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  • 最新期刊--2021年 第7期
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人工智能
贾晓帆,何利力

2021 Vol. 20 (7): 1-5 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (1342 KB)  ( 25 )

李逸群,谷雪莲,孙毅勇

2021 Vol. 20 (7): 6-11 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1783 KB)  ( 9 )

高海强,万茂松,侯长军

2021 Vol. 20 (7): 12-17 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3591 KB)  ( 7 )

马莉媛,黄 勃,朱良奇,黄季涛,李梦君,荆苗苗

2021 Vol. 20 (7): 18-22 [摘要]( 12 HTML (1 KB)  PDF  (1837 KB)  ( 8 )

郑 磊

2021 Vol. 20 (7): 23-26 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1471 KB)  ( 11 )

叶晓峰,邱 健,邝泽权,关健恒,郑文靖,李卓文

2021 Vol. 20 (7): 27-33 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (2486 KB)  ( 5 )

皮赛奇,刘 干

2021 Vol. 20 (7): 34-37 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (1348 KB)  ( 4 )

范玉龙,黄 波,周 仟,陈贺军

2021 Vol. 20 (7): 38-42 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (2011 KB)  ( 4 )

胡情丰

2021 Vol. 20 (7): 43-48 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (2364 KB)  ( 6 )

任 彪

2021 Vol. 20 (7): 49-53 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (2126 KB)  ( 7 )

魏 龙,王 羿,姚克明

2021 Vol. 20 (7): 54-58 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (3453 KB)  ( 5 )

朱乐俊,王卫民

2021 Vol. 20 (7): 59-63 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1575 KB)  ( 5 )

计算机软件与理论
郭天添,高 尚

2021 Vol. 20 (7): 64-70 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3032 KB)  ( 5 )

刘卫国,陈 斌

2021 Vol. 20 (7): 71-75 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1708 KB)  ( 7 )

魏 爽,杨 明,陈晔峰,吴书成,吴 彬,鲁奕岑

2021 Vol. 20 (7): 76-80 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (2679 KB)  ( 5 )

马 腾,赵德安,李长峰,盛 亮,陈 辉

2021 Vol. 20 (7): 81-85 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (3883 KB)  ( 5 )

冯 蕊,杨雪锋

2021 Vol. 20 (7): 86-90 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1415 KB)  ( 4 )

肖力旗,曹 民,张柳明

2021 Vol. 20 (7): 91-96 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (2271 KB)  ( 6 )

钱 程,谢春丽,王梦琦,权 雷

2021 Vol. 20 (7): 97-101 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1387 KB)  ( 4 )

许大伟,张会林

2021 Vol. 20 (7): 102-106 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (2929 KB)  ( 4 )

王 磊,曾成修,符 为,谢 磊

2021 Vol. 20 (7): 107-110 [摘要]( 10 HTML (1 KB)  PDF  (1604 KB)  ( 8 )

刘 生

2021 Vol. 20 (7): 111-115 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3020 KB)  ( 5 )

软件设计、开发与应用
田广宇,林泽东

2021 Vol. 20 (7): 116-123 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (7416 KB)  ( 7 )

聂志洋,孟巧玲,喻洪流,余 杰

2021 Vol. 20 (7): 124-128 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (2686 KB)  ( 4 )

吴亘杰,王成群,李 亮,寇东来

2021 Vol. 20 (7): 129-133 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (2276 KB)  ( 8 )

刘 瑞,杨 燕,李盛辉,许金辉,丁 剑,王何佳

2021 Vol. 20 (7): 134-138 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (2691 KB)  ( 7 )

翟海波,车刚健

2021 Vol. 20 (7): 139-143 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1481 KB)  ( 5 )

区块链技术及应用
周羽鑫,张刚要

2021 Vol. 20 (7): 144-148 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1770 KB)  ( 5 )

杨雅都,孙 力

2021 Vol. 20 (7): 149-155 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1740 KB)  ( 4 )

计算机网络与信息安全
谢志强,郭进利,张 婧

2021 Vol. 20 (7): 156-162 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3899 KB)  ( 5 )

王国峰,雷 琦,唐 云,代明臣

2021 Vol. 20 (7): 163-166 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (2157 KB)  ( 5 )

顾 磊,李永忠

2021 Vol. 20 (7): 167-170 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (2550 KB)  ( 5 )

图形图像处理
李 超,石剑平,姜 麟

2021 Vol. 20 (7): 171-176 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (10414 KB)  ( 8 )

郑南南,黄 钢,林剑圣

