针对细微特征进行K-means聚类的电台分选识别技术

现代战场中的无线通信设备日益增多，精准获取个体信息已成为研究热点，但也是难点。针对通信电台，提出了一种分选识别技术。该技术从电台物理层特性出发，对其辐射信号的细微特征进行K-means聚类以实现分选，分选的同时提取各个个体的特征属性值，未知信号通过与特征属性值相关运算实现个体识别。该技术无需先验知识，无需训练运算，通过实验验证，其可行、高效，易于工程实现。     

基于K-means和SOM的水下传感器数据采集方法

随着海洋资源勘探和海洋污染物监控工作的开展，水文数据的监测和采集等已经成为重要的研究方向。其中，水下无线传感器网络在水文数据采集过程中起着举足轻重的作用。本文研究的是水下无线传感器二维监测网络模型中，传感器节点数据采集的问题，其设计方法是通过自组织映射（Self-organizing mapping，SOM）对传感器节点进行路径最优化处理，结合优化的路径图形和K-means算法找到路径内部聚合点，利用聚合点和传感器的节点得到传感器通信半径内的数据采集点，最后通过SOM得到水下机器人（Autonomous underwater vehicle，AUV）到各个数据采集点采集数据的最优路径。经过实验验证，在水下1 200 m×1 750 m范围内布置52个传感器节点的情景下，数据采集点相比于传感器节点路径规划采用相同的采集顺序得到的路径优化了6.7%；对数据采集点重新进行自组织路径规划得到的路径比传感器结点路径的最优解提高了12.2%。增加传感器节点的数量，其结果也大致相同，因此采用该方法可以提高水下机器人采集数据的效率。     

基于流数据聚类算法的电力大数据异常检测

针对电力大数据流的异常检测问题,该文将流数据聚类算法与电力大数据相结合,针对现有流数据聚类算法不易存储全部数据、断电数据易丢失等问题,以及流数据聚类算法对于离线阶段聚类算法实时应答的要求,从数据的完整性、安全性以及流数据聚类算法的低时间复杂度的角度出发,对CluStream流数据聚类算法进行改进,提出流式K-means聚类算法。对在线阶段,使用Redis集群进行流数据的缓冲,并设计节点时间衰减策略,增大心跳消息中有效消息所占比例;对离线阶段聚类算法进行优化,使用最佳距离法确定初始聚类中心,减少迭代次数;最后,使用所提出的流式K-means聚类算法进行用户用电异常行为检测,实验结果表明,该算法能够很好的发现用户用电异常行为。     

自适应天牛须优化与K均值聚类的图像分割算法研究

在机器识别中,图像分割是重要的一个步骤,传统分割手段存在一定缺陷。针对传统K均值聚类分割的初始聚类中心敏感的缺陷进行了优化,利用自适应天牛须优化算法,避免了这一问题。通过实验结果表明,该算法(ABASK)对图像进行分割,既可以保证图像轮廓的分割,同时还可以更多地保留图像细节。     

A Differentially Private Data Aggregation Method Based on Worker Partition and Location Obfuscation for Mobile Crowdsensing

With the popularity of sensor-rich mobile devices, mobile crowdsensing (MCS) has emerged as an effective method for data collection and processing. However, MCS platform usually need workers’ precise locations for optimal task execution and collect sensing data from workers, which raises severe concerns of privacy leakage. Trying to preserve workers’ location and sensing data from the untrusted MCS platform, a differentially private data aggregation method based on worker partition and location obfuscation (DP-DAWL method) is proposed in the paper. DP-DAWL method firstly use an improved K-means algorithm to divide workers into groups and assign different privacy budget to the group according to group size (the number of workers). Then each worker’s location is obfuscated and his/her sensing data is perturbed by adding Laplace noise before uploading to the platform. In the stage of data aggregation, DP-DAWL method adopts an improved Kalman filter algorithm to filter out the added noise (including both added noise of sensing data and the system noise in the sensing process). Through using optimal estimation of noisy aggregated sensing data, the platform can finally gain better utility of aggregated data while preserving workers’ privacy. Extensive experiments on the synthetic datasets demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

