山东大学学报 (工学版)

基于双模式变异策略的改进遗传算法

梁兴建, 詹志辉

2014, 44(6): 1-7. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.2.2014.306

摘要 ( 1575 )

PDF (2523KB) ( 635 )

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针对基本遗传算法寻优速度慢且易陷入局部最优的缺陷,提出了一种基于双模式变异策略的改进遗传算法。在标准变异的基础上引入个体线性差分变异思想形成双变异模式,同时利用控制参数对两种变异模式加以平衡。通过10个基准测试函数仿真实验,结果表明本改进算法在寻优速度和全局收敛能力上都有较大的提高。

基于区域合并与轮廓模型的图像序列人物轮廓分割

朱洪锦, 范洪辉, 叶飞跃, 臧海娟

2014, 44(6): 8-14. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.2.2013.333

摘要 ( 1509 )

PDF (1940KB) ( 648 )

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为解决受图像背景复杂度影响,分水岭算法较难高精度实现图像序列中人物轮廓的分割与追踪这一问题,提出了利用颜色空间转换的区域合并实现目标轮廓区域的划分、并基于人物头部轮廓信息生成人物领域轮廓模型的方法。通过对人物领域边界线生成的初步轮廓模型进行高斯函数的卷积运算,生成形态轮廓模型的有效对象模板,实现图像序列的人物领域中不依靠序列差分和移动向量亦能在图像序列中追踪移动对象。基于颜色空间转换的区域合并和轮廓模型算法,可满足视频背景变动并且背景复杂的情况下对图像序列中的人物轮廓进行有效分割。实验结果验证了本算法的有效性与鲁棒性,可有效而稳定实现图像序列中人物轮廓的分割。

基于扩展情感词典及特征加权的情感挖掘方法

徐晓丹, 段正杰, 陈中育

2014, 44(6): 15-18. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.1.2014.108

摘要 ( 1885 )

PDF (1466KB) ( 1621 )

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针对情感分类中采用单一特征分类精度不高的问题,提出多特征加权的分类算法:根据扩展的情感词典计算每个词的情感倾向度,经CHI特征选择后,根据情感词的极性强度调整贝叶斯分类模型中该词的正负后验概率,在原值的基础上加上极性强度影响值。实验将该方法和其他3种单特征选择方法在酒店、影视等语料上的分类精度进行了对比,分类精度得到提升。实验结果表明,将词语的情感倾向度的特征融入到分类器中方法,在有效提高情感倾向性分类精度的同时降低了特征维数。

基于深度信念网络的PM_2.5预测

郑毅, 朱成璋

2014, 44(6): 19-25. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.1.2014.180

摘要 ( 1971 )

PDF (1805KB) ( 2892 )

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提出一种基于深度信念网络(deep belief networks, DBNs)的区域PM_2.5日均值预测方法,讨论了训练数据选择方式,并优化了DBNs参数设置。通过相关实验并与基于径向基神经网络(radial basis function, RBF)和反向传播神经网络(back propagation, BP)方法比较,验证了基于DBNs方法的可行性和预测精度。实验结果表明:基于DBNs的方法,区域(西安市)预测PM_2.5日均值与观测日均值之间均方差(mean square error, MSE)为8.47×10^-4mg²/m⁶;而采用相同数据集,基于RBF和BP的方法均方差为1.30×10^-3mg²/m⁶和1.96×10^-3mg²/m⁶。比较分析表明:基于DBNs的方法能较好预测区域整体PM_2.5的日均值变化趋势,显著优于基于神经网络和径向基网络方法的预测结果。

基于LDA主题模型的社会网络链接预测

卢文羊, 徐佳一, 杨育彬

2014, 44(6): 26-31. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.1.2014.116

摘要 ( 1404 )

PDF (1173KB) ( 2164 )

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针对传统社会网络链接预测方法忽视节点文本内容的问题,提出一种基于潜在狄利克雷分配(Latent Dirichlet Allocation, LDA)主题模型的协作演化链接预测算法。算法利用LDA模型,对节点的文本内容进行分析,提取出每个节点的主题分布向量,利用分布向量的点积来衡量节点文本的相似性;然后将节点文本内容相似性矩阵与节点邻接矩阵相加,在此基础上计算节点之间的相似性;最后选取相似性最高的k个节点作为预测结果。实验结果表明该算法在网络图稀疏的情况下有较好的效果。

基于实体消歧的中文实体关系抽取

邵发, 黄银阁, 周兰江, 郭剑毅, 余正涛, 张金鹏

2014, 44(6): 32-37. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.1.2014.163

摘要 ( 1834 )

PDF (1979KB) ( 1582 )

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针对开放文本中中文实体关系抽取的一词多义问题,提出一种基于实体消歧的中文实体关系抽取方法。首先,从知网中挖掘出具有潜在语义关系的实体对,并利用贝叶斯分类的语义消歧方法实现从知网到维基百科的实体映射,以获取高质量的关系实例;然后,根据这些关系实例抽取出其对应文本中共现的句子实例,构建基本的抽取模式;最后通过模式合并的方法生成新模式,再使用新模式来抽取新实例。实验结果表明,该方法与没有进行语义消歧和模式合并的方法相比准确率有所提高。

AC_SAR:基于强关联规则的可行动分簇算法

姚华传, 王丽珍, 吴萍萍, 邹目权

2014, 44(6): 38-46. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.2.2013.284

摘要 ( 1424 )

PDF (1236KB) ( 590 )