2021 Vol. 20 (7): 177-181 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (4840 KB)  ( 7 )

张祖昊,王云光

2021 Vol. 20 (7): 182-186 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (3830 KB)  ( 4 )

计算机人才与教育
肖 蓉,崔晓晖

2021 Vol. 20 (7): 187-191 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1334 KB)  ( 7 )

姚巧红,连洪俪,张学敏,李玉斌

2021 Vol. 20 (7): 192-197 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1376 KB)  ( 4 )

罗 剑,邢 翠,聂 鑫

2021 Vol. 20 (7): 198-201 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1331 KB)  ( 2 )

代丹丹,唐万梅

2021 Vol. 20 (7): 202-206 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1442 KB)  ( 6 )

贾 楠,戴心来,张玉辛

2021 Vol. 20 (7): 207-211 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1365 KB)  ( 4 )

唐 影,张春富,陈 健

2021 Vol. 20 (7): 212-216 [摘要]( 10 HTML (1 KB)  PDF  (6239 KB)  ( 7 )

房路升,罗海秀,马晓红,冶忠林

2021 Vol. 20 (7): 217-221 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1423 KB)  ( 4 )

马 丽,高敬礼,苗 露

2021 Vol. 20 (7): 222-226 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1364 KB)  ( 4 )

赵 煜

2021 Vol. 20 (7): 227-232 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1578 KB)  ( 4 )

王全蕊

2021 Vol. 20 (7): 233-237 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (1853 KB)  ( 6 )

姚心忆

2021 Vol. 20 (7): 238-244 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1396 KB)  ( 8 )

史军勇,王红梅,李文静

2021 Vol. 20 (7): 245-248 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (1581 KB)  ( 6 )

林 慧

2021 Vol. 20 (7): 249-252 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1884 KB)  ( 6 )

人工智能
贾晓帆,何利力

为了实现对用户评论的商业研究价值提取,解决互联网产品后续优化和增进服务问题,提出一种融合朴素贝叶斯与决策树的改进算法,处理文本中的噪声,避免零概率和属性值缺失的问题,从而提高分类准确率。该算法首先对用户评论数据作预处理,然后运用概率优化后的朴素贝叶斯处理空缺属性值,最后用决策树从积极和消极角度将数据进行分类。对微信公众号用户评论数据集进行实验,结果表明改进后的算法准确率达80.27%,比传统方法提高0.5%。

2021 Vol. 20 (7): 1-5 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (1342 KB)  ( 25 )

李逸群,谷雪莲,孙毅勇

阵发性房颤作为一种常见的心律失常,容易诱发心力衰竭、脑卒中等疾病。但因其发作时间短、信号难以捕捉致使检测困难,故阵发性房颤实时检测具有重要的临床意义。提出一种基于端到端一维神经网络的房颤识别方法。该方法将输入的原始数据通过卷积层自动提取心电特征,导入至5层感知器进行房颤识别。使用MIT-BIH数据库进行训练和验证,其灵敏度、特异性、阳性精确率、准确率分别为98.41%、97.76%、97.74%、98.07%。最终使用单导心电记录仪所采集的60例临床数据作为测试集进行测试,其灵敏度、特异性、阳性精确率、准确率分别为96.88%、89.29%、91.18%、93.33%,表明该算法具有较好的泛化能力。模型对单个样本处理时间为5ms,可为单导心电记录仪或实时云计算应用提供参考,并为临床提供辅助诊断。

2021 Vol. 20 (7): 6-11 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1783 KB)  ( 9 )

高海强,万茂松,侯长军

为改善传统车道线检测方法易受环境影响且鲁棒性较差的缺点,提出一种卷积神经网络(CNN)结合后处理算法。首先通过提取感兴趣区域与增强对比度的车道线预处理方法减少不必要的图片背景,增强图片的特征细节;然后基于CNN提取的车道线图像特征构建模型,使用DBSCAN聚类算法对车道线分割模型进行后处理;最后通过最小二乘法对车道线像素峰值点进行二次曲线拟合,并将拟合结果回归到原始图像中。实验结果表明,车道线检测模型验证集的准确率和召回率分别为91.3%和90.6%,表明模型具有较好的分割效果。基于CNN结合后处理的车道线检测方法能有效减少人工经验存在的缺陷,相较于传统车道线检测方法具有更好的鲁棒性和准确性。

2021 Vol. 20 (7): 12-17 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3591 KB)  ( 7 )

马莉媛,黄 勃,朱良奇,黄季涛,李梦君,荆苗苗

为提升文本关键词提取准确率和效率,提出一种基于LightGBM的文本关键词提取方法。该方法通过TF-IDF提取候选关键词,利用Word2Vec计算词向量,并采用特征工程,对候选关键词进行特征提取,再经由LightGBM算法将关键词提取转换为二分类问题。通过实验对比TF-IDF算法、TextRank算法、LDA算法及LightGBM算法对文本关键词提取的准确率P、召回率R及F1。结果表明,当TopN取2~5时,F1平均值比最优方法提升4.8%。该方法抽取效果整体上均优于实验选取的对比方法,证明将特征工程与LightGBM融合可提升关键词抽取效果。

2021 Vol. 20 (7): 18-22 [摘要]( 12 HTML (1 KB)  PDF  (1837 KB)  ( 8 )

郑 磊

在研究语音识别关键技术基础上,将深度神经网络模型应用于语音的关键词检索任务上,提出基于深度神经网络的语音关键词检测模型。与基线GMM-HMM模型进行对比实验,结果表明:LSTM模型的训练参数大小为436 570,DNN的训练参数为698 100,Gaussiam混合模型(GMM)的训练参数大小为1 226 760。基于LSTM-HMM和DNN-HMM模型的语音识别准确率分别为96.5%和91.6%,显著高于传统语音识别模型(GMM-HMM)的78.5%。基于LSTM-HMM模型的语音识别技术具有较高的准确率,更适合于语音关键词检测。

2021 Vol. 20 (7): 23-26 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1471 KB)  ( 11 )

叶晓峰,邱 健,邝泽权,关健恒,郑文靖,李卓文

人脸识别技术使用时容易受到伪造攻击。针对这一问题,提出一种基于双目视觉获取人脸深度信息,再结合层次分析法实现活体检测的方法,并应用树莓派研制活体人脸识别装置。该装置首先对双目图像进行对应点立体匹配,获得人脸图像的三维深度信息;然后选取人脸特征点,以鼻尖为参考点计算特征点与鼻尖点的深度差值;最后针对真实人脸和伪造人脸的三维特征,对各深度差值赋权,从而构建人脸深度特征以判断是否为活体人脸。实验结果表明,该方法在考虑特殊情况后准确率不低于98%,鲁棒性好。装置简单便捷,硬件开发成本低,功耗小,可移植性好,能满足多数情况下的活体人脸识别需求。

