结合模糊控制的时序数据预测循环神经网络

时序数据处理任务中,循环神经网络模型以及相关衍生模型有较好的性能,如长短期记忆模型(LSTM),门限循环单元(GRU)等.模型的记忆层能够保存每个时间步的信息,但是无法高效处理某些领域的时序数据中的非等时间间隔和不规律的数据波动,如金融数据.本文提出了一种基于模糊控制的新型门限循环单元(GRU-Fuzzy)来解决这些问题.本文在GRU的基础上对记忆层增加了一个子空间分解,由模糊控制模块和一个启发式的失效函数组成,根据数据波动和时间间隔决定记忆层保留的信息量,从而提升模型性能.实验表明,相比于其他的循环神经网络模型,在标普500和上证50中选出股票的股价预测任务中,本文提出的模型有较好的表现.     

基于视觉的Web 页面分块算法的改进与实现

基于视觉的Web 页面分块算法(Vision-based Page Segmentation Algorithm)作为网页分块技术重要的一部分,得到了广泛的应用,然而由于网页视觉特点的复杂性,导致VIPS 具有算法规则过于复杂和性能相对不高等缺陷。针对存在的问题,本文用标签树对微软提出的VIPS 进行改进,提出一种改进算法CTVPS,最后通过实验证明了本文算法的正确性和性能优越性。     

3.

基于Qt图形库Ingres空间数据库驱动的实现     

佘静涛  田贤忠  陈长军 《计算机系统应用》2009,18(2):146-150

针对在Qt图形库无法直接操作Ingres开源空间数据库中的数据的问题,本文通过研究Qt图形库驱动和Ingres的OpenAPI函数,利用Ingres空间数据库提供的OpenAPI接口函数在Qt图形库中实现了对Ingres空间数据库的操作。通过修改Tora开源数据库管理软件的源码,使其能够采用Qt图形库来操作Ingres数据库。     

4.

无人机辅助的服务缓存边缘计算最优计算卸载决策与资源分配     

田贤忠  闵旭  周璐 《小型微型计算机系统》2023,(7):1557-1562

边缘计算中利用无人机作为边缘节点进行动态部署,能够适应复杂的环境,大大提升边缘计算系统的性能.本文提出利用无人机辅助的服务缓存边缘计算最优计算卸载和资源分配策略.此策略在确定无人机3D位置和边缘服务器中服务的部署,以实现在时延约束下最小化能耗的目的.具体来说,首先,建立本地计算模型和MEC计算模型,计算出任务的处理时延和能耗;其次,在服务缓存、时延约束等条件下,建立最小化能耗的数学模型;最后,采用遗传算法框架对目标问题进行求解.求解过程采用双层优化方法,外层层将无人机3D位置和服务缓存方案放入基因编码,内层先利用贪心的思想确定资源分配,再将问题转化为整数线性规划问题进行求解.通过仿真证明了本文所提出算法的可行性和优越性.     

5.

一种能量捕获无线传感网络机会路由算法   总被引：1，自引：1，他引：0  

田贤忠  肖赟 《计算机科学》2016,43(Z6):288-290, 327

在无线传感网络中,采用能量捕获技术理论上可以无限延长节点的使用寿命。基于该技术,提出了一种新的机会路由算法——能量潜能机会路由(Energy Potential Opportunistic Routing,EPOR)算法。该算法首先用到目的节点的期望传输次数衡量各节点到目的节点的距离,然后用节点的剩余能量与节点所捕获的能量之和表示节点的能量潜能,最后用期望传输次数和节点能量潜能决定节点的退避时间,退避时间最短的节点即为转发节点。理论分析和仿真实验表明,该算法不但可以延长网络生命期,而且可以明显改善网络中节点能量的均衡性。     

6.

