最新刊期
      2022 年 第 21 卷 5 期

        研究综述

      • 赵卓,田侃,张殊,张晨,吴涛,张浩然
        2022, 21(5): 1-8. DOI: 10.11907/rjdk.211641
        摘要：知识图谱是大数据与人工智能交叉融合的一个研究热点，能抽取与表达数据中潜在的知识，进而支撑复杂的推理计算与多样化智能应用的构建。近年来，知识图谱在互联网、金融、医疗保险等领域展开初步应用，然而关于知识图谱与文博领域交叉融合的研究较少。以文化与科技融合创新为背景助力智慧博物馆建设，对当前文博知识图谱构建的背景及必要性进行论述，对近年来相关学者在该研究领域取得的成果进行总结分析，提出文博知识图谱系统的构建框架，阐述知识抽取与关系推理的相关方法与技术，总结基于知识图谱的相关应用以及文博知识图谱运营管理中可能面临的问题，并对文博知识图谱构建面临的挑战以及未来可能的工作方向进行分析与展望。  
        关键词：知识图谱;文化大数据;智慧博物馆;知识抽取   
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        发布时间：2022-05-24
      • 李豪,钱丽萍
        2022, 21(5): 9-16. DOI: 10.11907/rjdk.212031
        摘要：随着反检测技术的不断发展，产生了大量形态多样的恶意代码变种，传统检测技术已无法准确检测出该种未知恶意代码。由于数据可视化方法能将恶意代码的核心表现在图像特征中，因此可视化恶意代码检测方法受到越来越多关注。首先对传统恶意代码检测技术进行概括总结，然后介绍当前主流的恶意代码可视化方法，接着分析了基于恶意代码图像的机器学习与深度学习检测方法，具体涵盖了该方法所用的模型结构、创新点及评估结果，最后对当前检测技术所面临的问题进行总结，并阐述了未来可能的研究方向，旨在助力恶意代码检测技术的发展。  
        关键词：反检测技术;恶意代码;数据可视化;机器学习;深度学习   
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      • 欧梦吉,刘永贵
        2022, 21(5): 17-23. DOI: 10.11907/rjdk.211523
        摘要：随着虚拟现实技术教学应用的推广，其对学习效果的影响引起研究者关注。近年来，元分析方法被广泛用于分析技术在教育教学中应用的有效性问题，且研究结论具有一定参考性。采用元分析方法，对31篇相关实证研究文献的研究结果进行统合分析，探究不同类型虚拟现实技术支持下的教学效果，以及学科、学段、使用周期、知识类型等对效果的影响。对研究结论进行讨论，并据此总结出虚拟现实技术应用于教学的启示。  
        关键词：虚拟现实技术;调节变量;教学效果;实证研究;元分析   
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      • 张国鹏,陈学斌,马征
        2022, 21(5): 24-29. DOI: 10.11907/rjdk.211714
        摘要：利用卷积神经网络对物体进行目标检测，准确度可获得较大幅度提升，因此研究如何有效利用卷积神经网络进行目标检测具有重要价值。知识蒸馏是模型压缩与加速的代表类型，可将大网络学到的知识传递给小网络，使小网络获得接近大网络的精度。首先，论述目标检测研究前景及现阶段遇到的一些困难，探讨基于知识蒸馏方法解决该问题的可能性，引入知识蒸馏方法不仅可以简化网络，而且能节省计算能力及资源空间；其次，分别介绍知识蒸馏的基本结构、研究过程与进展；最后，对典型的目标检测算法进行对比，并分析不同蒸馏算法改进后的效果。  
        关键词：深度学习;卷积神经网络;知识蒸馏;目标检测;模型压缩   
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        人工智能

      • 贾洪健,田刚,王蕊,宋庆松
        2022, 21(5): 30-37. DOI: 10.11907/rjdk.211825
        摘要：针对短文本没有足够的上下文信息、短文本语义比较模糊，导致短文本分类困难的问题，提出一种新的基于外部知识注意的中文短文本分类模型。通过将单词和字符特征与可训练矩阵相乘，生成具有两级对齐特征矩阵的方式捕捉深层语义信息以解决上下文信息不足等问题；并从外部知识库中检索知识以增强短文本的语义表示，同时引入面向短文本的概念注意和面向概念集的概念注意两种注意力机制。实验结果表明，通过添加对齐特征矩阵方式，同时使用外部知识库检索知识对数据进行训练，该模型准确率优于现有模型准确率。基于外部知识注意的中文短文本分类模型证明了引入对齐特征矩阵和外部知识注意的有效性。  
        关键词：短文本分类;外部知识;概念注意;卷积神经网络   
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      • 冉啟华,吴何碧,丁力生,李旭,赖永标,杨扬,杨黎明,赖祥威
        2022, 21(5): 38-42. DOI: 10.11907/rjdk.221029
        摘要：为了解决时序性和非线性瓦斯浓度序列预测误差较大的问题，提出融合注意力机制的门控循环单元神经网络对瓦斯预测进行研究。该算法首先对数据集进行预处理，接着引入更新门和重置门设计门控循环单元神经网络的算法结构，并加入注意力机制调整网络隐藏层参数，以误差损失最小化为目标预测瓦斯浓度。以吉林板石瓦斯灾害风险管控平台的监控数据为例，通过该算法预测得到结果与实际值之间的最小均方根误差为3.95%，最小平均绝对误差为0.71%，并将其与卷积神经网络、循环神经网络和多层感知机进行比较，实验表明该算法相较于传统方法，预测精度更高。  
