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当期目录

    2013年 第43卷 第4期 刊出日期:2013-08-20
      
    机器学习与数据挖掘
    基于GIS技术的电网应急态势标绘
    付仲良,周凡,逯跃锋
    2013, 43(4):  1-6. 
    摘要 ( 526 )   PDF (2393KB) ( 1449 )   收藏
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    为有效应对由于灾害事故对电网系统正常运行破坏引发的应急事件,结合地理信息系统(geographic information system, GIS)的相关技术与电网突发事件应急管理理论,提出关于电网应急态势标绘元素的分类体系,扩展了常规GIS系统的符号化方法与配置方式,并研究基于路径选择算法的电网应急态势标绘自动生成的决策模型。建设某省500kV三维数字化系统,并在该平台上实现了辅助应急模块。通过历史数据的应急演练,验证了本研究的电网应急态势标绘技术的可行性与有效性。

    半调图像的分类方法
    文志强,朱文球,胡永祥
    2013, 43(4):  7-12. 
    摘要 ( 480 )   PDF (2157KB) ( 1068 )   收藏
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    针对半调模式的特点,提出有监督流形上的半调图像分类方法。该方法采取3个方向像素自相关特征和同或运算来描述纹理特征,利用图像分块的思想获取纹理特征,以利于提高建模效率和纹理特征的有效性。结合有监督学习和噪声样本点对模型、高维样本特征进行线性降维,以改善样本特征的可分性。在实验中分析建模方法的有效性,比较所提出方法与5个同类方法的分类性能并探讨了相关参数对分类性能的影响。实验结果表明,当K=32且L=8时,所提出得方法性能最好,且优于其它5个同类方法。

    基于稀疏表示和PCNN的多模态图像融合
    林哲1,闫敬文2,袁野2
    2013, 43(4):  13-17. 
    摘要 ( 523 )   PDF (2417KB) ( 1524 )   收藏
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    提出一种基于稀疏表示和脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network, PCNN)的新方法。首先将原图像进行bandelet变换,提取出图像中的几何流和bandelet系数等重要信息,再利用PCNN进行几何流融合、根据稀疏相似度优化融合后的几何流,然后更新部分bandelet系数并根据最大绝对值规则进行融合,最后通过bandelet逆变换得到融合后的图像。仿真实验结果表明,本算法有效改善了融合效果,融合图像边缘、纹理清晰,整体效果极佳;与现有的平均值融合算法、拉普拉斯金字塔算法以及基于小波变换和PCNN的WT-PCNN算法相比,本算法得到的融合图像的灰度均值、标准差、平均梯度、互信息等指标都得到了提高。

    嵌入误分类代价和拒识代价的极限学习机基因表达数据分类
    安春霖1,陆慧娟1,2*,郑恩辉3,王明怡1,陆羿4
    2013, 43(4):  18-25. 
    摘要 ( 507 )   PDF (1984KB) ( 1121 )   收藏
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    为了实现代价敏感分类过程中的最小平均误分类代价的目的,本研究通过在分类过程中引入概率估计以及误分类代价重新构造分类结果,提出了基于极限学习机(extreme learning machine, ELM)的代价敏感算法CSELM并在上述算法基础上,引入“拒识代价”,进一步减小了平均误分类代价。算法被运用到基因表达数据集上并与极限学习机、代价敏感决策树、代价敏感BP神经网络和代价敏感支持向量机做对比,可以得出,嵌入拒识的CSELM算法能够更好地降低误分类代价,使分类结果更加可靠。

    基于分类一致性的迁移学习及其在行人检测中的应用
    于立萍1,2,唐焕玲1,2
    2013, 43(4):  26-31. 
    摘要 ( 560 )   PDF (1384KB) ( 1481 )   收藏
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    利用迁移学习解决在特定场景下尤其是在摄像头静止的监控场景下的行人检测问题,提出基于分类一致性的学习模型。利用Boosting技术从辅助训练集中选择具有正迁移能力的样本,对样本迁移能力给出了基于辅助分类器分类一致性的熵度量方法。对比实验表明,该学习模型能够有效地提高检测率,尤其是在标记样本较少的情况下仍得到了较好的检测效果。

    融合多特征的异源视频复制-粘贴篡改检测
    李富贵1,2,黄添强1,2*,苏立超1,2,苏伟峰3
    2013, 43(4):  32-38. 
    摘要 ( 531 )   PDF (2275KB) ( 1504 )   收藏
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    相比传统的视频帧插入或帧删除以及视频双压缩等篡改方式,复制-粘贴篡改更能直接的改变视频内容。因此,本研究提出一种融合多特征的异源视频复制-粘贴篡改检测方法。对于经过帧内复制-粘贴篡改的视频,其视频帧内会引入一些尖锐的变化,比如线条、边缘和角点等,而二维相位一致性可以很好的检测出这些变化。同时,来自异源视频帧复制的区域块会使得帧内引入不同的模式噪声,可以利用模式噪声和二维相位一致性提取视频帧的特征,然后将特征融合进行SVM分类实验来检测篡改视频。实验表明该算法可以有效地检测异源复制-粘贴篡改的视频。

