ISSN 
2013年 第42卷 第6期
2013, 42(6): 802-805.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.001
摘要:
大数据时代的来临给网络科学带来了新的发展机遇,但如何处理海量数据也成为网络科学领域面临的严峻挑战.与大数据时代同时到来的,是近年来兴起的众包项目模式.公开竞赛和数据公开等众包形式,已成为解决数据领域问题非常流行的方法.该文概述了海量数据和众包模式在多个方面对网络科学发展的促进作用,并详细介绍了2013年首届阿里数据平台创新大赛的竞赛流程和本团队的获奖成果.在众包模式的驱动下,人们期待以大数据处理为中心的数据科学和网络科学相辅相成、共同发展.
大数据时代的来临给网络科学带来了新的发展机遇,但如何处理海量数据也成为网络科学领域面临的严峻挑战.与大数据时代同时到来的,是近年来兴起的众包项目模式.公开竞赛和数据公开等众包形式,已成为解决数据领域问题非常流行的方法.该文概述了海量数据和众包模式在多个方面对网络科学发展的促进作用,并详细介绍了2013年首届阿里数据平台创新大赛的竞赛流程和本团队的获奖成果.在众包模式的驱动下,人们期待以大数据处理为中心的数据科学和网络科学相辅相成、共同发展.
2013, 42(6): 806-816.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.002
摘要:
面向当代严重的交通拥堵,交通规划与组织水平受到人们的广泛关注,交通需求作为交通规划与组织的重要基础数据,其获取方法一直以来都是非常重要的研究课题.进入大数据时代,复杂网络与人类出行研究领域快速发展,为交通需求预测与交通网络优化提供了崭新途径.该文综述人类出行与交通网络研究方向的重要成果,展望这些成果为交通工程带来的契机,并介绍两个方向的最新交叉研究.
面向当代严重的交通拥堵,交通规划与组织水平受到人们的广泛关注,交通需求作为交通规划与组织的重要基础数据,其获取方法一直以来都是非常重要的研究课题.进入大数据时代,复杂网络与人类出行研究领域快速发展,为交通需求预测与交通网络优化提供了崭新途径.该文综述人类出行与交通网络研究方向的重要成果,展望这些成果为交通工程带来的契机,并介绍两个方向的最新交叉研究.
2013, 42(6): 817-830.
摘要:
在网络全局结构信息未知的情况下,如何对大规模网络进行有效的免疫是疾病预防控制中的重要课题之一.本文介绍了针对社区网络、自适应网络和双层耦合网络等的局域免疫方法研究.对于社区网络,通过对5个真实社区网络的分析,发现桥节点的弱连接数目具有一定程度的异质性,存在一些更重要的桥中心节点,进而提出了一种有效的局域桥节点发现算法.对于自适应网络,发现传播过程中会出现很强的社区结构,由此提出一种基于社区效应的局域控制策略,结果显示疾病并非控制越早效果越好.对于双层耦合网络,提出一种促进-抑制的非对称耦合传播模型,研究危机意识的局域散布对于疾病传播的影响,分别解析得到了意识和疾病传播的爆发阈值与稳态分布.这些研究增进了人们对于复杂网络中关键节点的理解,也为实际的疾病防控工作提供了一些借鉴.
在网络全局结构信息未知的情况下,如何对大规模网络进行有效的免疫是疾病预防控制中的重要课题之一.本文介绍了针对社区网络、自适应网络和双层耦合网络等的局域免疫方法研究.对于社区网络,通过对5个真实社区网络的分析,发现桥节点的弱连接数目具有一定程度的异质性,存在一些更重要的桥中心节点,进而提出了一种有效的局域桥节点发现算法.对于自适应网络,发现传播过程中会出现很强的社区结构,由此提出一种基于社区效应的局域控制策略,结果显示疾病并非控制越早效果越好.对于双层耦合网络,提出一种促进-抑制的非对称耦合传播模型,研究危机意识的局域散布对于疾病传播的影响,分别解析得到了意识和疾病传播的爆发阈值与稳态分布.这些研究增进了人们对于复杂网络中关键节点的理解,也为实际的疾病防控工作提供了一些借鉴.
