山东大学学报 (工学版)

一种面向入侵检测的半监督聚类算法

夏战国,万玲,蔡世玉,孙鹏辉

2012, 42(6): 1-7.

摘要 ( 537 )

PDF (1267KB) ( 1558 )

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为了解决传统的入侵检测聚类算法准确率较低这个问题,结合半监督学习的思想,提出了一种面向入侵检测的半监督聚类算法。首先利用样本数据集中的部分标记数据,生成用于初始化聚类的种子集,通过计算样本数据集中标记点与每个类簇中标记点均值的欧氏距离,得到每类的初始聚类中心,实现了入侵检测数据的准确识别。该算法有效地避免了传统聚类算法中初始聚类中心选择的盲目性和随机性,提高了检测率。实验结果表明,在处理入侵检测数据时,该算法能够充分利用少量类标记信息进行半监督学习,较传统的K-means算法聚类效果更好,检测准确率更高。

基于相对知识粒度的决策表约简

陈玉明,吴克寿,谢荣生

2012, 42(6): 8-12.

摘要 ( 691 )

PDF (922KB) ( 1435 )

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知识粒度主要应用于信息系统的属性约简。为了把知识粒度拓展到决策表约简领域,在研究知识粒度的基础上,定义了相对知识粒度的概念,证明了对一致决策表约简而言,相对知识粒度表示与Pawlak代数表示的等价性。进一步定义了基于相对知识粒度的属性重要度,提出了两个基于相对知识粒度的启发式决策表约简算法。通过理论分析与实例表明约简算法是有效可行的。

我刊主编李术才教授获2012年度山东省科技进步一等奖

2012, 42(6): 12-12.

摘要 ( 611 )

PDF (804KB) ( 573 )

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基于相似度的软件可信性评估方法

仲晓敏

2012, 42(6): 13-18.

摘要 ( 657 )

PDF (1525KB) ( 1541 )

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为了提高软件可信评估的精确性,提出利用关联可信属性之间相似度的计算结果评估软件的可信性。首先建立可信证据模型、可信属性的数据结构和可信期望模型,便于数据的统一定制和下一步处理。然后对分定性可信属性、定量可信属性进行相似度的计算;根据各自的特点,定性可信属性利用Jaccard系数求解,定量属性则利用了相似度理论进行计算。最后,将该方法应用于实例进行验证,结果验证了它的有效性和稳定性。

一种基于聚类算法的缺陷语句定位技术

蔡虹,黄霞

2012, 42(6): 19-24.

摘要 ( 707 )

PDF (927KB) ( 1685 )

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由于数据集的不一致,已有的基于频谱覆盖的缺陷定位方法之间的比较并不全面。本研究实现了现有的28种基于频谱覆盖的缺陷定位方法,并在同一数据集上加以比较。提出一种新的基于k-means聚类算法的缺陷定位技术,利用现有的多种方法计算出特征值,对数据集进行聚类并排序,给出一个新的语句的可疑度序列。实验结果表明:该方法可以取得比较好的结果,能够捕获到个别算法的优越性,较为有效地对程序中的缺陷进行定位。

基于距离向量的改进WSN路由算法

孙香花

2012, 42(6): 25-30.

摘要 ( 618 )

PDF (1591KB) ( 2027 )

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针对无线传感器网络多对一的路由特点和LEACH(low-energy adaptive clustering hierarchy, LEACH)协议簇建立阶段的信息交换特性,提出了一种基于距离矢量的改进路由算法。该算法不再从邻居节点开始初始化路由表,也不需要建立网络中任意两点之间的路由路径,在簇的建立阶段,通过簇首信息的广播,各簇首获得其他簇首的一些信息,这可以用来简化协议,从而降低了协议实现所需的能耗。在J-sim仿真平台上对算法进行了仿真研究。仿真结果表明本研究提出的改进路由算法能够显著延长网络的生命周期,并使死亡节点的分布更均匀;在考虑电路损耗、CUP损耗和状态转换等方面的能耗后,该算法仍具有改善无线传感器网络性能、延长网络生命周期的潜能。

P2P流媒体系统搭便车行为建模研究

刘琪,刘沂训,秦丰林

2012, 42(6): 31-36.

摘要 ( 714 )

PDF (1567KB) ( 1422 )

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搭便车行为是指节点仅使用其它节点的资源而不作任何贡献,对P2P流媒体系统的服务质量会产生严重影响。基于两类流体模型对P2P流媒体系统的搭便车行为进行了建模研究,同时考虑了不存在种子节点和存在种子节点两类场景,并对稳态环境下搭便车行为对P2P流媒体系统性能的影响作了定量分析。结果发现,在存在种子节点场景下,诚实节点和搭便车节点的平均下载时间均远低于不存在种子节点场景,因此需要设计相应的激励机制以吸引种子节点留在系统中。而且,搭便车节点比诚实节点更容易从流媒体服务器和种子节点受益,因此需要在流媒体服务器和种子节点引入区分服务机制。

基于矩阵正态分布似然比测试的矩阵度量学习算法

钱强,陈松灿*

2012, 42(6): 37-42.

