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综述
李春霞

2019 Vol. 18 (8): 1-3 [摘要]( 18 HTML (1 KB)  PDF  (4581 KB)  ( 31 )

武 晋,何利力

2019 Vol. 18 (8): 4-7 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4235 KB)  ( 26 )

徐嘉欣,张 浩

2019 Vol. 18 (8): 8-11 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (5758 KB)  ( 21 )

人工智能
赵逸凡,郑建立,徐霄玲

2019 Vol. 18 (8): 12-15 [摘要]( 19 HTML (1 KB)  PDF  (4701 KB)  ( 33 )

杨 晨,张 鹏

2019 Vol. 18 (8): 16-20 [摘要]( 12 HTML (1 KB)  PDF  (6891 KB)  ( 9 )

卢春城,黄理灿,刘靖雯

2019 Vol. 18 (8): 21-25 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (6834 KB)  ( 13 )

程 年,俞 晨,宁静艳

2019 Vol. 18 (8): 26-28 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (3959 KB)  ( 26 )

软件理论与方法
李韬伟,王 龙,赵宸立

2019 Vol. 18 (8): 29-32 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (4986 KB)  ( 15 )

潘纪明,王丽琳,李 绘,陈金蓉

2019 Vol. 18 (8): 33-35 [摘要]( 10 HTML (1 KB)  PDF  (4578 KB)  ( 16 )

窦旭蒙,梁 毅,苏 航

2019 Vol. 18 (8): 36-41 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (6391 KB)  ( 9 )

算法与语言
申彦博,袁 洁 ,纪淑娟,张纯金

2019 Vol. 18 (8): 42-48 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (8937 KB)  ( 9 )

刘 清,王 帆,冯 亮,夏天鹤,熊志奇,施 涛

2019 Vol. 18 (8): 49-51 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (5593 KB)  ( 5 )

武雪姣,李雪晴,丁佳静

2019 Vol. 18 (8): 52-55 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (5084 KB)  ( 13 )

张 毅,雷玉霞

2019 Vol. 18 (8): 56-58 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (5768 KB)  ( 9 )

丁佳静,武雪姣,李雪晴

2019 Vol. 18 (8): 59-62 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4466 KB)  ( 8 )

武绍欣

2019 Vol. 18 (8): 63-65 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4780 KB)  ( 6 )

冯 宇,朱大明,胡 琳,张 勇

2019 Vol. 18 (8): 66-70 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (5859 KB)  ( 8 )

初广辉,王晓利

2019 Vol. 18 (8): 71-74 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (4500 KB)  ( 35 )

软件设计与开发
袁 科,高启文,闫永航

2019 Vol. 18 (8): 75-79 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (6689 KB)  ( 11 )

孙承爱,季胜男,田 刚

2019 Vol. 18 (8): 80-82 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4946 KB)  ( 15 )

郑亚东,张华瑞,刘 畅,覃 源,程 科

2019 Vol. 18 (8): 83-87 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (6365 KB)  ( 9 )

王 缘,余日季

2019 Vol. 18 (8): 88-91 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (5387 KB)  ( 11 )

赵 鹏,尹中辉

2019 Vol. 18 (8): 92-95 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (4624 KB)  ( 17 )

付 康,余日季

2019 Vol. 18 (8): 96-100 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (7586 KB)  ( 10 )

甘才军

2019 Vol. 18 (8): 101-104 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (5120 KB)  ( 13 )

鲜征征,叶嘉祥

2019 Vol. 18 (8): 105-110 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (7840 KB)  ( 13 )

王 彬,高丙云,吕小霞,黄潇雨,魏振钢

2019 Vol. 18 (8): 111-115 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (6727 KB)  ( 13 )

陈小宇,魏静静

2019 Vol. 18 (8): 116-118 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (3759 KB)  ( 20 )

刘 瑞,丁 浩,胡亚伟,李铭盛,吴顺达

2019 Vol. 18 (8): 119-122 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (4824 KB)  ( 16 )

刘 颖,王 坤,宋明辉,章浩伟

2019 Vol. 18 (8): 123-126 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5420 KB)  ( 13 )

赵晟然,伍常亮

2019 Vol. 18 (8): 127-130 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (6370 KB)  ( 15 )

孙 岚,李永忠

2019 Vol. 18 (8): 131-135 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (7229 KB)  ( 13 )

应用技术与研究
李文靖,胡书山,余日季

2019 Vol. 18 (8): 136-139 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (6299 KB)  ( 8 )

詹 俏,甘 淑,杨 敏

2019 Vol. 18 (8): 140-143 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5309 KB)  ( 11 )

田 田,杜 奕,袁正兴,唐 洪

2019 Vol. 18 (8): 144-148 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5645 KB)  ( 9 )

