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2011年 24卷 5期 刊出日期 2011-10-25 论文与报告 综述与评论 研究与应用   论文与报告 597 基于高斯过程分类器的三维模型多粒度语义检索 高波涌，张三元，潘翔 为解决三维模型语义检索中用户检索意图不一致问题，建立多粒度语义检索框架，使学习模型能够有效地适应用户的不同检索意图。首先对模型分类知识进行层次划分，形成语义概念的多粒度结构。然后提取一种多视图特征来描述三维模型的形状特性，并采用高斯过程分类器建立不同粒度层次上的学习模型，实现低层特征和查询概念之间的语义一致性描述。和已有研究相比，多粒度语义检索框架使用户可通过语义粒度级别变化进行检索意图设置，从而检索结果尽可能符合用户语义。在实验部分，采用三维模型基准数据库对框架进行算法性能测试。结果表明，检索准确率要明显提高，并且符合人类思维特点。 2011 Vol. 24 (5): 597-603 [摘要] ( 611 ) [HTML 1KB] [PDF 554KB] ( 604 ) 604 基于图切割的图像自动分割方法 郭宝龙，侯叶 针对图切割在图像分割中的研究主要集中于交互式图像分割，提出一种基于图切割，对彩色图像和灰度图像均可进行自动分割的方法。通过对图像进行初始化，建立能量函数的数据项、光滑项，图切割求解及迭代执行等步骤自动实现图像的分割，既无需用户人工交互进行约束，也无需对图像建模及对数据分布进行估计，可以较快速度获得良好的分割结果。通过实验对彩色图像和灰度图像进行自动分割，实验结果验证该方法的有效性。 2011 Vol. 24 (5): 604-609 [摘要] ( 723 ) [HTML 1KB] [PDF 419KB] ( 811 ) 610 基于完备剩余格值逻辑的自动机和文法理论 彭家寅 初步建立基于完备剩余格值逻辑自动机与文法理论的基本框架。引入l值正则文法的概念，证明了任意l值自动机识别的语言等价于某种l值正则文法所生成的语言，反之，任意l值正则文法所生成的语言等价于某种l值自动机识别的语言。获得l值自动机及被l值自动机识别的语言的连接问题刻画。特别地，建立l值和L值泵引理，并得到l值语言的判定性刻画。最后，揭示带ε移动的l值自动机与不带ε移动的l值自动机之间的两个等价关系。 2011 Vol. 24 (5): 610-618 [摘要] ( 507 ) [HTML 1KB] [PDF 437KB] ( 748 ) 619 基于混合遗传算法的人体运动捕获数据关键帧提取 刘贤梅，郝爱民，赵丹 为实现基于最佳关键帧集合的人体运动的紧致表示，提出一种遗传算法与单纯形法结合的人体运动捕获数据关键帧提取方法。以重构误差最小化和压缩率最优为目标，定义适应度函数，度量重构运动与原始运动之间的重构误差，通过关节位置和关节速率加权计算，并考虑数据的运动特性。利用背景知识对初始种群的个体进行优化，保证进化的良好基础和种群的多样性。将遗传算法和局部搜索技术结合，提高算法运行效率和求解质量。实验结果表明，该方法能够高效地从运动捕获数据中提取出最优的关键帧集合，较好地满足运动数据的紧致表示，且能高质量重构其它帧。 2011 Vol. 24 (5): 619-628 [摘要] ( 604 ) [HTML 1KB] [PDF 732KB] ( 690 ) 629 基于局部相关维度的流形离群点检测算法 黄添强，李凯，郭躬德 传统的离群点检测算法不适合检测流形离群点，目前专门针对流形离群点检测的算法报道较少。为此，基于实验观察的启示，提出用流形局部相关维度检测流形离群点的算法。首先探讨内在维度的性质，并基于实验观察提出用流形局部相关维度来度量流形离群点，然后证明流形局部相关维度可表征数据样本离群的性质，最后基于此性质提出流形离群点检测算法。在人工数据与真实数据上的实验表明本算法可检测流形离群点，且本算法比最近报道的流形除噪算法具有更优的性能。 