2021 Vol. 20 (7): 27-33 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (2486 KB)  ( 5 )

皮赛奇,刘 干

利用多标签机器学习对多功能蛋白质进行分类预测是目前比较好的方法。随机k标签分类算法(RAkEL)采用将所有标签按k长度随机划分进行分类预测。虽然该方法考虑到了标签之间的相关性,但是随机k标签划分时会产生大量冗余标签,增加了分类器计算量。对传统的随机k标签分类学习算法进行改进,加入Apriori算法对标签进行关联规则挖掘,将得到的关联规则进行标签划分,然后运用集成LP算法进行模型训练,从而得到最终模型,最后以最终模型进行标签分类预测。运用改进的多标签分类学习算法对多功能酶(一种多功能蛋白质)进行分类预测,并与传统的多标签分类学习算法进行效果比较,改进后的多标签分类器在相关指标上能取得较好优势,其中平均精度(AP)可达92.03%。

2021 Vol. 20 (7): 34-37 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (1348 KB)  ( 4 )

范玉龙,黄 波,周 仟,陈贺军

为了解决传统人工势场法存在的目标不可达、易陷入局部极小值问题,在传统人工势场法基础上提出改进后的人工势场法。针对目标不可达问题,当目标点在附近障碍物影响范围内时,通过动态改变障碍物影响范围,使得小车能够抵达目标点。为解决局部极小值问题,采用虚拟障碍物的方法,当小车陷入局部极值点时,通过设置合适的虚拟障碍物,由虚拟障碍物提供额外的逃逸力来引导小车逃离局部极值点。从MATLAB仿真结果可以看出,在单个和多个障碍物的实验条件下,改进后的算法可以准确、高效地完成路径规划,小车能够绕开局部极小值点并成功到达目标点,达到了预期的路径规划效果。

2021 Vol. 20 (7): 38-42 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (2011 KB)  ( 4 )

胡情丰

非刚性运动结构的三维重建旨在从二维图像中提取出关键坐标,并恢复其对应的三维形状及姿态。然而,目前的传统方法无法在大规模场景中应用。为此,将卷积神经网络应用于非刚体运动的三维重建中,提出一个基于无监督学习的非刚体三维重建框架。在FacebookAI实验室提出的C3DPO基础上,选择iResNet为backbone,并采用Ranger优化器进行训练。实验结果表明,该框架不仅可以更快地收敛,而且在H36M、Pascal3D、S-Up3D数据集中的MPJPE(位置误差的绝对平均值)分别达到了92.2、37.1、0.067,均优于C3DPO。

2021 Vol. 20 (7): 43-48 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (2364 KB)  ( 6 )

任 彪

相比单药治疗,组合用药具有多靶点、剂量低等特点,且治疗效果更好,因此被广泛应用于心血管、癌症等复杂疾病治疗。传统药物组合的研发通过实验筛选进行,过程缓慢且耗费人力物力,不适用于如今药物数量剧增的情况。基于组学技术与网络方法,从计算角度挖掘出有效数据以预测有效药物组合成为目前研究热点。为获取更有效的预测结果,引入网络中药物—药物—疾病单元两两之间的3个拓扑距离作为特征,并结合药物组合的化学结构相似性等不同层次特征,利用机器学习方法构建药物组合预测模型。实验结果表明,在加入网络拓扑距离作为特征后,机器学习的预测精度提升了10%以上。

2021 Vol. 20 (7): 49-53 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (2126 KB)  ( 7 )

魏 龙,王 羿,姚克明

深度学习目标检测算法在对图像进行识别时会对图像进行压缩,造成小目标特征丢失导致无法检测到小目标信息。针对小目标检测难题,提出基于改进YOLO v4的小目标检测方法,通过使用深度可分离卷积模块和增加多尺度检测网络,提升检测效果,同时改进生成先验框方法,对高分辨率图像进行分割增加小目标的特征信息。使用改进方法对布匹瑕疵检测,准确率达到89%,mAP73.56%;火灾识别准确率达95%,mAP值88%。

2021 Vol. 20 (7): 54-58 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (3453 KB)  ( 5 )

朱乐俊,王卫民

时间信息识别是自然语言处理中非常重要的任务。传统中文时间表达式识别中常用的机器学习方法需构造大量特征模板,词向量为单一向量,不具有多义性,且难以获取长距离依赖。针对这些问题提出BERT-FLAT-CRF深度学习网络架构,利用Bert提升词向量表达,FLAT融合时间词汇特征,最后通过CRF提取最优序列标注。在TempEval-2语料中取得93.12%的准确率和92.15%的召回率,均优于其它算法模型,在自建数据集中与其它深度学习模型相比,该方法同样具有较好的效果,可有效提升对中文时间表达式的识别能力。

2021 Vol. 20 (7): 59-63 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1575 KB)  ( 5 )

计算机软件与理论
郭天添,高 尚

为满足信用评估实时性和准确性要求,在增量学习框架下结合支持向量机(SVM)与AdaBoost(AB)算法设计IL-SVM-AB 分类器。该IL-SVM-AB分类模型很好地克服了SVM在处理高维数据时对特征选择不主动导致准确率下降的缺点,并考虑到信用评估的数据样本会不断更新,引入新的价值指标。由此在增量学习的思想下,另外设计了数据判别以及SVM-AdaBoost数据处理两个子系统,并根据不同数据类别选择最优处理方式。实验结果表明,IL-SVM-AB判断信用价值的准确性相比一些传统算法模型以及集成算法模型平均提升了11.2%,最高提升了14%,所以IL-SVM-AB信用评估模型更具有实用性。

