- 汪允敏;李挥;王菡;白永杰;宁崇辉;
工业互联网通过网络互联,实现工业系统的智能控制和优化经营,工业互联网标识则是完成这一目标的核心要素。在工业互联网标识管理中存在着若干风险,比如架构风险、隐私保护和运营风险。区块链具备不可篡改、不可抵赖、可溯源的特性,能够为这些风险提供了良好的解决方案。同时,通过引入联盟链,使得链上各参与单位共同参与区块链的管理和维护,进而实现工业制造的升级。此外,采用雾计算技术,支持高移动性和实时互动,解决了工业互联网标识管理中标识信息异地、异主、异构的问题。
2020年07期 v.56;No.950 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K] [下载次数：1547 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：0 ] - 曾春艳;马超峰;王志锋;朱栋梁;赵楠;王娟;刘聪;
说话人识别由于其独特的方便性、经济性和准确性等优势,已成为人们日常生活与工作中重要的身份认证方式。然而在实际应用场景下,对说话人识别系统的准确性、鲁棒性、迁移性、实时性等提出了巨大的挑战。近年来深度学习在特征表达和模式分类方面表现优异,为说话人识别技术的进一步发展提供了新方向。相较于传统说话人识别技术(如GMM-UBM、GMM-SVM、JFA、i-vector等),聚焦于深度学习框架下的说话人识别方法,按照深度学习在说话人识别中的作用方式,将目前的研究分为基于深度学习的特征表达、基于深度学习的后端建模、端到端联合优化三种类别,并分析和总结了其典型算法的特点及网络结构,对其具体性能进行了对比分析。最后总结了深度学习在说话人识别中的应用特点及优势,进一步分析了目前说话人识别研究面临的问题及挑战,并展望了深度学习框架下说话人识别研究的前景,以期推动说话人识别技术的进一步发展。
2020年07期 v.56;No.950 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K] [下载次数：1867 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：44 ] |[阅读次数：0 ] - 魏玮;蒲玮;刘依;
近年来,基于深度学习的航拍目标检测在无人驾驶、军事侦察、灾害检测等领域有着广泛的应用,更精确、高效的算法是目前航拍目标检测研究的热点与难点。提出一种基于改进YOLOv3算法的航拍目标检测方法,对航拍数据集进行目标先验框维度聚类、优化锚点参数,提高了网络对航拍目标的检测有效性。同时对原网络进行改进,减少部分卷积操作并引入跳跃连接机制降低特征冗余,提高了检测准确率,并降低了小目标的误检率与漏检率。实验结果表明,改进YOLOv3算法相较于原始YOLOv3算法的效果有明显提升,对于较高分辨率的航拍图像,加快了网络的收敛速度,并在保证实时性的前提下,将检测平均准确率(mean Average Precision,mAP)提高了12.7%。
2020年07期 v.56;No.950 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K] [下载次数：900 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：40 ] |[阅读次数：0 ] - 陆航;师智斌;刘忠宝;
针对传统的协同过滤算法中单一评分相似性计算不准确的问题,提出融合用户兴趣和评分差异的协同过滤推荐算法。将TF-IDF思想运用到用户对标签的权重计算中,并使用指数衰减函数和时间窗口捕捉用户兴趣的变化;根据历史评分矩阵,充分考虑用户评分值差异、评判准则差异、影响力差异和项目影响差异等影响因子,定义了一种评分差异相似性度量算法;最后将用户兴趣相似性和评分差异相似性进行加权融合,获取更加准确的用户邻居,从而预测项目评分并进行推荐。在数据集Movielens的实验表明,提出的算法能有效提高推荐精度。
2020年07期 v.56;No.950 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K] [下载次数：1169 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：68 ] |[阅读次数：0 ]
- 王彩文;杨有龙;
针对不平衡数据分类问题,一种基于密度的近邻分类算法(DNN)被提出。它利用核密度估计敏锐地捕捉不平衡数据的局部分布特征,由此产生更好的分类结果。用核密度估计方法估计查询实例的各类别密度,以此对其进行密度定位;将原始数据空间中的点映射到由类别密度和距离信息构成的空间;在这个映射空间中动态地选择近邻并对查询实例进行分类。实验结果表明,DNN算法在15个不平衡数据集上分类性能良好。
2020年07期 v.56;No.950 30-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K] [下载次数：477 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 王雨思;路德杨;李海洋;