        关键词：门控循环单元;卷积神经网络;注意力机制;多层感知机;瓦斯浓度预测   
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        发布时间：2022-05-24
      • 郭亚杰,纪淑娟,曹宁,赵金升
        2022, 21(5): 43-48. DOI: 10.11907/rjdk.211704
        摘要：随着社交媒体行业的快速发展，便捷的信息获取方式为虚假新闻的产生和传播创造了有利条件，虚假新闻的大范围传播对社会稳定具有极大的破坏性。针对虚假新闻的文本内容进行研究，提出一种融合BERT模型和LSTM模型的虚假新闻检测模型BtLSTM，同时考虑句子的语义表示和句子之间的长距离依赖关系。首先通过BERT模型对社交媒体新闻文本进行全面的语义表示，然后将获取的语义特征输入到LSTM模型中进行学习，最后通过Softmax层进行虚假新闻的检测。实验结果表明，单独的BERT模型检测性能比FastText模型提高了4.58%；BtCNN模型的检测性能比基于Word2vec的CNN模型提高了0.91%；与以上模型相比，BtLSTM模型表现最佳，检测性能指标F1值高达92.15%。在真实数据集上的实验结果表明，BtLSTM能够更好地表示虚假新闻的语义信息，具有较好的虚假新闻检测性能。  
        关键词：BERT模型;LSTM模型;文本语义特征;虚假新闻检测   
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        发布时间：2022-05-24
      • 王凯龙,常兆华,叶萍
        2022, 21(5): 49-54. DOI: 10.11907/rjdk.221020
        摘要：在穿刺机器人执行穿刺动作时靶向病灶会因呼吸运动而发生位移，且穿刺系统存在固有的系统延迟，这些因素都会导致穿刺位置发生偏移。为了提高穿刺精度，可建立相关呼吸预测模型以补偿呼吸运动和系统延迟。 鉴于此，提出一种基于双向长短期记忆神经网络（Bi-LSTM）的预测模型框架，选取一段呼吸数据制作训练集，再用训练后的预测模型计算新的呼吸数据在未来250ms的位置信息。使用29组呼吸数据（含自测数据和公共数据集）进行实验，且并不特意截取平稳区段，其中包含呼吸频率幅值明显变化、基线漂移等复杂状况。统计长短期记忆神经网络（LSTM）、门控循环单元（GRU）、Bi-LSTM这3种算法对29组呼吸数据的预测结果后，用均方根误差（RMSE）、平均绝对值误差（MAE）和误差大于0.5mm的数据点个数作为参考标准。从实验结果可以得出，Bi-LSTM预测结果的平均RMSE、MAE分别为0.091mm、0.042mm，其准确性和鲁棒性都较优，能很好地对非规则的呼吸信号进行预测。  
        关键词：呼吸运动;预测算法;双向长短期记忆神经网络;穿刺机器人   
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      • 徐明远
        2022, 21(5): 55-60. DOI: 10.11907/rjdk.211757
        摘要：针对大量试题造成信息过载，导致试题推荐的个性化程度不高、效率低下等问题，根据认知诊断、数据挖掘及自然语言处理等交叉领域的研究，提出一种基于遗传算法的试题推荐方法TCEGA。该方法根据认知诊断模型确定试题与知识点的关联状况，对学生的试题掌握水平进行建模；结合隐含语义分析方法对试题库的数据进行处理，根据试题难度为学生推荐相应的试题。TCEGA考虑了受推荐学生在学习方面的个性，同时考虑了群组学生在学习方面的共性，以提高试题推荐的合理性与准确性。对比实验结果表明，该方法在试题推荐时的准确率达到90.17%，相比传统SOM算法的准确率提高了11.79%，可广泛应用于在线学习的试题推荐场景。  
        关键词：试题推荐;遗传算法;认知诊断;用户兴趣;算法优化   
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      • 潘嘉,翟江涛
        2022, 21(5): 61-66. DOI: 10.11907/rjdk.211771
        摘要：针对目前已有文献中深度网络无法依据流量样本自适应选择网络层的问题，提出一种基于自蒸馏的自适应恶意流量分类算法。该方法首先将原始流量预处理后作为主干网络的输入，经自注意力网络层构建流量的权重分布，然后利用一维卷积神经网络提取流量分布中的显著特征作为后续网络输入。分支网络计算流量样本的熵值自适应选择网络层，若小于设定阈值则提前返回，否则由主干网络继续进行推理。经实验验证，该方法对于正常流量的平均检测率为99.9%，恶意流量的平均检测率为99.96%。恶意流量检测率较现有深度学习典型算法的检测率提升了2%，难样本检测率提升5%，且分支网络具有自适应功能，可避免后续的网络推理。  
        关键词：恶意流量;自蒸馏;自注意力机制;自适应   
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        发布时间：2022-05-24
      • 李睿,杨淑群,张新宇
        2022, 21(5): 67-72. DOI: 10.11907/rjdk.211776
