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• 2016年, 第03期　刊出日期：2016-03-25 上一期    下一期
  本期栏目： 论文

论文

SQS二元合金设计的高通量方法和技术研究

王娟1,2,杨小渝1,王宗国1,王幸阳1,2,张小丽3,曾雉3

2016, 38(03): 401-410. doi:

摘要 ( 153 )   PDF (974KB) ( 551 )   　　

自2011年6月美国提出“材料基因组计划”以来,构建集成的高通量材料计算平台和数据库平台以加快新材料的研发已成为重要的基础性工作。高通量材料计算平台MatCloud提供了一个集成的材料自动流程计算框架,旨在为新材料的设计和计算提供一套通用的方法和技术。二元合金设计涉及到批量结构建模、结构筛选和性质计算问题,为了支持目前在合金设计中应用较广的特殊准随机结构SQS方法,研发了支持基于SQS二元合金设计的高通量自动流程计算相关算法和插件,并在MatCloud平台上进行了实现。该插件支持基于SQS的二元合金结构建模,高通量筛选和性质计算。实现了ZrxTi（1-x）合金弹性模量的自动流程计算,取得了预先设定的效果,提升了计算性能,从而帮助加快二元合金设计。

多种哈希算法的可重构硬件架构设计

刘恒1，黄凯1，修思文2，李奕均3，严晓浪1

2016, 38(03): 411-417. doi:

摘要 ( 147 )   PDF (750KB) ( 240 )   　　

针对现有的哈希算法硬件架构仅实现少量几种算法的问题，设计了一种可实现SM3，MD5，SHA1以及SHA2系列共7种哈希算法的可重构IP，以满足同一系统对安全性可选择的需求。通过分析各哈希算法及其运算逻辑的相似性，该设计最大化地重用加法器和寄存器，极大地减少了总的实现面积。此外，该设计灵活可配，可以对内存直接存取。以Altera的Stratix II为FPGA目标器件，其最高频率可达100 MHz，总面积较现有设计减少26.7%以上，且各算法单位面积吞吐率均优于现有设计。

稳定的最短路径树及其构造算法

杨晓花1,2，武继刚1,2，史雯隽1,2，赵国栋1,2

2016, 38(03): 418-424. doi:

摘要 ( 122 )   PDF (813KB) ( 356 )   　　

构建最短路径树是动态网络研究的重要问题之一。在动态网络中，当边状态发生变化时会引发最短路径树动态的重新构建，反复地计算不仅消耗大量时间，也会导致最短路径树的频繁变化。提出一种稳定的最短路径树构造算法，使得构造的路径树在动态网络上更稳定，即更新最短路径树所需的操作数更少。该算法通过记录频繁变化的不稳定边并尽可能避免将其加入最短路径树中，从而能够高效地减少边变化带来的操作。实验结果表明，与传统的动态最短路径树算法相比，该算法可以得到更稳定的最短路径树，并且更新时间减少了5724%，结点更新次数降低了436%。

基于MapReduce的新会话识别方法

黄伟建,宋园园

2016, 38(03): 425-430. doi:

摘要 ( 99 )   PDF (627KB) ( 180 )   　　

Web日志预处理因其输出结果的重要性而受到越来越多的重视，同时Hadoop对海量数据的分布式处理也得到广泛研究和应用，因此使用MapReduce进行Web日志预处理成为一种必然的发展趋势。为了提高会话识别结果的准确率，在分析会话识别算法研究现状的基础上，提出一种基于网络拓扑结构和动态阈值相结合的新会话识别方法并讨论其优势所在，接着用MapReduce模型实现新方法的分布式处理，最后通过对比实验分析验证MapReduce模型实现新算法的高效性和高精确度。

网格融合技术在列车过隧道运动网格数值模拟中的应用

陈晓丽1，张成玉1，许建林1，晋永荣2，梅元贵1

2016, 38(03): 431-436. doi:

摘要 ( 114 )   PDF (786KB) ( 230 )   　　

