计算机与现代化

唐家博1，王宇然1，程茹洁1，陆建1，蒋厚明2，胡牧2，吴佳3

2018, 0(01): 1-7. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.001

摘要 ( 217 )

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针对智能手机的能耗进行建模，将手机能耗分为4个部分，分别是系统能耗、应用能耗、周期性跳变和白噪声，在此基础上，提出应用能耗的估计算法，分析应用能耗所包含的函数执行能耗，实现高能耗函数的代码定位。本文提出函数执行能耗的估计算法，主要包括系统能耗的估计、周期性跳变带来的噪声去除以及函数的平均功耗估计。在去除周期性跳变带来的噪声时，结合机器学习方法，提出基于DBSCAN的改进算法，通过扫参进行参数选取，实现数据集的聚类和去噪。通过对多台手机进行测试检验并与trace文件结合，实验结果表明本模型在应用能耗估计上的平均误差为5.58%，在函数执行功耗、代码段功耗计算上具有较好的精度和泛化能力。

一种飞机的航迹模拟仿真算法

吴至清1，蔡炜嘉2

2018, 0(01): 8-10. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.002

摘要 ( 492 )

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飞行仿真中，飞机航迹模拟没有考虑飞机是匀速还是变速，一般由简单的直线和圆组合来表示，这种表示算法较为理想化或简单化。为了建立逼真空情，实现复杂多样的飞行动作模拟，本文对飞机运动的数学模型进行研究，归纳总结飞机直线飞行算法，针对飞机转弯航迹过于理想和简单化提出一种新的模拟算法来模拟飞机转弯航迹。将飞机匀速和变速转弯用一种算法实现，增加新的转弯方式并提高飞机航迹多样性。最后将新算法替代老算法在航管模拟训练系统中进行应用与仿真，与真实飞机航迹数据对比，证实新的算法可以模拟出变速转弯航迹，并使整体航迹更加接近真实。

基于ACCA-FCM和SVM-RFE的蓄电池SOH特征选择算法

刘微，杨慧婕，刘守印

2018, 0(01): 11-18. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.003

摘要 ( 271 )

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由于铅酸蓄电池老化程度受诸多因素影响，且蓄电池老化实验受完全充放电时间和样本数量限制，使得基于小样本的具有代表性的特征集的选择在蓄电池健康状态（SOH）预测中显得尤为重要。因此在对蓄电池进行特性分析的基础上，提出基于无监督的ACCA-FCM和有监督的SVM-RFE相结合的蓄电池SOH特征选择算法。该算法利用改进的蚁群聚类算法（ACCA）从全局特征集中选取有效的特征值聚类中心，克服模糊C均值聚类算法（FCM）聚类中心敏感和局部最优问题，并根据特征之间相关性排除冗余特征；再通过SVM-RFE特征排序算法剔除非关键干扰（低预测性）特征，最终得到与待测结果最大相关最小冗余的低维特征子集，且在保证精度的前提下，避开了完全放电过程。经基于支持向量机（SVM）的蓄电池SOH预测模型验证，放电初期特征构成的最优特征子集可准确预测铅酸蓄电池的健康状态。

基于Spark的并行遗传算法在物流配送问题中的应用

王龙，姚文明

2018, 0(01): 19-22. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.004

摘要 ( 219 )

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传统的遗传算法在数据量不足的单机情况下可能存在早熟的现象，遗传算法对搜索范围的依赖性很强，大搜索范围的遗传算法往往有更好的表现。为解决以上问题，可把Spark海量存储和并行计算的能力运用到遗传算法的求解上，实现一种粗粒度的并行遗传算法。利用Spark并行执行遗传算法的选择、交叉和变异等操作，可以大大提高遗传算法的搜索范围和执行速度。实验将改进后的遗传算法应用到物流配送问题中，结果表明，与单机和传统的并行模型相比，基于Spark的遗传算法在运行时间上明显减少，同时早熟的现象也得到了缓解。

基于贪心算法的智能宿舍分配方法

曹雪雪

2018, 0(01): 23-26. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.005

摘要 ( 568 )

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针对传统宿舍分配方法未考虑学生自身情况的问题，提出一种新的宿舍分配方法。以贪心算法为基础，宿舍分配前，先对学生的入睡习惯、起床习惯、性格特点和生活费用等属性进行问卷调查，学生可根据个人情况对各个选项赋予权重。根据问卷结果，计算学生间的匹配度，将匹配度高的学生分配到一间宿舍。与传统宿舍分配方法相比，该方法充分考虑学生的自身情况，有助于学生的和谐相处。

数据挖掘C4.5算法在市政工程造价的应用研究

傅则恒

2018, 0(01): 27-31. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.006

摘要 ( 140 )