2013, 42(6): 831-835.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004
摘要:
为实现低功耗设计,数字电路的工作电压被不断降低,使得电路计算呈现概率特性.针对电路概率特性的实际应用,提出了将缩短精度冗余(RPR)算法与三模冗余(TMR)算法和冗余余数系统(RRNS)纠错算法结合的错误容忍的DSP系统设计方法,即RPR-TMR结构和RPR-RRNS结构;比较分析了PR-TMR和RPR-RRNS结构的综合性能,在低电压供电条件下该结构可以改善电路的性能,从而为概率器件在DSP中的应用提供了一种可行的设计思路.
为实现低功耗设计,数字电路的工作电压被不断降低,使得电路计算呈现概率特性.针对电路概率特性的实际应用,提出了将缩短精度冗余(RPR)算法与三模冗余(TMR)算法和冗余余数系统(RRNS)纠错算法结合的错误容忍的DSP系统设计方法,即RPR-TMR结构和RPR-RRNS结构;比较分析了PR-TMR和RPR-RRNS结构的综合性能,在低电压供电条件下该结构可以改善电路的性能,从而为概率器件在DSP中的应用提供了一种可行的设计思路.
2013, 42(6): 836-841.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.005
摘要:
对于具有中继节点的蜂窝系统,用户的实际速率受限于基站与中继之间链路(第一跳链路)以及中继与用户之间链路(第二跳链路)的吞吐量.单独考虑其中某一跳链路的资源分配,会降低系统的整体性能.因此,针对中继网络,设计了基于两跳链路吞吐量平衡的正向和逆向功率分配算法.其中正向分配算法在进行第二跳链路资源分配时,考虑了第一跳链路的影响.而逆向分配算法则是将第二跳链路的吞吐量作为第一跳链路资源分配的依据.仿真结果表明,设计的算法有利于克服两跳中继网络的瓶颈问题.尤其是逆向分配算法由于充分考虑了用户的最优速率情况,在提高系统吞吐量的同时还减少了能量消耗.
对于具有中继节点的蜂窝系统,用户的实际速率受限于基站与中继之间链路(第一跳链路)以及中继与用户之间链路(第二跳链路)的吞吐量.单独考虑其中某一跳链路的资源分配,会降低系统的整体性能.因此,针对中继网络,设计了基于两跳链路吞吐量平衡的正向和逆向功率分配算法.其中正向分配算法在进行第二跳链路资源分配时,考虑了第一跳链路的影响.而逆向分配算法则是将第二跳链路的吞吐量作为第一跳链路资源分配的依据.仿真结果表明,设计的算法有利于克服两跳中继网络的瓶颈问题.尤其是逆向分配算法由于充分考虑了用户的最优速率情况,在提高系统吞吐量的同时还减少了能量消耗.
2013, 42(6): 842-847.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.006
摘要:
基于波束成形的多天线双向放大转发中继系统,基站和用户到中继节点的信道是非一致的独立Nakagami-m信道条件下,通过分别求出端到端的信噪比表达式,继而推导出端到端信噪比的累积分布函数和概率密度函数.利用其累计分布函数,得到系统的中断概率和平均误符号率闭合表达式,仿真结果验证了理论分析的正确性.其平均误符号率的闭合表达式为以后进一步优化该系统提供了理论的支持.
基于波束成形的多天线双向放大转发中继系统,基站和用户到中继节点的信道是非一致的独立Nakagami-m信道条件下,通过分别求出端到端的信噪比表达式,继而推导出端到端信噪比的累积分布函数和概率密度函数.利用其累计分布函数,得到系统的中断概率和平均误符号率闭合表达式,仿真结果验证了理论分析的正确性.其平均误符号率的闭合表达式为以后进一步优化该系统提供了理论的支持.
2013, 42(6): 848-851.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.007
摘要:
多点定位是空中交通管制的新兴技术,抗干扰技术是多点定位系统走向实用的关键.针对多个目标发射信号的混叠问题,在分析A/C模式混叠信号时域特征和规律的基础上,定义了脉冲重叠度和脉冲描述字,并将混叠信号的分离归结为其子脉冲的分离和归位.再根据混叠子脉冲的脉宽、幅度、相位等特征,提出了混叠子脉冲的分离方法,进而实现了整个A/C模式脉冲串的解混叠.仿真验证了算法的有效性.