周彦福,王红蕾

2019 Vol. 18 (8): 149-153 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (5907 KB)  ( 13 )

吕同昕

2019 Vol. 18 (8): 154-158 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (7108 KB)  ( 16 )

顾宗幸,李浙昆,蔡培良,王胜枝,杨剑锋,陆 菲

2019 Vol. 18 (8): 159-161 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (5603 KB)  ( 14 )

数据库与信息处理
陈卉妍,张仁龙

2019 Vol. 18 (8): 162-165 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5411 KB)  ( 12 )

孙丽娜

2019 Vol. 18 (8): 166-169 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (6644 KB)  ( 28 )

关 菲,李晓静

2019 Vol. 18 (8): 170-173 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (4376 KB)  ( 16 )

网络、通信与安全
古清枢,苏 湛,艾 均,刘亚云

2019 Vol. 18 (8): 174-180 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (9602 KB)  ( 10 )

赖建华,唐 敏

2019 Vol. 18 (8): 181-185 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (6355 KB)  ( 39 )

卢志科,康晓凤,眭桢屹,王 昊,刘冀卿,孙冲冲

2019 Vol. 18 (8): 186-190 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (6670 KB)  ( 18 )

谭靖宇,施伟斌

2019 Vol. 18 (8): 191-195 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5284 KB)  ( 16 )

伍儒彬,梁 潇

2019 Vol. 18 (8): 196-199 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (6531 KB)  ( 12 )

刘浩然

2019 Vol. 18 (8): 200-203 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4801 KB)  ( 21 )

图形图像与辅助设计
杨海龙,张 娜,包晓安,桂江生

2019 Vol. 18 (8): 204-207 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5798 KB)  ( 21 )

陈富成,陈华华

2019 Vol. 18 (8): 208-211 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5133 KB)  ( 21 )

计算机与网络教学
张宁宁,王 庆

2019 Vol. 18 (8): 212-216 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (6013 KB)  ( 12 )

陈 益

2019 Vol. 18 (8): 217-219 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3286 KB)  ( 14 )

王 丹,李 鑫,董子宜

2019 Vol. 18 (8): 220-224 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (5968 KB)  ( 32 )

综述
李春霞

目前对微服务软件架构的研究正处于探索阶段,Amazon、Netflix等互联网巨头的成功案例表明微服务架构在大规模企业应用中具有明显优势。通过对单体架构应用与微服务架构的对比,对微服务软件架构研究现状进行综述,介绍微服务架构的概念、优势、设计模式等,分析微服务软件架构面临的问题与挑战,总结微服务架构与单体架构的适用场景。

2019 Vol. 18 (8): 1-3 [摘要]( 18 HTML (1 KB)  PDF  (4581 KB)  ( 31 )

武 晋,何利力

针对云计算数据中心能源消耗过高问题,分析了当前数据中心节能的相关研究成果,将数据中心计算节点的能耗优化方式分为基于动态电压频率调整、基于关闭空闲服务器和基于虚拟化技术的能耗优化3类,分别以综述方式进行总结。讨论了数据中心其它设备的能耗优化策略,预测了未来研究方向,可为数据中心能耗优化相关研究提供参考。

2019 Vol. 18 (8): 4-7 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4235 KB)  ( 26 )

徐嘉欣,张 浩

在中国知网(CNKI)数据库中对2009-2019年核心期刊“人工智能+教育”关键词进行检索整理,利用UCINET和SPSS对收集的数据进行中心性分析、社会网络分析和聚类分析,结果显示“人工智能+教育”关键词具有完全网络效应,由此可见其成团和小世界性质,相关研究所呈现的认知范围仍有局限,认知深度和广度尚显不足。根据聚类分析总结出五大研究热点:交流平台、关键技术、智能教育环境、教学实施路径和智能教学过程,并详细描述了上述五大热点研究现状和发展态势。

2019 Vol. 18 (8): 8-11 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (5758 KB)  ( 21 )

人工智能
赵逸凡,郑建立,徐霄玲

电子病历中同一医疗概念的提及形式具有多样性,阻碍了医疗数据的分析和利用,研究电子病历实体标准化具有现实意义。设计并实现了基于深度学习的电子病历实体标准化算法,使用Siamese网络架构和LSTM网络搭建模型,采用Pairwise方法训练模型,在测试集上与传统基于编辑距离的方法进行比较。对手术实体标准化的实验结果显示,深度学习算法正确率达到79.71%,比传统方法提高了17.4个百分点,表明深度学习算法在电子病历实体标准化方面具有有效性。

2019 Vol. 18 (8): 12-15 [摘要]( 19 HTML (1 KB)  PDF  (4701 KB)  ( 33 )

杨 晨,张 鹏

针对目前食品安全问答系统准确率不高且无法满足智能化问答要求等问题,基于词向量相似度设计食品安全问答系统。采用深度学习方法构建食品安全领域知识库及词向量模型,结合近义词库提出问句相似度计算方法,将问句与知识库内所有问句进行匹配,返回相似度最高问句对应的答案。实验结果表明,该系统问答准确率达到80%,能满足食品行业用户的日常问答需求。

2019 Vol. 18 (8): 16-20 [摘要]( 12 HTML (1 KB)  PDF  (6891 KB)  ( 9 )

卢春城,黄理灿,刘靖雯

糖尿病患者人数众多,对人的健康危害极大,尽早预测是否患有糖尿病是降低糖尿病死亡率的关键。基于IG-DNN混合决策算法进行糖尿病预测模型研究,其中糖尿病数据集来源于UCI机器学习库—PIDD。PIDD包括768个记录,每条记录包含8个属性。首先应用信息增益方法(IG)将属性减少到5个,然后将其应用于DNN作为输入。该方法分类准确度达到88.3%,效果优于之前的大部分研究成果。

2019 Vol. 18 (8): 21-25 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (6834 KB)  ( 13 )

程 年,俞 晨,宁静艳

利用深度学习网络对组织病理图片进行分类,以减少病理学家工作量,达到利用计算机辅助治疗的效果。提出利用在两种预训练好的框架下提取的特征进行训练,并研究了多级分类,该成果有利于癌症后期治疗,更加方便临床医学应用;利用迁移学习能够减少训练时间,并解决数据集不足的问题;通过数据增强的方法,可有效提高分类准确度。

