2019年, 第45卷, 第6期 刊出日期：2019-06-15
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计算机工程. 2019, 45(6): 1-5. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052120
基于神经网络的交通流量预测由于嵌入了部分手工设计的特征,使得提取的网络特征功能单一,存在适应性及鲁棒性差、数据局部特征刻画不准确等问题。为此,提出基于残差长短期记忆网络(LSTM)的交通流量预测方法,利用集成学习思想将空间分布的数据端到端训练到残差LSTM网络中,同时在每个LSTM单元后引入维度加权单元,显式建模特征维度之间的相互依赖关系。实验结果表明,该方法能实现短期交通流量数据的自适应建模分析。
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计算机工程. 2019, 45(6): 6-11. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052439
为提高无人驾驶汽车转向系统对目标路径的跟踪精度,提出一种新的无人驾驶汽车路径跟踪方法。介绍基于跟踪预瞄点的无人驾驶汽车横向控制方案,给出系统的动态线性化数据模型及其多步预测方程,并采用最小二乘法推导出伪梯度向量的估计和预测方程。结合无模型自适应控制与预测控制的优点,能够通过滚动优化策略进行反复的在线计算,从而得到较好的动态性能。基于CarSim/Simulink联合仿真平台,在车速分别为5 m/s、20 m/s时进行验证,结果表明,与基于车辆动力学的MPC方案相比,该方法具有更好的跟踪效果。
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计算机工程. 2019, 45(6): 12-20. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052284
针对车辆型号相同但车辆个体不同的重识别问题,提出一种新的车辆重识别算法。运用部件检测算法获取不同车辆之间差异较大的车窗和车脸区域,对检测到的车窗和车脸区域进行特征提取并进行融合,生成新的融合特征,计算图像特征之间距离度量进行分类识别。在中山大学公开数据集VRID-1上进行测试,结果表明,该算法的Rank1匹配率达到66.67%,明显优于经典的传统特征表征算法,从而验证该算法是可行且有效的。
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计算机工程. 2019, 45(6): 21-25. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050895
基于车流波动理论和VISSIM软件仿真分析,研究交叉口适宜设置借道左转车道的车流量临界条件。通过波动理论分析得到设置借道左转车道的临界计算公式,以实例计算和VISSIM仿真分析进行验证,并基于VISSIM软件,对交叉口设置借道左转车道前后各运行指标的差异进行对比分析。仿真结果表明,在左转车流量较小并以不饱和流率驶入借道左转车道时,不宜设置借道左转车道,在适宜设置借道左转车道的流量条件下,借道左转车道的设置能有效提高交叉口左转通行能力,并降低左转车辆的平均延误、行程时间、排队长度、停车时间等,借道左转车道的设置不一定会增加左转车辆的停车次数,其与左转车流量有关。
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计算机工程. 2019, 45(6): 26-31. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049450
针对交通轨迹大数据的非平稳特性,研究交通轨迹大数据预处理方法。根据二维离散小波的多分辨率分析特点,选用二维离散小波对交通轨迹大数据进行去噪和压缩处理。构建交通轨迹大数据预处理平台,结合道路交通拥堵状态评判标准,实时分析重要路段的交通状况。分析结果表明,该方法能够提高数据处理速度和拥堵路段分析精度。
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计算机工程. 2019, 45(6): 32-36,44. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051022由于激光雷达扫到地面上的点对地面障碍物的检测有较大影响,为准确识别障碍物,需要对障碍物点云和地面点云进行准确分离。针对传统分离方法存在计算量大、场景通用性差等缺点,提出基于三维网格(Mesh)图的点云分离方法。该方法通过将采集到的点云数据连成Mesh图,根据地面点与其他点在Mesh图上的属性不同,找到地面基准点并将地面属性蔓延至其他各点,最终将所有的地面点分离。实验结果表明,该方法在保证算法运行效率的同时,具有良好的地面点云分离效果。
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计算机工程. 2019, 45(6): 37-44. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052552