在高速列车过隧道问题的数值模拟中，为提高模拟准确性而考虑转向架、受电弓导流罩、车厢连接处等细部结构后，几何模型变得复杂。为了得到质量高、适用性强的计算网格，在列车附近生成非结构化四面体网格，运动网格及计算区域其余部分划分块结构化六面体网格。在融合面上，利用网格融合技术处理四面体网格的三角形面网格和六面体网格的四边形面网格的联结问题，通过控制节点位置的变化满足拓扑一致，实现无缝连接。通过三维数值模拟计算结果与一维实验结果的对比发现，在同等精度要求下，采用网格融合技术及分区思想生成的网格整体上数量更少，生成速率更高，该方法可推广应用于更复杂几何模型的网格划分中。

一种轻量级的对象通信机制设计与实现

曾颖超，王茂芝，冯伟桓

2016, 38(03): 437-442. doi:

摘要 ( 171 )   PDF (786KB) ( 182 )   　　

针对对象间跨线程或跨DLL通信时容易增加对象之间耦合度的现象，借鉴Action Script 3.0语言中事件模型以及PC机总线通信的思想，提出一种基于C++11的轻量级对象间通信机制。在设计上，该机制采用事件作为通信载体，事件可以在总线上传输形成事件流，同时也能被设置了相应类型监听器的对象捕捉。对象（或DLL）实质上是在和总线进行交互，交互接口是用户预定义好的一些事件，从而有效降低对象之间的耦合度。在实现上，该机制定义了一个两层的体系结构——运输层和适配层。让适配层（顶层）的各个DLL模块都以隐式链接方式加载运输层提供的DLL，该DLL主要任务是导出一个包含一个静态对象队列、一个静态事件队列和一条总线的类，这样适配层中实例化了此导出类的对象就可以通过接口成员函数方便、安全地访问到运输层的总线，从而完成对象间的交互。本文中使用的方法对编写大型软件系统的基础通信架构具有参考价值。

基于情境感知技术的智慧城市服务系统研究

李颖智1,肖来元2

2016, 38(03): 443-448. doi:

摘要 ( 122 )   PDF (803KB) ( 226 )   　　

随着城市规模越来越复杂，全国各级政府都在进行城市物联网和信息化建设，目前虽然搭建了互联骨干网和部署了大量的传感器，收集了众多的城市行为数据，但落后的信息管理模式难以体现信息价值，将信息体现在服务提升之中，造成信息资源的极大浪费。因此，将情境感知技术引入到智慧城市服务的应用之中，构建了一个基于情境感知的城市服务系统，并通过情境信息采集、情境信息推理和服务配置模型等关键技术，实时感知城市内的情境需求，从而提供智能化的业务服务组合。最后通过一社区智慧街道管理系统来验证本文所设计的系统效果。

一种高效的最短路径完全动态更新算法

汪晓洁，郭文强，王思秀，蔡咏梅

2016, 38(03): 449-453. doi:

摘要 ( 121 )   PDF (610KB) ( 558 )   　　

在通信网络中，节点间最短路径的计算是链路状态路由协议计算路由的基础。通过对现有动态最短路径算法的深入研究，提出了一种处理网络拓扑变化的完全动态最短路径算法DSPTID。该算法利用已有SPT的信息，建立一个最短路径树的更新队列，当网络拓扑发生变化时，算法针对边的权值增大和减小，分别进行更新，并将更新节点局限在受拓扑变化影响的节点中，从而达到SPT的增量更新。算法复杂度分析和仿真结果显示，DSPTID算法具有更少的节点更新次数和更高的时间效率。

非视距环境下室内RFID标签定位算法研究

沈郭浩，马永涛,刘开华，赵宇

2016, 38(03): 454-459. doi:

摘要 ( 165 )   PDF (761KB) ( 200 )   　　

在室内无线定位中，由于受到非视距NLOS的影响，信号的传播变得复杂起来。复杂的传播环境使得传统的定位算法例如最小二乘算法(LS)或者CHAN算法无法达到我们需要的精度。在使用无源超高频无线射频识别(Passive UHF RFID)技术的基础上，分析和建立了UHF RFID信道模型，并由此对定位误差进行了分析。基于运用相位法POA进行测距而得到的距离信息，提出了一种两步式标签定位算法：首先使用凸优化中的内点法将非视距误差消除，再使用加权残差方法进行精确定位。通过仿真结果的比较，表明本文提出的算法优于传统算法。