2021 Vol. 20 (7): 64-70 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3032 KB)  ( 5 )

刘卫国,陈 斌

案例教学是重要的教学方法。利用朴素贝叶斯分类算法,以单词出现频率作为特征对文本进行分类。定义MATLAB函数以实现朴素贝叶斯分类器训练与文本分类功能,然后在Python程序中通过MATLAB引擎调用MATLAB函数。与Python调用NumPy第三方库的实现方法进行对比,发现使用混合编程实现文本分类器的错误率为4.5%,比单独使用Python实现的错误率降低了1.5%,但混合编程的程序执行效率不如单独使用Python的方法。将该文本分类应用案例用于Python或MATLAB课程教学,可更好地引导学生选择恰当的实现方法,培养学生的计算机应用能力。

2021 Vol. 20 (7): 71-75 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1708 KB)  ( 7 )

魏 爽,杨 明,陈晔峰,吴书成,吴 彬,鲁奕岑

气象数据精度高、数据量大,传统的数据存储模式已不能满足高并发、快时效的业务需求。因此,采用云存储技术建立地面实时历史一体化长序列统计应用数据库,实现地面实时数据与历史数据无缝衔接。将浙江省75个国家站和3 400个区域站历史数据与传统关系型数据库进行任意时段、不同并发数的统计时效对比实验。实验结果表明,云关系型数据库具有更高的存储和查询效率,且在高并发情况下稳定性更好,性能比传统关系型数据库提升了1个数量级。该研究成果通过气象云大数据平台数据服务系统,为气象预报和科研业务提供了快速、便捷、高效的数据服务。

2021 Vol. 20 (7): 76-80 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (2679 KB)  ( 5 )

马 腾,赵德安,李长峰,盛 亮,陈 辉

三维标定参数精度对3D视觉测量的作用至关重要。为解决传统激光三角法标定原理复杂、过程繁琐以及在倾斜平面标定精度不稳定问题,提出一种基于片光模型的三维标定方法。采用曲面灰度值拟合算法,结合标准量块几何尺寸与视差图像中的深度信息映射关系生成标定系数,解决激光三角检测系统在不完全水平基准面标定精度不稳定问题。利用经验值加标定矫正方式保证标定精度。实验结果表明,该标定方法能准确测量物体高度,Z轴平均绝对测量误差为0.001 8mm,倾斜平面标定精度较高,能满足高精度测量需求。

2021 Vol. 20 (7): 81-85 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (3883 KB)  ( 5 )

冯 蕊,杨雪锋

由于采用随机采样方式进行路径规划时RRT算法无需对任务空间内的障碍物进行数学建模,因而该算法在路径规划领域得到了广泛应用,但该算法的初始化参数步长和偏置概率对路径规划结果有直接影响。为了揭示初始化参数对RRT算法性能的影响规律,为参数选取提供依据,通过计算机模拟不同复杂程度任务空间下的路径规划问题,并利用RRT算法进行路径规划实验,从算法耗时、路径长度、规划失败概率3个方面统计分析初始化参数对RRT算法性能的影响。实验结果表明,初始化参数步长和偏置概率对RRT算法性能有直接影响,且不同复杂程度任务空间需要设置不同的初始化参数。

2021 Vol. 20 (7): 86-90 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1415 KB)  ( 4 )

肖力旗,曹 民,张柳明

为解决系泊船舶装卸作业工况下存在的失稳问题,提出一种基于改进萤火虫算法的系泊船舶装卸作业稳性分析方法。以某船舶横摇倾角数据为研究样本,利用MFA求解最优横摇运动模型,改进了步长向量和步长更新算法。根据最优模型参数计算初稳性高,分析系泊船舶装卸作业下的稳性安全。仿真实验表明:基于MFA的横摇运动优化模型具有很好的仿真精度,半载条件下拟合数据与实际数据决定系数为0.972 2,满载情况下为0.984 1,能利用半个周期的倾角数据量准确预测横摇运动状态,为系泊船舶装卸作业的稳性监测提供了解决方案和研究方向。

2021 Vol. 20 (7): 91-96 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (2271 KB)  ( 6 )

钱 程,谢春丽,王梦琦,权 雷

源码相似性度量是代码推荐、缺陷监测、代码搜索等很多软件工程领域任务的基础工作。传统的源码相似性度量方法主要利用统计方法从代码的结构属性、文本特性两方面进行度量,缺乏对代码的语义相似性研究。为解决此类问题,在词嵌入基础上提出结合TF-IDF和Word2vec的向量空间模型,利用向量间距离衡量代码间的相似性,融合代码的语义信息和统计信息。实验结果表明,相比于传统基于统计的方法,该模型效果提高了15%。

