最新刊期
      2022 年 第 21 卷 6 期

        人工智能

      • 邵超,崔丽莎
        2022, 21(6): 1-10. DOI: 10.11907/rjdk.211962
        摘要：目前，改进的协同过滤算法主要通过用户评分和项目属性获取用户偏好，以此优化最近邻选择质量完成推荐。然而这些算法在挖掘用户偏好时很少考虑项目质量和时间因素的影响，并且在产生推荐候选集时未能考虑用户对项目类型的偏好。为此，提出一种融合项目质量和时间的矩阵分解协同过滤算法（QTW-MFCF），通过引入质量和时间因子修正用户评分，结合项目类型信息构建用户—项目类型兴趣度矩阵，然后根据用户当前项目类型偏好产生推荐候选集，最后采用矩阵分解预测用户对候选集中所有项目的评分，实现top-N推荐。通过在两个公开电影数据集上的实验结果显示，该算法准确率和召回率相较于基准算法在M1上分别平均提升了25.17%和44%，在M2上则分别平均提升了32.9%和28.59%，实验数据表明该算法能更有效地获取用户偏好并进一步提高推荐质量。  
        关键词：兴趣迁移;协同过滤;项目质量;时间权重;项目类型;矩阵分解   
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        发布时间：2022-06-24
      • 张彪,胡晨钰,李晶
        2022, 21(6): 11-18. DOI: 10.11907/rjdk.212014
        摘要：近年来地理标志农产品质量安全事故被频频爆出，为有效规避与控制质量安全风险，提出一种基于随机森林（RF）与深度置信网络（DBN）的质量安全风险评估及预警模型。将全面质量管理理论中“人、机、料、法、环”5要素与种植、加工、物流、销售4阶段相结合，构建质量安全风险评估体系；运用RF模型对指标体系进行降维，确定出13个评价指标；运用DBN理论构建质量安全风险评估及预警模型，并以云南普洱茶为例进行实证研究。结果表明，将RF和DBN模型应用于地理标志农产品风险评估的精度高达96.67%，明显优于反向传播神经网络（BP）的90%和支持向量机（SVM）的85%。该成果可为降低地理标志农产品质量安全风险、保证其品牌影响力提供一定参考。  
        关键词：RF;DBN;地理标志农产品;风险评估;预警   
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      • 杜宏庆,陈德旺
        2022, 21(6): 19-24. DOI: 10.11907/rjdk.211781
        摘要：在构建高维数据的深度神经模糊系统时，对模糊子模块的精度、时间的要求较高。为此，提出一种结合Z-score与优化技术的神经模糊系统，改进模糊规则的计算方式。根据不同方法调整前提参数与结论参数，提出基于BP+LSE的ZONFS1、基于LSE的ZONFS2、基于CGD+LSE的ZONFS3三种混合算法。实验结果表明，相较于ANFIS和ZONFS1算法，ZONFS3算法的耗时缩短了37%，且精度比DTR等算法提升了26%；相较于ZONFS3算法，ZONFS2的耗时减少，但精度降低；ZONFSi算法的平均总得分比ANFIS约高10分；相较于ANFIS算法，ZONFSi算法精度更高、耗时更少，在构建深度模型和处理高维数据方面优势显著。  
        关键词：神经模糊系统;参数优化;模糊规则;Z-score;CGD   
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      • 朱云飞,者甜甜,刘庆华
        2022, 21(6): 25-30. DOI: 10.11907/rjdk.211898
        摘要：为了解决部分外形相似类别车辆之间的误检以及部分遮挡条件对检测的准确率影响问题，提出一种改进Faster R-CNN的车辆识别算法。该方法引入Reasoning-RCNN，结合知识图谱赋予网络推理能力，并在此基础上加入空洞卷积提高感受野，空洞空间金字塔池化强化多尺度信息提取。实验结果表明，改进的Faster R-CNN模型对于复杂场景下的车辆类型识别具有较高的敏感性，其mAP值达到93.86%，具有一定实用性。  
        关键词：深度学习;目标检测;卷积神经网络;知识图谱   
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      • 陈家焕,曾云,邓育林,李想,钱晶
        2022, 21(6): 31-35. DOI: 10.11907/rjdk.211941
        摘要：对于混流式水轮机而言，尾水管的压力脉动是导致机组振动、影响机组稳定运行的重要因素。为了在机组设计阶段就能有效预测混流式水轮机尾水管的压力脉动并对其采取相应措施以减小压力脉动，引入BP神经网络对压力脉动进行预测，利用思维进化算法（MEA）的全局搜索能力优化BP神经网络的权值和阈值。结果表明，经过MEA优化后的BP神经网络预测精度可达0.991 48，比传统BP神经网络的预测精度提高0.721%。MEA优化BP的压力脉动预测效果比传统BP的预测效果更好、精度更高，可用于实际工程。  
        关键词：尾水管;压力脉动;思维进化算法;BP神经网络;压力脉动预测   
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      • 赵佳佳,刘磊
        2022, 21(6): 36-40. DOI: 10.11907/rjdk.211929
