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2016年 第0卷 第9期    刊出日期：2016-09-12

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数据库与数据挖掘

一种基于Apriori算法的优化挖掘算法

陈志飞，冯 钧

2016, 0(9):  1-5.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.001

摘要 ( 1467 )  

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通过对关联规则挖掘基本问题的分析，总结经典挖掘算法Apriori的3点不足，针对不足进行相应改进： 1）改变数据库映射方法，避免反复扫描数据库； 2）确定非频繁项集，并确保其不与其它项连接，避免产生大量候选项； 3）采用交运算，解决候选项集与事物模式匹配阶段耗时过多的问题。此外，为了验证改进算法的有效性，采用水文历史数据进行实验验证。实验结果表明，在支持度与置信度取不同值时，本文提出的改进算法IMApriori算法执行时间更短，效率更高。

基于时空相关性的连续缺失值填补算法

蒋晨阳，张云飞，李 鑫

2016, 0(9):  6-9.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.002

摘要 ( 284 )  

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无线传感器网络中的缺失数据对后续的数据分析带来很多不利影响，在数据分析之前，预处理工作必不可少。传感器网络数据在时间和空间方面均存在一定的变化规律，现有的缺失值填补算法往往只从单一角度分析解决问题，为了充分利用时空2个维度的特性，本文提出一种基于时空相关性的缺失值填补方法。该方法运用回归拟合、改进的BP神经网络等方法，对缺失数据进行填补。实验结果表明，该方法可以有效地提升缺失值填补的精度。

关联首尾段落与首尾语句的多特征融合段落相似度计算

蒋宗礼，赵 洁

2016, 0(9):  10-14+20.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.003

摘要 ( 243 )  

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首尾段落和首尾语句对语义有着较大的贡献，应该作为判别段落相似度的主要因素。本文将其以恰当权重融入SiteQ算法，提出关联首尾段落和首尾语句的多特征融合段落相似度计算算法Topic-SiteQ。该算法采用多特征融合的算法计算首尾语句的语义相似度，并以一定的权值体现它们对段落相似度的贡献，同时提高首尾段落的评分值，并根据这次评分值进行推荐排序。实验表明，采用该算法，相关段落排序的MRR值提高了0.032，F测度值平均提高了1.4%，说明该算法的改进是有效的。

基于分段搜索策略的自适应差分进化人工蜂群算法

刘 劼,张曦煌

2016, 0(9):  15-20.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.004

摘要 ( 348 )  

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针对人工蜂群算法在求解函数优化问题时存在的探索能力强，而开发能力不足和收敛性能差的问题，本文提出一种基于分段搜索策略的自适应差分进化人工蜂群算法。该算法将改进后的差分进化算法中的变异操作引入到观察蜂的局部搜索策略中，让观察蜂在雇佣蜂逐维变异后的当前最优解周围进行局部搜索，并采用分段搜索的方式更新蜜源，以提高其局部搜索能力。仿真实验结果表明，与基本人工蜂群算法相比，改进后的算法有效地平衡了算法的探索能力和开发能力，并提高了算法的寻优精度和收敛速度。

网络与通信

模糊权值网络最小生成树问题的矩阵算法

孙小军

2016, 0(9):  21-24.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.005

摘要 ( 204 )  

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通过研究模糊权值网络中的最小生成树问题，使用基于模糊数的结构元加权序和经典最小生成树问题的改进权矩阵法，本文提出一种求解边权值为三角模糊数的模糊权值网络最小生成树问题的矩阵算法，并对算法的复杂度和正确性进行分析。通过实例验证了该算法的有效性。

IEEE 802.16中支持QoS的有效带宽分配机制

孙亚南，潘中强

2016, 0(9):  25-29+34.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.006

摘要 ( 285 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于IEEE 802.16协议，研究宽带无线接入网中保障QoS的有效带宽资源分配和调度问题。首先，在PMP模式下设计一个有效率的QoS调度算法，利用参数的调整提供更具有弹性的服务质量，以利于rtPS服务支持多媒体传输；然后利用标准中所提供的QoS参数调度各种不同类型的服务业务，分配上传带宽，进而达到有效地使用网络资源。仿真实验结果表明，本方案能够在保证QoS需求的同时，有效地分配带宽资源。