针对非均匀道路上的多车种LWR交通流模型,提出一种低耗散中心迎风格式。以4阶中心加权基本无震荡重构和低耗散中心迎风数值通量为基础,通过构造不同形式的全局光滑因子及增大非光滑模板对应的非线性权重优化数值格式的耗散特性,并采用Runge-Kutta方法对半离散数值格式在时间方向上进行离散使其保持4阶精度。对非均匀道路上多车种LWR交通流模型的车道数变化和交通信号灯控制问题进行数值模拟,结果表明该格式具有4阶求解精度,且分辨率高。
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计算机工程. 2019, 45(6): 45-51. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051226
为解决高性能计算中的非结构网格离散访存问题,以神威·太湖之光国产超级计算机为平台,根据异构众核处理器SW26010的体系结构特点,提出一种基于排序思想的通用众核优化算法,以减少非结构网格计算中的随机访存。基于网格划分原理,在O(n)时间内对生成的稀疏矩阵非零元素进行并行重排序。采用一种内部映射方式对计算向量实现扩展或变换,将细粒度访存转化为无写冲突的粗粒度访存。对多个实际应用算例的通量计算进行众核优化,结果表明,相比主核上的串行算法,该算法能够获得平均10倍以上的加速效果。
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计算机工程. 2019, 45(6): 52-59. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052612Key-Value(KV)是NoSQL系统中使用较为广泛的一种存储模型。针对当前主流NoSQL系统存在检索功能有限、内存容量小和宕机等问题,提出一种KV型NoSQL系统设计方法。使用可持久化的混合主索引结构解决范围查询和快速重启,采用数据分布算法和内外存混合存储技术,通过数据在内存和固态硬盘之间的智能调度,实现了大规模数据的高效存取和低成本存储。实验结果表明,与Redis相比,对于典型大小Value,该系统在单节点读写性能上提升约8倍,配置成本降低约3/4,在海量数据的低成本高效存储上有明显优势。
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计算机工程. 2019, 45(6): 60-66. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050655为降低多属性不等值连接操作的计算代价,提出一种基于属性优选的不等值连接操作算法MIEJoin。按照连接属性对元 组进行排序,计算各连接属性的候选集大小,在最小候选集中根据连接谓词进行筛选得到最终的结果集。在此基础上,为 提升系统的缓存命中率,提出一种缓存敏感的多属性不等值连接算法CMIEJoin。基于MIEJoin算法建立元组的排列顺序 数组,在内存中邻近存储连续访问的数据,以降低缓存的缺失次数并提升算法的运行效率。在TPC-H数据集上的实验结果 表明,与BIEJoin算法和NLJoin算法相比,CMIEJoin算法具有较高的运行效率。
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计算机工程. 2019, 45(6): 67-74. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053522
针对时空众包在线任务分配问题,提出任务范围调节算法DMRA与基于预测分析的在线任务分配算法PAMA。DMRA算法以任务位置为中心,根据工人密度动态调整任务的范围。PAMA算法基于历史统计概率,采用贝叶斯分类器预测下一时间戳的对象分布情况,在此基础上,执行带权二分图最优匹配算法以完成任务分配。实验结果表明,将DMRA算法与PAMA算法相结合,能够提升任务分配的总效用,降低工人的差旅成本,任务分配性能优于贪心算法与随机阈值算法。
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计算机工程. 2019, 45(6): 75-81. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051839
模糊C均值(FCM)聚类算法对初始中心点敏感,不考虑类别间中心点的相互影响,且仅能处理低维数据。为此,设计一种改进的初始中心点选择方法,并基于条件模糊聚类思想,将传统FCM算法中的欧氏距离替换为余弦距离后提出wHFCLM算法。将该算法与扩展增量聚类算法spFCM、oFCM和rseFCM相结合,得到对应的扩展增量模糊聚类算法spHF(c+l)M、oHF(c+l)M以及rseHF(c+l)M。实验结果表明,与spFCM算法、oFCM算法和rseFCM算法相比,扩展增量模糊聚类算法对初始中心点的选择敏感性较低,能较好地处理大规模稀疏高维数据集,且在合适的分块大小下具有更优的聚类性能。