结合优化支持向量机与K-means++的工控系统入侵检测方法

针对工业控制系统传统单一检测算法模型对不同攻击类型检测率和检测速度不佳的问题，提出一种优化支持向量机和K-means++算法结合的入侵检测模型。首先利用主成分分析法（PCA）对原始数据集进行预处理，消除其相关性；其次在粒子群优化（PSO）算法的基础上加入自适应变异过程避免在训练的过程中陷入局部最优解；然后利用自适应变异粒子群优化（AMPSO）算法优化支持向量机的核函数和惩罚参数；最后利用密度中心法改进K-means算法与优化后的支持向量机组合成入侵检测模型，从而实现工业控制系统的异常检测。实验结果表明，所提方法在检测速度和对各类攻击的检测率上得到明显提升。     

基于自监督学习的病理图像层次分割

在苏木精-伊红(HE)染色病理图像中，细胞染色分布的不均匀和各类组织形态的多样性给病理图像的自动分割带来极大挑战。为解决该问题，提出了一种基于自监督学习的病理图像三步层次分割方法，对病理图像中各类组织进行由粗略到精细的全自动逐层分割。首先，根据互信息的计算结果在RGB色彩空间中进行特征选择；其次，采用K-means聚类将图像初步分割为各类组织结构的色彩稳定区域与模糊区域；然后，以色彩稳定区域为训练集采用朴素贝叶斯分类对模糊区域进行进一步分割，得到完整的细胞核、细胞质和胞外间隙这三类组织结构；最后，对细胞核部分进行结合形状和色彩强度的混合分水岭分割得到细胞核间的精确边界，进而量化计算细胞核个数、核占比、核质比等指标。对脑膜瘤HE染色病理图像的分割实验结果表明，所提方法对于染色和细胞形态差异保持较高的鲁棒性，各类组织区域分割误差在5%以内，在细胞核分割精度的对比实验中平均正确率在96%以上，满足临床自动图像分析的要求，其量化结果可以为定量病理分析提供依据。     

SDN中基于KMOBPSO的高可靠性控制器部署算法

针对SDN中控制器系统的单节点故障问题,兼顾系统成本和系统时延,应用N+1冗余备份模型来提高SDN控制器部署的可靠性,并将其抽象为多目标优化问题.同时,提出了一种融合K-means聚类算法和遗传算子的多目标二进制粒子群算法——KMOBPSO算法,以求解SDN控制器高可靠性部署问题的解.仿真结果表明,所提算法具有求解精度高、分布均匀、沿Pareto前沿面覆盖广的特点,能够显著提高SDN中控制器部署的可靠性.     

考虑“风-光-荷-储”联合运行的配电网双层规划方法

分布式电源与储能系统在配电网中的应用是当前研究的热点。提出了一种风机、光伏电源、储能系统在配电网中的双层规划模型。上层模型以投资、运维费用为优化目标,同时考虑区域的购电费用及网损费用,完成风机和光伏电源的容量配置;下层模型提出了一种储能系统削峰填谷的运行策略,基于该策略完成储能系统的选址定容工作。针对以上模型,提出以下求解方法:基于遗传算法求解上层模型,并通过K均值聚类方法对比研究输入数据序列长度对规划结果的影响,通过帕累托分析研究了投资运维费用与购电费用及网损费用的关系;使用YALMIP工具箱完成储能系统运行策略的求解,进而完成储能系统的选址定容工作。最后,通过IEEE-33节点标准配电系统仿真验证了所提模型在风机和光伏电源以及储能系统规划方面的有效性,结果显示所提储能运行策略具有良好的削峰填谷效果。     

一种基于图像识别的水位测量算法

对传统水尺测量需人工读取,而压力式,超声波式,光电式等自动水位传感器存在维护困难,易损坏,需其他设施配套辅助等问题,本文提出一种利用摄像机捕获含有水尺图像的视频,并从视频图像中实时截取水位图像,对图像进行灰度转换,中值滤波,边缘检测等处理后,计算出水位结果的方法。水位数据主要由软件识别算法获得,具有测量精度高、维护方便、设备简单、易于推广等特点,实用化后可应用于城市涵洞、水库水位甚至闸位的测量。