基于随机博弈的机会网络隐私保护机制

何玉辉

2016, 0(9):  30-34.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.007

摘要 ( 236 )  

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机会网络在数据转发过程中，由于需要依靠陌生节点帮助转发信息或者接收来自陌生节点的数据，这种数据转发机制对普通用户来说具有严重的隐私安全隐患。因此，本文针对机会网络中存在恶意节点窃取用户隐私等安全问题，为机会网络中的用户设计出一种最佳防御策略来防止个人隐私泄露。首先，建立机会网络下的系统模型，使用马尔科夫链刻画普通用户的个人信息的变化过程。在系统模型的基础上，采用随机博弈理论对用户与攻击者之间的攻防关系进行建模；然后，提出一种基于极小极大学习算法的防御策略；最后，通过与传统防御算法的对比实验，证明该算法不但具有较快的收敛速度，且在满足一定用户服务质量的前提下，性能始终优于其他防御策略，是机会网络下一种高效的隐私保护安全机制。

基于网络编码的无线传感器网络QoS性能分析

李奕宇，梁正友

2016, 0(9):  35-39+44.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.008

摘要 ( 236 )  

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针对无线传感器网络中实时网络应用严格的服务质量（QoS）保证要求，本文提出基于网络编码的支持QoS的无线传感器网络模型。该模型将网络编码的特性应用到区分服务(Differented Service，DiffServ)机制中，编码节点将DiffServ分类得到的同类数据流进行编码组合再发送，减少需要转发的数据量，从而提升了网络的性能。利用随机网络演算理论工具分析得到模型的QoS性能，通过数值分析，所提出的模型能够有效提升基于区分服务的无线传感器网络的延时、积压等性能。

信息系统

CAVE系统中不规则多屏投影变换矩阵

刘劲松1，戴拥民1，孙建刚1，周 安2，明德烈3

2016, 0(9):  40-44.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.009

摘要 ( 270 )  

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常见的CAVE系统是由4个正方形投影面构成一个立体空间，将复杂的数据以可视化的方式展现，营造一个逼真的虚拟环境，带给用户一种非凡的沉浸式体验。本文在分析投影变换矩阵的基础上，通过构建CAVE投影坐标系，提出构建不规则投影变换矩阵的快速计算方法。该方法使CAVE系统不再局限于标准的立方体空间，并通过获取用户在CAVE投影坐标系下的坐标位置，实时计算投影变换矩阵，满足用户在任意空间位置下的最佳观测视角。

宽幅度摩擦力控制触觉再现系统

李沅泽，陆 熊，胡叙胜，赵丽萍，陈思凡，马 露

2016, 0(9):  45-48.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.010

摘要 ( 267 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

触觉再现能够表达虚拟物体的表面特征，提高虚拟现实系统的真实感，因而成为人机交互领域内的研究重点。本文将空气压膜效应与电磁激励相结合，提出一种新颖的摩擦力控制触觉再现方法，并研制一种宽幅度摩擦力控制触觉再现系统，其中电磁激励用于增加摩擦力控制范围。经过一系列触觉感知实验验证了本系统的有效性，实验结果表明本文提出的方法相对于传统的摩擦力控制方法可以实现更宽泛的摩擦力系数控制。

企业云存储管理系统的设计与实现

原建伟

2016, 0(9):  49-53.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.011

摘要 ( 228 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

根据目前企业对存储容量的需求较大，通过分析OpenStack云计算平台和该平台中Swift对象存储的特点以及其应用领域，结合目前企业对存储的需求分析，将企业存储应用进行整合分类，设计并实现基于Swift对象存储集群的存储资源的统一认证、管理和存储资源的云端化，解决了企业对存储需求的弹性应用问题，最后采用Express框架设计和开发了一个完整的Web管理平台，方便了存储集群的运维和管理。

