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2012年 25卷 5期 刊出日期 2012-10-25 论文与报告 综述与评论 研究与应用   论文与报告 721 L1/2正则化Logistic回归 赵谦孟德宇徐宗本 提出一种L1/2正则化Logistic回归模型，并针对此模型构造有效的求解算法。 文中模型基于L1/2正则化理论建立，有效改善传统模型存在的变量选择与计算过拟合问题。文中算法基于“坐标下降”思想构造，快速有效。在一系列人工和实际数据集上的实验表明，文中算法在分类问题中具有良好的变量选择能力和预测能力，优于传统Logistic回归和L1正则化Logistic回归。 2012 Vol. 25 (5): 721-728 [摘要] ( 574 ) [HTML 1KB] [PDF 409KB] ( 4424 ) 729 面向农业领域的智能系统技术体系架构及其实现 熊范纶 阐述作者及团队对农业智能系统的技术体系架构取得的研究成果，包括运用专家系统、知识表示、推理机制、知识获取、开发平台，智能计算、机器学习、数据挖掘、本体论、人工生命等关键技术，探索在作物施肥、病虫害诊治、栽培管理，园艺以及畜禽水产养殖等方面，应用于决策支持、控制、预测、检索、仿真等，反映了智能信息技术面向农业领域，具有广阔的应用前景。 2012 Vol. 25 (5): 729-736 [摘要] ( 800 ) [HTML 1KB] [PDF 1072KB] ( 802 ) 737 基于三条相互垂直直线的单目位姿估计 刘昶，朱枫，欧锦军 基于单目视觉的位姿估计是计算机视觉中的典型问题之一。文中利用目标物体上的三条相互垂直的直线特征和相机像平面上这些特征的对应获得已标定相机相对于目标物体的位姿参数，给出其闭式求解方法，并证明问题解的数量与相机光心和三条直线的相对位置有关。当光心位于两个特殊平面以外时存在唯一解，反之若在该两个平面之间则存在两个解，并且这两个解具有对称性，该性质可作为合理解的判别依据。由于三条相互垂直的直线是长方体的三条边缘，而长方体在现实世界中广泛存在，该结论为应用直线特征进行单目视觉位姿估计及合作目标设计提供理论依据。 2012 Vol. 25 (5): 737-744 [摘要] ( 688 ) [HTML 1KB] [PDF 516KB] ( 780 ) 745 主动协同半监督粗糙集分类模型 高灿，苗夺谦，张志飞，刘财辉 粗糙集理论是一种有监督学习模型，一般需要适量有标记的数据来训练分类器。但现实一些问题往往存在大量无标记的数据，而有标记数据由于标记代价过大较为稀少。文中结合主动学习和协同训练理论，提出一种可有效利用无标记数据提升分类性能的半监督粗糙集模型。该模型利用半监督属性约简算法提取两个差异性较大的约简构造基分类器，然后基于主动学习思想在无标记数据中选择两分类器分歧较大的样本进行人工标注，并将更新后的分类器交互协同学习。UCI数据集实验对比分析表明，该模型能明显提高分类学习性能，甚至能达到数据集的最优值。 2012 Vol. 25 (5): 745-754 [摘要] ( 568 ) [HTML 1KB] [PDF 604KB] ( 829 ) 755 基于得分域多维特征分类器的声纹密码系统 潘逸倩，魏思，戴礼荣，刘庆峰 针对不同类型数据对目标发音人区分能力不同的现象，在传统系统基础上提出利用UBM模型对测试数据进行分类，使用分类后的似然比得分形成多维特征，在此基础上利用SVM分类器进行声纹密码确认。该方法把传统的似然比检验策略转换成多维特征空间上的二类分类问题。测试与注册数据同信道情况时，在4种手机数据集上，文中系统相对文本相关GMM-UBM声纹密码系统等错误率分别下降41。25%、33。33%、37。49%和26。03%，在交叉信道上系统性能也获得改善。 2012 Vol. 25 (5): 755-761 [摘要] ( 610 ) [HTML 1KB] [PDF 472KB] ( 644 ) 762 基于属性关联的约简算法 尹林子，阳春华，王晓丽，周玮康 针对启发式约简算法难以获得最小约简的问题，研究属性之间的排斥与吸引等关联特性，给出属性重要度计算指数。