计算机技术与发展 /oa 基于多目标蚁群算法的稳定参考点选择 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908001 为提高异构数据实体分辨的参考点选择稳定性,提出了基于多目标蚁群算法的异构数据实体分辨参考点稳定选择方法。 异构数据的实体分辨可选取若干匹配的数据对象作为参考点,将不同数据集中的对象转换为到各自参考点的距离向量,依据空间结构的相似性进行实体分辨;为选择出较为稳定的参考点子集并且确保实体分辨的准确性,以实体分辨准确性与参考点集的稳定性最优为目标建立模型。 以文中所提方法选择的参考点子集与通过集成 Filter 方法选择的参考点子集的扩展昆彻瓦指标值作为参考点子集稳定性评价指标,以 F1 值作为实体分辨准确性的评价指标;利用多目标蚁群算法求解该模型,同时将结合参考点之间距离的均值、方差和最大信息系数作为蚁群算法的启发式信息,提高了蚂蚁搜索较好解的能力,实现了参考点子集的优化选择。 实验结果表明,该方法能够在实体分辨准确性和参考点子集稳定性方面达到较好的平衡。 2019年08月10 00:00 2019年08期 1 6 889333 张 磊1 ,曹建军2 ,刘 艺1 ,郑奇斌1 ,李红梅1 ,冯 钦1 基于 System C 的数字基带处理单元设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908002 随着集成电路设计规模的不断扩大,系统变得更加庞大和复杂,在设计系统芯片的各个流程中,像系统定义、软硬件划分、设计实现等都变得越来越复杂。 如何满足日益复杂的 SoC 设计要求成为了集成电路设计的重要因素,业界一直在寻找一种系统级语言能够在更高层次上对软件和硬件实现描述。 System C 正是在这种情况下,由 Synopsys 公司和 CoWare 公司积极响应目前各方对系统级设计语言的需求而合作开发的。 System C 相当于面向系统级设计的 C++扩展库,是一种设计人员可以通过 System C 准确有效设计出软件算法模型、硬件结构和系统架构设计的方法。 设计人员可以通过常用的 C++开发工具中添加 System C 的类库来实现对系统的模型设计,快速地实现仿真和优化设计,还可以研究不同的算法模型,这样就可以为硬件和软件设计人员提供一个可执行规范。 因为可执行规范本质上是一个 C++程序,在面向对象描述尤其是针对事务处理级模型上有着许多优势,成为软件和硬件设计人员的一个设计标准。 文中主要通过 System C 来建立 RFID 通信算法模型,主要基于 ISO/ IEC 18000-6C 通信协议。 系统包括基带处理单元模型和总线模型等,通过模型来评估系统的性能和总线带宽的需求。 为系统设计提供一套自顶向下的设计方法。 2019年08月10 00:00 2019年08期 7 11 1230562 叶友鹏,卜 刚,张 龑 基于 Canvas 的共享服务流程的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908003 随着信息化技术的快速发展,企业所积累的信息资源持续增长,各企业都在各自的业务支撑领域建立了各式各样的信息系统。人们急需将这些不同部门不同功能的软件系统集成起来,实现信息共享。文中对实现共享服务的方法进行了研究,通过实现一个组装流程将获取不同应用系统中数据的各种方法组装成服务,以实现系统之间数据的交互。基于 HTML5 新特性 Canvas,实现了在浏览器中通过拖动组件的方式组装服务流程,无需安装任何插件,采用异步刷新的方式完成对浏览器的更新。 利用直接调用和基于消息方式的调用两种方法,实现了对不同服务接口的统一调用,并利用超级代理的方式对各个组件实现统一调用,有效地降低了逻辑与事务处理之间的耦合度,成功解决了不同服务需要调用不同服务器上的不同组件方法,实现系统之间的数据共享。 2019年08月10 00:00 2019年08期 12 17 2383170 吴莹莹,梁正和 基于转移自洽和偏好连接的链路预测算法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908004 在大规模复杂网络中,基于网络结构相似性的链路预测方法是目前综合考虑计算复杂度低和准确性较优的预测模式。 但在稀疏、低聚簇的复杂网络中,仅依靠共同邻居和节点度信息进行链路预测难以取得较为理想的预测结果。 文中主要研究归纳了复杂网络中基于结构相似性的链路预测方法,并在比较现有的相似性链路预测算法特性的基础上,提出了一种基于偏好连接相似性和转移自洽相似性的 TSPA 相似性指标的链路预测算法。 该算法从新连边概率正比于节点度和节点间相似性可传递的角度出发,构造全新的相似性指标。将该算法与其他相似性算法在经典复杂网络数据集上进行比较,实验结果表明,基于该相似性指标的算法在经典复杂网络数据集中取得了较好的预测性能。 2019年08月10 00:00 2019年08期 18 23 1157467 陆圣宇,史 军,刘 宝,姚金魁,金 毅 视觉遮挡下的手势协调神经网络模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908005 在人类抓握运动过程中,相比于目标物体没被遮挡,目标物体被遮挡时进行抓取物体会导致更大的抓握孔径。 然而,以前没有用于解释这种效应机制的抓握运动神经网络模型。 