信息科学

  • 程序求精新策略及自动验证方法研究

    左正康;黄志鹏;黄箐;王渊;王昌晶;

    传统的程序求精策略无法求精至可执行程序,且存在验证的可信度低和自动化程度不高的问题。针对上述问题,提出一种较完整的程序求精策略并给出自动验证方法。使用递归定义函数技术刻画问题规约,基于Morgan精化规则程序求精至IMP程序,并使用验证条件生成器(verification condition generator, VCG)自动生成验证条件,通过Isabelle定理证明器验证IMP程序的正确性,最后利用开发平台自动生成C++可执行程序。以最长标志基因序列问题为实例进行程序求精和自动验证,检验了所提策略的有效性。该策略提高了算法程序开发的正确性,减轻了传统验证烦琐的工作量。

    2022年05期 v.54 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 3753K]
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  • 复杂零件点云的高精度鲁棒配准方法

    王素琴;姚奕伸;石敏;朱登明;

    点云配准是三维测量中的关键一步,但由于零件点云表面相似特征多,误匹配概率大,导致配准结果难以保证。为此,提出了一种具有高鲁棒性、高精度的点云配准方法。首先,使用FPFH特征描述子来计算点云特征向量,产生初始匹配点对集。然后,依据具有旋转平移不变性的精确几何结构特征对初始匹配点对集进行筛选,剔除误匹配点对。最后,利用列文伯格-马夸尔特(L-M)算法计算点云之间的变换矩阵。实验结果表明,与其他方法相比,其配准精度评价指标RMSE降低80%以上,结合精配准方法可进一步将RMSE值降低86%,从结果可看出本文方法配准精度高且具有较高的鲁棒性。

    2022年05期 v.54 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 8602K]
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  • 多用户多边缘的公平卸载及优化策略研究

    赵梦远;郝万明;杨守义;王芳;

    针对物联网设备计算密集和时延敏感的特点,边缘云可为物联网设备提供计算资源,对多个物联网设备在多个边缘云中的计算卸载进行研究。通过优化细粒度的卸载决策,解决时延敏感设备的计算卸载问题,在降低时延的同时考虑用户公平性,即优化物联网设备的时延并最小化其最大用户的任务完成时间。该优化问题是一个混合整数非线性规划问题,为了解决这个NP-hard问题,提出了基于潜在博弈论的分布式算法来降低运算复杂度。仿真结果验证了所提算法的收敛性,而且对公平性有显著提升的同时,对物联网时延影响较小。

    2022年05期 v.54 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2251K]
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  • 基于改进YOLOv3的机场停机坪目标检测方法

    王阳;袁国武;瞿睿;周浩;郑东;

    提出一种基于YOLOv3的改进算法,用于对进入机场停机坪人员的合法性进行自动识别。首先,结合Ghost-Net网络对YOLOv3的特征提取网络进行优化,将卷积层和归一化层进行合并,减少了参数量,使得模型在嵌入式设备中完成检测任务;其次,在网络中添加了注意力机制,并采用自底向上与反卷积特征融合的方式提升小目标的检测能力,对损失函数和模型参数进行改进,提升了网络的训练和检测效果。实验结果表明,与原始算法相比,所提方法可以减少模型的参数量,提升模型在复杂环境下的检测效果。

    2022年05期 v.54 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 10364K]
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  • 基于深度学习模型的MOOC视频依赖关系识别方法

    白友恒;肖奎;张;陈智军;

    如今,MOOC学习平台上可用的视频资源呈指数级增长,帮助学习者推荐视频学习顺序成为研究热点。MOOC视频依赖关系可以用于MOOC视频排序和先验知识回顾。首先,提出了一种基于词向量和深度学习模型相结合的MOOC视频依赖识别模型;然后,使用该模型预测MOOC视频依赖关系。实验结果表明,BERT-LSTM模型可以从字幕中有效提取更多的隐含语义特征,完成MOOC视频依赖关系识别。在4个领域中,BERT-LSTM的平均F1值比其他模型高至少6.19%。此外,通过特征提取自动识别MOOC依赖关系方法也具有良好的推广性。

    2022年05期 v.54 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K]
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  • 面向不确定性数据的雷达预警建模方法研究

    李妍;陈超;程光权;胡星辰;廖世江;周玉珍;

    为解决雷达数据本身存在的偏差对雷达预警模型效果的影响,以Takagi-Sugeno拓扑结构为基础,建立了一种针对不确定性数据的雷达探测距离预测模型。该模型从数据本身的角度出发,以聚类算法构造一种代表数据潜在结构信息的合理载体,通过“IF-THEN”规则实现了一种简单高效的建模方法,能够在一定程度上避免不确定性数据对结果的扰动。兵棋仿真上的实验数据验证了本模型的鲁棒性和准确性。

    2022年05期 v.54 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
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  • 基于自步学习的对称非负矩阵分解算法

    王雷;杜亮;周芃;吴鹏;

    提出一种基于自步学习的对称非负矩阵分解算法,通过误差驱动的方式使模型更好地区分正常样本与异常样本,进而提高模型的聚类性能。该方法为所有样本赋予了一个可以衡量其难易程度的权重变量,并采用硬加权与软加权两种策略分别对此变量进行约束以保证模型的合理性。在图像、文本等多个数据集上进行聚类分析,实验结果表明了所提算法的有效性。

