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2017年 第0卷 第6期    刊出日期：2017-06-23

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人工智能

融合时态特征的日英层次短语翻译模型

明 芳，徐金安，王 楠，陈钰枫，张玉洁

2017, 0(6):  1-7.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.001

摘要 ( 314 )  

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针对基于层次短语翻译模型的统计机器翻译使用上下文信息有限，时态翻译质量不高的问题，提出一种融合时态特征的日英统计机器翻译方法。该方法通过引入翻译规则的时态分类约束信息，解码器可以根据每条规则的潜在时态分类，为相应时态的句子匹配到最合适的规则进行翻译。首先从双语训练语料中抽取时态特征构建最大熵分类模型，然后再抽取包含各类时态信息的层次短语规则的时态特征，最后将规则的时态分类结果作为一类新特征，融入基于层次短语的翻译系统中。实验结果表明，与基线系统相比，该方法在多个测试集上提高了翻译质量，在一定程度上解决了日英层次短语模型的时态翻译问题。

基于改进径向基神经网络的船舶设备故障诊断方法

韩 珂，谢 强，丁秋林

2017, 0(6):  8-14+19.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.002

摘要 ( 236 )  

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针对目前船舶设备故障诊断方法存在适用性不广、准确度不高等问题，引入径向基神经网络船舶设备故障诊断方法。提出一种基于反向学习和自适应搜索策略结合的改进人工蜂群算法，通过反向学习策略进行蜜源初始化，提高初始解的质量，并在迭代过程中自适应调整搜索步长，提升原算法的收敛性能和局部寻优能力。将该算法与径向基神经网络的参数寻优相结合，构造性能良好的故障诊断分类器。实验结果表明，该方法有效提高了故障诊断的准确性和适用性，满足船舶设备故障诊断的实时性能要求。

基于Period-Near算法的用户移动位置预测

高 夏

2017, 0(6):  15-19.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.003

摘要 ( 218 )  

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新浪微博是一种允许大量用户彼此分享包括位置在内的个人信息的电子媒介，它使得掌握用户的运动轨迹成为可能。尽管用户的运动和移动模式有着高度的自由性和多样性，但是周期性的运动是非常频繁的现象，因此寻找用户的周期行为对于了解用户的动作至关重要。在本文中将这个问题定义为“预测用户将要去哪里”，该问题涉及2个子问题：如何发现用户的历史行为以及如何应用用户的历史行为来预测其将来的行为。假设用户的行为是周期性的，并且如果用户在一个位置的时间足够长，那么他/她将会一直待在这个位置。基于这2个假设，提出一个4阶段算法Period-Near来解决这个问题。在算法的第1阶段挖掘用户的周期性行为，第2阶段发现其较为频繁的移动，第3阶段了解用户在最近一段时间所处的位置，第4阶段是根据前3个阶段来预测用户接下来将要去哪里。无论是在综合数据上还是实际数据上的实验研究均表明本文方法具有一定的有效性。

基于判断矩阵一致性程度的专家权重确定方法

李艳玲1，吴建伟1，朱烨行2

2017, 0(6):  20-24+29.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.004

摘要 ( 322 )  

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判断矩阵的一致性程度可以反映专家思维的一致性水平，是基于判断矩阵确定专家权重的一个重要因素。针对传统欧氏距离方法对元素间相对差异关注不够，以及判断矩阵相似度（或差异程度）的度量易受1-9标度影响的问题，研究基于判断矩阵一致性程度的专家权重确定方法，分别提出基于欧氏距离与灰色关联度的专家权重确定方法和基于相对距离的专家权重确定方法。前者通过引入灰色关联度，计算得到的是各专家判断矩阵一致性程度比较意义上的相对值；后者通过采用相对距离方法来减弱1-9标度的影响。算例分析中，基于一致性检验指标CR验证了本文2种方法得到的专家权重排序较传统欧氏距离方法得到的排序结果合理，并分析了各种方法在专家权重具体取值上的不同特点，为今后实际应用中的方法选择提供参考。