针对这种情况,对视觉未被遮挡时进行抓握的 Vilaplana 模型进行研究与分析,同时讨论了视觉遮挡这种特殊情况对手臂移动与抓取的影响。 在此基础上,将手臂移动与手势抓取划分为四个阶段,即手臂收缩阶段、抓取物体阶段,手臂关节收缩阶段、物体释放阶段。 讨论视觉对各个阶段的影响程度,对 Vilaplana 的模型进行改进,使之能够适应视觉遮挡下的抓取运动,最终提出了视觉遮挡下的手势协调模型。 该模型通过增大峰值抓握孔径来补偿视觉的不确定性,符合一般的人体机理。 通过 MATLAB 仿真证明,视觉遮挡并不会对新模型的手臂运动产生较大的影响,抓握孔径的增大将会避免手与物体之间不必要的碰撞。 2019年08月10 00:00 2019年08期 24 30 1411631 张少白,诸明倩 一种海量小文件对象存储优化方案 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908006 在海量小文件存储场景下,传统分布式文件系统存在元数据服务器性能瓶颈、存储空间浪费严重、磁盘 I/O 效率低等问题。 业界主要采用小文件聚合的方法解决这个问题,但现有研究依赖于从聚合结构到小文件的二次映射和查表检索等传统方法。 文中提出一种基于对象文件系统的海量小文件优化方案,根据局部性特征将小文件聚合为文件组,使用算法直接进行对象数据存储位置的分布与定位,将低效的查表检索方式改变为高效快捷的“计算检索冶方式,这更加适合大规模分布式系统的设计;在客户端采用小文件数据大粒度预读技术,聚合小粒度 I/O 为大粒度 I/O,提升了磁盘访问效率,使用页面热缓存和温缓存两级队列管理及识别热数据,并利用文件的局部性特征提升缓存命中率。 实验结果表明,在海量小文件随机读写场景下性能提升 50%左右。 2019年08月10 00:00 2019年08期 31 36 1187348 屠雪真1 ,黄震江2 改进的教-学优化算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908007 教-学优化算法是一种新型启发式优化算法。 针对教-学优化算法容易陷入局部最优的不足,提出了一种改进教-学优化算法(an improved teaching-learning based optimization, AITLBO)。 在教学阶段通过扰动机制提高教师的教学效果,避免算法陷入局部最优。 在学习阶段初期分别采取较差学生向优秀学生动态随机学习和优秀学生重新向教师随机学习的策略使当前解向最优方向进化,避免较差解破坏较优解的结构,提高了学习阶段学生的学习效率。 在学习阶段后期引入了学生自我反思的学习策略,实现算法对局部信息的精细搜索,提高算法对解空间信息开发的能力,避免了算法因过早收敛易陷入局部最优的不足。 将其与目前较优的几种改进 TLBO 算法和其他启发式优化算法进行性能测试对比,结果表明 AITLBO 算法具有较高的寻优精度和较快的收敛速度。 2019年08月10 00:00 2019年08期 37 41 773781 翟军昌1 ,赵 震1 ,张 萍2 基于树的物联网标识识别算法的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908008 在目前物联网领域中,竖井式问题一直存在,即各平台形成了各自的系统,具有不同的架构和数据模型。在物联网云平台中会接入各种资源,包括实体设备(设备、网关、物品等)和虚拟资源(如应用软件和多媒体资源等),它们都被分配了物联网标识,截至目前并没有出现全球统一的标识体系标准。为了使不同云平台体系中的资源可以互通,首要解决的问题是识别出不同的标识。 在物联网中的物品标识领域,至少有数以千计的物联网物品标识符类型(如美国的 EPC 和 Handle 编码,日本的 uCode,中国的 Ecode 编码,ITU 和 ISO/IEC 提出的 OID 编码等)。 识别给定物品标识成为解决异构平台系统互通的首要问题。 针对这一问题,提出了一种基于树形结构的匹配算法进行物品标识识别。 该算法使用基于树形结构的模型,结合信息量优先级顺序,大大减少了特征匹配的次数,然后基于上述方法构建出了原型系统。实验结果表明,该方法识别率高、速度快。 2019年08月10 00:00 2019年08期 42 46 848640 赵 迎,鲁 阳,凌 静,江凌云 基于 AP 聚类的多特征融合方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908009 经典的聚类方法通常只适用于单一特征数据,对于多特征数据,特征融合显得尤为重要。 传统的多特征融合方式易造成维数灾难、尺度较小的特征被忽视等问题。 对于“视图(特征)不平衡”数据,上述问题显得尤为突出。为此,提出了一种基于成对约束的多特征融合 AP 聚类算法。 该算法用“差特征”数据聚类得到约束信息,利用“好特征”数据得到基础相似度矩阵,再利用成对约束来调整基础相似度矩阵,在新得到的相似度矩阵上进行 AP 聚类。 该特征融合方法中,“好特征”占据主导,“差特征”只是以约束的形式发挥作用,克服了现有特征融合方法中效果差距很大的特征平起平坐的缺点。实验结果表明,相较于单视图聚类、多视图数据直接拼接后再聚类、多视图谱聚类等方法,多特征融合 AP 聚类算法取得了较好的性能,有效地解决了“视图(特征)不平衡”问题。 