摘要 ( 663 )

PDF (1144KB) ( 1948 )

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本研究基于KISS(keep it simple and stupid)算法,利用似然比测试直接为矩阵模式定义度量,解决了现有大多数度量学习算法需要经过复杂优化过程的问题。通过在似然比测试中有目的地引入矩阵正态分布,该度量无需将矩阵模式通过向量化的方法变成向量模式,因而具有如下优点:(1)能够避免维数灾难;(2)比KISS更鲁棒;(3)无需计算大矩阵的逆和特征值分解,因此计算远快于KISS算法。最终的实验验证了该算法的优势。

立体匹配中边界信息的强化算法

徐姗姗,刘应安*,徐昇

2012, 42(6): 43-49.

摘要 ( 599 )

PDF (3028KB) ( 1273 )

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为解决立体匹配中边界模糊、无纹理区域的边界误匹配、初始匹配代价过于粗糙等问题,设计了一种基于改进数据项的图像边界信息强化算法。通过归一化匹配代价削弱匹配不利的像素点;通过设置权值强化边界信息,对边界进行匹配约束。实验证明,新的能量函数能在边界区域得到正确视差;消除了大量无纹理区域的不连续线段;以较少的迭代次数提高了优化效果。在图片无纹理区域可降低14％的错误率。

我刊编委程林教授获2012年度山东省科学技术最高奖

2012, 42(6): 49-49.

摘要 ( 639 )

PDF (712KB) ( 720 )

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三级逆向供应链优化与协调研究

李响1,王海鹏1,李勇建2*

2012, 42(6): 50-55.

摘要 ( 771 )

PDF (1241KB) ( 1235 )

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考虑由回收商、再制造商和零售商组成的三级逆向供应链系统。其中再制造商雇用回收商通过向消费者手中买回方式回收废旧产品,并将再制造产品通过零售商再次销售。研究了纯分散式决策模型、再制造商和零售商联盟决策模型、回收商和再制造商联盟决策模型、集中式决策模型4种结构下的逆向供应链优化问题,分别求得不同结构下的回收和销售价格以及回收数量和市场需求。主要的研究结果包括:三级逆向供应链中的双边效应体现为回收价格的降低、销售价格的提高,且此效应随供应链分散决策程度的增加而加剧。最后,设计了合同机制协调此三级供应链系统。

基于Fuzzy-PCA的城市区域交通拥挤评价方法

刘海青,杨立才*,吴磊,孔璐璐

2012, 42(6): 56-62.

摘要 ( 655 )

PDF (1801KB) ( 1914 )

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城市区域路网交通状态分析是实施区域交通管理和交通诱导的基础。为实现对区域路网拥挤状况的有效刻画,提出了一种基于主成分分析和模糊综合评价相结合的定量评价方法。以路段平均行程时间为描述交通拥挤的参数,将路网中所包含的各个路段作为影响因素,利用主成分分析法确立了各个路段对区域拥挤的影响权重;运用模糊综合评价法对区域路网拥挤状况进行了评估。在济南市实际路网结构下,通过VISSIM交通仿真软件和SPSS数据统计分析软件对算法进行了实例验证。结果表明,该算法能够客观、有效地刻画城市区域道路的交通拥挤状况。

基于明暗信息的胶囊内镜图像三维形状恢复

付延安1,刘海英1,孟庆虎1,2*

2012, 42(6): 63-68.

摘要 ( 829 )

PDF (1623KB) ( 1280 )

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利用明暗恢复形状技术,将视频胶囊内镜二维图像的明暗信息重构小肠内腔表面的三维场景信息。针对传统的明暗恢复形状技术的约束条件,提出了一种针对胶囊内镜图像的预处理方法,利用预处理后的图像恢复出更为平滑的视觉场景,同时保留被检查对象的结构信息。基于临床数据的实验结果表明,三维形状恢复技术可以增强胶囊内镜视频的可读性,提高小肠疾病的诊断准确率。

2012年诺贝尔化学奖研究成果 ——“G蛋白偶联受体”解开20世纪最难解之谜

2012, 42(6): 68-68.

摘要 ( 695 )

PDF (713KB) ( 665 )

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基于模板匹配和镜像延拓的两阶段经验模态分解算法

王艳超,杨立才*,刘澄玉

2012, 42(6): 69-73.

