软计算融合技术研究

软计算是求近似而非精确解的有效计算方法,已经在众多领域得到应用,取得了很好的效果。然而,每个软计算方法具有鲜明的特色和迥异的侧重点,在实际应用中存在一些不足,将软计算方法进行融合,优势互补,是促进软计算发展的关键技术之一。文中简要介绍了软计算发展概况,结合粗糙集、神经网络、模糊逻辑、遗传算法、人工免疫算法等软计算方法,详细分析了软计算融合技术的现状及分类,指出了该领域面临的缺乏理论基础、设计原则、定量评价等主要问题及其发展趋势。     

形式化方法概貌

形式化方法是基于严格数学基础,对计算机硬件和软件系统进行描述、开发和验证的技术.其数学基础建立在形式语言、语义和推理证明三位一体的形式逻辑系统之上.形式化方法已经以不同程度和不同方式愈来愈多地应用在计算系统生命周期的各个阶段.介绍了形式化方法的发展历程和基本方法体系;以形式规约和形式验证为主线,综述了形式化方法的理论、方法、工具和应用的现状,展示了形式化方法与软件学科其他领域的交叉和融合;分析了形式化方法的启示,并展望了其面临的发展机遇和未来趋势.形式化方法的发展和研究现状表明：其应用已经取得了长足的进步,在提高计算系统的可靠性和安全性方面发挥了重要作用.在当今软件日益成为社会基础设施的时代,形式化方法将与人工智能、网络空间安全、量子计算、生物计算等领域和方向交叉融合,得到更加广阔的应用.研究和建立这种交叉融合的理论和方法不仅重要,而且具有挑战性.     

软计算与硬计算融合的含油气性识别

随着油气勘探领域的不断扩大,测井解释面临的研究对象也越来越复杂,传统的单一基于硬计算或软计算的方法在测井解释中面临严格挑战。提出软计算与硬计算融合的4种模式。运用软计算与硬计算融合的分离模式对某油田Oilsk81、Oilsk83、Oilsk85三口井进行含油气性模式识别,比较结果表明,在这个油区运用软计算方法对含油气性进行模式识别优于硬计算,并且可以识别出较好的测井数据集。     

油藏描述中的软计算方法

构成软计算方法的3个主要成分是神经计算、模糊计算和进化计算.其中神经网络使系统获得学习和适应的能力,模糊逻辑主要处理非精确性和进行近似推理,遗传算法则提供进行随机搜索和优化的能力.三者之间的混合体可在功能上实现互补,从而使系统的总体性能最佳.软计算方法已在油藏描述领域引起关注和应用.研究资料表明,软计算对于油藏数据的处理、油藏表征、地震反演、测井解释、油藏映射来说,都是一个很好的选择.就不同软计算方法对油藏数据的处理进行了概述.为了提高对油藏数据的理解,减少预测的不确定性,未来的研究应主要集中在各种软计算方法的混合使用.     

粒度计算研究综述

粒度计算GrC（Granular Computing）是信息处理的一种新的概念和计算范式,覆盖了所有有关粒度的理论、方法、技术和工具的研究.它是词计算理论、粗糙集理论、商空间理论、区间计算等的超集,也是软计算科学的一个分支,已成为模糊的、不完整的、不精确的及海量的信息处理的重要工具和人工智能研究领域的热点之一.本文综述了粒度计算的发展动机、研究现状及发展趋势,着重介绍了粒度计算的主要理论模型与方法及其在不同领域的应用,对存在的问题进行了分析,并提出了进一步研究的方向.     

软计算方法在数据挖掘中的应用

对数据挖掘和软计算方法做了一个综合性的阐述,分析了模糊逻辑、神经网络、神经一模糊、遗传算法、粗糙集和混合方法等不同软计算方法的特点,尤其是对模糊逻辑软计算方法进行了更多的探讨,并结合软计算方法在数据挖掘中的应用现状,指出了数据挖掘面临的挑战和软计算方法的应用前景。     

计算智能在多源信息融合中的应用研究

通过对计算智能（CI）在多元信息融合（MSIF）中的应用方法的研究，从指挥控制的SHOR模型出发，介绍了计算智能和软计算的概念，以及在多元信息融合中应用计算智能方法的必要性，提出了计算智能在信息融合及决策支持的系统开发的应用框架模型，并给出了计算智能在预警中的应用实例。     

浅谈智能计算及其研究方法

智能计算是最近兴起的一类仿生计算方法,已在许多实际领域中得到成功应用.系统地介绍几种有代表性的智能计算方法,其中包括人工神经网络、进化算法、蚁群算法以及粒子群算法.在此基础上,从仿生、实验算法学、群体智能、融合以及系统理论等角度对智能计算中的研究方法作适当探讨     

集对分析理论及其应用研究进展

集对分析理论是一种较新的软计算方法，可有效地分析和处理不确定信息。近年来，该理论日益受到学术界的重视，已经在决策、预测、数据融合、不确定性推理、产品设计、网络计划、综合评价等领域得到较为成功的应用。本文简要介绍了集对分析理论的基本概念和理论基础，较详细地论述了该理论的最新研究成果与应用进展情况，最后指出可能的发展趋势和研究方向。     

面向工业互联网的算力网络思考

以工业互联网、边缘计算为代表的新兴业务对DOICT技术融合提出了更高的要求,算力网络进一步融合通信、计算、人工智能等学科领域,是对边缘计算技术的有效升级,是推动传统产业数智化转型以及激发数字经济发展的新引擎.针对工业互联网和算力网络的发展趋势,提出算力网络在工业互联网应用的场景和技术思考.     