        摘要：自然界中的生物集群运动现象十分普遍，研究生物集群行为是人类控制复杂集群系统的关键。针对真实鱼群运动数据，借鉴注意力机制，设计出一种适用于鱼群运动分析的注意力模型。通过对自身和邻居的观测信息进行有效编码，构建注意力网络模型以获取适宜的注意力权重，利用注意力权重加权平均邻居的编码信息并进行解码，输出单体的运动决策。将该模型与真实鱼类的宏观运动特性进行比较，并采用多智能体仿真实验进行验证。实验结果表明，所提模型能有效驱动智能体模拟鱼群行为，为大规模实现多智能体集群运动奠定了基础。  
        关键词：复杂系统;集群运动;深度学习;注意力机制   
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      • 周梓豪,田秋红
        2022, 21(6): 41-48. DOI: 10.11907/rjdk.221262
        摘要：针对单一卷积神经网络对多种复杂背景下手势图像识别准确率较低等问题，提出一种基于改进Xception网络的手势图像识别方法。该方法使用密集连接代替残差连接，在保留跳跃连接效果的同时减少深度可分离卷积模块和网络通道数量，不仅有效利用了网络参数，而且降低了模型大小；其还融合SE模块强化重要特征，采用特征金字塔结构获得包含多尺度语义的特征张量，有助于网络分类。验证实验结果表明，改进网络的计算参数量为原始Xception网络的1/5，对NUS-Ⅱ手势数据集的识别准确率达到99.64%，比原始Xception网络提高了1.09%；对Sign Language for Numbers手势数据集的识别准确率达到99.7%，比原始Xception网络提高了0.15%。与ResNet50、DenseNet121和InceptionV3等常用手势识别网络进行比较，改进网络在训练时间、模型大小、计算参数量和识别准确率方面均表现更优。基于改进Xception网络的手势识别方法在多种复杂背景因素干扰下仍具有较高的识别准确率，其泛化性强、参数量少，综合性能优于许多常用网络。  
        关键词：Xception网络;密集深度可分离卷积模块;SE模块;特征金字塔结构;手势识别   
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        发布时间：2022-06-24
      • 孙东辉,张珣
        2022, 21(6): 49-56. DOI: 10.11907/rjdk.211909
        摘要：随着科技的迅猛发展，人们对家居的需求不断提高，在深度学习的渗透下，智能家居的发展迎来了新浪潮。现有智能家居系统大多根据用户具体指令进行相应操作，缺少对用户语义隐含的情感进行分析，也无法对用户行为作出预测。运用深度学习中自然语言处理领域的算法建立语义情感分析模型，使用LSTM-RNN网络学习分词后的语义文本特征向量，并引入注意力机制为语义词向量赋予不同的权重值，增强了特征训练，使客厅系统能够根据用户语音指示及挖掘用户情感信息作出自适应改变，从而让用户沉浸其中，体验更智能化的服务。  
        关键词：智能家居;语音识别;注意力机制;LSTM-RNN;情感分析   
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      • 侯雨,穆平安
        2022, 21(6): 57-61. DOI: 10.11907/rjdk.211841
        摘要：为解决现有基于锚框的车辆重识别模型因锚框尺寸固定导致鲁棒性差、各项预设参数十分敏感等问题，提出一种无锚框的基于改进全卷积单阶段目标检测的车辆重识别模型。基于现有FCOS模型，设计一种聚合特征金字塔网络的多层次特征模块，将特征金字塔网络最后一层的输出作为最终的重识别特征，并利用VeRi-776数据集验证了模型的有效性。实验结果表明，基于改进FCOS的车辆重识别模型在平均精度均值、Rank-1和Rank-5上均有优异表现，识别准确率分别为82.6%、96.8%和98.3%。相比现有方法，改进FCOS方法在搜索精度明显优于基于二阶段检测器的方法。  
        关键词：车辆重识别;全卷积单阶段目标检测;特征金字塔网络;卷积神经网络   
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      • 胥建杰,董莉霞,邓晓垒
        2022, 21(6): 62-66. DOI: 10.11907/rjdk.211722
        摘要：问句分类作为农业智能问答系统的核心模块之一，对问答系统的检索效率有决定性影响。针对农业问句特征稀疏、描述不规范等问题，基于深度预训练方法BERT或ERNIE构建农业问句分类模型。在农作物、园艺、养殖技术、水产渔业、农业工程5个类别下设计3组实验，使用12.5万条农业数据集进行实验验证，并与典型深度学习方法TextRNN-Attention、Transformer进行比较，同时考察增加数据集对分类结果的影响。实验结果表明，基于深度预训练语言模型的农业问句分类效果最好，其中ERNIE模型在测试集上的F1值最高可达94.76%，比其他模型的精确率、召回率和F1值提升1%~3%。此外，在增加数据集的情况下各模型的F1值均有所提升。深度预训练模型ERNIE可对农户的提问进行自动分类，具有更优的农业问句文本分类效果。  
        关键词：农业问句分类;文本分类;预训练语言模型   
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        发布时间：2022-06-24

