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计算机时代

计算机时代

2023年05期

《计算机时代》月刊，中国工程院院士潘云鹤主编，1983年创刊，是《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》和《中国核心期刊数据库》收录期刊，丰富的内容使您能够自由地遨游在信息的海洋里，了解最新技术，掌握最新技术，享受精彩纷呈的数字生活。

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技术广角 | 基于时空预测网络的雷达回波外推研究

技术广角 | 基于时空预测网络的雷达回波外推研究

摘要：短临降水预测由于气象数据体量大、种类繁多，以及大气系统的复杂性，预测难度大。拟构建一个基于时空预测网络的雷达回波外推模型来提高预测性能。该网络旨在将时间特征和空间特征进行解耦，独立提取特征。空间模块通过注意力机制建模时间不变信息，时间模块通过级联的门控机制建模时间依赖。最后，在雷达回波数据集上验证了模型的性能。关键词：短临预报；神经网络；时空解耦；雷达回波中图分类号：T
技术广角 | 基于Transformer的目标检测研究综述

技术广角 | 基于Transformer的目标检测研究综述

摘要：基于Transformer的目标检测方法因其突出的性能引起了众多研究者的关注。文章从作为Neck的Transformer 和作为Backbone的Transformer两类框架在目标检测领域的研究状况、几种常见模型的基本原理以及在COCO 2017 ValSet上的对比实验三个方面做出了综述。关键词：目标检测； Transformer；计算机视觉；深度学习中图分类号：TP
技术广角 | 轮胎图像去噪方法研究

技术广角 | 轮胎图像去噪方法研究

摘要：为了减少噪声对轮胎图像的影响，研究了几种不同轮胎图像降噪算法。首先构建带有高斯噪声和椒盐噪声的轮胎图像；然后采用均值滤波、中值滤波和小波变换算法实现轮胎图像去噪；最后通过实验验证了轮胎图像去噪方法的有效性，分析了不同方法的峰值信噪比（Peak Signal to Noise Ratio， PSNR）性能。关键词：轮胎图像；图像去噪；均值滤波；中值滤波；小波变换中图分类
技术广角 | 基于随机森林和梯度提升决策树的高血压分析预测

技术广角 | 基于随机森林和梯度提升决策树的高血压分析预测

摘要：为进行高血压的危险因素分析与预测，提出一种基于随机森林和梯度提升决策树的模型。首先基于体检报告数据进行缺失值处理、one-hot编码、归一化、数据初步聚类等预处理；然后针对数据样本不均衡的特性，利用SOMTE算法进行重采样，基于随机森林得到特征重要性评分并进行特征选择；最后基于排名前20的特征值，利用梯度提升决策树算法产生预测模型。模型分析结果显示了高血压的危险性因素。经数据集交叉验证
技术广角 | 基于权重区间的模态接口自动机

技术广角 | 基于权重区间的模态接口自动机

摘要： Gerald Lüttgen和Walter Vogler将接口自动机的输入输出行为引入到模态转换系统的模态逻辑中，从而可以隐式允许输入表达，称为模态接口自动机。但他们的工作并没有考虑量化信息，而实际应用中这类量化信息是必要的。本文通过将权重与转换关系相关联，来表达量化信息，建立了加权模态接口自动机，并重新定义了带有权重区间的精化关系。在这个框架中，我们研究了合取、析取和并发等系统算子，
算法研究与应用 | 输入受限下的无人机编队控制方法研究

算法研究与应用 | 输入受限下的无人机编队控制方法研究

摘要：针对多旋翼飞行器在轨迹跟踪过程中控制输入受限的问题，设计了一种控制输入受限下的四旋翼无人机协同编队分布式控制算法。首先，对于外环位置子系统，基于线性矩阵不等式的方法，设计了输入受限下的多旋翼飞行器的编队控制律，使得所有无人机的位置收敛到所需的编队模式。其次，对于内环姿态子系统，采用基于双曲正切的方法设计控制输入受限的控制律，使多无人机的姿态趋于一致。最后，基于 Lyapunov稳定性理
算法研究与应用 | 基于异构信息网络与TF-IDF的核心药物发现算法

算法研究与应用 | 基于异构信息网络与TF-IDF的核心药物发现算法

摘要：提出一种基于异构信息网络和TF-IDF的核心药物发现算法。其核心思想是建立包含症状、方剂等多种类型对象的异构信息网络，并使用PathSim算法得到方剂之间的相似度来完成方剂聚类。以此为基础使用综合了剂量因素与TD-IDF算法原理的药物重要性系数计算方法完成核心药物发现。本文从《伤寒论》的方剂中划分出9个主要聚类并给出了各个聚类上重要性排名前5的药物，该算法可以考虑到多方面的信息，合理地
算法研究与应用 | 作用于大数据处理的级联分类器泛化设计

