模式识别与人工智能
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2007年 20卷 1期 刊出日期 2007-02-25
论文与报告
综述与评论
研究与应用
论文与报告
1
基于局部线性判别器融合的非线性流形判别分析
陈华杰，韦巍
提出一种基于局部线性判别器融合的方法，在非线性流形上展开判别分析.首先根据Gabriel图对整体流形作局部区域划分，并构造局部线性判别器.然后通过局部判别器融合获取整体非线性判别器:基于边界准则函数，以迭代优化的方式为每个局部判别器分配最佳的权重系数.基于边界准则函数的融合算法，克服小样本问题，消除整体判别器的性能对样本分布的依赖性.在人工合成数据集以及人脸图像库上的实验证明本文算法的有效性.
2007 Vol. 20 (1): 1-6 [
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7
基于可能性理论的模糊支持向量分类机
*
杨志民，邓乃扬
研究模糊支持向量分类机的构建问题.其特点是:训练点输出的类型和最终的模糊分类函数的函数值均为三角模糊数.首先，以模糊事件的可能性测度为基础，将模糊分类问题转化为求解模糊机会约束规划问题.然后，利用模糊机会约束规划化为清晰等价规划的方法，将其转化为与其等价的二次规划.据此给出模糊支持向量分类机(算法).同时用一个简单算例说明该算法的合理性.
2007 Vol. 20 (1): 7-14 [
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15
信号传递的二元蚁群算法
*
熊伟清，魏平，赵杰煜
设计一种二元蚁群算法.该算法是将每只“蚂蚁”站在原地构成一维线性队列彼此之间传递信号，并且信号经过每只“蚂蚁”时，“蚂蚁”根据自身的信息素随机选择状态(0或1).由于采用二进制编码对单个蚂蚁的智能行为要求较低，对应的存储空间相对较少，使得算法效率有较大提高，并且实现也较为简单.通过测试函数优化和多维0/1背包问题结果表明该算法具有较好的收敛速度和稳定性，求解结果较好.
2007 Vol. 20 (1): 15-20 [
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21
基于神经元网络的博弈行为研究
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吕柏权，曹媛
提出以2个Player组成的一个博弈系统.每个Player代表1个智能体，每个Player的输入是另一个Player的输出，每个Player的行为由神经元网络来描述，按照各自目标函数来调整其权值及给出策略.另外，针对2个Player的博弈，基于心理学理论，首次给出15种博弈行为.用神经元网络来模拟每个Player思维判断，使各种博弈行为更接近于人的行为.通过例子仿真，结果表明提出方法是可行有效的.
2007 Vol. 20 (1): 21-27 [
摘要
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28
幻方问题的演化算法
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谢涛，赵彬，谢道裕
幻方问题是具有悠久历史的复杂排列组合问题.幻方问题的复杂性不仅在于解的多样性随阶数指数递增，而且在于解在可行排列空间中所占的比例随阶数指数递减.本文在提出半幻方通过行置换与列置换可实现对角线数字幻和满足的分步构造猜想的基础上，提出基于演化策略的分步自适应幻方演化算法.变异操作包括元素对置换、整行置换、整列置换;启发式局部调整操作包括行列局部调整与对角局部调整等.计算表明，分步构造猜想至少在所完成的幻方构造计算实例上是成立的，幻方分步演化算法具有较高的计算效率.
2007 Vol. 20 (1): 28-34 [
摘要
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35
基于在线聚类的背景减法
*
肖梅，韩崇昭
假定“背景总是以较大的频率出现”的基础上，提出一种基于在线聚类的背景减法.利用在线聚类对一段时间内像素的灰度值进行分类，选择出现频率大于阈值的灰度类作为该像素的背景，这样可以较好地构建出单模态或多模态场景的背景.一旦背景被构建好，通过融合背景差分、邻域背景差分和帧间差分的信息提取前景，实现正确而完整的运动目标分割.仿真实验表明，即使在背景有微小运动的复杂环境下，算法仍能较好地构建背景，运动分割效果较好.
2007 Vol. 20 (1): 35-41 [
摘要
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42
可能性线性模型中的参数选优与输入噪声间关系的研究
葛洪伟，王士同
基于可能性理论的可能性线性模型(PLM)在模糊建模等应用中有重要的作用.本文首先借鉴统计学习理论将此模型扩展为正则化(regularized)的可能性线性模型(RPLM)，以提高其泛化能力.然后利用将其优化问题转换为最大后验估计问题的新方法，研究当数据含有噪声时，模型中的拟合门限值λ和输入噪声均方差σ之间的关系.理论推导和仿真实验均证明，当输入噪声为高斯模型时，λ和σ成近似的线性反比关系.该结论对PLM和RPLM均有借鉴意义，为已知输入噪声均方差时，合理选择λ提供理论依据.