        计算机软件与理论

      • 陈慧敏,曹继翔,张凌寒,郑万波
        2022, 21(6): 67-72. DOI: 10.11907/rjdk.221356
        摘要：针对监督效果受现场人员监督行为影响的现状，在模型中考虑心理因素，并引入前景理论，利用价值函数分析不同条件下施工现场安全员与工人的最优监督行为。通过计算机模拟仿真，探讨奖惩金额与奖惩力度对演化趋势的影响。结果表明：处罚金额P=10且奖励金额Q=10，处罚力度θ=1且奖励力度ϕ=1，是该模型下的最优解，此时安全员与工人参与安全监督的积极性最高；当奖惩力度相同时，安全员对于处罚力度的变化表现得更敏感，工人对于奖励力度的变化表现得更敏感。该研究可为施工现场安全员与工人的监督行为分析提供一种新思路。  
        关键词：安全监督;前景理论;演化博弈;计算机仿真   
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      • 姚明山
        2022, 21(6): 73-77. DOI: 10.11907/rjdk.221407
        摘要：智能工厂的多AGV物流调度作业，对多AGV的调度优化有较高要求，存在上料种类多、频次高、干涉强和动线复杂等问题。鉴于此，从人机协同视角，对智能工厂多AGV物流调度进行仿真研究。分析仿真需求，在空间位置设置和仿真逻辑设置相结合的基础上定义仿真内容。并以某智能工厂为研究对象，对工厂的物流调度进行仿真分析，模拟AGV运行过程以及拖车和笼车上料过程，从而达到优化物流调度方案的目的。仿真研究结果表明，当在同一区域部署不同数量AGV时，产线的停工等料时长有显著差异，部署不同数量的拖车会影响AGV线边仓库的物料更新时长，而每个泊位的叉车配套数量则显著影响对应泊位的货车停靠时间，可为智能工厂的AGV项目采购和物流调度提供决策数据和方案支持。  
        关键词：系统仿真;物流调度;人机协同;多AGV   
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        发布时间：2022-06-24
      • 郭强,魏高峰,任东彦,刘吉洛,朱仁心,李勃,于大鹏,闫士举
        2022, 21(6): 78-84. DOI: 10.11907/rjdk.221146
        摘要：为验证舰载磁共振装备在海上舰船振动环境中的适应能力，对该装备进行舰船振动适应性数值计算和有限元仿真分析研究。首先对船体系统进行有限元建模与计算网格划分，使用ANSYS Workbench软件进行整体结构模态提取，计算螺旋桨和主机等激励源产生的激振力作用下的振动频率响应传递函数；然后对安装位置的结构振动响应进行数值计算与仿真分析，根据计算结果设计隔振优化装置。实验结果表明，舰载磁共振装备安装位置在21Hz以下时振动响应整体呈上升趋势，21Hz以上时振动响应维持较高能量振动水平，四角点振动响应曲线在21Hz时达到峰值，超过30Hz后振动响应平稳。舰载磁共振装备在舰船安装位置处的振动输入处于安全范围内，能够保证装备的船舶振动安全性与可靠性。  
        关键词：常导超低场;舰载磁共振装备;舰船振动响应;有限元数值计算;舰船隔振优化   
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        发布时间：2022-06-24
      • 邓绍强,郭宗建,李芳,汤可宗,刘康
        2022, 21(6): 85-91. DOI: 10.11907/rjdk.221177
        摘要：为有效提高粒子群优化（PSO）算法搜索最优解的效率，提出一种基于Metropolis准则的自适应模拟退火粒子群优化（ASAPSO）算法。首先，ASAPSO采用一种新的自适应极值惯性权重方式，能有效平衡粒子种群的全局搜索和局部搜索过程；其次，通过分析粒子个体间信息交流方式，构建粒子飞行学习交流的中心粒子，该粒子能有效增强粒子个体的社会学习能力；最后，基于Metropolis准则的模拟退火选择概率，粒子群体在中心粒子的引领下向着全局最优解不断逼近，能有效避免粒子群体陷入局部最优区域。仿真实验表明，相比其他测试算法，ASAPSO收敛精度高，在多种标准测试函数中收敛率（CR）可达94%以上，能有效提高粒子种群的寻优效率。  
        关键词：粒子群优化算法;模拟退火;Metropolis准则;自适应模拟退火粒子群算法   
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        发布时间：2022-06-24
      • 张军,米杰,袁春花,王柯,黄阳,鲍自翔
        2022, 21(6): 92-96. DOI: 10.11907/rjdk.211902
