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当期目录

    2015年 第45卷 第1期 刊出日期:2015-02-20
      
    机器学习与数据挖掘
    社会网络结构洞节点度量指标比较与分析
    韩忠明, 吴杨, 谭旭升, 刘雯, 杨伟杰
    2015, 45(1):  1-8.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.1.2014.120
    摘要 ( 2553 )   PDF (2601KB) ( 2897 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了分析社会网络中影响结构洞节点测量的因素,首先阐述了现有的7种定量衡量结构洞节点的方法,然后构建了4组12个具有不同结构特征的模拟网络。在模拟网络上对结构洞节点的度量指标进行深入而全面的分析和比较。同时,在人人网社会网络上进行实证分析。实验结果表明,这7种度量指标均难以准确度量结构洞节点,不同指标间存在着一定的相关性。在7种度量指标中,介数中心性能相对取得较好的效果。
    一种改进的协方差鉴别学习方法
    任捷怡, 吴小俊
    2015, 45(1):  9-12.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.2.2014.091
    摘要 ( 1201 )   PDF (1180KB) ( 1347 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以协方差鉴别学习(covariance discriminative learning, CDL)为基础,对图像集的隶属于黎曼流形之上的协方差矩阵进行双向降维。将降维后的协方差矩阵与有效的黎曼度量,如对数欧氏距离(log euclidean distance, LED)结合得到一个核函数来将这些协方差矩阵映射到欧式空间中进行分类。改进的CDL方法由于减少了协方差矩阵的维数,从而降低了计算复杂度并提高了分类精度。通过在标准数据集上的实验,验证了该改进方法的有效性。
    一种基于聚类的快速局部支持向量机算法
    浩庆波, 牟少敏, 尹传环, 昌腾腾, 崔文斌
    2015, 45(1):  13-18.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.1.2014.072
    摘要 ( 1587 )   PDF (1678KB) ( 567 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为进一步改善局部支持向量机的分类效率和分类精度,提出一种改进的局部支持向量机算法。该算法对每类训练样本分别进行聚类,使用聚类生成的样本中心点集代替样本,使用改进的k最近邻算法选取测试样本的k个近邻。分别在UCI数据集和自建树皮图像数据集上对本研究算法的有效性进行测试。实验结果表明,本研究提出的算法在分类精度和效率上具有一定的优势。
    一种基于动态词典和三支决策的情感分析方法
    周哲, 商琳
    2015, 45(1):  19-23.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.1.2014.250
    摘要 ( 1356 )   PDF (1001KB) ( 902 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    提出了一种新的特征提取方式,与三支决策思想相结合,运用在文本情感分析中,以提高分类器的效率。根据训练集合创建动态情感词典,然后根据情感词典提取文本的抽象特征,形成特征矩阵。在分类过程中,如果分类器对于目标文本的所属分类确信程度不够高,那么分类器会利用三支决策的思想,将文本置于边界域中,等待别的处理方法。实验结果表明,在英文影评数据集上,基于动态词典的特征提取方法可以取得更好的分类准确率,而且三支决策规则可将一些样例放入边界域,提高了分类准确率。
    基于kd-树的差分隐私二维空间数据划分发布方法
    黄泗勇, 陈婷婷, 卢清, 吴英杰, 叶少珍
    2015, 45(1):  24-29.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.2.2014.120
    摘要 ( 1416 )   PDF (1535KB) ( 777 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为解决现有基于网格结构的差分隐私二维空间数据划分发布方法可能引起局部划分过细导致查询精度低的问题,提出了基于kd-树的差分隐私二维空间数据划分发布方法—kd-PPDP算法(differentially privacy partitioning publication algorithm based on kd-tree)。算法采用了kd-树算法思想,通过启发式地识别网格化后数据分布情况并合并相邻近似网格单元来防止局部划分过细问题,从而减少所添加的噪声,提高查询精度。通过实验对比分析了kd-PPDP算法与现有基于网格结构的划分发布方法的查询误差以及时间效率,结果表明了该算法的有效性和可行性。