        摘要：随着信息化发展，PDF文档以其良好的特性，成为日常流行的数据交换文件格式，也成为APT攻击事件中常被利用的文件载体。现有的恶意PDF文档检测方法往往采用平衡样本数据集进行评估，但真实环境中恶意文档数量远少于良性文档，因此在样本分类不均衡情况下，提出KM-TBSMOTE双向采样法的恶意PDF文档检测方法。基于BSMOTE算法，利用生成的过渡样本合成新样本，给出TBSMOTE算法，提高负样本比例。利用K-Means算法进行良性PDF文档样本欠采样，结合TBSMOTE算法，使样本分类达到均衡状态。最后采用随机森林方法进行恶意性检测。实验表明，该方法在不均衡PDF样本集上检测效果良好，综合评价指标F1达98.98%，召回率98.91%，误检率0.026%。与传统BSMOTE过采样方法相比，评价指标F1提高1.39%，召回率提高1.96%，误检率降低0.048%。基于KM-TBSMOTE双向采样的恶意PDF文档检测方法能够有效解决样本分类不均衡对分类模型的影响，提高检测效果，适用于现实环境中的PDF文档恶意性检测。  
        关键词：恶意PDF;文档检测;APT攻击;不均衡数据;双向采样   
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        发布时间：2022-05-24
      • 陈朝明
        2022, 21(5): 73-78. DOI: 10.11907/rjdk.211640
        摘要：视频直播是近年来最火的新型产业。由于弹幕独特的在线实时、语言简略与互联网化特征，现有方法难以直接用于弹幕情感分析。为解决弹幕文本分析精度问题，针对弹幕语料库缺乏以及语言简略与互联网化特征，构建弹幕专属情感词典。针对直播弹幕语言的特性，提出一种基于改进SVM的情感分析模型。通过引入分类处理因子与梯度下降因子，降低了预测器的泛化误差。在此基础上，提出词向量、情感词、否定词和标点符号等多种融合特征的方法，将融合结果映射到向量空间上，再通过分类器进行情感分类。实验结果表明，改进的SVM分类器模型比未改进模型在精确率、召回率、F1值上分别提高3.8%、2.3%、1.1%。  
        关键词：情感分析;弹幕;SVM算法;词向量;在线直播   
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      • 杨通超,唐向红
        2022, 21(5): 79-83. DOI: 10.11907/rjdk.212627
        摘要：涉毒案件法条预测任务存在案情复杂度高、案件与案件之间相似度大等难点，传统方法大多集中于对案情的语义学习，而忽略了法条知识的作用，导致法条预测性能不佳。因此，基于KG-BERT算法提出改进后的KG-Lawformer算法。改进后的算法可同时学习案情知识和法条知识，并通过法条知识更好地指导预测。实验结果证明，该方法在宏F1值上较传统方法提升了10%~30%，达到79%，并在准确率Acc、宏精确率MP和宏召回率MR等指标上均有一定提升，证明了在法条预测中融入法条知识可以提高预测性能。  
        关键词：涉毒案件;法条预测;知识图谱补全;KG-BERT;多标签分类   
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      • 王延安,刘庆芳,成卫
        2022, 21(5): 84-88. DOI: 10.11907/rjdk.211698
        摘要：为了进一步加强道路交通安全管理，提升道路交通安全预警系统的准确度，提出一种基于XGBoost算法的道路交通事故严重程度预测模型。首先利用SMOTE对不平衡数据集进行处理，使正负样本数量达到1∶1；然后利用随机森林算法将影响城市道路交通事故严重程度的特征进行重要性排序，找出对预测模型影响较大的因素；最后基于XGBoost算法构建预测模型，使用网格搜索法进行模型参数寻优，提高预测准确度。通过与KNN、Logistic及随机森林3种模型进行结果对比分析发现，XGBoost模型的分类准确率平均提升0.097。基于XGBoost算法的道路交通事故严重程度预测模型拥有更加优越的预测性能，可为预防和降低交通事故严重程度提供可靠参考。  
        关键词：交通安全;事故严重程度;SMOTE;随机森林;XGBoost   
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        计算机软件与理论

      • 许晔炫,潘景山,王继彬
        2022, 21(5): 89-95. DOI: 10.11907/rjdk.221083
        摘要：云计算资源池由大量同构物理机构成，但由于用户和应用产生的需求不同，导致每个节点产生的计算能耗不同，使得某些节点长期处于高能耗状态，出现热点现象，而节点长期处于热点会损害物理机使用寿命。针对以上问题，提出一种基于随机森林的能耗预测调度算法（ECPRF），根据能耗预测进行虚拟机迁移，平衡每台物理机的能耗。实验表明，该调度算法可以有效平衡服务器能耗，避免出现热点现象。  
        关键词：云计算;随机森林;能耗预测;能耗预测调度算法   
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      • 梁景泉,周子程,刘秀燕
        2022, 21(5): 96-100. DOI: 10.11907/rjdk.211747
        摘要：路径规划的目的是在有障碍物的环境中寻找可行性路径，即从起始位置到目标位置长度最小的无碰撞路径。针对避障路径规划问题，提出基于灰狼算法的改进方法，用于提高路径规划效率。改进算法将粒子群优化算法与灰狼算法相结合，融合二者思想改进灰狼算法的位置更新公式，通过粒子群算法改善灰狼算法易过早收敛而陷入局部最优以及收敛速度较低的问题。实验结果表明，改进算法在求取全局最优解和收敛速度方面相较于基础灰狼算法均有不同程度的提高，平均求解时间仅为基础算法的89.8%，迭代次数为基础算法的83%。粒子群优化算法改进的灰狼算法具有更加优秀的路径规划性能。  