        摘要：为改善传统功能点法在项目早期进行软件评估的缺陷，提出基于数据挖掘的方法，可快速实现项目早期的软件工作量评估。具体方法为通过对某具体领域的历史软件项目功能点及其工作量进行功能特征识别与工作量分析，建立不同功能点特征的工作量权值关系，可协助进行新项目的工作量快速评估。总结一个软件领域多个项目合计2 000条功能点数据进行分析评估，最终清洗出1 649条标准功能点工作量数据，建立工作量评估模型，然后用一个新的待评估项目进行模型精度验证。实验结果表明，基于数据挖掘功能点法的工作量评估方法精度高达74.7%，且随着累计的历史项目数据增多，不同功能特征的功能点工作量权值会不断迭代更新，精度越来越高，从而提升项目早期工作量评估精度。  
        关键词：数据挖掘;功能特征识别;工作量权值;工作量评估   
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      • 邓武剑,姜黎
        2022, 21(6): 97-102. DOI: 10.11907/rjdk.212003
        摘要：滤波S最小均方误差算法（FSLMS）可用于解决主动降噪中的非线性问题。MCNFSLMS算法是将两个FSLMS滤波结构通过联合参数进行组合，从而实现快速收敛和低稳态误差。然而该算法缺乏交叉项，且联合参数在迭代过程中需要进行符号判断，影响了算法性能。为此，提出一种基于FSLMS与广义函数链接人工神经网络（GFLANN）的凸组合算法，其通过GFLANN结构引入交叉项，并用一个新函数作为联合参数，避免了符号判断。在3个不同的非线性条件下，验证了该组合结构比单一结构具有更好的性能，并且与组合结构MCNFSLMS相比，该算法在降噪性能上分别提升了2dB、1dB、4dB，在减少了计算量的同时，具有更低的稳态误差。实验结果表明，该算法能更好地解决主动降噪过程中的非线性问题。  
        关键词：非线性主动噪声控制;FSLMS滤波结构;GFLANN滤波结构;凸组合算法   
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      • 冯汝康
        2022, 21(6): 103-107. DOI: 10.11907/rjdk.211715
        摘要：随着Web服务的广泛使用和面向服务架构的快速发展，资源共享程度不断提高，大量不同类型的功能组件相继出现。为快速发现满足需求的功能组件并实现动态绑定，提高可重用性以及在需求变更时快速重建系统，研究Web服务的多种调用方法，基于Web服务调用框架的功能组件统一调用语义网络与OWL-S，提出语义推理的功能组件动态绑定框架，以实现功能组件的统一描述与调用。该框架能动态发现并绑定满足需求的功能组件，依据需求快速构建应用系统，免去了人工比对服务描述、功能组件重新绑定的步骤，使应用系统构建效率比传统方法平均提高了4倍。  
        关键词：功能组件;Web服务调用框架;语义网络;动态绑定   
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      • 刘波,王琳,李仲树,韩辉,赵奎,杨唯
        2022, 21(6): 108-113. DOI: 10.11907/rjdk.211905
        摘要：针对内置式永磁同步电机（IPMSM）所具备的凸极特性以及传统遗传算法参数辨识的缺陷，提出一种基于局部搜索混合遗传算法（Is-hGA）的参数辨识方法。Is-hGA算法是爬山方法与遗传算法的结合，该方法可同时辨识定子电阻、d轴电感、q轴电感和永磁通链4个参数。一般来说，IPMSM的参数辨识问题可转化为寻找最优解问题。在所提出的混合优化方法中，由遗传算法执行全局搜索任务，爬山算法进行局部搜索，可改善遗传算法局部搜索能力较差的问题，大大节省了计算时间。实验结果表明，采用Is-hGA算法的IPMSM参数辨识的最小辨识精度分别达到了6.82%、3.62%、2.32%和2.12%。与传统遗传算法相比，其搜索效率及辨识精度得到大幅提高。因此，基于Is-hGA算法的参数辨识不仅可减少迭代次数、节省计算时间，而且具有很高的参数辨识精度。  
        关键词：内置式永磁同步电机;参数辨识;遗传算法;爬山算法   
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        发布时间：2022-06-24
      • 王豪,张珣
        2022, 21(6): 114-119. DOI: 10.11907/rjdk.212018
        摘要：随着经济的高速发展，人们的生活水平得到了极大提高，对小区生活环境的要求也越来越高。如今智慧社区建设已成为关注的热点，小区环境监测与分析将有助于指导小区管理者对环境状况作出正确决策，从而改善住户的生活环境。从小区多种环境因子的复杂关系入手，利用传感器实时采集小区的温度、湿度、PM2.5、风速及噪声等关键参数，结合多数据融合技术，采用改进的D-S证据理论进行全局融合决策，实现对小区环境智能控制的精准决策。相较于利用单传感器数据进行决策的模式，多数据融合技术有效结合了各环境因子的不同作用结果，提高了决策的准确性；相较于传统DS算法结果，该方式对正确决策的支持度提升了39%。  
        关键词：智慧社区;环境监测;多数据融合;智能控制;D-S证据理论算法   
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        发布时间：2022-06-24