    置信规则库参数学习的并行差分进化算法
    杨隆浩, 傅仰耿, 巩晓婷
    2015, 45(1):  30-36.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.1.2014.212
    摘要 ( 1332 )   PDF (1047KB) ( 796 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为解决置信规则库中现有参数学习方法主要是串行算法且不适用于求解大数据下参数优化模型的问题,结合群智能算法中的差分进化算法和集群系统中分布式方法,提出了基于消息传递接口的并行参数学习方法。以输油管道检漏问题为例,对比分析了本算法与现有参数学习方法在收敛时的误差,并在不同结点数的集群系统中分析了本算法的加速比和效率。实验结果表明,并行的参数学习方法是有效可行的。
    基于HOG特征和滑动窗口的乳腺病理图像细胞检测
    项磊, 徐军
    2015, 45(1):  37-44.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.2.2014.048
    摘要 ( 1323 )   PDF (5610KB) ( 1802 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    提出一种基于方向梯度直方图(histograms of oriented gradient, HOG) 特征和滑动窗口的细胞检测方法,能快速、高效、准确地检测高分辨率病理组织图像中的细胞。该检测算法首先对训练集中的细胞样本块和非细胞样本块提取HOG特征,然后运用HOG特征训练分类器。训练好的分类器用于在整幅病理图像中自动检测细胞。先运用滑动窗的方法在整幅高分辨率病理图像中选取相同尺寸的所有可能的细胞块,被滑动窗选定的图像块提取HOG特征后,送到训练好的分类器中判断是否是细胞块。为了验证提出方法的有效性,将此方法运用于17名乳腺患者的共37张H&E(hematoxylin & eosin)染色高分辨率穿刺切片病理图像上自动检测细胞, 通过与softmax(SM)分类器、稀疏自编码器+SM、局部二值模式+SM、支持向量机(support vector machine, SVM)、HOG+SVM、以及 HOG+SVM 多个模型对细胞检测的准确率、召回率以及综合评价指标的对比表明,本研究提出的方法分别为71.5%,82.3%和76.5%,具有更高的准确率。
    控制科学与工程
    面向配电系统的带电抢修作业机器人
    高焕兵, 田国会
    2015, 45(1):  45-53.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.123
    摘要 ( 1475 )   PDF (2499KB) ( 1641 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    面向电力行业应急救援和安全抢修作业装备发展的需求,设计了一种配电系统带电抢修作业机器人,并对其机械结构与控制系统进行了介绍。提出一种基于液压伺服驱动的6自由度机械臂的系统解决方案,通过运动学、动力学和有限元分析优化了部件结构和动力学性能,使其有效负载能力达到最大。针对作业过程中机器人本体与导线发生碰撞等引起的震荡问题,使用非对称控制方法,建立了机械臂的柔顺控制模型,降低了震荡的影响。将整体单目视觉的静态测量与双目手眼视觉系统的动态测量相结合,设计了复杂环境下目标点的高精度动态定位系统,实现了机械臂的局部自主路径规划与运动控制。通过实验验证了所开发的带电抢修作业机器人在10 kV以下配电线路应用的有效性和可行性。
    不确定随机多时滞系统鲁棒随机稳定性分析
    张慧慧, 夏建伟
    2015, 45(1):  54-63.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.140
    摘要 ( 1078 )   PDF (842KB) ( 520 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    研究了一类不确定随机多时滞系统的鲁棒随机稳定性问题,其中系统不确定参数满足线性分式结构。首先,将倒数凸方法加以推广,得到一个新的积分不等式引理;然后,充分考虑时滞区间上下限关系,构造了多时滞区间相关的李雅普诺夫函数,并在新的积分不等式方法下,得到具有更小保守性和较少自由变量的时滞相关稳定性条件; 最后,给出一些数值仿真实例,验证了所提方法的有效性。
    Conflict-free着色问题及其在频率分配中的应用
    徐美荣, 王玉振