基于私有目录容器的用户数据文件保护方法

魏立峰,丁滟,陈松政,黄辰林

2016, 38(03): 460-464. doi:

摘要 ( 104 )   PDF (789KB) ( 136 )   　　

由于管理员等特权用户的存在，用户私有数据文件难以得到有效的保护。为真正做到用户的私有数据文件被用户自身所控，包括管理员在内的其他任何人均不能访问，建立包括用户令牌属性的私有目录容器，并在操作系统内核强制访问控制框架下设计实现基于用户令牌的私有目录容器访问控制机制，为用户自身私有数据文件的安全访问提供保护。只有私有目录容器属主才能访问该目录容器内的数据文件，任何其他用户均无权访问。进程的用户令牌只能通过身份认证获取，可有效防止通过用户身份仿冒获取容器属主身份，从而有效保护用户私有数据文件的安全。

一种改进的智能卡远程用户匿名认证方案

刘润杰，刘恒超，申金媛

2016, 38(03): 465-470. doi:

摘要 ( 103 )   PDF (445KB) ( 131 )   　　

针对Sonwanshi提出的远程用户认证方案存在会话密钥安全性差、不能抵御扮演攻击和离线口令猜测攻击的缺陷，提出了一种改进方案，主要在注册和登录阶段增加了安全性能。在注册阶段，用户口令直接在智能卡内进行相应运算，不再提交给服务器。这不仅降低了服务器对口令存储、维护的开销，而且避免了服务器对用户的攻击，提高了安全性能。在登录阶段，采用随机数的挑战应答方式取代原方案的时间戳方式，消除了时钟不同步导致的认证失败。对原方案、改进方案和其他同类方案进行安全性和效率分析的结果表明，改进方案不仅弥补了原方案的缺陷，而且相对同类方案，降低了时间复杂度，适用于安全需求高、处理能力低的设备。

自主群密钥更新模型研究

孙丽艳1，周森鑫1，周健1，2

2016, 38(03): 471-477. doi:

摘要 ( 87 )   PDF (735KB) ( 150 )   　　

针对分布式网络群组密钥更新中非更新成员参与共享密钥计算增加交互延时问题，提出一种自主密钥更新模型，通过DH协议和多项式设计一种自主群组密钥管理方案，具有单加密密钥多解密密钥加密解密性质。更新过程中，更新成员本地自主更新公开加密密钥，无需在线KMC支持，保护非更新成员解密密钥的有效性，减少密钥更新延时和非更新成员的计算开销，具有自主密钥更新模型的性质，适用延时受限的无线网络场景。

OWL-S过程模型的形式化描述与相容性分析

唐郑熠1,3,王金水1,韦立2,3,薛醒思1,胡文瑜1

2016, 38(03): 478-485. doi:

摘要 ( 93 )   PDF (1210KB) ( 114 )   　　

构建组合服务的形式化模型是对其进行验证的前提与基础，然而缺乏统一的构建框架使得建模过程变得难以把握且无法实现自动化。通过对确定型有限自动机的扩展，建立了用于描述OWLS过程模型的有限迁移系统——服务过程自动机，为组合服务的形式化建模提供了统一框架和自动化基础。同时，通过分析服务过程自动机的可接受位置及其在组合过程中可能产生的约束，将相容性划分为三个等级，从而能够在不同强度的可靠性要求下进行组合服务的验证工作。

高校科研能力的协同IWD粗糙集-块神经网络评估模型

刘春霞1,2，田芸2

2016, 38(03): 486-493. doi:

摘要 ( 105 )   PDF (1182KB) ( 131 )   　　

针对高校科研能力评估过程中存在的多因素、高非线性特点，经典评估模型主观性较强，导致模型评估准确性不高的问题，提出基于协同智能水滴算法IWD和粗糙集块神经网络RBNN的高校科研能力评估模型。首先，引入智能水滴算法，并针对传统智能水滴算法固定旁域搜索范围不利于提升算法搜索效率的问题，提出一种局部空间自动缩放算法LSAS，该算法根据当前种群最优个体，自动调整下一步搜索空间大小，对进化过程进行指导，提高算法的进化效率；其次，基于粗糙集理论对高校科研能力数据进行特征预处理，简化数据计算量；最后，对块神经网络和粗糙集参数进行编码，并对高校科研能力模型进行评估。仿真结果表明，此评估模型具有较高的准确性和较快的计算效率。

