山东大学学报 (工学版)

一种面向连续型属性的特征选取方法

李国和1,2,岳翔1,2,李雪3,吴卫江1,2,李洪奇1

2011, 41(6): 1-6.

摘要 ( 583 )

PDF (1089KB) ( 899 )

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特征选取是数据约简方法之一,其对提高机器学习的效率和效果具有重要影响。根据对象在特征空间中的分布,划分连续特征空间为类别单一、边界清晰的多个子空间。依统计学意义,把各个子空间分别投影到所有特征上,获取所有不同类别子空间对当前子空间特征区分能力的评估。通过构造区分能力评估矩阵,实现特征分类能力的排序。引入特征集区分能力信息增益,结合特征分类能力排序,逐一优选特征,最终完成特征子集的求解。采用UCI(University of California Irvine)数据集进行实验,获取特征子集,利用该特征子集,提高了机器学习效率和分类精度,表明了特征选取的可行性。

一种基于Akaike信息准则的极限学习机

尹建川1,2, 邹早建1,3, 徐锋1

2011, 41(6): 7-11.

摘要 ( 626 )

PDF (1008KB) ( 1189 )

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为了减小传统的极限学习机网络的规模及提高网络的泛化性能,利用Akaike信息准则作为学习的最优停止准则以选择合适的隐层节点数量,同时利用修正GramSchmidt算法自动调整网络参数,提出改进的极限学习机网络构造算法。通过与传统极限学习机在通用标杆问题上的实验结果比较表明, 该改进的极限学习机具有更精简的网络结构和更快的学习速度,同时具有良好的学习精度。

汉语词性标注的特征工程

于江德1,周宏宇1,余正涛2

2011, 41(6): 12-17.

摘要 ( 632 )

PDF (977KB) ( 1890 )

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上下文特征对汉语词性标注性能有重要影响。为了提高标注性能,采用最大熵模型探讨了汉语词性标注的特征工程,对其中的两个关键问题:特征窗口大小和特征模板集的设定,本文作者进行了深入研究。在Bakeoff2007的PKU、NCC、CTB 3种语料上进行了封闭测试,通过对“5词语”和“3词语”不同大小的特征窗口,以及单词语、双词语和两者混合的不同特征模板集进行汉语词性标注的训练过程和标注精度的对比实验,实验结果表明:3词特征窗口训练情况和标注性能均优于5词窗口;单词语特征模板集比双词语特征模板集标注性能高出10％。这说明汉语词性标注中特征窗口开设的大小以3词窗口为宜,单词语特征模板集标注性能更好。

英汉平行语料中双语兼类词消歧研究

冯敏萱1,曲维光2,3*

2011, 41(6): 18-23.

摘要 ( 635 )

PDF (954KB) ( 1548 )

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对于一部分目前统计处理消歧效果较差、但出现频率又很高的兼类词，手工编写针对性极强的消歧规则。在未经词汇对齐的平行语料中，实现了基于个性规则的词性消歧方法。本研究为5个典型兼类词（过去、计划、与、back、so）设计的平行消歧算法，在大规模平行语料中得到了验证，平均F值达到了98.45%。研究结果表明该规则具有不受上下文长度和模板数量限制、特别适合于双语平行处理、消歧效果好等优点。

面向监控视频的行为模式挖掘

梁浩哲,徐树奎,李国辉,张军

2011, 41(6): 24-30.

摘要 ( 649 )

PDF (2979KB) ( 1248 )

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行为模式挖掘技术是监控视频语义分析的重要组成,由于先验知识的缺乏与特征维数约束,难以准确定义参数化挖掘模型的结构复杂度,通过非参数化的无限高斯混合聚类运动特征得到原子行为模式,并估计其持续时间分布,使用局部特征维测试验证了挖掘模型的运动相似性假设。结果表明所得到的行为模式集准确刻画了场景的潜在运动语义,而通过行为中存在的时间多形态分布进一步发现了隐藏运动知识。

基于属性约简和相对熵的离群点检测算法

胡云1,2,李慧1,施珺1,蔡虹1

2011, 41(6): 31-36.