摘要 ( 730 )

PDF (2128KB) ( 1507 )

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针对传统经验模态分解算法存在的端点效应问题,提出了一种适用于脉搏信号分析的基于模板匹配和镜像延拓的两阶段经验模态分解算法。依据脉搏信号的类周期特征,首先识别其特征信息,分离出单一心动周期内的脉搏信号;然后使用信号相干平均技术获取脉搏信号模板,依据模板将首尾端点处的脉搏信号扩展至整个心动周期;最后采用镜像延拓方法对扩展后的脉搏信号进行经验模态分解。实验结果表明,扩展后的脉搏信号能够较好地模拟原信号首尾端点处的变化趋势,因此新算法能够有效抑制传统经验模态方法存在的端点效应问题,适用于诸如脉搏信号等具有类周期特征的生理信号分析。

路面结构平衡的破坏接近度分析

朱登元1,2,姚占勇1*,管延华1,庄培芝1

2012, 42(6): 74-79.

摘要 ( 799 )

PDF (1958KB) ( 1935 )

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为了优化路面结构设计,合理匹配路面结构层,提出了基于破坏接近度的路面结构平衡优化设计方法。结合某等级路路面结构和受力特点,构建了三维模型,采用Abaqus有限元分析软件,对道路路面结构在车辆荷载作用下的位移、应力、应变和塑性响应进行了分析,并计算了路面各结构层、路基处治层的破坏接近度,对比分析了破坏接近度与疲劳寿命预估、层间刚度比。结果表明基于破坏接近度的路面结构平衡优化设计方法能够很好地反映荷载作用下路面结构的平衡性。

均布荷载作用下复合墙板的简化计算方法

徐明霞1,2,姜忻良1,孙明廷3

2012, 42(6): 80-85.

摘要 ( 765 )

PDF (1818KB) ( 1675 )

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为了研究混凝土灌芯玻璃纤维增强石膏墙板(简称复合墙板)在水平均布荷载作用下的内力发展过程和受力体系的演变过程,根据复合墙板的组成特点,建立了简化计算模型。因框架与石膏墙板从开始受力、开裂、塑性变形到达极限承载力的过程,实质上是石膏板与混凝土框架的刚度不断衰减的过程;在这个过程中二者的变形是协调的,可以确定各阶段框架、石膏板的刚度,给出了复合墙板在水平均布荷载作用下的各种受力破坏途径、内力计算的简化公式及计算流程图。最后对理论计算与实验结果进行了对比分析,结果表明:提出的计算公式与实验结果吻合较好。

地下储油库岩体水文地质分类及工程应用研究

梁建毅1,李术才2,薛翊国2,王者超2,周毅2,平洋2

2012, 42(6): 86-92.

摘要 ( 733 )

PDF (2342KB) ( 1314 )

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目前现行的岩体分类标准是以评价围岩稳定性为目的的,不能满足工程对围岩渗透性的要求。以现行岩体分类标准和水封洞库工程特殊性为基础,考虑岩体质量和岩体导水性,并将结构面的连通率、张开度、产状等因素引入评价标准,采用施工勘察、超前地质预报等技术手段,建立了一种服务于水封洞库施工的水文地质分类方法。水文地质分类指导洞库围岩的注浆工作,采用地质雷达和压水试验对注浆效果进行检验,确保了洞库围岩稳定性和水封性。

坝区岩体的剪切蠕变经验方程及参数数值反演

陈芳1,张强勇1,杨文东1, 2,张绪涛1，李文纲3,王建洪3,贺如平3

2012, 42(6): 93-99.

摘要 ( 775 )

PDF (2416KB) ( 1347 )

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岩体的剪切蠕变特性是影响坝区边坡岩体变形与长期稳定性的重要因素之一。利用现场剪切蠕变试验数据回归拟合得到了坝区“硬、脆、碎”辉绿岩脉的剪切蠕变经验方程,并由最小二乘法得到了剪切蠕变经验方程的拟合参数;提出了可以真实模拟现场剪切蠕变试验过程以及岩体实际地层分布情况的蠕变参数数值反演分析方法。通过对比分析可知,回归拟合变形值及数值反演计算变形值均与试验变形值比较接近,最大误差均未超过8％,表明剪切蠕变经验方程能有效反映坝区岩体的剪切蠕变变形特性,且建立的剪切蠕变数值模型也是合理可靠的,这为深入认识和了解坝区辉绿岩脉在不同应力水平下的剪切蠕变力学特性提供了重要的试验和理论依据,也为坝基边坡工程稳定性分析和设计提供了技术参数保证。

二硝基重氮酚工业废水处理研究

饶敏1,李燕红1,陈伟华1,宋建波2,陈广大1,刘晓作1

2012, 42(6): 100-106.