一种射频能量捕获无线传感器网络的分层分步数据收集策略     

田贤忠  林初超 《计算机科学》2017,44(Z11):281-285, 321

在射频能量捕获无线传感器网络中,采用多跳的方式将数据发送给网络中的Sink节点能够减少节点间的通信距离,从而减少能量的消耗,但增加了转发节点的收发数据量。为了减少网络中转发节点的负载,延长网络的生命周期,提出了一种分层分步的数据收集方法(Layer-Step Data Collection,LSDC)。通过对网络中节点能量进行捕获和在能量消耗过程进行建模,得到节点的剩余能量。通过运用多次“跳”命令的方式通知网络中的传感器节点分步地将采集到的数据传递给Sink节点。在传递节点的选择上,以能量状况最佳的节点作为传递节点,最终达到高效地将网络中的数据全部收集到Sink节点进行处理的目的。理论分析与仿真实验结果表明,与采用逐层收集数据的方法(Layer-By-Layer Data Collection,LDC)相比,所提方案更节能,能量消耗更均衡,能够延长网络的生命周期。     

7.

模糊散度理论在铁谱磨粒识别中的应用     

吴黎  田贤忠 《仪器仪表学报》2005,26(8):1540-1542

从模糊集合的理论出发,将对称交叉熵和模糊散度理论应用于铁谱磨粒识别,分析比较了两种不同模糊隶属度函数条件下的图像分割效果,最后提出了用图像的骨架变化来提取铁谱磨粒图像形状特征的方法.     

8.

无线传感器网络中移动充电和数据收集策略     

田贤忠  何佳存  郭敏  刘高  祝驿楠 《仪器仪表学报》2018,(1)

为解决传统的无线传感器网络中节点电池容量严重受约束的问题,一些新兴技术如无线射频能量捕获技术被应用到传感器网络中。在这种射频能量捕获的可充电无线传感器网络中,为了节约成本,一般采用可以移动的能量发射机(小车)周期性地移动给所有传感器节点供电。其中,如何规划小车的移动轨迹以及如何分配充电时间是一个值得关注的问题。基于一个分簇的无线传感器网络,研究无线传感器网络的射频能量捕获和数据收集问题。对于所有簇,采用旅行商问题的近似解来规划小车的行车顺序和路径。小车周期性地停留在各个簇点一定的时间,在此时间内,小车先给簇内的传感器节点供能然后收集其捕获的数据。在节点数据率不同和相同的两种情况下,通过线性规划算法解决了某个簇内总时间固定情况下,分配充电时间和每个节点发送数据时间以达到小车所能收集的数据的总吞吐量最大的问题。为了解决每个传感器节点的公平性问题,还研究了上述两种情况下的最大共同吞吐量问题。实验结果表明,所设计的时间分配算法吞吐量性能优于一般的平均时间分配算法。     

9.

广义计算系统研究     

姚敏  田贤忠 《计算机工程与应用》1999,35(1):33-34,54

该文简要介绍运用广义计算技术而建立起来的一类人工智能系统──广义计算系统，包括广义计算系统的数学描述，广义计算系统的实现问题和学习问题。     

10.

计算机视觉技术在磨粒识别中的应用   总被引：4，自引：0，他引：4  

胡同森  黄栋梨  田贤忠 《内燃机》2004,(1):25-27

磨粒是反映设备内部磨损状况的重要信息载体。笔者讨论了利用计算机视觉技术，对磨粒进行识别的方法。特别介绍了计算机视觉在磨粒的形态、纹理和颜色等特征分析中的若干应用。     

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基于Qt图形库Ingres空间数据库驱动的实现

针对在Qt图形库无法直接操作Ingres开源空间数据库中的数据的问题,本文通过研究Qt图形库驱动和Ingres的OpenAPI函数,利用Ingres空间数据库提供的OpenAPI接口函数在Qt图形库中实现了对Ingres空间数据库的操作。通过修改Tora开源数据库管理软件的源码,使其能够采用Qt图形库来操作Ingres数据库。     

无人机辅助的服务缓存边缘计算最优计算卸载决策与资源分配

边缘计算中利用无人机作为边缘节点进行动态部署,能够适应复杂的环境,大大提升边缘计算系统的性能.本文提出利用无人机辅助的服务缓存边缘计算最优计算卸载和资源分配策略.此策略在确定无人机3D位置和边缘服务器中服务的部署,以实现在时延约束下最小化能耗的目的.具体来说,首先,建立本地计算模型和MEC计算模型,计算出任务的处理时延和能耗;其次,在服务缓存、时延约束等条件下,建立最小化能耗的数学模型;最后,采用遗传算法框架对目标问题进行求解.求解过程采用双层优化方法,外层层将无人机3D位置和服务缓存方案放入基因编码,内层先利用贪心的思想确定资源分配,再将问题转化为整数线性规划问题进行求解.通过仿真证明了本文所提出算法的可行性和优越性.     