针对现有稀疏子空间聚类算法获取的系数矩阵不能准确反应高维空间中数据分布的稀疏性的不足,提出一种分式函数约束的稀疏子空间聚类模型,并利用交替方向迭代方法给出该模型的解。在无噪声情形下,证明了该方法获取的系数矩阵具有块对角结构,这为其准确获取数据结构提供了理论保证;在含噪声情形下,对异常点噪声同样采用分式函数约束作为正则项,提高了模型的鲁棒性。在人工数据集、Extended Yale B库和Hopkins155数据集上的实验结果表明,基于分式函数约束的稀疏子空间聚类方法不仅提高了聚类结果的准确率,而且对异常点噪声具有更好的鲁棒性。
2020年07期 v.56;No.950 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 周蓉;李俊;王浩;
针对粒子群算法(PSO)易早熟收敛、逃离局部最优能力差、精度低等缺点,提出一种基于灰狼优化的反向学习粒子群算法。该算法对最优粒子采用反向学习策略产生反向解,扩大种群的搜索范围,增强了算法的全局搜索能力;对其非最优粒子采用新型社会学习方式,提高其搜索效率和开采性能;同时,针对PSO收敛精度较低的问题,引入灰狼优化算法,并对其收敛因子产生扰动,平衡算法全局和局部搜索性能并提高其精度。在CEC2017测试函数上进行仿真实验,结果表明,在相同的实验条件下,改进后的粒子群算法在收敛精度和收敛速度上有显著提升,且其性能明显优于标准粒子群算法。
2020年07期 v.56;No.950 48-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1806K] [下载次数：1279 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：64 ] |[阅读次数：0 ] - 吴聪聪;贺毅朝;赵建立;
折扣{0-1}背包问题(Discounted{0-1}Knapsack Problem,D{0-1}KP)是比0-1背包还要难以求解的NP-hard问题。提出了一种求解D{0-1}KP的新遗传算法GADKP。GADKP针对D{0-1}KP问题本身结构特征,借鉴启发式搜索思想设计了3种有效的交叉算子和1种变异算子。4种算子的操作都能够保证进化过程中解的可行性;3种交叉算子从3个不同的角度提高算法的搜索能力;变异算子采用逐层贪心机制提高个体的局部开发能力。通过4组共40个D{0-1}KP实例测试,和已有的求解D{0-1}KP的遗传算法相比,GADKP求解精度更高,是一种新颖有效的求解D{0-1}KP的方法。
2020年07期 v.56;No.950 57-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K] [下载次数：636 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ]
- 李超;董新华;陈建峡;
全局同步计算模型简单易用,但是路障同步导致收敛速度变慢。以顶点为中心的异步迭代虽然提高了收敛速度,但在计算节点之间需要频繁发送信息。在Spark环境下提出一种基于子图的异步迭代更新方法。在子图之间建立异步消息通信连接后,子图能以异步方式发送数据块;通过多线程同步避免数据读写冲突,保证异步更新时顶点状态的一致性。在大规模样本数据集上分别从收敛结果、收敛速度和通信代价验证方法有效性。实验结果表明,与全局同步迭代相比,该方法有效提高了计算收敛速度。与顶点为中心的异步更新方式相比,该方法在收敛时间上略有增长,但是显著降低了通信开销。
2020年07期 v.56;No.950 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 姜娇;蔡林沁;韦鹏程;李莉;
现有的大部分可搜索加密方案仅支持精确关键字搜索,当输入搜索关键字出现拼写错误时,便不能返回相关的结果。为了解决这个问题,提出了一种新的可验证的模糊关键词搜索方案。在该方案中,为每个模糊关键字集而并非每个模糊关键字生成一个索引向量,并为每个模糊关键字集索引计算一个混淆函数对真实索引进行加密混淆,使云端可通过模糊关键词直接解密对应索引,大幅简化了搜索流程,提高了搜索效率。与现有方案相比,该方案所需的计算成本和存储空间更少。
2020年07期 v.56;No.950 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K] [下载次数：248 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 陈海洋;刘喜庆;环晓敏;
变结构离散动态贝叶斯网络(SVDDBN)处理不确定性问题更具有一般性,为了克服SVDDBN缺失数据会导致推理结果精度变差的问题,提出了一步预测的SVDDBN缺失数据插补算法。根据信息可以沿着网络的时间轴方向向下一个时间片传播的规律,利用"混合"信息在线进行信度更新,可得到滤波值,再通过进一步预测得到下一个时间片缺失数据节点的后验概率作为插补值。仿真结果表明:提出的算法能有效插补缺失数据,提高SVDDBN推理的精确度及可靠性。
