基于ZYNQ飞艇囊体应变在线监测系统设计

针对当前高空飞艇囊体的应变实时测量装置无法同时具备体积小和实时测量的工作属性,创新性地用光学器件和感光元件配合,对工作中飞艇囊体两个固定点的相对位移量进行测量,提出了一种能够在线监测飞艇囊体应变的测量装置,能够实现应变在线测量且测量精度高;采用TCD1500C电荷耦合器件作为数据来源;主芯片采用ZYNQ处理器,ZYNQ能够具备FPGA的并行处理能力和Cortex的数据调度能力,能够处理CCD高速数据;通过自定义IP核,使用PS端与PL端互联AXI协议,实现了高速、大量数据传输;为了得到应变信号,采用了将应变信号转化为位移信号进行采集的方法,之后将位移信号采集存储至SD卡中并周期性显示到上位机上,实现地面对飞艇囊体应变的实时监控;实现了飞艇囊体应变的实时测量并把测量精度提高至0.1％.     

基于粒子群优化BP神经网络的超声波缺陷位置预测

海洋设备的无损检测对于保障设备安全使用至关重要,由于设备所处的海洋环境特殊,要实现对海洋设备缺陷位置的准确估计难度较大.论文提出了一种基于粒子群优化BP神经网络(PSO-BP)预测设备缺陷位置的方法.通过模拟了海洋检测环境,用钢板作为实验对象,用超声波探伤仪对缺陷钢板进行了数据采集,获取了水下钢板的实时数据.通过粒子群算法对BP网络进行优化后对数据进行分析,对比缺陷出现的实际位置和预测位置,证明了粒子群优化的BP神经网络对于超声波检测的缺陷出现位置具有较好的预测效果.     

基于对比机制和算法因子的蜂群优化算法

人工蜂群算法是一种简单、高效的智能算法.同时,蜂群算法也存在很多问题,例如:收敛速度不是太快、容易发生局部最优的问题等.一种改进的蜂群算法得以提出,其思想是:引入一种对比机制,和算法因子来改进算法,加强算法全局搜索能力,采用四个基本测试函数对所提出方法进行测试.结果表明,优化后的算法较原算法提高了收敛精度,有效解决了会发生局部最优的问题.     

基于目标爆炸运动特性的测角精度评价方法

针对光电经纬仪野外测角精度评价不准确的问题,提出了考虑目标爆炸特性的高精度评价方法.分析了药柱爆炸时在多个方向观测获得火光图像各异的特征,研究了药柱爆炸时的运动漂移特性,通过消除药柱爆炸运动变化对评价光电经纬仪测角精度的影响,建立了一种适用于野外采用药柱爆炸评价多台光电经纬仪测角精度的模型.该模型应用在实际任务中的结果表明:改进评价方法与常规评价方法的结果趋势一致,但改进评价方法精度明显高于常规评价方法,可以应用在工程实践中.     

融合注意力机制的学生退课行为预测

近年来,大规模在线开放课程(MOOCs)发展迅速,吸引了学界的广泛关注.用户退课率极高这一问题的长期存在,使得退课行为预测成为了一个重要的研究课题.目前的退课行为预测模型过于依赖传统的机器学习算法.此外,很多研究忽视了MOOCs用户灵活修课的特点,采用时序无关的方法进行预测.针对目前该领域存在的问题,论文提出了一种融合注意力机制的时序预测模型.该模型首先利用长短期记忆网络从原始的时序数据中学习新的时序隐态表示,再使用多个一维卷积神经网络提取隐态中各类特征的时序模式,最后融合注意力机制,使模型能够通过注意力分布值强化有效特征.实验结果表明,该方法的预测能力优于其他方法.     

面向信息SNP选择的聚类算法

SNP数据在人类遗传病诊断与治疗中存在重要作用,但SNP原始数据存在大量冗余,因此需要选择出信息量大的SNP,完成SNP数据的降维.针对常用聚类算法应用到信息SNP选择时未考虑单个SNP与SNP子集之间相似度的问题,采用一种新的相似度度量方法,提出了一种改进的聚类算法K-MIGS,并将其应用到SNP选择中.K-MIGS算法解决了传统K-means不能挖掘出SNP位点与SNP子集之间的强相关性问题,并在医院提供的临床数据实验中表明,K-MIGS具有更高的非信息SNP子集重构度.最后使用支持向量机、决策树和神经网络对构造的SNP子集进行分类实验,对比K-means、特征加权K-means、ReliefF和MCMR,结果表明K-MIGS分类准确率和F1指标上提升了10％和15％,充分说明K-MIGS在信息SNP选择中具有更好的效果.     