2019年08月10 00:00 2019年08期 47 52 909255 郭蕾蕾1 ,俞 璐1 ,段国仑2 ,陶性留1 基于机器视觉的运动检测与超车策略的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908010 为了模拟实际生活中的超车方式,通过机器视觉完成超车行为的检测,文中提出一种基于机器视觉的检测方案—不使用超声波和无线模块,仅依靠对摄像头获取的图像进行计算分析,完成小车的自动循迹与超车。 首先采用优化的OTSU 算法求出采集到图像的最佳分割阈值,并利用此阈值对图像进行二值化;然后提取二值化图像中的赛道边缘与中线,并据此采用分段式 PID 进行方向控制,完成车辆的自动循迹;其次采用区域生长法检测出赛道中的前车图像,进而求得双车之间的距离,完成距离的检测与控制;最后使用优化的帧间差分法动态检测超车行为,完成整个超车过程。 通过与传统超车方式进行对比,验证了该方法在减少传感器模块使用的同时提高了环形赛道超车的成功率。 2019年08月10 00:00 2019年08期 53 57 1003917 孙厚权1 ,张其亮1 ,吴 越2 ,刘永良1 ,孙 娜1 源网荷实时交互异常检测技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908011 源网荷系统是涉及发电、输电和用电的互动系统,在管理薄弱的用户侧,出现了针对用户侧不可控的智能负荷控制终端设备的多种恶意攻击。为有效发现源网荷系统的交互异常,首先对源网荷系统的安全需求进行分析。 然后基于源网荷系统具有“状态有限冶和“行为有限冶的特点,借助单类支持向量机,提出了单类支持向量机 OCSVM 技术。 实现了源网荷实时交互过程的正常数据和异常数据进行二分类,同时识别出了源网荷系统中的未知攻击或异常。为了验证OCSVM 技术的可行性和有效性,在源网荷仿真实验系统上进行了验证。实验结果表明,在样本训练上 OCSVM 只需要一类样本就可以训练异常检测模型,对噪声样本数据具有鲁棒性,很好地满足了源网荷系统数据具有较明显的数据不平衡特点,相比 SVM 等算法具有更高的准确率。 2019年08月10 00:00 2019年08期 58 62 1169831 吕云彤1 ,厉建宾1 ,葛云龙2 ,葛 维2 ,黄秀丽3 基于独立区域划分和压缩感知的数据融合方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908012 数据融合是将传感器中的信息按一定准则进行综合整理,从而获得对目标的一致性描述。压缩感知(compressed sensing,CS)技术能利用更少的数据和合适的重构方法得到更精确的原始信号。针对传统数据融合方法不能有效、精确地处理海量的数据,导致融合效果不理想的问题,为提高数据融合的效率和融合效果,根据压缩感知理论的特点,提出了一种基于独立区域划分和压缩感知的数据融合方法。该方法运用压缩感知理论对数据进行采样以获得测量值,并通过独立数据区域划分和负载均衡方法对样本数据进行划分从而形成联合区域。计算了互信息融合权重系数,根据压缩感知系数重构方法获取融合后的数据。仿真实验结果表明,对比传统的数据融合方法,该方法具有较好的稳定性和融合效果。 2019年08月10 00:00 2019年08期 63 66 813646 张素智,杨 芮,陈小妮 基于 MMSE-MLSA 与感知滤波的语音增强算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908013 在语音通信过程中,纯净的语音信号可能受到各种不同类型的干扰噪声信号的影响,例如白噪声、色噪声等。 针对常见语音增强算法在低信噪比的复杂噪声环境下语音增强后存在语音失真及残余噪声的问题,提出了一种结合改进对数谱幅度的最小均方误差(MMSE-MLSA)谱估计与感知滤波的语音增强算法。 该算法采用 MMSE-MLSA 对含噪语音作初级谱估计增强处理,使用次级感知滤波器进一步掩蔽初级增强信号中的残余音乐噪声。 仿真实验结果表明,在低信噪比的复杂噪声环境下,该算法能有效降低语音失真及去除残余音乐噪声,与另外两种语音增强算法比较,增强效果更加突出。 2019年08月10 00:00 2019年08期 67 70 1505170 董 胡,马振中,赵 娜,刘 刚,童 欣 动态路由胶囊网络的可视化研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908014 最近提出的胶囊网络是继卷积网络(convolutional neural networks,CNN)之后的另一创新结构。 相比于 CNN 特征的弱空间关联性,胶囊网络的矢量化特征则被认为能很好地表达特征之间的空间关联。 然而,胶囊网络的特征应如何理解还缺乏严格的理论以及实验论证。 对此,文中试图从特征可视化的角度来验证 CNN 中特征空间关联性的强弱,并探讨胶囊网络提取到的特征中是否具有空间关联。 通过训练不同特征维数的胶囊网络,探究出改变特征维数对胶囊网络产生的影响。 实验结果表明,相比于 CNN 特征空间的弱关联性,胶囊网络的矢量化特征呈强相关性,确实包含了所提取特征的姿态、形变等空间相关信息,并且当胶囊网络特征维数降低时提取到的空间信息会减少,使得胶囊网络复原出图像的与输入的原图像差距增大。 