摘要 ( 556 )

PDF (1310KB) ( 1099 )

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本研究结合信息熵与粗糙集理论中的属性约简技术,提出了一种新颖的离群点检测算法。这种方法通过在更小的属性子空间去获得相同或相近的离群数据集,使对离群数据的分析更加集中于较小的目标域。该算法对原属性空间进行划分,通过分析计算将具有最大相对熵与负相对势的对象集合判定为离群点集合。为了验证算法的有效性,还在通用数据集上进行了测试,理论分析和实验结果表明该离群点检测算法是有效可行的。

非二值化图序列的Community挖掘

汤军,陈松灿*

2011, 41(6): 37-42.

摘要 ( 594 )

PDF (1303KB) ( 1296 )

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针对现有图序列Community发现方法的缺陷,提出了一种基于最小描述长度原理的非二值化图序列的Community挖掘方法。根据其具有某些NP完全问题的性质,对问题进行预处理得到相对较好的初始输入。基于图序列编码长度的概念,通过重组并结合其中的灰度信息对优化问题进行求解,高效地解决了Community挖掘问题。借鉴遗传算法的随机和择优思想,避免在求解过程中被困于局部最小。此外,所提算法能随着时间演变及时判断出Community结构的变化。最后通过实验验证了该方法的有效性。

一种新的基于网络虚拟环境的用户访问模式聚类算法

陈明志1,2, 陈健3, 许春耀3, 余轮3, 林柏钢1,2

2011, 41(6): 43-49.

摘要 ( 615 )

PDF (1402KB) ( 1165 )

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为了有效地实现网络虚拟环境的个性化信息推荐,提出一种针对网络三维虚拟环境的用户访问模式聚类算法,即基于多目标粒子群优化的模糊C-均值聚类算法(MOPSO-based FCM, MPF)。MPF算法结合了粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)与模糊C均值算法(fuzzy C-means, FCM)的优点,通过PSO的全局空间搜索避免了FCM算法对初始值、噪声数据敏感与容易陷入局部最优等。为了改善聚类效果,在PSO中设计一个基于双目标(最小化类内距离与最大化类间距离)的粒子适应度函数。最后用标准数据集与模拟数据集分别对MPF算法进行性能测试,实验结果表明:本算法在聚类精度方面表现良好。

工学版编委Musharraf Zaman教授访问编辑部

2011, 41(6): 49-49.

摘要 ( 468 )

PDF (702KB) ( 364 )

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带乘性噪声和测量时滞的随机系统二次滤波

邢国靖,张承慧*,赵辉宏

2011, 41(6): 50-58.

摘要 ( 596 )

PDF (1254KB) ( 1525 )

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研究了状态方程中有乘性噪声,并且观测有时滞的随机双线性系统二次滤波器设计问题。因乘性噪声导致系统参数矩阵具有随机性,并且观测方程有时滞,无法直接采用经典的Kalman滤波方法,所以本研究基于Kronecker代数方法,首先将原系统转化为包含原系统状态和观测及其二阶Kronecker积的线性增广系统;然后基于新息重组方法将增广系统转化为无时滞系统,并利用投影定理得到增广系统系统的线性最优滤波器;最后提取增广状态估计的前n个分量,从而得到原系统的二次最优滤波器。仿真结果表明该滤波器与现有的线性最优滤波器相比,估计精度提高27％,整体性能有较大提高。

有丢包的随机不确定参数系统的最优融合滤波

孙甲冰1,2,张承进1*

2011, 41(6): 59-65.

摘要 ( 562 )

PDF (1269KB) ( 1180 )

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研究了有数据丢包的带随机不确定参数的多传感器系统的分布式最优(线性最小方差)融合滤波问题。首先,引入虚拟噪声,将原系统转化为等价的参数确定的有丢包的新系统。然后,进行状态扩维,得到新系统的各子系统的扩维状态的滤波估计、滤波误差方差和滤波误差互协方差。根据扩维状态与原系统状态的关系,求出原系统状态的各局部滤波估计、滤波误差方差和滤波误差互协方差。利用线性最小方差意义下的矩阵加权最优融合算法,得到原系统的分布式矩阵加权最优融合滤波器。理论分析和仿真算例都表明,融合滤波器优于每一个局部滤波器。

杯形件反挤压变形力的滑移线场数值分析解

秦小琼1,2, 刘德学1*

2011, 41(6): 66-69.