基于Kinect的机器人辅助超声扫描系统研究

孟勃1，曹蕾2

2016, 38(03): 494-500. doi:

摘要 ( 189 )   PDF (2015KB) ( 258 )   　　

提出一种采用Kinect传感器作为视觉伺服的机器人辅助超声扫描系统，来规划引导机器人的扫描路线，以实现机器人辅助的超声扫描操作。系统由Kinect传感器、机器人和超声探头组成。采用Kinect实时获取超声探头的RGB图像和深度图像，并计算探头当前位姿，结合坐标系配准结果，得到机器人的位姿信息，再根据术前的机器人轨迹规划，引导机器人的超声扫描路径。开展腿部模型实验验证本系统的可行性，通过对Kinect传感器的相机标定实验，计算得到了RGB相机和深度相机的内外参数，通过对探头上标识物的定位，进而计算出探头当前位姿，结合Kinect与机器人坐标系的配准结果，得到了两者的转换矩阵，并对机器人的位置给出指令，引导机械臂夹持探头到达指定扫描位置。在机器人夹持超声探头扫描过程中，实时计算探头与腿部之间的距离，以保证所采集超声图像的质量及扫描操作的安全性。实验结果表明，在Kinect视觉系统的导航引导下，机器人可以夹持超声探头实现自主超声扫描，以减少超声医师的扫描时间，降低医师的劳动强度。

基于自适应惯性权重的均值粒子群优化算法

赵志刚,林玉娇,尹兆远

2016, 38(03): 501-506. doi:

摘要 ( 173 )   PDF (1912KB) ( 312 )   　　

针对粒子收敛速度慢、搜索精度不高和算法性能在很大程度上依赖参数选取等缺点，提出了一种基于自适应惯性权重的均值粒子群优化算法。对算法中的惯性权重参数采用动态自适应变化方式，在迭代过程中根据粒子适应度差值将种群划分为三个等级，对不同等级的粒子采用不同的惯性权重策略，使粒子能根据自己所处的位置选择合适的惯性权重值，更快地收敛到全局最优位置；同时分别用个体极值和全局极值的线性组合取代PSO算法中的全局最优位置与个体最优位置。通过实验仿真与对比，验证了新算法性能优于标准PSO及其它一些改进的PSO算法，能够用较少的迭代次数找到最优解，具有更快的收敛速度和更高的收敛精度。

基于改进遗传算法的赶流列车运行调整研究

陈东1，彭其渊2，张燕1，李永辉1

2016, 38(03): 507-513. doi:

摘要 ( 87 )   PDF (779KB) ( 156 )   　　

开展技术站车流组织与区段列车运行调整的协同优化研究，利用在途列车的运行可调性实现运输区域的“线流配合”，可优化运输生产指标。将前方技术站的车流接续需求作为列车运行调整的目标之一，并定义为赶流调整。在分析赶流调整策略及应用场景的基础上，建立了赶流调整模型，设计了基于遗传算法的模型求解算法。算法设计充分结合列车运行调整特点，有效避免了“早熟”及收敛速度慢等现象，适应性好，求解时间能很好地满足列车运行调整需求。可快速验证“线流配合”研究思路中调整目标的可行性，并给出具体的调整措施，为技术站车流组织与列车运行调整协同优化研究的深入奠定基础。

基于比例特征的网络不良图像过滤算法研究

王景中,周靖

2016, 38(03): 514-519. doi:

摘要 ( 99 )   PDF (923KB) ( 168 )   　　

目前对网络不良图像进行过滤的方法中，裸露肤色比依然是常被利用的数据，但是其存在一些缺陷，如伪肤色的干扰、非关键区域肤色的干扰、整体裸露肤色比有时候不与裸露程度呈正相关等。本算法利用人体肤色的一致性和人体结构特点，计算了以下三个比例特征作为判决依据——人脸尺寸占比、用人脸肤色数据改进肤色模型后的整体裸露肤色比及人体关键区域的裸露肤色比，有效地解决了上述问题；同时，对人脸检测增加了合适的旋转图像的处理过程，使其对于倾斜很大的人脸也能较好地检测。经过测试，算法的识别率达到91.5%，基本能满足实际应用的需求。