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首先对C4.5算法做了介绍，然后针对案例工程对算法提出一些优化措施，运用C4.5算法对案例市政道路工程工程量清单费用进行建模与分析研究，提取分类规则，最后随机验证分类规则的普遍适用性。通过随机验证可知该分类规则具有普遍适用性，可以帮助工程造价相关从业人员进行快速预测，提高决策分析的工作效率。

基于RNN句子编码器的聊天机器人

朱晶晶，韩立新

2018, 0(01): 32-35. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.007

摘要 ( 221 )

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人机对话是自然语言处理领域衍生的一项现实应用场景，根据现实获取的大量短文本知识数据，构建单轮短对话式智能应答聊天机器人。本文基于传统的信息检索式聊天机器人，引入循环神经网络（RNN）深度表征交互式知识库中短文本的语义向量，重构表达式语义空间。实验表明该编码向量的方法比传统的利用TF-IDF向量的方法效果更好。

基于SSVEP与运动想象的实时脑控阿凡达系统

林铭铎，欧祖宏

2018, 0(01): 36-39. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.008

摘要 ( 224 )

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针对当前在线脑机接口交互系统识别正确率比较低、模式单一、算法复杂度高等问题，设计基于SSVEP和运动想象的实时脑控实时算法并应用于脑控阿凡达系统。通过对6名受试者进行离线训练和在线测试，实验结果表明该系统较好地反映受试者的控制意图，所有受试者均可以基本准确地控制机器人，可实现多指令的控制，识别准确率高，可进一步推动脑机接口在实际领域的应用和发展。

基于改进果蝇算法的模拟电路故障诊断

邵新添，李志华，王震

2018, 0(01): 40-43. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.009

摘要 ( 168 )

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针对模拟电路中非线性元件故障的定位问题，提出一种改进的果蝇算法优化支持向量机的故障诊断方法。首先对被诊断电路的输出信号进行采样，用Volterra级数提取输出信号的特征，然后利用改进的果蝇算法优化SVM的核函数参数和结构参数，建立诊断模型，在对数放大器电路中对故障进行诊断分类。通过实验可以看出，该方法能够有效避免支持向量机参数选择的随机性，有利于提高诊断精度，并且有较快的诊断速度。

基于浏览器的矢量数据可视化系统

王楠，封雷

2018, 0(01): 44-50. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.010

摘要 ( 212 )

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WEBGIS是网络技术和GIS技术相结合的产物，采用服务器端与客户端相结合的混合构造模式。矢量地图预先渲染当前基于服务器绘制栅格化瓦片地图，然后由浏览器获取与显示。这种方式已无法满足浏览器上矢量地图动态制图、矢量地图无极缩放等功能的需求。针对矢量地图显示控制框架、矢量目标与注记的渲染和符号库及地图符号化进行研究，在HTML5技术的基础上构建基于浏览器的矢量数据可视化的系统原型。对矢量数据绘制和地图交互性关键技术进行验证，满足用户日益增长的RIA（Rich Internet Application）需求。

基于鬼影判断抑制和局部运动补偿的改进ViBe算法

章伟明,周武能

2018, 0(01): 51-55. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.011

摘要 ( 179 )

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传统的ViBe算法在检测运动目标时会产生“鬼影”现象，并且对只存在局部运动的目标无法检测出完整的结果。已有的改进算法在克服上述缺陷时没有进行缺陷类型的判断使得在一定程度上降低了算法的性能。因此，针对“鬼影”现象，本文提出先利用边缘相似性进行“鬼影判断”，之后结合三帧差分算法来消除鬼影。针对局部运动目标，本文提出一种结合检测阈值判断的方法，先确定是否存在身体局部运动，之后结合扫描线填充算法对目标进行补偿填充得到完整的运动目标。实验结果表明，本文算法能有效克服“鬼影”及局部运动的缺陷，提高目标检测的效率以及准确性。

基于矢量地图数据的异构混合快速绘制框架

栗家棋，郑昊

2018, 0(01): 56-61. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.012

摘要 ( 187 )

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随着测绘、遥感及相关技术的发展，矢量地图的数据规模和细节层次迅速增加，它们含有大量复杂的地理空间要素，且要素间存在复杂的拓扑几何关系，这使得大规模矢量地图的快速可视化对于高性能并行计算的需求十分迫切。针对这一问题，本文在原有的CPU多核处理的基础上引入GPU加速运算，提出一种基于CPU-GPU协同工作的异构混合并行绘制技术。实验结果表明，这种处理框架在矢量数据的快速可视化中作用较为显著，在大比例尺数据下并行加速比达到了较高的数值。