2021 Vol. 20 (7): 97-101 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1387 KB)  ( 4 )

许大伟,张会林

为解决以PI控制为代表的传统并网电流控制算法稳定性与抗干扰性不足,以及所有控制方法均没有考虑到控制对象能量耗散特性的问题,以LCL滤波三相并网电压逆变器(GCVSI)为研究对象,引入一种基于能量分配控制和使用系统耗能特性进行阻尼注入的无源控制策略。首先,建立三相并网电压逆变器的欧拉—拉格朗日数学模型,然后将无源控制理论引入系统控制中,利用有源阻尼抑制滤波器的谐振尖峰;然后利用MATLAB/SIMULINK实验平台建立三相并网电压逆变器与无源控制器的仿真模型,并进行仿真验证。实验结果表明,并网电流波形稳定平滑,总谐波畸变率(THD)小于5%,且无论增加或降低额定功率,系统均可在0.5ms内几乎无振荡地进入下一个稳定周期。该无源控制器不仅能满足系统稳定性要求,还具有良好的动态性能。

2021 Vol. 20 (7): 102-106 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (2929 KB)  ( 4 )

王 磊,曾成修,符 为,谢 磊

软件缺陷管理是软件工程的重要内容。目前,基于GJB/Z 141的软件缺陷分类标准和定制的缺陷管理工具是较为常用的一种典型软件代码缺陷管理方案,该方案在工程应用中存在有效性和效率不足问题。针对上述问题从缺陷分类方法和缺陷管理工具两方面展开研究,提出一种全新的软件代码缺陷管理方案并构建原型系统。将两种缺陷管理方案在同一软件配置项中进行代码缺陷管理应用,将使用效果进行比较,发现该方案的评价指标在5个方面有显著改善,评价得分分别提高了68%、50%、125%、33%和60%。

2021 Vol. 20 (7): 107-110 [摘要]( 10 HTML (1 KB)  PDF  (1604 KB)  ( 8 )

刘 生

如今嵌入式ARM芯片在智能设备中的应用越来越广,在智能语音交互产品中,基于通用ARM平台实现声源定位功能有着广泛需求。相比传统专用语音处理芯片,使用ARM芯片可提高产品的集成度并降低成本。基于相位变换加权可控响应功率(SRP-PHAT) 的声源定位算法,提出一种可应用于嵌入式平台的工程实现方法,并基于Python及C++语言对该算法进行设计与实现。实验结果表明,在0~8 000Hz频段范围对语音信号进行处理能将误差范围控制在±14°以内,并将在嵌入式平台处理耗时控持在200ms以内。该算法在准确性及实时性上能够满足嵌入式平台对声源定位功能的需求,可应用于嵌入式ARM平台。

2021 Vol. 20 (7): 111-115 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3020 KB)  ( 5 )

软件设计、开发与应用
田广宇,林泽东

为进一步实现煤矿工作面自动化、智能化、便利化预警,提高煤矿智能系统的人机交互能力,达到实时预警、精准预警目的,基于地质信息,通过计算机建模方法,根据已有知识和经验建立物理模型。首先分析和设计煤矿工作面超前预警系统,通过物理仿真进行建模。在煤矿掘进期间,根据当前开采线位置,对工作面周边危险源进行超前预警判断及风险评估,动态预测前方范围内存在的危险源情况,提高了开采的安全性。对断层、陷落柱、积水区、煤柱、采空区等危险源进行动态超前预警。判断并显示当前虚拟区域内危险源的信息及距离工作面开采位置范围的风险评估。超前预警系统平台显示实时检测数据变化趋势、推进情况及决策信息详细内容,从而实现对煤矿工作面信息化、智能化、无人化的超前预警。

2021 Vol. 20 (7): 116-123 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (7416 KB)  ( 7 )

聂志洋,孟巧玲,喻洪流,余 杰

为提高患者的康复效果,满足患者在主动康复训练中与机器人的力交互柔顺性需求,改善力交互过程中柔顺性差的问题,结合现代控制技术、伺服电机控制技术、意图识别技术和康复理论,研究设计了一种上肢康复机器人力交互控制系统。通过多传感器意图检测方式及阈值法触发方案,实现交互过程对轻微的触发力矩的力补偿,满足患者在康复训练中的力交互柔顺性需求。在不同姿态下进行力交互实验,结果表明主动模式提供助力的正向触发力矩仅为0.46Nm,反向触发力矩为0.55Nm,证明在该策略下各关节对患者的运动意图监测良好,且能正确、适时地对患者运动提供力矩助力。

2021 Vol. 20 (7): 124-128 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (2686 KB)  ( 4 )

吴亘杰,王成群,李 亮,寇东来

为实现桑蚕养殖的智能化管理,降低劳动力成本,提出一种基于模糊控制的桑蚕养殖物联网管理系统控制方案。针对目前蚕房温湿度控制普遍存在的时滞性、大惯性、时变性等问题,设计了以蚕房温湿度偏差和温湿度偏差变化率为输入参数,同时结合专家数据库的模糊控制器。采用MATLAB软件仿真和现场数据采集测试,结果表明,蚕房的温湿度变化始终保持在误差范围内,证明系统具有实时性好、稳定性强、自适应性优良等优点,可以达到传统人工养殖效果,具有较好的实用性和应用价值。

2021 Vol. 20 (7): 129-133 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (2276 KB)  ( 8 )

刘 瑞,杨 燕,李盛辉,许金辉,丁 剑,王何佳

针对中药材流通市场存在的中药材种植不合理、加工不规范、销售无监管等问题,基于大数据挖掘和分析技术创建云南省中药材追溯体系应用平台。从中药材种植源头开始,对中药材流通体系5个环节进行信息采集,建立中药材可追溯体系。该平台的建立可以实现对云南省中药材“种植—生产—销售(流通)”的全程动态追溯和监控,以及追溯过程可视化;同时提升中药材种植、加工等水平,规范云南省中药材产品市场秩序。对于云南省中药材市场而言,可以有效遏制问题药品流入市场,改善中药材市场流通体系的混乱状况,使云南省中药材行业得以健康、持续发展。

