü$�í��

{T�3�}ý í����ãíhù�û { ÿ �¿ÿ�úWí?#Cý��')h�áù������:�N��)ÁûPÿYí��K��ú�ûX�%��|hý��C&'� û��*��ü�í�:9z��'�ü�í�����ú ý��;��í��C7�ý���ý��')ù�ý Ë û�ü�û��:�yÿ�í�&�üG��ûPÿyí��ný��2�®íÁü$�E����ý í��äý��½í���ûJ&'�Wý��®íÁü$�äû�ùq�®üL���ãû�#,íÁüGMQ��Ó{T���')�&+��)áûR�ãíhù�û {(�WûPûPùX��í7�ûg�}üL�^ý���û�ùB�®íÁüní��"{�9dí��'��û�7'&2�W#Cý*{${*7aû ü�û��û�����{D9B&�ÿ¡ûPùo�©~r�áû��

�}úWí�&')Áúj�}ú�û*ü$&'�'��ý��')J�}ý��ãû í���&�ÿ¡ý��')J�%��|hý��C&'� û��:��ü�í�:9j�ãíhù�û { ÿ´ýQÿY��í��=ÿ�íJ&'�*7aû6�áüG��7"{D9`{ í��2)�áÿ^�}ú+���¦í�����üL�áý���ý��')���ýD�¦ýQÿdÿI�}ý${*{_ú�&2��ù�ü�û�ù�ÿÇí�����ý��ãûäÿ�{ íO#,ûPüA��ú+������ú+���¦í���&�ÿ�ý��')zý��:�}ûPü$�í!{T����}ýQí��q�ãíhùWû){ ÿ=íÁüg7+���NM3��í Ë �äí�ù�û { ÿÄýD�`&�ÿ¡ý��')X�¸ÿI�}üG�áý�)Áú:�����®íÁüI#��áü¡ùlý��%"{Qû��ãû��:�N�3�}ý í��o���CûPù2&'�Pý��')�}úWûq�Pí��F'&2�L���}ýQí��°ý��v&�ÿ¡ý��');�%��|hý��C&2� û��:�}ü¡í�:9��äí�ù�û { ÿAý ÿX�áÿ¦ý��F�íÁüI�N���:�A�áÿ¸ÿ¡ý��F"{ ýD��9�ý��')�}úWûF��üL�áý���ý��')U��ý��ãû��_aÄú+��2�}û�üÇêËÿ$�L&Wù�ý û�ù��}ú�ûãÿ�ý��%�{ ý*�'�6����ý í�� ý��}&�ÿ¡ý��')��E�â|Wý��C&'� û��:�}ü�í�*9�ãíhù�û { ÿ��hw íÁÿ$�dí�����ú�ûE��í��F'&2�N�3�}ý í��~��ý��ãûãýQÿ/ÿGaû��:�Çí��~�}ú�ûäù�û���í��äý��+���}íáüB�4#Cú�û���&�ÿ�ý��')�%��|hý��C&'��û��:�}ü¡í�:9E�ãíhùWû){ ÿ���z*ú�ü¡ûPûYÿ¡ý��F"{ ý8�+�6�3�}ý í��X�äû �}ú�í�ù�ÿ)�*�ü¡û�����íÁüG�%�!{Qý��6�3�}ý í����:��'Wü�íI|��ý��%����ý í��F����ùlú�ý ÿI�}íÁüI9����6����úWý��')^#Äû�ü�û`ÿ$�G&�ù�ýQûPù¢ý��%�}úWý ÿR��ú'��2�}û�ü��gw���|hý��C&'� û��:��ü�í�:9Ue9�H)ÁüG����ãíhù�û { ÿK�6���E7�û��í����Áû�ü$�}û�ùU�}íC��íÁü�ü¡ûPÿGaí���ùWý��')C7'���NM3��í Ë �äí�ù�û { ÿK7*9%�ü¡û��H�WíÁüG�%�!{ ý��6����ý í�����é[íÁü�}í��ý��}��ù�û��û���ù�û��:�\�äí�ù�û){Qÿ)�'��ú�ûPü¡ûC�áü¡ûA��íE�PíÁü¡ü�ûPÿ$�í���ù�ý��2)E7+���NM3��í Ë �äí�ù�û){Qÿ�#Cú�ý���ú���ú�û�9h�����7aûC�E��'�û�ù���í'�`ì¶íO#,û �áûPü)�o��ú�ûPýQüþù�û���í��ãý��+�3�}íÁü¡ÿ!�����;7�ûdüL��Wý ù"{D9_�Pí��F'&2�L���}û�ù;7*9���'Wü�íI|��ý��%����ý í�������ù|�}ú�û�ü�û��®íáü�ûq�}úWû�9�������7aûU�Pí��%'&(�N����ûPùi�áÿX���áÿ$�F�^ÿj�Ùü¡û�)�&�{T�áüXe9�H)ÁüG�����ãí�ù�û){ù'&�ü¡ý��') ü�û��Pí�)��Wý��}ýQí��o�Ëé[íÁüm��ú�ûlü¡ûPÿ$�¦í�����ú�û%�ãí�ù�û){Qÿ)�f� ú�ýQÿ$�}íáü$9��H������ú�ý��2)��ãû��}úWíhù ú+�áÿ^7�û�û��ù�û�ÿ�ý�)���ûPùz�}í�ÿL�I�Áûj�}úWû%��í��%2&2�N����ý í����®íáüJ�!{${WM�ý���ù�ÿ/í���wa~��äí�ù�û { ÿ#Cý���ú�í�&2�^���*9~��'�ü�íI|hý8��I�I÷6���,� ���� ¡�W¢�£6¤?¥I¦¡§o¨�¥$©�¥Wª?«? l¦.��£ �\��¬?¥]§�«?ª3§�¥��`£ ­'®�©,£�� ¤3�I� §��¿mV¥I¨�§�¤3�N�,�

Page 167: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

=?> ê�%���}ýQí��o�K¯*ú�ûA7'�áÿ�ý��AýQù�û6�bí��úWý ÿ$��íÁü$9:°��6����ú�ý��')bý ÿ��}íãÿL�6±Áû^�}ú�û^��íÁü$�E��² ý������}ýQí��E����� �}íÁü¡ÿCí��W�}úWû�ãíÁÿ$�þü�û���û��:�L²D9������Pû�ÿ�ÿ¡ûPù ú�ý ÿI�}íÁü¡ý ûPÿ¶ý����äû��äíÁüI9�����ù���íËí�72�N�^ý�����ú�ûPÿ¡ûC±���²�&�û�ÿ\7:9 à &�ÿ$�`ÿ¡í��ãû�N��7'² ûX²Qíhí�2&'�ÿm��û�³(�J��ý��ãû��B@cýD�}ú;�}ú�ûbú�û�²�Ùí��K�}ú�û�ÿ�û%��'�ü¡í:����ú�û�ÿ�´��}ú�ûbü¡ûPÿG��íÁü�ý��')U�}ý��äûB�®íáüe�°�7�û�ÿ$�[² ýQÿ$��ÿ/ð�íÁü�²����G��ý��Pû�ÿ�óg)áü�û6�3�L²�9lü�û�ù'&'�Pû�ùo�

Page 168: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

=?> S

µ ��¶ �Y·f¸º¹{»�¼y½ ¾À¿

bÄû�üG)Áû�ü�´2Á�ÂZÃü�ý��:�G��´hìõð = c�c�S�óÄCû���í�)���ýD�}ý í��EÃÛûPü$�®íáüG�%���'�Pû¶í����AÅV�^üG)Áû�°rî(����² û!ÆYû�aû���ùWû��'� 9Ç üL���%�%�áügÅV���')�&+��)áûJw í�ù�û�²��W�H��ÈRÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑAÊ�Ò[Ó�Ô�Õ'Ö�È�×�Ø�'o�l��/�S�-3°g��/�S�d2´ = c�c�S2�[î*9hù�°�Wû�9�´+Á!&�ÿ$��üL��²QýT�2�

î���í�²��NM^û�´2ÁA´'aÄúWû�²�7'�2´+a\´(ÙY�')�² û�´2ÆC´2Úáý��ãû��Wû���´*ÛC´2w����2)�&o´'ÅY´�Ãü�ý��*�G��´WìA´(ÄyýQÿ$�N�^ùo´2Ù�´(Äyíáÿ�û���°�®û�² ùo´3ÄJ´OÂ�@}&o´�Æ ð = c�c�d�ófÆYû�aû���ù�û��'��9J²����'):��&')��äí�ù�û�²Qý��')2��ÚÁì!ÜÝ�a�ÅÛî2Ã�@ î(c�d���û���ú�ý�Þ*&�ûü¡û�aíÁü$���

bÄû�üG)Áû�ü�´ßÁB´+ÆYû�²�²T�^Ãý û �}üL�(´ î�´2Â�ÆYû�²�²��AÃý û �}üG�2´(Û ð = c�c�dÁóJÁ0�%�3³hý��B&'� û��:�}ü¡í�:9U��'Wü�í:����úq��í�'���L&�üG��²Y²T���')�&+��)áûFWü�í��PûPÿ¡ÿ�ý��')'�haÄí��F'&2�L���}ýQí��+��²YÅpý��')�&�ýQÿ$�}ý��Pÿ�´�Û_í�²R���(´�eyí'� = ´f2v-�c3°'ê��(´w��áüG��ú = c�c�d(�

bÄû�²�² û�):�áü¡ù+�2´�Ú2��ÄJ��ð = c�c�S�ó��'Ù�³('² íáý��}ý��')!bÄí��}úCÅJí��6��²'����ù Ç ²Qí�7+��²(aÄí���ÿI�}üG�áý��:�}ÿf�®íÁüYw�&2²��}ýQÿG+���î*�N����ý ÿ$��ý�����²�Å����')�&+��)ÁûXw í�ù�û�² ý��2)'�!�H��ÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑjÊ�ÒBà�á+Ì^ÓLâ]âKâ�Ó Ï+àHÌ É�Ïäã�à�Î,Ê3Ïäã�åKÔgÊ3Ï6Ò6Ì É�æÌ Ï�ËNÌFÊ3Ï�çËNÊ3è:Ñ à�Î,ËNÑNé�Õ�ê+ÌNÌNËNá;ã�ÏäÍUÕQÎDÐ�Ïäã�åoÈRÉLÊOËNÌNÑNÑ Î�Ï�ÐzënÓ�Ô�çÕ+Õ'È�ì3´�'��od�êÁê6í(d�S�/2´¿îhû����G�G² û�´@�ÁB�

bg9�üG�Wû�´'@Z�Jð���/�/ = ó^¯*ú�ûAÚÁì\ÜZw��áü$��ú���/�/ = ì!&27(° > aÄí��:±Áû�ü�ÿG���}ýQí��+��²Jî��û�û���ú�¯ÛüL����ÿG��ü�ý�(�}ý í��î*9hÿI�}û���´_ý���ÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑCÊ�ÒJà�á+Ìmî�ÓNÕYï�ÖWðWÔ�Õ'ñóò�Ê3ÉLôOÑNá+ÊNê+éoe!�rî(¯m´���/�/ = �aÄú�û�²�7+�2´�a\�D´�ÙY�')�² û�´�ÆC�D´�Úáû�² ý���û�MQ´�éR�D´^ìyý��ãû���û���´OÛC�D´��/ú*&�ù'���''&�ü�´Áîä��´�w����')�&o´�ÅY�D´3Ã_ü¡ý��:�L��´áì^��´ÄCý ÿI�N�áù�´*Ù��D´�Äyíáÿ�û��(�®û�² ù�´*Ä^�D´hî��}í�²��NMáû�´�ÁA�*Â�@}&o´�ÆC�9ð = c�c�êÁó ��î���üG&'� �L&�ü¡û\����ùEÃÛûPüI�®íÁüG�%���'��ûí��]�EÆYû��û���ù�û��2��9;Å����2)�&+��)ÁûBw í�ù�û�²����H�}ÈgÉNÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑXÊ�ÒAà�á+ÌAâgè�ÉNÊNê+ÌGã�ÏiÔgÊ3Ï6Ò6Ì ÉLÌ Ï�ËNÌXÊ3ÏÕ�ê+ÌNÌNËNá;ÔgÊ3õXõXè(Ï+Î,ËGã�à�Î,Ê3Ïzã�ÏäÍ~ïäÌNËNá�Ï�Ê3å�ÊGÐ�ö_ë�âgè(ÉLÊOÑHê+ÌNÌNËNáOì3´''��ä�ÁêÁê > í(�ÁêÁê�S2�

Page 169: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

=?> c

aÄú�û�²�7+�2´2a\��ÂZÚáû�²Qý���û�Mä´�éR��ð = c�c�S�ó��oÙ�³('² íáý��}ý��')dî�9��:�N��� �}ý��þî���üG&'� �L&�ü¡û!�®íÁüKÅ����')�&'��)Áû\w íhùWû�²D°ý��')'���H�hÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑmÊ�Ò!à�á+ÌBÔ�÷gÖoÓNîCø�æ�çCÔfÖ}ù~ÌNÌ à�Î�Ï�Ð�´*'��'��� > í2��- = ´*w�ú��:�}ü¡û6��²�´'a����+�áù+�2�aÄú�û�²�7+�2´+a\�+ÂûÚáû�² ý��Wû�MQ´+üR��ý = c�c�c�þ �WÄCû���ú�)���ýD�}ý�ú��UÃ�û�ü$�núÁü$�E���'�Pûmú����jÿ���üG&'� �L&�ü¡ûPù�ÅV���')�&+��)áûwhúhù�û�²,�]�H�;ÈRÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑCÊ�ÒJà�á+Ìmâgè(ÉLÊNê+ÌGã�Ï|ÔgÊ3Ï6Ò6Ì ÉLÌ Ï�ËNÌCÊ3Ï�Õ�ê+ÌNÌNËNá~ÔgÊ3õXõXè�Ï+Î,ËGã�à�Î,Ê3Ïzã�ÏäÍïäÌNËNá�Ï�Ê3å�ÊGÐ�ö_ë�âgè(ÉLÊOÑHê+ÌNÌNËNáOì3´22o� =?> d��6í =?> ��/(�

aÄú�û�²�7+�2´�a\�KÁ¶ù2±�ý ÿ$úÁüqÚáû�² ý���û�MQ´�üg�\ý���/�/�/�þyÙ�³22²�úÁýD�}ý��2)�ÿ*9(�:�L������ý���ÿ��}ü$&'���G&�ü�ûh�núÁüFe\���G&�üL��²Å����2)�&+��)Áû^whúhù�û�² ý��')'�YÃúo�.ÆC�QÆYý ÿ¡ÿ�ûPüI�N����ý�ú���´2¯*ú�ûAÚ�úÁú'�Wÿ��[ú�'M�ý���ÿ�Ü[��ý�±áûPü¡ÿ�ý��H9�´fý,��/�/�/:þ �

aÄú�û��o´�ÿ��WÂ Ç ú(ú�ù'�%���o´]Ú2��ý = c�c�c�þ �~Á\��û��F�ý ü¡ý��6��²,ÿI�L&�ù29vú��yÿG�Fú(ú���ú�ý��2)��}û���ú2��ý�Þ*&�û�ÿj�núáü²����')�&'��)ÁûC�FúhùWû�² ý��') �H��ÔgÊ3õ\êäè(àHÌ ÉCÕ�ê+ÌNÌNËNá}ã�ÏäÍ_Öoã�Ï�Ð�è2ãOÐ�Ì ´oÛ]ú�²,� = -2´Ve!ú'� � ´�P� � = c�c�c2´2o�Q- > c3°H-�c�-

aÄú�û��o´gÿ��WºÄ�úÁÿ�û��2�®û�²Qùo´]Ä^�Rý = c�c�S:þ���¯Vú��ý��%Áþù+��2�N����ý�ú��}�núÁüCÅ����')�&+��)Áûqw�úhùWû�² ý��')�Üyÿ�ý��')Ü[�'�'úÁü$�E��² ý���ûPùFÙ�³(�ú��Wû��:�}ý���²�w�úhùWû�² ÿ��o�H�hÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑJÊ�Ò[àná+Ì�ÓNâ]â]â�Ó Ï+àHÌ É Ïäã�à�Î,Ê3Ïäã�åVÔgÊ3Ï+æÒ6Ì ÉLÌ Ï�ËNÌ�Ê3ÏAçËNÊ3è:Ñ à�Î,ËNÑNéoÕ�ê+ÌNÌNËNáCã�ÏäÍ\ÕQÎDÐ�Ïäã�å:ÈgÉLÊOËNÌNÑNÑ Î�Ï�ÐXënÓ�Ô�çÕ+Õ'È�ì3´O'o�3d�S = í�d�S � ´�ÿhû����G�G² û�´@�ÁB�

aR²T�^üGM�ÿGú���´YÃf��Â{Ä�ú�7�ý���ÿGú��o´WÁB�Rý = c�c���þ���Å����')�&+��)Áûqw�úhùWû�²RÁ¶ù+��2�L���}ý�ú��vÜyÿ�ý��')zw ý ³(�G&�ü�û�ÿ����ù~����Ù�³(äú���û��:��ýT��²�²�9�ÆYû��6�69�ý��2)�a�����ú�û��F�H�vÈRÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3Ñ%Ê�Òjàná+ÌAÓLâ]âKâ�Ó�Ï+à�Ì É�Ïäã�à�Î,Ê3Ïäã�åÔgÊ3Ï6Ò6Ì ÉLÌ Ï�ËNÌ�Ê3ÏiçËNÊ3è:Ñ à�Î,ËNÑNéBÕ�ê+ÌNÌNËNá�ã�ÏäÍ~ÕQÎDÐ�Ïäã�åRÈgÉLÊOËNÌNÑNÑ Î�Ï�Ð�ënÓ�Ô�çÕ+Õ'È�ì3´Y'o����c�c?í�S�/:�(´wh&'��ý���ú�´ Ç û�üG�%���:9��

aÄÿ�ýQÿG����áü�´(�N�oý = c�� > þ�,°HÆYý�±Áû�üG)Áû��'�Pû Ç û�ú��äû �}üI9jú��VÃüGú�7+��7�ý�²Qý��H9jÆYýQÿ$�}ü¡ý�7'&(�}ý�ú���ÿK����ù_w ý���ý��ãý����3°��ý�ú��_Ãü$ú�7'² û��äÿ��Y�H�<ïoá+Ì[ç\Ï+Ïäã�ålÑCÊ�ÒmÕQà�ã�à�Î�Ñ à�Î,ËNÑ ´2Û]ú�²,�'-2´+e!ú � = ´'2o� =�� d3° =O> S2´ = c�� > �

aÄÿ�ýQÿG����áü�´��N��ý = c�S�c�þ_Á Ç û�ú��ãû��}ü¡ý��J�H�:�}û�üG�ü¡û��N�3�}ý�ú���ú��]Æm�áü¡üGú���ú����Wù;Ä!�3�L��²Qý��Nÿ Ç û���ûPüG��² ý��Pû�ù����ûPüG���}ýD±Áû^ÿ(����² ý��')'�Bïoá+Ì\ç\Ï+Ïäã�ålÑAÊ�ÒmÕQà�ã�à�Î�Ñ à�Î,ËNÑ ´'Û]ú�² = �(´+e[ú'�.-2´ =6� /�c?° =6�'= -2´ = c�S�c2�

aÄÿ�ýQÿG����áü�´`�N�]ý = c�c = þ �J@cú*9�Åpû6�áÿI�Aÿ(Þ*&+�áü�û�ÿ^����ù}w��3³hý��B&'�kÙY�:�}ü$ú�:9 ��Á\�zÁ[³hý�ú��E�3�}ý��^Á\�°WüGú:����ú_�Lúj�H�2�®û�ü�û��'�PûJ�núÁü�Åpý���û��áü��H�:±Áû�ü�ÿ�ûBÃüGú�7'²Qû��ãÿ��Cïoá+Ì!ç\Ï+Ïäã�ålÑBÊ�ÒmÕQà�ã�à�Î�Ñ à�Î,ËNÑ ´�����ý � þ �

ÆYû�²�²T�FÃý û���üL�2´oÿ�´oÆYû�²�²��%Ãý û �}üG�2´�ÛB´o Å����¿û�ü$�H9�´�Úzý = c�c���þ��H��ù'&2�Pý��2)_ü9û����L&Wü�ûPÿ\ú��KÄ!����ù'ú��ü�ý û�²Qù�ÿ�´'ÓNâ]â]â5ï'É$ã�Ï2Ñ��YÊ3Ï�È�ç\ùUÓ ´ = c+ý � þ ´2'Q��S�/?°�-�c�-(´2Á\Wü�ý�² = c�c��(�

Page 170: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

= d�/

Æm�áü¡üGú���úo´KÚ2�YeA�WÂóÄ[���L��² ý�f´YÆC��ý = c�����þ � Ç û���û�üL��²Qý��Pû�ù����}û�üL����ý�±Áûhÿ��6��²Qý��')��núÁüCÅ�ú�)�°�Åpý��Wû6�áüwhúhù�û�² ÿ��Cïoá+Ì!ç\Ï+Ïäã�ålÑCÊ�Òù;ã�àná+Ì õFã�à�Î,ËGã�å�ÕQà,ã�à�Î�Ñ à�Î,ËNÑ ´����`�

w�úÁúWü�ý,´'w}´QÃ�û�ü�û�ý üL�(´+üR´'Â�Äyý�² û 9�´2w}�W@°û�ý�)Áú:��ûPù��+��ýD�}û °�ÿ$�L���}û\��üL���Wÿ�ù'&'��ûPü¡ÿ¶ý��ËÿGaûPû���ú�ü�û���ú�)3°�Wý��}ý�ú��o�\ÔgÊ3õ\êäè(àHÌ ÉmÕ�ê+ÌNÌNËNá�ã�ÏäÍjÖoã�Ï�Ð�è'ãOÐ�Ì ´ = d+ý = þ ´ß'+d�c3°HS�S2´'��/�/:�(�

ü�²�úÁü�ý����o´�Ä^�'Â��g�áü$úO#CÿGM:9�´QÆC�oý = c�c�c:þ ��Æ\9(�'���äý��\�'ú��'²�ú��6��²ä²T���')�&+��)áû�%ú�ù�û�² ý��2)^±�ýT�¸úWý ûPüG�áüI°��úWý��6��²��Lú�Wý�� °�7+�áÿ¡ûPù��áù+��2�L���}ý�ú��o�W�H�;ÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑBÊ�Ò!çCÔfÖW×:×��

Ç úhù2�®ü¡û�9�´BÚ2�D´��!ú�²�² ý��%���o´\Ù�� w��6Æm����ý û�²,´^Ú2�Xý = c�c:��þ �óÿ�@��H¯[a��\b�P�ÁÄ[Æ �\¯Ûû�²Qû��ú'ú���ûÿ��û�û���ú<aRúÁü$'&�ÿ%�núáüEÄCûPÿ¡û6�áü$��ú�����ùxÆYû ±Áû�²�ú�'�ãû��:���<�H�<ÈRÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3Ñ�Ê�Ò_à�á+ÌqÓNâ]â]â Ó�Ï+æàHÌ É�Ïäã�à�Î,Ê3Ïäã�åWÔgÊ3Ï6Ò6Ì ÉNÌ Ï�ËNÌAÊ3ÏhçËNÊ3è:Ñ à�Î,ËNÑNé]Õ�ê+ÌNÌNËNá�ã�ÏäÍFÕQÎDÐ�Ïäã�å�ÈgÉLÊOËNÌNÑNÑ Î�Ï�Ð�ënÓ�Ô�çÕ+Õ'È�ì3´''o�>�= �Oí > ��/2��Á[±��^ý�²T��7'² û[�®üGú��"!$#%#�&�')(%(+*%*%*�,.-�/�01,32%& 4�5%5�,64�/�27(2�

Ç ú(ú�ùUÂZ¯f&�ü¡ý��')hý = c > -�þ^¯*ú�ûJÃVú�'&'²����}ý�ú��Uü[ü�û�Þ�&Wû��'��ý ûPÿ�ú���ÿ(aû���ý û�ÿ�����ùq�}úWûJÙ_ÿI�}ý��E����ý�ú��%ú��ÃVú�'&'²����}ý�ú��_Ã��^üL���ãû���ûPü�ÿ�´98�Î,Ê3õEÌ à�É Î�ô�ã3éä±�ú�²,� � /2´+'o�ä��-��?°I��d � ´2ÆYû��Pû��C7�û�ü = c > -2�

��9Áû�ü�´\ÄÀÂ�PYÿ$�}û���ù'úÁüI��´w ý = c�c�d:þ�whúhù�û�² ý��')�Å`ú��')�Ä[���')áû;ÆYû�aû���ùWû��'��û ý���Å����')�&'��)Áû�´ÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑBÊ�Ò!Ó3Ô�Õ'Ö�È;: ×$<3´('���-�d3°���-�c2´'Pm� �6� = c�c�d2�

Úáû�²Qý���û�MQ´*üR�:Â0w�ûPüG��ûPü�´2ÄJ�äý = c�S�/:þ��H�:�}ûPü$�ú�²T����ûPùãûPÿ$��ý��%���}ý�ú��Cú��ow��áü$M�úO±bÿGú�&�üG��û['�áüL���ãû���ûPü¡ÿ�®ü$ú�� ÿG+�áü¡ÿ�û/ù+���L�2�KÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�ÐUÊ�Ò_ò�Ê3ÉLôOÑNá+ÊNê�Ê3ÏhÈ�ã�à�àHÌ É Ïhñ[ÌNËNÊGÐ�Ï+Î�à�Î,Ê3Ï�Î�ÏhÈRÉ$ã�Ë à�Î,ËNÌ ´''o�-�S = °�-�c��(´(e!úÁüI�}ú=�!ú�²�²T����ù�´2Á\�ãÿ$��ûPü¡ù+���h´ = c�S�/(�

Úáû�²Qý���û�MQ´ü{ý = c�c�/:þ ÿhû�²D�T°HúÁü$):����ý��Pû�ù�ÅV���')�&+��)áû~w�úhùWû�² ý��')v�núÁü�ÿ(aûPû���ú0ÄCû���ú�)���ý���ý�ú����û�H�ñ�ÌGã:Í�Î�Ï�Ð3ÑAÊ�ÒmÕ�ê+ÌNÌNËNáqñ�ÌNËNÊGÐ�Ï+Î�à�Î,Ê3Ï�û�ù�ý���ûPù_7:9U@v�^ý�7aû�²`���Wù�Åpû�û�´Q'o� �*> /3° > /�d2´ = c�c�/(�

Úáû�²Qý���û�MQ´WüR�gý = c�c���þ<w��3³hý��B&'��ÙY�*��üGú�:9�ÃüGú�7+��7�ý�²Qý��H9zÙÿ$��ý��%���}û%����ùvÅV���')�&+��)áûqw�ú�ù�û�² ÿ�´aÄú = -2´Wý��;ÕQà�ã�à�Î�Ñ à�Î,ËGã�å�ù}Ì à�á+Ê�Í3Ñ?>VÊ3ÉÕ�ê+ÌNÌNËNáqñ�ÌNËNÊGÐ�Ï+Î�à�Î,Ê3Ï+´Qwh�H¯0Ãü�û�ÿ�ÿ�´ = c�c��(�

Ú��69���ûPÿ�´�Ù���¯m�Yý = c�S:��þ��mP���}úWû¦üL�3�}ý�ú��+��² û^ú��gw��?³Wý��C&'�{ÙY�:�}üGú�*9;w û���ú'ú�ù�ÿ��BÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑÊ�Òàná+Ì\ÓLâKâ]âg´�@BA`´Qc�-�c?í�c > �(�

�J���L��´*ÿUý = c�S���þ��+Ùÿ$�}ý��E�3�}ý�ú��Bú���ÃüGú�7'��7�ý�²Qý���ý ûPÿ`�®ü$ú��ûÿ�+�áü�ÿ¡û�Æm���N�[�núÁüf��ú�û�Å����')�&+��)Áû�w�ú�ù�û�²aRú��%äú���û��*�ú��K�_ÿ(aûPû���ú}ÄCû���ú�)���ý���ûPü��BÓLâ]âKâ ï'É$ã�Ï2Ñ�ã�Ë à�Î,Ê3Ï2ÑjÊ3Ï�çmÕ+Õ'Èg´m±�ú�²��o- > ´oe!ú2�l-2´2o� � /�/3° � / = ´+w��áüG��ú = c�S����

Page 171: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

= d =

�`ú*&�ù+���'2&�ü�´gÿ��YÂ�@}&o´gÚ2��ý = c�c�c:þ��;Á{w��3³hý��C&2��ÙY�:�}ü$ú�:9�Å����')�&'��)Áû_w�ú�ù�û�²��H�:�}û�)áüL���I°ý��')_e�° Ç üG���ãÿ����ùz¯Vú��ý��jÆYû�aû���ù�û��'�PýQûPÿm�núÁüJaRú��*±áûPü¡ÿL����ý�ú��+��²Kÿ(�û�û���ú�Äyû���ú�)��Wý��}ý�ú��o�^�H�ÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑJÊ�Òà�á+Ì[ÓLâKâ]â�Ó�Ï+à�Ì É�Ïäã�à�Î,Ê3Ïäã�åVÔgÊ3Ï6Ò6Ì ÉNÌ Ï�ËNÌ^Ê3ÏEçËNÊ3è:Ñ à�Î,ËNÑNéWÕ�ê+ÌNÌNËNá_ã�ÏäÍCÕQÎDÐ�Ïäã�åÈgÉLÊOËNÌNÑNÑ Î�Ï�Ð�ënÓ3Ô�çmÕ+Õ'È�ì3´'2o� >�> -3° >�> d2´ = c�c�c(´+Ãú'úhû���ýD³�´'ÁDC��

�m��ûPÿ¡ûPü�´gÄJ�fÂ{eyû�9�´E�A��ý = c�c > þ �h�H�%�ü$úO±ÁûPù ÿ$�%ú�ú���ú�ý��')h�núÁüB�F)ÁüG����²T���2)�&+��)ÁûF�Fúhù�û�² ý��')'´ÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑBÊ�Ò!Ó3Ô�çmÕ+Õ'ÈF: ×�G�´('o� = S = ° = S � ´ = c�c > ´+ÆYû���üGúÁýD�6´2Üÿ(ÁA�

�m��ûPÿ¡ûPü�´!ÄJ�D´�Ã�û���ûPü¡ÿ�´H�A�gÂ1�m²���M�úO#J´�ÆC�\ý = c�c���þ �<Å����')�&'��)Áû;whúhù�û�²!Á¶ù+��2�L���}ý�ú��xÜyÿ�ý��')Æ\9��+���äý��jw��áü$)Áý��+��² ÿ��j�H��ÈgÉNÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑEÊ�Òjàná+ÌXâgè�ÉNÊNê+ÌGã�Ï�ÔgÊ3Ï6Ò6Ì ÉLÌ Ï�ËNÌ%Ê3ÏvÕ�ê+ÌNÌNËNáiÔgÊ3õXæõXè�Ï+Î,ËGã�à�Î,Ê3Ïzã�ÏäÍ~ï�ÌNËNá�Ï�Ê3å�ÊGÐ�ö_ë�âgè�ÉLÊOÑHê+ÌNÌNËNáOì3´''o� = c�� = í = c�� � �

�`ú*&�ù+���'2&�ü�´�ÿä�]Â{@}&o´�Ú2�[ý = c�c�c:þJI$ÁÀw��?³Wý��C&'� ÙY�:�}ü$ú�:9iÅ����')�&+��)Áû�w�úhùWû�²��Lú~�H�:�}û�°)áüL����ûLK_° Ç üG���äÿ\����ù;¯Vú��ý��XÆYû�aû���ùWû��'��ý ûPÿm�núÁümaRú��:±ÁûPü¡ÿL����ý�ú��'��²]ÿ(aûPû���ú�ÄCû���ú�)���ýD�}ý�ú�� M'´ÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑBÊ�Ò!Ó3Ô�çmÕ+Õ'ÈF: ×:×�´('o� >�> -?° >�> d(´ = c�c�c2�

�`ú*&�ù+���'2&�ü�´äÿ��Q @}&o´äÚ2��ý,��/�/�/:þNILw��3³hý��C&'�8ÙY�:�}üGú�*9_¯Ûû���ú2��ý�Þ*&�û�ÿ[�núÁü�Ù�³('²�úÁý���ý��')jÿ*9(��°�L������ý���´]ÿhû��%���:�}ý��U����ùiaRú�²�²�ú��6�3�}ý�ú��+��²]ÆYû�aû��Wù�û��'��ý û�ÿÇý��|Å����')�&'��)Áû_w�ú�ù�û�² ý��2)'´OM ÔgÊ3õXæêäè�àHÌ ÉJÕ�ê+ÌNÌNËNáhã�ÏäÍjÖoã�Ï�Ð�è'ãOÐ�ÌA��/�/�/2�

�m&�ú'�o´QÄJ�D´QÆYûOw�úÁü¡ý,´+ÄJ�D´PI$Á�a�����ú�û °Hb��áÿ¡ûPù�e!���L&WüL��²�Å����')�&+��)Áû^w�ú�ù�û�²o�núÁü[ÿ(aûPû���ú�Äyû���ú�)3°�Wý��}ý�ú�� M'´äÓLâ]âKâZï2É$ã�Ï2Ñ�ã�Ë à�Î,Ê3Ï2Ñ!Ê3Ï%È�ã�à�àHÌ É�ÏFç\Ïäã�å ö?Ñ Î�Ñ!ã�ÏäÍmùzã�ËNá�Î�Ï�Ì]Ó Ï+àHÌ å�å ÎDÐ�Ì Ï�ËNÌ ´�Û]ú�²,� = �(´e[ú'�.d2´QÚ�&'��û = c�c�/2´''�� > ��/3° > S�-2�

Ú2�?Å�����ûPü$�H9mÂ�b\�3ÿ(&Wú'����ILaR²�&�ÿI�}û�üÛû�³(+����ÿ¡ý�ú���ÿV���WùdýD�}ûPüG���}ýD±Áû´ÿ$�6��²Qý��')��núáü`�E�3³hý��C&'� û��:�}üGú�*9²����')�&'��)Áû[�%ú�ù�û�²Qÿ)M'´�ý��hù;ãRQ�Î�õXè(õ âRÏ+à�ÉLÊNêäöFã�ÏäÍ 8[ã�ö*ÌNÑ Î�ã�Ïqù~Ì àná+Ê�Í3Ñ ´2�J²�&:#Äû�üRÁ\���áù�û��äý��ÃY&'72² ý ÿ¡ú�ûPü¡ÿ�´ = c�c�d2�

Å�����ûPü$�H9�´]Ú2�D´]ÿ(² û����Lúáü�´WÆC�V ¯Ûû��F�û�üG²D9�´YÆC�gý = c�c:��þ�� Ç üL���%�%���}ý��6��²f¯�ü¡ý�)ÁüG���ãÿ��CÁ8ÃüGú�7+�?°7Wý�² ýQÿ$��ý���w�ú�ù�û�²äú��`Åpý��'M Ç üG���%�%�áü����H�_ÈRÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑmÊ�Ò[à�á+Ì?S:×:×UTAç[ç!ç[ÓV>`ã�å�å'ÕQö�õ\ê+ÊOÑ Î�è�õÊ3ÏhÈRÉLÊUWNã�W�Î�å Î�Ñ à�Î,Ë!çRê:êäÉNÊ�ã�ËNá+ÌNÑmà�ÊXîmã�à�è�É$ã�åoÖ`ã�Ï�Ð�è2ãOÐ�Ì ´Qa����B7�ü�ýQù')Áû�´+w�ÁB�

Å�����ûPü$�H9�´�Ú2�oÂ8ÿ(&�ú2��´`b!�Yý = c�c�d:þ��JaR²�&�ÿI�}û�üJÙW³(+����ÿ�ý�ú���ÿJ����ù;����ûPüG���}ýD±Áûjÿ(����² ý��')%�núáüJw��3³hýD°�B&'�ZÙY�*��üGú�:9BÅ����')�&+��)Áû�whúhù�û�² ÿ��(�H�X�X�+�\����ÿGú��CÂ�Ä^��ÿhý�²�±Áû�ü�´^ûPù�ÿ���´(ù;ãRQ�Î�õXè�õZâgÏ+à�ÉNÊNêäöã�ÏäÍL8!ã�ö*ÌNÑ Î�ã�Ïhù}Ì à�á+Ê�Í3Ñ �+�m²�&:#,ûPü�Á\���áù�û��ãý��JÃY&'72² ý ÿ¡ú�ûPü¡ÿ��

Page 172: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

= d��

w��áü$��&�ÿ�´Ww~��´fÿ2���:�GúÁü�ý���ý,´`b!�� w��áü$�Pý��'M�ý û�#Cý�����´�w~�Ký = c�c�-:þ �Xbg&�ý�²Qù�ý��')q�_²��áüG)áûj���'�'ú��L���}û�ù��úÁüG2&�ÿ�ú��'ÙY�')�² ý ÿ¡ú��o�}úWûgÃÛû��'�A¯�ü¡ûPû�7+���'MQ�äÔgÊ3õ\êäè(à,ã�à�Î,Ê3Ïäã�å:å Î�Ï�Ð�è(Î�Ñ à�Î,ËNÑKÛ]ú�² = c2´?''- = -3°H-�-�/2�= c�c�-2�

w��áüI�}ý��o´äÿ��äa\�D´�ÅpýQûPüG�%���'��´QÚ2�QÂûe¶û 9�´X�A�Vý = c�c���þ �]Áþù+��2�}ýD±ÁûJ¯fú��ý���°�ÆYû���QÅV���')�&+��)áû^w�úhù�°û�² ý��')CÜyÿ�ý��2)B@�úáü�ù(°Hb��áÿ�û�ùUÛK�áü�ý�)ÁüL���ãÿ��`�H��ÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3Ñ^Ê�Òà�á+Ìâgè(ÉLÊNê+ÌGã�ÏvÔgÊ3Ï6Ò6Ì ÉLÌ Ï�ËNÌJÊ3ÏÕ�ê+ÌNÌNËNá;ÔgÊ3õXõXè(Ï+Î,ËGã�à�Î,Ê3Ïzã�ÏäÍ~ïäÌNËNá�Ï�Ê3å�ÊGÐ�ö_ë�âgè(ÉLÊOÑHê+ÌNÌNËNáOì3´''�� =6��� �Oí =6�*> /2�

e¶û 9�´B�A�D´+w��áüI�}ý��o´'ÿä�2Â0@ ûPÿ�ÿ¡û�²`üg��ý = c�c���þYIGÿ��N����ý ÿI�}ý�����²Q²T���2)�&+��)Áû��FúhùWû�² ý��')^&�ÿ�ý��')B²Qû6�6±�ý��')�°ú���û °�ú�&2�6´ZM��H��ÔgÊ3É�êäè*Ñ æ[WNã3ÑOÌGÍ_õEÌ àná+Ê�Í3ÑXÎ�Ï}ÑHê+ÌNÌNËNá~ã�ÏäÍ�åDã�Ï�Ð�è2ãOÐ�Ì ´��m²�&:#,ûPü�´V'o� = � � °I��/��(´= c�c��(�

e!&2�äû�ü�ý�����²`ÄCû���ý�aûm�H�'��´Ke!&2�äû�ü�ý�����²`ÄCû���ý�aûJ�O±��áý�²T��72² û�3�\Irú*�$�L��lÝ�Ý3#�#�#J�ß��ü��.��ú��]M2�ÄCý ÿ$�L�áùo´ Ù�� ý = c�c���þ � w����*&+��² �núáü w��3³hý��C&'� ÙY�*��üGú�:9 w�ú�ù�û�²Qý��') ¯fú�ú�²�M�ýD�6�I����L��lÝ�Ý3���Go�.��ÿ��ß�ü�ý��'�Pû �Lú�����û�ù'&QÝ�'&27QÝ�+���NM3��)áûOÝ��ãû��B�)M'�

ÁB�3Ä[���L�'��+�áü$M�úWý,´�I$Á�w��3³hý��C&2� ÙY�*��üGú�:9BÃ��áüI�$°�P�T°�ÿ(aûPû���úA¯���)�)ÁûPü.M'´:ÈRÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3Ñ�Ê�Ò\ÔgÊ3Ï6Ò^�Ê3ÏXâgõ\êäÎ�É�Î,ËGã�å*ù~Ì àná+Ê�Í3Ñ�Î�ÏFîmã�à�è�É$ã�å(Öoã�Ï�Ð�è'ãOÐ�ÌKÈgÉLÊOËNÌNÑNÑ Î�Ï�ÐFë�â]ùhî!Ö�È�ì3´:w��69 = �?° = S2´ = c�c�d2�

Ä�ú:�áüGMQ´+b!��ý,��/�/ = þ �WÃ_ü$ú�7+��7Wý�² ýQÿ$��ý����Lú�(°�ù'úO#���'�áü�ÿ¡ý��')j���Wùh²����'):��&')Áû�FúhùWû�² ý��')'´\ÔgÊ3õ\êäè(à,ã�æà�Î,Ê3Ïäã�å�ÖfÎ�Ï�Ð�è�Î�Ñ à�Î,ËNÑ ´2±�ú�²V���'ý���þ ´2'�� � c3°I�U��d2´l��/�/ =