2019年08月10 00:00 2019年08期 71 75 971332 范文豪1 ,吴晓富1 ,张索非2 基于 HMM 的混响环境下语音识别研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908015 语音识别是实现人机交互的关键技术之一。 当语音信号处于狭小环境时,源信号将与延迟衰减后的信号叠加在一起,从而引起混响,导致信号失真、降低了语音的清晰度。 为提高语音识别系统的性能,提出一种使用卷积同态滤波器去混响的方法,并用隐马尔可夫模型对语音的时序进行建模。 隐马尔可夫模型是一种广泛用于语音识别的、用于描述随机过程统计特性的概率模型,使用前向后向算法降低计算复杂度,使用 Baum-Welch 算法得到重估模型参数,使用 Viterbi 算法找到最优的语音识别结果。 实验结果表明,在无噪声环境下,该模型在识别正常语音时具有较高的可靠性,实现了短词汇非特定人的语音识别,并能有效解决语音混响问题。 相较于未处理的混响语音,识别正确率提高了 4% ~5%,较好地实现了混响环境下的语音识别。 2019年08月10 00:00 2019年08期 76 80 1010621 叶 硕,杜珍珍,彭春堂,贺 娟 基于交点有序化的简单多边形布尔运算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908016 在分析现有算法的基础上,提出了一种基于交点有序化的简单多边形布尔运算算法。 该算法以循环单链表数据结构存储多边形顶点和交点,在交点按顺序插入到多边形链表环节提出基点的概念。 对于采用时间复杂度为 O(n + k)log m 的算法所求出无序多边形交点,以邻接表暂存这些交点,把具有相同基点的交点按交点到基点的距离从小到大排序以实现无序交点的有序化,然后通过一次遍历邻接表把交点依次插入到多边形链表中。 在循环单链表中,主多边形和裁剪多边形共享同一个交点,以哈希表存储交点的地址,以提高查找效率。 根据多边形顶点的进出性追踪多边形的交、并、差。最后对算法进行了编程实现并与其他同类算法进行了比较,结果表明该算法具有更高的执行效率。 2019年08月10 00:00 2019年08期 81 85 967286 魏胜利,李 源 克隆代码检测技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908017 在软件项目开发中复制代码片断是一个常见的现象,然后通过粘贴或修改之后再利用,这种重复使用的代码叫做克隆代码(clone code)。 长期研究发现克隆代码可能会影响软件系统的质量,特别是对软件的维护和阅读理解,所以经常需要对其进行寻找定位。在寻找克隆代码的研究过程中,许多克隆检测技术和检测工具相继被提出,而如何能够更好地利用这些检测技术和工具将是非常重要的。通过对克隆代码相关领域的大量研究,文中阐述了克隆代码的定义、克隆相关术语及克隆类型;描述了克隆代码检测的一般过程;介绍了不同克隆代码检测方法及相关技术,以及对应各种技术开发的检测工具,并对各种方法进行了总结分析;分析了克隆检测技术在各领域的具体应用,并对其发展方向进行了展望。 2019年08月10 00:00 2019年08期 86 91 795359 侯 敏,张丽萍 一种增加先验知识库的贝叶斯网络推理模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908018 贝叶斯网络作为一种不确定知识表示网络,由网络结构和各节点的条件概率表组成,在解决系统决策问题方面具有先天的理论优势。 目前在大多数贝叶斯网络的应用中,各节点条件概率表的产生均是以人工输入的方式完成,这在一些拥有较多网络节点的复杂背景中,需要巨大的人工消耗,效率低下。 针对这一问题,提出一种增加先验知识库的贝叶斯网络推理模型。 根据具体的建模问题创建先验知识库,在该先验知识库下对网络节点进行类别标记,然后根据局部马尔可夫性自动生成各节点的条件概率表。 在贝叶斯网络推理任务中,使用在精确推理任务中处理速度快、应用最为广泛的联结树算法,并使用 Hugin 算法完成消息的传递。 最后通过一个贝叶斯网络实例验证了整个模型的处理流程。 2019年08月10 00:00 2019年08期 92 95 873067 瞿锡垚1 ,刘学军1 ,张 礼2 面向人工智能的浮点乘加器设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908019 近年来,面向人工智能领域的芯片快速发展,低精度和混合精度的乘加运算能力是人工智能芯片计算能力的核心指标,同时乘加部件也是人工智能芯片功率的主要消费者。 面向人工智能领域应用需求,研究高性能、低能耗、低开销的浮点乘加器,对人工智能芯片的研发具有重要意义。 文中设计了一种面向 AI 的浮点乘加器,支持单精度、半精度、单半混合精度的浮点乘加运算,也支持 32 位、16 位和 8 位的整数乘法运算。 该部件采用跨精度复用的设计思想,提出乘法器复用、移位器复用、前导零预测器复用等关键技术,在保证各类操作功能和性能的基础上,有效减少了芯片面积和功耗。 文中完成了该部件的正确性测试和物理综合。 实验结果表明,该部件能满足正确性要求,在 28 nm 工艺条件下,对比无复用设计至少减少 50.09%的面积和 47.91%的功耗,综合运行频率达到 2 GHz。 