基于动态算法的序列分析

为了获得2009年新型甲型H1N1流感病毒与2008流感病毒的基因序列及氨基酸序列的一致性,以便对一个基因家族的生物学特征有一个简明扼要的了解,针对目前流行的新型甲型H1N1流感病毒的基因序列及其所编码的氨基酸序列,采用动态规划算法对其一级序列进行序列相似度分析,获得了2009年新型甲型H1N1流感病毒的NA和M基因片段以及2008年猪源性甲型H1N1流感病毒的相应基因片段同源性高、在有些位点发生了基因突变增添和突变缺失等重要基因信息。为此次新型甲型H1N1流感病毒的研究提供了依据。     

结合相似性拟合与空间约束的图像分割

目的 图像中的目标一般含有很多子类,仅仅利用某个子类的特征无法完整地分割出目标区域。针对这一问题,提出一种结合相似性拟合与空间约束的图像交互式分割方法。方法 首先,通过手工标记的样本组成各个目标的字典,通过相似度量搜寻测试样本与各个目标的字典中最相似的原子建立拟合项;再结合图像的空间约束项,构建图像分割模型;最后利用连续最大流算法求解,快速实现图像分割的目的。结果 通过对比实验,本文方法的速度比基于稀疏表示的分类方法的速度提高约13倍,而与归一化切割(N-Cut),逻辑回归(logistic regression)等方法相比,本文方法能取得更稳定和准确的分割结果。此外,本文方法无需过完备字典,只需要训练样本能体现各个子类的信息即可得到稳定的图像分割结果。结论 本文交互式图像分割方法,通过结合相似性拟合以及空间约束建立分割模型,并由连续最大流算法求解,实现图像的快速准确的分割。实验结果表明,该方法能够胜任较准确地对自然图像进行分割以及目标提取等任务。     

基于用户特征属性和云模型的协同过滤推荐算法

随着数据的极端稀疏性,仅仅依赖于传统的协同过滤相似性的度量方法已无法取得精确的推荐结果。针对这一问题,提出基于用户特征属性和云模型的协同过滤算法。首先,算法利用云模型计算用户评分云相似性,结合用户打分偏好对原矩阵进行填充,在此基础上得到用户的评分云相似性;其次,再结合用户特征属性相似性通过加权因子计算用户的最终相似性,得到一种新的相似性度量方法;最后,得到算法的评分预测。实验结果表明,该方法能够提高推荐质量。     

基于相似性搜索的水利普查数据融合

针对第一次全国水利普查数据融合存在的问题,提出自适应编辑距离相似性度量,通过调整编辑操作权重及启发式学习权重等措施,对传统的编辑距离进行改进,提高相似性搜索的准确性,并给出基于编辑距离的水利普查数据融合的方法和流程,算法的有效性在第一次全国水利普查数据处理中得到验证。     

一种基于决策树和词义相似度的N1+N2结构语法关系判定方法

设计了一种基于决策树算法的N1+N2结构语法关系判定方法.首先建立了该结构的语料库,对每条语料都标注构建特征集所需的词性、《同义词词林》语义编码、语法关系和词义相似度等信息;然后为证明相似度在判断语法关系中的合理性,根据语言学原理研究了N1+N2结构两个名词间语义相似度与语法关系之间的内在规律:①从语法关系的角度比较两个名词间的语义相似度结果为:并列关系>复指关系>定中关系>主谓关系;②从语言功能焦点的角度比较两个名词间的语义相似度结果为:并焦型短语>后焦型短语.最后以此为基础构建了特征集,运用决策树C4.5算法建立了自动判定N1+N2结构语法关系的方法.运用该算法在自建语料库的测试集中进行测试,正确率为89.39％.     