算法研究与应用 | 作用于大数据处理的级联分类器泛化设计

摘要：针对级联分类器的设计主要集中于分类器组合优化等方面，有关自动化设计研究相对较少。为了简化设计流程，设计一种方法以自动设计具有理想性能的级联分类器。这种方法不需要分别考虑每个可能的级联长度并通过最终数值优化来进一步确定每个级联长度的次优参数，而是向能够设置级联的泛化边界方向来研究，探讨如何简化级联分类器的设计流程，实现自动化设计。关键词：级联分类器； AdaBoost算法；大数据
算法研究与应用 | 基于VMD-Stacking混合模型的短期风速预测研究

算法研究与应用 | 基于VMD-Stacking混合模型的短期风速预测研究

摘要：由于风速序列高度非线性、间歇性和非平稳的特点，给预测带来了困难，从而影响了可再生能源制造。本文提出基于变分模态分解（VMD）和Stacking集成学习的短期风速混合预测方法。VMD将风速序列分解为平稳分量，以解决非平稳问题；考虑风速序列实质特征，Stacking的基学习器采用LightGBM、LSTM和全连接网络（FCN）算法。实验采用真实风速数据，VMD-Stacking混合模型的R
算法研究与应用 | 征稿启事

算法研究与应用 | 征稿启事

一、本刊简介 1、《计算机时代》期刊（月刊），由浙江省计算技术研究所（现已整体转制为浙江天正信息科技有限公司）和浙江省计算机学会主办。国内刊号：CN33-1094/TP，国际标准刊号：ISSN1006-8228。全国邮局发行，邮发代号32-81。 2、主要栏目有：技术广角、网络技术、信息安全、算法研究与应用、大数据、人工智能、经验技巧、计算机教育、信息化建设、多媒体技术、物联网、基础研究、应用
算法研究与应用 | 基于BiLSTM-EPEA模型的实体关系分类

算法研究与应用 | 基于BiLSTM-EPEA模型的实体关系分类

摘要：提出一种基于实体注意力相加机制的关系抽取模型BiLSTM-EPEA。即通过BiLSTM（双向的长短期记忆网络）对Glove表示的文本向量进行特征提取，通过EPEA模块分别计算每个字相对于第一个实体和第二个实体的注意力值，并将两个有权重的语句序列逐位相加，最后利用Softmax函数划分实体关系类别。通过实验证明，BiLSTM-EPEA相比于BiLSTM-ATT模型和RBERT模型，F1值
算法研究与应用 | 奖励-收集顶点覆盖问题的精确算法

算法研究与应用 | 奖励-收集顶点覆盖问题的精确算法

摘要：奖励-收集顶点覆盖问题是顶点覆盖问题的衍生问题，同时也是组合优化NP-hard问题。本文提出该问题的数学性质并给出证明，利用数学性质能够确定某些顶点一定在或一定不在最优奖励-收集顶点覆盖集中，从而降低该问题的规模；基于该问题的数学性质设计出上下界子算法、降阶子算法、回溯子算法，通过降阶子算法可以降低该问题的规模，从而缩短回溯子算法的搜索时间，进而降低求解该问题最优解的时间。通过应用和算
算法研究与应用 | 基于改进BI-RRT算法的AGV路径规划

算法研究与应用 | 基于改进BI-RRT算法的AGV路径规划

摘要：针对双向快速扩展随机树（BI-RRT）算法在路径规划中存在收敛速度慢、路径绕远、转折点多等问题，提出一种改进的BI-RRT算法。首先引入可变权重系数实现目标导向的同时又能较快的避开障碍物；然后对生成路径作基于障碍物判断策略的剪枝优化；最后用三次B样条曲线进行平滑处理，并提出“优化域”概念解决路径碰撞障碍物问题。仿真结果表明，本文改进后的算法收敛速度更快、路径更加平滑、长度减少。关键
算法研究与应用 | 基于XGBoost-LightGBM的保险理赔预测研究

算法研究与应用 | 基于XGBoost-LightGBM的保险理赔预测研究

摘要：为提高保险公司对保险理赔的预测精度，提出一种基于多模型融合的XGBoost-LightGBM预测方法。构建XGBoost模型与LightGBM模型，使用Optuna框架对模型参数进行优化，结合MAPE-RW（Mean Absolute Error-reciprocalweight）算法确定融合权重，将两个模型的预测结果加权结合作为最终组合模型的预测结果。以Allstate公司的数据为例
算法研究与应用 | 改进遗传算法求解旅行商问题