摘要 ( 741 )

PDF (1194KB) ( 1081 )

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因工程设计中挤压力的计算依赖于经验公式,误差较大且不利于优化设计,基于经典塑性理论,运用数学方法探索更准确方便的挤压力的求解模型。以滑移线场为理论平台,以杯形件反挤压过程为研究对象,分析不同压缩比的系列滑移线特征并叠加得到代表滑移线场。在求解应力场及变形力的基础上,通过曲线拟合方法研究滑移线场参数与模具几何参数的解析关系,从而建立变形物理参数与几何参数的数值分析模型。该数值分析模型所得解析解比滑移线场数值解具有更明显的物理意义,在知道变形几何参数的前提下,可方便求解挤压力。最后通过实测挤压力、并结合经验公式进行验证。结果表明数值分析模型计算结果较准确,并可作为目标函数实现工艺优化设计。

基于LabVIEW的AMT数据采集系统设计与研究

赵梅1,2,胡天亮1,2*,张倩3，张承瑞1,2

2011, 41(6): 70-74.

摘要 ( 629 )

PDF (2639KB) ( 1127 )

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为了满足技术人员对车辆自动变速系统的数据采集及分析的要求,设计了基于虚拟仪器平台LabVIEW的电控机械式自动变速器(automatic manual transmission, AMT)数据采集系统。阐述了AMT数据采集系统的基本原理,构建了系统的基本架构,继而从硬件平台的搭建以及上位机程序的编写这两个方面分别对系统进行了分析与研究,着重分析了利用LabVIEW实现的数据采集功能。实验表明,采用LabVIEW构建的AMT数据采集系统实现了AMT系统数据的采集、显示与存储的功能。同时使上位机界面更加直观且易于操作,便于工程技术人员及时地了解车辆运行的实时动态。

局部通风机性能自动测试系统的研究

张永超,张永建,陈庆光,张振东,李京雷

2011, 41(6): 75-79.

摘要 ( 686 )

PDF (1616KB) ( 1081 )

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为提高煤矿生产的安全性,降低生产能耗,对煤矿生产现场大量运行的局部通风机进行性能测试与评估,综合运行软件处理技术、传感器技术和自动化技术,构建了局部通风机性能测试系统的总体结构,并对系统涉及的关键问题如压力测量、流量调节、性能曲线拟合和软件滤波等进行了逐一研究、解决,并实际应用于研制的系统中,实现了局部通风机性能测试的准确性、快速性和自动化操作。在此基础上,研制的AFT2型局部通风机性能自动测试系统广泛应用于生产现场,说明了研制成果的可行性和实用性。

配置蓄能器的电动叉车液压起升系统能耗试验研究

郝前华1，何清华1,2*，朱俊霖1，李赛白1，陈正1，舒敏飞1

2011, 41(6): 80-84.

摘要 ( 708 )

PDF (1554KB) ( 1639 )

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为了降低电动叉车的能耗,提出了一种将变频容积调速和蓄能器节能技术相结合的新型电动叉车液压起升系统。在不同负载工况下, 对配置蓄能器的电动叉车液压起升系统与普通变频调速电动叉车液压起升系统的能耗进行了试验研究。试验结果表明,相比普通变频调速电动叉车液压起升系统,配置蓄能器的电动叉车液压起升系统的能量利用效率更高,节能效果明显,节能率最高可达20.35％,具有很好的工程应用价值。

各向异性复杂地质体内渗流场模拟分析

梁冰,盖迪,孙维吉,赵芳芳

2011, 41(6): 85-90.