Ä�úÁÿ�û��2�®û�²Qùo´�Ä^�Qý = c�c � þ �QÁþù+��2�}ýD±Áû!ÿ��N�3�}ý ÿI�}ý��6��²2ÅV���')�&+��)áû[w�úhùWû�² ý��') �VÁ<w��3³hý��B&'�4ÙY�:�}üGú�*9Á!'�ü$ú:����úo�j�H�0ÔgÊ3õ\êäè�àHÌ ÉCÕoË Î,Ì Ï�ËNÌ;ï�ÌNËNá�Ï+Î,ËGã�å`ñ�ÌHê+Ê3É à�î^Ê_ Ôfùa`�æ�Ô�ÕQæI×�b+æ[S�c:Ø�´Va��áüG�Wû�)ÁýQûw�û�²�²�ú��_Ü!�Wý�±Áû�ü�ÿ¡ý��H9��

ÿhú'úáü�û�´WÚ2��ºÚ�úÁú'��ÿ$ú��o´fÄ^�gý = c�S�/:þ|Á[³hý�ú��E����ý��¸ùWûPü�ýD±����}ý�ú��zú��R��ú�û%Wü�ý��2�Pý�2² ûXú��R�E�3³hý��C&'�û��:�}üGú�*9q����ùE��ú�û�ü¡ý��'��ý�'²Qû\ú����ãý��Wý��C&'���PüGúáÿ�ÿI°�û��:�}ü$ú�:9��]ÓLâ]âKâûï'É$ã�Ï2Ñ�ã�Ë à�Î,Ê3Ï2ÑJÊ3ÏqÓ Ï6Ò6Ê3É�æõFã�à�Î,Ê3Ï�ïoá+ÌNÊ3É�ö3´2±�ú�²V��d+ý = þ�´''o�ä��d3°�-���´ = c�S�/2�

ÿ(²Qû6���GúÁümÂ8¯Ûû��FaûPüG²Qû�9�ý = c�c�-:þvÃf�áü�ÿ¡ý��')hÙY�')�²Qý ÿ�ú�#CýD�}ú~�_Åpý��'M Ç üG���%�%�áü�´}ïoá�Î�É$ÍqÓ Ï+àHÌ É�Ïäã�æà�Î,Ê3Ïäã�å�ò�Ê3ÉLôOÑNá+ÊNêvÊ3Ï�È�ã�ÉNÑ Î�Ï�Ðzï�ÌNËNá�Ï�Ê3å�ÊGÐ�Î,ÌNÑ ´�Á\&')�&Wÿ$� = c�c�-(�

ÿ��Gú�²��NM^û�´�ÁB��ý = c�c�d:þ!¯*ú�ûÿ2Ä[�WÅV���')�&+��)áû\whúhù�û�² ý��')A¯Vú�ú�²�M�ý���´�ÿ2Ä��W�H�:�}ûPü$�+����ý�ú��+��²,��Á[±��^ý�²T��7'² û�3�]I¡ú:�G�L9�¡Ý�Ý?#�#�#J��ÿ$�û�û���úo�Nÿ�ü¡ý,�ß��ú��EÝ��ü$ú+d¡û�� �}ÿNÝ�ÿ�ü�ý�²��;M

Page 173: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

= d�-

@}&o´QÚXÂ��`ú*&�ù+���''&�ü�´Q�yý = c�c�c:þAaRú��C7�ý���ý��2)Xe!ú��2²�ú��6��²�´2ÿ*9(�:�L������ý��J����ùeKU° Ç üL���8ÆYû�aû���°ùWû��'��ý ûPÿþý��;Å����')�&+��)ÁûCw�úhùWû�² ý��')'´AÈgÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑjÊ�Ò^âgè�ÉLÊOÑHê+ÌNÌNËNáf: ×:×�´�±�ú�² > ´�'Q� = ��c3°I� = S:�(´ÿ�û�o� = c�c�c2�

@}&o´]Ú2�Vº�/ú*&�ù'���''&�ü�´]ÿ��Rý = c�c�c:þ �haRú��C7�ý��Wý��')�e!ú��2²�ú��6��²�´�ÿ*9(�:�L������ý��q����ù�e�° Ç üG����ÆYû °aû��Wù�û��'��ý û�ÿ`ý���Å����2)�&+��)ÁûXw�úhùWû�² ý��')'�!�H��ÈRÉLÊOËNÌNÌGÍ�Î�Ï�Ð3ÑjÊ�ÒAàná+ÌAâRè�ÉLÊNê+ÌGã�Ï�ÔgÊ3Ï6Ò6Ì ÉLÌ Ï�ËNÌjÊ3ÏÕ�ê+ÌNÌNËNá;ÔgÊ3õXõXè(Ï+Î,ËGã�à�Î,Ê3Ïzã�ÏäÍ~ïäÌNËNá�Ï�Ê3å�ÊGÐ�ö_ë�âgè(ÉLÊOÑHê+ÌNÌNËNáOì3´+bR&Wù+��aûPÿ$��´7�!&'�2):�áü$9��

�Kú�&'�2)'´+ÿ��D´QÚ����Wÿ�û���´QÚ2��´'PYù�û�²�²,´2Ú2��´'Pm²�²T�áÿ¡û��o´(ÆC�'Â0@}ú(ú�ù'²�����ùo´(Ãf�oý = c�c > þ ��¯*ú�ûg�[¯���bRú�ú�Mý�Û_ûPü¡ÿ�ý�ú������l/:þ��]ÙY�*��üGú�Wý��^a����C7Wü�ý ù2)ÁûJÄyû�ÿ�û��áüG��ú�ÅV��7�úÁüG���Lúáü$9��

Page 174: Department of Computer Science | The New Age of Discoveryjunwu/publications/dissertation.v1.pdf$ Q # 1 ¡ £¢¥¤ £ $ Q #¨ª©A« ¬ ¤m ¯® ±]² ³¢¥ µ´ · M ¥ c ² ¸ q

= d �

hjilk m