    基于视频流的复杂场景公车人头对象计数研究
    张国华,谭晓阳*,陈松灿
    2013, 43(4):  39-45. 
    摘要 ( 456 )   PDF (2012KB) ( 1728 )   收藏
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    以安装于公车内顶棚的单目摄像为研究对象,首先结合CENTRIST(census transform histogram)及LBP(local binary patterns)特征描述子对输入图像进行快速人头检测,然后结合视频流中包含的目标运动信息、被检测对象的外观信息、以及上车时间先验信息等来得到准确的人头数目。通过在现实场景下采集的真实公车视频流数据上的实验结果表明,该方法以接近实时的速度工作,在保证准确率的同时,能够有效减少复杂场景下人头计数中的误检率及漏检率。

    一种逆归结学习表示
    谢琳1,殷熙尧2,李凡长3,吴佳3
    2013, 43(4):  46-50. 
    摘要 ( 798 )   PDF (851KB) ( 1248 )   收藏
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    针对动态模糊性问题,利用动态模糊逻辑,采用“自下而上”的设计原则,提出1种基于动态模糊逻辑的逆归结学习方法,该方法利用动态模糊谓词逻辑来描述学习问题,通过学习算法计算出问题的假设。通过实例验证了算法的有效性,同时找到了一种从一般到特殊的认知规律的表示方法。

    控制科学与工程
    基于人工地标的双足机器人视觉自定位
    丁娜娜,田国会*,李国栋,张庆宾
    2013, 43(4):  51-56. 
    摘要 ( 451 )   PDF (2193KB) ( 1447 )   收藏
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    针对家庭或者办公室等室内环境下双足机器人的自定位问题,提出一种通过对世界平面的单应矩阵进行分解来实现自定位的方法。首先设计一种新型AR-mark人工地标,利用颜色信息分割感兴趣区域提取出AR-mark的特征点,然后对特征点与空间3D点进行匹配。通过直接线性变化法计算出世界平面的单应矩阵后,利用世界平面的单应分解算法获得摄像机坐标系与AR-mark人工地标坐标系间的位置关系,最终实现双足机器人的局部精确定位。实验结果表明,AR-mark人工地标易于识别,信息内容丰富,同时利用世界平面单应矩阵分解算法定位精度高,能够很好地辅助双足机器人完成室内自定位任务。

    城市主干路交通溢流控制建模及仿真
    王青燕,朱文兴*,仕小伟,李宁
    2013, 43(4):  57-61. 
    摘要 ( 492 )   PDF (1477KB) ( 1547 )   收藏
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    利用冲击波理论估计路口的排队消散速度,利用累积的原理估计路段的最大排队长度。下游路口周期开始到最大排队期间,根据上游到达排队车辆加路段初始排队车辆等于下游消散排队车辆的基本物理原理,建立发生交通溢流时的临界相位差模型。通过改变等长度路段的流量和等流量下路段的长度,分别计算临界相位差。结果显示,该模型能够有效避免交通溢流现象的发生。

    逻辑切换控制网络的可控性和稳定性
    潘金凤,赵建立*,付世华
    2013, 43(4):  62-67. 
    摘要 ( 496 )   PDF (865KB) ( 1744 )   收藏
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    研究了多值逻辑切换控制网络和混合值逻辑切换控制网络的可控性和稳定性。通过多值逻辑切换输入状态的关联矩阵,得到多值逻辑切换控制网络可控和稳定的充分必要条件。将多值的情况推广到了混合值,得到混合值逻辑切换控制网络可控和稳定的充要条件。结论可以用于多值逻辑切换系统和混合值逻辑切换系统可控性与稳定性的判别。

    土木工程
    浅埋偏压隧道开挖数值模拟及稳定性研究
    吕国仁1,隋斌2,王永进1,武建权3
    2013, 43(4):  68-73. 
    摘要 ( 438 )   PDF (1572KB) ( 1136 )   收藏
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    浅埋偏压会对隧道围岩稳定和支护结构产生很大影响,开挖过程中极易发生垮塌。利用FLAC3D 程序对烟海高速公路解家河隧道穿越浅埋偏压洞段采用的施工过程进行仿真分析,得到解家河隧道在采用不同开挖工序时各阶段围岩及支护结构的变形和应力变化情况。结合现场监测断面的量测成果,经过数据整理和计算得到解家河隧道浅埋偏压洞段围岩及支护的受力特征,对隧道围岩稳定性进行分析判断。所得结论为解家河隧道顺利施工提供了可靠依据,可为具有类似地质、地形情况的隧道设计和施工提供技术参考。