2021 Vol. 20 (7): 134-138 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (2691 KB)  ( 7 )

翟海波,车刚健

随着桌面虚拟化技术发展,多媒体视频播放占用CPU高、带宽大等难题越发凸显,造成服务器资源紧张。为解决该问题,视频重定向技术受到关注,其研究重点为本地视频及FLASH视频重定向技术。对当下流行的HTML5 在线视频重定向技术进行了研究。为降低服务器CPU和网络带宽占用,提出一种重构Windows Media Fundation播放架构方法,结合二值化视频区域查找算法完成虚拟机内HTML5视频播放重定向。该方法能有效降低CPU和网络带宽占用。完成视频重定向后虚机内部CPU资源占用降低约70%~80%,且用户在流畅度和清晰度方面体验感更好。

2021 Vol. 20 (7): 139-143 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1481 KB)  ( 5 )

区块链技术及应用
周羽鑫,张刚要

随着信息技术的发展,在线学习成为学习者获取知识的一种重要方式,如何对在线学习进行有效评价成为备受关注的议题。区块链技术因其具有去中心、防篡改、可追溯等特性,塑造了坚定的“信任”驱动,成为引领第四次产业革命的关键技术之一。在此背景下,通过对比目前国内外在线学习评价模式,在深度分析区块链技术融入在线学习评价模式实现机理的基础上,针对在线学习评价中学生学习数据不真实和收集滞后等问题,设计一种基于区块链技术的在线学习评价模型,且引入第三方评价视角,使评价结果更具说服力。

2021 Vol. 20 (7): 144-148 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1770 KB)  ( 5 )

杨雅都,孙 力

为了探寻区块链技术在在线学习资源管理方面应用的可能性,在详细阐述区块链基本概念、核心技术和工作原理的基础上,将其应用于在线学习资源管理领域,提出资源区块链的概念。通过阐述建模语言、块的结构、权限管理和挖掘规则等构建资源区块链基本要素,探讨区块链技术在在线学习资源管理方面的应用。在ADOxx建模环境中实现基于私有链类型的资源区块链原型,对区块链技术在资源管理中的实际应用进行探索。最后,对联盟链类型的区块链技术给在线资源联盟资源管理带来的变革进行展望。

2021 Vol. 20 (7): 149-155 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1740 KB)  ( 4 )

计算机网络与信息安全
谢志强,郭进利,张 婧

为研究长三角地区高铁网络可靠性,选取长三角地区94个站点信息,建立长三角高速铁路网络,将该网络按照功能划分为运输网和服务网。根据复杂网络基本原理,采用pajek软件绘制长三角地区高铁网络并进行分析。通过模拟仿真对该网络进行不同方式的攻击。仿真结果表明:长三角地区高铁服务网络可靠性较高,运输网可靠性较差,且无论是服务网络还是运输网络,在受到蓄意攻击下网络瘫痪速度都很快,且对节点攻击的破坏力度强于对边的攻击,该研究结果可为长三角地区高铁线路后期建设决策提供参考。

2021 Vol. 20 (7): 156-162 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (3899 KB)  ( 5 )

王国峰,雷 琦,唐 云,代明臣

针对服务器远程运维管控面临的安全问题,研究访问代理执行的服务器运维管控技术方案。该方案通过浏览器单点登录访问代理,在访问代理处审计与管控针对服务器的操作命令,不改变用户使用习惯且不需要修改服务器配置,满足了服务器远程运维管控功能性、效率性与安全性等方面的需求。

2021 Vol. 20 (7): 163-166 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (2157 KB)  ( 5 )

顾 磊,李永忠

针对云环境下数据存储以及访问控制安全性不高,造成用户数据外泄等问题,提出一种基于属性加密(CP-ABE)技术的云环境下的数据保护方案。采用改进的CP-ABE算法与AES算法的混合加密方法,先用AES对数据进行加密,再用CP-ABE对AES的对称密钥进行加密。经理论分析和实验验证,表明该混合加密方案在保障云环境中数据安全性的同时,提高了数据加解密效率,能够实现云环境中数据的安全访问控制。

2021 Vol. 20 (7): 167-170 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (2550 KB)  ( 5 )

图形图像处理
李 超,石剑平,姜 麟

绘画风格的多样性为构建艺术形象提供了丰富的视觉信息。为解决风格迁移的色彩单一性和色彩溢出问题,提出一种基于深度学习的图像多风格融合算法。该算法利用预训练的VGG19Net提取网络各层特征,将内容图与多个风格图进行分离重组,构建了新的风格损失函数,并将多个风格特点融合,得到新的艺术风格图片。实验结果表明,多风格融合的新图片中包含多种单风格信息,使转换后的新图片拥有更丰富的视觉信息。基于深度学习的图像多风格融合算法构建了更加丰富的视觉信息,为新的艺术创作提供了参考。

2021 Vol. 20 (7): 171-176 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (10414 KB)  ( 8 )

郑南南,黄 钢,林剑圣

为辅助诊疗心血管疾病,需定量分析左心室射血运动参数。左心室轮廓变化丰富,基于此,设计一种左心室运动追踪方法。首先构建左心室三维轮廓并提取形状特征,然后基于映射准则恢复轮廓位移场,最后平滑优化轮廓位移场。根据得到的轮廓位移场,分别测量左心室射血正常与无力受试者在左心室收缩时期径向、圆周方向的位移、速度、应变、应变率。实验结果显示,左心室射血正常组受试者与射血无力组患者的上述8种参数差异均具有统计学意义(P<0.001),证明该方法能够区分左心室运动正常与否。此外,该方法测得的参数还与CVI软件分析结果具有良好相关性,或可为临床诊疗心血管疾病提供帮助。

