当期目录

2017年 第0卷 第1期    刊出日期：2017-01-12

上一期    下一期

人工智能

一种改进的协同过滤推荐算法

刘 艺，冯 钧，魏童童，陈志飞，徐 欢，张立霞

2017, 0(1):  1-4+12.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.001

摘要 ( 405 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

推荐系统在电子商务中应用广泛，协同过滤是推荐系统中应用最为成功的推荐技术之一。随着电子商务系统数据不断增加，用户-项目评分矩阵稀疏性问题日趋明显，成为推荐系统的瓶颈。本文提出基于LDA的协同过滤改进算法，提升稀疏评分矩阵下的推荐质量。首先，根据用户与项目评分矩阵，建立LDA模型，得到用户-项目概率矩阵，作为协同过滤的原始数据；然后根据属性对项目聚类，对用户-项目概率矩阵进行裁剪；最后，考虑上下文信息，在传统协同过滤相似度计算基础上，通过引入时间因子函数改进相似度计算公式。在Movie Lens数据集上的实验结果表明，本文提出模型的MAE指标优于传统协同过滤算法。

一种基于噪音过滤包装器的Web新闻抽取方法

孙 梦，瞿有利

2017, 0(1):  5-12.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.002

摘要 ( 834 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

从海量Web新闻网页中抽取高纯度新闻，并以结构化的形式存储，是舆情监测、话题更新等研究的基础。本文提出一种基于噪音过滤包装器的方法抽取Web新闻，归纳包装器时，若2页面字符串对比失配，计算其字符串标签路径比，根据阈值α，标记不同符号区分新闻内容和噪音。同时提出了朴素贝叶斯Web新闻标题分类器和时间分类器抽取新闻题目和时间。实验结果表明，本文方法与其他抽取技术相比准确率和鲁棒性有显著的提高，具有重要的实际应用价值。

基于局部高斯过程的短期风速预测

常 纯1，李德胜2

2017, 0(1):  13-16+22.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.003

摘要 ( 242 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

准确的风速预测对于风电场和电力系统的稳定运行具有重要意义。本文提出一种基于局部高斯过程的短期风速预测方法。首先，把总的训练样本集按固定长度的时间窗划分成许多个子训练集。然后，运用局部高斯过程模型对各个子训练集进行建模，通过最小化训练集的预测误差为优化目标，用改进粒子群算法求取模型的最优超参数。最后，对某实测风速数据进行风速预测分析，结果表明基于局部高斯过程的短期风速预测能有效提高风速预测精度。

基于分布式估计算法的群体智能优化

薛焕然1，江 涛1，郑 聪2

2017, 0(1):  17-22.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.004

摘要 ( 312 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了更好地求解连续函数最优化问题，对基于正态分布的分布式估计算法进行改进，在原算法的基础上引入优势替换、竞争和模式搜索等机制。为了验证所提策略和算法的有效性，对所提出的5种改进算法进行比较，证明改进的策略模块是有效的，相比现有算法能够收敛到更好的解。对5种算法进行数值仿真，求出每种函数在不同测试函数下30次实验后的平均适应值，以及描述算法稳定性的若干统计量。最后基于数值仿真的结果，对改进效果进行分析讨论。

基于KFCM-MultiSwarmPSO的SVR参数寻优策略

门慧超

2017, 0(1):  23-31.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.005

摘要 ( 279 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对目前支持向量回归机模型（SVR）参数寻优的各类基本方法，从提高计算效率及降低早熟收敛概率角度，从粒子群算法出发，提出一种新型的基于核模糊聚类（KFCM）算法参数自学习方法：多种群粒子群算法（MultiSwarmPSO）来对支持向量回归机的参数寻优策略进行改进。在改进策略中，融入k折交叉验证（k-CV）法并提出用幂函数作为粒子群算法动态学习因子的方法来提高算法性能。针对5个不同特点的数据集，用提出的改进粒子群算法与网格算法（Grid Algorithm）、标准粒子群算法（PSO）、标准遗传算法（GA）、人工蜂群算法（ABC）4种智能参数自学习算法进行对比，实验结果表明，改进算法在参数寻优的时间效率及拟合准确度方面相对传统方法有一定的提高，可以求解出更符合需求的参数组。

一种基于频繁子图的集成分类算法

刘 意

2017, 0(1):  32-35.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.006

摘要 ( 263 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对基于频繁子图的图分类算法不能有效解决高效和分类正确率并存的矛盾，提出G-Bagging图分类算法。该算法利用传统图分类算法训练出多个基图分类器，集成学习加权构造集成分类器，余度管理实时更新权值。通过实验，表明G-Bagging算法降低了对最小支持度和训练样本空间大小的要求，即在算法效率提高的同时，保证了分类正确率。