基于多变量Probit回归的用户兴趣挖掘方法

申强华

2017, 0(6):  25-29.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.005

摘要 ( 240 )  

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用户兴趣挖掘一直是很多领域的基础问题，例如推荐系统、个性化检索和在线广告。一个用户在Internet或现实生活中的历史行为虽然能反映用户的兴趣，但是如果用户第一次使用网络，因为缺少历史行为信息，系统很难获得用户的兴趣。为解决无法获取新用户兴趣的问题，本文提出一种基于多变量Probit回归的用户兴趣挖掘方法。采用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法估计模型的后验分布。通过合成数据与豆瓣明星对电影的兴趣验证模型的性能，结果表明所提出的方法能够有效地预测冷启动用户的兴趣。

一种基于语义分析的热点新闻发现方法

曹 通

2017, 0(6):  30-33+39.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.006

摘要 ( 661 )  

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随着互联网的发展和普及，互联网新闻报道已是人们获取社会信息的主要手段，如何快速准确地获取互联网新闻热点话题是一个急需解决的问题。本文使用LDA(Latent Dirichlet Allocation)和BTM(Biterm Topic Model)主题模型，充分考虑新闻标题和新闻正文对新闻热点检测影响的不同，分别对新闻的正文和标题进行语义分析，新闻标题使用BTM模型，新闻正文使用LDA模型，提取主题特征向量，并将2种语义特征进行融合，形成全文的语义特征，然后通过改进的聚类算法，进行聚类，在此基础上引入新闻热度的定义，通过热度公式计算新闻的热度，利用计算出的热度值排序得到最近一段时间的热点新闻。通过在爬取的新闻数据上的实验，验证了本文方法的有效性和实用性。

软件工程

过程可视化类C编译器的教学辅助软件

丁志军，周泽霞，卫志华

2017, 0(6):  34-39.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.007

摘要 ( 231 )  

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针对《编译原理》课程知识点多、概念复杂、理论性太强、算法难理解，具有很强的复杂性和抽象性，与实际联系不紧密等问题，对编译器过程可视化在《编译原理》教学中的必要性以及现有研究的缺陷和不足进行分析，设计并实现了功能较为完整，用户界面友好，可视化流程详细、具体以及能够动态地展示出编译运行机理的过程可视化类C编译器教学辅助软件，理论结合实际，以求达到更好的教学效果。

基于SysML & AADL的IMA刹车控制系统实时性需求验证

邓佳佳，张育平，陈海燕

2017, 0(6):  40-44+49.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.008

摘要 ( 284 )  

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针对设计阶段难以对刹车控制系统进行实时性分析验证的问题，提出基于SysML & AADL的实时性需求验证方法。首先论述综合模块化航电系统中刹车控制系统的组成和实时性定义，基于SysML建模语言建立系统模型，并添加MARTE描述的组件时间延迟；然后建立SysML/MARTE与AADL的模型元素映射关系，根据该关系，将SysML模型转化为符合AADL语义的模型。最后利用AADL分析工具得到实时性验证结果，验证了所提出实时性验证方法的有效性。

基于全局数据重组的循环倾斜优化

陈华军1,2，王 琦3，洪 超1,2，方 萌1,2

2017, 0(6):  45-49.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.009

摘要 ( 249 )  

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循环倾斜是程序优化中一种循环变换的手段，它改变空间迭代形式，将循环存在的跨迭代的并行用传统的并行标识出来，使得循环可以并行执行。但是循环倾斜后，并行执行的数据在内存中是离散的，而且每次迭代执行的次数是不一致的。为了更有效地利用SIMD，本文提出一种基于全局数据重组的循环倾斜优化方法。首先分析循环倾斜优化，针对数据离散的问题实现全局数据重组，改善数据局部性，循环易于向量化操作；针对迭代执行次数不一致问题，实现非满载向量操作，使尾循环得以向量执行。最后选择wavefront程序进行测试，优化后，程序计算可以获得平均10.73倍的加速效果。