2019年08月10 00:00 2019年08期 96 101 1029611 陈正博,吴铁彬,郑 方,丁亚军 基于 KONG 的 API 集成系统的设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908020 当前云计算平台中往往会包含若干个子系统,各个子系统要求的 API 格式是不一样的,而且有些子系统的 API 格式完全不符合 Restful API 格式。 这就造成了云计算平台需要分别调用各个子系统的 API,且每个系统的 API 调用需要做个性化的处理,无形中增加了开发人员的开发时间和学习成本,同时也增加了云计算平台的运营和维护成本。 针对这一问题,基于接口网关 KONG 设计并实现了一套 API 集成系统。 该 API 集成系统会转发云计算平台中的所有请求,并在转发请求的过程中会将不符合 Restful 格式的 API 转成 Restful 格式的 API,方便云计算平台用统一的方式来调用不同系统的API。 测试结果表明,API 集成系统可以完成 API 集成的功能,将非 Restful 格式的 API 转为 Restful 格式。 2019年08月10 00:00 2019年08期 102 106 928644 张 虎,张秋萍 软件安全性缺陷测试需求获取与定位 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908021 近年来,软件安全性事件层出不穷,涉及的领域也越来越广,造成的危害也越来越大。 现有的缺陷数据库包含的安全性漏洞数量非常庞大,如果对其逐个进行针对性测试,则测试成本难以承受。 因此,文中首先从影响软件安全性的缺陷引入原因维、危险后果维以及可能导致缺陷被激活的操作方式维三个维度对安全性缺陷进行分类。 这种三维结构综合分类法,可以弥补单一分类法的不足,为测试人员分析安全性缺陷提供了更为准确细致的描述手段;其次,通过数据流图结合数据交互边界提出一种可行的基于数据交互边界的软件安全性缺陷确定技术;最后,通过对 DREAD 模型的改进,提出一种软件安全性缺陷优先级度量模型,从而解决了软件安全性缺陷定位问题和软件安全性缺陷优先级确定问题。 2019年08月10 00:00 2019年08期 107 112 1020732 彭会斌,费 琪 物联网僵尸网络的恶意域名检测技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908022 随着物联网智能设备的普及,所带来的社会安全隐患也越来越多。正如 2016 年爆发的 Mirai 恶意软件,它正是由物联网智能设备中漏洞的入侵和渗透形成的一个大型僵尸网络。 其变种内置的域名生成算法大大增强了自身的健壮性,极大程度上延长了其自身的生命周期。域名系统作为互联网重要资源,也带来了很大的安全威胁。文中分析研究了现有的恶意域名识别技术,并提出一种基于信誉评分体制的全新检测系统。选取了基于域名维度与 IP 维度的特征集,同时设计并实现了异常值自动评分算法,算法可以自动选择最可疑的恶意域名事件且无需已标记数据集。实验结果表明,将文中采用的自动评分技术与标准异常检测技术相比较,误报率低至 0.003%,该系统的准确率比标准检测技术平均提升 5 ~10 倍。 2019年08月10 00:00 2019年08期 113 118 1037208 李雪妍,陈 伟,杜俊雄 基于隐写技术的气象数据安全保护研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908023 随着科技水平的不断提高,各行各业对气象数据的需求越来越大。 技术发展给气象数据共享带来便利的同时,也给气象数据的非法泄露、篡改和滥用的责任追查带来困难。 目前,气象数据的安全保护措施还比较匮乏,为了有效解决这一问题,提出了一种高效的可行性方案——INVIEN。 该方案能够根据不同的气象数据类型,自适应地采用不同的隐写嵌入算法,将授权用户的用户信息以隐写的方式嵌入原始数据文件中。 该方案不仅可以有效解决数据共享后该数据的原授权用户信息不易追查的问题,还可以为数据所有者版权追溯提供必要的技术支撑依据。 经过反复测试和试验,该方案可以应用于 TXT 格式和 PNG 格式的气象数据中。 通过多次实验分析发现,该方案处理批量数据非常高效、隐蔽。 2019年08月10 00:00 2019年08期 119 124 874473 郭 聪,马 强,张子剑 基于 AES 算法的账号密码管理 APP /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908024 随着某些软件长时间不用,就会忘记一些账户信息,尤其是用户名和密码。 为了解决大量的账户信息容易忘记、被窃取的问题,在研究了文本记录、浏览器自动保存密码、在线用户密码管理、本地化用户密码管理的基础上,开发了一款基于 AES 算法账号密码管理 APP。 这款账号密码管理 APP 主要包括用户的登录注册、登录信息的验证、用户对自己的账户和密码的管理等。 对于生活中特别重要的账户以及密码,可以对其进行分组管理并单独为该分组设置密码,将重要密码放入该分组,进行双重保护。 使用结果表明,这款账号密码管理 APP 不仅能帮助人们更加方便快捷地记录生活中所注册的用户名和密码,而且通过登录验证环节,保证了用户名和密码的安全性,提高了用户账户信息的安全保障性能。 