2020年07期 v.56;No.950 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K] [下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 王庆闪;张军;刘元盛;张鑫晨;
Lidar SLAM技术是无人车进行精确导航的一种重要方式,也是实现无人车在复杂的园区非结构化道路环境中安全驾驶的一种前提保障。构建了一种快速精确定位与建图的方法,通过车载激光雷达返回的大量点云数据,进行噪声点移除以及Voxel Grid滤波的预处理,在保持原始点云形态的同时实现点云配准。首先利用NDT(Normal Distribution Transform)点云配准算法对无人车的位姿粗估计,然后利用ICP(Iterative Closest Point)点云配准算法对已配准的点云进行校正,实现无人车位姿的精确估计,进而完成地图的更新过程。该方法只需要车载激光雷达传感器实现了快速的、精度高的Lidar SLAM。将算法用于小旋风无人车,在校园环境进行了验证,结果表明该算法是可靠、有效的。
2020年07期 v.56;No.950 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1988K] [下载次数：1582 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：64 ] |[阅读次数：0 ]
- 霍林;陆寅丽;
为进行Android恶意应用检测,提取了Android应用程序的API调用信息、申请权限信息、Source-Sink信息为特征,这些信息数量庞大,特征维数高达三四万维。为消除冗余特征和减少分类器构建时间,提出了使用L1与离散二进制粒子群算法(BPSO)进行混合式特征选择;同时针对BPSO易早熟收敛的缺点,提出了一种改进的二进制粒子群算法SVBPSO。通过研究不同映射函数对二进制粒子群算法的影响发现,使用S型映射函数的BPSO全局搜索能力强,使用V型映射函数的BPSO局部搜索能力强,故该算法使用S型映射函数进行全局搜索,每隔一定迭代次数使用V型映射函数进行局部探索。实验结果证明,SVBPSO具有良好的收敛效果,使用SVBPSO进行特征选择后能提高Android恶意应用检测正确率。
2020年07期 v.56;No.950 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1654K] [下载次数：378 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 曾海燕;左开中;王永录;刘蕊;
针对位置服务中基于K-匿名方法构造的匿名集因未考虑语义信息导致语义推断攻击问题,提出了一种路网环境下的语义多样性位置隐私保护方法。该方法根据不同语义位置用户访问数量,利用欧氏距离选择具有相似特性的语义位置类型,构建最优语义位置类型集合。根据路段上属于该类型集的语义位置所占比例,选择最优路段构建匿名集,使得匿名集不仅满足语义多样性,而且增加了用户语义位置的不确定性。实验结果表明,与LSBASC算法相比,该方法在平均匿名时间上提高了27%,SDA算法的执行效率更好。在相对空间粒度上减小了21%,隐私泄露程度上降低了3%,SDA算法以更小的匿名空间提供更高的服务质量和隐私保护程度,能有效地保护用户语义位置隐私。
2020年07期 v.56;No.950 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K] [下载次数：220 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 宋秀丽;周道洋;曹耘凡;
现有量子同态加密算法局限于二维或三维的希尔伯特空间,突破这种低维度的限制,基于任意两个d维酉算子的可交换性提出了两个d维量子同态加密算法。一种是单粒子上的d维量子同态加密算法,另一种是多粒子上的d维量子同态加密算法。每个算法包括密钥生成子算法、加密子算法、评估子算法和解密子算法,证明了两个量子同态加密算法的正确性并举例予验证算法的可行性。由于评估算法不依赖于客户端的密钥,并且输出态具有完全混合态性质,保证两个算法的安全性。仿真结果显示解密子算法的输出与评估子算法对明文的直接计算结果完全一致,验证了两个算法的同态特性。
2020年07期 v.56;No.950 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数：214 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 许斌;梁晓兵;沈博;
针对大数据环境下,非交互式差分隐私无法准确提供及处理大量范围查询的问题,提出一种基于最大信息系数与机器学习的隐私保护数据查询模型。对原始数据集采用最大信息系数选出相关性低的数据作为训练样本集,然后结合差分隐私的并行组合性质对其进行分块划分得到隐私保护的训练样本集,最后应用线性回归算法训练样本集得到差分隐私保护预测模型,该模型隐私保护的方式回答当前提交和大量未知的查询。实验结果表明,所提出的模型在提升发布数据效用性的同时,也提高了查询处理的效率。