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提出一种基于强关联规则的可行动分簇算法(AC_SAR)。AC_SAR算法为每一个对象寻找关联性最强的对象,并通过反对称原则和可连接原则删除和合并相应规则,最终挖掘出涉及事务数据库中所有对象的多个连通子图(簇)。与传统算法相比,新算法无需设置阈值,没有冗余知识,算法的中间挖掘结果及最终生成的簇,能有效地解决诸多领域的实际问题。大量试验结果表明,该新算法具有较高的效率、准确性以及较强的可行动性。

云机器人:概念、架构与关键技术研究综述

田国会, 许亚雄

2014, 44(6): 47-54. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.282

摘要 ( 2144 )

PDF (1959KB) ( 2480 )

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云机器人是云计算技术和机器人学的结合,在机器人任务执行和资源共享等方面有很大优势,现已成为智能机器人领域的研究热点。主要从云机器人的发展、关键技术、主要平台、架构和应用前景等几个方面对云机器人的研究进行综述。介绍了云机器人的提出和发展状况及其相关技术基础,并对3种主流的云机器人服务平台进行了横向对比,分析了云机器人的主要系统架构。最后对云机器人的应用前景进行了展望。

基于静、动态虚拟行动的个体交通出行模型构建

刘建美, 马帅奇

2014, 44(6): 55-62. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.079

摘要 ( 1420 )

PDF (872KB) ( 651 )

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为拓宽交通出行虚拟行动定理所成立的条件,利用策略互补博弈给出了分析证明,得到了各种拥堵情况下的收敛结果;基于定理结论,分别讨论了各种策略组合情况下的静态、动态虚拟出行行为的收敛性;最后给出了相应的数值算例。试验结果表明,数值算例结果验证了交通出行虚拟行动模型的合理性。

基于块特征和混沌序列的图像篡改检测与恢复

张君捧, 张庆范, 杨红娟

2014, 44(6): 63-69. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.098

摘要 ( 1460 )

PDF (2797KB) ( 535 )

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为提高图像篡改检测与恢复性能,提出一种基于块特征与混沌序列的图像认证水印方案。对2×2分块离散余弦变换系数编码产生块特征,嵌入到其他图像块像素的低两位,块嵌入的映射关系通过混沌序列产生;结合奇偶检测法对常规的认证方式进行改进,并通过提取有效块的特征信息实现被篡改区域的自恢复。试验表明,该方案嵌入水印信息量少,安全性高,对常规篡改可进行精确定位,并能较好的实现自恢复,还可以有效地检测出仅图像内容的攻击。

基于PCA-SVM多生理信息融合的情绪识别方法

李发权, 杨立才, 颜红博

2014, 44(6): 70-76. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.120

摘要 ( 1858 )

PDF (1898KB) ( 1197 )

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为了有效解决情绪识别过程中多种生理信息融合所导致的运算量过大的问题,提出了一种主成分分析(principal component analysis, PCA)与支持向量机(support vector machine, SVM)相结合的情绪识别方法。利用主成分分析法,求出各特征对情绪识别效果的影响权重,通过阈值法选择权重较大的特征组成新的特征子集,从而减少SVM的输入特征维数,降低算法的运算量。试验结果表明,该方法可以有效提高算法的执行效率。

一种高阶系统的分数阶IMC-ID^μ控制器设计

王惠芳, 赵志诚, 张井岗

2014, 44(6): 77-82. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.172

摘要 ( 1255 )

PDF (1502KB) ( 681 )

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针对高阶系统提出了一种模型降阶以及分数阶内模ID^μ控制器设计方法。首先基于积分平方误差(ISE)性能指标,利用微粒群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法将高阶系统模型降阶为含有时滞环节的分数阶模型;然后根据内模控制(Internal Model Control, IMC)原理,并用一阶泰勒表达式逼近模型中的时滞环节,推导出了分数阶IMC-ID^μ控制器,该控制器仅包含一个可调参数;最后根据系统的最大灵敏度指标,实现了控制器参数的鲁棒整定。仿真结果表明,本文方法可使系统同时具有较好的动态响应、干扰抑制性能以及克服参数摄动的鲁棒性。

气液界面上磺基甜菜碱两性表面活性剂分子动力学模拟

王丽娟, 石静, 赵方剑

2014, 44(6): 83-89. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.058

摘要 ( 1667 )

PDF (2576KB) ( 734 )

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采用分子动力学方法研究了两性表面活性剂十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱在气-液界面的聚集结构,分析了影响液膜稳定性的因素。结果表明,界面生成能对界面膜的稳定有重要作用,增加表面活性剂在液膜上的浓度利于界面膜的稳定。通过表面活性剂头基与水分子之间的径向分布函数,可把表面活性剂周围的水分子分为3种类型:结合水、捕获水和自由水。其中表面活性剂通过氢键、静电作用等束缚结合水和捕获水的能力与液膜稳定性密切相关,模拟发现磺基甜菜碱对水分子具有强烈的结合作用,是泡沫稳定的重要影响因素。

H型翅片管束空气流动及换热特性

吴艳艳, 孙奉仲, 李飞, 陈昌贤

2014, 44(6): 90-94. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.125

摘要 ( 1535 )

PDF (2141KB) ( 1240 )

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为了对不同排列方式的H型翅片管进行数值分析,建立不同布置方式下H型翅片管束流动及换热数值模型,获得两种典型布置下的流动及传热特性变化规律。结果表明,H型翅片特殊沟槽结构使背风侧形成纵向冲刷流场,存在明显的三维流动特征,使得其具有自清理、不易积灰的功能;错排翅片基管传热系数大于等间距排列的基管,并且随速度增大,换热效果差异越明显;管束行距对翅片管传热系数的影响明显大于列距的影响,管束行距增大,引起流道内空气平均速度下降,传热系数降低,流道损失减小。

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