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2009年 22卷 4期 刊出日期 2009-08-25 论文与报告 综述与评论 研究与应用   论文与报告 505 相关与特征匹配* 王旭光，王志衡，吴福朝 基于图像梯度提出一种图像特征，称为 Harris相关.应用Harris相关特征，构造图像特征描述子，包括特征点描述子、直线描述子和曲线描述子.这些描述子的构造较简单，对图像旋转与图像亮度的线性变化具有不变性.直线与曲线描述子的构造方法为直线和曲线的匹配提供一种思路.实验表明，应用Harris相关构造的特征点描述子对图像变化表现出较好性能，直线与曲线描述子在实际图像中取得较好的匹配结果. 2009 Vol. 22 (4): 505-513 [摘要] ( 224 ) [HTML 1KB] [PDF 2353KB] ( 507 ) 514 说话人识别中的串行因子分析* 郭武，戴礼荣，王仁华 在基于因子分析的说话人识别中，提出串行训练载荷矩阵的方法.在载荷矩阵训练中，采用串行的方式训练得到说话人因子矩阵、对角阵(残差矩阵)和信道空间矩阵.在说话人注册中，将以上3个载荷矩阵拼接，采用联合估计的方法得到每个说话人的因子.采用这种策略可有效解决因子分析中的饱和问题.在NIST SRE 2006年核心测试数据库上等错误率能达到3.65%. 2009 Vol. 22 (4): 514-518 [摘要] ( 264 ) [HTML 1KB] [PDF 308KB] ( 396 ) 519 多目标0/1背包问题MOEA求解中的修复策略* 黄林峰，罗文坚，王煦法 多目标进化算法在求解多目标0/1背包问题时常使用修复策略来满足容量约束.文中更全面地考虑物品对各个背包的不同影响，提出两种加权修复策略，分别基于背包容量和容量约束违反程度，并应用于经典算法SPEA2中.在9个标准MOKP测试实例上的实验结果表明，采用该修复策略的SPEA2算法能更有效地收敛到Pareto最优前沿. 2009 Vol. 22 (4): 519-526 [摘要] ( 306 ) [HTML 1KB] [PDF 394KB] ( 939 ) 527 开放领域的QA系统结构及性能分析* 杜永萍，黄萱菁 开放领域的问题回答(QA)是近年来自然语言处理研究领域的一个热门研究方向.文中介绍基于模式匹配策略的问题回答系统，并对其进行深层次的性能分析与评价，讨论检索参数和训练样例数目对系统性能的影响.同时，进行t-test来检验不同因素对系统性能影响的显著性，旨在对系统实现细节有更明确的分析，更有效地提高系统性能.系统中运用自然语言处理工具，如句法分析器、实体名识别工具等，工具本身的性能也是影响QA系统性能的一个重要因素. 2009 Vol. 22 (4): 527-531 [摘要] ( 255 ) [HTML 1KB] [PDF 442KB] ( 467 ) 532 一种子句重构的增强Tableau算法* 古华茂，高济，王勋，吴海燕 利用非循环定义的概念可展开的特性，提出一个基于子句重构的增强Tableau算法.采用最简洁的概念合取子句代替原来的子概念集对完整树/图上的结点进行标记，并设计一组推理规则以构建这样的完整树/图，从而消除传统Tableau算法中的∩-规则、∪-规则所带来的概念描述重复.因而在非循环定义概念可满足性判定问题上，空间性能有明显提高.此外，虽然文中只提供针对SI语言的规则和证明，可是这种处理思路同样适用于其它描述逻辑语言，因而具有一定的推广价值. 2009 Vol. 22 (4): 532-540 [摘要] ( 277 ) [HTML 1KB] [PDF 507KB] ( 487 ) 541 用于图像恢复的基于正则化可能性线性模型的自适应滤波器* 葛洪伟，王士同 中值滤波器在有效抑制脉冲噪声的同时，会模糊图像细节.为克服这一缺陷，文中对中值滤波器进行改进，提出一种基于正则化可能性线性模型的自适应滤波器.该滤波器的输出是原始输入信号和经典中值滤波器的加权和，而权值则根据输入的信号序列由建好的正则化可能性线性模型来决定.实验表明，该滤波器在有效滤除脉冲噪声的同时能较好地保留图像的细节信息，且针对不同比例的脉冲噪声，表现出较好的鲁棒性. 2009 Vol. 22 (4): 541-547 [摘要] ( 291 ) [HTML 1KB] [PDF 1506KB] ( 419 ) 548 流形嵌入的支持向量数据描述* 陈斌，李斌，潘志松，陈松灿 测地距离能在宏观层面上较真实地反映数据中所隐含的几何结构，可基于它的支持向量数据描述(SVDD)无法直接优化.