2020年07期 v.56;No.950 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K] [下载次数：407 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 刘钊;夏鸿斌;
针对SDN网络中交换机在网络流量高峰期流表匹配率低以及控制器负载过重的问题,提出了一种基于自回归移动平均(ARMA)模型预测的交换机流表更新算法。算法首先收集每个取样周期内的新增流表项数量作为历史数据,然后使用ARMA模型对收集的历史数据进行分析,预测下一个周期内新增加的流表项数量,并结合当前流表空间的使用情况,清除交换机中过去一段时间内使用频率较低的流表项。采用真实数据中心网络数据的模拟实验结果表明,与流表更新的一般方法相比,该算法有效地提高了交换机流表的匹配率,并减少了交换机与控制器之间交互的次数,降低了控制器端的负载。
2020年07期 v.56;No.950 122-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1434K] [下载次数：308 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ]
- 袁顺杰;程辉;叶贞成;程培鑫;
由于金融市场的复杂性和特殊性,现有预测算法的性能在牛市和熊市中呈现出较大差异,导致分类精度不高和抗风险能力不强,提出一种基于自组织特征映射-2型模糊逻辑系统(SOM-Type-2 Fuzzy Logic System,SOMT2 FLS)的分类算法。通过SOM网络将样本集分成两个不同子集,然后在每一个子集下分别学习T2 FLS分类器。在分类器学习过程中,提出将规则库的长度作为正则项,降低模型复杂度。利用中国证券市场的历史数据,验证了该算法较现有算法具有更好的预测效果和抗风险能力。
2020年07期 v.56;No.950 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 安葳鹏;程小博;刘雨;
针对决策树C4.5算法处理小规模缺失数据以及二义性数据时不稳定、效率低,以及在分裂节点时条件属性之间关系的问题,提出了一种在决策树C4.5算法与朴素贝叶斯算法结合的基础上,引入Fleiss’Kappa系数的改进算法,从而解决了C4.5算法在处理小规模缺失数据、二义数据效率低以及条件属性之间相关性的问题。通过理论分析和在标准UCI数据集实验结果表明,该算法在牺牲一定执行效率的基础上,分类精度得到明显的提高。
2020年07期 v.56;No.950 137-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K] [下载次数：665 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：0 ] - 覃朝勇;郑鹏;张骁;
针对脱机手写体汉字识别准确率较低的问题,提出一种基于修正的二次判别函数(Modified Quadratic Discriminant Function,MQDF)与深度玻尔兹曼机(Deep Boltzmann Machine,DBM)的分类器级联模型。该模型的主要思想是MQDF和DBM在特征提取和分类机制上可以相辅相成。先用MQDF进行识别并得出结果,同时计算该结果的一个广义置信度。若置信度满足要求,则将识别结果作为最终结果输出,否则结合DBM进行二次识别,得到最终识别结果。实验结果表明,使用MQDF-DBM模型可以获得比单独使用MQDF和DBM模型更高的识别准确率,且识别速度比DBM更快。
2020年07期 v.56;No.950 141-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K] [下载次数：322 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 张海南;游晓明;刘升;刘中强;
针对布谷鸟搜索算法在求解旅行商问题时,存在初期信息缺乏严重和收敛速度慢等问题,提出一种交互式学习的布谷鸟搜索算法(Interactive Learning Cuckoo Search Algorithm,ILCSA)。为提高布谷鸟搜索算法的搜索效率,结合蚁群优化算法构建双层交互学习模型,将蚁群作为底层种群,布谷鸟作为高层种群,双种群互相学习,合作寻优,提高搜索速度;此外,在布谷鸟搜索算法中引入强化学习策略,自适应更新步长,并对发现概率进行动态调整,深度优化最优解,进一步提高解的质量。最后采用多组不同规模的标准TSPLIB算例与其他优化算法进行对比,结果表明ILCSA算法在求解精度和稳定性方面表现更优。