2019 Vol. 18 (8): 26-28 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (3959 KB)  ( 26 )

软件理论与方法
李韬伟,王 龙,赵宸立

超导体具有零电阻特性、完全抗磁性、通量量子化等优点,但受限于物理实验环境与材料自身特性,其临界温度测试一直是超导实验中的难点。对公开超导数据集进行研究分析,以期发现其临界温度与物理特性及化学元素组成之间的关系,进而构建能够辅助预测超导体临界温度的模型,降低实测获得临界温度的难度。结合数据挖掘领域的相关性分析与多元线性回归分析等理论,分别基于超导临界温度实验的物理属性数据及元素构成数据构建预测模型,为通过数据驱动实验获取其它超导体临界温度提供了有益尝试。通过对两个模型进行对比,结果表明,基于元素的预测模型效果略优于基于属性的预测模型。

2019 Vol. 18 (8): 29-32 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (4986 KB)  ( 15 )

潘纪明,王丽琳,李 绘,陈金蓉

为整合全球教育资源,构建共享连接,让供需双方都能持续受益,通过高校驻地云虚拟化技术组织,搭建智慧校园CSS核心交换机系统架构,研究构建了应用管理功能模块、业务管理模块、数据存储管理模块等“三位一体”综合信息服务项目。该模式解决了网络安全防御问题,能有效应用虚拟桌面云进行大数据流量管理与运作。

2019 Vol. 18 (8): 33-35 [摘要]( 10 HTML (1 KB)  PDF  (4578 KB)  ( 16 )

窦旭蒙,梁 毅,苏 航

为克服面向农业企业画像系统在数据存储方面存在的弊端,使数据存储工作达到更加精简、高效、可扩展目的,对农企画像系统的业务场景和数据源进行分析,提出一套通用存储模型。该模型由通用操作算子表达式、解析映射器、操作算子实现集和存储介质组成,以服务的形式对外开放,对上屏蔽掉底层复杂的存储工作,对下屏蔽掉上层复杂的业务场景,达到降低系统开发维护成本,提高系统工作效率的目的。为农企画像系统数据存储工作提供了一套通用的解决方案,对该领域同类型系统存储工作具有一定的指导意义。

2019 Vol. 18 (8): 36-41 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (6391 KB)  ( 9 )

算法与语言
申彦博,袁 洁 ,纪淑娟,张纯金

现有的增量聚类算法虽然解决了数据增量和类簇重叠问题,但在距离度量时没有考虑属性重要度不同,且普遍拥有较高的时间复杂度。针对以上问题,提出一种基于属性重要度的加权三支决策增量软聚类算法(W-TIOC-TWD算法),将属性重要度考虑到距离度量中,弥补了现有算法在聚类过程中将所有属性的重要程度视为相等的不足。该算法还引入离群点概念,降低了算法的时间复杂度。基于人工数据集和UCI数据集的实验结果表明,W-TIOC-TWD算法的聚类准确率优于比较算法。

2019 Vol. 18 (8): 42-48 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (8937 KB)  ( 9 )

刘 清,王 帆,冯 亮,夏天鹤,熊志奇,施 涛

为解决PersonalRank图推荐算法在推荐系统应用中的效率问题,从降低时间复杂度和减少迭代次数两方面进行算法优化。首先,构建推荐系统中用户行为数据二分图和迭代推荐模型;然后,建立转移矩阵,通过矩阵运算转换传统迭代模型,求解稀疏矩阵线性方程组直接得到系统稳态,有效降低了推荐算法的时间复杂度;最后,通过确定游走概率,在不影响系统精度前提下,各节点概率值收敛前就提前停止迭代,大幅减少了系统迭代次数。实验表明,转移矩阵法推荐效率比传统迭代法提高了211倍左右,游走概率取值为0.1时精度趋于稳定。优化后的算法能有效提高推荐效率。

2019 Vol. 18 (8): 49-51 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (5593 KB)  ( 5 )

武雪姣,李雪晴,丁佳静

为了解决DV-HOP算法在节点随机部署环境下定位误差较大的缺点,提出一种基于DV-HOP多通信半径的加权双曲线定位算法RWHDV-HOP。该算法通过理想跳数与实际跳数的差值修正平均跳距,结合多通信半径使跳数小数化,利用基于跳数加权的双曲线算法估算未知节点坐标。仿真结果表明,在相同条件设置下,RWHDV-HOP算法定位精度比传统DV-HOP算法提高了25%,比RWDV-HOP算法提高了10%。因此,基于DV-HOP多通信半径的加权双曲线定位算法RWHDV-HOP在节点随机部署环境下能够较大程度上提高节点定位精度。

2019 Vol. 18 (8): 52-55 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (5084 KB)  ( 13 )

张 毅,雷玉霞

布谷鸟算法是基于启发式搜索的智能仿生算法。传统的布谷鸟算法收敛速度较慢,容易陷入局部最优解。针对该算法特点,对算法原理进行了分析,并就算法中步长和发现概率两个控制因素进行改进,使其根据迭代次数动态变化,提出了具有自适应调整特点的搜索算法,改变了步长和发现概率相应的更新方式,避免了传统布谷鸟算法容易陷入局部最优的缺陷,以增强算法搜索性能。实验对比表明,自适应调整的布谷鸟算法具有更好的寻优性能。

2019 Vol. 18 (8): 56-58 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (5768 KB)  ( 9 )

丁佳静,武雪姣,李雪晴

针对压缩感知重构算法中信号稀疏度未知和步长大小固定的问题,提出一种新的压缩感知信号重构算法,即基于弱选择的稀疏度自适应回溯追踪(SPWAMP)算法。该算法将自适应思想、变步长迭代思想与回溯思想相结合,在未知信号稀疏度的情况下,利用阈值方法选取预选集,通过变步长更新支撑集原子个数并结合回溯思想剔除不可靠原子,最终实现信号精确重构。仿真结果表明,当信号稀疏度K达到65时,该算法重构精度相对稀疏度自适应匹配追踪(SAMP)算法提高了40%,而此时正交匹配追踪(OMP)算法、子空间追踪(SP)算法和分段弱选择正交匹配追踪(SWOMP)算法已无法实现重构。因此,该算法相对其它同类算法提高了信号重构精度。