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计算机工程. 2019, 45(6): 82-88. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050322基于ARM V8架构的VecOp向量算法库,提出一种基础向量算法在ARM V8平台上实现和优化的方案。从访存对界优化、指令集优化、基本块优化以及向量分支优化4个方面进行精细调优,提升向量算法函数在ARM V8平台上的性能,以实现VecOp算法库在ARM V8平台上的优化。实验结果表明,该方案在ARM V8计算平台上实现的向量算法库性能提升可达到10%~300%。
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计算机工程. 2019, 45(6): 89-95. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050835在移动应用的开发周期中,使用图形用户界面(GUI)自动化测试技术可提高APP的开发测试效率。针对基于录制回放的GUI自动化测试方法存在不适用黑盒测试场景或识别正确率较低等不足,提出基于图像文字识别和应用页面布局的控件识别算法。根据移动应用的页面布局结构和手势操作坐标精确识别控件,采用控件树遍历的方式解决遍历过程中的页面布局重叠问题。分别在Android和iOS 2个平台进行实验,结果表明,与基于坐标和源代码的控件识别算法相比,该控件识别算法具有更高的正确率。
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计算机工程. 2019, 45(6): 96-102. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050787针对云数据中心网络内部流量快速增长导致链路拥塞及全网通信代价过高的问题,提出一种改进的网络感知虚拟机放置算法。根据虚拟机的硬件资源需求,通过种群初始化提高算法收敛速度,采用离散差分变异和交叉操作保证种群多样性。综合考虑通信代价、最大链路利用率、硬件资源约束违反度和链路容量约束违反度4项指标,提出基于ε松弛的多子群精英选择策略,选择最优虚拟机放置方案,增强算法全局搜索能力。仿真结果表明,该算法能够有效降低全网通信代价,并实现网络负载均衡。
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计算机工程. 2019, 45(6): 103-107,114. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051991
互联网服务提供商通过部署下游路径规则(DC)实现本地重路由,为降低DC实现方法的计算开销,平衡故障保护率与计算开销间的关系,提出一种基于增量最短路径优先(iSPF)算法的DC实现方法DC-iSPF。将计算节点到邻居节点的链路代价设置为0,在更新后的拓扑上运行iSPF算法,从而计算出所有符合DC规则的邻居节点。实验结果表明,与TBFH算法和DMPA算法相比,DC-iSPF方法能够降低计算开销,提升故障保护率。
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计算机工程. 2019, 45(6): 108-114. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050894针对偶发实时系统中过载处理资源消耗大的问题,提出一种基于最小可推迟时间和非精确计算的过载控制策略。结合最早截止期优先调度算法,利用最大挪用时间与最小可推迟时间动态判断系统负载状态,根据系统负载状态舍弃部分非重要任务,解决系统过载问题。实验结果表明,该策略可缩短过载处理时间,提高系统资源利用率。
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计算机工程. 2019, 45(6): 115-118,126. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051185
硬件数据预取技术可以有效提升处理器的访存性能,但传统流预取策略存在预取不及时的问题。为此,提出一种双倍步长流预取策略,并设计对应的预取部件结构。预取部件自动检测数据流的固定步长并将该步长扩大为原有的2倍,以计算预取地址。实验结果表明,加入该预取部件后,运行SPEC2006测试集的整数应用与浮点应用时,处理器性能最高可分别提升45%与57%,针对Cache Miss率较高的应用,该预取部件可以有效隐藏访存延时。
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计算机工程. 2019, 45(6): 119-126. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050981针对软件定义网络(SDN)多域网络中存在子域规划及控制器部署不合理的问题,提出一种新的SDN多域自适应管理方法。基于改进的节点聚类思想,设计SDN子域划分优化算法,依据网络中的吸引度和归属度对节点进行聚类,完成子域规划。面向子域中不同网络代价,给出控制器自适应部署算法,并通过代价加权求和得到子域网络总开销,完成控制器部署。仿真结果表明,与控制器自适应部署算法、负载均衡算法等相比,该方法网络子域划分和控制器部署更加合理,可节约23%的备份控制器空间,改善网络的综合性能。