2020年07期 v.56;No.950 147-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K] [下载次数：465 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 熊霖;唐万梅;
将集成学习的思想引入到增量学习之中可以显著提升学习效果,近年关于集成式增量学习的研究大多采用加权投票的方式将多个同质分类器进行结合,并没有很好地解决增量学习中的稳定-可塑性难题。针对此提出了一种异构分类器集成增量学习算法。该算法在训练过程中,为使模型更具稳定性,用新数据训练多个基分类器加入到异构的集成模型之中,同时采用局部敏感哈希表保存数据梗概以备待测样本近邻的查找;为了适应不断变化的数据,还会用新获得的数据更新集成模型中基分类器的投票权重;对待测样本进行类别预测时,以局部敏感哈希表中与待测样本相似的数据作为桥梁,计算基分类器针对该待测样本的动态权重,结合多个基分类器的投票权重和动态权重判定待测样本所属类别。通过对比实验,证明了该增量算法有比较高的稳定性和泛化能力。
2020年07期 v.56;No.950 155-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1989K] [下载次数：328 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 陈秋菊;徐建国;
声音事件识别时受到各种环境声的影响,采用优化正交匹配跟踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)和短时谱估计对声音信号进行二次重构,能有效提高识别性能。采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化OMP稀疏分解作首次重构,保留声音信号的主体;采用短时谱估计对首次重构后的残余信号作声音增强处理,完成二次重构,去除非平稳噪声和提高重构声音信号的精度;对重构信号提取梅尔频率倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,MFCC)特征、优化OMP时-频特征和基频(Pitch)特征,组成复合抗噪特征集OOMP;使用深度置信网络(Deep Belief Network,DBN)对OOMP特征进行学习,并对40种声音事件在不同环境不同信噪比下进行识别。实验结果表明,该方法在不同信噪比的各种环境声中平均识别率为70.44%,且在-5 dB的情况下仍然可以达到49.90%的识别率,从而说明所提方法能有效地识别各种环境下的声音事件。
2020年07期 v.56;No.950 162-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 颜建军;陈松晔;燕海霞;王忆勤;郭睿;
在脉象信号分析识别中,时域、频域等分析方法难以挖掘脉象信号的非线性信息,且传统机器学习方法需要人工定义特征,无法进行特征的自学习。提出一种基于无阈值递归图和卷积神经网络的脉象分析识别方法。基于非线性动力学理论,将脉象信号转换为无阈值递归图,通过VGG-16卷积神经网络实现递归图非线性特征的自动提取,并建立脉象分类模型。实验结果表明,该方法分类准确率可达98.14%,与已有的脉象分类方法相比有所提升。该研究为脉象信号分类提供了一种新的思路和方法,对脉诊客观化具有一定的实用价值。
2020年07期 v.56;No.950 170-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 3705K] [下载次数：970 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：37 ] |[阅读次数：0 ] - 谭丁武;张坤芳;刘燕;郑一基;鲁鸣鸣;
在源代码挖掘领域,程序分类任务是实现机器自主理解源代码的基础工作。虽然自然语言处理相关模型和基于抽象语法树的系列模型已经被广泛应用于分类程序源代码,但这些工作没有考虑源代码中的数据流、控制流等数据信息。提出一种方法用于构建包含数据信息和语法结构的代码图EAST,并结合基于注意力机制的门控图神经网络模型(GGANN)实现程序分类。GGANN模型的注意力机制考虑到节点拓扑结构性质的差异性,从而对模型信息传播过程进行改进。实验表明,改进后的GGANN模型在程序分类任务上的精度高达98%。
2020年07期 v.56;No.950 176-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K] [下载次数：595 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 邹承明;明成龙;李成龙;
相关滤波算法因其优越的高效性和鲁棒性被广泛应用于目标跟踪领域,但是该算法无法很好地处理目标遮挡和尺度变化等问题。针对该现象,提出了一种融合相关粒子滤波目标跟踪算法,该算法采用多个相关滤波器,学习到更多目标信息和背景信息,提高了目标与背景辨识度,并且引进了粒子滤波随机采样策略,在目标离开遮挡物时能够快速捕捉到目标。在尺度估计中引入了多尺度因子,对定位到的目标进行多尺度缩放,选用与滤波器响应值最大区域对应的尺度因子作为缩放比例,从而对目标进行尺度更新;粒子滤波算法随着粒子数目的增加,其计算量也随着增加,针对该问题,提出了基于粒子繁衍的重采样算法,在跟踪效率上做了提升。对提出的算法进行了三部分对比实验,实验结果验证了提出算法在处理目标遮挡和尺度变化问题上的有效性。