算法研究与应用 | 改进遗传算法求解旅行商问题

摘要：针对传统遗传算法求解旅行商问题收敛速度慢且不稳定的问题，提出了一种改进遗传算法（Improved genetic algorithms， IGA）。通过邻域搜索算法对初始化种群进行优化；设计了一种自适应调节的交叉和变异概率；加入了Metropolis准则，以一定概率接受劣解，提高跳出局部最优的能力；加入了逆转操作加强局部搜索能力，加快种群收敛。利用Matlab将IGA和其他五种算法在T
算法研究与应用 | 基于关键点注意力的轻量级坐姿识别

算法研究与应用 | 基于关键点注意力的轻量级坐姿识别

摘要：提出了基于关键点注意力的轻量级坐姿识别算法。该算法从网络结构轻量化进行设计，融入了空洞卷积和残差注意力模块，并设计了关键点注意力模块，利用空间信息增强上下肢之间对应关键点的特征关联。本文结合关键点空间距离规则，提出了一种坐姿评价规则对不同坐姿进行评分。实验结果表明，本文算法mAP达到了73.2%，参数量缩小76%，能够对不同坐姿给予正确的评分。关键词：姿态估计；空洞卷积；残差
人工智能 | 基于深度学习的动态手势识别方法

人工智能 | 基于深度学习的动态手势识别方法

摘要：手势识别作为人机交互的一个重要领域，是目前视觉研究的重点和热门。不同于图像研究，本文针对红外传感器采集到的手势动作数据，提出一种基于深度学习的手势识别方法。该方法通过红外传感器采集7种动态手势信号数据，使用不同网络模型对手势进行分类。实验表明，若只使用卷积神经网络（CNN）或长短期记忆网络（LSTM）单个网络模型的手势识别，准确率最高为92.7%；而CNN-LSTM混合网络模型平均手势
人工智能 | LKA_Unet：将基于大卷积核的空间注意力机制应用于Unet

人工智能 | LKA_Unet：将基于大卷积核的空间注意力机制应用于Unet

摘要：医学图像分割技术能够自动勾勒出医学图像中人体组织结构和病变区域，进而辅助医生诊疗，减少误诊率。然而大多数现有医学图像分割模型使用的是感受野固定且很小的卷积核，不能完美地拟合图像中的全局特征信息。针对这个问题，我们提出了一个具有超大感受野的空间注意力机制模块。在DentalPanoramicXrays数据集上的实验表明，该模块加入到Unet网络后，分割精度提升了约2个百分点。关键词：
人工智能 | 基于深度学习的脑卒中病灶分割系统研究

人工智能 | 基于深度学习的脑卒中病灶分割系统研究

摘要：为了改善人工描绘缺血性脑卒中病灶的主观差异性，提升诊断缺血性脑卒中的速率和精确度，本研究基于Attention U-Net深度学习模型搭建深度学习自动分割系统，将DWI、ADC等多模态磁共振影像作为系统输入并提取病灶的多层次特征，获得自动分割结果。结果显示，该系统的Dice可达到0.91，IoU达到0.93，远远优于U-Net算法。该系统可以辅助放射科医生进行脑卒中缺血区域定位，从而改
应用研究 | 基于标签挖掘和聚类算法的新用户快速兴趣建模

应用研究 | 基于标签挖掘和聚类算法的新用户快速兴趣建模

摘要：旅游网站上有着数不胜数的景点信息，但是对新用户来说，网站缺少他们的浏览记录、旅游经历等数据，因此很难从众多景点中精确推荐出适合他们的景点。本研究提出了一种通过标签挖掘和聚类算法快速构建新用户兴趣模型的方法，以提高旅游推荐系统中新用户的用户体验感。关键词：旅游推荐；冷启动；网络文本挖掘；用户聚类中图分类号：TP391.1 文献标识码：A 文章编号
应用研究 | 基于C语言的智能断纱检测系统设计研究

应用研究 | 基于C语言的智能断纱检测系统设计研究

摘要：针对传统电子式断纱检测传感器智能化程度低的问题，提出优化探头结构以满足嵌入式系统控制需求的解决方案。优化后的探头结构搭载两组红外发射器与接收器分别用于纱线检测和系统操作模式切换，再将接收器的动作信号处理后送入MCU进行逻辑运算，最后赋给硬件功能模块相应指令进行终端操作。使用C语言开发并利用MCU的定时器、外部中断等资源，可实现纱线的实时检测、断纱报警、断纱干预停机、系统自启及操作模式切
应用研究 | 基于BERT_BiGRU边界预测的中文意见目标提取