2019 Vol. 18 (8): 59-62 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4466 KB)  ( 8 )

武绍欣

针对(αi,k)—匿名算法使用有损链接思想无法对用户身份进行保护的问题,引入属性分区置换概念,提出基于属性分区的(αi,k)-p匿名算法,对桶中QI属性采取分区、置换的方式保护用户身份信息。在人口真实数据集21 956条数据上对两种算法进行敏感值保护和会员身份保护有效性对比实验。结果表明,敏感值泄露概率最高时只刚好超过0.05,接近传统方法的1/4;在会员身份保护方面,FOR值在0.7以上。相对于(αi,k)—匿名算法,该算法能更好地保护敏感值信息和会员身份信息。

2019 Vol. 18 (8): 63-65 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4780 KB)  ( 6 )

冯 宇,朱大明,胡 琳,张 勇

随着无人机在测绘领域的广泛应用,航摄影像处理已成为国内外关注的热点。为寻求更适合航摄影像特征点提取的算法,对目前国内外几种常用特征点提取算法进行对比分析,结果表明,Moravec算子相较于其它算子,原理最为简单,但图像处理效果不佳。为此,利用C#工具实现Moravec算子,并通过图像处理实验,从计算速度、提取质量、定位精度、抗噪能力等方面对其进行全面分析,得出该算子在提取质量、定位精度与抗噪能力等方面均性能较差,该结论为今后对其优化改进提供了明确的研究方向。

2019 Vol. 18 (8): 66-70 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (5859 KB)  ( 8 )

初广辉,王晓利

聚类分析是数据挖掘和机器学习的一个重要分支,应用范围广,但在聚类分析过程中大量敏感信息的泄露对用户构成威胁。因此,在聚类分析过程中实现隐私保护至关重要。传统基于差分隐私(DP)的k-means聚类算法由于存在盲目选择初始中心点、对异常点敏感度较高等问题,导致在保护数据隐私时,出现聚类可用性较低的情况。针对该问题提出一种改进的基于差分隐私保护的(IDP)k-means聚类算法以提高聚类可用性,并进行理论分析和对比实验。理论分析表明,该算法满足ε-差分隐私;仿真实验结果表明,在同一隐私预算下,k-means算法改进后在聚类可用性上优于其它差分隐私k-means聚类算法,在同一数据集与同一隐私参数下,改进k-means算法在数据可用性方面比传统算法提高了将近5个百分点。

2019 Vol. 18 (8): 71-74 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (4500 KB)  ( 35 )

软件设计与开发
袁 科,高启文,闫永航

目前应用商店中的PRG类游戏有很多种,但往往存在人物单一等问题。针对该问题,旨在开发一款既包含其它PRG类游戏元素,又不缺乏多样性的PRG类游戏。基于Unity3D游戏引擎组件与脚本、怪物智能导航及AssetBundle加载技术等,采用SQLite轻量级数据库,在Visual Studio2017开发平台上设计并实现了一款角色扮演游戏。首先进行功能与性能需求分析,然后给出游戏背景故事与游戏流程,阐述了游戏界面与游戏场景设计思想,最后详述了游戏关键开发技术,并展示了游戏实现效果。

2019 Vol. 18 (8): 75-79 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (6689 KB)  ( 11 )

孙承爱,季胜男,田 刚

为解决协同过滤推荐算法冷启动和数据稀缺的问题,提高个性化阅读系统推荐准确性,根据图书特点,提出一种融合协同过滤算法和兴趣标签算法的个性化阅读系统设计。通过交叉调和方法,给定一个适当的融合比将两种推荐算法的推荐结果进行融合,保证系统在解决冷启动问题的同时,能够增加推荐列表新鲜度,提高推荐准确度,保持个性化阅读系统优越性。结果表明,该方法即使没有评级也能合理推荐,在推荐准确性和图书种类方面优于传统方法。

2019 Vol. 18 (8): 80-82 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4946 KB)  ( 15 )

郑亚东,张华瑞,刘 畅,覃 源,程 科

传统的治安巡防系统通过在巡更点设定巡更记录本方式进行管理,存在代签、补签等问题。基于北斗导航定位,设计一种突破传统模式的治安巡防管理系统,由移动智能终端和巡防客户端组成,融入电子地图纠偏处理技术和路径规划算法。仿真实验表明,该路径规划算法能合理规划巡防人员巡防路线,提高巡防人员工作效率。系统应用于南京市浦口区江浦街道社区治安管理,打破了传统“应对”式城市治理模式,有利于破解巡防难、管控难、矛盾点压降难等现代城市治理中存在的问题。

2019 Vol. 18 (8): 83-87 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (6365 KB)  ( 9 )

王 缘,余日季

随着虚拟现实技术的发展,模拟真实的气象灾害成为可能。基于虚拟现实技术,构建气象灾害逃生演练系统,通过逼真的气象灾害场景训练,不仅可以提高体验者的兴趣,还能增强其临场感以及面对气象灾害的应急处理及逃生能力。利用计算机设备构建生动逼真的虚拟环境,让体验者拥有身临其境之感,使他们能更方便、更直接地融入虚拟空间,并通过语言、手势、感官等与计算机进行实时交互。与传统逃生演练方式相比,基于虚拟现实技术的气象灾害逃生演练系统优势明显,具有广阔应用空间。