2020年07期 v.56;No.950 184-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 4985K] [下载次数：513 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 衷路生;刘东东;
针对工业生产中轴承故障发生率高、危害大、不易察觉等问题,提出一种由改进的感知器、动态路由算法和随机优化算法集成的多级神经网络故障诊断模型。通过随机等间隔无重复采样的方式对轴承振动信号数据库进行扩充,并根据故障类型做好对应标签;通过改进的多层感知器提取故障特征,由动态路由算法对所提取特征进行预测分类,进而由损失函数得出分类误差,在误差反向传播中由自适应学习速率算法筛选学习速率,并由随机优化算法(Adam)更新权值以优化网络模型。最后进行轴承故障分类的数值仿真实验,结果表明该故障诊断模型能实现高精度轴承故障诊断与分类。
2020年07期 v.56;No.950 193-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1744K] [下载次数：579 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 王义武;杨余旺;
为了加快K-means计算速度和寻找最优聚类子空间,使用特定的变换矩阵对数据进行投影,将特征空间划分为聚类空间和噪声空间,前者包含全部空间结构信息,后者不包含任何信息。将噪声空间舍弃,在聚类空间下进行K-means每一次迭代。算法不同于PCA K-means先降维再聚类,而是在迭代过程中达到筛选维度的效果,并将保留的维度反馈给下一次迭代,同时聚类空间的维度信息是自动发现的,没有引入额外的参数。实验证明AC Kmeans算法相较于已有同类型算法在准确度和计算时间方面都得到了大幅提升。
2020年07期 v.56;No.950 200-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 2082K] [下载次数：195 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 康雁;李浩;梁文韬;宁浩宇;霍雯;
针对深度学习方法中文本表示形式单一,难以有效地利用语料之间细化的特征的缺陷,利用中英文语料的不同特性,有区别地对照抽取中英文语料的特征提出了一种新型的textSE-ResNeXt集成模型。通过PDTB语料库对语料的显式关系进行分析,从而截取语料主要情感部分,针对不同中、英文情感词典进行情感程度关系划分以此获得不同情感程度的子数据集。在textSE-ResNeXt神经网络模型中采用了动态卷积核策略,以此对文本数据特征进行更为有效的提取,模型中融合了SEnet和ResNeXt,有效地进行了深层次文本特征的抽取和分类。将不同情感程度的子集上对textSE-ResNeXt模型采用投票集成的方法进一步提高分类效率。分别在中文酒店评论语料和六类常见英文分类数据集上进行实验。实验结果表明了本模型的有效性。
2020年07期 v.56;No.950 205-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 1345K] [下载次数：376 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：0 ]
- 杨佳霖;王文伟;熊晓璇;和世瑛;
针对核相关滤波(KCF)跟踪算法在复杂环境下其定位性能和稳定性差的问题,提出了一种快速尺度估计的增强型多核相关滤波跟踪算法。该算法针对核相关滤波算法无法适应跟踪过程中目标尺度变化,将快速判别式尺度估计移植至核相关滤波跟踪框架,解决了跟踪过程的目标尺度问题。对于单个特征的单核相关滤波器在复杂环境中跟踪适应性差的问题,提出了一种多特征互补的多核相关滤波器。该滤波器利用KCF多通道特性以及不同特征可以描述不同信息,采用多个相同内核的线性组合,每个内核对应一个特征,并结合快速尺度估计,在保证算法实时性的同时进一步提高跟踪性能。通过在OTB2013目标跟踪数据集上进行实验,该算法与近年来性能优异的算法进行对比,结果表明,与传统的使用HOG特征的KCF算法相比精度上提高了10.9%,成功率提高了16.2%;与使用CN特征的CN2算法相比,精度上提高了20.6%,成功率提高了19.6%。实验结果表明,所提算法在目标尺度变化以及复杂环境下的跟踪效果均优于其余相关滤波算法,证明了该算法的有效性以及鲁棒性。
2020年07期 v.56;No.950 210-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 4413K] [下载次数：196 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 陈建促;王越;朱小飞;李章宇;林志航;