基于多尺度HOG的草图检索

李思思,陈曦,肖建

2016, 38(03): 520-527. doi:

摘要 ( 111 )   PDF (1224KB) ( 195 )   　　

草图检索是图像处理领域中的重要研究内容。提出了一种将高斯金字塔和局部HOG特征融合的特征提取改进方法，并将其用于草图检索。采用高斯金字塔将图像分解到多尺度空间，在所有尺度上进行兴趣点提取，获得基于兴趣点的多尺度HOG特征。利用图像的多尺度HOG特征集生成视觉词典，最终形成与视觉词典相关的特征描述向量，通过相似度匹配实现草图检索。将该算法与单一尺度下的HOG算法及其他几种算法比较，实验结果表明了其可行性和有效性。

基于差值直方图的简单高效可逆信息隐藏方法

张铠

2016, 38(03): 528-533. doi:

摘要 ( 90 )   PDF (809KB) ( 305 )   　　

提出一种基于图像相邻像素差值直方图的可逆信息隐藏方法，运用该方法同时提高了信息嵌入容量和嵌入信息后的图像质量。首先对原始图像进行分块、扫描并求取差值直方图，然后在分块图像的差值直方图中选取最高的两个峰值点并向两个方向移位来产生空缺用于信息嵌入。算法充分利用了自然图像的相邻相似特性，同时提高了基于直方图的信息隐藏方案的峰值点数目和峰值点高度，从而大大提高信息嵌入容量。此外，算法在信息嵌入前对待嵌入信息的预处理使得在嵌入同样容量的信息时，对载体图像的影响更小，具有更好的嵌入后图像质量。

基于模板匹配及区域信息融合提取的快速目标跟踪算法

刘李漫1，张治国2，满征瑞2

2016, 38(03): 534-541. doi:

摘要 ( 112 )   PDF (652KB) ( 267 )   　　

提出了一种基于融合的快速目标跟踪算法。该方法将目标预测模型、目标模板匹配以及目标空间信息融合到统一框架内。该方法通过预测模型，预测下一帧中目标候选区域，从而降低模板匹配方法的搜索区域。然后在预测模型预测的搜索范围内进行目标的模板匹配，同时，提取目标的区域信息来辅助目标的模板跟踪方法。最终跟踪结果由目标模板跟踪以及目标的空间信息共同决定。本方法由于采用了目标的预测模型，从而能够减少目标的搜索范围，降低因目标的全图搜索造成的时间开销。并且由于减少了搜索区域，剔除了部分相似的匹配窗口，从而提高了跟踪时匹配的精度。本算法结合了目标模板跟踪和目标区域信息的优点，能够增强目标跟踪过程准确度。由于加入了目标的区域信息，对目标跟踪中出现的漂移现象更加鲁棒。实验结果表明，本方法在进行目标跟踪过程中对出现的漂移、遮挡等问题更加鲁棒、稳定。

基于Gabor特征与投影字典对学习的人脸识别算法

张建明1,2，刘阳春1,2，吴宏林1,2，李沛1,2

2016, 38(03): 542-548. doi:

摘要 ( 90 )   PDF (526KB) ( 176 )   　　

为了提高人脸的识别率及其识别速度，提出了一种基于Gabor特征与投影字典对学习的人脸识别算法。由于Gabor特征对表情、光照和角度等变化具有较强的鲁棒性，首先提取人脸图像多方向多尺度的Gabor局部特征，并将经主成分分析降维后的增广Gabor特征作为训练数据，代替原始的训练样本。然后，根据训练数据同时学习综合字典与分析字典，综合字典具有重构能力，分析字典可以快速求出系数矩阵。最后，根据各类别的重构误差进行分类，以达到人脸识别的目的。在扩展的YaleB、ORL和AR人脸数据库上的实验结果表明，提出的算法不仅具有较高的识别率，而且能够有效地提高识别速度。

基于视觉显著度的皮革表面瑕疵检测

朱凌云，严飞华，李汶松

2016, 38(03): 549-555. doi:

摘要 ( 144 )   PDF (1070KB) ( 372 )   　　