基于线程调度顺序控制的多线程程序测试

李 婧

2017, 0(6):  50-55.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.010

摘要 ( 200 )  

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随着多核技术越来越普及，多线程程序的编程也越来越流行。但是多线程程序的正确性问题已经严重影响软件可靠性，且现有的测试技术不能很好地满足多线程程序的需求。本文重点研究多线程程序中最常见的一种bug，即数据竞争，提出一种基于线程调度顺序控制的测试方法。该方法混合静态方法和动态方法，能够有效地找到多线程程序中存在的数据竞争，且能够区分出哪些数据竞争是有害的，需要程序员优先修复。实验结果显示，对于数据竞争的触发概率，本文的方法使其平均从0.53%提高到79.2%，且本文所引入的运行时开销平均只有80%，与相关方法所引入370%的开销相比更优。

图像处理

基于类标一致和局部特征约束的字典学习算法

李争名1,2，杨南粤1

2017, 0(6):  56-60.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.011

摘要 ( 189 )  

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为了提高字典学习算法的分类性能，提出基于原子的类标一致和局部特征约束的字典学习算法（LCLCDL）。利用原子和训练样本的类标设计判别稀疏矩阵，并构造类标一致模型作为判别式项，促使同类训练样本对应的编码系数尽可能地相似。利用原子和编码系数矩阵的行向量（Profiles）构造局部特征模型作为判别式项，使其继承训练样本的结构特征。实验结果表明LCLCDL算法比5个稀疏编码和字典学习算法可取得更高的分类性能。

基于Hadoop的大规模图像存储与检索

朱 珊，艾丽华

2017, 0(6):  61-66+83.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.012

摘要 ( 314 )  

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图像数据的指数型增长使得传统单机的图像检索在处理大规模图像时面临着检索速度慢、并发性差、检索准确率低的问题。由于图像特征文件都是小文件，本文提出将图像特征小文件进行适当的合并后存储于Hadoop的分布式文件系统HDFS中，实现大规模图像的快速存储和读取；为了适应大规模的图像检索，对图像Fisher向量进行二值化处理，并利用MapReduce并行编程模型实现基于二值Fisher向量和SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征的并行检索。在INRIA Holidays数据集、Kentucky数据集和Flicker1M数据集上的实验结果表明该方法扩展性强，能够取得较好的检索准确率，有效减少检索时间，提高检索速度，是一种高效的大规模图像存储和检索的方法。

基于深度图像序列的虚拟人蒙皮动画算法

肖安南1，张城玮2，戴先玉2，费婷婷3，马银中3

2017, 0(6):  67-71+107.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.013

摘要 ( 231 )  

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虚拟人的蒙皮动画是虚拟人建模领域中的一个重要问题，在影视制作、动画设计、虚拟现实等应用中有着重大的价值。对于虚拟人蒙皮动画的研究，核心问题是蒙皮参数的计算，而蒙皮计算的准确与否决定了动画效果的逼真与否。常用的方法是根据骨骼与皮肤的距离进行直接计算，但是该方法对于姿态具有很大的依赖性，且没有定量的衡量标准，准确度难以保证。本文提出一种基于深度图像序列进行蒙皮参数优化计算的方法，该方法根据不同姿态下深度图像序列，设计关于蒙皮参数和姿态参数的优化函数，将不同姿态下的变形结果进行综合考虑，通过交替优化蒙皮参数和姿态参数，直到目标函数收敛，输出蒙皮参数。实验结果表明，与其他方法相比，本文方法在视觉上有更好的动画效果，在误差对比上，本文方法误差更小。

信息系统

一种基于Android平台的定制化PDF阅读器

刘志威1，董正宏2，杨 帆2，李梦伟1

2017, 0(6):  72-75+90.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.014

摘要 ( 226 )  