2019年08月10 00:00 2019年08期 125 129 1188071 张亚娟,韩银雪,刘效洋 基于机器学习的高速列车转向架振动信号监测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908025 为了提高列车运行时的稳定性和安全性,对列车运行时安全加速进行实时监控与预测。根据动车实际运营保存的大量转向架振动信号数据,不同于传统的基于动力学的研究,提出了基于机器学习的高速列车转向架振动信号的研究。首先通过小波变换去噪对原始数据进行数字滤波处理,强化所需部分的数据,增加了转向架振动信号数据的精确度。其次,通过实验对几种常用的机器学习算法模型进行参数拟合,经分析和对比实验结果表明,随机森林算法在转向架枕梁振动信号监测中性能表现最好且预测精度最优,均方根误差达到最低 0.069,其稳定性达到最高。 最后总结得出,在不同里程、不同速度下,转向架振动信号的有效值和最大值的变化在转向架服役性能、安全运行方面具有可推广性,能够说明基于随机森林算法的转向架振动信号的监测可以有效地监控和预测高速列车运行速度的安全阈范围并优化列车转向架轮对镟修周期。 2019年08月10 00:00 2019年08期 130 135 2401401 蔡俊鹏1,2 ,吴炳福1,2 ,陈德旺1,2 一种光学遥感图像船舶目标检测技术 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908026 遥感图像目标检测与识别是遥感图像分析处理中的研究热点之一,具有十分重要的科研和应用价值。 基于光学遥感图像的海面船舶目标检测是其中一个重要的应用方向。 传统的遥感图像船舶目标检测方法精度不足、适用范围有限;因此,文中引入自然图片目标检测任务中表现优异的基于深度学习的 Faster R-CNN 算法。 由于光学遥感图像中海面船舶目标尺寸小以及自然图片与卫星遥感图像差异明显,直接应用原始的 Faster R-CNN 算法检测效果较差。 针对此问题,提出一种将图像上采样与特征金字塔网络结合的改进策略,以提高海面船舶检测性能,尤其是小尺寸目标的召回率和准确性。 通过在自制数据集上合理的对比实验验证了自然图片中的深度学习目标检测算法迁移至遥感图像处理的可行性和所提出方法的先进性。 2019年08月10 00:00 2019年08期 136 141 1777750 方梦梁,黄 刚 基于 Spark 和随机森林的乳腺癌风险预测分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908027 现代医疗正在朝着智能健康的方向发展。 在此大背景下,为了提高乳腺癌风险的发现及预测效果,文中采用大数据分析技术并基于随机森林模型,应用多个弱分类器,将多个决策树获得的结果进行集成,得到疾病发病概率;并采用管道学习方法来训练模型,基于该模型开展了致病因素分析以及结果预测。 同时,通过皮尔逊相关系数和 Spearman 等级相关系数来进行相关度分析,研究权重较高的影响因子,提高乳腺癌风险的监测和早期预防。 实验结果表明,在乳腺癌致病细胞细胞核的相关参数中,Perimeter、Texture 和 Concave points 影响因子对于乳腺癌的致病影响程度较大,更易导致疾病的发生。 基于管道训练方法所建立的模型预测精度可达 99.04%,精度高、方法可靠。 最终的实验研究结果对于乳腺癌风险的发现具有一定程度的参考意义。 2019年08月10 00:00 2019年08期 142 146 840225 苗立志1,2,3 ,刁继尧4 ,娄 冲4 ,崔进东4 气象信息发布监控系统应用研究与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908028 对通讯能力和效率较差的农村来说,电子显示屏和大喇叭是气象预警信息最有效的发布手段。为实现海南突发事件预警信息的及时发布,为农村及时提供气象预警信息,海南省气象局设计开发了基于大喇叭、显示屏的气象信息发布监控系统。该系统整合了现有的预警信息发布手段,与电子显示屏、高音喇叭等发布手段实现了对接,可多手段一键式发布气象灾害预警信息、气象服务信息、气象为农信息。 该系统采用 C/S 三层架构和 MVC 设计模式来构建,采用跨平台应用程序框架 Qt 开发,基于 TCP 协议和 FTP 协议实现系统内的相互通信。同时为了实现系统核心业务“多手段发布”功能,系统实现了多线程、多队列的信息多手段一键式发送机制,充分利用服务器硬件资源提高信息的发送效率。该系统目前已经投入使用,结果表明,该系统能够及时有效地通过电子显示屏和大喇叭等发布渠道向公众发布气象预警信息,并实现了电子显示屏、大喇叭等多种手段信息发布的全程监控,同时具有较高的稳定性和可靠性。 2019年08月10 00:00 2019年08期 147 151 1041855 莫云音1,2 ,吴盛洪1 ,陈 亮1,2 ,李 勋3 ,叶彩荣1 基于贝叶斯网络的电网事故预警模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908029 近年来电力生产与作业过程中的安全问题频频发生,给人民生活带来不便,严重阻碍了电力行业的进一步发展。文中基于贝叶斯网络寻求一种电网事故预警模型。 贝叶斯网络使用有向无环图来表示随机变量之间的条件独立关系。每个贝叶斯网络定义随机变量的联合实例化的联合概率分布。 