        关键词：机器人;路径规划;粒子群算法;灰狼算法   
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      • 廖云峰,单鸿涛,赵文洁
        2022, 21(5): 101-104. DOI: 10.11907/rjdk.211778
        摘要：针对多约束三维装箱问题，传统的启发式算法往往很难满足所有约束条件，无法提高集装箱的装载率。为此，提出结合块装载算法的启发式优化算法，在满足多约束条件下采用块装载算法得到简单块，通过剩余空间的分割和合并确定块装载的目标空间，采用装载序列优化每个装载阶段的块选择，得到最优装载方案。基于BR经典算例结合正态分布法生成多约束BRw算例对该算法进行测试，实验结果表明，基于块装载算法的启发式优化算法平均装载率达到83.7%，比传统启发式算法提高了4%。基于块装载算法的启发式优化算法不仅能有效应对装载过程中的多种约束条件，而且能增加每次集装箱装载时的箱子体积，减少装载时间，同时也能提高集装箱的装载率。  
        关键词：三维装箱问题;块装载算法;启发式优化算法;BRw算例   
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      • 李婷婷,邹彤,马武刚
        2022, 21(5): 105-109. DOI: 10.11907/rjdk.211655
        摘要：在地震预测领域，地形变观测是一个重要的研究方向。地倾斜属于地形变的一种，倾斜仪用于观测地倾斜量，因此倾斜仪的输出数据对地震前兆预测有着一定指导意义。为更好地分析垂直摆倾斜仪的电路特性以及测试电路输出的线性度，利用Multisim对垂直摆倾斜仪电路进行仿真，通过设置不同摆倾角对应的电容量得到对应的电压数据。仿真结果表明，电路输出电压幅值随着摆体倾角的变化而变化，且输出电压的正负能够反映出摆的正偏与反偏，与仪器实际电路情况保持一致；利用最小二乘法拟合出输出电压的直线方程，通过计算得到输出电压的线性度小于0.4%，验证了垂直摆倾斜仪在其量程范围内的输出与输入存在良好的线性关系。  
        关键词：垂直摆倾斜仪;差动电容位移传感器;电路仿真;Multisim;线性度   
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      • 陶叶辉,赵寿为
        2022, 21(5): 110-114. DOI: 10.11907/rjdk.211268
        摘要：SMOTE算法对于不平衡数据集有较好的分类，但对于类内不平衡情况分类效果欠佳，针对此问题提出一种基于高斯混合模型聚类的SMOTE过采样算法。先利用GMM算法对少数类样本集进行聚类，再删除与聚类中心点重叠的冗余样本，最后根据不同聚簇进行SMOTE过采样，使数据最终平衡。将RF、SMOTE+RF、GMM-SMOTE+RF 3种算法在6组UCI标准的公开数据集上进行分类效果实验，结果表明该模型AUC值平均提高了6.09%，可有效平衡不平衡的数据集。  
        关键词：GMM聚类;SMOTE算法;随机森林;肘部法则;不平衡数据集   
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        发布时间：2022-05-24
      • 陈睿,万春梅
        2022, 21(5): 115-123. DOI: 10.11907/rjdk.211721
        摘要：基于样本熵定义的多尺度熵在量化复杂信号时存在较大偏差，且其采用的粗粒化方法无法有效分析振动信号的高频成分，故障信息的利用程度较低。为解决此问题，提出一种新的振动信号不规则度量化方法——改进层次基本尺度熵（MHBSE）方案。MHBSE通过对时间序列进行层次符号化处理，不仅能够克服样本熵对复杂信号分析不足的缺陷，而且能够充分利用振动信号高频分量中的信息提高特征质量。鉴于MHBSE所具有的优异性能，提出一种新的液压泵健康状况检测方法。利用采集的液压泵振动实验数据对该方法进行有效性检验，实验结果证明，提出方法能够充分提取液压泵振动信号中的故障信息，且所提取的特征能够很好地表征液压泵的不同状态，最终故障识别率达到100%。  
        关键词：改进层次分析;基本尺度熵;t-SNE;随机森林;液压泵;故障诊断   
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        发布时间：2022-05-24
      • 王恒
        2022, 21(5): 124-129. DOI: 10.11907/rjdk.211660
        摘要：为了提高共母线开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）驱动系统母线电压利用率，且减小系统中存在的零序电流，提出一种改进的电压空间矢量脉冲宽度调制（SVPWM）算法。通过选择新的基本电压空间矢量使得双逆变器系统线性调制区最大化，同时在调制过程中通过重新分配零电压矢量的作用时间抑制零序电流。最后，基于MATLAB/Simulink环境搭建共母线OW-PMSM驱动控制系统仿真。仿真结果表明，改进SVPWM算法母线电压利用率更高，且OW-PMSM相电流中零序电流减小3A，3次谐波含量减少51.47%。  
        关键词：开绕组永磁同步电机;电压利用率;零序电流;SVPWM;Simulink   
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        发布时间：2022-05-24

        软件设计、开发与应用

      • 葛从兵,严吉皞,陈剑