多传感器信息融合在移动机器人上的应用

多传感器信息融合技术在科研领域已迅速发展起来 ,它包含了控制理论、信号处理、人工智能和数理统计等方面的知识。在机器人领域的应用越来越多 ,使得机器人更加智能化。文中对多传感器信息融合的方法进行了概括 ,并列举了近年来其在移动机器人领域的应用。最后展望了多传感器信息融合的发展     

投票理论研究现状及其展望

社会选择理论是研究如何表达和聚合个体选择的一门学问.而社会选择理论与计算机科学的融合产生了称为计算社会选择的交叉学科,该学科成为社会计算的重要研究内容之一,在人工智能、经济和计算性理论领域引起了轰动.其一方面引入了复杂性分析和算法设计等计算机学科中常用的技术来对社会选择机制进行研究;另一方面也通过引入社会选择理论中的概念来推动计算机技术的发展,特别是在多智能体系统研究中有着成功的应用.投票理论是计算社会选择中最重要的研究主题之一.首先介绍常见的投票方法以及投票理论的形式化框架;再对投票理论中所关心的操纵问题做分析;然后介绍在组合域上的投票;最后对其他相关问题作简要介绍,并对该领域未来的发展与应用做出展望.     

基于粗糙集理论的规则提取算法研究

粗糙集理论作为一种新的软计算方法已经在许多领域得到了广泛的应用。文章主要研究基于粗糙集理论的信息系统的约简,给出了基于粗糙集理论的规则提取算法.     

分布式检测系统的一种软决策融合算法

在分布式检测系统中,为了进一步提高系统的性能,各传感器可以向融合中心发送多位二进制判决信息.对于这种发送多位判决信息的软决策融合系统,提出了一种对各传感器观测空间进行再划分的方法,它将各传感器的观测空间按照其检测概率和虚警概率进行再划分.这种划分方法能够简化融合中心的计算,且计算机仿真结果表明,应用该方法后融合系统的检测性能有明显的提高.     

信息世界和物理世界的深度融合——浅谈CPS及其应用

信息物理融合系统(CPS)是一种融合了计算、通信与控制的新型复杂嵌入式系统,系统中计算过程和物理过程在开放的环境下持续交互、深度融合与相互作用,一体化的实现开放嵌入式计算、网络化实时通信与远程精确控制等先进功能。本文先介绍了CPS的概念及特性,然后分析CPS的典型应用场景:林业监控、精准农业、智能医疗等领域,在文章的最后部分对CPS的未来进行展望并指出发展方向。     

基于软计算的Web挖掘研究进展与前景

概述了Web挖掘的组成部分、分类和现状,指出了现有一些Web挖掘方法的局限.介绍了目前比较新的技术--软计算技术,总结了软计算技术在Web挖掘中的应用.Web数据的固有无标记、不精确、异构性和动态性,处理人与机器的交互,上下文敏感性和近似查询,个性化学习,软计算都是很合适的解决方法.     

面向对象的WWW计算与智能工具InfServer的研究

分布对象技术与WWW技术的融合是分布计算技术未来的发展方向。本文提出了一种融合分布对象技术与WWW技术的面向对象的WWW计算模型;讨论了这种模型的工作原理和特点。基于该模型;我们设计了一个面向Intranet/Intemet应用的智能工具InfServer,介绍了InfServer智能推理服务对象、ActiveX桥接控件与Java桥接包的实现方法．InfServer目前已在农业、石油、渔业、医疗诊断和后勤保障等领域投入使用。     

粗糙集理论及其应用综述

粗糙集理论是一种较新的软计算方法,可以有效地分析和处理不完备信息,该理论近日益受到国际学术届的重视,已经在模式识别,机器学习,决策支持,过程控制,预测建模等许多科学与工程领域得到成功的应用,本文介绍了粗糙集理论的基本概念,对其在各领域的应用情况进行了综述。     

基于GPU的遥感图像IHS小波融合并行算法设计与实现

遥感图像融合是遥感图像应用的一个重要处理步骤。随着遥感图像数据规模与融合算法计算复杂度的增大,遥感图像融合面临着处理速度的挑战。最近几年,GPU计算能力得到极大提升,面向通用计算的应用得到了快速发展。本文基于GPU编程模型和硬件特性,深入研究了遥感图像融合的并行加速算法,提出了适合融合执行流的并行映射模型。本文选取计算量大、计算精度高的IHS增强小波融合算法进行GPU并行设计,并针对主流的GPU平台在数据传输、循环优化、线程设计等方面进行了优化,最后在nVIDIA GTX 460 GPU上进行了实验。实验结果表明,本文设计的并行映射模型及优化策略能够很好地适用于遥感图像融合应用,最大加速比达到了114倍。研究表明,GPU通用计算技术在遥感图像处理领域具有广阔的应用前景。     

时滞多变量过程信息融合解耦控制

针对工业过程中时滞多变量线性系统各回路问存在的强耦合问题,提出一种基于信息融合估计的解耦控制方法.通过融合主通道和相应耦合通道的期望输出软约束信息和控制能量软约束信息,估计出二次性能指标下的最优自适应解耦控制律.进一步对无限预见期望输出信息进行一步预见等效处理,获得计算更简单的近似最优解耦控制律.实例仿真结果表明了该解耦控制器具有计算量小、解耦程度可调以及控制品质好等优点.