基于覆盖算法的模拟电路故障诊断方法

丁伟聪，李志华，裴杰才

2017, 0(1):  36-40.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.007

摘要 ( 196 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

模拟电路故障诊断理论与方法的研究是目前热门的研究课题。针对传统神经网络内部结构难以确定、可理解性差、难以用硬件实现的问题，本文构建一种基于领域覆盖算法的模拟电路故障诊断方法，并针对领域覆盖算法构造的神经网络内部神经元个数过多，初始点选择随机的情况，提出领域搜索覆盖算法。最后通过对某一个带通滤波电路进行故障诊断，降低神经网络中神经元的个数，提高了该神经网络的泛化能力，故障诊断率也提高了9个百分点。验证了该方法的可行性。

基于混合核函数PSO-SVM的模拟电路故障诊断

裴杰才，李志华，丁伟聪

2017, 0(1):  41-45+56.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.008

摘要 ( 254 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对模拟电路故障诊断中应用传统支持向量机算法存在的问题，提出由粒子群算法优化混合核函数支持向量机模型对模拟电路进行故障诊断的新方法。首先，对待诊断电路进行瞬态分析，记录输出点的电压值，采用小波包技术对输出值进行特征提取；其次，由粒子群算法优化混合核函数支持向量机的核函数权重和结构参数，用训练好的模型进行故障诊断，该方法不仅降低参数选择时的随机性，而且故障诊断的精确度提升了5%左右。在对某高通滤波器模拟电路进行的故障诊断中，验证了该方法的有效性。

软件工程

HDFS访问中间件的事务设计与实现

李 娜，陈正鸣，吕 嘉，刘春芳

2017, 0(1):  46-50.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.009

摘要 ( 256 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对Hadoop分布式文件系统(HDFS)不支持事务导致其故障恢复比较复杂的问题，提出一种支持事务的HDFS访问中间件的设计方案。该方案在对HDFS进行数据访问时还能提供事务支持。首先，分析访问HDFS的应用系统的事务需求，从HDFS事务流程、事务日志和事务恢复3个方面进行描述。其次，设计HDFS访问中间件的事务流程和体系架构。再次，根据设计方案，采用J2EE技术进行系统实现。最后，设计一个实例来测试中间件的设计和实现，通过这个实例说明，该中间件能有效地简化HDFS的数据访问和事务故障恢复的过程。

基于图数据库的大规模配置管理数据库关联查询

戴 声，王 波

2017, 0(1):  51-56.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.010

摘要 ( 312 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在基于关系型数据库构建的大规模配置管理数据库（CMDB）中，根据业务场景实现的关联查询功能，存在查询分析语句构造复杂、执行时间长的性能问题。为解决该问题，提出利用图数据库来实现关联查询的方法。利用配置项间的关系与图数据结构的一致性，构建基于图数据库的配置项关系表达，设计并实现一个基于图数据库的关联查询模块，以松耦合的方式集成到现有的配置管理数据库中，达到快速关联查询的目标。实验表明，本文的方法能有效解决大规模关系型数据库CMDB关联查询的性能问题。

图像处理

基于改进暗原色先验算法的水下监控图像处理方法

孔倩倩，温亚楠

2017, 0(1):  57-60.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.011

摘要 ( 233 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

水下监控在海洋渔业、水下作业等领域发挥着越来越重要的作用。可是由于水对光的衰减等作用以及水中悬浮物造成的散射等现象，高清晰度的水下图像获取一直成为水下监控技术发展的阻力。本文对水下相机成像质量进行分析，针对海洋微光、无光环境水下成像提出一种改进的暗原色先验算法，该算法结合暗原色先验、图像滤波降噪以及Retinex理论的优点，实现水下监控图像的去雾、色彩还原与对比度增强。实验表明，该方法明显改进了图像的视觉质量并具有更好的图像清晰度，是一种有效的海洋微光、无光环境的监控图像处理方法。

基于GBVS改进的Object Bank场景分类方法

陈梦婷1，陈思喜2

2017, 0(1):  61-64+70.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.012

摘要 ( 248 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Object Bank (OB)是一种基于物体的高层语义图像特征表示，该方法所提取的高层特征具有较丰富的场景语义。然而，该方法所采用的物体检测器检测物体的准确率并不高，从而影响高层特征的提取效果。针对OB方法中物体检测器准确率较低的缺点，提出一种基于Graph-Based Visual Saliency (GBVS)显著性分析算法改进的OB方法。先通过GBVS方法对图像进行显著性处理，计算图像中的显著性区域，然后结合OB方法中的物体检测器对显著区域进行检测，提取更具有场景语义的高层特征。实验结果表明，该方法突出了具有显著性的物体，提高了OB方法中目标检测器的准确率，在OB方法的基础上提取出了更具有显著性的图像特征OB方法提高了4%。，并在分类准确率上比