基于CPU-GPU异构体系结构的并行字符串相似性连接方法

相似性连接技术在数据清洗、数据集成等领域中具有重要意义,近年来引起了学术界的广泛关注.随着数据量的不断增大、数据处理实时性的要求逐渐提高以及处理器性能提升瓶颈的出现,传统的串行相似性连接方法已经不能满足当前大数据处理的需求.近些年,GPU作为协处理器在机器学习等领域取得了良好的加速效果,因此基于GPU的并行算法开始成为解决各类性能问题的有效解决方案.为此,提出了基于CPU-GPU异构体系的并行相似性连接方法.首先,方法使用GPU构建倒排索引,索引采用SoA(struct of arrays)结构,从而解决了传统索引结构在并行模式下读写效率低的问题.其次,针对串行算法的性能问题,提出基于过滤验证框架的并行双重长度过滤算法,其中利用前缀过滤和构建好的倒排索引提升过滤效果.方法中相似度精确计算验证过程使用CPU计算执行,从而充分利用CPU-GPU的异构计算资源.最后,在多个数据集上进行实验验证性能.通过与串行相似性连接算法进行对比,实验结果表明所提出方法相对于已有方法具有更好的过滤效果和更低的索引生成代价,并在相似性连接上具有更好的性能和良好的加速比.     

基于余弦相似度的改进蝴蝶优化算法

针对蝴蝶优化算法（BOA）容易陷入局部最优和收敛性差等问题,提出一种多策略改进的蝴蝶优化算法（MSBOA）。首先引入余弦相似度位置调整策略,通过旋转变化算子和伸缩变换算子进行位置更新,从而有效地保持BOA的种群多样性;其次引入动态切换概率,来平衡BOA局部阶段和全局阶段的转换;最后增加混合惯性权重策略,以提高BOA的收敛速度。使用16个基准测试函数、Wilcoxon检验以及部分CEC2014函数来验证MSBOA的有效性和鲁棒性。仿真实验结果表明,与BOA和其他改进策略BOA及其他群智能算法相比,MSBOA在收敛精度和收敛速度上有明显的提升。     

基于Capsule-BiGRU的文本相似度分析算法

针对传统神经网络模型不能很好地提取文本特征的问题,提出基于capsule-BiGRU的文本相似度分析方法,该方法将胶囊网络（capsule）提取的文本的局部特征矩阵和双向门控循环单元网络（BiGRU）提取的文本的全局特征矩阵分别进行相似度分析,得到文本的相似度矩阵,将相似度矩阵融合,得到两个文本的多层次相似度向量,从而进行文本相似度的判定。将传统的胶囊网络进行改进,把与文本语义无关的单词视为噪声胶囊,赋予较小权值,从而减轻对后续任务的影响。针对文本相似度的任务,在文本特征矩阵提取前加入互注意力机制,对于待分析的两个文本,通过计算一个文本中单词与另一文本中所有单词的相似度来对词向量赋予权值,从而能更准确地判断文本的相似度。在Quora Questions Pairs数据集进行实验,实验结果表明所提出的方法准确率为86.16%,F1值为88.77%,结果优于其他方法。     

结合稀疏表示与拓扑相似性的图像匹配算法

为了解决图像匹配算法中存在的匹配效率低、时间复杂度与计算量高等问题,通过结合稀疏表示和拓扑相似性,提出了一种图像匹配算法。该算法先对图像进行特征检测,计算轮廓相似度,找到待匹配图像中相似的最大轮廓区域,用稀疏编码对轮廓内特征进行稀疏表示,建立稀疏模型,将复杂特征变得单一化,但又不影响特征的分类方式,将相同类别或者相同属性的特征归为同一特征集,结合稀疏表示和邻域互信息的类属属性学习。计算得到变换矩阵,用以表示图像。利用结构化的拓扑相似性,对轮廓内外相关联的点进行优化。最后,分别从主观评价和客观评价两个方面对算法进行分析,结果表明提出的新算法与其他图像匹配算法相比较,具有明显匹配精度与效果,提出的算法在提高匹配效率及复杂度等方面具有较好优势。     

基于均衡接近度灰关联的Slope One算法

作为一种基于项目的协同过滤推荐算法,Slope One算法易于实现且高效。但由于Slope One算法未考虑用户相似性,导致其在处理涉及用户关系的个性化推荐任务时性能不高。针对以上问题,提出了改进的Slope One算法。提出一种均衡接近度灰关联分析方法计算用户之间的均衡接近度,利用均衡接近度度量用户间的相似程度,然后将均衡接近度值融入到Slope One算法中进行评分预测,在MovieLens和Epinions数据集下的对比实验表明,该算法具有更低的平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）,提高了预测的准确度和推荐质量。