多点定位是空中交通管制的新兴技术,抗干扰技术是多点定位系统走向实用的关键.针对多个目标发射信号的混叠问题,在分析A/C模式混叠信号时域特征和规律的基础上,定义了脉冲重叠度和脉冲描述字,并将混叠信号的分离归结为其子脉冲的分离和归位.再根据混叠子脉冲的脉宽、幅度、相位等特征,提出了混叠子脉冲的分离方法,进而实现了整个A/C模式脉冲串的解混叠.仿真验证了算法的有效性.
2013, 42(6): 852-856.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.008
摘要:
针对电磁脉冲通过开有小孔的腔体内多导体传输线相耦合问题提出了其电磁拓扑模型,首先利用电磁拓扑理论,建立电磁拓扑图和电磁交互序列图,然后利用等效原理将孔等效为偶极子源并作为腔体内的激励源,经过超矢量积分变换后计算线上的等效分布源,最后给出了感应电压和电场屏蔽效能的仿真结果,并验证了模型的有效性.
针对电磁脉冲通过开有小孔的腔体内多导体传输线相耦合问题提出了其电磁拓扑模型,首先利用电磁拓扑理论,建立电磁拓扑图和电磁交互序列图,然后利用等效原理将孔等效为偶极子源并作为腔体内的激励源,经过超矢量积分变换后计算线上的等效分布源,最后给出了感应电压和电场屏蔽效能的仿真结果,并验证了模型的有效性.
2013, 42(6): 857-861.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009
摘要:
设计了一种低功耗高动态范围数字控制的可变增益放大器.提出了一种新的稳定输出共模电平的方法,在负载电阻切换的同时改变流过电阻中的电流来保持电阻上的电压降不变,从而稳定输出共模电平.该方法无需额外的共模反馈电路,降低了功耗.同时采用级间电容耦合结构解决了直流失调问题,不需要直流失调校准电路.采用 TSMC 0.18μm CMOS工艺进行了电路设计和仿真.仿真结果表明,该可变增益放大器消耗的平均电流为504.7μA,-3dB带宽大于1.16MHz, 动态范围达到了81dB,变化步长为3dB,增益误差小于±0.65dB.
设计了一种低功耗高动态范围数字控制的可变增益放大器.提出了一种新的稳定输出共模电平的方法,在负载电阻切换的同时改变流过电阻中的电流来保持电阻上的电压降不变,从而稳定输出共模电平.该方法无需额外的共模反馈电路,降低了功耗.同时采用级间电容耦合结构解决了直流失调问题,不需要直流失调校准电路.采用 TSMC 0.18μm CMOS工艺进行了电路设计和仿真.仿真结果表明,该可变增益放大器消耗的平均电流为504.7μA,-3dB带宽大于1.16MHz, 动态范围达到了81dB,变化步长为3dB,增益误差小于±0.65dB.
2013, 42(6): 862-868.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.010
摘要:
接收信号强度(RSSI)易受环境干扰而出现多值,使得"RSSI-距离"的一一映射关系被破坏,导致单纯采用RSSI值和距离映射进行测距时存在较大误差.针对该问题,提出基于距离区间概率加权的测距方法,建立RSSI和距离区间之间的映射关系,并求出RSSI值出现在该区间中每个距离点下的概率,再以概率为权值对区间中的所有距离进行加权求和,将得到的结果作为该RSSI值对应的距离.仿真结果表明,和曲线拟合法及区间测距法相比,该方法在测距精度上均有不同程度的提高.
接收信号强度(RSSI)易受环境干扰而出现多值,使得"RSSI-距离"的一一映射关系被破坏,导致单纯采用RSSI值和距离映射进行测距时存在较大误差.针对该问题,提出基于距离区间概率加权的测距方法,建立RSSI和距离区间之间的映射关系,并求出RSSI值出现在该区间中每个距离点下的概率,再以概率为权值对区间中的所有距离进行加权求和,将得到的结果作为该RSSI值对应的距离.仿真结果表明,和曲线拟合法及区间测距法相比,该方法在测距精度上均有不同程度的提高.