2007 Vol. 20 (1): 42-47 [
摘要
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48
面向语义Web的描述逻辑
*
蒋运承，汤庸，王驹，周生明
分析描述逻辑SHOIQ(D)与语义Web的关系，特别是SHOIQ(D)与语义Web本体语言的等价性.但由于SHOIQ(D)的复杂性，目前只给出它的语法和语义，还没有研究给出它的推理机制.在描述逻辑SHOIQ推理机制的基础上，首先提出SHOIQ(D)的tableaux的概念.然后重点研究基于tableaux的SHOIQ(D)的推理机制，提出SHOIQ(D)tableaux推理算法，并证明该算法的正确性.
2007 Vol. 20 (1): 48-54 [
摘要
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55
PGHMI:一种基于互信息的特征选择方法
*
王皓，孙宏斌，张伯明
传统的基于样本的互信息估计方法不能直接处理离散、连续属性混合的情况.本文给出一种能够直接处理混合属性的互信息估计方法(PG法).为了更好地考虑属性之间的关联，提出名为HMI的特征选择准则.结合PG互信息估计方法和HMI特征选择准则，给出一种新的特征选择方法(PGHMI).实验结果验证PG互信息估计法的合理性及PGHMI特征选择方法的有效性.
2007 Vol. 20 (1): 55-63 [
摘要
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64
基于网络最小割的分层立体视觉匹配方法
*
王哲，常发亮
立体匹配是计算机视觉领域中的一个难点问题.为了得到准确的高密度的视差图，本文提出一种基于网络最小割的分层匹配方法.该方法综合运用区域灰度相关法和最小割全局最优搜索策略.首先对原图像对进行两层金字塔分解，在低分辨率的图像中运用网络最小割方法求得全局最优匹配.然后在低分辨率的图像中匹配的像素对的约束下，在原图像对中采用区域灰度相关法进行匹配，得到高密度视差图.这样既缩小匹配时的搜索空间，又保证匹配的可靠性.实验表明，该方法是有效可行的.
2007 Vol. 20 (1): 64-68 [
摘要
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69
一种权重信息完全未知的多属性决策方法
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张方伟，姚炳学
针对权重信息完全未知的多属性决策问题，利用超立方体分割的思想，给出数值模拟决策方法.该方法易于在计算机上实现，并且利用该方法得到的评价结果客观可靠，不具有主观随意性.最后，给出一个实际应用的例子.
2007 Vol. 20 (1): 69-71 [
摘要
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综述与评论
72
如何增加人工神经元网络的透明度?
*
胡包钢，王泳，杨双红，曲寒冰
针对人工神经元网络应用中最主要的问题之一——“黑箱”特性进行文献综述.增加人工神经元网络系统的透明度是解决该问题必不可少的手段.为了便于理解各种已有方法的应用特点及其局限性，提出“透明度”研究中的方法分类框架.首先将“透明度”研究划分为两种基本策略:1)将先验信息引入系统设计;2)从模型中提取系统相关规则或知识.在此基础上，对各种主要方法进一步分类并进行应用特点介绍.最后对机器学习多目标研究进行讨论.提出基于“性能价格比”与基于提高系统“透明度”的目标函数.指出提高“透明度”是神经元网络研究中最为基本而又直接的解决方案.为此提出“反馈知识增长(KnowledgeIncreasingviaFeedback)”型机器学习方法.
2007 Vol. 20 (1): 72-84 [
摘要
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研究与应用
85
自适应免疫算法及其对动态函数优化的跟踪
*
张著洪，钱淑渠
基于生物免疫系统的自适应学习、记忆、监视等功能，设计适用于高维动态函数优化的自适应免疫算法.算法设计中，利用抗体的学习功能设计抗体动态进化模块;利用基因漂移促成抗体群中非优越抗体重构;利用记忆特性和记忆池动态维持功能，设计由记忆子集合构成的动态记忆池，并经由Averagelinkage保存优秀的记忆细胞;利用动态监视功能建立环境判别规则和初始抗体群的生成规则.该算法结构简单、灵活，以及在不同环境下寻优时间可以动态调节.数值实验比较显示出其优越性和在执行效率、执行效果中寻求权衡的有效性，并且对复杂的高维动态环境优化问题具有较大应用潜力.
2007 Vol. 20 (1): 85-94 [
摘要
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95
基于笔段特征和HMM的在线签名认证方法研究
*
孟明，吴仲城，余永，葛运建
手写签名过程中的书写力包含丰富个人特征.受输入设备所限，目前的在线手写签名认证系统都没有能够充分利用这一信息.基于此，本文提出一种综合利用签名字形和书写力特征的在线签名认证方法.首先，利用一种新型的FTablet手写板用于获取签名的动态笔迹和书写力信息，并根据速度极小值点对签名进行笔画分段.然后从中提取16维的字形和书写力特征矢量序列用于签名隐马尔可夫模型(HMM)的建立和认证.在基于FTablet手写板建立的签名数据库上的认证实验结果表明书写力特征比字形特征更难以模仿，两种特征相结合可以有效提高系统的识别性能，提出的认证方法的相等错误率(EER)达到3.9%.