摘要 ( 648 )

PDF (1202KB) ( 1370 )

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本研究基于对二硝基重氮酚工业废水的来源、水质及处理现状的分析,提出了采用电化学与化学相结合的方法处理二硝基重氮酚废水的机理和工艺流程。以COD的去除率为研究指标,通过单因素实验重点研究了电解和氧化对废水处理效果的影响,得出较为合理的废水处理工艺。实验结果表明,在最佳实验条件下,COD的去除率高达93.0％以上,经该工艺处理的二硝基重氮酚废水可以达到国家规定的排放标准,处理成本为20.00元／m3。该工艺对其他硝基酚有机物废水的处理有一定的借鉴意义。

零价铁联合微生物去除水中高氯酸盐的研究

时琼,梁爽,王曙光*

2012, 42(6): 107-114.

摘要 ( 736 )

PDF (2345KB) ( 7026 )

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本研究通过监测一系列续批实验中高氯酸根(ClO-4)质量浓度随时间的变化情况,研究了Fe0投加量、微生物加入量、ClO-4负荷、初始pH等因素对微生物利用零价铁(Fe0)做电子供体去除水中ClO-4的影响。结果表明与以前的研究不同,Fe0投加量并非越多越好,当初始ClO-4质量浓度为10000μg／L时,Fe0投加量(质量浓度)选择40g／L较为合适,既可以保证充足的电子供应又不会因为大量铁腐蚀引起体系pH过快升高;自行驯化的高氯酸盐降解微生物(perchlorate reducing microbes, PRMs)对ClO-4的去除负荷为603μg／(L?hr?gPRMs),完全可以取代纯种微生物应用于环境水体中ClO-4的去除;所用PRMs 的最适pH条件为7.0,其对初始pH更为敏感而对反应进行中pH的变化有较大承受范围;另外通过建立微生物种群的系统发育树发现PRMs 的种群结构在实验过程中发生了部分变化。本研究在一定程度上为Fe0联合微生物去除ClO-4技术的推广应用提供了理论支撑。

小麦秸秆／改性膨润土基高吸水性树脂的制备

王瑞,李倩*,岳钦艳*,彭娜娜,高宝玉, 王燕

2012, 42(6): 115-120.

摘要 ( 691 )

PDF (1026KB) ( 1352 )

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为了提高树脂的吸水率、抗盐性和重复吸水后的凝胶强度,本研究将预处理后的小麦秸秆,通过水溶液聚合法与丙烯酸、丙烯酰胺、改性膨润土共聚合成高吸水性树脂。探讨交联剂用量、引发剂用量、单体质量比、丙烯酸中和度、预处理后的小麦秸秆和膨润土用量等单因素对树脂吸水率和吸盐水率的影响,并确定了合成的适宜条件。通过红外光谱对预处理后的小麦秸秆和合成的高吸水性树脂的结构进行了分析,对比了最佳条件下添加和不添加改性膨润土所制备的高吸水性树脂的吸液率、重复吸液率和重复吸液后的凝胶强度。结果表明:最佳条件下制得的树脂在蒸馏水和0.9 ％盐水中的吸液率分别为195.7g?g-1和24.2g?g-1,且最佳条件下添加改性膨润土比没有添加所制备的高吸水性树脂在吸液率、重复吸液率和重复吸液后的凝胶强度方面都明显改善。

2012年诺贝尔物理学奖研究成果 ——开辟了量子物理学实验领域的新时代

2012, 42(6): 120-120.

摘要 ( 651 )

PDF (713KB) ( 593 )

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板式换热器触点分布对换热阻力性能的影响

张井志,田茂诚*,张冠敏,冷学礼

2012, 42(6): 121-126.

摘要 ( 720 )

PDF (2117KB) ( 1379 )

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为进一步提升人字形板式换热器的综合性能,对其触点分布进行研究,得到触点分布与下层波峰线到板换长度方向对称轴的距离L的关系式。通过数值模拟,分析人字形板式换热器单流道模型L改变时,换热和阻力的变化情况。随着L的变化,第一层触点位置周期性变化,压降与Nu数均呈现周期性变化,在半周期位置获得最小值;面积质量因子j／f的变化也呈现周期性,趋势和压降、Nu数变化相反,由于流场分布的均匀程度不同,j／f在半周期位置获得最大值。触点分布对换热阻力的影响,随着Re的增大而逐渐增大。结果表明:选择L为半周期时,可以在板式换热器的3个基本参数不变的情况下,进一步提高板换的综合性能。

我刊编委尹义龙教授、李贻斌教授获国家自然科学基金重点资助

2012, 42(6): 126-126.

摘要 ( 462 )

PDF (804KB) ( 842 )

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