2011 Vol. 24 (5): 629-636 [摘要] ( 631 ) [HTML 1KB] [PDF 482KB] ( 686 ) 637 基于结构相似性和压缩变换的聚类方法 牟廉明，詹德川，黎铭，周志华 针对聚类分析在处理任意形状、任意密度和具有一定结构特征的数据集时存在的不足，首先在数据空间中建立离散拓扑流形，通过在此结构上定义邻域密度相似性和邻域密度变化光滑性两个相对性度量标准，并利用可达性给出样本结构相似性和类结构的定义，证明类结构关系是一个等价关系。然后将结构相似性当作吸引力，设计基于压缩变换的聚类方法，该方法具备处理任意形状、任意密度和解释性好等许多优点。最后在人工数据集和标准数据集上的比较实验结果表明，该方法在聚类效率和有效性上都明显优于其它聚类算法。 2011 Vol. 24 (5): 637-644 [摘要] ( 291 ) [HTML 1KB] [PDF 532KB] ( 624 ) 645 一种求解最短枝切长度问题的学习算法 郑东亮，达飞鹏 枝切法是一种高效的抗噪声相位展开方法，而最短枝切长度能够保证最优的相位展开结果。最短枝切长度问题属于组合优化问题，提出一种求解该问题的学习算法，将最短枝切长度问题的解视为个体，该算法通过个体之间的学习以及个体自身的变异实现进化，作用类似于遗传算法中的交叉算子以及变异算子。通过对多幅含噪声包裹相位图进行实验验证，该算法比传统的求解最短枝切长度问题的算法更快更优。 2011 Vol. 24 (5): 645-650 [摘要] ( 483 ) [HTML 1KB] [PDF 442KB] ( 654 ) 651 基于随机Hough变换的航迹起始算法 时银水，姬红兵，王学青，崔逊学 雷达通常在密集干扰下探测目标，目标信息必定混淆假目标点迹，但针对假目标干扰中的断续点迹航迹起始问题，现有的方法难以有效解决。文中基于传统的三维随机Hough变换提出一种假目标干扰下对断续点迹进行航迹起始算法，采用序列检测技术设计采样终止规则来屏蔽虚假关联，构建飞行特征约束映射参数集来剔除虚假航迹。实验结果表明该算法的平均虚假航迹占有率仅为14。29%，计算时间为9。5416s，可为情报用户提供优良的情报综合实用性。 2011 Vol. 24 (5): 651-657 [摘要] ( 371 ) [HTML 1KB] [PDF 440KB] ( 639 ) 658 图最优化线性鉴别投影及其在图像识别中的应用 殷俊，金忠 在图最优化局部保持投影(GoLPP)算法的基础上，本文充分利用数据的类别信息，提出一种新的特征抽取算法——图最优化线性鉴别投影(GoLDP)。与GoLPP类似，GoLDP的邻接图是通过最优化一个目标函数创建的;与GoLPP不同，GoLDP利用数据的类别信息创建两幅最优邻接图——最优内在图和最优惩罚图，由这两幅最优邻接图求得最优投影矩阵。FERET与YALE人脸数据库以及PolyU掌纹数据库上的实验结果证明了GoLDP算法的有效性。 2011 Vol. 24 (5): 658-664 [摘要] ( 444 ) [HTML 1KB] [PDF 443KB] ( 640 ) 665 基于形态特征的时间序列符号聚合近似方法 李海林，郭崇慧 由于形态特征能够较为客观地反映时间序列的变化趋势，在时间序列数据降维过程中，形态特征的提取能够保留较为充分的数据信息，为提高后期的时序数据挖掘的效率提供可靠的保障。文中提出基于形态特征的时间序列符号聚合近似方法，综合考虑分段序列的均值和数据分布的形态特征，并且通过论域转化对它们实现符号转化。在相同的压缩比环境下，与传统符号化表示方法相比，该方法能更好地提供原始时间序列数据信息，进而提高时间序列数据挖掘的效率。 2011 Vol. 24 (5): 665-672 [摘要] ( 398 ) [HTML 1KB] [PDF 529KB] ( 1051 ) 综述与评论 673 环境智能中上下文推理方法研究综述 刘大有，刘春辰，王生生 上下文推理是环境智能研究的核心问题之一，与环境智能系统的觉察、响应及适应能力紧密相关，近年来受到国内外研究者的广泛关注。