一种环境质量数据可视化与可视分析系统

刘戈1，刘云飞2

2018, 0(01): 62-68. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.013

摘要 ( 151 )

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随着全球环境气候的日益严峻，迫切需要通过环境信息化手段来为政府相关部门在保护环境、规划社会发展等方面提供决策支持，环境质量数据可视化与可视分析技术在环境信息化过程中起着举足轻重的作用。本文主要从可视化和可视分析的角度介绍所设计和实现的系统的体系结构和功能，并对系统的关键技术进行重点讨论。实例结果表明，该系统在多源环境质量数据的可视化建模、组织方式和数据的二三维可视化展现以及数据的动态调度、三维场景的实时渲染等方面都有独特的解决方案，系统可以全方位地展现环境质量数据中的信息，实现对综合多源环境质量数据进行分析。

二维雷达包络数据可视化及再提取技术

付诚，聂颖

2018, 0(01): 69-73. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.014

摘要 ( 460 )

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雷达信息可视化是现代战场可视化中最重要的环节之一，它对于整个战场的综合态势的把控有着至关重要的作用。针对二维多雷达包络数据可视化后数据丢失的问题，本文提出雷达包络检测算法对多雷达包络线进行提取，该算法可以准确地找回每段边界线对应的原始数据。另外，针对多雷达包络线显示慢的问题，本文采用位图技术进行包络线快速绘制。实验结果表明该方法可以快速更新多雷达包络线。

基于RGBD数据的静态手势识别

文芳，康彩琴，陈立文，丁汇，徐琨，王宁宁

2018, 0(01): 74-77. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.015

摘要 ( 227 )

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提出一种基于RGBD数据的手势识别方法，首先采用融合深度信息和彩色信息的手势分割算法分割出手势区域；其次提取静态手势轮廓的圆形度、凸包点及凸缺陷点、7Hu矩特征组成特征向量；最后采用SVM进行静态手势识别。实验结果表明，该方法能有效地识别预定义的5种静态手势，且对环境的适应性比较强。

WAPM：基于改进层次分析法的网站无障碍评估指标

李飞1，李晗静1，2，姚登峰2，吕会华2

2018, 0(01): 78-83. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.016

摘要 ( 232 )

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在网站无障碍评估中，无障碍度量量化综合值反映了网站的无障碍水平。现有研究表明，为不同检测点找到适当的权重存在严重的挑战。目前，一些指标根据WCAG2.0的优先级设置检测点权重，但调查显示，WCAG2.0优先级与关于网站无障碍的可感知性、可操作性、理解性、鲁棒性4项原则相关程度并不显著。此外，网站无障碍评估结果还确认了使用现有指标的网站与4项原则不匹配。为了克服这个限制，本文提出一种称为网站无障碍原则的权重（Web Accessibility Principle Metric，WAPM）,从而更好地将辅助功能评估结果与4项原则的相关程度相匹配，即使用层次分析法对4项原则进行分析，由于检测点与4项原则之间的关联映射存在不完全对应的情况，本文改进层次分析法从而从4项原则中导出最优的检测点权重。实际的网站无障碍评估数据实验验证了WAPM的有效性。

跨区域指挥通信系统的关键技术实现

周雪寒，郑扬飞

2018, 0(01): 84-88. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.017

摘要 ( 174 )

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考虑到跨区域行动的应用场景，针对在跨区域指挥通信系统开发过程中遇到的问题，对通信系统中群组聊天的功能进行研究。因为行动具有机密性和隐秘性的特点，特此提出并设计了可靠信息指引功能。在实际的使用过程中，证明了群组聊天功能改进的必要性，提高了通信效率，可靠信息指引的功能设计更提升了通信过程中的安全性。

基于DHT的物联网分布式发现系统

张秉坤，李晓辉，王志乾

2018, 0(01): 89-94. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.018

摘要 ( 326 )

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物联网中海量设备的频繁接入、退出以及动态的网络变化为节点管理带来了压力，结构化的P2P网络可以有效缓解这种压力，但是大多数物联网P2P网络只能利用节点ID进行简单搜索。本文对分布式哈希表（DHT）进行改进，实现利用节点的多个属性和属性的范围进行搜索和管理。基于改进后的DHT，实现了一种新的物联网资源发现系统，它可以将物联网内的各类资源组织在一起，形成一个分布式、松耦合的物联网架构。实验结果表明该搜索系统可以在物联网中实现高效的资源发现。

数据中心网络中一种半集中式SDN路由策略

田野1，孙延涛1,2，熊轲1,2

2018, 0(01): 95-101. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.019

摘要 ( 212 )