基于Mean Shift算法的目标跟踪综述

李慧霞1，李临生1，闫庆森2，周景文1

2017, 0(1):  65-70.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.013

摘要 ( 342 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

介绍Mean Shift算法及其研究进展，在众多计算机视觉研究和实际应用，尤其是视频跟踪研究中，基于Mean Shift算法的视频跟踪被大量应用。就目前所应用的跟踪算法，Mean Shift算法使跟踪中存在的很多问题得到了解决，例如运动目标的突然加速，背景的干扰，目标和目标以及目标和背景之间的遮挡，背景或者目标外部的变化等。对目前基于Mean Shift算法本身及其改进方法的理论和应用进行分类和比较，详述其各自方法内容和优缺点。

基于张量局部保持投影算法的图像检索

韩丹丹，韩立新

2017, 0(1):  71-74.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.014

摘要 ( 206 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对局部保持投影算法是无监督的学习，无法区别类别信息的缺点，本文通过加入鉴别信息的方式对局部保持投影算法进行改进，并将改进的算法推广到张量空间。通过在标准数据集上的对比实验得出，张量改进的局部保持投影算法的检索效果要比原有算法的效果好。

密集人群场景下的行人检测与跟踪

曹 瑞，王 敏，段潇潇

2017, 0(1):  75-78.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.015

摘要 ( 291 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对日常户外高密度遮挡人群，本文提出一种基于行人头部检测的高效、鲁棒的多人跟踪方法。由于高密度人群的遮挡问题严重，因此提取背景的方法不可行。通过基于Haar-like特征的Viola-Jones分类器对视频中行人的头部正面进行检测，同时通过基于头部轮廓特征的Logistic回归对视频中行人的头部背面进行检测。确定行人的头部位置后，提取基于颜色直方图的头部特征，最后使用粒子滤波跟踪行人的头部。实验表明本方法能够高效地跟踪高密度遮挡的人群。

信息系统

车间工属具管理子系统

高鹏宇，李桃迎，陈 燕

2017, 0(1):  79-83.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.016

摘要 ( 270 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了更好地管理信息，以最少的消耗创造最大的效益，对特定企业的特定功能需求开发特定的信息管理系统尤为重要。本文以大连港车间工属具管理子系统为例，针对月度工属具计划和工属具保备量计划进行具体分析和设计。在Eclipse平台开发环境下，应用基于MVC的B/S结构，使用WSH框架来完成系统的开发。系统功能易于实现，便于操作，可以有效地提高管理效率。

面向安卓平台的电气设备远程诊断数据支持系统

施 盼，郭 玲

2017, 0(1):  84-88+95.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.017

摘要 ( 247 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

电气设备远程诊断系统为故障定位和诊断提供了效率高、成本低的解决方案，但诊断过程依赖于完善的故障设备信息数据。本文提出的数据支持系统作为远程诊断平台的子系统，采用SSH（Struts + Spring + Hibernate）架构和jQuery Mobile页面脚本框架技术，综合使用Eclipse、MySQL和Tomcat等开发环境实现在移动终端上对用户、专家、单位、设备信息、设备在线监测数据、故障解决方案、公告和用户反馈建议等信息的管理，能够为诊断过程提供有力的数据支持，并具有高度的集成性、网络化、智能化、易维护和易扩充等优点。

分布式电源监控信息管理系统设计

盛沈阳，何 新

2017, 0(1):  89-95.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.018

摘要 ( 247 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对分布式电源(DG)随机性、波动性大，可调、可控性弱的特点，设计一套用于分布式电源监控的信息管理系统，实现状态监测、数据采集、故障报警、历史数据管理与趋势分析等功能。系统基于C/S架构，采用死区限值压缩、LZW字典压缩等数据压缩方法，建立关系数据库与实时数据库并存的数据库系统，对分布式电源的瞬时量信息（U/I/f/P/Q）、电能累积信息、事件信息（启停、越限等）进行数据采集、分析和存储，并能够以图形、语音等多种形式报警。