        2022, 21(5): 130-134. DOI: 10.11907/rjdk.211785
        摘要：为加强水库安全管理监督工作，提高水库安全管理文档评估效率，研究中文分词技术以及关键词学习方法与文档质量评估方法，提出一种基于词频的水库安全管理文档质量评估方法。选择结巴分词工具，采用Django框架开发水库安全管理文档质量评估系统。实验结果表明，该系统对水库安全管理文档的质量评估结果准确，与实际情况基本一致。该系统能够通过学习全部文档获得评估标准，计算文档质量指数并给出文档质量水平，可广泛应用于水库安全管理文档质量评估工作中，具有一定的实用价值。  
        关键词：水库安全管理;文档质量评估;词频;结巴分词;Django   
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        发布时间：2022-05-24
      • 杜妍辰,林俊文,周琦
        2022, 21(5): 135-140. DOI: 10.11907/rjdk.211668
        摘要：为解决目前轮椅式下肢训练设备未有针对下肢训练功能的测试设备这一缺失，设计了一种轮椅式下肢训练设备测试平台的控制系统。系统以STM32F429IGT单片机作为主控芯片，配合电源模块、通讯模块、传感器信号变送模块、抱闸模块和步进电机驱动模块，构成测试平台的硬件系统，可实现传感器所采集数据的处理和传输、关节制动力加载以及电机驱动的倾斜运动控制。在步进电机控制方面，在PWM波基础上使用SPWM波进行驱动控制，可使机构运动更为平稳。运动仿真实验表明，质心投影点位移变化平稳，控制系统可行。  
        关键词：下肢训练测试平台;STM32;SPWM;控制系统   
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        发布时间：2022-05-24
      • 张咪,刘文,郭庆
        2022, 21(5): 141-144. DOI: 10.11907/rjdk.212685
        摘要：云化转型给传统应用带来了冲击，基于云原生的应用能将云平台的优势发挥到极致，使应用针对于云平台的适配性最佳。介绍一套基于云原生微服务架构及容器化部署的视频管理系统，该系统具备云平台高扩展、弹性存储、负载均衡等优势，可秒级重启微服务节点、分钟级扩展节点。根据业务、性能、可靠性、稳定性4个维度进行微服务划分，以降低服务间耦合度、适应业务更迭，从而支持企业对于视频媒体文件的高效管理。  
        关键词：云原生;微服务架构;视频管理系统;Dubbo   
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        发布时间：2022-05-24
      • 张学典,林至锽
        2022, 21(5): 145-150. DOI: 10.11907/rjdk.211726
        摘要：目前已有一些学者基于区块链技术尝试搭建物联网系统，但基于区块链技术搭建的应用对计算资源要求较高，这些物联网系统往往无法良好地契合实际应用环境。为了降低基于区块链技术的物联网系统的复杂度，更契合实际应用环境的需求，通过分析现有区块链共识机制，提出一种基于区块链技术的物联网系统架构。首先，该架构将物联网网络内的所有终端设备划归至若干个覆盖范围较小的区域网络进行管理，提高了系统的灵活性；其次，使用基于轻量级共识机制搭建的区块链网络在所有区域网络之间实现信息交互，提高了系统的安全性；最后，数据使用者必须通过向区块链网络提出数据申请来获得数据，提升了系统控制数据访问的能力，进一步提高了系统安全性。  
        关键词：区块链;物联网;共识机制   
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        发布时间：2022-05-24
      • 蒋一杰,相东明,邓云高
        2022, 21(5): 151-157. DOI: 10.11907/rjdk.212636
        摘要：为了预防单立柱广告牌在自然风力、地表沉降等因素影响下发生倾斜甚至倒塌情况，设计一款基于物联网的单立柱广告牌监测系统。该系统通过以传感器为核心的数据采集单元，实时监测广告牌倾角、振幅等状态信息。在数据预处理与原始数据初步分析后，通过Prophet时间序列预测模型，研究广告牌近期状况，并预测广告牌状态信息在未来的变化趋势，若发现异常，则通过预警方式提醒相关工作人员。为了降低单立柱广告牌区域管理成本，将GIS地理信息系统和BIM建筑信息模型相结合，串接广告牌本体和周边基础地理数据，使远程监控更加智能高效。该系统使用SpringBoot+Vue框架开发，可实现实时监测、可视化管理、预警报警等，帮助企业远程监测广告牌状态，降低意外发生概率，也为相关研究提供参考。  
        关键词：单立柱广告牌;传感器;BIM;GIS;Prophet时间序列预测   
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        发布时间：2022-05-24
      • 周雪阳,廖诗雨,董泽华,程春雷,叶青
        2022, 21(5): 158-162. DOI: 10.11907/rjdk.211690
        摘要：中成药数据具有数量庞大、关系复杂等特点，如何对种类繁多的中成药临床、流通与标准规范数据进行有效存储、管理、跟踪与使用成为药品监管部门关注的重点。为实现中成药知识整合、提高数据关联性并挖掘数据的潜在价值，采用知识图谱存储结构结合可视化技术组织中成药临床技术、商业流通、标准规范等信息，构建中成药知识图谱数据库体系，搭建中成药知识图谱可视化平台。基于知识图谱技术的可视化平台能更好地挖掘中成药数据的潜在价值，而中成药知识图谱数据库可为智能问答研究提供数据基础，具有较好的知识服务前景。  