2019 Vol. 18 (8): 88-91 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (5387 KB)  ( 11 )

赵 鹏,尹中辉

掘进机模型部件及其结构复杂多样,传统设计通常难以满足用户需求。为了改善掘进机模型产品设计时工作量大、开发周期长、效率水平低等状况,提出一个基于VB6.0的掘进机模型参数化设计系统。以CSG为基本数据结构,以蓝光数字矿山地理信息平台为主要平台,采用VB6.0编程语言对系统进行设计。该系统实现了产品设计的快速化、模块化与参数化,不仅大大缩短了产品开发周期,而且实现了资源的合理配置与重复利用,提高了企业竞争力。

2019 Vol. 18 (8): 92-95 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (4624 KB)  ( 17 )

付 康,余日季

近年来,虚拟现实技术作为一种新媒体技术,受到众多研究机构的关注与青睐,应用文化领域的虚拟现实技术也成为研究热点。以Unity3D为开发平台,构建一种虚拟现实文化体验系统,并重点分析其系统架构与关键技术。以黄鹤楼文化为实例设计并实现了基于虚拟现实的黄鹤楼文化体验系统,对系统各模块进行分析与测试,结果表明其稳定性比传统系统更高。相比传统虚拟现实结合文化的应用,该系统增加了虚拟现实交互体验,为进一步推进大众对虚拟现实技术的认知、推动虚拟现实技术在数字文化领域的交互体验提供了案例参照。

2019 Vol. 18 (8): 96-100 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (7586 KB)  ( 10 )

甘才军

针对传统实验报告管理系统存在的缺乏通用性、不能直接在文档上进行批阅等不足,在总结已有系统实现技术的基础上,设计并实现了一种新型实验报告管理系统。该系统通过合理的数据库设计,较好地适应了当前高校实验课程的教学人员组织形式、教学大纲变化情况等;利用第三方Office文档控件,实现了实验报告下载、批阅结果存储过程中的用户透明性,极大地简化了教师批阅操作。该系统自投入使用以来,通过不断改进升级,从最初的单个部门试用到全校跨院系推广,表明了该系统在实验教学上的通用性与实用性。

2019 Vol. 18 (8): 101-104 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (5120 KB)  ( 13 )

鲜征征,叶嘉祥

ELK架构是解决日志分布式采集与分析问题中具有代表性的解决方案。但原生ELK架构存在Logstash对CPU资源占用较大、无法动态更新日志相关配置和日志数据传输过程中数据易丢失等问题。为满足现实中大型分布式服务的日志采集与分析需求,对原生ELK架构作如下改进:在收集过程中增加限速器以减少CPU占用率;增加分布式注册中心实现相关配置动态更新;增加消息队列使得消息传输过程更健全。实验结果表明,改进后的ELK日志采集及分析系统与原生ELK相比,CPU占用率减少了近60%,日志速度提高了3倍,且消息丢失率为零。

2019 Vol. 18 (8): 105-110 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (7840 KB)  ( 13 )

王 彬,高丙云,吕小霞,黄潇雨,魏振钢

在高校培训业务量日益增大的背景下,为了实现简便、快捷和信息化培训管理,在充分评估培训管理功能需求后,以中国海洋大学继续教育学院实践为例,基于PHP的Codeigniter敏捷MVC框架技术,开发了无纸化培训管理系统。该系统包含在线报名管理、报到管理、电子签名、课程签到和档案管理等关键模块。平台可以在不同的终端设备访问,便于学员以快捷的方式完成报名和信息查询,同时也有利于学校对学员的信息化管理。该平台已在实际培训工作中得以应用,为提升学校培训信息化应用水平、工作效率及学校品牌影响力作出了贡献。

2019 Vol. 18 (8): 111-115 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (6727 KB)  ( 13 )

陈小宇,魏静静

《数字图像处理》课程存在理论知识枯燥、实践性强和学习难度大等问题。为了帮助学生自主学习该课程,利用JavaGUI组件和OpenCV图像处理库设计了图像处理学习软件平台,实现图像滤波、图像增强、图像加噪、图像翻转等常用功能,且可任意添加或删除某一功能。实验结果表明,该平台具有操作方便、代码开源、直观形象的特点,加深了学生对理论知识的理解,有助于提高学生自主学习能力。

2019 Vol. 18 (8): 116-118 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (3759 KB)  ( 20 )

刘 瑞,丁 浩,胡亚伟,李铭盛,吴顺达

无人船在水质检测、采样、巡逻等方面有着广阔的应用前景。针对无人船传输数据实时性差的问题,利用4G网络结合数据传输模块进行无人船与控制中心之间的数据传输;针对具有自主能力的无人船造价昂贵的问题,以树莓派为控制中心设计无人船控制系统,实现无人船的自动巡航;针对无人船无法自动处理突发情况的问题,采用移动端、遥控器、服务器端多端控制的方法;针对无人船适应环境能力较差的问题,采用PID算法进行无人船的航向控制。实验结果表明,该算法可实现无人船的多端控制、数据实时传输与自动巡航功能。

2019 Vol. 18 (8): 119-122 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (4824 KB)  ( 16 )

刘 颖,王 坤,宋明辉,章浩伟

针对非平面上的压力分布数据采集需求,设计一种基于柔性薄膜压力传感器阵列的快速压力分布采集系统。以人体皮肤为实验采集对象,设计由柔性薄膜压力传感器阵列为测量传感器、STM32芯片为主控的嵌入式数据采集系统,再通过优化的并行式采集电路和统筹式采集算法,实现压力分布数据的快速采集。以单通道式(A1)与并行式(A2)采集电路,以及顺序式(B1)与统筹式(B2)软件算法为测试条件,压力分布数据的总共采集时间分别是26.722s(A1+B1)、12.165s(A1+B2)、0.498s(A2+B1)、0.187s(A2+B2)。测试结果表明,该系统可以快速、准确地完成针对包括肢体皮肤在内的非平面上压力分布数据的采集。

