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当期目录

    2016年 第0卷 第12期    刊出日期:2016-12-19
    算法设计与分析
    基于RBF神经网络的多标签蜕变关系预测方法
    曾金伟1,张鹏程1,李雯睿2,周新丽3
    2016, 0(12):  1-6,11.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.001
    摘要 ( 158 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     蜕变测试技术被广泛应用于不同软件测试领域,但在实际应用中也遇到一些问题——缺少实用的蜕变关系构造方法,本文提出一种新的方法,使用RBF神经网络自动的预测函数可能满足的多个蜕变关系。首先根据函数的源码使用Soot分析工具生成控制流图和相应带标签的控制流图;然后从函数的控制流图中提取节点和路径特性构成多标签的数据集;最后通过对样本数据集的学习建立多标签RBF神经网络模型来预测被测函数可能满足的多个蜕变关系。实验结果表明,该方法是有效的。
    融合信任关系的协同过滤推荐算法改进研究
    王 艳,王移芝
    2016, 0(12):  7-11.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.002
    摘要 ( 140 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     随着网络技术和多媒体技术的发展,网络上教学资源的规模变得十分庞大,如何根据学习者的需要推荐其感兴趣的资源成为近年来研究的热点。然而,目前基于协同过滤的推荐算法较少考虑推荐用户与目标用户之间的信任关系,难以抵抗推荐用户的恶意推荐,无法保证推荐结果的可信性与精确度。针对这些问题,在传统协同过滤算法的基础上引入推荐者之间的信任关系,将传统协同过滤算法中的用户相似度与用户信任度进行线性加权组合,提出融合信任关系的协同过滤算法。仿真实验结果表明,与传统协同过滤推荐算法相比,该方法不仅提高了推荐的精确度,还能保证推荐结果的可信性,能更好地抵制恶意推荐。
    基于排序优化的粒子群算法
    王叙鹏,郑 凯
    2016, 0(12):  12-15,21.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.003
    摘要 ( 109 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对传统的粒子群算法容易出现前期搜寻能力低、中期容易陷入早熟、后期在最优解附近震荡等问题。本文提出自适应更新粒子的惯性权重ω;对粒子进行排序从而可以利用更多其他粒子的有用信息;每次迭代自适应更新粒子飞行时间优化算法3种不同角度进行的优化方案,而且这3种优化方案可以结合起来同时使用。实验结果表明,本文提出的这3种优化方案对粒子的搜寻精度以及速度都有了很大的提高,尤其是自适应权重与排序优化相结合的优化方案效果非常明显,自适应的飞行时间调整方案也大幅提高了粒子前期搜寻的速率。
    基于RBF神经网络的无线信道退避算法优化设计
    张延年
    2016, 0(12):  16-21.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.004
    摘要 ( 107 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     通过对信道接入协议及退避算法的原理进行研究,针对无线网络的挑战和问题,本文提出基于RBF神经网络的无线信道退避算法的优化设计。该优化设计主要根据网络的整体情况,合理地调节退避算法中的退避时隙间隔,最大程度地降低节点等待信道资源的可能性,使无线网络将短时间地处于拥塞状态。RBF神经网络主要完成网络状态与退避时隙控制间的对应关系的记忆学习。同时,通过在OPNET Modeler中建立仿真场景及学习样本,对所提出的优化设计进行仿真验证。仿真结果表明,本文优化后的退避算法使通信节点在当前网络状况下选择合适的退避时隙,从而有效地降低了不必要的等待时间,通信平均延时降低了17.6%,网络性能得到了整体提高。总之,本文提出的基于RBF神经网络的无线信道退避算法效果更突出。
     一种基于多目标的软件需求选择群智能优化算法
    孙厚举,杨世达
    2016, 0(12):  22-28,33.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.005