摘要 ( 567 )

PDF (3085KB) ( 1304 )

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基于饱和非饱和渗流理论,针对各向异性复杂地质体内渗流场问题进行模拟分析。以阜新某矿典型的褶曲状地质结构为研究背景,应用克立格插值法对地质模型进行三维构建,并在此模型的基础上模拟分析了渗透系数主方向与整体坐标系成不同角度时,压力梯度在地质体内的变化情况。研究结果表明在90°时压力梯度最大,地质体的结构及地层的走向是决定渗流场内压力梯度等值线的走向和疏密程度的关键因素。

预填埋相变材料对混凝土水化热温升的降低效果

高桂波1, 钱春香2, 岳钦艳3, 王勇威1, 鲁统卫1

2011, 41(6): 91-96.

摘要 ( 543 )

PDF (1689KB) ( 1201 )

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为了探讨能安全有效地降低混凝土水化热温升的方法,采用自制保温装置测量了普通混凝土构件和预填埋相变材料的混凝土构件内部相同位置温度随时间的变化,对预填埋相变材料降低混凝土内部温升效果的影响因素进行了计算和分析。研究结果表明:填埋相变材料后混凝土的内部温度与相变材料的填埋量、比热、相变热、相变温度,混凝土的比热、密度和初始温度,胶凝材料的用量和水泥水化热等因素相关。采用填埋相变材料的方法能够降低混凝土的内部温度峰值,延缓温度峰值的出现时间,但不能降低混凝土内部的后期温度。

ΔSr等级序列模式识别法分析补中益气丸和十全大补丸HPLC指纹图谱

邹华彬,董凤娟,张新玲,杜爱琴

2011, 41(6): 97-102.

摘要 ( 892 )

PDF (1208KB) ( 1279 )

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建立一种新的中药HPLC指纹图谱模式识别方法-指纹图谱相对峰面积差（ΔSr）等级序列模式识别法，可以综合利用指纹峰峰位定性信息及成分含量信息实现中药复方黑箱体系的鉴别及定量质量评价。测定了中药复方补中益气丸和十全大补丸无水乙醇提取物HPLC指纹图谱，建立ΔSr序列。根据正态分布定义不同相似度等级ΔSr≤ΔSr+xSv,-3≤x≤+3, 确定各样品的特征样品组,构成每个样品的分类信息。该法无须对照样品及经验知识,可以对这两种组成相似的中药复方进行准确精细的分类,品种识别率100％,而相关系数r和向量夹角余弦cosα相似度法无法准确识别两类样品。ΔSr等级序列聚类法是一种准确的HPLC指纹图谱分析方法,适用于中药复方复杂生物系统-一种黑箱系统的鉴别及质量评价。

β-环糊精与白藜芦醇包合作用的理论研究

周美娟1,田春华1,王素娜1,陈效华2,刘继锋1,张翀1*

2011, 41(6): 103-108.

摘要 ( 744 )

PDF (1933KB) ( 1113 )

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利用ONIOM (B3LYP／6-31G*:PM3)理论方法模拟了β-环糊精包合反式白藜芦醇 (trans-Resveratrol)的过程,首先分别以β-环糊精和反式白藜芦醇为单体,然后通过穿越和旋转两个包合过程探讨了反式白藜芦醇从β-环糊精大小口径穿越的稳定程度,反式白藜芦醇和β-环糊精形成包合物的驱动力,促进包合物稳定性的影响因素,以及在气态环境中β-环糊精与反式白藜芦醇形成包合物的驱动过程的类型。研究结果表明:β-环糊精可以包合反式白藜芦醇且反式白藜芦醇容易从β-环糊精的小口径进入形成稳定的包合物,电荷转移和偶极之间的相互作用是形成包合物的主要驱动力,氢键促进了包合物的稳定性,而且在298-15K和1atm的气态环境条件下,形成包合物的过程是焓驱动过程。

基于GPRS与CAN总线的纯电动汽车无线监测平台的开发

刘杨1,程勇1*,纪少波1,黄万友1,李闯2,张笑文2

2011, 41(6): 109-114.