2019 Vol. 18 (8): 123-126 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5420 KB)  ( 13 )

赵晟然,伍常亮

为了解决传统纸质试卷人工统分过程存在工作量大、错误率高、统分效率低等问题,设计开发一款基于SVM的智能统分自学习系统。该系统由前端用户界面、后台手写分数识别子系统和自学习子系统构成。系统采用C#编程语言和Microsoft Visual Studio软件设计前端用户界面;使用Matlab作为系统运算后台,并构建SVM多分类器识别手写分数;使用C#编程语言设置定时器,在系统空闲时间定时启动Matlab执行自学习程序。经过MNIST数据集的训练和测试,SVM多分类器的测试精度达到97.74%。完成系统设计开发后,使用试卷统分栏图片测试系统。测试结果表明,该系统可以有效实现智能识别、统分栏内手写分数汇总以及自学习功能,并将运行结果清晰准确地显示在前端用户界面上。

2019 Vol. 18 (8): 127-130 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (6370 KB)  ( 15 )

孙 岚,李永忠

针对Android平台粗粒度权限管理机制的漏洞,提出一种细粒度权限管理机制。该方案实现了恶意软件识别、隐私权限分析与警告,以及权限选择与修改功能。其中恶意权限识别功能中采用了卡方检验法、聚类算法及改进的朴素贝叶斯算法。运用该系统对1 000个样本进行实验,得出恶意软件误判率约为9.75%,检测准确率约为90.25%。实验结果表明,该方案使普通用户在面对各种应用时能更合理地授予及修改权限,从而大幅降低了Android平台下权限控制的危险性。

2019 Vol. 18 (8): 131-135 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (7229 KB)  ( 13 )

应用技术与研究
李文靖,胡书山,余日季

针对传统检索方式在三维模型爆发性增长背景下出现的种种缺陷,以家具模型为切入点,对基于语义网和本体技术的三维创意素材模型的本体构建与检索进行研究设计,实现三维数字模型智能化检索。将本体技术和语义检索与三维模型结合,对不同类型的家具模型进行数字化描述、特征提取及要素分类,通过OWL本体描述语言创建本体,并将本体模型存入数据库从而形成模型素材本体库,根据语义规则构造可被机器理解的检索方式,为实现大众参与下的创新创意设计和产品快速原型设计打下基础。

2019 Vol. 18 (8): 136-139 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (6299 KB)  ( 8 )

詹 俏,甘 淑,杨 敏

针对传统测量技术在滑坡监测时的不足,以云南省小江流域大白泥河泥石流沟的一伴生滑坡体为试验对象,利用TLS技术对滑坡体进行两个时期的点云数据采集,经过点云配准、点云滤波等点云数据预处理得到处理后点云,在此基础上提取滑坡体地表特征并进行变化检测分析,提出一整套比较直观、全面的滑坡体地表特征变化检测方法。该方法基于坡度坡向比较、DEM差值比较、剖面线比较检测滑坡体地表特征形变量和形变趋势,对泥石流物源量进行估算,有助于预估泥石流灾害爆发时的危害程度和范围,从而减少泥石流灾害带来的损失。

2019 Vol. 18 (8): 140-143 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5309 KB)  ( 11 )

田 田,杜 奕,袁正兴,唐 洪

针对学科动态发展,以机械故障诊断为例,采用文献计量分析软件VOSviewer绘制考虑不同因素的文本标签、密度和耦合地图,分析机械故障诊断动态发展的研究领域、机构和人员情况。利用文献计量分析软件HistCite以弥补VOSviewer在文献引用指向分析上的不足。研究表明VOSviewer能为机械故障诊断动态发展提供较为全面和准确的分析,可作为其它学科动态发展分析方法。

2019 Vol. 18 (8): 144-148 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5645 KB)  ( 9 )

周彦福,王红蕾

在新能源汽车可缓解未来一系列环境、资源问题的重要背景下,对新能源汽车销售量准确预测有助于加速新能源汽车市场推广,降低相关生产研发企业运营成本。提取8个关键影响因素,应用灰色关联分析(GRA)验证各因素影响能力,然后构建基于果蝇算法优化灰色神经网络(FOA-GNN)预测模型的新能源汽车月度销售量预测模型。通过预测结果对比检验,验证该预测模型在预测新能源汽车销售量上有较高的预测精度。应用该模型对我国新能源汽车2019年月度销售量进行预测,结果表明,我国新能源汽车发展在2019年度依然可保持良好的增长态势。

2019 Vol. 18 (8): 149-153 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (5907 KB)  ( 13 )

吕同昕

针对齿轮常见故障及信号在传统EMD算法分解中产生的端点效应,提出一种基于改进经验模态分解(EMD)与快速独立分量分析(FastICA)—样本熵的齿轮故障特征提取方法。首先对信号进行EMD分解,得到一系列IMF分量和残余量,在此过程中通过匹配差别最小的极值包络线段确定端点处极值,然后从每个信号中分别选取周期性明显的分量与原始信号组成混合信号作为FastICA的输入,获得ICA计算后的分量,最后分别计算EMD分量与各独立分量的样本熵。实验结果表明,改进后的EMD算法可以有效改善端点效应问题,并通过与EMD—样本熵的对比,表明FastICA—样本熵能更明显、稳定地反映齿轮故障,因此可作为一种有效的故障特征。