2013, 42(6): 869-874.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.011
摘要:
提出一种种基于时间反转的室内多散射环境射频定位方法.不同于传统的对多径效应敏感的采用接收信号强度、到达时间估计、到达角估计的射频定位方法,时间反转方法充分利用了多径传输作为有用信息.该方法首先要求RFID标签发射一个定位脉冲,该脉冲经过环境散射与多径传播后被阵元间距为3倍波长的稀疏天线阵接收.利用电磁场数值计算方法在仿真空间内将接收到的信号进行时间反转并重新在接收天线阵元位置分别发射.由于室内环境分布（如房间、门等）可视为已知信息,利用该信息可在仿真空间内建立完整而准确的电磁波多径传播模型,用于反演时间反转定位脉冲信号的传播过程.为了估计目标的位置,给出了基于时间反转的反演估计算子.通过监测估计子或时空域电磁场能量分布,即可获得RFID所在位置.仿真结果证实了该方法的有效性,并且由于时间反转方法充分利用了多径传输过程,故在稀疏天线阵下同样有很好的定位性能.
提出一种种基于时间反转的室内多散射环境射频定位方法.不同于传统的对多径效应敏感的采用接收信号强度、到达时间估计、到达角估计的射频定位方法,时间反转方法充分利用了多径传输作为有用信息.该方法首先要求RFID标签发射一个定位脉冲,该脉冲经过环境散射与多径传播后被阵元间距为3倍波长的稀疏天线阵接收.利用电磁场数值计算方法在仿真空间内将接收到的信号进行时间反转并重新在接收天线阵元位置分别发射.由于室内环境分布（如房间、门等）可视为已知信息,利用该信息可在仿真空间内建立完整而准确的电磁波多径传播模型,用于反演时间反转定位脉冲信号的传播过程.为了估计目标的位置,给出了基于时间反转的反演估计算子.通过监测估计子或时空域电磁场能量分布,即可获得RFID所在位置.仿真结果证实了该方法的有效性,并且由于时间反转方法充分利用了多径传输过程,故在稀疏天线阵下同样有很好的定位性能.
2013, 42(6): 875-879.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.012
摘要:
利用粒子经典理论建立了自放大自发辐射(SASE)自由电子激光高增益自洽方程组,编写了稳态Matlab-SASE-FEL数值计算程序;对LCLS装置参数进行了优化,给出了辐射光的各特征参数.该程序的主要优势在于基于Matlab的便利性可方便地进行后处理数据,对X射线FEL理论研究的深化和实验装置的设计和改进具有重要的意义.
利用粒子经典理论建立了自放大自发辐射(SASE)自由电子激光高增益自洽方程组,编写了稳态Matlab-SASE-FEL数值计算程序;对LCLS装置参数进行了优化,给出了辐射光的各特征参数.该程序的主要优势在于基于Matlab的便利性可方便地进行后处理数据,对X射线FEL理论研究的深化和实验装置的设计和改进具有重要的意义.
2013, 42(6): 880-884.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.013
摘要:
模拟信号处理是一种实时、高效的信号处理技术,啁啾色散延迟线是一种重要的模拟信号处理器件.该文对用于模拟信号处理的啁啾色散延迟线的研究现状和进展进行了报道,通过介绍多种啁啾延迟线设计方法,对各种方案的优缺点进行归纳和总结,并对以后的研究方向给出了建议.
模拟信号处理是一种实时、高效的信号处理技术,啁啾色散延迟线是一种重要的模拟信号处理器件.该文对用于模拟信号处理的啁啾色散延迟线的研究现状和进展进行了报道,通过介绍多种啁啾延迟线设计方法,对各种方案的优缺点进行归纳和总结,并对以后的研究方向给出了建议.
2013, 42(6): 885-889.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.014
摘要:
针对纯电动汽车动力电池组突然失压的问题,提出了一种基于直流双电源的无缝切换控制算法.该算法在纯电动汽车上增设一组备用电池,一旦检测到动力电池组有失压趋势,立即启用备用电池及升压电路,与动力电池组并联向负载供电,同时进一步检测动力电池组电压性能,根据检测结果决定采用动力电池组或备用电池供电线路.该算法能够实现直流双电源无缝切换,保证负载设备的安全可靠运行,仿真结果表明了该算法的可行性和有效性.
针对纯电动汽车动力电池组突然失压的问题,提出了一种基于直流双电源的无缝切换控制算法.该算法在纯电动汽车上增设一组备用电池,一旦检测到动力电池组有失压趋势,立即启用备用电池及升压电路,与动力电池组并联向负载供电,同时进一步检测动力电池组电压性能,根据检测结果决定采用动力电池组或备用电池供电线路.该算法能够实现直流双电源无缝切换,保证负载设备的安全可靠运行,仿真结果表明了该算法的可行性和有效性.