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计算机工程. 2019, 45(6): 127-133. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052863
为提升传感器节点在环境噪声干扰下对声事件的感知能力，在最大似然累加和算法的基础上，提出固定时窗累加和方法。分析四元定位阵形参数对定位精度的影响规律，根据外接圆半径最大和参考夹角最相符原则，从感知到声事件的传感器节点中选出位置最合理的节点组合，通过多次迭代得到定位结果。仿真结果表明，与现有分布式定位方法相比，该方法的定位精度提高约30%。
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计算机工程. 2019, 45(6): 134-139,145. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050608
为消减超密集网络中小小区间的干扰,提出多点协作联合传输场景中一种以用户为中心的半动态分簇方法。对网络内的所有小基站进行不重叠分簇,将簇内的小基站及位于簇外但与该簇存在较大干扰的小基站作为用户的备选服务基站,采用迫零预编码消除备选服务基站中的非服务基站对用户的干扰,用户从备选服务基站中选出若干待选服务基站,簇头以最大化簇内用户吞吐量之和为目标从待选服务基站中为用户选择服务基站簇。同时给出一种次优的为用户选择服务基站簇的方法以降低复杂度。仿真结果表明,与相同场景中的已有方案相比,该方法明显提高系统吞吐量。
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计算机工程. 2019, 45(6): 140-145. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050734
为解决社区结构发现算法功能社区与拓扑社区不一致的问题,提出一种基于边类型相似性聚类(TESC)的社区结构发现算法。该算法以局部拓扑特征与异质信息为目标进行节点聚类,基于节点邻接边类型构造网络节点之间的相似矩阵,从而获取边异质信息。在该相似矩阵的基础上,通过传统层次聚类的思想将相似度大的节点进行合并,进而利用轮廓系数优化社区数量,得到最终社区划分结果。选取社区结构已知的4个真实网络和6个人工合成基准LFR网络,通过与同质网络的GN、Louvain算法以及异质网络的Hete-SPAEM、Hetero-Attractor算法对比,结果表明TESC算法获得的社区结构更接近于网络实际社区结构。
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计算机工程. 2019, 45(6): 146-151,159. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050434
无线传感器网络(WSN)在复杂的山地环境中进行节点定位时,节点部署稀疏会造成定位误差。为此,提出一种WSN节点三维定位算法。根据节点的稀疏程度,融合三维近似三角形内点测试(APIT)算法和DV-Hop算法预估未知节点位置,并搜索邻近节点形成平面,经过未知节点的坐标向平面作垂线,得到垂点坐标的平均值作为未知节点的最终位置。实验结果表明,与APIT算法、DV-Hop算法相比,该算法提高了节点定位精度。
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计算机工程. 2019, 45(6): 152-159. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050735
为解决日益增长的数据流量给蜂窝网络造成的严重流量负载和网络拥塞问题,提出一种在机会网络下基于节点自私性和中心性的移动数据分流算法(SCDO)。蜂窝网络将数据直接传递给种子节点,种子节点利用节点移动带来的接触,将数据传递给其他请求该数据的节点。当某个节点到达延迟容忍时间仍未收到数据时,该节点可直接从蜂窝网络下载数据。通过对无分流时的蜂窝网络流量负载(cellular scenario)、随机选取10%的节点作为种子节点时的蜂窝网络流量负载(random scenario)以及SCDO选取10%的种子节点时的蜂窝网络流量负载3种方法进行对比,结果表明,SCDO相比cellular scenario和random scenario,时间延迟分别降低约48%和30%,数据分流量分别提高约20%和12%。
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计算机工程. 2019, 45(6): 160-164,174. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050704
为提高分布式认知无线网络认知用户信道与功率分配算法的能量效率和收敛速度,将单位能量的平均比特数作为通信效率指标,平衡用户通信质量和系统能量消耗,提出一种基于多Agent协作强化学习的分布式信道与功率分配算法。在多Agent独立Q学习的基础上引入协作学习,各用户通过独立Q学习后,共享Q值并进行融合再学习。仿真结果表明,与基于能效的独立Q学习算法、独立Q学习算法以及随机功率分配算法相比,该算法能够有效提高认知用户发射功率和信道分配时的收敛速度。