    摘要 ( 110 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    软件版本更新时的需求选择具有极大难度,将对下一个版本的软件的成本以及客户满意度产生一定程度的影响。对于软件开发者而言,亟需达到同时解决2个矛盾的目标: 1)下个版本选择需求的总成本最低; 2)让那些对于公司有着不同重要性又有着自己不同看法的客户尽可能满意。值得注意的是,需求之间有着多种约束关系。这种问题被称为下个版本问题(NRP)。针对这一问题,已出版的学术文献中缺乏对所有约束类型的综合考虑,且多数研究将该问题简化为单纯的单目标优化问题。本文提出一种基于多目标群的软件需求智能优化算法,弥补现有研究的不足,借鉴鸟类的繁殖匹配策略,可以根据问题规模调整参数,从而更好地适用于不同规模的问题。该算法首先产生一批初始种群,然后根据不同的分类进行迭代,再通过帕累托提出的多目标评价方法选择出优秀的个体,调整种群分类后继续迭代,最终通过多次迭代获取一组需求选择方案。研究结果表明,该算法能产生高质量的有效解决方案。通过与不同的算法比较研究可以得知,该方法产生的方案比其他相关研究产生的方案更为优秀。
     循环神经网络结构中激活函数的改进
    叶小舟,陶飞飞,戚荣志,张云飞,周思琪,刘 璇
    2016, 0(12):  29-33.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.006
    摘要 ( 164 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     循环神经网络相比于其他深度学习网络,优势在于可以学习到长时依赖知识,但学习过程中的梯度消失和爆炸问题严重阻碍了知识的按序传播,导致长时依赖知识的学习结果出现偏差。为此,已有研究主要对经典循环神经网络的结构进行改进以解决此类问题。本文分析2种类型的激活函数对传统RNN和包含门机制RNN的影响,在传统RNN结构的基础上提出改进后的模型,同时对LSTM和GRU模型的门机制进行改进。以PTB经典文本数据集和LMRD情感分类数据集进行实验,结果表明改进后的模型优于传统模型,能够有效提升模型的学习能力。
     基于梯度算法的跟踪最优控制器设计及仿真
    姚庆华,和永军,郭镇江,伏冬孝
    2016, 0(12):  34-37.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.007
    摘要 ( 130 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    应用自适应梯度算法和自适应动态规划方法,在线求解非线性系统的最优跟踪控制。首先对所求非线性系统给定性能指标,其次根据系统和性能指标建立哈密尔顿函数,再用神经网络逼近性能指标,然后用另一个神经网络逼近近似最优控制,神经网络权重参数应用自适应梯度算法在线进行估计,最后基于所求结果以及所设计的稳态控制和鲁棒项,求得系统鲁棒最优跟踪控制,对参数收敛性和系统稳定性进行了详细分析。仿真结果表明了本文所提出方法的有效性。
    基于生活场景的逻辑回归推荐算法
    付全兴,韩立新,杨 艺
    2016, 0(12):  38-41.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.008
    摘要 ( 101 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    由于现有的推荐系统未考虑生活场景随时间变化对购买行为的影响,本文提出基于生活场景的推荐系统。首先利用场景预测模型预测用户当前的生活场景,再结合该生活场景利用联合概率模型对候选产品打分排名,然后向该用户推荐相应的产品。针对生活场景特定领域,采用多元逻辑回归算法预测当前生活场景。实验结果表明,本文提出的基于生活场景的逻辑回归推荐算法提高了推荐精度。
    数据库与数据挖掘
     配网线损大数据高性能计算解决方案
    孙立华1,胡 牧1,孟庆强1,钱亚康1,王 松2
    2016, 0(12):  42-46,50.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.009
    摘要 ( 133 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     针对配网线损数据分析中存在数据同步慢、存储资源不足、计算处理慢等问题,提出基于大数据分析的营配贯通数据分析方案,阐述营配贯通数据同步、线损数据存储、台区线损计算等关键技术。同时针对Hadoop进行线损大数据分析时不适用的问题点,提出数据更新、数据反馈、海量数据交互式查询等优化方案。经测试表明,系统整体处理性能提升了6倍以上,为Hadoop大数据技术在配网线损计算及其他专业电力应用提供技术参考。
     基于数据块混合度量的加速K-近邻分类方法
    邓曦辉,赵 丽
    2016, 0(12):  47-50.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.010