2013, 42(6): 890-894.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.015
摘要:
针对电网基建投资规模所受到的影响因素较多、关系复杂、电网发展需求预测困难的特点,研究了一种基于灰色预测的电网基建投资测算模型.首先通过分析与电网建设相关指标与电网基建投资之间的关系,建立了能够科学反映电网建设发展需求的电网基建投资测算指标体系.然后,利用灰色理论建立指标的预测模型,以准确预测测算指标发展趋势;利用层次分析法确定测算指标变化对电网基建投资的影响量;最后在指标预测值和确定的指标-投资影响量的基础上,建立了电网基建投资测算模型.通过对某地区的电网基建投资测算实例验证了该模型的有效性和合理性.该模型对于电网基建投资的协调和合理、科学地规划电网基建投资规模具有极其重要的理论及实际意义.
针对电网基建投资规模所受到的影响因素较多、关系复杂、电网发展需求预测困难的特点,研究了一种基于灰色预测的电网基建投资测算模型.首先通过分析与电网建设相关指标与电网基建投资之间的关系,建立了能够科学反映电网建设发展需求的电网基建投资测算指标体系.然后,利用灰色理论建立指标的预测模型,以准确预测测算指标发展趋势;利用层次分析法确定测算指标变化对电网基建投资的影响量;最后在指标预测值和确定的指标-投资影响量的基础上,建立了电网基建投资测算模型.通过对某地区的电网基建投资测算实例验证了该模型的有效性和合理性.该模型对于电网基建投资的协调和合理、科学地规划电网基建投资规模具有极其重要的理论及实际意义.
2013, 42(6): 895-899.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.016
摘要:
根据蒙特卡洛方法建立的水稻微波散射模型,针对水稻的生长特征对模型进行了修正,利用散射计实测数据验证了修正后模型模拟结果的准确性.结果表明,基于蒙特卡洛方法建立的水稻后向散射模型能够很好地模拟水稻的后向散射特征.根据水稻生长参数实测数据设定模型输入参数的变化范围,模拟不同输入参数对应的水稻后向散射系数,获得了系统参数、稻杆和稻叶等水稻生长参数与后向散射系数之间的定量关系,并针对各类参数进行了敏感性分析.
根据蒙特卡洛方法建立的水稻微波散射模型,针对水稻的生长特征对模型进行了修正,利用散射计实测数据验证了修正后模型模拟结果的准确性.结果表明,基于蒙特卡洛方法建立的水稻后向散射模型能够很好地模拟水稻的后向散射特征.根据水稻生长参数实测数据设定模型输入参数的变化范围,模拟不同输入参数对应的水稻后向散射系数,获得了系统参数、稻杆和稻叶等水稻生长参数与后向散射系数之间的定量关系,并针对各类参数进行了敏感性分析.
2013, 42(6): 900-904.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.017
摘要:
云计算是当前计算机领域研究的热点,其中云任务调度算法性能的好坏直接影响到云计算平台的整体性能.为了满足云计算平台庞大用户群的不同服务需求,针对现有的云计算任务调度算法提出一种双适应度遗传退火任务调度算法(DFG2A),基于该任务调度算法的任务调度策略能够有效平衡用户对任务各项属性的需求,提高云计算平台的用户满意度.实验结果证明了该算法能兼顾云计算平台总任务执行时间和用户需求,是云计算环境下一种有效的任务调度算法.
云计算是当前计算机领域研究的热点,其中云任务调度算法性能的好坏直接影响到云计算平台的整体性能.为了满足云计算平台庞大用户群的不同服务需求,针对现有的云计算任务调度算法提出一种双适应度遗传退火任务调度算法(DFG2A),基于该任务调度算法的任务调度策略能够有效平衡用户对任务各项属性的需求,提高云计算平台的用户满意度.实验结果证明了该算法能兼顾云计算平台总任务执行时间和用户需求,是云计算环境下一种有效的任务调度算法.
2013, 42(6): 905-910.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.018
摘要:
针对容迟网络高延迟、间歇性连接、节点频繁移动、能量和缓存资源受限等本质特点,提出一种基于节点能力模型的容迟网络路由算法CM-RSD.该算法将基于节点活跃度和可用能量比的能力模型和多副本限额转发策略相结合,使消息副本向递交能力更强的节点扩散,从而提高消息递交的成功率,同时实现对资源开销的控制.此外,CM-RSD在选择中继节点时,还充分考虑了节点的能量状态,以避免消息副本向能量不足的节点扩散,从而有效保障网络节点的存活率.仿真实验表明,无论是节点密度、副本配额,还是节点移动模型的影响,CM-RSD算法在消息递交成功率、资源消耗、递交延时、能量消耗、扩展性等方面都表现出了良好的性能.