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计算机工程. 2019, 45(6): 165-170. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050974
在利用整数规划实现一般访问结构的秘密共享时,为简化访问结构、保证所有的整数规划都有解,提出一种将整数规划以直接构造的方式应用于一般访问结构秘密共享的方案。通过构建整数规划将秘密隐藏于目标函数的解中,并将约束条件作为秘密份额发送给参与者。参与者可通过共享秘密份额重构整数规划,并利用解方程组的方法找到目标函数的正确解,以恢复秘密。分析结果表明,与借助(t,n)门限的方案相比,该方案能实现所有的访问结构,无须采用传统方式求解整数规划和推导最大拒绝集,降低了计算复杂度。
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计算机工程. 2019, 45(6): 171-174. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054123
R-ate是国密SM9标识密码算法中一种重要的双线性映射,其计算性能对SM9密码体制的应用至关重要。为提升R-ate双线性对的计算效率,提出一种快速计算算法。通过对BN曲线上R-ate双线性对的计算过程和其中涉及的逆运算原理进行分析,改变计算中同构映射的作用顺序,将大部分逆运算从大特征域转到小特征域,以降低逆元求解的计算损耗。以SM9的系统参数为计算实例进行实验,结果表明,该算法的运行时间低至1.8×105 ms。
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计算机工程. 2019, 45(6): 175-180. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050585
为提高入侵检测效率,需要对数据进行特征提取以降低数据维度。结合信息增益(IG)和主成分分析(PCA),提出一种网络入侵检测方法。通过IG提取分类能力强的属性特征,利用PCA对其降维,并采用Naive Bayes进行分类检测。对数据集KDDCUP99进行测试,结果表明,该方法的检测率为94.5%,高于PCA-LDA、FPCA、KPCA方法。
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计算机工程. 2019, 45(6): 181-187. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051023
无线信号的多径效应和时变性使基于接收信号强度指示(RSSI)的测量值波动较大,导致基于RSSI位置指纹的WLAN认证及攻击定位存在较大的误差。为此,提出信道状态信息(CSI)位置指纹的入网认证及攻击检测定位方案。通过正交频分复用技术获取细粒度CSI以描述位置信号特征,采用K-means优化初始聚类点算法处理数据,增强各位置信息间的差异性。在此基础上,构建基于CSI的位置地图,利用CSI位置指纹认证访问WLAN的用户身份,从而对认证失败的用户进行攻击检测和定位。在IEEE 802.11n通信标准测试中的结果表明,该方案的定位正确率高达98.12%。
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计算机工程. 2019, 45(6): 188-192，198. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049815
为提高军用Ad Hoc网络的安全性与可靠性,提出一种分层的网络体系架构。基于时间戳的直接密钥交换签密(DKEUTS)方案,采用随机数替代时间戳,设计一种简化的基于随机数的签密(SRS)方案。根据不同层次节点的安全性需求以及通信和计算性能,选择DKEUTS方案或不同签密参数的SRS方案。通过网络割点判别,对网络连通度进行预测,重构网络拓扑,保障网络的可靠性。性能分析结果表明,该分层网络架构与安全协议可适用于节点非同构网络。
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计算机工程. 2019, 45(6): 193-198. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051108
在无证书密码学体制中,公钥与持有者之间没有认证关系,可能产生恶意用户替换用户公钥的问题。为此,对无证书签名定义进行改进,提出一种可证安全的无证书短签名方案。方案的安全性基于Inv-CDH问题,并在随机预言机模型下给出完整的安全性证明,证明其在新敌手下的适应性选择消息攻击中抗存在性伪造。利用C语言实现此方案,并将其与经典短签名方案以及近年无证书短签名方案进行性能分析与比较。结果表明,在签名阶段该方案仅需1次倍点运算,在验证阶段需要2次倍点运算和2次双线性对运算,其签名长度短、运算效率高。