    含裂缝沥青路面结构轮载响应分析
    朱登元1,2,姚占勇2*
    2013, 43(4):  74-79. 
    摘要 ( 295 )   PDF (1923KB) ( 1526 )   收藏
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    采用Abaqus6.10有限元软件建立三维含裂缝路面结构模型,以Coulomb摩擦接触模拟路面裂缝力学行为,对含裂缝路面结构进行标准轮载力学响应分析。计算在标准轮载作用下路面结构顶面弯沉、基层及面层层底拉应力的大小及分布规律。研究表明,在轮载作用下,含裂缝路面结构在平行于裂缝方向的拉、压应力沿深度方向均增大;在轮载靠近裂缝边缘时水泥稳定基层层底出现峰值拉应力,路面结构以平行于裂缝的拉应力破坏为先导;裂缝的存在对弯沉影响很大,降低了路面结构的传荷能力和整体性,路面结构设计应考虑裂缝的影响。

    路堤荷载作用下透水性混凝土桩减压降沉效应研究
    张娜1,2,崔新壮1,2*,张炯1,2,周亚旭1,2,高智珺1,2,隋伟1,2
    2013, 43(4):  80-86. 
    摘要 ( 430 )   PDF (2572KB) ( 1448 )   收藏
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    透水混凝土桩兼具了刚性桩的高强度特性和散体桩良好透水性的特点,适用于地基的加固处理。为了研究透水性混凝土桩地基处理技术对地基的减压降沉效应,基于有限元法和Biot固结理论对路基荷载作用下透水性混凝土桩复合地基的超静孔隙水压力、桩土应力比、水平位移、沉降等进行研究,并与散体桩和刚性桩进行了对比分析。研究发现透水性混凝土桩复合地基内累积的超静孔隙水压力能够迅速消散,说明透水性混凝土桩具有显著的减压效应;同时发现,透水性混凝土桩复合地基的水平位移和工后沉降较小,证明透水性混凝土桩在降低地基沉降方面具有显著的作用。因此,透水性混凝土桩特别适用于加固透水性差、工后沉降大的地基。

    其他
    命题逻辑系统理论(广义)根性质及应用
    张建成,苏连塔
    2013, 43(4):  87-92. 
    摘要 ( 457 )   PDF (863KB) ( 1233 )   收藏
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    del命题逻辑系统和R0-命题逻辑系统上讨论理论Γ的根和广义根性质,给出了一个有(广义)根的理论Γ的结论集D(Γ)的结构。应用(广义)根的性质与构造,获得了理论Γ的相容度、发散度和公式A是Γ-结论的隶属度等新的计算公式。

    烷基咪唑离子液体催化齐聚-α烯烃反应的研究
    高聪聪1,张大伟1,王艳2,徐大玮3,汪健1,张长桥1,于萍1*
    2013, 43(4):  93-98. 
    摘要 ( 385 )   PDF (1238KB) ( 1329 )   收藏
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    本研究合成了工业应用广泛的低黏度聚-α烯烃合成基础油,并研究了离子液体中阴阳离子配比、离子液体用量、反应温度和反应时间对合成基础油理化性能的影响。采用红外光谱分析仪、闪点测试仪和热分析仪等对合成基础油进行结构组成、理化性能与热稳定性能测试,并与现有基础油产品进行综合比较。研究结果表明,较佳反应条件为:[Bmim]Cl与AlCl3摩尔比为1.0∶2.5,离子液体用量质量分数为7%,反应温度为80℃,反应时间4h。采用本方法合成的聚-α烯烃合成基础油(poly alpha olefin, PAO)侧链较长且结构规整,具有优异的理化性能与热稳定性能。

    炼油工业清洁生产评价指标体系的建立及应用
    张雁飞1,崔兆杰1*,王晓菲1,朱丽2
    2013, 43(4):  99-104. 
    摘要 ( 368 )   PDF (844KB) ( 1339 )   收藏
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    针对炼油工业缺乏行业角度上科学合理的清洁生产评价指标体系,从行业层面上研究建立了包括原辅材料、资源利用率、污染物产生排放、管理、产品、经济7个方面的炼油工业清洁生产评价指标体系和综合评价指数模型。选取有代表性的不同规模、不同工艺的3家炼油企业进行了应用研究。研究结果表明规模大、工艺技术先进的企业清洁生产水平高。根据评价结果可以发现企业清洁生产潜力及存在的问题,指导整个行业发展。

    热水集中供热管网泄漏故障诊断模型
    周守军1,2,3,郭敏1,孙浩森1,孔凡利4
    2013, 43(4):  105-110. 
    摘要 ( 375 )   PDF (1510KB) ( 1419 )   收藏
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    为了降低热水集中供热管网泄漏故障率及提高故障点检测效率,应用网络图论理论,建立管网节点泄漏水力工况计算模型。该模型采用供热管网平面拓扑结构,能够对管网节点泄漏工况进行模拟与预测。针对模拟管网水泵定扬程运行方式,分析供回水干管不同泄漏节点、不同泄漏量对管网水力工况的影响。结果发现:供水干管发生泄漏,会导致用户压差及流量减小;而回水干管发生泄漏,则增大。无论供水或回水干管,泄漏点之前各用户离泄漏点越近,变化程度越大;泄漏点之后各用户变化程度相同,且均大于泄漏点之前各用户。