        软件设计、开发与应用

      • 吴天华,闵锐,吴恩启,孙海力
        2022, 21(6): 120-124. DOI: 10.11907/rjdk.212688
        摘要：由于盾尾属于薄壁部件，在土体压力下容易发生变形。为了实时监控盾尾产生的形变，提出一种盾尾变形远程监测方法，并开发了相应的监测系统。该系统主要包括应变采集模块、云计算中心和可视化模块，通过应变采集模块将采集的原始应变数据通过TCP协议传输至云计算中心进行信号滤波，并采用并发多线程服务器提高数据吞吐率，计算得到的变形数据以Web网页形式进行可视化展示。经过3个月的实践证明，Web终端在高负载情况下仍保持较低的延迟，平均响应时间为150ms，系统稳定可靠。  
        关键词：盾构机盾尾;远程通信;数据处理;Python可视化   
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        发布时间：2022-06-24
      • 李小奇,郑建立
        2022, 21(6): 125-128. DOI: 10.11907/rjdk.211864
        摘要：为解决日益突出的老年人口居家养老和看护问题，设计了一种基于加速度传感器和高度传感器的可穿戴系统。通过将多传感器参数与卡尔曼滤波进行融合，结合四元数对人体姿态进行识别，实现跌倒检测，并实时监控异常行为。实验结果表明，基于多传感器参数融合的卡尔曼滤波和Mahony姿态角的解析算法，在测试样本中检测跌倒的准确率为95%，具有检测精度高、计算量小、检测方便等特点，能更好解决居家养老和看护问题。  
        关键词：可穿戴;多传感器;卡尔曼融合;四元数;姿态角   
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        发布时间：2022-06-24
      • 廖文鑫,陈光胜
        2022, 21(6): 129-134. DOI: 10.11907/rjdk.212015
        摘要：为克服现有检测方法在细分时，FPGA硬件资源消耗过大，不利于控制软件开发的问题，基于带信号校准的13位Sin/D转换器IC_NQC结合Mercury_1200正余弦相对编码器，构建数字振镜位置检测平台。通过可编程逻辑器件FPGA和硬件描述语言编写BISS_C串行通信和解码模块。由BISS_C串行通信模块传输配置数据复位IC_NQC并配置寄存器。IC_NQC对正余弦信号编码信号进行数字量处理，以提取位置信息。BISS_C串行通信模块采集IC_NQC的位置数据信息并进行解码处理，以获取振镜位置。实验结果表明，该方法有效减少了对FPGA硬件资源的消耗，位置获取周期为28.1us，能够实现1 024细分，可满足高精度数字振镜控制对位置获取的要求。  
        关键词：IC_NQC;数字振镜位置检测;BISS_C串行通信;FPGA   
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        发布时间：2022-06-24
      • 马润,蒋全
        2022, 21(6): 135-140. DOI: 10.11907/rjdk.211908
        摘要：基于数据驱动的电机轴承故障诊断方法往往需要大量的故障样本才能获得理想的诊断效果，然而在实际的工业生产过程中故障样本往往难以获得。针对故障样本数量有限的问题，提出将压缩激励机制（SE）融合到辅助分类生成式对抗网络（ACGAN）的数据增强方法中，进一步提高生成样本和原始样本分布的一致性。经仿真验证，该方法相比于传统模型可以进一步提高故障诊断准确率，准确率最高可达99.82%。改进后的ACGAN可以更有效地学习原始样本的特征，从而进一步提高故障诊断准确率，具有收敛速度快、生成样本质量更为稳定的优点。  
        关键词：数据驱动;故障诊断;ACGAN;数据增强;压缩激励机制   
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        发布时间：2022-06-24

        大数据与信息处理

      • 张京坤,王怡怡
        2022, 21(6): 141-146. DOI: 10.11907/rjdk.211889
        摘要：为提高对舆情信息的分析能力，设计并实现基于Spark框架的均值漂移算法。使用Ansj分词、Word2vec算法对舆情信息进行特征提取，然后基于Spark并行计算框架和均值漂移算法原理进行聚类分析。实验结果显示，均值漂移算法在Iris和Wine两组数据集下的准确率均超过90%，聚类结果明显优于K-means算法，具有较好的适应性。性能实验结果表明，增加运行程序的并行化程度可以提高均值漂移算法的运行效率。基于Spark框架的均值漂移算法能有效提高舆情信息的分析能力，助力建立健康的网络环境。  
        关键词：舆情;Spark;均值漂移;聚类;并行化   
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        发布时间：2022-06-24
      • 何有世,温玉美
        2022, 21(6): 147-151. DOI: 10.11907/rjdk.211848
        摘要：通过对采集的顾客在线评论进行文本挖掘，提取影响顾客网络购物满意度因素，为企业产品研发及网络营销提供决策。在使用网络爬虫技术抓取京东商城的顾客在线评论后，先对数据进行清洗，然后基于LDA模型提取评论主题，并利用聚类分析方法获取影响顾客网络购物满意度因素。实验结果表明，产品质量、产品价格、产品设计、物流服务及品牌信誉这5个要素是影响顾客网络购物满意度的重要因素。  
        关键词：网络购物;顾客满意度;LDA模型;文本挖掘   
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        发布时间：2022-06-24