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计算机工程. 2019, 45(6): 199-205. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051211
为提高社区检测的效率与精度,提出一种随机并行的局部搜索算法。用图模型结构表示复杂系统,将顶点划分成簇。构建贪婪随机自适应搜索过程与路径重连过程,以解决加权图的模块最大化问题。引入一种{0,1}矩阵类特征并定义聚类的距离函数,从而进行顶点的邻域搜索,实现社区的高精度检测识别。实验结果表明,该算法的F1值与NMI指标值均较高。
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计算机工程. 2019, 45(6): 206-210. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050677
为了从网页中精确地提取正文内容,提出一种基于支持向量机(SVM)与DOM重心半径模型的算法。通过SVM对网页DOM节点集进行提取,得出文本块节点。根据网页链接信息和初次提取的文本块节点计算重心半径,利用重心半径模型进行二次精确提取,并给出相应的公式推导和超参数选取过程。实验结果表明,与统计抽取、FFT抽取等算法相比,该算法的准确率和提取效率较高,泛化能力较好。
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计算机工程. 2019, 45(6): 211-217. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051060
句子对齐是将源文本中的句子映射到目标文本中对应翻译的过程。在神经网络的框架下,基于相互对齐的源端和目标端句子中包含大量相互对齐的单词,提出一种句子对齐方法。使用门关联网络捕获源端句子和目标端句子词对之间的语义关系,并通过语义关系来确定源端句子和目标端句子是否对齐。对非单调文本进行对齐评估,结果表明,该方法F1值达到93.8%,有效提高了句子对齐的准确率。
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计算机工程. 2019, 45(6): 218-224. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050618
欠抽样方法在非平衡数据集分类时,未充分考虑数据分布变化对分类结果造成的影响。为此,提出一种基于聚类融合去冗余的改进欠抽样方法。采用聚类算法得到多数类样本高密度分布区域的聚类中心,将多数类样本划分为不同子集,通过计算各子集的相似度冗余系数对多数类样本进行去冗余删除,以达到欠抽样的目的。对15个不同平衡率的数据集欠抽样后,利用代价敏感混合属性多决策树模型进行分类。实验结果表明,在不降低非平衡数据集分类准确率的前提下，该方法能够提高少数类样本的正类率及预测模型的G-mean值。
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计算机工程. 2019, 45(6): 225-229,236. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050304
协同过滤算法的用户评分与用户偏好之间可能存在偏差,导致推荐准确度降低。为此,提出一种基于归因理论的用户偏好提取算法。基于用户行为的一致性、区别性和正负偏好信息提取用户偏好。融合偏好相似性与评分相似性以获得更优的最近邻集合,计算用户对未评分项目的预测评分值。在通用数据集Movies Lens-1M上进行实验,结果表明,在10%偏好相似性与60%评分相似性的融合条件下,该算法的推荐准确度取得最优值,且优于传统协同过滤算法以及HU-FCF、BM/CPT-V等改进算法。
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计算机工程. 2019, 45(6): 230-236. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052565
跨媒体检索方法多数将2个模态的原始特征映射到公共子空间,在子空间中执行跨媒体检索,忽略了判别特征的选择以及模态间的关系。为此,提出一种基于耦合字典学习和图形正则化的新型跨模态检索方法。通过关联和联合更新不同模态的字典,为不同的模态生成均匀的稀疏表示。将不同模态的稀疏表示投影到由类标签信息定义的公共子空间中,以执行跨模态匹配,同时对投影矩阵施加21范数项,选择特征空间的相关和辨别性特征。在此基础上,利用图正则化项保留模态间和模态内相似关系。实验结果表明,与典型相关分析方法相比,该方法跨媒体检索精度较高。
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计算机工程. 2019, 45(6): 237-241,248. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051131