在此基础上，结合属性频率方法，提出基于属性关联的启发式约简算法。该算法以最小约简为目标，采取兼顾单个属性的辨识能力以及属性之间关联的约简策略。实验结果表明，该算法比属性频率方法以及一些同类算法具有更少的属性启发次数，计算结果大部分为最小约简。 2012 Vol. 25 (5): 762-767 [摘要] ( 532 ) [HTML 1KB] [PDF 348KB] ( 716 ) 768 基于混合迁移策略的生物地理学优化算法 毕晓君，王珏 为提高生物地理学优化算法(BBO)的性能，提出一种基于混合迁移策略的生物地理学优化算法(HMBBO)。该算法通过动态选取待迁出种群个体，平衡对解集搜索过程中的选择压力。采用混合迁移策略改进迁移机制，增强算法对解的搜索能力，避免引起过早收敛。并加入分段Logistic混沌机制对个体进行变异，提高算法的收敛精度。基于标准测试函数的仿真实验表明，HMBBO算法可有效避免早熟收敛，在收敛速度和收敛精度上较标准BBO算法有较大提高。 2012 Vol. 25 (5): 768-774 [摘要] ( 500 ) [HTML 1KB] [PDF 461KB] ( 689 ) 775 基于均值场计算树的Ising图模型消息族传播算法 陈亚瑞 提出基于均值场计算树的Ising图模型消息族传播算法。首先定义Ising图模型均值场计算树和均值场剪枝计算树概念来描述Ising图模型均值场推理方法的迭代计算过程。然后基于均值场计算树设计Ising图模型消息族传播算法，指出沿着计算树自底向上逐层进行消息族传播，可计算根节点变量的边缘概率分布族。同时证明基于均值场剪枝计算树的消息族传播算法可计算出变量边缘概率分布的界，即此时的边缘概率分布族包括边缘概率分布精确值。最后通过数值实验验证消息族传播算法的有效性和边缘概率分布界的紧致性。 2012 Vol. 25 (5): 775-782 [摘要] ( 318 ) [HTML 1KB] [PDF 461KB] ( 622 ) 综述与评论 783 距离图像局部特征提取方法综述 郭裕兰，鲁敏，谭志国，万建伟 基于距离图像的三维目标识别是计算机视觉领域的研究热点，而局部特征提取则是实现遮挡和复杂场景下三维目标识别的关键。文中首先介绍距离图像及其表示形式，详细分析法向量、曲率和形状索引等微分几何属性。进而将局部特征检测方法分类为固定尺度和自适应尺度方法，将局部特征描述方法分类为基于深度信息、基于点云空间分布和基于几何属性分布的方法，并对各种具体算法进行阐述、分析和定性评价。最后对现有方法进行归纳总结，并指出所面临的挑战及进一步研究的方向。 2012 Vol. 25 (5): 783-791 [摘要] ( 1028 ) [HTML 1KB] [PDF 478KB] ( 19614 ) 研究与应用 792 基于Boosting的集成k-NN软件缺陷预测方法 何亮，宋擒豹，沈钧毅 软件缺陷预测是改善软件开发质量，提高测试效率的重要途径。文中提出一种基于软件度量元的集成k-NN软件缺陷预测方法。首先，该方法在不同的Bootstrap抽样数据集上迭代训练生成一个基本k-NN预测器集合。然后，这些基本预测器分别对软件模块进行独立预测，各基本预测值将被融合生成最终的预测结果。为判别新的软件模块是否为缺陷模块，设计分类阈值的自适应学习方法。集成预测结果大于该阈值的模块将被识别为缺陷模块，反之则为正常模块。NASA MDP及PROMISE AR标准软件缺陷数据集上的实验结果表明集成k-NN缺陷预测的性能较之广泛采用的对比缺陷预测方法有较明显的提高，同时也证明软件度量元在缺陷预测中的有效性。 2012 Vol. 25 (5): 792-802 [摘要] ( 470 ) [HTML 1KB] [PDF 496KB] ( 942 ) 803 基于多部位多示例学习的人体检测 丁建浩，耿卫东，王毅刚 基于部位的检测方法能处理多姿态及部分遮挡的人体检测，多示例学习能有效处理图像的多义性，被广泛应用于图像检索与场景理解中。文中提出一种基于多示例学习的多部位人体检测方法。首先，根据人体生理结构将图像分割成若干区域，每个区域包含多个示例，利用AdaBoost多示例学习算法来训练部位检测器。