应用研究 | 基于BERT_BiGRU边界预测的中文意见目标提取

摘要：提出一种基于中文BERT-wwm-ext嵌入的BIGRU网络模型。利用中文BERT-wwm-ext得到字向量，加强了模型对深层次语言表征的学习能力。将得到的字向量输入到BIGRU网络中，进一步学习上下文语义特征。将模型预测的边界分数向量利用解码算法转化成最终的答案。在多组数据集上做对比实验表明，所提模型能有效地提高中文意见目标提取的准确率。关键词： BERT-wwm-ext； Bi
应用研究 | 一种医疗票据图像数据结构化方法及系统

应用研究 | 一种医疗票据图像数据结构化方法及系统

摘要：提出一种医疗票据图像数据结构化方法，针对医疗票据图像，设计了红章去除、文字定位、文字识别和费用明细项目数据结构化等方法。在此基础上，设计了一套医保零星报销系统，实现医疗票据从图像扫描、OCR识别、医保目录匹配到数据入库自动化操作。经多个省市使用，累计处理10万份票据，使用该系统后报销票据每份处理时间由原先的2小时缩短到15分钟。关键词：医疗票据图像；红章去除；文字定位；文字
应用研究 | 基于CEEMDAN-VMD-LSTM的超高频金融时间序列预测

应用研究 | 基于CEEMDAN-VMD-LSTM的超高频金融时间序列预测

摘要：对超高频金融数据的预测，模态分解降低了数据的噪声，提高了数据预测精度。据此提出了自适应噪声的完整集合经验模态分解（CEEMDAN）与变分模态分解（VMD）相结合的二次分解模型。先将期货日度行情数据通过CEEMDAN一次分解，并通过样本熵将分解后的序列整合成高频、低频和趋势序列；再将高频和低频序列分别进行VMD分解，然后将各个IMF分量通过LSTM网络预测，最终整合各个预测结果。模型各项
应用研究 | 基于改进YOLOv5的轻量型口罩佩戴检测算法

应用研究 | 基于改进YOLOv5的轻量型口罩佩戴检测算法

摘要：提出一种基于改进YOLOv5的轻量型口罩检测算法CG-YOLOv5s。结合卷积注意力机制和Ghost卷积等技术，在网络中加入CBAM-CSP、GRCM改进模块以增强特征提取能力，改善模型的计算性能，使用Alpha-CIoU损失并结合DIoU非极大抑制方法，进一步提升检测精度。结果表明，CG-YOLOv5s在对检测速度影响较小的情况下，获得了89.1%的检测精度，模型大小减少了19.63
应用研究 | 基于相关向量机的网络舆情反转预测研究

应用研究 | 基于相关向量机的网络舆情反转预测研究

摘要：根据前人研究成果对网络舆情影响因素进行分析，构建出基于相关向量机的网络舆情反转预测模型。通过对46个舆情事件的训练和预测，发现相关向量机的预测精度和预测时间均优于支持向量机。由此可知，相关向量机具有良好的应用前景，对于及时发现反转舆情，规避舆情反转风险具有现实意义。关键词：网络舆情；舆情反转；相关向量机；支持向量机中图分类号：G206.3 文献标识码：
应用研究 | 数智赋能视域下侗族大歌主题挖掘及演化分析研究

应用研究 | 数智赋能视域下侗族大歌主题挖掘及演化分析研究

摘要：针对新范式对传统人文社科造成学科边界模糊的问题，提出一种基于LDA模型和关系图谱的领域主题演化算法。首先运用综合指数确认领域核心研究人员；再利用LDA模型和层次聚类确认领域划分的主题数，构建关系图谱，探究主题词关联性；最后创新性的提出演化各主题间的关联性。实验将侗族大歌领域分为三个主题，并演化出他们之间的联系。该研究可为数智赋能语音音频的深入研究提供基础。关键词：侗族大歌；数智
应用研究 | 一种中文分词的预处理技术

应用研究 | 一种中文分词的预处理技术

摘要：分析基于词表的最大匹配分词算法，针对其缺陷设计了一个附近字表，内容为高频字在词表中出现的左边首字和右边首字。设计的算法根据高频词的特点，将句子尽可能多的分成段，然后将段进行最大匹配。当发现句子中高频词时，只取句子中高频词的左边首字和右边首字在附近字表中查找；若未找到，则表示句子中此高频字单独成词，无需在词表中匹配，从而减少高频字单独成词时的匹配时间，进而减少整个分词过程的时间。通过实验
应用研究 | 物联网数据管理平台设计与研究