为此，文中提出一种流形分类学习算法的设计框架.用原空间测地距离近似各向同性的特征映射(ISOMAP)降维空间上的欧氏距离，即在隐含ISOMAP降维后空间上执行原学习算法.按照该框架，以SVDD为例发展出嵌入的ISOMAP发现的低维流形的SVDD (mSVDD)，从而解决基于测地距离的SVDD的优化问题.USPS手写体数字数据集上的实验表明，mSVDD的单类性能较SVDD有较显著提高. 2009 Vol. 22 (4): 548-553 [摘要] ( 246 ) [HTML 1KB] [PDF 506KB] ( 590 ) 554 一种指纹纹线距离估计算法* 任春晓，尹义龙，马军，詹小四 指纹图像的平均纹线距离是指纹纹理属性的一个重要特征.作为一个重要的参数，平均纹线距离的估计精度可能对分割、增强和分类结果造成严重影响.文中提出一种指纹图像平均纹线距离估计算法.通过使用傅立叶变换、熵和加权欧氏距离等方法实现对平均纹线距离的精确估计.为评价算法性能，提出使用人工数据集和典型指纹图像对算法进行测试的实验方案.实验结果表明，本文算法可以对指纹平均纹线距离实现精确估计. 2009 Vol. 22 (4): 554-559 [摘要] ( 263 ) [HTML 1KB] [PDF 1563KB] ( 953 ) 560 双模糊渐进直推式支持向量机算法* 彭新俊，王翼飞 直推式支持向量机(TSVM)是支持向量机与直推式学习相结合的重要算法.文中为TSVM中的临时标签样本引入双模糊隶属度以及样本修剪策略，构建一种双模糊渐进直推式支持向量机(BFPTSVM)算法.该算法可有效降低TSVM的计算复杂度及核存储量.模拟实验表明该算法可取得比其他算法更好的分类性能，并且具有较快的收敛速度. 2009 Vol. 22 (4): 560-566 [摘要] ( 242 ) [HTML 1KB] [PDF 442KB] ( 332 ) 567 一种面向数据学习的快速PCA算法* 余映，王斌，张立明 高维数据的主成分分析较难处理，因为计算时间和空间复杂度随着数据维数的增加而急剧增加.文中提出一种直接面向数据学习的PCA算法，即在迭代中新的权向量等于所有样本向量的加权和，因而不需要计算数据协方差矩阵.在解决给定样本向量或平稳随机过程的PCA问题时，该算法能够弥补目前批量算法和增量算法存在的不足.此外，在理论上证明该算法的收敛性.实验结果表明，该算法能在很少迭代次数内迅速收敛到精确解. 2009 Vol. 22 (4): 567-573 [摘要] ( 360 ) [HTML 1KB] [PDF 621KB] ( 876 ) 574 张量图像上的半监督降维算法* 朱凤梅，张道强 传统的图像数据(n1×n2)一般表示为欧式空间公式上的一个向量，这样像素之间的空间关系将会丢失.因此，文中提出一种张量型的半监督降维算法.首先把图像看成张量空间公式中的一个点.再利用图像之间的成对约束——正约束和负约束，对图像进行半监督降维.降维后的数据较好地保留图像的局部结构.在大量人脸数据集上的实验验证该算法的有效性. 2009 Vol. 22 (4): 574-580 [摘要] ( 274 ) [HTML 1KB] [PDF 693KB] ( 453 ) 综述与评论 581 基于灵长类视觉皮层的目标识别模型综述 姚行中，鲁统伟，胡汉平 在过去的十年，通过实验手段，已积累灵长类视觉皮层的大量实验数据.许多研究者根据这些实验数据提出动物视觉系统的模型，并将它们用于计算机目标识别.文中首先总结动物视觉系统的主要实验结论，然后评述基于灵长类视觉系统工作机制的常用模型，重点讨论MIT的皮层等级模型. 2009 Vol. 22 (4): 581-588 [摘要] ( 219 ) [HTML 1KB] [PDF 681KB] ( 809 ) 研究与应用 589 基于空间距离的多目标进化算法* 李密青，郑金华，肖桂霞，谢炯亮 为提高多目标进化算法的收敛性，提出一种基于空间距离的多目标进化算法.定义一种密度估计指标——树聚集距离，在考虑非支配前沿的同时，利用个体的空间距离及树聚集距离进行个体选择操作.另外，在外部种群的非支配解个数超过规定的种群规模时，用基于个体邻近距离的维护方法对其进行维护.通过6个测试问题和5个方面的测试标准，与NSGA-II和SPEA2进行比较，该算法在拥有更好收敛度的同时，保持良好的均匀性和分布广度. 