针对汽车内饰皮革的瑕疵检测易受皮革自身纹理干扰、检测难度较大的问题，发现瑕疵存在于均匀变化图像中局部变化明显的区域，符合人眼注意机制，故提出了基于视觉显著模型的皮革瑕疵检测方法。首先提取皮革图像的颜色和亮度特征，然后利用中心周围差算子分别计算特征显著图，再融合成最终显著图，最后在此基础上利用区域生长方法对瑕疵区域进行分割，以实现瑕疵的准确定位。实验结果表明，与FCM聚类分割法、阈值分割法及SVM分类法相比，本文提出的方法具有较高的检测精度及较快的检测速度，解决了皮革瑕疵检测过程中受纹理干扰严重等问题，能有效应用于皮革瑕疵的机器自动检测中。

结合阴影抑制的混合高斯模型改进算法

李博川1，丁轲2

2016, 38(03): 556-561. doi:

摘要 ( 100 )   PDF (636KB) ( 141 )   　　

混合高斯模型背景法作为运动目标检测的一种经典方法，已经广泛应用于智能视频监控系统中。但是，传统的混合高斯模型背景法容易将阴影误检测为运动目标的一部分。因此，针对该方法在区分阴影和运动目标方面的不足，提出了一种将混合高斯模型背景法和HSV空间阴影抑制相结合的运动目标检测算法。这种改进算法首先将颜色空间转换到HSV空间，初步提取运动目标，然后再利用阴影的灰度值比背景中的灰度值小，而前景的灰度值比背景中灰度值大的特性，检测出运动目标中的阴影。实验结果表明，这种改进的算法明显提高了检测效果，有效抑制了阴影对运动目标检测的干扰，算法实时性也较好。

基于数学形态学的模糊集理论在车牌字符识别中的运用

阮志毅，沈有建，刘凤玲

2016, 38(03): 562-568. doi:

摘要 ( 105 )   PDF (732KB) ( 225 )   　　

为了更加高效地利用模板匹配的方法实现对车牌字符图像的识别，结合数学形态学和模糊集理论，提出基于数学形态学的模糊模板匹配方法。首先，对于二值图像的每个像素点及其8邻域，以赋权的方式刻画中心像素点隶属于字符的程度；其次，加4×4窗口选取代表点，并有重叠地遍历整个字符图像，以构造字符图像的模糊隶属度矩阵；进而运用海明贴近度计算待识别字符的归类，实现对字符的识别；最后，使用Matlab对模糊模板匹配方法进行编程，并在实际字符图像中测试识别效果。与传统模板匹配方法相比较，测试的结果表明，车牌字符的识别准确率得到了显著的提高。关键词：

基于情境相似的知识个性化推荐系统研究

周明建，赵建波，李腾

2016, 38(03): 569-576. doi:

摘要 ( 105 )   PDF (827KB) ( 205 )   　　

知识情境是知识创造和运用的具体环境和背景，融合知识情境的知识个性化推荐系统是提高知识重用效率和共享特性的重要手段。提出了在知识个性化推荐系统中添加知识情境，使用多层多维度建模方法构建知识情境模型，通过知识情境的相似性评估，将与当前目标情境相似度满足特定值的历史情境所关联的知识推荐给目标用户。实验表明，此方法一定程度上能提高知识个性化推荐的效率。

基于统计数据的微博表情符分析及其在情绪分析中的应用

刘宝芹，牛耘，张景

2016, 38(03): 577-584. doi:

摘要 ( 98 )   PDF (719KB) ( 213 )   　　

表情符作为一种新兴的网络语言，受到了越来越多的微博用户的青睐。微博中出现的表情符形象直观地表达了博主的情绪，对情绪分析起着至关重要的作用。首先对大量中文微博中表情符的使用特点、分布情况和情绪表达特点进行了统计分析。然后，人工选取具有代表性且情感倾向明确的表情符作为六类基本情绪的种子表情符。根据目标表情符和六类情绪的种子表情符在微博文本中的共现情况，为其建立六维情绪向量，并将其应用于微博情绪分析。在两个数据集上的实验结果表明，本文建立的表情符情绪向量有效地提高了微博情绪识别的精度。

