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2015年 第0卷 第10期    刊出日期：2015-10-10

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人工智能

基于时序背景LDA与协同过滤的混合推荐模型

魏童童，冯 钧，唐志贤，王 纯

2015, 0(10):  1-5+9.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.001

摘要 ( 290 )  

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现有的个性化推荐通常会忽略时间信息对用户行为的影响，导致预测准确性较低。本文根据用户属性信息和用户评分信息，建立基于时序背景LDA与协同过滤的混合模型(TLDA-CF)。通过离线与在线推荐提高推荐效率；根据用户对项目的评分信息，以及各时间段内项目的被访问量分别建立LDA模型，解决数据稀疏性问题；设置动态权值平衡用户选择趋势提高推荐准确性；对于没有评分信息的新用户，采用用户聚类，引用协同过滤算法预测新用户喜好，解决冷启动问题。将该算法应用在MovieLens数据集上，实验结果表示，该算法在推荐召回率和准确率、F1值上都优于传统的LDA模型。

基于向量空间模型的知识点与试题自动关联方法

董奥根，刘茂福，黄革新，舒琦赟

2015, 0(10):  6-9.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.002

摘要 ( 175 )  

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随着基于知识点题库系统的广泛应用，实现试题与知识点的自动匹配，成为当下研究的重要问题。利用word2vec分别得到试题和知识点所包含的每个词的K维空间向量，通过计算空间向量间的余弦距离得到题干与知识点的语义相似度，进而自动发现知识点与试题之间的语义关联关系。实验结果显示此方法能快速发现试题与知识点的关系，提高题库系统的工作效率。

基于人类行为动力学的信息系统用户访问规律

任佳佳，王念新，葛世伦

2015, 0(10):  10-15.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.003

摘要 ( 192 )  

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准确掌握用户的访问规律是运行维护以及优化升级企业信息系统的前提条件。为了探索信息系统用户访问的时间特性，对某船舶修造企业成本管理系统21个月内314位用户的360 631条访问记录，利用人类行为动力学分析信息系统用户访问的时间间隔规律、阵发性、记忆性和周期性。研究结果表明企业信息系统用户访问时间间隔服从幂律分布，一般用户、管理人员和系统管理员3类不同用户群体访问时间间隔的幂指数是不同的，但3类用户群体的访问行为都具有明显的强阵发性和弱记忆性，且用户对信息系统的访问具有明显的周期性。

择优学习多个体差分算法求解约束优化问题

付玉珍1，周洁文1，邵龙秋2，张 慧1

2015, 0(10):  16-20.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.004

摘要 ( 192 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

提出一种择优学习的多个体差分算法用于求解约束优化问题，目的是用来提高差分算法的搜索能力。首先，将择优学习策略应用到混合变异算子中，使其快速搜索到可行解区域，然后使用克隆策略加大对最优解区域的搜索力度，增强局部搜索能力。通过对CEC2006经典Benchmark函数测试，实验结果表明本算法在求解效率和精度上都取得了较好的结果。

基于C4.5决策树的股票数据挖掘

王 领?，胡 扬

2015, 0(10):  21-24.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.005

摘要 ( 229 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

由于目前利用数据挖掘算法对股票分析和预测存在数据量及技术指标等方面的问题，本文基于对股市数据的分析，适当选取某些指标作为决策属性，利用C4.5决策树分类算法进行分类预测。主要对股票技术指标进行介绍和优化，对C4.5算法的效率进行改进。改进后的算法结合优化的技术指标不仅能够提高数据挖掘的执行效率，同时也能在股票预测方面得到更高的收益。