图像处理

一种SIFT像素点筛选预处理降维双向匹配方法

胡 晨1，江泽涛2

2016, 0(9):  54-59+72.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.012

摘要 ( 314 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对SIFT算法误匹配点多和匹配速度慢的问题，本文提出一种SIFT像素点筛选预处理降维双向匹配方法，在SIFT构造DoG空间前进行像素点筛选预处理，减少无用特征点产生；在特征描述符生成时进行降维处理，减少运算量；最后使用约束配准算法，实现SIFT双向匹配。实验结果表明，本文改进的方法显著地提高了匹配精度和效率。

基于K-均值改进蚁群优化的彩色图像边缘检测算法

刘波平1,2,孟莎莎1,2,饶兰香1,2,付 康1,2

2016, 0(9):  60-63.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.013

摘要 ( 202 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为提高图像边缘检测的精度，提出一种基于K-均值改进蚁群优化（ACO）的彩色图像边缘检测算法。将聚类嵌入到边缘检测中，使这2类图像分割方法有效结合，增强了2类方法的优势。实验结果表明，该算法有效解决了传统蚁群算法（ACO）收敛较慢的问题，较好地保留了图像边缘细节，降低了计算复杂度，与典型分割方法相比具有更好的性能。

一种改进的基于图论的图像分割方法

叶 青1,2，胡昌标1,2

2016, 0(9):  64-67.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.014

摘要 ( 230 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

由于传统基于图论的图像分割方法是基于像素级别的，随着像素的增多，其应用也受到了限制，因此，提出一种改进的图像分割方法。该图像分割方法利用Dijkstra算法，将图像的像素点聚集形成超像素；应用Kruskal算法，得到最小生成树，确定并删除最小生成树的不一致边，完成图像分割。实验结果表明,改进方法分割的区域内部特征具有较好的均匀性和一致性。

基于多分辨率的厄米高斯矩的LBP纹理分类

张晶晶

2016, 0(9):  68-72.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.015

摘要 ( 197 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对LBP（局部二值模式)纹理描述子局限于在单一分辨率下捕获纹理图像的纹理信息的问题，提出一种基于多分辨率的厄米高斯矩的LBP纹理分类方法。首先结合图像纹理的多分辨率特性，采用厄米高斯矩对图像进行多分辨率重构，然后利用LBP纹理描述子对重构图像进行特征提取，最后采用K近邻特征空间距离的分类方法进行纹理分类。选取KTH-TIPS纹理数据库的纹理图像进行测试实验，实验结果表明，与传统LBP纹理分类方法相比，使用多分辨率的厄米高斯矩的LBP纹理分类方法进行纹理分类，可以更加全面地描述图像的纹理信息，使纹理分类准确率更高。

基于高阶结构约束的稀疏人脸识别算法

范引娣

2016, 0(9):  73-76.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.016

摘要 ( 253 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了挖掘人脸稀疏表示的高阶结构信息，从而获得更精确的人脸分类判别信息，提出一种新的基于高阶结构约束的稀疏表示的人脸识别算法。在提取人脸图像的Gabor特征后，选取适当的训练样本构建稀疏线性编码模型，利用样本特征间的高阶结构信息约束和最优化求解测试样本的稀疏系数，将稀疏系数作为最终特征对人脸进行识别，实验结果表明，与结构约束稀疏表示和非结构约束稀疏表示的方法比较，人脸的高阶结构稀疏表示能显著提高人脸的识别准确率。