        区块链技术及应用

      • 朱福建,张春海,郭昊
        2022, 21(6): 152-160. DOI: 10.11907/rjdk.211952
        摘要：针对银行借贷方式中个人、小微企业借款困难的现象，以及银行承担较高的资金风险，工作人员在借贷审核方面受主观因素影响较大的问题，基于区块链技术，提出一个基于智能合约的银行借贷方案。首先设计EBBI借贷投资模型，以及基于深度学习的智能风控评估算法；然后设计新增标的、投资、还款、代偿等智能合约算法，并加以验证；最后以小微企业贷款进行了案例分析。采用拍拍贷公开的数据集进行测试评估，算法准确率达到94.33%；在交易达到500笔时，系统平均查询处理时间为0.23s。实验结果表明，该智能风控评估模型具有较高可靠性，智能合约算法的性能满足系统运行高效性的要求，在不影响银行原有信贷业务的情况下可以帮助借款方快速借款。  
        关键词：以太坊;区块链;智能合约;银行借贷;智能风控   
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        发布时间：2022-06-24
      • 薛慧,沈勇,时岳,高翩翩
        2022, 21(6): 161-168. DOI: 10.11907/rjdk.211883
        摘要：物联网的最大缺点是缺少设备间的互信机制，为确保物联网系统内部数据与设备安全，首先需要对系统中所有物联网设备进行身份认证。一旦中心数据库出现故障，整个物联网都将陷入瘫痪状态。根据物联网设备数据安全存储系统的需求分析，设计一种基于区块链的物联网智能合约模型（BC-SC模型），利用区块链点对点的分布式架构建立可信的交易环境，实现机器对机器（M2M）、人与机器相互信任模型。其中，BC-SC模型将网络中的节点按照存储能力区分为主节点与次节点，主节点实现系统中的数据验证功能，并结合国密SM9算法向轻节点分配具有身份标识的密钥，实现M2M双向认证。为保证数据的可信性，通过在该模型中选择混合加密方式，同时根据智能合约灵活安全的特性完成物联网设备部署，从而增强了整个系统的安全性。  
        关键词：区块链;物联网;智能合约;SM9;M2M   
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        发布时间：2022-06-24

        计算机网络与通信

      • 谢冬鸣,黄林,黄进军,林健
        2022, 21(6): 169-175. DOI: 10.11907/rjdk.212407
        摘要：容器技术是支撑现代云原生应用的基础，容器集群云服务是主流的容器供给模式，使用多云环境中的容器集群服务已成为当今企业的普遍做法。构建该类容器集群服务的关键在于多云环境的适配，需要解决宿主环境异构性、多集群间网络访问约束和容器负载多样性等问题。针对以上问题，提出OMCC云容器服务系统。该系统是将容器系统多云化的实践，其通过自举式容器集群创建、代理网关与内网穿透、统一负载抽象等机制，有效解决了多云环境下容器集群服务的诸多适配性问题。OMCC的应用经验为多云场景下容器集群服务的研发提供了一种通用指导思路。  
        关键词：多云环境;容器集群;云服务;平台软件   
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        发布时间：2022-06-24
      • 高跃衡,张艳,石尚轩,罗吉祥
        2022, 21(6): 176-182. DOI: 10.11907/rjdk.221173
        摘要：现有的通信基站流量调节方法多基于单向神经网络预测调配，边缘信息的缺失导致精度不高。为解决此问题，提出一种基于双向门控循环单元的通信基站流量智能化预测方法。该方法选择门控循环单元，有效捕获时间序列的潜在规律，并突破单向调配方法的缺点，从前后两个方向独立进行训练，利用完整历史信息，实现更精准的预测效果。根据北京国测星绘采集的约8GB的小区上行流量数据，使用单、双向长短期记忆网络以及单向门控循环单元进行比较实验，结果表明，双向门控循环单元方法较对照算法在R2上平均提高约0.1，预测精度也有显著提升，对基站流量调节起到决策支持作用，具有一定现实意义。  
        关键词：深度学习;人工智能;基站流量预测;双向门控循环单元;循环神经网络   
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        发布时间：2022-06-24
      • 焦宇,李民,王欢,余开朝
        2022, 21(6): 183-187. DOI: 10.11907/rjdk.212017
        摘要：当前，人们的生活离不开网购，传统的网购系统仍然存在单机容量较低、无法应对高并发及缓存不足等问题，而提高网购系统容量、抗并发能力并强化缓存可以有效提高数据查询效率。对传统单机模式下的网购系统进行优化重构，设计一种基于分布式集群的高可用框架，采用Nginx访问服务器实现集群的高可用并提升抗并发能力，通过Nginx lua调用Redis集群缓存的方式降低客户对服务器的访问压力并提高数据读取效率。最后进行压测实验，通过观察平均响应时间及最大吞吐量参数可知，相比传统系统，优化后的系统在1 000、1 500、2 000并发量下平均响应时间分别减少72ms、151ms、135ms，吞吐量分别提高624/s、1 274/s、1 062/s，进一步验证了优化后的系统在抗并发及数据提取性能上有明显提升。  
        关键词：分布式部署;负载均衡;Redis集群;Nginx lua缓存;性能压力测试   
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        发布时间：2022-06-24