2021 Vol. 20 (7): 177-181 [摘要]( 4 HTML (1 KB)  PDF  (4840 KB)  ( 7 )

张祖昊,王云光

某些特殊领域(如医用电子内窥镜)对视频成像实时性要求很高,但图像处理数据带宽不够会导致画面延迟卡顿。为解决此类问题,提出一种基于Zynq-7000的实时视频图像处理系统框架。根据软硬件协同设计方法,通过Zynq的可编程逻辑器件PL端实现OV5640摄像头的视频数据采集,HDMI显示输出功能;通过Xilinx HLS将图像处理算法从C/C++转换成Verilog并封装成IP核,最后通过Zynq的ARM-Cortex A9 PS端实现对整个FPGA工程的控制。该实时视频图像处理系统框架实现1 280×720分辨率下30FPS的实时视频图像处理功能,为图像处理算法提供了方便的硬件验证平台。

2021 Vol. 20 (7): 182-186 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (3830 KB)  ( 4 )

计算机人才与教育
肖 蓉,崔晓晖

随着新兴一级学科网络空间安全的重要性逐步提高,围绕网络空间安全专业人才培养过程中存在的不足,研究如何培养服务国家安全战略的网络空间安全人才已成为当前我国高等工程教育的一个新课题。分析网络空间安全专业人才培养涉及的教学目标、教育资源、学科特点、行业特色等问题,并在此基础上致力于构建以能力为导向的人才培养模式及其实施途径。

2021 Vol. 20 (7): 187-191 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1334 KB)  ( 7 )

姚巧红,连洪俪,张学敏,李玉斌

以实证方式分析网络学习空间中社区奖励对教师知识共享行为的影响程度和作用机制,希望能为网络学习空间建设与运营、知识共享活动组织与管理等提供帮助。以社会交换理论为依据,对有网络学习空间使用经验的教师进行调查,获得有效调查问卷210份,利用SPSS和AMOS工具对调研数据进行分析。研究结果表明:教师对社区奖励实用价值的感知正向影响其对社区奖励情感价值的感知,但对其空间满意度和知识共享行为影响不显著;教师对社区奖励的情感价值感知对其空间满意度和知识共享行为有显著正影响;空间满意度对教师知识共享行为具有中介效应;教龄对教师知识共享行为具有调控作用。

2021 Vol. 20 (7): 192-197 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1376 KB)  ( 4 )

罗 剑,邢 翠,聂 鑫

在Web系统中前后端分离的架构方式更利于项目分工,软件开发由此细分出前端技术岗位。为培养专业的前端工程师,需要将传统的前端课程转变为大前端授课,建设大前端教学资源以提升教学效果。基于混合式教学特点与教学目标,梳理了Web前端开发技术课程资源建设思路,重构传统Web前端课程知识结构,探索在混合教学模式下课程教学资源建设过程。教学资源建设以学生为中心,建成开放、共享、实用、实效的教学资源,突出以任务为导向,线上线下联动,提升学生学习的参与感与成就感。

2021 Vol. 20 (7): 198-201 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1331 KB)  ( 2 )

代丹丹,唐万梅

为培养师范生形成正确的人生观价值观,成为具备核心素养的中小学信息技术教师,根据师范生特点及Python程序设计课程特点分析开展专业课程思政的必要性,基于TPACK理论,从教师自身具备的学科内容知识及思政课程内容知识入手,提出Python程序设计课程德育目标,选择混合式教学、PBL等教学方法和微课、Spoc等技术手段,设计Python程序设计与爱国主义教育、法制教育等思政主题相融合的教学案例。在教学实践中不仅提高了学生编程能力,还培养了学生爱国情怀,增强了法治意识,也培养了准教师应有的奉献精神以及“课程思政”的意识和能力。

2021 Vol. 20 (7): 202-206 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1442 KB)  ( 6 )

贾 楠,戴心来,张玉辛

混合式学习已成为国际教育领域推动教育变革的新生力量,而学习绩效是评估混合式学习成效的核心要素。运用内容分析法提炼出混合式学习绩效影响因素,构建学习者、教育者、学习环境3个一级维度以及教学能力、个体特征、资源环境等12个二级维度的影响因素模型,并通过解释结构模型法探究各因素之间的相关性。研究表明,学习者中的个体特征、学习动机、信息素养、学习方式,教育者中的教学能力、教学投入、教学活动设计、师生互动以及学习环境中的资源环境是影响学习绩效最直接的因素,政策环境是影响范围最广的因素,其它因素发挥着间接影响作用。据此从完善资源环境建设、增强师生互动有效性、注重个体特征培养三方面提出改善混合式学习绩效的建议,以期为我国混合式学习的进一步深入研究与实践提供参考。

2021 Vol. 20 (7): 207-211 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1365 KB)  ( 4 )

唐 影,张春富,陈 健

风机变桨控制虚拟仿真系统可用于实验教学。阐述了虚拟仿真实验研究现状,分析了传统实验的局限性和推进风机变桨控制虚拟仿真实验的必要性,搭建一套基于互联网和物联网平台的三维可视化、可远程监控、各功能齐备的风电变桨控制虚拟仿真系统,并在教学中进行应用。实际教学结果显示,采用虚拟仿真实验系统授课的学生成绩高出传统实验授课学生成绩6.23%,超80%学生对系统表示认同。虚拟仿真系统值得在风机变桨实验教学中进一步推广使用。