软件工程

基于蚁群算法的高原地区车辆运输路径优化问题

凌云翔1,2,宋志远1,张世海1,马 力2

2016, 0(9):  77-82.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.017

摘要 ( 231 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以高原地区救援物资运输为背景，从提升部队精细化保障能力落脚点出发，针对当前高原地区后勤运输存在的不足，利用优化蚁群算法对高原地区后勤保障中的运输线路选择问题进行深入研究。建立高原地区救援物资运输按时供给函数模型（VRPTW），并通过运输案例验证模型和算法的可行性和有效性。最后运用项目管理软件（Project 2013）对运输方案的日程安排和资源分配进行统筹和管理，实现运输时间最短和运输效益最高的双重目标。

基于AOP的人事档案日志模块设计与实现

吴海涛，李福荣

2016, 0(9):  83-86.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.018

摘要 ( 281 )  

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在分析人事档案功能模块的基础上，采用面向方面编程（AOP）技术将日志从功能模块中分离出来，并将日志作为一个独立的模块。该模块使用方面类AspectLog中的通知实现日志记录在业务操作后，写入到数据库的日志表中，并采用DAO模式实现日志的显示和维护。实际系统运行结果表明，本文提出的基于AOP技术解决日志模块的设计思想具有可行性，并具有一定的理论价值和应用价值。

算法设计与分析

融合RSSI测距定位的室内PDR算法

胡 洪,李雪梅,秦丽圆,康 德,鲁长江

2016, 0(9):  87-90.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.019

摘要 ( 306 )  

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在室内定位系统中，针对RSSI测距定位系统接收到的信号会因环境的不确定性出现不可预测的随机变化和行人航迹推算(PDR)定位系统漂移误差长时间的累积效果，提出融合RSSI测距定位的室内行人航迹推算算法，以扩展卡尔曼滤波器实现两者定位信息的融合，获得系统的最优定位结果。仿真结果表明，该融合定位算法的平均定位误差约为0.83205 m,范围维持在0.51948 m～1.13529 m内，并在定位稳定性方面表现出良好的性能，验证了该方法的合理性和有效性。

一种基于粒度相关向量机的故障预测方法

张勇亮1，李国林1，林珍玉1，李高扬2

2016, 0(9):  91-95+99.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.020

摘要 ( 213 )  

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针对相关向量机在预测大样本故障数据中存在学习效率低和过度学习的不足，将粒计算和相关向量机理论系统结合，提出一种基于粒度相关向量机的故障预测方法。首先，以模糊C均值聚类作为粒化方法，将原数据集划分成一系列信息粒并提取其粒心以代替该粒中的样本；然后，将粒心的集合作为训练集对相关向量机的模型进行训练；最后，以训练得到的模型对未知数据进行预测。仿真结果表明，聚类数目和核参数的合理选取是保证粒度相关向量机性能的关键，粒度相关向量机在显著提高对大样本数据学习效率的同时，避免了过度学习，具有较高的预测精度。

一种基于绝对K、S值的涂料建库配色方法

王 强，赵 龙，吴 鹏

2016, 0(9):  96-99.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.021

摘要 ( 206 )  

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计算机测配色仿真首先要对所有色料建立颜色光学数据库。传统建库模型采用相对K、S值建库，建库工作量大且不灵活。本文针对色料的光学属性吸收系数K和散射系数S进行理论分析，提出新型的绝对K、S值建库算法，并结合三刺激值配色算法验证建库模型的准确性。实验结果表明：该建库模型大大减少了建库工作量，较好地解决了可变钛白下的配方预测难题，大大提升了计算机测配色系统的适应能力。

基于文本过滤的贝叶斯分类算法的改进

路金泉，徐开勇，戴乐育

2016, 0(9):  100-103+108.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.022

摘要 ( 205 )  

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针对传统贝叶斯分类算法无法满足复杂网络文本过滤需求，提出一种多词贝叶斯分类算法(Multi Word-Bayes，MWB)。该算法一方面引入了特征权重(Term Frequency-Inverse Document Frequency，TF-IDF)的计算思想，优化了传统贝叶斯分类算法只考虑词频不考虑文本间关系的问题；另一方面将词与词间的关系作为文本分类的重要参考项，克服了传统贝叶斯分类算法在分类器训练上对语义分析的忽视。实验结果表明，MWB在垃圾文本过滤上具有更好的分类性能。