        图形图像处理

      • 张来胜,李亚萍
        2022, 21(6): 188-193. DOI: 10.11907/rjdk.212471
        摘要：针对水下堤坝裂缝图像存在对比度低、泥沙附着背景噪声大等问题，结合细型线状裂缝和宽型线状裂缝的不同特点，提出了融合视觉处理的水下裂缝检测方法。采用结合Prewitt算子边缘检测的阈值分割算法分割水下图像的细小裂缝，使用形态学处理消除分割后的水下堤坝裂缝二值图像的干扰噪声，提取目标裂缝信息。采用自适应阈值分割方法结合Gamma校正进行多次处理得到水下堤坝裂缝图像的最佳分割阈值，使用形态学处理方法对裂缝二值图像进行连通域提取和空洞填充，得到完整的裂缝二值图像。最后，根据拍摄水下堤坝裂缝图像的相机参数进行标定，估算每个像素点对应的物理尺寸，进而得到堤坝裂缝的特征参数值。相较于现有裂缝检测算法，所提出的检测算法能够在复杂的水下环境中准确、有效地提取完整的水下堤坝出现的细小和宽大的线状裂缝信息，估算出水下堤坝裂缝的长、宽、面积、方向等各项参数值，且具有良好的鲁棒性。  
        关键词：水下图像;图像分割;裂缝检测;自适应阈值分割;形态学处理   
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        发布时间：2022-06-24
      • 赵文硕,姚旭峰
        2022, 21(6): 194-199. DOI: 10.11907/rjdk.221325
        摘要：为解决现有算法对人脑的白质网络特征集及灰质形态特征集筛选精度不高的问题，通过机器学习方法优化算法，将多序列特征转化为特异性指标，构建脑老化的敏感特异性特征集。先通过单因素方差分析筛选特征，然后基于机器学习分类器分别对特征集中青、老年受试者开展实验，实验数据包含96例正常受试者的脑影像数据（青年组48例，老年组48例）最后利用五折交叉验证法评估不同模型在相应特征集的受试者工作特征曲线（ROC）、曲线下面积（AUC）、分类准确率（ACC）及特异性值（SPE）。实验结果表明，所提方法在白质网络特征集及灰质形态特征集的最高分类准确率分别达到70%、74.4%，联合特征集达到90%，证实了所提方法提取的优化特征子集对脑老化具有较高的敏感特异性。  
        关键词：核磁共振成像;机器学习;脑老化   
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        发布时间：2022-06-24
      • 齐秀芳,吴陈
        2022, 21(6): 200-204. DOI: 10.11907/rjdk.212026
        摘要：场景文本识别是近年来极具挑战性的任务，针对自然场景中密集文本形态多变和弯曲导致识别困难的特点，提出面向场景图像文本的矫正与识别方法。首先利用矫正网络矫正场景文本，然后将校正后的文本输入到双分支网络模块提取图像特征进行融合，双分支模块分别利用InceptionV2和可变卷积代替普通卷积，获取不同的感受域范围，并增加调整卷积核的方向向量，促使卷积核形态更贴近文本形状，最后通过嵌入注意力的双向门控循环单元获取不同权重的文本语义信息。实验结果表明，该模型在ICDAR2013、ICDAR2015和CUTE80数据集上取得了令人信服的结果，尤其在弯曲变形文本CUTE数据集上表现最好，准确率高达89.54%，相比传统方法提高了近1.9%，说明该模型可有效识别扭曲变形的文本信息。  
        关键词：图像处理;矫正网路;文本识别;自然场景   
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        发布时间：2022-06-24
      • 许江华,解妍,陈德裕
        2022, 21(6): 205-209. DOI: 10.11907/rjdk.211724
        摘要：传统的车牌识别技术不仅对硬件要求高，而且识别正确率和速度均存在不足。卷积神经网络近年在图像识别领域受到关注。对AlexNet卷积神经网络结构的层次、参数等方面进行改进和重构，提出一种新的车牌识别方法。对新方法进行实验，结果表明，对于自然场景下的车牌识别，该方法可避免车牌字符分割、复杂背景环境对识别结果的影响，识别准确率高达98.03%，具有较高的可靠性。  
        关键词：AlexNet;车牌识别;深度学习;卷积神经网络   
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        发布时间：2022-06-24
      • 杨文睿,石慧
        2022, 21(6): 210-224. DOI: 10.11907/rjdk.212511
        摘要：针对当前彩色图像版权保护难点问题，提出双信息隐藏视角下密文域可分离彩色图像版权保护方案。将载体图像进行RGB分离，在蓝色通道中，采用全位平面旋转加密生成密文域，利用QR分解及奇异值分解确定隐藏位置，基于果蝇优化算法自适应地寻找隐藏强度，并利用FAS将数字版权信息置乱，完成一级鲁棒隐藏；在红色通道中，基于双层视觉密码算法生成密文域，利用HOG特征提取、增强奇异值分解及FOA提取特征向量，并利用LT编码生成初始秘密零信息，结合特征向量、时间戳生成最终版权信息。实验结果表明，隐藏版权信息后的图像质量较高，平均PSNR达到48.438 5，平均SSIM达到0.959 5，且鲁棒性强，在各类攻击下提取版权信息的NC平均值高达0.9左右。该方案具有双重版权保护功能，能够抵抗常见的几何攻击和噪声攻击，此外在安全性及图像质量等方面均表现较好。  
        关键词：图像版权保护;双隐藏;密文域;可分离   
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        发布时间：2022-06-24