2019 Vol. 18 (8): 154-158 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (7108 KB)  ( 16 )

顾宗幸,李浙昆,蔡培良,王胜枝,杨剑锋,陆 菲

为研究离心式分离腔体内部气流流动轨迹以及梗丝颗粒的运动规律,进一步深入研究梗丝分离效果,基于ANSYS建立流体域模型,利用流体仿真软件Fluent,采用RNG湍流模型模拟腔体内气流轨迹,拉格朗日离散相模型(DPM)模拟颗粒相运动规律,得到腔体内气流轨迹、压力和颗粒相运动轨迹云图,并在入口处设定不同大小的气流速度,当入射速度为6m/s时,气流流动轨迹发生改变,达到8m/s时气流轨迹比较理想,且颗粒运动轨迹正确。此时梗丝在离心分离腔体内可以得到有效分离,梗中含丝率降低到2.55%左右,烟丝利用率进一步提高。

2019 Vol. 18 (8): 159-161 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (5603 KB)  ( 14 )

数据库与信息处理
陈卉妍,张仁龙

奇异值分解是提取数据特征信息的一种强大工具,其应用可以从信息检索领域扩展到金融、医疗、统计学等各领域,是简化数据、相似度计算的一种有效方法。对奇异值分解原理和特性进行阐述,介绍了基于Python与其相关科学计算库的奇异值分解过程和相似度算法,解释了将庞大的数据矩阵映射到低维空间的转换过程,图像数据通过奇异值分解较原始图像压缩了近8倍。分别对SVD在推荐系统和图像压缩两方面的具体应用进行描述,总结出奇异值分解在数据降维中的强大应用和良好前景。

2019 Vol. 18 (8): 162-165 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5411 KB)  ( 12 )

孙丽娜

利用数据挖掘技术开发计算机网络病毒防御系统,实现对网络病毒在线检测与控制。将传统防火墙技术与入侵检测技术融合,通过系统管理员了解在线网络病毒入侵情况,采用数据挖掘技术对网络病毒特征进行搜集并存储到数据库中,从而有效控制防御网络病毒。实践表明,采用数据挖掘技术设计的计算机网络病毒防御系统比传统防火墙病毒防御方法的防御能力提高了80%,对网络病毒种类掌握更全面,能够更好地抵御病毒侵害。

2019 Vol. 18 (8): 166-169 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (6644 KB)  ( 28 )

关 菲,李晓静

针对当前文献推荐中个性化程度不高等问题,提出一种对用户行为重新分配权重的度量算法。运用用户行为数据按照时间顺序重新分配权重,突出近期用户兴趣构建用户兴趣模型。通过LDA主题分布、关键词分布等方法构建学术资源模型,实现两模型间匹配,完成推荐。通过实验验证,该算法准确性达到80%,比传统等权重算法提高近20%,召回率与F值分别提升了7%和5%。研究表明,基于时间因素的用户兴趣度量算法相较于传统等权重算法具有更高的准确性,未来可进一步优化用户兴趣度量以实现精准推荐服务。

2019 Vol. 18 (8): 170-173 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (4376 KB)  ( 16 )

网络、通信与安全
古清枢,苏 湛,艾 均,刘亚云

复杂网络被应用于各种不同领域的复杂系统分析。以复杂网络为工具,建立一个美国音乐网络,以歌曲、歌手、制作人、曲风及唱片公司为节点,节点之间以相关性为原则连边,从度中心性、中介中心性与特征向量中心性等维度对美国音乐网络进行中心性分析,寻找网络重要节点,并对网络进行社团分割,据此对网络重要社团的规模进行演化分析,发现歌手、制作人重要性与其网络中介中心性有关,歌曲重要性与其网络特征向量中心性有关,美国音乐网络中乡村音乐社团孤立于其它社团,嘻哈音乐流行热度呈上升趋势,正逼近并超过流行音乐热度。分析结果与现实的流行音乐趋势相符,证明用复杂网络对美国音乐流行趋势的建模分析及特征与现象的归纳有效。

2019 Vol. 18 (8): 174-180 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (9602 KB)  ( 10 )

赖建华,唐 敏

为了应对高级持续性威胁(APT)攻击造成的威胁,解决传统基于规则的分析方法对用户异常行为检测的误报与漏报问题,提高用户异常行为检测效果,通过采集用户行为日志生成用户操作行为矩阵,并通过模型定义方式对用户行为进行相似度分析。采用容忍度测算、突变测算、差值测算与峰值测算方法,分析与发现用户异常访问。基于用户画像的异常行为分析方法结合了用户操作行为特征及角色定义,利用用户行为日志历史信息勾勒出用户行为画像,使系统能准确、实时地判断用户行为异常,提高了对异常行为的实时检测与快速响应能力。

2019 Vol. 18 (8): 181-185 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (6355 KB)  ( 39 )

卢志科,康晓凤,眭桢屹,王 昊,刘冀卿,孙冲冲

Web应用系统已在生活中得到广泛应用,针对这些系统的黑客攻击也十分严重。黑客大多是利用已知漏洞进行攻击,因此如果修补系统存在的已知漏洞,即可防御大多数攻击。采用分布式架构与多线程技术设计并实现了一个Web应用漏洞扫描系统,将主动扫描与被动检测相结合,并通过相应插件对Web系统进行扫描,从而快速识别出owasp10常见漏洞。用户部署该系统后,可以定期对Web应用进行检测,以识别Web应用中是否存在漏洞。通过及时发现漏洞并进行修补,可有效保障Web应用的安全性,将黑客攻击风险降到最低。