    2022年05期 v.54 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 843K]
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  • 医疗云环境下访问控制增强模型

    陈英杰;沈济南;梁芳;许振武;胡俊鹏;

    医疗云平台以数据的整合、交换、共享为目的,构建健康档案数据库、电子病历数据库及公共卫生数据库,提供便捷的云端服务。医疗应用迁移到云端,用户失去了数据的控制权。随着应用场景发生了根本性改变,平台的访问控制模型也需要随之变化,以应对云平台下数据未经授权访问及信息未加密等产生的数据安全威胁。由此,需要将传统的访问控制策略与加密机制结合,保障云环境下数据的安全访问。基于RBAC的访问控制增强模型,实现对系统合法用户的访问控制及授权;同时采用加密方法以确保云平台中数据的机密性。

    2022年05期 v.54 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K]
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  • 基于Q学习的智能交通信号灯优化

    宋国治;苏鹏博;刘畅;陈玉格;

    利用Q学习发展出的D3QN模型来实现交通信号控制智能体,模型采用离散交通状态编码的状态集,将交叉口处车辆的位置-速度二维矩阵图经过卷积网络层进行特征提取,以捕捉更精确、完整的交叉口信息。分别基于相位切换策略和马尔科夫决策过程型(Markov decision process, MDP)动作策略,利用SUMO交通仿真软件进行模拟训练。结果表明,与传统的定时定序信号灯控制策略相比,相位切换策略下车辆的平均等待时间减少了约45%,而MDP动作策略下减少了约78%。

    2022年05期 v.54 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2290K]
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  • 三维片上网络(3D NoC)热感知路由算法研究

    刘玉玲;宋国治;

    近年来,堆叠结构的三维片上网络(3D NoC)逐渐兴起,然而,其高集成度导致了大的功率密度和高的系统温度,也可能会导致系统中出现局部过热节点。3D NoC散热不平衡影响着芯片性能和可靠性。提出将改进后的A~*算法用于3D NoC热感知路由,能够保证跨过节流节点找到一条相对最短且最冷路径。显然,该算法在解决系统热问题上有显著的优势。

    2022年05期 v.54 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 9292K]
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  • 基于粒化可拓决策的属性约简算法研究

    王君宇;杨亚锋;赵佳亮;代琪;李丽红;

    针对传统属性约简算法利用等价关系计算过程烦琐、运行时间较长的问题,定义能体现属性间相关程度的绝对关联度,提出一种基于粒化可拓决策的属性约简算法。首先,利用K-means聚类算法,对原始数据集进行粒化,得到各簇中心;其次,运用可拓决策理论确定经典域、节域和待评物元,通过计算各簇中属性之间的关联度构建指示矩阵,并计算各属性的指示值;最后,根据指示值,从大到小依次选择属性,实现样本集属性约简。实验结果表明,算法运算速度较快,约简后对数据集分类精度影响小,部分数据集分类精度有所提升,验证了算法的有效性。

    2022年05期 v.54 72-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 6231K]
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  • 面向主题检索的科技政策扩散识别方法

    曾立英;许乾坤;张丽颖;刘耀;

    为满足用户对某一主题下科技政策扩散关系挖掘的分析需求,构建了科技政策扩散识别模型。通过从科技政策文本中提取组织结构相似性特征、语义结构相似性特征、关键词承继性特征及基于Doc2vec的文本相似性特征,实现多个特征的一体化处理;提出了基于识别模型评分的科技政策文本距离计算方法,根据政策间的文本距离与扩散概率的关系,寻找使扩散关系成立的最大文本距离,并将扩散经验值融入识别模型中,实现检索过程中科技政策扩散对和扩散集的自动计算和输出。实验结果表明,所构建的科技政策扩散识别框架能有效地提取出扩散集合。

    2022年05期 v.54 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
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基础科学与工程技术

  • 求解Hamilton-Jacobi方程的四阶WENO格式

    程晓晗;封建湖;

    提出一种四阶WENO重构,该重构通过非线性权机制在不同模板之间自动切换:在光滑区域选择中心模板从而达到最优的四阶精度;在间断区域选择某一最光滑子模板从而保证间断附近的基本无振荡特性。将其与全局Lax-Friedrichs通量相结合,对半离散格式采用三阶Runge-Kutta方法在时间方向上推进,得到了一种求解Hamilton-Jacobi方程的高阶有限差分格式。数值算例验证了该方法的四阶精度和基本无振荡特性。

    2022年05期 v.54 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K]
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  • 《郑州大学学报(理学版)》征稿简则

    <正>《郑州大学学报(理学版)》(原刊名《郑州大学学报(自然科学版)》)是郑州大学主办的自然科学综合性学术刊物(双月刊,国内外公开发行),中文核心期刊,主要刊登信息与计算机科学、数学、物理学、化学、生物工程科学、材料科学、电气工程科学等自然科学的基础研究及应用研究方面的学术论文。1要求及注意事项1.1来稿应具有创新性、科学性、准确性和可读性。稿件必须包括(按顺序):题名、作者姓名、

    2022年05期 v.54 95页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K]
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