        关键词：中成药;知识图谱;可视化;平台构建   
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        发布时间：2022-05-24

        大数据与信息处理

      • 刘阿龙,屈绍建
        2022, 21(5): 163-168. DOI: 10.11907/rjdk.212629
        摘要：由于评价各地区抗疫水平所参考的标准各不相同，造成评价结果不一致。为此，通过WSM、TOPSIS、VIKOR及ELECTRE4种方法（简称为MCDM方法）对国内5个省市及地区的抗疫水平进行比较与分析。首先，利用香农熵权法评估各标准对国内5个省市及地区抗疫水平的重要程度，然后基于MCDM方法对其进行定量评估，考虑到排名结果依赖于标准权重，因此最后对权重进行敏感性分析。结果表明，传播控制是评价抗疫水平最重要的标准，其次是应急救援和疫苗研发，经济和社会影响则影响最小。根据所得标准，以期为各地区抗击疫情提供参考与借鉴。  
        关键词：多准则决策;COVID-19疫情;敏感性分析;标准权重   
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        发布时间：2022-05-24
      • 王楚越,赵静怡,文万志
        2022, 21(5): 169-174. DOI: 10.11907/rjdk.212641
        摘要：在实际生产中，不同供货商和转运商在不同时间对于原材料的供应和转运情况有所差异。为减少资源消耗并满足生产需求，采用时间序列和主成分分析法对某企业的材料订购与运输规划进行研究。将该企业5年内每周订货量、402家供应商供货量、8家转运商运输损耗率数据作为研究对象，对其供应商和转运商进行综合评价和量化分析，给出具体排名。根据该排名，通过季节周期性时间预测和目标规划，制订出未来24周该企业的原材料订购和转运规划策略。该策略不仅能提高企业原材料订购与运输效率，还能改善生产效益。  
        关键词：量化分析;主成分分析法;季节周期性时间序列;目标规划   
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        发布时间：2022-05-24
      • 段宇帅
        2022, 21(5): 175-180. DOI: 10.11907/rjdk.211728
        摘要：汽车行驶工况图是车辆开发、评价最为基础的依据。以汽车行驶 GPS数据为基础，综合运用多种数据处理和数据分析方法，根据运动学片段构建误差较小的汽车行驶工况图。首先，对数据进行清洗，提取运动学片段；然后利用15种特征参数对运动学片段提取特征，之后对特征参数矩阵进行主成分分析和K-means聚类，构建出一条行驶工况曲线；最后将构建的行驶工况曲线和采样总体进行误差分析，得到相对误差值为0.84，验证了该汽车行驶工况图的有效性和合理性。  
        关键词：聚类;行驶工况;运动学片段;主成分分析   
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        发布时间：2022-05-24

        图形图像处理

      • 王军,刘立群
        2022, 21(5): 181-187. DOI: 10.11907/rjdk.221080
        摘要：人工蜂群算法存在收敛精度不足、容易陷入局部最优解的缺点。为此，提出一种基于自适应对数收敛双搜索策略的人工蜂群算法。该算法引入自适应系数和对数收敛系数改进雇佣蜂阶段和观察蜂阶段的搜索策略，防止算法陷入局部极值；同时引入双搜索策略，加快收敛速度并提高算法精度。然后在该改进人工蜂群算法的基础上提出一种自然场景下果园中苹果异源图像配准算法，采用SURF算法的非旋转因子与黑塞矩阵响应阈值两个参数作为改进后人工蜂群算法的初始蜂群二维向量，采用均方根误差函数作为适应度函数进行寻优搜索。在实验阶段引入樽海鞘群算法、蝙蝠算法和另一种改进人工蜂群算法与所提算法进行性能比较，实验结果表明，在全局进化次数固定的条件下，所提算法使人工蜂群算法的性能有了50%~90%的提升，且异源图像配准结果较传统SURF算法能够得到更多正确的特征点配对。  
        关键词：人工蜂群算法;自适应系数;对数收敛系数;双搜索策略;异源图像配准   
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        发布时间：2022-05-24
      • 郭庆阳,谭峰
        2022, 21(5): 188-192. DOI: 10.11907/rjdk.211794
        摘要：针对稻瘟病显微图像的特点，提出将SVM应用于水稻稻瘟病快速分类的方法，首先对稻瘟病显微图像作预处理，然后进行形状及纹理特征提取，最后使用SVM进行稻瘟病识别。结果表明，SVM适用于小样本的稻瘟病孢子显微图像分类问题，研究中采用4种核函数进行分类准确率对比试验，使用径向基核函数的SVM分类准确率最高为98.7%。  
        关键词：支持向量机;图像分类;稻瘟病显微图像;图像处理;特征提取   
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        发布时间：2022-05-24
      • 郑琳,王福龙
        2022, 21(5): 193-197. DOI: 10.11907/rjdk.211758