一种改进的基于Delaunay三角网的聚类算法

樊广佺1，马丽平2

2016, 38(03): 585-589. doi:

摘要 ( 85 )   PDF (593KB) ( 124 )   　　

Mundur等提出了一种基于Delaunay三角网的聚类算法，并将其应用于视频帧的多维特征数据的聚类以生成视频摘要，取得了较好的效果。但是，该算法计算量太大，导致效率不高。为提高该算法的效率，以适合于对大数据集的处理，提出了一种改进的基于Delaunay三角网的聚类算法。通过在典型数据集上的实验，提出了一种新的确定全局聚类阈值的方法，使得计算量大为减少。实验结果表明，该算法无需用户提供聚类参数，也能得到良好的聚类结果，因此能够实现聚类过程自动化；并且计算速度更快，效率更高，适合于大数据集的处理。

基于时间感知的地点推荐算法

卢露

2016, 38(03): 590-594. doi:

摘要 ( 92 )   PDF (599KB) ( 159 )   　　

基于位置社交网络的服务层出不穷，而地点推荐系统是其最主要的应用之一。目前地点推荐算法均致力于提高用户对地点的兴趣度预测，没有考虑时间因素对推荐结果的影响。事实上人们是否访问某一地点，与其所处的时间是紧密相关的。因此提出了一种概率模型，在统一的框架下将用户的兴趣度、用户所处时间和地点自身的流行度三个因素综合考虑，并在真实的数据集Foursquare上进行了测试。实验表明，与其他的方法相比，本方法能够获得更好的推荐效果，增强了用户体验。

准序化供货模式下的混装线重排序

李军,孙辉

2016, 38(03): 595-602. doi:

摘要 ( 73 )   PDF (687KB) ( 104 )   　　

准序化供货是在准时制的基础上对零部件进行排序供货，其顺利实施需要依靠稳定的生产序列与零部件交付的可靠性。针对零部件交付过程中的意外事件，研究了受到意外事件影响时的工件重排序问题。首先以最小化所有工件在各工作站的超载时间与空闲时间总成本为目标，建立了问题的数学模型，并提出了三种贪婪规则和一种模拟退火算法。接着设计了算例来验证算法的性能。实验结果表明，四种算法均可在较短的时间内起到重排序的效果，其中模拟退火算法效果最好，也优于文献中的局部搜索算法。最后讨论了影响算例运行结果的因素。

基于改进灰色模型的ATS测试仪器校准周期确定

张俊丽,宋家友,姚淼

2016, 38(03): 603-608. doi:

摘要 ( 76 )   PDF (600KB) ( 162 )   　　

针对自动测试系统ATS中测试仪器校准周期的确定问题,提出了改进的灰色GM(1,1)模型预测方法。首先从GM(1,1)模型出发对模型本身进行改进,然后建立等维新息模型,并确定其最佳维数,递补动态更新预测信息,为进一步提高预测精度,提出了残差修正预测模型,并引入马尔可夫过程解决其修正残差的符号问题。实例结果表明,改进的模型预测方法比单独的模型预测具有更高的精度,可以应用于测试仪器校准周期的预测过程。

基于FPGA的秒表检定仪的设计

梁西银,赵亚洲,吴红娟,祁磊

2016, 38(03): 609-616. doi:

摘要 ( 82 )   PDF (1098KB) ( 186 )   　　

针对秒表检定规程已经更新和检定仪携带不便的问题,提出了一种基于FPGA的秒表检定仪设计方法。首先,该秒表检定仪的设计方法采用Verilog硬件描述语言,以QuartusⅡ为设计平台,采用模块化设计,利用FPGA的高时间精度,数码管驱动电路精准地动态显示计时结果,并且创新性地采用电/机转换装置为撞表机构,更精准地触发秒表,提高了检测被检秒表的准确性。其次,该秒表检定仪采用模块化设计,主要由分频模块、功能控制模块、计时模块、时间设置模块、位置设置模块、显示控制模块、舵机控制模块组成。系统采用自上而下的模块设计方法,并且本设计具有外围电路少、集成度高、可靠度强等优点。实验结果表明,该秒表检定仪测试数据时间精度高,能很好地检测秒表的计时准确性,并且携带非常方便。