2021 Vol. 20 (7): 212-216 [摘要]( 10 HTML (1 KB)  PDF  (6239 KB)  ( 7 )

房路升,罗海秀,马晓红,冶忠林

新冠肺炎疫情防控关键期间,为阻断疫情向校园蔓延,各中小学纷纷采取线上教学模式,实现停课不停学。结合当前网课教育形势,对市面上众多网课软件性能测评进行分析,总结线上教育的优势与不足。并且,从教育角度出发,就如何提高教师在网课中的关键作用,以及学生如何习惯于网课、借助网课达到高效学习目的提出建设性意见。

2021 Vol. 20 (7): 217-221 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1423 KB)  ( 4 )

马 丽,高敬礼,苗 露

针对高校计算机专业课教学存在互动交流不足,教学方式、学习方式、评价方式单一等问题,以软件工程课程为例,充分融合线上线下教育资源与教学方法,基于OBE构建多元线上线下新型混合式教学模式,从课程内容设置、课程资源建设、课程教学、课程考核等方面进行改革。实践证明,多元混合教学模式激发了学生主动探究学习行为,提高了自主学习能力,培养了学生复杂软件项目分析与设计等工程实践能力。

2021 Vol. 20 (7): 222-226 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1364 KB)  ( 4 )

赵 煜

随着信息技术教育的普及,教育技术工具的种类日渐繁多,但是已有研究表明信息技术与教育的融合价值较多体现于储存和传播信息的容器,学习者缺乏应有的自主学习能力。未来课堂教学建设应体现以学习者为中心的建构主义设计理念,知识的外在呈现方式应该附和学习者内在认知结构。由此基于知识可视化的教育认知工具,利用图解的手段引入构建和传递知识方法或技术,提出从群体环境中知识与学习者认知结构的关联层面入手,结合认知工具的优势,构建与学习者认知关联的可视化认知工具模型,并提出基于该模型实施的可视化认知工具实施机制,以期为后续知识可视化工具的教学应用提供指导。

2021 Vol. 20 (7): 227-232 [摘要]( 6 HTML (1 KB)  PDF  (1578 KB)  ( 4 )

王全蕊

为积极响应国家“停课不停学”的号召,针对2020年上半年在疫情防控期间学生需居家隔离无法正常开学的实际情况,通过重新设计数据结构课程在线教学方式和教学过程,构建课前、课中、课后教学三位一体化线上教学模式。在教学过程中以问题为主线,采用层层递进的教学方式,使学生在牢固掌握理论知识的基础上能熟练运用算法设计解决实际问题;同时为了解决学生居家学习期间缺少纸质教材和其他参考资料等问题,充分发挥直播平台和在线教育平台优势,不断建设和完善各种在线学习资源,使学生能以多种途径获取多样化知识,逐步引导学生自主探索、解决问题。

2021 Vol. 20 (7): 233-237 [摘要]( 9 HTML (1 KB)  PDF  (1853 KB)  ( 6 )

姚心忆

“翻转课堂”作为顺应新时代人才培养要求的教学模式,受到了世界范围内的广泛关注,但如何合理设计与实施翻转课堂仍是教师的知识盲区,教师缺乏具体的操作指南,使得大多课堂教学仍停留在低层次认知目标阶段。为了改善上述现状,选取近年来国内外核心期刊中20篇实验或准实验研究文献,采用活动理论框架进行文献分析。结果显示,当前翻转课堂中的学习活动主要采用线上线下相结合的方式,纯物理课堂与纯在线课堂的活动设计仍在探索阶段,课中以教师为学生搭支架的形式为主,同时十分注重运用工具促使学生反思。

2021 Vol. 20 (7): 238-244 [摘要]( 7 HTML (1 KB)  PDF  (1396 KB)  ( 8 )

史军勇,王红梅,李文静

建设适应高等教育发展的“金课”需要相应的课程质量评价方法。基于教育目标理论深入研究课程教学评价方法,以操作系统原理课程为例,探讨了课程目标、考核方式、考核内容、评价方法四位一体的课程目标达成情况评价闭环,形成以课程目标为导向的课程教学质量自主提升之路。针对课程目标达成评价过程中课程考核要素支撑权重静态度量困难问题,采用BP算法建立课程目标达成情况评价专家监督模型,避免权重分配结构性问题引起的教学质量评价误判,创新大数据技术在教学治理中的深度应用。最后,基于人工合成数据集和真实数据集,分析了课程目标达成情况评价数据的相关性及算法在课程目标达成情况评价中的应用。

2021 Vol. 20 (7): 245-248 [摘要]( 8 HTML (1 KB)  PDF  (1581 KB)  ( 6 )

林 慧

由于C语言语法众多,教学内容比较枯燥乏味,且传统教学方式比较呆板,偏重于语法讲解,无法激发学生的学习兴趣,直接影响其对C语言的掌握与应用。针对该种情况,使用Scratch作为C语言程序设计的辅助学习工具,通过Scratch图形化编程工具设计简单、有趣的动画案例,培养学生的程序分析能力与编程思维,帮助其理解程序设计的思路与算法,并转换为对C语言语法的理解,最终使用C语言解决实际问题。教学实践表明,将Scratch应用于C语言程序设计教学中可取得良好效果。

2021 Vol. 20 (7): 249-252 [摘要]( 5 HTML (1 KB)  PDF  (1884 KB)  ( 6 )

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