摘要 ( 682 )

PDF (2426KB) ( 1248 )

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为考核电动汽车在实际道路工况运行时车辆性能及各关键部件匹配情况,基于GPRS／GPS与CAN总线开发了无线监测平台。车载监测终端通过CAN总线接口及预留接口可得到车辆、电动机、电池组的实时工作参数及故障信息,并通过GPRS无线网络传回监控中心,监控中心按通讯协议解析后实现车辆运行状态的实时监测。依据无线监控平台技术需求,开发了以双核MC9S12XET256微处理器为核心的车载监测终端,制定了车载监测终端与监控中心以数据包为基本单位的数据传输协议。实验室试验及实车道路测试结果表明通讯速率为5kb／s时,数据传输速率及准确率可满足对纯电动汽车实时运行参数监测的需求。

R404A／CO2复叠式制冷系统的火用分析

赖艳华1,王庆为1,吕明新1,邵长波2,孔德旻1

2011, 41(6): 115-121.

摘要 ( 664 )

PDF (2573KB) ( 1500 )

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为了降低R404A／CO2复叠式制冷系统的能耗,对该系统进行了能量分析。通过火用分析方法分析系统设计与运行参数对系统性能系数ε、各组成部件及整个系统的火用损X和火用效率ηe的影响。结果表明,在一定蒸发温度Te、冷凝温度Tk和冷凝蒸发器的传热温差ΔT条件下,在相同最佳T4opt时,Xtot取得最小值,ε和ηe取得最大值;为了有利于减小X、提高ηe和ε,应尽量升高Te、降低Tk和ΔT;高温级膨胀阀、压缩机、冷凝蒸发器和低温级压缩机的火用损约占总火用损的80％。对数据进行多重线性回归分析,得到以Te、Tk和ΔT为自变量的t4opt、εmax和ηe,max关系式。

组件质量波动对太阳能电池阵列输出特性的影响

秦敬玉1,孙成帅1,2,谷廷坤3

2011, 41(6): 122-127.

摘要 ( 589 )

PDF (1967KB) ( 1611 )

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实验发现光伏电池组件上各单体电池的温度在空间分布是不均匀的,数值上呈正态分布;同时光伏组件的I-U曲线出现异常。本研究认为将组件的温度正态分布作为组件电学参数波动量度是合理的,以此为基础,通过随机方式产生单体电池参数,模拟了光伏电池组件I-U曲线异常现象。使用同样的模拟方法,发现由于光伏组件质量波动一个5kW光伏阵列的最大功率可能200W左右的损失,这说明构建光伏阵列时各组件质量一致性需要重视。

用于电流输出型电压源逆变器的三相四线桥保护拓扑及参数选择方法

龚宇雷1,2,谭兴国2,李庆民2,王辉2,孙勇3

2011, 41(6): 128-135.

摘要 ( 719 )

PDF (2761KB) ( 1679 )

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通过引入无源元件和开关器件的非理想模型,并考虑杂散参数影响,建立了逆变桥的实际模型,对逆变桥正常工作条件下开关器件开关过程进行详细分析,在此基础上推导出逆变桥桥臂电路中冲击尖峰电流的发生机理和危害,提出了一种由无源元件组成的逆变桥桥臂保护拓扑电路。通过对这种逆变桥桥臂保护电路的深入分析和实验研究,证明这种电路可有效地降低功率器件在开关过程中的冲击尖峰电流、电流变化率和电压变化率,可防止开关器件出现误触发以有效保护功率器件。并给出了桥臂保护电路拓扑的参数选择方法。

多等级电动汽车充电站的选址与算法

张国亮,李波*,王运发

2011, 41(6): 136-142.

摘要 ( 855 )

PDF (1538KB) ( 2504 )

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作为电动汽车运营所必须的基础配套服务设施,充电站的建设位置与规模对推广电动汽车有着重要的意义。提出了一个多等级电动汽车充电站的选址与求解算法,考虑电动汽车用户分布的特性,基于目标规划思想,建立了使得充电站初始建设成本及用户充电总成本最小化的多等级充电站选址模型。为求解该模型,发展了一个改进的禁忌搜索算法。针对其中表示站址等级和相关用户分配的两个决策变量,设计了禁忌编码和初始解构建相结合的新颖设计方案,并采用2-opt邻域搜索策略,可同时确定出充电站的建址位置、建设的等级及各个需求点的分配。最后通过仿真算例表明,该算法具有很好的站址寻优能力及收敛性能,验证了本文提出的模型的有效性。

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