并且贝叶斯网络被认为是概率知识表示和推理领域中最有用的模型之一。 为了构建模型,寻求一种新颖的贪婪算法。 首先,统计电网事故致因数据属性的各个概率;其次,计算各个属性之间的互信息;最后,利用贪婪算法,每次选取最大的互信息属性,实现了贝叶斯网络的构造,进而完成电网事故预警模型的构建。 使用 Adult 数据集进行模拟实验,结果表明构造的贝叶斯网络可以带来较好的分类效果。 2019年08月10 00:00 2019年08期 152 155 969665 刘芸菲,陆 奎 一种面向闭环的数据治理平台与方法设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908030 数据孤岛现象在高校普遍存在,数据治理的目的是解决高校存在的数据源分散异构、数据质量不高等问题。 文中对数据治理的方法论和数据平台的功能设计进行研究探讨。 研究了数据质量、数据质量维度和数据质量治理相关概念,结合 PDCA 系统循环理论,提出了闭环数据治理体系的原则和治理的四个维度,即技术维度、业务维度、演化维度、管理维度。 设计了符合高校遗留系统环境下的闭环数据治理体系架构和数据归集、对标、提质、共享、服务的治理活动过程,并且给出了数据治理平台的功能设计,在主数据管理、数据质量检测等方面实现可视化管理。 通过设计的数据治理平台的实际案例的应用,以及相关关键技术的分析,结果说明平台在数据治理方面是有效的。 2019年08月10 00:00 2019年08期 156 160 1072343 张国宝,卞艺杰 基于深度信念网络的家居设备状态预测模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908031 由于不同的智能家居设备之间的独立性以及通讯方式的差异,增大了用户使用和管理方面的难度。为了解决智能家居设备在自动化控制方面的难题,提出了一种基于深度信念网络的网络预测模型。该模型首先针对单个设备采用基于受限玻尔兹曼机的深度置信网络构建设备模型,通过无监督预训练逐层地挖掘设备通用化特征,最终采用有监督 BP 神经网络作为常规拟合层,综合考虑多个独立设备进行构建和训练网络预测模型。经过训练,该模型能够预测智能设备工作状态,根据预测结果调整相应设备,实现对智能家居设备的预测。该模型对智能设备工作状态的预测准确率达到 97%,并在收敛速度以及设备数量影响方面具备较好的预期效果。 实验结果表明,该模型能够充分发掘智能设备状态和用户信息间的联动关系,实现后续对设备的智能化自动控制。 2019年08月10 00:00 2019年08期 161 166 1193425 安世博,何 勇,孟亚茹 宁夏气象综合数据库应用技术框架 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908032 通过分析宁夏省级气象业务数据库现状和近年来大数据技术发展趋势,在继承原有技术经验的基础上,根据宁夏智能化综合气象业务服务共享管理平台整体规划,分析了自动化流程和智能化业务系统对数据库应用技术的要求,提出了支撑智能化业务系统运行的宁夏气象综合数据库应用技术框架。 详细论述了该框架四个方面的内容:数据源层的主要功能和数据差异;数据接入层需要完成的主要任务和解决思路;数据存储层:保持结构化数据与 CIMISS 标准的兼容性,使用管理信息与气象数据分离方法和 Hadoop+HBase 提高非结构化数据响应;数据服务层:资源服务扩展,数据服务扩展,接口服务扩展,使用三项服务的扩展解决宁夏本地特色业务服务问题。 最后,通过对比测试结果,展示了该数据库框架性能和运行效果,并总结了该技术应用框架采用的策略和实施难点。 2019年08月10 00:00 2019年08期 167 172 1205179 卫建国1,2,3 ,李新庆1,2 ,马 宁1,2 ,刘文毫3 基于 CIMISS 的智能网格文件监控平台应用研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908033 近年来,气象预报和服务越来越成为人们关注的话题之一,而气象数据的实时性和高效性是气象预报和服务的关键。 目前,中国气象局搭建的国-省智能网格气象预报环境,为气象预报和服务提供了越来越全面、丰富的网格产品,但是省级智能网格气象预报环境没有相应的监控平台。 针对此问题,本省气象信息中心研究和分析了省级智能网格文件传输的特点,采用 SSH 框架、HighCharts 和缓存表等技术,设计和研发了一个基于 CIMISS 的智能网格文件监控平台。 该平台根据智能网格文件的类型,智能生成调取接口的配置信息,生成并展示文件监控列表;监测到异常时,监控页面会弹出预警提示框,并发出告警声。 平台试运行表明,在日常业务中,网格文件监控平台提高了值班人员的监控效率,高效地保障了气象业务工作中对网格文件的需求。 2019年08月10 00:00 2019年08期 173 178 1180582 王立俊1,2 ,谢寒生1 ,叶 钒1 ,梁宝龙1 ,刘 懿1 气象要素空间插值图像处理系统的研究与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908034 针对全国气象部门推进省级气象数据支撑环境建设,构建省级统一气象数据加工处理流水线的目标需求,研发了省级气象要素插值图像产品处理系统。