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在教学和生产实践中，一些特定的PDF资料可以存放在Android终端供用户阅读，而市场上存在的Android终端PDF阅读器功能过于复杂或者单一，难以满足特殊用户定制化的阅读需求。本文开发一款以开源的MuPDF分析器为内核的PDF阅读器，分别从启动视图、书架目录视图和阅读视图3个层面着手，增加了启动密码、固定书架、导航抽屉、书签等个性化功能，对开源PDF阅读器的开发具有一定的借鉴意义。

基于ZigBee的博物馆参观引导系统

钟锡武，许淳煜，黄奕涛，黄 震

2017, 0(6):  76-79+102.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.015

摘要 ( 262 )  

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目前人们在室外可以很精确地利用手机GPS功能规划自己的行程线路，但是室内环境复杂，存在多径现象，GPS很难在室内环境下定位。在前人对ZigBee室内定位的研究的基础上，利用指纹定位算法的原理，将ZigBee的室内定位技术应用于游客参观博物馆的场景中。系统采用ZigBee无线局域网，利用接收信号强度指示（Received Signal Strength Indication, RSSI）值及指纹定位算法，借助GPRS模块传输数据，利用数据库服务器处理数据，并通过安卓APP监控数据，使得游客在博物馆中的位置信息能及时地在APP上显示，同时根据游客在博物馆中位置，将游客参观的展品的信息推送给游客。测试结果表明，系统运行良好，基本符合预期要求。

基于Web的节水灌溉远程监控系统

陈 诚

2017, 0(6):  80-83.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.016

摘要 ( 220 )  

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为了满足远程监控灌溉系统的需求，本文提出基于3G无线通信技术和Web的节水灌溉远程监控系统，实现灌溉泵站的远程监测、通信及自动控制，满足节水灌溉远程监控的实际需要。为了实现局部更新网页数据和图像，通过对当前流行的Ajax框架的分析，选择适用于远程监控系统的jQuery框架。最后将Ajax技术应用于远程监控系统，实现局部刷新页面的效果，并总结出Ajax技术的优缺点。

网络与通信

一种基于层次约简的多层网络社区发现算法

陈立虎，林友芳，武志昊，景丽萍

2017, 0(6):  84-90.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.017

摘要 ( 228 )  

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如何在多层网络中发现社区是一项巨大挑战。目前有些算法将多层网络表示成三阶张量，然后使用非负张量分解进行社区发现。但在多层网络的每层网络中存在很多社区之间的连接或每层网络都很稀疏的情况下，非负张量分解算法的准确率较差。为了解决这一问题，本文提出一种改进算法。先将原始多层网络进行层次约简，减少多层网络的层数，使其社区结构更加凸显，然后再使用非负张量分解算法进行社区发现。在人工数据集与真实数据集上的实验表明，本文所提出的框架在准确率上有明显的优势。

基于有线的Ad Hoc路由协议的性能评估方法

胡明明1，孙延涛2，任淑婷3

2017, 0(6):  91-96.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.018

摘要 ( 213 )  

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Ad hoc路由协议可以使用软件仿真、现场试验分析、理论分析等方法对其进行性能分析和评估。由于现场试验分析开销高及实验环境部署复杂等原因，目前，软件仿真是对ad hoc路由协议进行性能评估的主要方法，但这种方法对于一些需要通过实际应用场景对ad hoc网络进行研究的情况并不具有说服力。本文综合各种方法的优缺点，提出一种基于有线网络的ad hoc路由协议性能评估新方法：通过在应用层、网络层、链路层添加各种数据采集探针来采集性能数据。此外，设计并实现了可视化的数据采集分析平台，可以对采集的性能数据进行图形化的展示及分析评估。这种方法不仅弥补了在软件仿真过程中，未考虑操作系统、系统硬件、系统设计、通信环境等敏感因素带来的影响，使得测试结果更逼近真实，而且解决了现场试验分析中性能数据不易获取、开销巨大、场景搭建复杂等问题。最后，通过本文所提出的性能数据采集评估方法对3种典型的ad hoc路由协议进行性能对比分析。