文中分析介绍上下文推理的主要研究内容、研究方法和研究进展，并探讨目前存在的问题及未来的发展方向。 2011 Vol. 24 (5): 673-679 [摘要] ( 477 ) [HTML 1KB] [PDF 585KB] ( 761 ) 研究与应用 680 一种用Powell方法局部优化的人工萤火虫算法 张军丽，周永权 针对人工萤火虫算法在寻找函数全局最优值时，存在着收敛速度慢、易陷入局部最优、收敛成功率和求解精度低等不足，利用Powell方法强大的局部优化能力，将其作为一局部搜索算子嵌入到人工萤火虫算法，提出一种用Powell方法局部优化的人工萤火虫算法。最后，8个标准函数测试结果表明，改进后人工萤火虫算法在收敛速度、精度和稳定性方面都优于人工萤火虫算法。 2011 Vol. 24 (5): 680-684 [摘要] ( 319 ) [HTML 1KB] [PDF 291KB] ( 674 ) 685 基于成对约束半监督学习的数据相关核优化方法 王娜，刘国胜，李霞 核函数及其参数的选择决定着核方法的性能。本文基于半监督学习思想，通过构建一个目标函数，利用无标签数据和成对约束信息来优化核函数，使得核函数尽可能适应数据集，从而改善核函数性能。为验证方法的有效性，将其应用于核主成分分析(KPCA)的核函数优化中，在人工数据和UCI数据集上对KPCA提取特征的分类和聚类性能进行评估，实验结果说明提出方法改进了分类和聚类性能。 2011 Vol. 24 (5): 685-691 [摘要] ( 459 ) [HTML 1KB] [PDF 425KB] ( 566 ) 692 基于三维建模的眼镜遮挡下人脸识别 熊鹏飞，刘昌平，黄磊 眼镜作为人脸特征的不稳定性是眼镜遮挡人脸识别的主要问题。为避免现有方法消除不稳定眼镜特征时带来的人脸特征丢失，将眼镜视为人脸固有部分，提出一种基于三维建模生成人脸虚拟样本补偿眼镜不稳定性的方法。三维建模方便眼镜模型参数的调节。通过调节眼镜参数，具体分析眼镜不同部分对人脸识别的影响，同时，针对影响严重的镜片模糊和反光，均做相应处理。CAL-PEAL的实验表明本文方法对识别性能的大幅度改善，并验证镜片处理的有效性。 2011 Vol. 24 (5): 692-699 [摘要] ( 346 ) [HTML 1KB] [PDF 613KB] ( 943 ) 700 基于三维最小类内散度SVM的肺CT中的结节识别 王青竹，康文炜，王新竹，王斌 提出一种基于三维类内散度的多分类支持向量机的肺部结节识别算法。首先设计可直接处理基于三维矩阵模式的输入样本的多分类SVM，并结合最小类内散度SVM，进一步提出基于三维最小类内散度的多分类SVM。该方法通过直接分析肺部候选结节的三维特征并继承最小类内散度SVM的优点，有效提高分类器的识别精度，降低假阳性。利用其它4种计算机辅助肺部结节检测算法及两位放疗师作为比较，对于来自吉林省肿瘤医院的200组临床病例进行实验，结果证明三维最小类内散度多分类SVM在计算机辅助肺部结节识别中的优越性。 2011 Vol. 24 (5): 700-706 [摘要] ( 319 ) [HTML 1KB] [PDF 447KB] ( 722 ) 713 多QoS约束下网格工作流调度的克隆选择算法 赵建峰，曾文华，刘敏，张雪 多QoS约束下的工作流调度是网格计算中难以求解的问题。在深入剖析该问题难解性基础上，采用克隆选择算法求解该问题。首先通过增加网格服务的唯一标识，简化工作流调度的编码方式。其次，提出QoS偏好的概念，将调度问题的目标函数转换为适应值函数。该算法具有QoS属性的可扩展性。最后通过大量实验，优化算法参数，与基于遗传算法、蚁群算法的调度算法对比，克隆选择算法求解效率较优。在扩展情况下，与单一QoS约束下的时间、费用贪婪算法对比，克隆选择算法能进行最优调度。 2011 Vol. 24 (5): 713-724 [摘要] ( 336 ) [HTML 1KB] [PDF 570KB] ( 819 )

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