网络与通信

基于攻击检测和节点脆弱性的网络安全风险分析方法

王红凯1，于晓文2，张旭东1

2017, 0(1):  96-100.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.019

摘要 ( 230 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着网络技术的不断发展，被动防御已经渐渐不能满足需求，主动防御的需求越来越迫切。主动防御的基础是网络风险分析。本文提出一种基于攻击检测和节点脆弱性的网络风险分析方法。该方法利用攻击信息和节点脆弱性信息计算攻击造成的影响度，从而分析网络风险并确定网络系统的薄弱点。与基于节点脆弱性的网络风险分析方法相比较，本文方法模型更加完善，结果更加准确。

基于PageRank的在线社交网络消息传播模型

陈 皋，吴广潮

2017, 0(1):  101-105.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.020

摘要 ( 270 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

经典的消息传播模型没有充分考虑在线社交网络的复杂性以及网络节点间的拓扑结构差异。针对这种情况，提出一种基于PageRank的在线社交网络的消息传播模型P-SIR。该模型利用节点的PageRank值作为节点权威度并考虑在线社交网络传播机理，刻画不同类型节点随着时间变化的状态演化关系，反映消息传播过程受到网络拓扑结构和传播机理的影响。该模型还考虑在线社交网络中影响消息传播过程中的一些实际因素，动态指定节点的权威度以适应非均质网络，并考虑外部社会加强效应。采用3种不同类型的网络模拟消息传播过程，通过仿真实验验证P-SIR模型可以有效反映在线社交网络中的消息传播过程。

应用与开发

基于最小成本的航班时刻表优化设计与系统实现

冯 鑫1，夏洪山1，冯月贵2

2017, 0(1):  106-110.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.021

摘要 ( 262 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为降低航空公司的运营成本，从航线长度、航班总次数、乘客数量、航班间隔、票价、机组人数、人员薪金、飞行油耗8个关键因素考虑，设计航班时刻优化的数学模型，利用遗传算法求解该模型，并借助Java平台开发出可视化系统。实验表明该系统具有很好的鲁棒性，能有效降低航空公司的运营成本，提高利润值。

基于模糊控制的LED植物补光照明系统设计

陈方园，田洪现

2017, 0(1):  111-114+118.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.022

摘要 ( 213 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对植物生长所需要的光环境时变、非线性从而难以建立精确数学模型的问题，采用模糊控制算法实现植物生长光环境的精确稳定控制。设计基于LabVIEW的上位机，界面设定不同植物或同一植物不同生长阶段的红、蓝、绿波段的光量子通量密度值（PFD），下位机采用3个传感器实时检测红蓝绿波段的光量子通量密度，根据传感器输出电压差信号进行推理与决策，得到LED光源模块控制量，动态调整PWM值，控制LED光源输出红、蓝、绿光强度，以保证植物所需的红、蓝、绿PFD值为设定值。仿真及实验表明：系统实现了可精确稳定控制红、蓝、绿光光强度输出的智能调节，满足植物生长对光环境的需求。

基于LOD的大规模输电线路场景实时渲染算法优化

邓益民1，汤智谦2，李红兵3，杨中亚4

2017, 0(1):  115-118.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.023

摘要 ( 259 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对输电线路走廊大规模地形环境仿真渲染效率较低的问题，通过模拟人眼视角的特点，提出一种基于多控制因子的LOD算法。该算法在综合考虑距离、地形因素对地形网格进行简化的基础上，结合仿真场景大部分工作在漫游模式下的特点，将视点移动速度作为一个重要的控制因子放入评价函数中，优化后的算法在视角漫游状态下，可通过评价函数计算模型简化程度。对比实验表明本文算法比ROAM算法、限制四叉树算法具有更快的渲染速度。

基于用户视角下学习分析技术的应用与挑战

袁 芳，付达杰，许 文

2017, 0(1):  119-122.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.024

摘要 ( 214 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在大数据环境下，随着教育信息技术的快速发展，学习分析技术已是近几年教育界研究的热点。本文基于相关文献，对学习分析技术的概念和特征进行阐述，从学习者、教师和教学管理者的用户角度探讨学习分析技术在网络学习中的应用服务及所面临的问题和挑战，以期为后续的研究提供参考。

脑电情感信号正确提取仿真

谭志伟，谢 云，苏 镜

2017, 0(1):  123-126.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2017.01.025

摘要 ( 234 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

脑电信号是一种微伏级信号，从头皮上采集的脑电信号包含眼电信号、心电信号以及各种环境噪音。针对情感识别如何有效处理脑电信号的问题，本文首先对实验采集的脑电信号应用小波分析和独立分量分析进行预处理去除干扰；其次为了有效地提取脑电特征，应用幅值直方图、标准差在时域上定性地找出2种情感的脑电差异；最后应用功率谱对2种情感脑电的γ波节律进行谱分析。仿真实验结果表明，将脑电信号的γ波节律用于情感识别是可行的。