2009 Vol. 22 (4): 589-596 [摘要] ( 239 ) [HTML 1KB] [PDF 455KB] ( 657 ) 597 一种求解多目标最小生成树问题的有效离散粒子群优化算法* 郭文忠，陈国龙 提出一种求解多目标最小生成树问题的有效离散粒子群优化算法.为获得更好的非劣前端，设计一个基于目标共享函数的适应度评价函数.引入遗传算法的变异和交叉算子，提高种群多样性并避免算法过早陷入局部最优解.基于种群的随机状态转移过程，理论分析算法的全局收敛性.实验结果表明该算法是有效的，且随着问题规模的扩大算法仍保持较好的性能. 2009 Vol. 22 (4): 597-604 [摘要] ( 254 ) [HTML 1KB] [PDF 552KB] ( 538 ) 605 基于投影峰的眼睛快速定位方法* 戴景文，刘丹，苏剑波 提出一种基于投影峰的眼睛快速定位算法.该算法首先根据人脸的几何分布特征设置眼睛候选窗口.再通过直方图阈值分割出眼睛.然后经过灰度积分投影得到一系列投影峰，经过比较筛选得到眼睛的精确位置.算法简单高效，不需要训练和学习过程.实验结果表明，该算法能够快速准确地定位眼睛位置，满足实时自动人脸识别的需要. 2009 Vol. 22 (4): 605-609 [摘要] ( 240 ) [HTML 1KB] [PDF 1063KB] ( 499 ) 610 基于保持投影的最大散度差的特征抽取方法* 王建国，杨万扣，杨静宇 对非监督鉴别投影(UDP)准则进行修正，并在修正的准则基础上提出基于保持投影的最大散度差的特征抽取方法.该方法利用非局部散度与局部散度之差作为鉴别准则，从而避免UDP线性鉴别分析中所遇到的小样本问题引起的局部散度矩阵奇异的问题.在标准人脸数据库Yale和FERET上进行实验，实验结果表明本文方法的有效性. 2009 Vol. 22 (4): 610-613 [摘要] ( 226 ) [HTML 1KB] [PDF 295KB] ( 503 ) 614 一种改进的基于流形对齐的协同过滤算法* 张付志，张启凤 基于流形对齐的协同过滤算法是通过用户间的相似性来计算重构矩阵，所以相似性计算的不准确往往会导致权值矩阵不准确，使得推荐质量下降.文中对基于流形对齐的协同过滤算法进行改进，采用数据集的拓扑结构矩阵和几何结构矩阵线性组合的方法来计算权值矩阵，有效去除相似性误差对推荐质量的影响.实验结果表明，改进后的算法与原算法相比有较好的推荐质量. 2009 Vol. 22 (4): 614-618 [摘要] ( 256 ) [HTML 1KB] [PDF 539KB] ( 355 ) 619 用于在线签名认证的特征提取和个性化特征选择方法 张大海，汪增福 提出一种在线签名认证中的特征提取和特征选择的方法.采用一种F-Tablet手写板采集签名数据.该手写板的特点是不仅可记录签名时的字形信息(x，y)序列，还可记录签名时的五维力信息(Fx，Fy，Fz，Mx，My)序列.从每个签名中提取3个等级共188个特征，接着定义特征重要性函数F，然后根据特征的重要性函数F的值对选取的188个特征进行排序，对F设不同的阈值就可完成不同的特征选择.在认证过程中使用SVM算法对选取的特征进行训练，然后用训练所得的模型进行验证.该方法的错误拒绝率为1.2%，错误接受率为3.7%. 2009 Vol. 22 (4): 619-623 [摘要] ( 238 ) [HTML 1KB] [PDF 333KB] ( 403 ) 624 基于概念格的决策表属性约简方法* 胡学钢，薛峰，张玉红，张晶 现有的约简方法主要是采用基于区分矩阵的基本算法及启发式算法.前者只适用于极小规模数据，后者则不能保证完备性.文中在研究粗糙集等价类与概念格外延之间的对应关系基础上，重点研究基于概念格模型的粗集约简的相关问题的求解.在此基础上提出基于概念格模型的粗集完备约简算法.实验结果表明该算法提高约简的时空性能. 2009 Vol. 22 (4): 624-629 [摘要] ( 209 ) [HTML 1KB] [PDF 420KB] ( 353 ) 630 一种检测图像Copy-Move篡改鲁棒算法* 王俊文，刘光杰，戴跃伟，王执铨 针对现有的复制粘贴(Copy-Move)检测算法鲁棒性较差，时间复杂度高，提出一种有效快速的检测与定位篡改区域算法.利用小波变换获取图像低频区域，引入几何矩提取分块鲁棒特征，通过特征向量排序缩小匹配空间，最后通过经验阈值和数学形态学定位篡改区域.实验结果表明该算法不仅能有效抵抗如高斯白噪声、JPEG压缩等常规图像后处理操作，而且减少块总数，算法的时间复杂度大大降低. 