    摘要 ( 112 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     针对标准K-近邻分类方法(K-Nearest Neighbor, KNN)在新样本类别预测过程中需要计算新样本与所有已标记样本距离而导致分类效率低,不能有效处理大规模数据分类的问题,本文提出一种基于数据块混合度量的加速K-近邻分类(KNN Method Based on Data Block Mixed Measurement, KNN_DBM2)方法。该方法将数据块的混合度量引入K-NN的预测类别过程,首先将已标记的数据划分为不同的数据块,计算每个数据块的中心及数据块的混合度,当待测样本进入时,计算待测样本与所有数据块中心的距离,并选择距离待测样本最近的k个数据块,若k个数据块均为纯数据块,则根据中心标签并采用少数服从多数的原则对待测样本打标签,若存在混合度较高的数据块,则计算待测样本与该混合数据块所有样本的距离及与其他纯的数据块中心的距离,并选择最近的k个样本或中心对待测样本打标签。通过这种数据块划分及混合度量的方式,可以减少需要计算的待测样本与其他已标记样本距离的个数,提高K-近邻分类方法的预测性能。实验结果表明,本文提出的KNN_DBM2方法能够获得较高的样本预测速度和较好的预测准确率。
     分布式内存电网关键技术研究及应用
    张春平1,2,杨 波3,杨 志1,2
    2016, 0(12):  51-56.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.011
    摘要 ( 152 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     随着电力信息系统集成度逐步加大,管理范围进一步延伸至低压,由此带来的复杂资源模型和海量资源数据,使得基于关系数据库的传统电网资源模型和存储方式,在电网资源访问效率、数据计算能力、电网历史断面管理等多个方面均无法满足发展需求。目前主流的分布式和内存计算产品由于其通用性设计,使得其在直接应用于国家电网公司业务系统时,无法发挥最大优势,甚至存在无法解决的工程应用问题。分布式内存电网是在内存计算、分布式计算等技术基础上,通过深度融合国网业务,研究并构建的一套满足电网资源处理需求,高可靠、扩展性强、符合国家电网公司业务特点的分布式、内存计算技术及产品。试验验证表明,分布式内存电网能够全面提升电力业务信息系统对电网资源数据的处理能力,大幅提升处理效率。
    网络与通信
     网络数据包高性能并行处理技术研究
    黄益彬,金倩倩,纪 元
    2016, 0(12):  57-61.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.012
    摘要 ( 164 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     针对当前多核处理器在对高速网络数据包处理时性能低,不能完全发挥多核优势的问题,分析对高速网络数据包处理的瓶颈所在,提出一种网络数据包并行处理模型。该模型利用多队列网卡,结合并行网络协议栈、多核多线程及无锁编程技术在网络数据包的整个收发路径上进行完全并行化处理。实验结果表明,该模型方法能够充分发挥多核处理器优势,大幅提升网络数据包处理效率。
    基于大数据分析的网络舆情监管预测研究
    王国华
    2016, 0(12):  62-66.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.013
    摘要 ( 137 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     对网络舆情的准确监管和预测是实现大数据网络信息统计和调查的关键技术,在保障网络秩序稳定性方面具有重要意义。针对传统方法采用关联特征匹配方法进行舆情预测,当网络舆情数据分布广度较大、干扰较强时,存在监管预测性能差的问题。本文提出基于大数据语义特征分析提取的网络舆情监管预测算法,构建网络舆情的宽平稳时间序列模型,采用二元语义信息表达方法进行网络舆情的语义信息特征序列拟合,对网络舆情进行主题词表构建和匹配,采用大数据分析方法进行网络舆情的语义特征分析和提取,实现预测算法的改进。仿真实验表明,该方法进行网络舆情预测的准确度较高,收敛性较好,实时性较高,提高了对网络舆情的监管能力。
    协同过滤推荐技术归类分析与探讨
    梁向阳,张博伦
    2016, 0(12):  67-72.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.014
    摘要 ( 134 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     随着信息过载问题日益严重,推荐系统被广泛使用在互联网领域。协同过滤是目前推荐系统中应用最成功的推荐技术。由经典的协同过滤推荐及最新研究可知,协同过滤推荐存在3个主要问题:冷启动、稀疏性及可扩展性。本文针对这3个问题,围绕着用户冷启动、物品冷启动、评分预测、相似度计算、社会化推荐、矩阵分解、聚类、云计算等研究现状进行较深入的阐述与总结。最后,预测未来协同过滤推荐的研究热点。
    图像处理
     基于RGBD传感器的场景自适应性视觉里程计算法
    段珊珊1,李 昕2
    2016, 0(12):  73-77.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.015