针对容迟网络高延迟、间歇性连接、节点频繁移动、能量和缓存资源受限等本质特点,提出一种基于节点能力模型的容迟网络路由算法CM-RSD.该算法将基于节点活跃度和可用能量比的能力模型和多副本限额转发策略相结合,使消息副本向递交能力更强的节点扩散,从而提高消息递交的成功率,同时实现对资源开销的控制.此外,CM-RSD在选择中继节点时,还充分考虑了节点的能量状态,以避免消息副本向能量不足的节点扩散,从而有效保障网络节点的存活率.仿真实验表明,无论是节点密度、副本配额,还是节点移动模型的影响,CM-RSD算法在消息递交成功率、资源消耗、递交延时、能量消耗、扩展性等方面都表现出了良好的性能.
2013, 42(6): 911-915.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.019
摘要:
提出了一种基于车载自组织网络的车辆实时信息查询模式.在该模式下,实时交通及设施服务信息和用户查询都采用自组织网络传染病路由的方式进行数据传输和发布,只有当查询和实时报告信息在某个节点匹配后,为了节省查询时间,将查询结果信息通过基础设施网络返回查询节点.针对该车辆实时信息查询模式建立了系统模型,对系统查询机制和延时进行了理论分析和推导,并在STRAW/SWANS环境下验证了推导结论,为系统的参数设置和优化提供了理论依据.
提出了一种基于车载自组织网络的车辆实时信息查询模式.在该模式下,实时交通及设施服务信息和用户查询都采用自组织网络传染病路由的方式进行数据传输和发布,只有当查询和实时报告信息在某个节点匹配后,为了节省查询时间,将查询结果信息通过基础设施网络返回查询节点.针对该车辆实时信息查询模式建立了系统模型,对系统查询机制和延时进行了理论分析和推导,并在STRAW/SWANS环境下验证了推导结论,为系统的参数设置和优化提供了理论依据.
2013, 42(6): 916-920.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.020
摘要:
提出了一种用于排位特征变量的基于特征矩阵信息增益的无监督特征标注准则(IGC)及直接选择法(DS)、累积最大熵法(CEM)和最大信息增益法(IGM)3种新的特征过滤方法来降低聚类的复杂度.使用经典的QC或K-means聚类算法,在杆状病毒数据集(RSV)、混合血统白血病数据集(MLL)和急性白血病患者数据集(ALP)等3种不同的生物信息数据集上测试并对比了这些特征过滤方法和目前的偏差选择(VS)和基因修剃(GS)过滤方法对聚类结果的影响.试验结果表明,3种特征过滤方法在加速聚类过程及保持初始数据的聚类结构上都具有明显的优势.
提出了一种用于排位特征变量的基于特征矩阵信息增益的无监督特征标注准则(IGC)及直接选择法(DS)、累积最大熵法(CEM)和最大信息增益法(IGM)3种新的特征过滤方法来降低聚类的复杂度.使用经典的QC或K-means聚类算法,在杆状病毒数据集(RSV)、混合血统白血病数据集(MLL)和急性白血病患者数据集(ALP)等3种不同的生物信息数据集上测试并对比了这些特征过滤方法和目前的偏差选择(VS)和基因修剃(GS)过滤方法对聚类结果的影响.试验结果表明,3种特征过滤方法在加速聚类过程及保持初始数据的聚类结构上都具有明显的优势.
2013, 42(6): 921-925.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.021
摘要:
针对以完工时间最小为目标的流水车间调度问题,对问题的定义进行了全新的推导和分析,从数学的角度进一步挖掘出问题的本质特征.在控制第一台机器和最后一个工件加工时间的基础上,尽量压缩每个工件在加工前的等待时间,以提高算法的实际效果.模拟实验的结果表明,新的启发式算法具有很好的性能,使用新算法计算得到的调度序列平均质量以及算法本身的稳定性方面均明显优于与之具有相当算法复杂度的其他启发式算法.