        摘要：为解决车牌图像中相似字符的误识别问题，提出一种融合改进局部HOG特征的模板匹配法。将改进方法与模板匹配法、模板匹配法结合跃变特征和模板匹配法结合局部HOG特征方法进行比较实验，测试第一类车牌图像时，识别率分别提高52%、12%和4%；测试第二类车牌图像时，识别率分别提高36%、28%和4%。改进的局部HOG特征确定了字符图像局部特征块的优化参数，得到局部优化的特征块，降低了特征描述符维数，在保证识别速率的同时提高了识别率。  
        关键词：改进的局部HOG特征;模板匹配;字符识别   
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        发布时间：2022-05-24

        计算机人才与教育

      • 李冠彬,毛明志,方艳梅
        2022, 21(5): 198-201. DOI: 10.11907/rjdk.221103
        摘要：课程思政是新时代积极贯彻中国共产党教育方针的重要方法。阐述课程思政的概念与内涵，论述课程思政融入专业课程的3种方法，并以计算机专业课程计算机视觉为例，对开展思政教育的具体方法进行探索。通过提升教师思政能力，在课程设计时找准切入点和在课堂上综合运用多种教学方法，成功帮助学生建立了科学严谨的思维方式，激发了其爱国情怀和文化自信。  
        关键词：课程思政;计算机视觉;专业课程   
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        发布时间：2022-05-24
      • 郑彩侠,张洁,孔俊,郭羽婷
        2022, 21(5): 202-206. DOI: 10.11907/rjdk.221207
        摘要：模式识别是一门涉及计算机、统计学、心理学等众多学科的综合性、交叉性课程，该课程主要介绍模式识别技术的基本概念、基本理论、典型方法和应用，是计算机科学与技术及其相关专业本科生的一门专业课程。为此，对现有的模式识别教学模式研究现状与现存问题进行梳理与总结，设计了一种基于混合式教学策略的模式识别教学模式，旨在为从事模式识别相关教学工作的一线教师提供借鉴与参考，从而提高模式识别的教学质量，进一步提升学生的专业能力素养。  
        关键词：模式识别;线上线下;混合式教学;教学设计   
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        发布时间：2022-05-24
      • 李娣
        2022, 21(5): 207-210. DOI: 10.11907/rjdk.211711
        摘要：培养适合社会需要的人工智能人才，教学方式必须改革。离散数学课程既是理论基础又是实用工具。对离散数学教学进行改革，根据专业需求进行内容取舍，优化教学方法，改变教学模式，选取趣味案例，充分使用数学软件进行教学；采用多元化评价方式激发学生创新意识，强化科学精神，运用所学进行实践创新。将实验班与对照班进行教学对比实验，结果表明，实验班比对照组优秀率高出14%，及格率高出22%，学生对课程教学满意率高出14％，课程改革取得较明显效果。  
        关键词：信息技术;人工智能;离散数学   
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        发布时间：2022-05-24
      • 张显,刘毅文,印东,杨玉军,米春桥
        2022, 21(5): 211-215. DOI: 10.11907/rjdk.221095
        摘要：根据国务院提出的深化高校创新创业教育改革的实施意见，落实怀化学院制定的培养学生成为“就业有能力、深造有基础、发展有后劲、创业有潜能”的高素质应用型“三创”人才的目标，从“三创”人才培养总体目标与定位、“三创”人才实施方案总体层次结构规划、专创融合的教育课程体系改革、计算机类专业全过程的“三创”课程建设、教学内容与教学方法改革、考核方式与评价方式改革等方面进行探索。通过以怀化学院计算类专业为例进行实践，结果表明，学生在计算思维能力、编程实践能力、项目开发能力、创新应用能力、综合能力等方面得到了显著提升。  
        关键词：三创;计算机类专业;专创融合;应用型;人才培养   
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      • 王克丽,卢照
        2022, 21(5): 216-220. DOI: 10.11907/rjdk.221006
        摘要：新工科背景下，人才培养既要不断地改革完善教学方法，又要注重人才的思想政治教育。为了更好地培养出德才兼备的计算机专业人才，针对计算机专业大一新生遇到的第一门课程计算机导论，从教学方法和课程思政两个维度进行课程改革，提出以“学生为中心”的BOPPPS教学模式，并在课程中挖掘思政元素，融入教学设计。实践表明，新的教学模式可以激发学生学习兴趣，提高学生的计算机导论课程知识水平，培养学生对人生观、价值观的正确认识。这种教学模式应用效果良好，对计算机导论课程教学改革尝试具有一定指导意义。  
        关键词：计算机导论;大一新生;教学方法;课程思政;BOPPPS   
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        发布时间：2022-05-24
      • 张志丽,古晓明
        2022, 21(5): 221-228. DOI: 10.11907/rjdk.221130