一种能量捕获无线传感网络机会路由算法

在无线传感网络中,采用能量捕获技术理论上可以无限延长节点的使用寿命。基于该技术,提出了一种新的机会路由算法——能量潜能机会路由(Energy Potential Opportunistic Routing,EPOR)算法。该算法首先用到目的节点的期望传输次数衡量各节点到目的节点的距离,然后用节点的剩余能量与节点所捕获的能量之和表示节点的能量潜能,最后用期望传输次数和节点能量潜能决定节点的退避时间,退避时间最短的节点即为转发节点。理论分析和仿真实验表明,该算法不但可以延长网络生命期,而且可以明显改善网络中节点能量的均衡性。     

一种射频能量捕获无线传感器网络的分层分步数据收集策略

在射频能量捕获无线传感器网络中,采用多跳的方式将数据发送给网络中的Sink节点能够减少节点间的通信距离,从而减少能量的消耗,但增加了转发节点的收发数据量。为了减少网络中转发节点的负载,延长网络的生命周期,提出了一种分层分步的数据收集方法(Layer-Step Data Collection,LSDC)。通过对网络中节点能量进行捕获和在能量消耗过程进行建模,得到节点的剩余能量。通过运用多次“跳”命令的方式通知网络中的传感器节点分步地将采集到的数据传递给Sink节点。在传递节点的选择上,以能量状况最佳的节点作为传递节点,最终达到高效地将网络中的数据全部收集到Sink节点进行处理的目的。理论分析与仿真实验结果表明,与采用逐层收集数据的方法(Layer-By-Layer Data Collection,LDC)相比,所提方案更节能,能量消耗更均衡,能够延长网络的生命周期。     

模糊散度理论在铁谱磨粒识别中的应用

从模糊集合的理论出发,将对称交叉熵和模糊散度理论应用于铁谱磨粒识别,分析比较了两种不同模糊隶属度函数条件下的图像分割效果,最后提出了用图像的骨架变化来提取铁谱磨粒图像形状特征的方法.     

无线传感器网络中移动充电和数据收集策略

为解决传统的无线传感器网络中节点电池容量严重受约束的问题,一些新兴技术如无线射频能量捕获技术被应用到传感器网络中。在这种射频能量捕获的可充电无线传感器网络中,为了节约成本,一般采用可以移动的能量发射机(小车)周期性地移动给所有传感器节点供电。其中,如何规划小车的移动轨迹以及如何分配充电时间是一个值得关注的问题。基于一个分簇的无线传感器网络,研究无线传感器网络的射频能量捕获和数据收集问题。对于所有簇,采用旅行商问题的近似解来规划小车的行车顺序和路径。小车周期性地停留在各个簇点一定的时间,在此时间内,小车先给簇内的传感器节点供能然后收集其捕获的数据。在节点数据率不同和相同的两种情况下,通过线性规划算法解决了某个簇内总时间固定情况下,分配充电时间和每个节点发送数据时间以达到小车所能收集的数据的总吞吐量最大的问题。为了解决每个传感器节点的公平性问题,还研究了上述两种情况下的最大共同吞吐量问题。实验结果表明,所设计的时间分配算法吞吐量性能优于一般的平均时间分配算法。     

广义计算系统研究

该文简要介绍运用广义计算技术而建立起来的一类人工智能系统──广义计算系统，包括广义计算系统的数学描述，广义计算系统的实现问题和学习问题。     

计算机视觉技术在磨粒识别中的应用

磨粒是反映设备内部磨损状况的重要信息载体。笔者讨论了利用计算机视觉技术，对磨粒进行识别的方法。特别介绍了计算机视觉在磨粒的形态、纹理和颜色等特征分析中的若干应用。