基于车载移动模型的DTN网络路由技术

范英飚1，文富鹏2

2017, 0(6):  97-102.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.019

摘要 ( 203 )  

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从一体化联合作战出发，引出通信链路抗毁性、健壮性的重要性。分析造成网络中断和延迟的原因，建立基于典型的战车行进以及演习模式的“集结-展开”容迟容断网络移动模型，提出一种基于作战计划时间表精确物理位置信息结合信道状态信息的预测相遇机会路由算法，极大改善了网络消息投递率和延时。

信息安全

基于特殊线性群的自同构群的签名

潘 平，曹 阳，和斌涛

2017, 0(6):  103-107.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.020

摘要 ( 261 )  

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基于特殊线性群的自同构群上的离散对数问题，提出一种非交换群上的签名方案；分析特殊线性群的自同构群上的离散对数问题的困难性。通过适当地选取参数，表明新签名方案的安全性高于有限域上的DSA算法，甚至等同于椭圆曲线上的DSA算法。结果表明，采用Leedham-Green算法计算矩阵的幂运算，使得新方案的运行效率得到提高。

基于One-class SVM的网络时间隐蔽信道检测方法

刘 义，兰少华

2017, 0(6):  108-111+121.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.021

摘要 ( 222 )  

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网络时间隐蔽信道的检测是网络隐蔽信道研究中的热点和难点。当前的网络时间隐蔽信道的检测方法更多是针对某个或者某些特定的网络时间隐蔽信道，不具备通用性。本文利用机器学习中的SVM思想，提出一种基于One-class SVM的通用检测方法。把时间隐蔽信道的检测看作是一种单值分类问题，利用正常信道数据集进行训练，构建分类模型。实验表明该检测方法在保证较高检测率的同时，又具备较好的通用性，可以比较有效地检测出多种网络时间隐蔽信道。

基于聚类特征感知的电网中心数据隐藏防护方法

林范龙，陈 潜，陈 亮

2017, 0(6):  112-115+126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.022

摘要 ( 207 )  

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高效、可靠的数据隐藏防护能够有效防止电网数据中心主动泄密。现有的数据隐藏方法隐藏数据元冗余程度高，且稀疏程度低。针对数据隐藏特征冗余和高效表征的难题，提出一种基于内容感知聚类的电网中心数据隐藏防护方法，构建支持向量机的电网数据压缩架构，采用正交回归的电网数据聚类系数，通过仿真和实验搭建，验证基于内容感知聚类的电网中心数据隐藏防护方法能够有效提升数据聚类的效率和准确度。

应用与开发

运用SPSS和Matlab研究啮齿动物群落稳定性

罗 敏1,2，李昌友3，戴 欢1,2

2017, 0(6):  116-121.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.023

摘要 ( 194 )  

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对西北某荒漠地区啮齿动物的群落稳定性进行分析研究。通过建立GM(1,1)数学模型，辅以SPSS统计分析，预测啮齿动物在不同的干扰条件下各自的数量变化趋势；采用神经网络算法，结合Matlab模拟仿真，分析啮齿动物群落多样性受外界干扰的影响程度。合理地分析并预测出该地区动物群落的变化趋势，从而分析得出该地区啮齿动物群落的稳定性。

一种基于PID神经网络的农作物土壤湿度控制算法

高 燕，刘红霞

2017, 0(6):  122-126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.06.024

摘要 ( 292 )  

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针对不同农作物对于土壤湿度的不同要求，提出一种基于PID神经网络的土壤湿度控制算法。该算法综合PID神经网络和改进的粒子群算法，能够满足在大块田地中的多种农作物对于土壤湿度的不同需求。仿真分析的结果表明，该算法能够有效地满足各类农作物对土壤的湿度要求，提升了系统整体控制效果，缩短了控制时间，具有良好的动态性能。