然后利用各部位检测器对训练样本进行测试得到其响应值，从而将训练样本转化为部位响应值组成的特征向量。再用SVM方法对这些向量进行学习，得到最终的部位组合分类器。在INRIA数据集上的实验结果表明该方法能改进单示例学习的检测性能，同时评价3种不同的部位划分及其对检测性能的影响。 2012 Vol. 25 (5): 803-809 [摘要] ( 533 ) [HTML 1KB] [PDF 577KB] ( 825 ) 810 基于人类记忆模型的粒子滤波鲁棒目标跟踪算法 齐玉娟，王延江 当目标被场景中的物体或其它运动目标遮挡，或者目标姿态发生很大改变时，粒子滤波器就会失效。为解决这类问题，受人类记忆机制的启发，文中将人类记忆模型引入到粒子滤波器模板更新过程，提出一种基于记忆的粒子滤波器。每个模板都要经过瞬时记忆、短时记忆和长时记忆3个空间的传输和处理。该粒子滤波器能记住曾经出现的目标模板，从而能更快地适应目标姿态的变化。实验结果验证了该算法的有效性。 2012 Vol. 25 (5): 810-816 [摘要] ( 466 ) [HTML 1KB] [PDF 1280KB] ( 845 ) 817 多边形方向可视剖分技术 张云辉，高满屯，吴建军，王淑侠 为实现简单多边形内的线燃烧轨迹计算，首先提出线视下方向可视的概念，指出8种可视的直线类型，并总结出7种桥结构模型。通过方向投影把多边形区域分成两个点可视区和两个方向可视区，利用主线和从线的遮挡关系来找桥头和桥尾以完成桥的构造，并实现多边形边界的方向可视剖分。其次，结合点可视剖分算法实现多边形的深度方向可视剖分，并进一步推导出多边形内任意点到任意线段的最短路径。最后，把该算法应用到多边形的线燃烧轨迹计算，取得良好的效果。 2012 Vol. 25 (5): 817-825 [摘要] ( 440 ) [HTML 1KB] [PDF 743KB] ( 642 ) 826 基于免疫原理的不确定数据流聚类算法 肖丹萍，叶东毅 提出一种基于免疫原理、对不确定数据流进行聚类的算法——IUMicro。IUMicro针对不确定数据流上元组级不确定性问题，引入动态更新以适应数据变化的免疫模型，其中包括一种有效的在线收集数据流统计信息的B细胞特征结构及其更新策略。为兼顾元组存在概率与元组间的距离两方面因素，定义概率识别半径，为每个不断到达的数据元组找到合理的候选簇。离线聚类根据免疫细胞识别区域的空间关系，进行任意形状的无监督聚类。实验结果表明，IUMicro能有效抑制噪声，具有良好的聚类质量和较快的处理速度。 2012 Vol. 25 (5): 826-834 [摘要] ( 533 ) [HTML 1KB] [PDF 736KB] ( 545 ) 835 数据质量检测规则挖掘方法 刘波，耿寅融 数据质量规则是检测数据库质量的关键。为从关系数据库中自动发现数据质量规则，并以其为依据检测错误数据，研究质量规则表示形式及其评估度量，提出以数据项分组及其可信度为依据的最小质量规则计算准则、挖掘算法以及采用质量规则检测错误数据的思路。该数据质量规则形式借鉴关联规则的可信度评估机制、条件函数依赖的表达能力，统一描述函数依赖、条件函数依赖、关联规则等，具有简洁、客观、全面、检测异常数据准确等特性。与相关研究相比，降低挖掘算法的时间复杂度，提高检错率。用实验证明该方法的有效性和正确性。 2012 Vol. 25 (5): 835-844 [摘要] ( 636 ) [HTML 1KB] [PDF 434KB] ( 1410 ) 845 引入低对比度环境下视觉感知机制的轮廓检测模型 陈建军，任勇峰，甄国涌 传统的基于视觉感知机制的轮廓检测模型在遇到边缘局部对比度低时会出现部分目标轮廓丢失现象，并且在去抑制区共线增强时会使得噪声增强或高曲率轮廓拐角处断裂。针对这些问题，提出一种引入低对比度环境下视觉感知机制的轮廓检测模型。在传统轮廓检测模型的基础上一方面引入刺激物对比度对感受野大小及侧抑制强度的调节机制;另一方面根据Gestalt知觉组织原则将去抑制区划分为邻接去抑制区和外周去抑制区，分别给予不同的增强机制。并结合数学形态学滤波方法对得到的轮廓进行噪声滤波处理。