    2015, 45(1):  64-69.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.293
    摘要 ( 1326 )   PDF (789KB) ( 617 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    研究了超图的conflict-free着色问题。利用矩阵半张量积方法给出了conflict-free着色的两个充要条件,建立了一个可以确定出所有conflict-free着色方案的新算法。把结果应用于频率分配问题,说明了理论结果的有效性和应用性。
    基于平衡点计算的感应电机端口受控哈密顿控制策略
    张奇, 李珂, 刘旭东, 邢国靖, 孙静, 张承慧
    2015, 45(1):  70-75.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.341
    摘要 ( 1578 )   PDF (2430KB) ( 707 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对感应电机高阶非线性、强耦合等特点,提出了一种基于平衡点计算的感应电机哈密顿控制策略。基于端口受控耗散哈密顿理论,通过重新选择状态变量,构造了感应电机哈密顿结构的数学模型;采用平衡点计算的方法设计了感应电机哈密顿控制器。通过理论分析,探讨了阻尼参数对哈密顿控制性能的影响,并综合考虑系统性能确定了哈密顿控制器的阻尼参数;针对负载扰动控制问题,设计了负载转矩观测器,提高了哈密顿控制的鲁棒性。实验结果表明,提出的感应电机哈密顿控制器具有良好的转速响应速度、稳态精度和鲁棒性,为感应电机的高性能控制提供了一条新途径。
    能源与动力工程
    半圆管挡板搅拌槽内的湍流流场
    张翠勋, 杨锋苓, 连继咏
    2015, 45(1):  76-81.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.258
    摘要 ( 1339 )   PDF (3166KB) ( 673 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为增强搅拌槽内流体的流动特性,设计一种半圆管形挡板,采用标准k-ε模型和多重参考系法对其内部湍流流场进行研究。通过与实验结果的比较,验证了所建模型和模拟方法的可靠性,随后对搅拌槽内的流场、速度和湍动能分布及功率消耗进行分析,并与标准搅拌槽进行对比。结果表明,半圆管挡板能提高流体速度分布的均匀程度,增大流体的轴向和切向速度以及湍动能,而且功率消耗略降低约5%,具有一定的节能功效。
    化学与环境
    反应条件对磷酸铁粒度分布的影响
    骆艳华, 佘世杰, 曹卫国, 潘峰
    2015, 45(1):  82-87.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.196
    摘要 ( 1822 )   PDF (2232KB) ( 1116 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用正交实验方法对乙醇体系中制备磷酸铁的工艺参数进行了优化分析,研究结果表明影响磷酸铁粒度分布的工艺参数主次顺序依次为乙醇的加入速度、反应温度和搅拌速度,且乙醇的加入速度是影响磷酸铁粒度分布的关键因素。当乙醇的加入速度为40 L/min,反应温度为90 ℃,搅拌速度为60 r/min时,制备磷酸铁的d50为0.73 μm;当乙醇的加入速度为10 L/min,反应温度为50 ℃,搅拌速度为120 r/min时,制备的磷酸铁的d50为2.10 μm。通过对磷酸铁进行SEM、BET和XRF分析,当d50为0.73 μm时,比表面积大于60 m2/g;当d50为2.10 μm时,比表面积约为45 m2/g,两种磷酸铁的磷铁物质的量比近似为1:1,当磷酸铁的粒度较细时,其杂质硫含量相对较高。
    化学驱数值模拟的IMPIMC方法
    曹伟东, 戴涛, 于金彪, 席开华, 鲁统超, 程爱杰
    2015, 45(1):  88-94.  doi:10.6040/j.issn.1672-3961.9.2014.003
    摘要 ( 1335 )   PDF (1252KB) ( 1214 )   收藏
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    针对化学驱采油中聚合物-表面活性剂-碱三元复合驱数学模型,提出一种顺序隐式求解算法。首先顺序隐式求解压力-组分浓度方程(implicit pressure and implicit concentration, IMPIMC),然后用牛顿雷弗森迭代方法求解化学反应平衡方程组;通过三元复合驱数值模拟,将该隐式算法和传统的隐式压力-显式组分浓度(implicit pressure and explicit concentration, IMPEC)方法进行了比较,结果表明,采用该隐式算法稳定性好,计算速度提高45%以上。