    摘要 ( 142 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     针对移动机器人在未知环境下三维运动轨迹估计的问题,提出一种基于RGBD传感器的场景自适应性视觉里程计算法。该方法首先判断场景中纹理结构信息的疏密,自适应选择遮挡边缘特征点、RGB边缘特征点和ORB特征点,然后通过KTL算法匹配后,根据目标帧与参考帧对应特征点深度信息的有无,构建3组方程系统,再通过LM算法最小化对应特征点的投影误差来提高位姿精度,最后利用光束平差法来对机器人的运动轨迹进行整体优化。实验结果表明,在室内场景纹理丰富的条件下,该方法性能与RGBD SLAM相当,在纹理信息稀疏如FR2 slam, FR2 slam2和无纹理场景如FR3 str_notxt下该方法优于RGBD SLAM算法,其中A-RGBD SLAM算法的偏移均方根、旋转均方根、绝对轨迹误差分别只有RGBD SLAM算法的(54%,66%,54%;43%,77%,31%;60%,43%,81%)。
    一种新的水文年鉴数字化方法
    陈婉婉1,李士进1,胡金龙2,高祥涛2
    2016, 0(12):  78-82,86.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.016
    摘要 ( 173 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     洪水预报分析需要输入大量图像,然而纸质水文年鉴逐年磨损老化,传统方法人工投入大、错误率高,因此水文年鉴资料的数字化研究具有重要意义。本文提出基于版面分析的多特征融合数字识别方法,并结合水文年鉴中数值的时间序列相关性提出后期纠错机制来提高识别的正确率。对水文年鉴图像的实验结果表明,该方法具有较高的识别精度,并且能够还原误识结果的真实值。
     基于Contourlet变换的多传感器图像融合
    俞向前
    2016, 0(12):  83-86.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.017
    摘要 ( 107 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     单一传感器无法完全描述图像完整信息,但多传感器可以获得更多的图像信息。针对目前图像融合方法存在边缘模糊、重要信息丢失等不足,提出一种基于Contourlet变换的多传感器图像融合方法。采用Contourlet变换对采集的图像进行多尺度、多方向分解;然后采用不同规则分别对低频子带系数和高频子带系数进行融合;最后采用Contourlet逆变换对各子带信号进行重构得到融合后图像。实验结果表明,本方法的融合后图像过渡效果自然,提高了图像质量,而且性能优于其它图像融合方法。
     基于区域特征与支持向量机的场景文字定位算法
    彭艳兵1,2,关韵竹1
    2016, 0(12):  87-91.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.018
    摘要 ( 115 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    场景文字定位与识别问题近年来受到极大关注,本文针对定位场景图片中的文字提出一种区域与连通域结合的方法。首先采用最大稳定极值区域(MSER)与笔画宽度变换(SWT)相结合的方法来提取图片的候选文字连通域,然后运用启发规则对候选连通域初筛,最后提取候选连通域的方向梯度直方图特征(HOG)和均匀局部二值模式(LBP)特征,输入支持向量机(SVM),判别是否为文字区域。实验结果表明,本文算法具有较好的文字定位效果,并且召回率较高。
    计算机控制
     ZigBee路由算法的改进及在智能家居中的应用
    井娥林
    2016, 0(12):  92-96,101.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.019
    摘要 ( 146 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     基于ZigBee技术提出一种智能家居环境监控系统,即以ARM-Linux为现场控制中心,通过ZigBee网络技术,将智能家居系统中的各设备组成一个树型拓扑结构。通过终端节点上的传感器以及CMOS摄像头,对家居中的状况进行实时监控。在本系统中,除了需要获取家居中的的环境参数外,还需要通过实时监控观察家庭中是否有陌生人闯入。传统的ZigBee单路径路由在进行数据传输时,控制包的开销和网络延时都比较大。当负载较大时,将出现网络堵塞等问题,尤其是在传输视频信息时,较大的网络传输延时将不能保证视频的服务质量。本文在原有的ZigBee树路由算法基础上提出一种多路径路由算法:通过多条路径同时在源节点与协调节点之间并发地传输数据,有效地增加数据传输速率和系统吞吐量,减少传输延时和数据丢包。此外还通过预先设定的节点能量阈值均衡能量消耗,确保不会因某个节点过早的死亡而导致整个网络传输的失败。实验结果表明,本算法有效解决了家居监控系统中数据丢包、能量快速消耗等问题,保证了视频的传输质量,延长了网络的生存时间。