利用置信规则库构建WSN节点故障检测模型

在无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)节点故障检测领域的研究过程中,故障检测准确率会受节点数据的不确定性和专家知识模糊性的影响。针对这一问题,本文提出了一种基于置信规则库(belief rule base, BRB)的WSN节点故障检测方法。首先,根据WSN工作原理及节点工作特性描述WSN节点故障检测过程;然后,从空间和时间2个维度对节点数据提取特征,建立基于空间和时间相关性的WSN节点故障检测模型;最后,利用Intel Lab Data无线传感器数据集进行案例研究以验证模型的有效性。结果证明,本文方法能够统筹利用专家知识和节点数据实现WSN节点故障检测。     

基于评分填充和时间的加权Slope One算法

针对数据稀疏性,常用的评分矩阵填充方法主要是通过平均数、中位数等进行填充,该文提出一种新的评分矩阵填充方法。利用项目-属性矩阵计算用户对项目属性偏好,由于每个项目都有各自属性,从而可以获得用户对项目的偏好值,以用户平均评分为基准,实现对评分矩阵填充。基于填充后的评分矩阵,又考虑到用户兴趣爱好随时间会发生改变,因此引入时间因子,提出一种基于评分矩阵填充和时间因子的加权slope one算法(FTWSOA)。通过时间函数修正评分矩阵,优化的评分数据可以更好地体现用户兴趣爱好随时间变化的情况。在时间加权的评分矩阵下,计算出属性兴趣偏好,在共同评分很少甚至没有时,利用属性兴趣偏好可以较为准确地计算用户相似度。由于在共同很少或者没有时,原始评分矩阵中用户没有交集,而在属性兴趣矩阵下用户会存在交集,因此,使用参数λ将填充矩阵下的用户相似度和属性兴趣偏好矩阵下的用户相似度相结合得到最终的用户相似度,可以缓解在稀疏数据下相似度计算性能差的问题,最后使用加权slope one预测评分时,将时间衰减函数加入到预测公式中来优化预测评分公式。通过在MovieLens100k数据集上的实验表明,相比于其他算法,FTWSOA算法准确度有所提高。     

稳定的K-多均值聚类算法

指定K个聚类的多均值聚类算法在K-均值算法的基础上设置了多个次类,以改善K-均值算法在非凸数据集上的劣势,并将多均值聚类问题形式化为优化问题,可以得到更优的聚类效果。但是该算法对初始原型敏感,且随机选取原型的方式使聚类结果不稳定。针对上述问题,提出一种稳定的K-多均值聚类算法,并对该算法的复杂度与收敛性进行了简要讨论。该算法先基于数据样本的最邻近关系构造图,根据图的连通分支将数据分为若干组,取每组数据的均值点作为初始原型,再用交替迭代的方法对优化问题进行求解,得到最后的聚类结果。在人工数据集和真实数据集上的实验表明,该算法具有更稳定更优越的聚类效果。     

领域知识图谱快速构建和应用框架

快速构建和应用领域知识图谱(domain knowledge graphs, DKG)已成为企业的迫切需求。然而,领域知识图谱的快速构建和应用仍然存在问题:1）构建前,复杂领域场景涉及知识维度广,业务专家短时间内难以构建完备的领域schema;2）构建中,业务和技术专家深度耦合,图谱构建缓慢,难以适应业务快速发展需求;3）构建后,图谱应用严重依赖技术人员开发,业务专家无法自主基于领域知识图谱探索问题解决方案。为解决上述问题,本文提出了领域知识图谱的快速构建和应用框架,其中包括:多人协作构建领域schema解决领域知识的复杂性问题,将业务和技术专家解耦合,提高领域知识图谱的构建效率,最后通过建立基于行业schema的auto-KBQA((knowledge base question answering)解决领域知识图谱在知识问答应用的快速落地。通过实际项目的应用落地,验证了该框架可有效加快领域知识图谱的落地应用,期望该框架给领域知识图谱的快速构建和应用带来一定的启发和帮助。