        计算机人才与教育

      • 郑彩侠,葛莹莹,石艳娇,张洁,孔俊
        2022, 21(6): 225-229. DOI: 10.11907/rjdk.221164
        摘要：计算思维是信息化社会中必不可少的一种科学思维方式，因此培养学生的计算思维能力，已成为高校教学工作的一个重要目标。基于计算思维的内涵以及PBL教学的优势，以模式识别课程为例，构建一种面向计算思维培养的PBL教学模式。该教学模式以学生为主体，以教师为主导，以计算思维培养为目标，以项目为主线开展创新式、探究式教学活动，旨在提高学生的计算思维能力和动手实践能力，从而促进学生实现真正的深度学习。  
        关键词：计算思维;PBL教学模式;模式识别   
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        发布时间：2022-06-24
      • 肖瑞雪,屈建萍,王赫,王明贤
        2022, 21(6): 230-235. DOI: 10.11907/rjdk.211766
        摘要：在线上教育全面开展的背景下，以大学生的线上学习行为为研究对象，设计了包含学习动机、外部支持、外部监督、学习行为和学习效果5个层面的调查量表，利用聚类分析、方差分析、结构方程模型等方法对数据结果进行聚类、归因与建模，从资源交互行为与人际交互行为两个维度将学习者聚类为旁观型学习者、被动型学习者、主动型学习者和互动型学习者，并结合教学实践提出了提升线上教学效果的相关建议。  
        关键词：线上学习;学习特征;学习行为;学习分析;因素归因   
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        发布时间：2022-06-24
      • 赵雨
        2022, 21(6): 236-241. DOI: 10.11907/rjdk.211833
        摘要：为了解我国人工智能教育领域的研究现状与趋势，并对其研究和发展提供建议。以2016—2020年知网数据库期刊论文为数据来源，利用Bicomb2.0、Ucinet6.0及SPSS26.0软件，对国内人工智能教育研究的主题进行聚类，通过多维尺度分析把握人工智能教育领域的研究现状与发展趋势，结合社会网络的可视化图谱和关键词中心度进行分析，并对研究热点及各关键词之间的关系进行深入分析。研究结果表明，国内人工智能教育领域的研究主要集中在理论概念、技术服务、教育应用及发展方向4个方面，并对未来人才培养、课程设置、教师队伍建设和伦理教育的发展趋势提出建议。  
        关键词：人工智能教育;聚类分析;多维尺度分析;社会网络分析   
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        发布时间：2022-06-24
      • 邱宝林,刘德喜
        2022, 21(6): 242-246. DOI: 10.11907/rjdk.211999
        摘要：针对经典翻转课堂教学模式在知识点多而难、逻辑性强的计算机组成原理教学实践中效果不够显著，学生自主学习具有一定盲目性、效率不高的情况，以问题导向为驱动力，设计合适的“线上+线下”教学基础资源，将凝练问题、分析问题、解决问题的线索贯穿学习全过程，提出基于问题驱动法的计算机组成原理FCM改进教学模式。从教学模式和考核模式两方面梳理如何达成教学目标，以期为其他理论抽象、逻辑性强、知识点难的课程教学设计提供参考。  
        关键词：计算机组成原理;自主学习;问题导向;FCM改进教学模式   
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        发布时间：2022-06-24
      • 王红敏,魏强,谢耀滨,王兰敏
        2022, 21(6): 247-252. DOI: 10.11907/rjdk.211936
        摘要：针对当前工业控制系统安全人才极度匮乏、学生心理问题频发等现象，通过分析“新基建”背景下工业控制系统安全实验课程的教学实际，对工业控制系统安全实验课程进行教学改革，以满足社会对工控安全人才的需要。首先，明确人才培养目标，以专业前沿为核心构建模块化、矩阵式的课程内容体系，避免引发学生习得性无助；其次，在教学方法上注重学生幸福心理和抗逆力的培养，引导学生在掌握基本专业知识的同时具备可迁移的技能与能力，探索多元化和精准施教的实验教学方法；最后，设计并应用基于学生增值的过程化考核方式。通过全生命周期培养模式，提升工业控制系统安全教学质量，为“新基建”建设培养更多高质量人才。  
        关键词：新基建;培养架构;幸福心理与抗逆力;可迁移技能   
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        发布时间：2022-06-24
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