应用研究 | 物联网数据管理平台设计与研究

摘要：为了规范物联网数据的管理，实现物联网数据的聚、通、用，通过重点讨论物联网数据管理的数据流向、核心架构设计，提出了一种基于数据仓库、感知数据库、时序数据库且具备流批一体数据处理框架的物联网数据管理方法，并通过平台化来实现物联网数据的管理。该平台先后在雄安、上海示范应用，不仅统一了数据采集、传输、存储的标准，而且明显减少了数据遗漏的情况，提高了物联网数据管理的效率。关键词：物联网；
应用研究 | 基于PSO的RF模型在人体活动识别中的应用

应用研究 | 基于PSO的RF模型在人体活动识别中的应用

摘要：提出一种基于粒子群优化（PSO）的随机森林（RF）识别方法。利用PSO算法搜寻最优的RF超参数n_estimators和max_depth，构建了PSO-RF人体活动识别模型。基于华盛顿州立大学CASAS项目数据集的实验共识别30种日常活动。仿真结果表明，PSO-RF模型的识别准确率达到95%，Accuracy、Precision、Recall和F1-score评价指标均优于其他经典的
应用研究 | BERT编码与注意力机制结合的长文本分类研究

应用研究 | BERT编码与注意力机制结合的长文本分类研究

摘要：预训练语言模型具有强大的特征表达能力但无法直接应用于长文本。为此，提出分层特征提取方法。在BERT允许的最大序列长度范围内按句子的自然边界分割文本，应用自注意力机制获得首块和尾块的增强特征，再利用PCA算法进行压缩获取主要特征成分。在THUCNews和Sogou数据集上进行5折交叉验证，分类准确率和加权F1-score的均值分别达到95.29%、95.28%和89.68%、89.69%
应用研究 | 塔式起重机参数化建模平台的开发及应用

应用研究 | 塔式起重机参数化建模平台的开发及应用

摘要：为了顺应塔式起重机设计系列化、参数化和标准化的发展趋势，建立塔式起重机参数化建模平台。建立塔式起重机钢结构APDL命令流，应用Visual Studio设计塔式起重机参数化建模平台可视化界面，通过VisualStudio的接口程序，实现ANSYS软件的后台调用，在建模过程中对整机结构尺寸采用变量赋值的方式实现塔式起重机参数化建模。用工程实例仿真验证了搭建的塔式起重机参数化建模平台的准确
经验技巧 | 基于BP神经网络模型的笔记本电脑销售预测研究

经验技巧 | 基于BP神经网络模型的笔记本电脑销售预测研究

摘要：针对笔记本电脑销售的不确定性，利用BP神经网络算法构建模型，采用MATLAB对某店铺的2021年笔记本电脑的销售数据进行了网络训练，通过Pearson相关系数来分析输入层各节点和输出层销售额之间的相关性，确定了访客数UV、收藏数、加购物车次数、客单价和支付转化率等5个输入层节点，销售额为输出层节点。实验证明了构建的BP神经网络模型预测值和实际值误差小，预测准确度高，可为笔记本电脑销售计
经验技巧 | 基于成本的联络中心排队仿真与优化

经验技巧 | 基于成本的联络中心排队仿真与优化

摘要：传统的电话联络中心顾客等待时间长、容易放弃服务；排队人数过多，也会给联络中心造成一定的压力。因此考虑增加直接选择自动应答服务顾客排队的队列并重新分配坐席，以减少这一类顾客的排队时间。通过ProModel仿真实验，结果表明，新型排队模型成本和顾客放弃率有所降低，服务率得到提高，同时系统的阻塞率和服务人员繁忙率也有所降低，运行效果更好。关键词：联络中心；顾客放弃率；成本； Pro
计算机教育 | 工程教育认证视角下高职程序设计类课程“有效课堂”的构建与实施

计算机教育 | 工程教育认证视角下高职程序设计类课程“有效课堂”的构建与实施

摘要：针对高职程序设计类课程课堂教学存在教学方法传统、工程实践能力培养不够等问题，进行“有效课堂”的建设。提出“有效课堂”教学目标定位、内容、实施路径，并从六方面重构教学生态来构建“有效课堂”，强调其特色与创新。总结了“有效课堂”的实施过程和教学效果，为教学改革提供参考。关键词：工程教育；程序设计课程；有效课堂；高职中图分类号：G642 文献标识码：A

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