针对YOLOv3在野生动物视频目标检测领域中,存在的前后视频帧同区域关系难以描述的缺点,提出了Context-aware YOLO模型。该模型使用互信息熵对相邻帧的图像相似度进行量化,根据量化结果拟合出帧融合的相关因子,并使用相关因子对视频前后帧的特征图进行线性迭代融合;引入直方图均衡计算相似度的方法,判断"镜头切换"的情况,以确定特征图融合的临界条件。实验结果表明,Context-aware YOLO模型相对于YOLOv3模型F1值提升了2.4%,平均准确率(mAP)提升了4.71%。
2020年07期 v.56;No.950 221-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 4763K] [下载次数：652 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 鲁圆圆;冯浩;李靖;
图像分割是数字图像处理中不可或缺的关键步骤。为了解决传统主动轮廓模型针对非匀质图像分割结果不准确且分割效率低的问题,提出一种结合分布度量统计建模的主动轮廓图像分割算法。所提算法的能量驱动力兼顾了图像的全局统计建模信息和其他混合灰度分布信息,使得分割曲线能够更加精确地演化至目标边缘。分布度量能量驱动力定义为轮廓内外概率密度函数定义的比率距离的方差,该能量驱动力基于图像全局信息统计建模,能够更加精确地描述轮廓曲线内外的能量变化;混合灰度分布能量驱动力由图像灰度值与融合均值与中值的区域拟合中心的L2范数表示。将分布度量能量驱动力与混合灰度分布能量驱动力组合形成新的能量泛函,利用水平集方法和梯度下降法迭代求得该能量泛函的最小值,以获得最终的图像分割结果。与传统CV(Chan Vese)模型、LBF(Local Binary Fitting)模型等四种算法的图像分割结果相比,所提模型在主观视觉效果、对初始轮廓的敏感性、运行时间和迭次次数方面均具有较大优势。
2020年07期 v.56;No.950 228-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 1807K] [下载次数：174 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 张姝洁;郑利平;韩清;张晗;
在人群仿真中,虚拟人物的外观多样化可以使得场景更具有真实性。针对如何快速生成具有多样化服饰特征的三维虚拟角色服饰模型,介绍了一种从图片读取角色衣服并自动快速生成对应角色服饰模型的方法。通过GrabCut算法分割识别图片中人物衣服,计算出对应上衣下衣的服饰风格颜色,再通过从所持有模型库中,选取与其对应的典型三维人物角色服饰模型,利用服饰风格颜色对模板模型的UV展开图和纹理图进行填充修改,将修改后的纹理图贴合模板模型,即制作出相似的人物模型,从而完成虚拟角色服饰的快速生成。实验结果表明,该方法可以快速轻便地完成从图片到三维人物的大致还原。
2020年07期 v.56;No.950 234-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1748K] [下载次数：213 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 潘婷;杨秋翔;景志宇;
针对草图检索三维模型时存在的域不匹配和如何选取视图等问题,提出一种基于球体投影的三维模型检索方法。针对域不匹配问题,提出基于球体投影的二维视图获取方法,并使用高斯差分和贝塞尔曲线完成线图的提取;利用草图和投影图像之间的关系构建分类器,以获取模型的最优视图;通过两个Siamese网络获取草图和二维视图的特征,并用联合贝叶斯(Joint Bayesian)方法来融合二者的输出,从而获得最终结果。实验证明了该方法的可行性,与其他方法相比具有更好的检索效果。
2020年07期 v.56;No.950 240-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K] [下载次数：201 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]
- 陈菲雨;岳文斌;饶颖露;邢金昊;马晓静;