软件工程

基于对象的C程序边界安全检测改进技术

马银雪，李文明，陈 哲

2015, 0(10):  25-30.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.006

摘要 ( 205 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

C语言对内存操作不进行边界安全检测，这使C程序具有高执行效率，但也产生各种安全问题，例如数组越界、指针访问越界、C库函数的非法操作等。基于对象的运行时验证技术能实时监测程序的运行行为，自动找出程序中存在的漏洞。在原有基于对象技术的基础上，改进多维数组和结构体变量的地址范围记录方式，用2次地址查询操作检测指针访问，用平衡二叉树优化存储结构。实验结果表明，改进的方法优于传统的基于对象技术。

基于DWL的合成视景系统数据库的完整性

周艳清，王立松

2015, 0(10):  31-35.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.007

摘要 ( 212 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

合成视景系统（SVS）是解决可控飞行撞地(CFIT)事故的有效途径，近年来，国家实施的重点基础研究发展计划已经把SVS的相关研究纳入了计划研究的一部分。SVS数据库的完整性研究是SVS研究中比较重要的部分。基于现阶段大部分飞机上都配备GPS、雷达测高仪等设备，本文主要基于下视传感器（DWL）对SVS数据库的完整性进行研究。基于DWL对SVS数据库进行实时监控可以有效保证数据库垂直方向数据的完整性，但是对于飞机数据库水平方向数据的完整性保证能力还略显不足。

基于时间序列的多Agent工作流模型关键技术

吉宏安，马 野，李雪红

2015, 0(10):  36-39+44.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.008

摘要 ( 184 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对实际工作中如何将固定的工作流程转化为计算机能够执行和管理的自动化控制问题，提出建立基于时间序列的多Agent工作流模型的方法。通过将任务流程转变成按时间排列的优化序列，开辟进程池，采用多进程同步或异步推进的方式执行，解决工作流分支和聚合引起的同步失调和死锁等问题；结合多Agent进行建模，利用智能Agent单元对进程池进行管理，实现工作流的全程可控；提供基于时间戳的数据并发处理方法，解决数据更新不及时的问题。实际应用表明，该方法实现了对工作流的有效控制，达到了预期目的。

基于Web Services和Hibernate技术的数据库中间件

褚福影，卫文学

2015, 0(10):  40-44.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.009

摘要 ( 261 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了能够使不同网络中异构数据库的分布式数据管理更加灵活和简便，本文研究和分析常用的数据库中间件技术以及目前流行的开源ORM框架Hibernate和Web Service技术。针对目前数据库中间件不足之处，提出利用Web Service技术和Hibernate框架设计一种新的数据库访问中间件。该方案能在不改变原始数据的存储和管理方式下，较好地实现不同网络中异构数据源统一透明访问，保证数据完整性、一致性和安全性，具有较高的开发效率。

图像处理

基于达芬奇平台的运动目标跟踪算法

董云飞1，谢红松1，罗 斌1,2，汤 进1,2

2015, 0(10):  45-49.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.010

摘要 ( 196 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在运动目标跟踪过程中，考虑到达芬奇平台的数据处理能力，结合Vibe算法和Mean Shift算法的思想提出一种改进的运动目标跟踪算法，同时为了解决Vibe算法在目标由运动变为静止后遗留在前景图像中的鬼影难以消除的问题，对视频图像序列中的每个像素点建立前景计数器，根据前景计数器的值判断背景模型的更新速度。针对达芬奇平台对算法进行优化，把改进的运动目标跟踪算法移植到TMS320DM6467T达芬奇平台下进行处理，实验结果表明改进的算法具有良好的跟踪效果。

基于BM3D预处理的纹理光照不变特征提取算法

占俊杰，尚赵伟

2015, 0(10):  50-54.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.011

摘要 ( 235 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为消除光照变化对图像结构信息的影响，提出基于三维块匹配（BM3D）预处理的纹理光照不变特征提取算法。基于BM3D算法的良好降噪特性，该方法首先对图像各颜色通道采用BM3D降噪，利用小波变换得到各颜色通道对数域的低频和高频分量，然后对低、高频分量分别运用小波降噪和Bayes-Shrink算法降噪，并构造光照不变量，最后采用主成分分析(PCA)降低特征维度，取得特征向量，并利用K-最近特征线分类器进行图像分类。在Outex_TC_00014纹理数据库的实验结果表明，该算法具有较好的分类效果。