     基于WebSocket的多功能智能设备远程控制
    陈建刚,黄国伟,蔡鸿鑫,谭国龙
    2016, 0(12):  97-101.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.020
    摘要 ( 184 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     提出一种采用WebSocket协议,并通过微信公众号的H5功能对基于开源硬件——WRTnode的移动智能设备(如智能小车、机器人等)的远程控制方案。基于开源WebSocket服务器框架——WorkerMan设计WebSocket Server,基于改造的智能设备LibWebSocket与WebSocket Server通信,与设备进行绑定并关注微信公众号的用户通过微信公众号的H5界面对设备进行控制,包括下达行径指令、开关指令、视频图片显示、传感器数据(温度)上报等。通过双WebSocket Server实现视频图片数据与指令数据的分离传送。
    应用与开发
     基于AdaBoost算法的养老信息筛选及应用
    程光洋1,廉 彬2
    2016, 0(12):  102-106,110.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.021
    摘要 ( 124 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     面对信息社会中老年人对养老信息的关注与需求,本文使用基于Python的网络爬虫技术对民政部网站的新闻和公文进行抓取。针对门户网站的新闻特点,对数据抓取过程以及训练集进行优化,使用AdaBoost算法对给定的文本集合进行训练,得到筛选模型。提供一种有效的特征选择方法,采用χ2统计量准则,有效降低了特征维数,然后用该模型对采集的信息进行筛选得到养老信息。最后,对信息筛选结果进行了分析。实验分析结果表明,本文提出的方法可以实现对养老信息的有效筛选,在应用上可以满足老年人对养老信息的获取需求。
     基于移动智能终端的农业种植管理APP
    裘 锋1,2,刘波平1,2,杨国强1,2,付 康1,2,王 蕾1,2
    2016, 0(12):  107-110.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.022
    摘要 ( 130 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    移动智能终端因其智能、便携、易操作和不受时空限制等特性,在各领域得到快速普及与应用。本文针对移动智能终端在农业种植管理中的应用,采用Restful Web Service技术与二维码技术,设计实现一套基于移动智能终端的农业种植管理APP软件,阐述该软件的设计与实现方法。
     基于微信公众平台的消防巡检系统的设计与实现
    李肖雷1,吕 明2,徐 瑾3,赵高鹏1,张 捷1
    2016, 0(12):  111-114,121.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.023
    摘要 ( 183 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     通过对南京市玄武公安局相关部门的警务需求的分析,本文采用.NET,HTML,jQuery,CSS3等Web开发技术,设计一种基于微信公众平台的消防巡检系统,该系统实现了从移动端进行数据上传、信息查询、消息推送等功能,以及PC端业务审核等功能。本文首先介绍消防巡检系统的框架、功能和架构,然后介绍微信公众平台的接口对接、服务器的搭建、前后端数据交互、后台数据库查询流程和具体实现方法。本系统有效地加强了民警对企事业单位的安全监督力度,同时降低了民警工作量。
    基于FPGA的8路VGA长线传输系统设计
    时仲盟,胡晓吉
    2016, 0(12):  115-121.  doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.12.024
    摘要 ( 117 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
     从军用多路长线传输系统的应用需求出发,以长线传输和多路切换的核心功能为研究对象,通过研究现有军用切换矩阵中存在的问题,从芯片级设计着手,研制具有长距离传输能力的切换矩阵收发设备。在目前切换矩阵的基础上,采用FPGA硬件平台与差分传输技术,将差分长线传输功能与切换矩阵功能相结合,设计一套包含发送端和接收端的8路VGA长线传输系统。试验结果表明,该系统有效改善了切换矩阵性能,保证了信号可靠、稳定地进行长距离传输。