提出了省级各类气象要素插值图像产品加工处理流程的整合思路,建立了统一的图像产品数据加工处理流水线,设计了系统的总体架构、插值算法和基于 GP 服务制作图像产品的方案。采用 MVC 框架、Quartz 调度器和 jQuery Grid Plugin 等技术框架对系统功能进行了实现,面向全省用户提供了各类气象要素插值图像产品的存储管理、共享展示和应用服务。 系统采用了较为先进的技术和成熟的框架,生成产品在“四川省气象业务内网冶中投入业务使用,投入使用后得到专业用户的肯定。 有效提高了气象预报预测和服务业务的工作质量和效率,对推进气象业务的规范化、标准化,推进气象业务综合改革和气象现代化建设具有重要意义,并且对各类气象产品的加工处理有较好的参考作用。 2019年08月10 00:00 2019年08期 179 184 1768004 杨 雪1,2 ,徐晓莉1,2 ,宋 智1,2 ,江 蕾1,2 智慧城市交通网络系统的研究与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908035 城市交通是社会活动、经济活动的动脉和纽带。 随着社会经济的不断发展,城市交通问题日趋严重,交通堵塞已成为城市居民最热门的话题;如何为社会提供方便、快捷、经济、安全的出行方案,成为许多城市面临的共同问题。 文中分析了道路单向行驶、双向行驶、转弯等特点,交通的规则和公交的行驶规则,设计了城市交通网络、城市公交网络和公交换乘算法,结合 GIS 技术的空间分析的优点,实现了智能化的城市交通网络系统,完成了准确、高效、快捷的路径分析和路径导航功能。 通过采用具体的实例对路径分析、路径导航、公交换乘等功能进行验证,所实现的功能极大程度地满足了城市交通网络系统功能的需求,为智慧城市交通网络系统的研究和应用提供了技术参考。 2019年08月10 00:00 2019年08期 185 189 1972598 刘 锂,段芃芃 基于联盟区块链的物流信息平台 LIP-Chain /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908036 区块链技术是一种基于公钥加密和 P2P 网络的分布式智能账本技术。其去中心化、去信任、信息透明等原生优点完美契合物流行业对数据不可篡改,信息永久可溯源的需求,且解决了流通环节多方共同参与情况下的信任问题。 但是,现有主流区块链系统在性能和安全性上难以兼得,区块链系统中的各项关键技术仍有待进一步改进。 针对国内物流快递行业当前发展的痛点,文中提出了一个基于联盟区块链的物流业信息平台系统 LIP-Chain。 该系统解决了传统信息系统中心机构权利过大、信息难以溯源等问题,重新定义了物流信息的交易和存储方式。 对系统设计的关键问题,如访问控制及身份管理、共识算法、安全与隐私保护等进行了详细分析,并搭建了原型系统进行仿真实验。 实验结果表明,LIP-Chain 不仅吸收了上述区块链技术的特性,且具有较强的可扩展性,能够支撑包含上百完整节点以及上千客户端的区块链网络;资源占用量低,内存占用不足 100 M,CPU、网络 IO 等开销远低于一般移动设备的硬件配置;数据吞吐量较大,可达到每秒几百至几千笔交易。 2019年08月10 00:00 2019年08期 190 194 1453009 宁 卓1 ,李牧阳2 基于移动终端的实验室安全教育考试系统开发 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908037 实验室是应用型人才综合实践能力要素培养的重要载体,而实验室的使用面向的就是教师和学生,这样教师和学生就构成了实验室安全的重要因素,所以实验室安全教育就显得非常重要。 针对传统实验室安全教育考试系统受时间、空间限制较大和移动终端用户体验不佳等问题,根据实验室安全教育考试的实际情况,设计开发了一个基于移动终端平台(Android)的实验室安全教育考试系统。 文中从系统功能的构建入手,分析了实验室安全教育考试系统包含登录、学习、考试和回看 4 个功能模块的必要性,并以南京师范大学泰州学院的实验室安全教育考试内容为例,阐述了考试题库的构建、数据库设计方案和安全教育考试系统的实现过程。 该系统上线后运行良好,实际使用中大大提高了学习效率和相关人员的实验室安全意识。 2019年08月10 00:00 2019年08期 195 199 874318 倪红军,李 豪,朱 瑶 三维数字农场信息管理平台的研究与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201908038 三维数字化城市在国内已经得到了积极的发展,获得了较多的科研和技术成果,而三维数字化农场的研究却相对较少。 三维数字化农场可以实现对产地精准直观的监测与评估,让农业规划者或相关负责人做出准确的判断与决策,促进农业的发展。 文中结合 ArcGIS、SketchUP 和 SuperMap 技术平台实现了三维虚拟技术,同时对空间信息技术、三维空间数据技术、多维数据融合技术和数据检索优化技术进行了研究。 建立了三维数字化农场的系统平台,实现了三维农场动画浏览、三维数据信息的快速加载、三维信息快速查询、状态查询分析等功能。 通过采用某农场的实际数据进行了实验分析,实验结果较好地展示了系统各项功能。 该技术方案的实现为今后三维数字化农场的研究提供了一种技术方案。 2019年08月10 00:00 2019年08期 200 204 1218436 段芃芃,刘 锂