基于证据推理的区域合并用于交互式的医学图像分割

李 瑞

2015, 0(10):  55-59.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.012

摘要 ( 186 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在CT图像中，精确地分割脂肪组织对治疗诸如癌症等疾病具有非常重要的作用。与此同时，如果医学图像分割中允许医师的介入，将会得到更好的分割结果。基于此，本文提出一种新的基于证据推理的区域合并方法，用于交互式的医学图像分割。该方法在初始化后，目标区域与其邻接区域的相似性利用证据推理方法计算得到。如果目标区域与某一个邻接区域的相似性最大，那么这2个区域将合并成为一个区域。实验结果表明所提算法在视觉和定量分析上均能取得好的分割性能。

一种基于目标特征挖掘的带钢缺陷图像分割方法

赵 霆，管声启，王 鹏

2015, 0(10):  60-63.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.013

摘要 ( 185 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

通过分析带钢图像，挖掘缺陷图像的特征，提出一种基于目标特征挖掘的带钢缺陷图像分割方法。首先，将采集的带钢缺陷图像进行中值滤波处理；然后，通过等分图像灰度范围所确定的一系列阈值对带钢图像进行预分割，通过挖掘带钢缺陷图像的特征，以特征因子作为任务驱动，找出特征值发生突变的区间；在此突变的区间内，再按照上述方法对带钢图像缺陷存在的区域进行细分，找出面积突变点，以此确定最佳阈值，通过最佳阈值进行带钢缺陷图像分割，得到特征子图；最后将若干特征子图融合，得到带钢缺陷图像分割结果。实验结果表明，将此方法应用于带钢缺陷图像分割过程中，能够完整有效地分割出带钢缺陷区域，为带钢缺陷的视觉在线检测提供了可能性。

信息系统

基于MVC和实体框架的道路照明智能管理系统

刘 宇1,2，蔡俊涛2，赖顺桥2，肖熠琳2

2015, 0(10):  64-68.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.014

摘要 ( 234 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着城市市政建设的发展，传统的路灯控制与维护手段已经不能满足城市现代化发展的需求。本文采用三层架构模式，基于微软的ASP.NET MVC4框架和Entity Framework，研究并设计一套道路照明智能管理系统。系统表现层采用jQuery、Ajax、HTML 5和CSS3等技术，业务层采用T4模板实现对业务逻辑类的封装，数据层采用Entity Framework。简要分析系统实现的技术细节，以及智能控制和故障报警等功能的实现方式。该系统能够对道路路灯进行实时的检测和控制，以及故障报警功能，实现城市路灯照明的智能化管理。

一种基于Android的气象服务系统

姜建华，张广云

2015, 0(10):  69-72.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.015

摘要 ( 200 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

根据气象预报与灾害预警的实际需求，基于Android智能终端设备，设计一种具备天气预报与预警、专项预报和地质灾害预警等功能的气象服务系统，研究解决终端设备位置的获取、预警信息的实时推送、基于百度地图的气象灾害信息图形化显示和标注等关键问题。通过实际应用验证了该系统的可行性和实用价值。

基于Android智能手机的实验管理系统

郭奇志，陈 光，任卓君，罗金龙

2015, 0(10):  73-76.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.016

摘要 ( 195 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

移动互联时代已经全面向人们走来，渗透到高校学习、生活的每一个角落。针对高校中基于B/S模式的实验室管理系统已不能满足移动性和便携性的需求，通过Android技术在Eclipse平台上编写用户界面，以GET和POST方式与Tomcat轻量级服务器进行交互，服务器采用Servlet模块完成登录验证和指令响应，选取JDBC方式与后台MySQL数据库进行数据存储和处理交互，实现Android智能手机上的实验管理系统，使学生和教师能够便捷快速地完成实验预约、获取课程变更通知，此外重点实现实验室实景模块使教师可在手机端随时随地查看实验室情景，实验指导书模块便于学生预习实验或在实验过程中查看，提高实验管理工作的便携性和时效性。