四旋翼无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在航拍、测绘、环境监测、快递等航空领域的广泛应用,对四旋翼无人机的可用性和可靠性提出了更高的要求,而其实现自主精准降落的功能是必不可少的。对目标进行快速鲁棒性跟踪是实现降落的重要基础,TLD(Tracking Learning Detector)算法为这一问题提供了一种有效的解决办法,虽然许多学者对其进行了研究并对传统的TLD算法进行了改进,但算法的跟踪精度及速度仍然难以满足无人机的降落要求。提出了一种基于TLD框架的目标跟踪算法来实现无人机与特定降落目标之间的相对定位。该算法在TLD框架下,提出一种基于目标形状特征自主确定降落目标的算法,提高了降落流程的自主性;用核相关滤波器(Kernelized Correlation Filter,KCF)实现了TLD框架中的跟踪器,提高了算法的实时性、精准度及鲁棒性;同时在降落过程中采用一种基于方向梯度直方图特征(Histogram of Gradient,HOG)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的目标识别方法,以实现目标检测自矫正,保证长时间准确跟踪目标。在七类模拟无人机进行降落的视频集下验证了该算法,与其他三种跟踪算法进行对比,并进行实际降落测试。测试结果表明,该算法的鲁棒性和精准度均优于其他算法,处理速度可达到31.47 f/s,故而在TLD框架下采用核相关滤波器作为跟踪器,对跟踪及检测结果进行有效融合并提高算法实时性的同时,增加的检测自矫正环节保证了长时间跟踪的准确度,从而有效地实现了无人机全自主精准降落。
2020年07期 v.56;No.950 247-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 2151K] [下载次数：519 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 贾雁飞;杜艳丽;赵立权;
为提高参考独立分量分析收敛速度,提出了改进的快速收敛参考独立分量分析方法。该方法首先采用预白化方法对观测到的信号进行处理,降低后续处理算法的复杂度,然后采用收敛速度更快、结构更简单的牛顿迭代方法对其进行优化,提高其收敛速度。理论分析表明,改进后的算法相对现有算法每次迭代的计算量基本相同;实验仿真结果表明,相对现有方法,改进后的算法具有较快的收敛速度,且误差保持不变。
2020年07期 v.56;No.950 255-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 1860K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 霍良安;吴记记;
随着网络技术的发展,电子网络销售品台走进消费者的世界,冲击着传统的零售市场,越来越多的企业开始在新的市场结构中寻找更为广阔的商机,如何在新的消费市场结构中合理的进行资源配置成为当下企业的一个难题,为研究电子直销和传统零售混合双渠道供应链中两个零售商品牌竞争的广告投入问题,构建了一个商誉影响下的双渠道供应链品牌竞争广告策略模型,运用汉密尔顿-雅克比-贝尔曼方程,分析竞争条件下的广告投入和影响因子。研究结果表明:存在竞争关系的两个零售商在混合双渠道供应链下的广告投入不仅跟当前的市场份额相关,同时还取决于商誉对市场竞争的影响力;最后利用数值算例分析论证了理论结果。
2020年07期 v.56;No.950 260-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 1484K] [下载次数：628 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 杨世忠;邢丽娟;
针对一类具有输入输出约束的线性变参数系统,提出了一种可变多胞体结构的多面体不变集鲁棒模型预测控制算法,算法分为在线和离线两个部分。离线算法构建系统的未知但有界误差描述模型,根据状态的变化得到可变参数的多胞体结构,并转化为状态空间模型的多胞体形式,然后采用线性矩阵不等式的优化方式得到一系列离线嵌套多面体不变集。在线算法根据状态变量在嵌套多面体不变集中的位置,结合可变多胞体结构,通过线性插值的优化方式得到系统的实际控制律。给出算法的详细步骤和系统闭环稳定性证明。仿真结果验证了该算法的有效性,表明该算法使系统的闭环响应更为快速和稳定。
2020年07期 v.56;No.950 266-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K] [下载次数：282 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 曹洁;张丽君;侯亮;陈作汉;张红;
在交叉口群的信号优化控制过程中,针对遗传算法早熟收敛且对相邻交叉口关联性考虑较少的问题,提出一种关联交叉口子区的信号优化控制方法。利用软集合理论将关联性强的交叉口划分在同一个子区;采用基于共享函数的小生境技术调整群体中个体的适应度并自适应地调整算法的交叉概率Pc和变异概率Pm对遗传算法进行改进;使用改进的遗传算法对关联交叉口子区的平均延误时间D进行优化。路网实测数据的仿真实验表明本文方法对交叉口群进行了合理的子区划分,且改进的遗传算法在子区信号优化控制中迭代次数减少,使得交叉口的平均延误时间更短。
2020年07期 v.56;No.950 273-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] [下载次数：202 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]