应用与开发

学习分析技术在大数据环境中的应用

乐 艺1,2

2016, 0(9):  104-108.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.023

摘要 ( 257 )  

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学习分析是大数据在教育应用中的焦点，本文对学习分析的核心环节进行技术剖析，梳理主要的学习分析工具，以实证研究的方式，从课程建设者、教学管理者和辅导教师这3种不同用户视角展示学习分析技术的应用过程。研究以某课程平台的学习行为数据作为研究样本，应用统计、可视化、聚类、关联规则等方法，采用Excel，SPSS，Weka等工具，分析课程模块访问频次，了解不同教学组对学生登录周数的影响，刻画学生的分类特征，发现隐含的内在规律。研究表明，学习分析技术充分发挥了教育大数据的价值，使数据成为教学干预、实施决策的重要依据。

大数据环境下智慧校园的设计与实现

罗 丹，徐鸿雁,张诗雨

2016, 0(9):  109-114.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.024

摘要 ( 302 )  

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随着“互联网+”时代的到来，智慧校园作为教育信息化的重要部分，其建设已经刻不容缓。智慧校园综合运用了移动互联、大数据等技术，将高校中各类数据进行整合、分析和共享。本文设计了大数据环境下智慧校园总体架构模型，该模型从下到上依次为基础设施层、数据层、应用支撑层、业务应用层和终端展现层。智慧校园将学校各种应用集合在一个信息门户中，统一身份认证，并对校园展示系统进行了优化，对学生在学校中产生的数据进行分析和处理，给出更便于学生学习和生活的各种数据。在终端展现层，设计了更为方便的移动端，让用户能够随时随地的感受到智慧校园。

PSO-SVM理论在路面识别中的应用

姚庆华，蒲 雯

2016, 0(9):  115-118.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.025

摘要 ( 228 )  

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道路的起伏度严重制约着汽车的行驶速度，也在一定程度上影响道路的交通安全。在路面的识别检测中，路面数据中的噪声点和野值点是困扰识别检测的一大难题。本文利用支持向量机理论对于路面数据中的噪声点和野值点具有敏感性的特点，提出一种改进的PSO-SVM识别算法，首先利用参数优化超平面方程，然后利用粒子群(PSO)算法优化支持向量机的核函数及其参数，最后进行路面的识别检测。实验结果表明，本文提出的算法对于路面起伏度的检测计算具有速度快，识别准确率高（可达到92%）的特点。

开敞式码头安全保障与预警系统网络查询平台设计

岳俊涛

2016, 0(9):  119-122+126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.026

摘要 ( 369 )  

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针对开敞式码头系泊作业现状与安全保障网络查询平台需求，研究基于B/S与C/S混合模式的开敞式码头安全保障网络查询平台设计方案，介绍平台体系架构、功能结构与主要实现技术。运行效果表明：该平台具有良好的实用性与便捷性，决策者可以凭借权限登录该平台，进行系泊监控系统与信息系统查询，了解和掌握系泊作业状态与历史系泊数据，为进一步生产计划决策提供支持，平台进一步的完善将具有推广与应用价值。

血液透析配送系统的设计与实现

黄 霞,陈 龙

2016, 0(9):  123-126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.09.027

摘要 ( 274 )  

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设计与实现一套医院血液透析配送系统。系统硬件采用数据采集卡、继电控制、AD调理板、传感器、电磁阀和泵实现透析液的输送，软件采用C#语言和SQL Server数据库，实现进水、加药、搅拌、出水、加压等血液透析配送自动控制和手动控制，以及相关的信息化管理。为了满足系统在实际应用中对稳定性、正确性和精准性的要求，软件实现配送异常判断及报警处理，以及对操作异常的提醒等功能。实际应用表明，该系统能很好地满足医院血液透析配送的需要，具有较好的应用前景。