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在SDN体系架构中把网络控制功能从网络设备（交换机/路由器）里分离出来，集中到中心节点控制器上，交换机只负责数据平面的功能（通过流表进行数据转发）。在大规模的数据中心网络中，路由/流表的计算和分发完全由中心控制器完成，控制器成为网络的性能瓶颈和脆弱点。为了解决上述问题，本文提出半集中式SDN路由技术，其主要思想是每个交换机节点不需要控制器的参与，可以自主构建一个基础流表，基于基础流表，交换机可以完成基本的数据转发工作。而控制器负责更高级的路由选路（故障处理）工作，从而大大减轻控制器的负担。针对控制器的高级路由选路工作，本文通过对现有SDN网络中的故障恢复机制的特性以及限制的分析，在基础流表的基础上设计一套局部迂回故障检测恢复机制。基于该机制，控制器能够及时检测到网络故障，并在极短的时间内进行故障恢复，实现控制器的高级路由选路工作。

复杂网络下的网络流量预测和预警研究

马佳艳，王萍，夏伟，申红伟

2018, 0(01): 102-106. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.020

摘要 ( 206 )

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针对复杂网络环境下传统的网络流量预测方法存在预测误差大和精度低的缺点，提出一种基于EMFOA_LSSVM的网络流量预测模型。通过EMD提取网络流量数据的趋势特征和细节特征，构建出预测模型的输入和输出矩阵，运用MFOA_LSSVM实现复杂网络环境下的网络流量预测。实验结果表明，与MFOA_LSSVM，FOA_LSSVM，PSO_LSSVM和LSSVM相比，EMFOA_LSSVM具有更高的预测精度和收敛速度，为网络流量预测和预警提供决策依据。

基于最长公共子序列的微博谣言溯源研究

李城，沙俊淞，武文

2018, 0(01): 107-112. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.021

摘要 ( 190 )

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手机等移动设备的普及，使得微博等社交网络成为信息发布和共享的重要渠道。但同时，大量的反动、虚假、色情信息充斥着整个网络，谣言的恶劣影响日益突出，一些谣言的出现已经严重影响了人们对网络信息的获取和正常使用。如何对网络中的各类谣言进行检测，挖掘出谣言的源头及传播方式成为当前公安网信部门亟需解决的问题。本文以微博谣言为例，根据现有的LCS最长公共子序列算法在构造序列表格时做了相应的改进，并根据改进的LCS算法比对分析微博谣言。初步实验表明，改进后的算法可以更高效地对微博谣言进行比对溯源，从而帮助公安机关发现微博谣言源头。

Go语言实现数据库驱动的方法

刘艳平

2018, 0(01): 113-115. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.022

摘要 ( 324 )

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Go语言是由Google公司组织发布的一门全新的开源语言，具有运行效率高和开发速度快等特点，良好的并发性使得Go语言在数据处理方面发挥着重要的角色。针对Go语言的研究资料不够丰富，关于数据库开发的文献较少。本文研究Go语言的标准包database/sql，driver和数据库工作原理，对driver包的核心接口的实现进行重点研究，并给出了应用程序中数据库操作的方法。

基于量化行为的实时数据库备份系统访问控制模型

刘赛1,聂庆节1,刘军1,李东民2,李静2

2018, 0(01): 116-122. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.023

摘要 ( 193 )

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实时备份系统对访问行为动态性具有较高限制，传统的访问控制模型在模型元素粒度和权限动态分配等方面存在的不足，会进一步影响其安全性。针对这一问题，引入时态、环境的概念以及行为模型元素的定义来描述访问活动，提出面向实时备份系统的量化行为访问控制模型QABAC(Quantified Action-Based Access Control）。该模型引入量化属性及信任度的概念，使用量化函数对属性进行动态量化，计算某访问行为的安全度，进一步地根据量化结果，将访问行为分配相应的信任度，并根据信任度配合最终授权策略以决定是否将特定权限授权给该访问行为。实验结果表明，与其他传统访问控制模型相比，QABAC模型具有更灵活及更安全的特点，更适用于当前开放复杂网络环境下数据库的安全保护。

基于条件随机场的农业命名实体识别

张剑，吴青，羊昕旖，王彬聪，吴宣为，徐向英，吕强

2018, 0(01): 123-126. doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2018.01.024

摘要 ( 225 )

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为满足农业命名实体领域中多样而精确的需求，本文采用基于条件随机场的命名实体识别，将农业命名实体分为病虫害、作物、化肥及农药4种命名实体，并用自定义标注集对其进行标注，以ICTCLAS分词系统来对收集到的语料进行分词，通过添加多种不同的特征以提高识别率。最终训练得到的模型对各命名实体识别的准确率达到了93%以上，召回率达到了84%以上，证明对农业命名实体细致划分为多个实体是可行的。

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