为充分利用历史知识,提高评分预测精度,基于终身机器学习(LML)机制提出一种同时挖掘用户评分和评论的推荐模型。在执行任务时积累知识并用于后续任务的训练,提高评分预测精度。在真实数据集上的实验结果表明,与无LML能力的模型相比,该模型预测评分的均方误差降低5.4‰,且随着知识的积累,误差不断降低,提高了主题词语分类的精度。
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计算机工程. 2019, 45(6): 242-248. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050777基于极限学习机的文本分类方法在对输入的文本特征进行随机映射时,会呈现一种非线性的几何结构,利用最小二乘法无法对其进行求解,影响文本的分类性能。为此,引入一种新的流形正则化思想,提出基于极限学习机的改进算法。利用拉普拉斯特征映射保持输入文本特征的几何结构。基于样本的类别信息对样本点之间的距离进行修正,优先选择类别相同的样本点,以改善分类性能。在Reuters和20newsgroup数据集上的实验结果表明,与正则化极限学习机算法、AdaBELM算法等相比,该算法分类性能较好,F1-measure值可达91.42%。
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计算机工程. 2019, 45(6): 249-253,266. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051065主流神经网络训练的交叉熵准则针对声学数据的每个帧进行分类优化，而连续语音识别需以序列级的转录准确性为性能度量指标。针对这一差异,构建一种基于序列级转录的端到端语音识别系统。以音素为基本单元建模,并采用连接时序分类(CTC)的目标函数改进长短时记忆网络的结构。在解码过程中引入词典和语言模型,并在前端增加音调特征以丰富声学特征。利用序列区分度训练技术提升CTC模型的建模效果。实验结果表明,该系统的识别效率和识别准确率得到提高,词错误率最低可降至19.09%±0.16%。
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计算机工程. 2019, 45(6): 254-258. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051800轨道角动量(OAM)涡旋电磁波大多通过复杂的系统生成,为简易地获取OAM电磁波,设计一种圆极化螺母型贴片天线。通过控制2个馈电点的相对位置,生成特定模式的OAM圆极化涡旋电磁波。理论推导和模拟仿真结果证明了该螺母型贴片天线的有效性。与传统形状的贴片天线相比,该天线结构小巧紧凑,改善了空间辐射相位分布与谐振特性。
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计算机工程. 2019, 45(6): 259-266. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050584针对GPS误差和地图系统误差导致3D地图定位精度较低的问题,提出一种基于改进隐性马尔科夫模型的地图匹配算法。使用面积重叠法获取候选路段,引入距离、道路宽度和历史定位点计算观测概率,利用路网拓扑信息、游客行为特性、景点与道路的相关性计算转移概率,采用Viterbi算法得出最优匹配路段。在Unity3D平台上实现景区场景3D可视化,利用校园地图进行实验验证,结果表明,该算法匹配精度达到95.4%,在3D景区导航中具有良好的实用性和较高的准确性。
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计算机工程. 2019, 45(6): 267-272,279. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051091针对传统推荐系统中存在的冷启动、数据稀疏、语义缺乏、推荐精度较低等问题,提出一种基于事件本体的推荐算法。结合新闻的分类结构和新闻语料构建事件本体,对用户浏览的新闻进行要素抽取并构建用户兴趣模型。基于事件本体的分类结构计算新闻事件之间的相似度,通过用户兴趣模型计算用户兴趣相似度,根据事件本体非层次结构的语义半径寻找相关新闻事件。综合事件本体相似度、用户兴趣相似度和非层次结构相似度3个方面得出新闻个性化推荐结果。实验结果表明,该算法的推荐结果优于协同过滤推荐算法和基于内容的推荐算法。
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计算机工程. 2019, 45(6): 273-279. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051598为解决舰船一体化网络系统的测试充分性问题,设计网络化故障注入平台。基于网络故障注入和网络攻击2个层面,构建故障影响因子,形成故障模型库。利用tc、netem和netfilter功能模块和工具进行网络故障注入,基于tfn2k架构模拟网络攻击,根据用户配置的故障注入参数向Agent发送负载攻击指令的数据包,并接收处理Agent定时采集的本机性能检测数据。实例验证结果表明,该平台能够有效扩展故障模型库,实现测试数据的自动生成和注入监测,提高测试充分性和测试效率。