针对以完工时间最小为目标的流水车间调度问题,对问题的定义进行了全新的推导和分析,从数学的角度进一步挖掘出问题的本质特征.在控制第一台机器和最后一个工件加工时间的基础上,尽量压缩每个工件在加工前的等待时间,以提高算法的实际效果.模拟实验的结果表明,新的启发式算法具有很好的性能,使用新算法计算得到的调度序列平均质量以及算法本身的稳定性方面均明显优于与之具有相当算法复杂度的其他启发式算法.
2013, 42(6): 926-929.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.022
摘要:
分析了文献[18]中提出的基于身份环签名方案的安全性,发现其不具备存在不可伪造性这一数字签名最重要的性质,指出该方案是不安全的,并给出一种新的伪造攻击方法:身份组合伪造攻击.利用该攻击,一个恶意的环成员能够根据自己的身份伪造任意消息的有效环签名,且在伪造的环签名中,攻击者的身份甚至可以是不包含在此环签名的身份环中.
分析了文献[18]中提出的基于身份环签名方案的安全性,发现其不具备存在不可伪造性这一数字签名最重要的性质,指出该方案是不安全的,并给出一种新的伪造攻击方法:身份组合伪造攻击.利用该攻击,一个恶意的环成员能够根据自己的身份伪造任意消息的有效环签名,且在伪造的环签名中,攻击者的身份甚至可以是不包含在此环签名的身份环中.
2013, 42(6): 930-934.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.023
摘要:
为满足在嵌入式系统上实现非特定人的语音识别需求,介绍一种采用离散隐马尔科夫模型(DHMM)的嵌入式语音识别系统的实现方法.设计出一种在嵌入式系统上完成语音识别功能、在PC系统上完成模板训练功能的软件架构.针对TMS320VC5509A处理器的特点,对识别软件进行实现和优化.根据语音信号不可逆的特点,提出一种优化的viterbi算法.实验结果表明,在保证识别率的条件下系统取得了200ms以内的实时响应速度,具有很高的实用性.
为满足在嵌入式系统上实现非特定人的语音识别需求,介绍一种采用离散隐马尔科夫模型(DHMM)的嵌入式语音识别系统的实现方法.设计出一种在嵌入式系统上完成语音识别功能、在PC系统上完成模板训练功能的软件架构.针对TMS320VC5509A处理器的特点,对识别软件进行实现和优化.根据语音信号不可逆的特点,提出一种优化的viterbi算法.实验结果表明,在保证识别率的条件下系统取得了200ms以内的实时响应速度,具有很高的实用性.
2013, 42(6): 935-938.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.024
摘要:
提出了一种较有意义的产生推理通道的推理规则,即等价类中的弱函数依赖(WFDoE),并给出了它的形式化定义.利用粗糙集理论定义WFDoE的置信度和支持度,并给出了从数据库中挖掘WFDoE的推理规则算法.实验结果表明,WFDoE可以有效增强防范推理泄露的能力.
提出了一种较有意义的产生推理通道的推理规则,即等价类中的弱函数依赖(WFDoE),并给出了它的形式化定义.利用粗糙集理论定义WFDoE的置信度和支持度,并给出了从数据库中挖掘WFDoE的推理规则算法.实验结果表明,WFDoE可以有效增强防范推理泄露的能力.
2013, 42(6): 939-943.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.025
摘要:
探讨一类yaw-pitch型结构的位标器在系统存在结构参数不确定性和执行元件存在输出饱和非线性的条件下的镇定问题.基于刚体动力学理论推导了二轴框架结构的动力学模型,得到了基座角运动因素导致系统参数摄动的机制,并以此为基础得到了系统的结构不确定性描述;基于区间矩阵保守稳定性的判别定理和线性矩阵不等式组,对系统的两类稳定空间进行保守估计,给出了系统可镇定的外界条件和镇定系统的状态反馈矩阵的寻优方法.所得结论可为优化设计稳定的位标器控制回路提供理论依据.
探讨一类yaw-pitch型结构的位标器在系统存在结构参数不确定性和执行元件存在输出饱和非线性的条件下的镇定问题.基于刚体动力学理论推导了二轴框架结构的动力学模型,得到了基座角运动因素导致系统参数摄动的机制,并以此为基础得到了系统的结构不确定性描述;基于区间矩阵保守稳定性的判别定理和线性矩阵不等式组,对系统的两类稳定空间进行保守估计,给出了系统可镇定的外界条件和镇定系统的状态反馈矩阵的寻优方法.所得结论可为优化设计稳定的位标器控制回路提供理论依据.