针对自然图像进行实验，结果表明本模型在解决上述问题上有显著效果，提高自然背景中轮廓提取的性能。 2012 Vol. 25 (5): 845-850 [摘要] ( 320 ) [HTML 1KB] [PDF 681KB] ( 654 ) 851 基于约束的典型相关分析集成学习算法 郭云，张道强，宋通 基分类器的差异性对于集成学习来说至关重要，从直观上讲，对约束重采样有潜力获得比对样本重采样更好的多样性。文中在典型相关分析算法基础上，通过引入成对约束作为监督信息对样本进行特征抽取从而形成新的训练数据。算法中集成学习的思想主要体现在成对约束的选取上，对约束进行随机重采样以获得具有多样性的基分类器。在多特征手写体数据集以及人脸数据集(Yale和AR)上进行实验考察该算法随选取的约束比例变化的情况，结果表明该方法获得比传统集成学习方法更好的性能。 2012 Vol. 25 (5): 851-858 [摘要] ( 629 ) [HTML 1KB] [PDF 627KB] ( 692 ) 859 基于字典学习的核稀疏表示人脸识别方法 朱杰，杨万扣，唐振民 受Metafaces方法的启发，提出一种基于字典学习方法的核稀疏表示方法并成功应用于人脸识别。首先，采用核技术将稀疏表示方法推广到高维空间得到核稀疏表示方法。其次，借鉴Metaface字典学习方法，进行字典学习得到一组核基向量构成核稀疏表示字典。最后，利用学习得到的核字典基重构样本，并根据样本与重构样本之间的残差最小原则对人脸图像进行分类。在AR、ORL和Yale人脸数据库上的实验表明该方法的良好识别性能。 2012 Vol. 25 (5): 859-864 [摘要] ( 836 ) [HTML 1KB] [PDF 451KB] ( 2471 ) 865 产生式与判别式线性混合分类器 石洪波，柳亚琴 产生式方法和判别式方法是解决分类问题的两种不同框架，具有各自的优势。为利用两种方法各自的优势，文中提出一种产生式与判别式线性混合分类模型，并设计一种基于遗传算法的产生式与判别式线性混合分类模型的学习算法。该算法将线性混合分类器混合参数的学习看作一个最优化问题，以两个基分类器对每个训练数据的后验概率值为数据依据，用遗传算法找出线性混合分类器混合参数的最优值。实验结果表明，在大多数数据集上，产生式与判别式线性混合分类器的分类准确率优于或近似于它的两个基分类器中的优者。 2012 Vol. 25 (5): 865-873 [摘要] ( 457 ) [HTML 1KB] [PDF 424KB] ( 893 ) 874 元胞遗传算法的收敛性分析和收敛速度估计 李军华，黎明 元胞遗传算法是空间结构化种群的遗传算法，将遗传操作限制在相邻个体之间进行，限制优势基因的扩散速度，保持种群的多样性，改善遗传算法的性能。但是，目前有关元胞遗传算法收敛性的分析还较缺乏。文中根据元胞遗传算法的特性，建立元胞遗传算法的吸收态 Markov链模型，证明元胞遗传算法的收敛性。提出元胞遗传算法的首达最优解期望时间的估算方法，并估计标准同步元胞遗传算法首达最优解期望时间的上下界。 2012 Vol. 25 (5): 874-878 [摘要] ( 559 ) [HTML 1KB] [PDF 305KB] ( 536 ) 879 改进遗传算法在差分像运动图像实时处理中的应用 杜卓明，耿国华，徐鹏，汪建业 差分像运动图像的处理是大气相干长度测量的关键环节，而大气相干长度测量通常需要实时获取数据。因此，差分像运动图像的处理速度与测量仪器的性能有直接的联系。为提高大气相干长度仪的实时测量能力，根据差分像运动图像的特点设计一种改进的遗传算法，对目标光斑进行快速识别。改进的遗传算法为提高收敛速度，取消交叉算子，同时为避免早熟收敛，改进染色体结构，使其在仅使用变异算子的情况下仍具有全局探索能力。Schaffer函数模拟寻优实验验证该方法的可行性。使用改进遗传算法的大气相干长度仪实现实时快速测量。 2012 Vol. 25 (5): 879-884 [摘要] ( 594 ) [HTML 1KB] [PDF 931KB] ( 615 )

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