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计算机工程. 2019, 45(6): 280-289,296. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051781使用线性回归模型预测公共建筑能耗数据时，存在不确定性影响因素和精度偏差问题。为此，建立一种遗传优化决策树模型。采用遗传算法优化梯度提升决策树的子树生成过程，以模型预测的R-Square值作为迭代的评估标准，从而达到能耗预测的目的。实验结果表明，与传统的回归预测模型相比，该模型预测精度较高。
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计算机工程. 2019, 45(6): 290-296. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050649针对现有总能耗预测方法不能准确分辨建筑能耗的消耗去向且预测精度较低的问题,根据能耗用途,将总能耗分为4项,提出一种建筑能耗分项预测模型。基于时间序列自回归模型,对建筑物的照明能耗进行短期预测。构建深度置信网络模型,根据照明能耗预测结果、室外逐时平均温度、室外逐时平均相对湿度、天气特征值、节假日、逐时平均风速以及一天24个整点时刻,分项预测空调能耗、动力能耗和特殊能耗。实验结果表明,相比总能耗预测模型iPSO-BP和BP,该模型能更加精确、有效地预测建筑能耗中的各分项能耗。
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计算机工程. 2019, 45(6): 297-302,309. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050714根据老年人跌倒发生率高、损伤大、抢救率低等特点，结合可计算射频识别标签（CRFID）与模式识别技术，设计一个改进的跌倒检测系统。通过CRFID采集状态信号,由经验模态分解获取信号的时频特征,对该特征进行主成分分析降维,并使用随机森林算法检测跌倒状况。实验结果表明,该系统的查全率、精确度、转移性和准确率分别为97.75%、97.9%、98%、97.8%,能实时、准确地检测老年人的跌倒行为。
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计算机工程. 2019, 45(6): 303-309. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051849基于飞机进场航迹模型、汇聚点所需到达时间(RTA)约束模型,以飞机油耗和全球增温潜势为优化目标,构建多目标优化模型。引入交叉操作和衰减因子对人工蜂群(ABC)算法进行改进,实现模型的智能求解。以A330飞机为例进行计算分析,结果表明,改进的ABC算法能满足RTA约束下的进场航迹优化需求,邻域搜索次数限制、优化子目标的权重、RTA窗口大小对优化结果有重要影响。
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计算机工程. 2019, 45(6): 310-314. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050886针对基于静态权值的室内指纹定位算法存在定位精度低、定位结果不稳定以及环境适应性差等问题,提出一种以欧氏距离为权值参考的可变权值室内指纹定位算法。该算法分为离线采样阶段和在线定位阶段。离线采样阶段对接收信号强度指示（RSSI）值进行高斯滤波去噪构建指纹库。在线定位阶段引入权值指数α、β,分别以RSSI、欧氏距离为权值参考计算最近邻点及其加权质心,得出待测节点的坐标。实验结果表明,相比KNN和RW算法,该算法定位精度高,其平均误差为0.965 m,且定位误差波动小。
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计算机工程. 2019, 45(6): 315-320. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050818针对描述逻辑无法表示语义网中模糊和非单调知识的问题,在模糊描述逻辑f-SHOIQ基础上增加弱否定构造算子,提出模糊非单调的描述逻辑f-SHOIQN。使用弱否定标记模糊非单调原子概念,进而表示模糊非单调规则。将模糊非单调规则引入模糊描述逻辑f-SHOIQ,用来表示模糊和非单调知识。构建f-SHOIQN的知识库,给出该知识库中模糊非单调知识和模糊单调知识处理方式。为处理模糊非单调知识库中规则的竞争并满足描述逻辑中概念包含、相等的问题,提出f-SHOIQN中竞争规则的优先级判定算法。分析f-SHOIQN具有的性质,并给出相关证明。
第50卷 第4期
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上海市计算机学会
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