网络与通信

基于NSGA-II算法的认知无线电频谱分配

王茵梦1，王松青2，杜庆伟1

2015, 0(10):  77-82.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.017

摘要 ( 191 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

认知无线电中，频谱拍卖是解决动态频谱分配的有效方法，其主要目的是最大化所有主用户的收益。然而，主用户间的收益是存在冲突的，给拍卖算法的优化带来了困难。为此，提出一种新的拍卖方案，来解决获胜者确定问题(Winner Determination Problem, WDP)。在该方案中，动态频谱拍卖问题被建模成多背包问题，并通过非支配排序遗传算法II (NSGA-II)得到最终的解决方案。最后，仿真实验结果表明，就解决WDP问题而言，与贪心算法相比，NSGA-II算法有更好的表现。

温度监测系统中传感器网络和RFID半无源标签的硬件动态行为评估

李 群

2015, 0(10):  83-87.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.018

摘要 ( 169 )  

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针对传统的低温监控系统容易忽略硬件动态行为特性的问题，提出一种基于无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）和射频识别（Radio Frequency Identification, RFID）半无源标签的动态行为评估方法。实验的测试温度有冷冻室温度（5℃）、室内温度（23 ℃）和温室温度（35℃），并对3种不同传感器配置的WSN尘粒和4种RFID标签（封装或不封装）进行比较。为了评估硬件的动态范围，对传感器一阶响应进行对数和非线性拟合。实验结果显示，含有无线和RFID节点的温度传感器封装方式会影响其动态响应，其特性可以监控高速变化的温度，保证低温运输系统的正常运行。

基于OpenNMS的网管系统

杨和稳

2015, 0(10):  88-91.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.019

摘要 ( 262 )  

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对于从事无线宽带接入产品研发、生产、销售的公司，其产品的应用主要为运营商的热点覆盖项目。通过建立一个统一、有效的WLAN热点设备监控网络，借助于专业的网管系统对为数众多的无线接入点进行管理，从而确保对设备的动态监控，保证设备的稳定运行。根据某特定WLAN设备网管系统功能要求，在OpenNMS基础上，设计适用于集中式WLAN网络架构的网管系统，完成并实现无线设备的性能数据采集、报表管理、设备发现、MIB文件解析、拓扑图管理、排程管理、告警管理、性能管理、用户管理等功能。本系统通过测试，对WLAN设备的管理达到要求。

信息安全

云环境下SDN的流量异常检测性能分析

马 超1,2，程 力1，孔玲玲3

2015, 0(10):  92-97+102.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.020

摘要 ( 228 )  

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随着复杂的混合云网络逐渐成为云计算发展的瓶颈，软件定义网络(SDN)技术近年来成为学术界和工业界关注的热点。在网络安全领域，对于应用SDN来解决网络攻击的研究尚处于起步阶段，SDN是否能够高效检测来自内部的网络攻击尚无定论。针对该问题，在分析SDN技术框架的基础上，设计基于OpenStack的云环境实验方案。在传统云环境网络和SDN环境下同时测试2种流量异常检测算法，模拟Flood攻击和端口扫描攻击，分析SDN在检测攻击时的精确度和资源使用率。结果表明，在云环境下利用SDN检测内部威胁时比传统网络环境占用更少的物理内存而不影响精确度，但直接在SDN控制器上部署安全应用的方式也存在性能瓶颈。

基于模式匹配的无线网络安全配置核查工具

唐 炼，王小龙

2015, 0(10):  98-102.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.021

摘要 ( 162 )  