2019 Vol. 18 (8): 186-190 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (6670 KB)  ( 18 )

谭靖宇,施伟斌

随着嵌入式技术的不断发展,智能设备逐渐成为研究热点,解决智能设备软件版本升级问题至关重要。节点软件升级系统一般分为主计算机、网关节点和传感器节点3个部分。主计算机通过串口将要更新的软件代码发送到网关节点,网关节点通过无线传感器网络传递软件代码到传感器节点并控制节点,以完成新版本升级。研究了CC2430芯片所适用的软件升级系统。主计算机使用基于C#语言的窗体应用程序,将代码的iHex文件分割成可变长数据包,提高主机和网关节点之间的代码传输速率。实验证明,该方法有效减少了主机与网关节点的代码传输时间,提高了写数据效率,可广泛应用于智能家居及医疗监测等领域。

2019 Vol. 18 (8): 191-195 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5284 KB)  ( 16 )

伍儒彬,梁 潇

基于网络通信的冗余需求,提出一种三网口以太网通信设计方案。方案采用Cortex-A8内核的AM3352芯片,利用芯片两个以太网控制器及GPMC扩展DM9000A实现3个以太网通信功能端口,为提升GPMC的总线优势,设计一种掉电存储解决方案。软件部分对冗余机制网络通信状态提出两种监控模式,使冗余通信状态得到及时反馈。实验证明,该设计可满足以太网冗余功能的需求。

2019 Vol. 18 (8): 196-199 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (6531 KB)  ( 12 )

刘浩然

为了改善国内医疗云数据存储与共享中患者隐私泄露问题,加快互联网+医疗与医疗云建设,提出一种针对医疗大数据安全共享的隐私保护模型。模型将数据共享过程划分为3个阶段,明确各部分功能。采用一种适合医疗云数据加密场景的RS-Blowfish混合加密算法用于模型数据传输,在数据安全共享的同时兼具数字加密及身份认证功能。增添明文与密钥的Z形置换,改善初始密钥安全性,增添密钥认证,将传统的RSA算法、Blowfish算法和SHA-256算法结合为一个整体。实验结果表明, RS-Blowfish混合加密算法在增强Blowfish安全性的同时,加密速度较3DES快30%,较AES快10%。

2019 Vol. 18 (8): 200-203 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (4801 KB)  ( 21 )

图形图像与辅助设计
杨海龙,张 娜,包晓安,桂江生

针对图像特征局部信息描述不足问题,提出一种基于多区域中心加权深度卷积特征提取方法。首先通过卷积神经网络提取输入图像的卷积层激活特征图,然后通过计算不同通道特征图的差异,选择具有区分性的区域特征图,最后通过多区域权重进行加权聚合,生成用于检索图像特征向量。在不同的建筑物数据集进行实验,结果表明检索精度分别提升了1.2%、0.9%。

2019 Vol. 18 (8): 204-207 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5798 KB)  ( 21 )

陈富成,陈华华

针对运动图像盲去模糊问题,基于生成对抗网络,提出利用一种端对端方式恢复模糊图像算法。运用生成对抗神经网络方法对运动模糊图像直接复原,跳过估计模糊核过程,增加感知损失作为损失项,使图片内容和全局结构接近。此外,增加结构相似性损失函数作为约束项,进一步提升生成图片与清晰图片的相似性。实验结果表明,新算法可有效去除运动图像模糊。与其它算法相比,所提算法获得的图像更加清晰。

2019 Vol. 18 (8): 208-211 [摘要]( 2 HTML (1 KB)  PDF  (5133 KB)  ( 21 )

计算机与网络教学
张宁宁,王 庆

“互联网+”时代高校教师信息化教学能力是推动高等教育理念内涵式发展、实现人才培养模式创新、提升教学质量的重要影响因素。通过整理现有信息化教学能力内涵的相关研究,结合专家访谈,分析确定了高校教师信息化教学能力的8项构成要素及其关系。在此基础上,进一步采用ISM方法构建“互联网+教育”背景下高校教师信息化教学能力解释结构模型,明确了各能力要素之间的层级关系,理清了教师必备的信息化教学核心能力,以期为高校教师专业发展、师资队伍建设及后续相关研究提供借鉴与参考。

2019 Vol. 18 (8): 212-216 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (6013 KB)  ( 12 )

陈 益

为提高Java程序设计课程教学质量,促进自主学习、培养创新型高技能应用人才,针对Java程序设计课程教学目标及存在的问题,依据BOPPPS模型理论,分析该模型在Java程序设计中的运用。对BOPPPS模型每个理论以1~2个实例作为支撑,分析并改善运用效果,将BOPPPS理论模型恰当融入Java程序设计课程实际教学中。BOPPPS模型对改善Java程序设计课程教学效果、提高学习效率、培养创新应用型人才起到了积极作用。

2019 Vol. 18 (8): 217-219 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3286 KB)  ( 14 )

王 丹,李 鑫,董子宜

运用文献分析法探究国内外职前教师信息化教学能力培养现状与需求,利用CiteSpace知识图谱对国内外关于职前教师信息化教学能力培养研究热点、趋势与不足进行对比分析。研究结果发现,职前教师信息化教学能力培养在课程设置、技术素养培养与培养途径等方面均存在不足,且目前国内外关于职前教师信息化教学能力培养研究尚未形成核心作者群与机构群,研究缺乏核心凝聚力。根据关键词共现网络分析结果还发现,“教学内容知识”、“信念”、“TPACK”等内容是目前该领域研究热点,在此基础上,国外研究更加关注职前教师的心理体验,如信念、态度和认知能力等。最后预测相关研究发展趋势,并提出提升职前教师信息化教学能力的建议。

2019 Vol. 18 (8): 220-224 [摘要]( 3 HTML (1 KB)  PDF  (5968 KB)  ( 32 )

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