2009 Vol. 22 (4): 630-634 [摘要] ( 224 ) [HTML 1KB] [PDF 1358KB] ( 391 ) 635 基于环形对称Gabor变换和PCA加权的人脸识别算法* 王进军，王汇源，吴晓娟 环形对称Gabor变换不但具有Gabor小波的一般特性，而且具有信息冗余度小、严格的旋转不变性等优点.文中提出一种基于环形对称Gabor变换和PCA加权特征的人脸识别算法.首先将人脸图像变换到环形对称Gabor变换域，然后在变换域采用PCA加权方法提取分类特征.在3个人脸库上进行实验，与传统人脸识别算法的对比实验说明该算法的可行性和对光照、姿态变化具有更好的鲁棒性. 2009 Vol. 22 (4): 635-638 [摘要] ( 219 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 81 ) 639 一种基于约束FP树的天体光谱数据相关性分析方法* 张继福，赵旭俊 寻找未知的天文规律是人类探索宇宙奥妙所追求目标之一.利用关联规则来描述天体光谱数据特征与其物理化学性质之间存在的、未知的相关性，是实现该目标的一种有效手段.以国家重大科学工程LAMOST项目为背景，利用一阶谓词逻辑作为天体光谱知识表示技术，提出一种约束FP树及其构造算法，从而有效提高天体光谱数据相关性分析的针对性和效率.并在此基础上，提出一种基于约束FP树的天体光谱数据相关性分析方法.实验结果分析表明，利用该相关性分析方法挖掘天体光谱数据特征和物理化学性质之间存在的相关性，是可行的和有价值的. 2009 Vol. 22 (4): 639-646 [摘要] ( 251 ) [HTML 1KB] [PDF 1252KB] ( 378 ) 647 面向群机器人目标搜索的拟态物理学方法 谢丽萍，曾建潮 受拟态物理学方法的启发，提出一种面向群机器人目标搜索的拟态物理学框架.利用牛顿万有引力定律定义机器人之间的虚拟作用力，建立机器人感知目标信号强度与其虚拟质量之间的关系以及机器人之间的虚拟作用力规则.仿真实验表明面向群机器人目标搜索的拟态物理学方法在搜索效率及精度上均有一定优势. 2009 Vol. 22 (4): 647-652 [摘要] ( 231 ) [HTML 1KB] [PDF 441KB] ( 384 ) 653 基于全局粒子群的协作型人工免疫网络优化算法* 刘丽，须文波，吴小俊 提出协作型人工免疫网络模型(CoAIN)，实现基于全局粒子群的协作型人工免疫网络优化算法(gpso-CoAIN).算法中新增的全局粒子群协作算子使其人工免疫网络中的记忆细胞具有粒子的特性，能够通过个体间协作共享寻优经验.此外，改进的可变步长的克隆选择过程更适应高精度搜索.函数优化实验表明，gpso-CoAIN算法在寻优能力及执行速度方面都优于其它算法.对gpso-CoAIN人工免疫网络的动态特征分析表明，该算法的记忆细胞多样性良好. 2009 Vol. 22 (4): 653-659 [摘要] ( 241 ) [HTML 1KB] [PDF 426KB] ( 467 ) 660 基于粒计算的序决策规则提取算法* 徐久成，史进玲，张倩倩 为了从序决策表中获取最简有序规则，在研究粒计算理论的基础上，提出一种基于粒计算的序决策规则提取算法.该算法通过定义有序矩阵、λ阶粒库的概念，利用粒计算的思想将序决策表转化为有序矩阵形式.并对有序矩阵及其对应的粒库进行分析推理，以规则覆盖度和置信度为搜索条件，尝试从较低阶的粒库中提取出尽可能多满足用户期望的最简有序规则.最后通过实例验证该算法的有效性. 2009 Vol. 22 (4): 660-665 [摘要] ( 223 ) [HTML 1KB] [PDF 337KB] ( 431 ) 666 基于多特征空间的均值漂移算法* 虞旦，韦巍，张远辉 传统均值漂移跟踪算法都是基于单个特征空间，这不能较好地解决特征相似目标对跟踪的干扰.文中归纳多种具有分布特性的局部性特征，并对各种特征的区分能力提出具体的测度方法，使得特征的选择能够自适应.并在分析均值漂移算法中权重值计算的基础上，提出在多特征空间下，依据特征区分能力赋予相应的权重值，进而融合至均值漂移算法中.改进算法能够有效利用各种特征，使其相互补足，提高目标跟踪的鲁棒性.对于视频序列的实验表明，改进算法能够对受干扰的目标进行有效的实时跟踪. 2009 Vol. 22 (4): 666-672 [摘要] ( 222 ) [HTML 1KB] [PDF 1786KB] ( 377 )

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