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针对无线网络严重的安全现状，设计并实现一款基于模式匹配的无线网络安全配置核查工具。首先，依据等级保护的相关规定和对无线网络进行风险评估，制定无线网络安全配置核查规范；然后，针对现有检测方法的不足，提出一种基于模式匹配的自动化配置核查方法；最后，给出工具的系统架构、模块功能和具体实现。

WSN时空相关性隐私数据保护

裴华艳1，王焕民2

2015, 0(10):  103-106.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.022

摘要 ( 162 )  

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为了防御无线传感器网络中的时空推断攻击，基于MIX思想提出一种新的时空相关性隐私数据保护机制，针对数据传输过程中存在的3种时空关联关系对应的隐私数据提出相应的保护策略，详细阐述保护机制的实现原理和数据处理流程，为WSN时空相关性隐私数据的保护提供一种新的思路。

应用与开发

并行数据挖掘方法在水利普查成果分析中的应用

丁 伟，万定生，樊 龙

2015, 0(10):  107-111.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.023

摘要 ( 188 )  

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随着第一次全国水利普查的结束，海量的水利普查数据随之产生。将云计算技术应用在水利普查数据挖掘领域，可以更加快速、高效和低成本地为水利决策提供科学、合理的支持。本文提出基于Map/Reduce的水利普查数据决策树分类挖掘方法MRC4.5算法，并将该算法应用于全国水利普查地下水取水井数据挖掘中。实验结果表明，与传统的C4.5算法相比，MRC4.5算法在处理大规模数据集时具有更高的执行效率和良好的加速比。

基于ANFIS的机械手运动学逆解的求取

刘江南1，谢 玮1，马家辰1,2

2015, 0(10):  112-117.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.024

摘要 ( 201 )  

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提出一种基于自适应神经模糊推理系统（ANFIS）求取机械手运动学逆解的方法。本文以SCARA（Selective Compliance Assembly Robot Arm）型四自由度机械手为研究对象，研究SCARA机械手末端执行器笛卡儿空间坐标与机械手关节空间关节变量之间的对应关系。首先根据笛卡儿运动轨迹选取起点、终点和中间点，并求得与之对应的关节变量值序列。然后利用插值方法求得关节空间的角度变化曲线，最后在关节曲线上随机选取样本点，进而利用得到的数据训练并验证自适应神经模糊推理系统求解逆解的正确性和精确性。与传统基于BP神经网络求取运动学逆解的方法进行仿真对比分析，结果表明ANFIS在运动学逆解的求取精度和运算时间上均优于BP神经网络。

一种电动执行机构的力矩检测方法

宋凯峰1，田 沛1，潘麟鑫2，马明金2

2015, 0(10):  118-120+126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.025

摘要 ( 170 )  

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力矩检测是电动执行机构的重要环节，电动执行机构输出力矩和电机电流有一定的对应关系，因此，本文提出一种间接测量输出力矩的工程办法，即通过对电动执行机构输出电流有效值的测量来间接测量输出力矩。利用快速傅里叶变换计算电流有效值，并与电流检测计测量得到的电流有效值作对比，实验结果表明快速傅里叶变换计算电动执行机构的电流有效值可以作为间接测量其输出力矩的有效办法。

基于光传输的先天加固型LCD显示器

杜城锐，胡晓吉

2015, 0(10):  121-126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.10.026

摘要 ( 183 )  

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为解决军事作战过程中由于外界环境复杂及强电磁脉冲武器而引起的显示器可靠性低、显示图像不稳定等问题，提出一种采用先天加固并用光纤传输替代电气传输的液晶显示器设计方案。以“模块化设计”思想为指导，详细介绍显示器的电路框架、硬件设计和软件设计，最后对整机的显示性能及环境适应性进行实验测试。结果表明在不同信号源输入下，显示性能良好；应力筛选实验及电磁兼容性实验都满足实验大纲的要求。验证了设计方案的可行性与实用性。