2013, 42(6): 944-950.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.026
摘要:
对区间参数分数阶时滞系统,提出了对分数阶PIλDμ控制器求其鲁棒稳定域的方法.利用边界理论将区间参数分数阶时滞系统分解为若干顶点子系统,求出各顶点子系统特征多项式和与之相对应凸多面体棱边的集合.应用D分解方法分别求出使各子系统获得最大稳定域时的PIλD和PIDμ控制器的参数λ和μ,从而获得了分数阶PIλDμ控制器的参数.由该分数阶PIλDμ控制器计算各个子系统的稳定域,各子系统稳定域的交集即为原区间参数时滞系统的稳定域;并证明了该域为区间参数分数阶时滞系统的鲁棒稳定域.通过实例的验证表明,该算法是可行有效的.
对区间参数分数阶时滞系统,提出了对分数阶PIλDμ控制器求其鲁棒稳定域的方法.利用边界理论将区间参数分数阶时滞系统分解为若干顶点子系统,求出各顶点子系统特征多项式和与之相对应凸多面体棱边的集合.应用D分解方法分别求出使各子系统获得最大稳定域时的PIλD和PIDμ控制器的参数λ和μ,从而获得了分数阶PIλDμ控制器的参数.由该分数阶PIλDμ控制器计算各个子系统的稳定域,各子系统稳定域的交集即为原区间参数时滞系统的稳定域;并证明了该域为区间参数分数阶时滞系统的鲁棒稳定域.通过实例的验证表明,该算法是可行有效的.
2013, 42(6): 951-954.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.027
摘要:
在可并行的实时运动追踪算法的基础上提出基于侧向引导和二维信号窗的加权相位分离位移估计改进算法,并通过仿真和体模实验证实该算法提高弹性成像性能的可行性.先估计出中间一列(A-line)位移作为种子位移;然后从中间向两侧估计,估计时用侧向相邻已估计位移作为当前点的初始位移,最后通过二维窗的加权相位分离算法迭代产生最终位移.在仿真的不同应变或使用不同窗长情况下,改进算法所产生弹性图像的信噪比均高于原始算法,体模实验也产生了更高性能的图像.该算法能提高弹性成像的性能.
在可并行的实时运动追踪算法的基础上提出基于侧向引导和二维信号窗的加权相位分离位移估计改进算法,并通过仿真和体模实验证实该算法提高弹性成像性能的可行性.先估计出中间一列(A-line)位移作为种子位移;然后从中间向两侧估计,估计时用侧向相邻已估计位移作为当前点的初始位移,最后通过二维窗的加权相位分离算法迭代产生最终位移.在仿真的不同应变或使用不同窗长情况下,改进算法所产生弹性图像的信噪比均高于原始算法,体模实验也产生了更高性能的图像.该算法能提高弹性成像的性能.
2013, 42(6): 955-960.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.028
摘要:
针对心音信号非线性、非平稳的特性,提出一种基于经验模式分解(EMD)和关联维数的心音特征提取方法.首先通过EMD方法将心音信号分解成若干个固有模态函数(IMF),并利用互相关系数准则对IMF进行筛选,结合G-P算法对主IMF(IMF1~IMF4)分量分别求其关联维数,以此作为神经网络的输入向量,实现了对正常心音信号和病理心音信号的分类识别.对于重构相空间中的两个重要参数时间延迟τ和关联维数m,分别采用互信息函数法和用Cao算法确定.对临床采集的心音数据按该方法进行测试,结果表明,该方法能有效地识别心音.
针对心音信号非线性、非平稳的特性,提出一种基于经验模式分解(EMD)和关联维数的心音特征提取方法.首先通过EMD方法将心音信号分解成若干个固有模态函数(IMF),并利用互相关系数准则对IMF进行筛选,结合G-P算法对主IMF(IMF1~IMF4)分量分别求其关联维数,以此作为神经网络的输入向量,实现了对正常心音信号和病理心音信号的分类识别.对于重构相空间中的两个重要参数时间延迟τ和关联维数m,分别采用互信息函数法和用Cao算法确定.对临床采集的心音数据按该方法进行测试,结果表明,该方法能有效地识别心音.