        摘要：为适应职业院校1+X职业技能等级考试，改进Java方向课程的教学内容及教学手段，提出一种基于OBE的“分级项目”教学方案，该方案以技能等级考试的技能要求为导向，在对接考证知识点基础上，将项目化教学过程细化为四级项目，同时辅以课堂录屏和在线课程。将教学方案在130名学生中实施，并与项目化教学进行比较，结果表明，采用该教学方案进行教学的学生在知识点难度增大的情况下，其完成任务得分仍有所提高，态度上对该教学方案也非常认可。基于OBE的“分级项目”教学不仅可提升学生技能水平、提高考证通过率，更重要的是启发了学生的编程思路，开发了其学习潜能，可促进学生自主学习。  
        关键词：OBE;分级项目;Java;1+X   
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        发布时间：2022-05-24
      • 乔海燕,周晓聪,杨永红
        2022, 21(5): 229-232. DOI: 10.11907/rjdk.202588
        摘要：Haskell函数程序设计基础是使用函数式语言讲解程序设计的本科生入门公选课。针对选修人数少、课程难、学生退课率高等问题，通过进行线下线上相结合、电子教室等技术手段的翻转课堂教学实践，更多学生坚持学完了课程；通过设计典型案例展示函数程序设计特色和简洁之美，更多学生喜欢上了程序设计。统计显示，实施线上线下相结合教学的学年，完课学生人数较上学年增加了20%，学生平均成绩、及格率和优秀率也比往年有较大提高。  
        关键词：Haskell函数程序设计基础;课程完成率;翻转课堂;慕课;在线测评   
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        发布时间：2022-05-24

        湖南省计算机教育年会（2021）专题

      • 朱承璋,肖亚龙,张锦,陈伊乐
        2022, 21(5): 233-237. DOI: 10.11907/rjdk.212281
        摘要：在新文科建设背景下，培养学生的数据思维能力可为行业培养更符合需求的创新型人才。以中南大学传媒系为研究对象，改革相关专业课程体系结构，进行信息类前沿课程与板块的建设，构建媒体大数据案例库，探索媒体智能化新兴学科专业方向，提高学生的行业数据分析实践能力，形成新文科人才的数据思维，以培养具有跨学科素养的创新型传媒从业人才。经过8年的改革实践，学生们开始自主学习专业核心知识，自发探索学科领域的前沿热点问题，积极投身于实践活动中，形成了全面的知识储备和完善的数据思维，更好地满足了社会对复合型新文科创新人才的需求。  
        关键词：新文科;数据思维;人才培养   
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        发布时间：2022-05-24
      • 赵珏,张胜,何典
        2022, 21(5): 238-242. DOI: 10.11907/rjdk.212381
        摘要：为了提高大学生学业挑战度，建设有深度、有难度、有挑战的“金课”。以软件项目管理课程为例，提出以产教融合为核心、科教并行、创新创业多元渗透的协同育人机制下软件工程类课程建设应用方案。探索并建立理论结合实践、传统与创新并存、教学考核有挑战度的“金课”。教学实践结果表明，教学改革实施后学生的学习效果、专业认证通过率大幅提升。“金课”的建设及应用取得较好效果，为实现产教融合的专业建设以及其他“金课”建设提供更多可借鉴的经验。  
        关键词：新工科;产教融合;协同育人;金课;软件项目管理   
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        发布时间：2022-05-24
      • 姚敦红,张显,刘毅文
        2022, 21(5): 243-247. DOI: 10.11907/rjdk.212313
        摘要：为解决地方院校C语言程序设计课程教学中学生自主学习资源匮乏、提升实践能力方法较差、课程考核对比困难、课程思政无路径等问题，通过系统建设该课程的课程目标、教师团队、课程资源、教学内容、教学组织、考核评价等方面，形成“学练训闯”四位一体的“三课堂四贯通五结合”的教学模式，取得了良好的教学效果，显著提升了学生成绩、编程能力、创新实践能力和价值引领。实践证明，近5年学生在程序设计类竞赛中获奖157项，申请大学生研究性学习和创新性实验计划项目获批139项，申请专利与软件著作权196项，参与服务地方软件开发类项目20余项，课程建设取得了阶段性成功。  
        关键词：C语言程序设计;课程建设;教学模式;创新实践能力   
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        发布时间：2022-05-24
      • 刘玉玲,彭飞
        2022, 21(5): 248-252. DOI: 10.11907/rjdk.212274
        摘要：随着新一轮科技革命和产业变革的兴起，使用国外引进技术存在巨大的安全隐患，信息保密面临各种新形势，保密技术的发展遭遇前所未有的挑战。因此，培养面向当前新形势的保密技术人才刻不容缓。以保密技术基础课程为对象，提出“四位一体”的教学育人改革体系：创新培养目标，强化保密意识，优化教学内容，丰富教学手段，培养适应新形势、满足新需求的复合型保密技术人才。实践结果证明，课程建设取得了良好效果，学生的专业知识水平和能力得到了有效提升。  
        关键词：四位一体;保密技术;教学改革   
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        发布时间：2022-05-24
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