2007 Vol. 20 (1): 95-100 [
摘要
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101
非线性正则子空间法雷达目标一维距离像识别
周代英，杨万麟
雷达目标识别中，目标一维距离像的分布常表现出明显的非线性和复杂性，这时经典的线性子空间方法的识别性能会有所下降.为此，本文提出非线性正则子空间法，通过对一维距离像进行非线性变换，使在原有空间线性不可分的一维距离像模式在高维空间有望具有线性可分性，从而提高目标的识别性能.对实测飞机数据的实验结果表明该方法的有效性.
2007 Vol. 20 (1): 101-104 [
摘要
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105
基于动态能量特征的步态识别方法
柴艳妹，赵荣椿，田光见，贾静平
步态是生物特征识别领域的一个新兴热点，它有三大优势:远距离识别、非侵犯性和难于隐藏.本文提出一种新的基于动态能量特征的步态识别算法.首先对输入的步态序列进行背景建模;然后分割出图像中运动人体的二值侧影;再从侧影序列中提取出步态的动态能量特征矩阵;最后用标准的模式分类技术对个体的身份做出识别.实验结果表明，该方法不仅简单、易操作，而且在UCSD和CMU数据集上均获得90%以上的高识别率.
2007 Vol. 20 (1): 105-109 [
摘要
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110
距离加权的2D核自联想记忆模型及其应用
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陈蕾，王传栋，孙知信，陈松灿
首先从Hopfield自联想记忆模型(HAM)出发，对其回忆规则运用机器学习中流行的核技巧，构建一个核自联想记忆模型框架(KAM).并通过核函数的选取，使指数型相关联想记忆模型(ECAM)和改进的ECAM(IECAM)模型成为其中的两个特例.然后针对二维视觉图像的识别，在核函数中引入反映视觉特性的二维(2D)距离因子，进一步提出一个距离加权的2D核自联想记忆模型框架(DW2DKAM).由此较大改进KAM对图像的存储和纠错性能，并且使该模型更加符合神经生理学和解剖学的思想.最后，计算机模拟不仅证实DW2DKAM比KAM在字符识别上具有更高的存储和纠错性能，而且其同样优于Seow和Asari提出的模块化HAM的识别效果.
2007 Vol. 20 (1): 110-114 [
摘要
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115
基于最小二乘支持向量机的离子传感器自校正的研究
*
陈锋，杨大福，方科，王兵
离子传感器是环境水质监测、污水处理、设施农业等领域的关键技术之一.由于离子传感器的非线性、漂移和交叉敏感性等影响其检测精度和可靠性，难以进行连续在线检测.本文研究硝酸根离子传感器的自校正方法，以适应动态环境的连续监测.根据实验数据，详细分析硝酸根离子传感器的响应特性，考虑零点和时间漂移，基于最小二乘支持向量机，提出一种硝酸根离子传感器的自校正方法，并给出详细描述和分析.实验结果表明其较显著地降低离子传感器的响应误差，验证本文所提方法的有效性.
2007 Vol. 20 (1): 115-118 [
摘要
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249
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119
一种新颖的盲音频水印算法
李晓伟，汪增福
提出一种新颖的音频水印算法.该算法对传统扩频水印算法进行改进，在检测端加入LPC白化技术，实现水印的盲检测.并且利用心理声学模型，通过频域整形、中频选取和时域整形等一系列技术，实现与原非盲扩频水印技术相当的鲁棒性和不可感知性.与同类的盲水印技术相比较，本算法大大提高水印的嵌入容量.
2007 Vol. 20 (1): 119-123 [
摘要
] (
214
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124
从单幅线图识别部分遮挡的平面多边形状物体
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张桂梅，高满屯，沈允文
给出一种新的、适合于仿射变换的局部不变量.基于该局部不变量，建立一种新的归一化的相似性度量函数.构造丢失特征向量判别函数，据此判断目标的各个局部是否被遮挡，并仅利用未遮挡部分的局部特征计算待识别目标和模型的整体相似度.比较相似度与给定的阈值，可以从单幅线图识别部分遮挡的平面多边形状物体.新的局部不变量具有仿射不变性，因而该方法适用于仿射变换.新的相似性函数和丢失特征判别函数综合考虑噪声和遮挡带来的影响，识别可靠性得到提高.实验结果表明本文的识别算法效果较好.
2007 Vol. 20 (1): 124-130 [
摘要
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240
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131
AML:一种面向需求的多Agent建模语言
*
邵堃，刘宗田，胡学钢，李心科
定义一种多Agent系统建模语言AML.该语言基于议会制的多Agent协同构架，融合多种先进方法，采用目标分解的方式从需求获取、系统分析到最后的系统设计，共涉及8种模型:用例模型、目标模型、组织模型、角色模型(任务模型)、交互模型、本体模型、Agent类模型(包括Agent结构模型)、系统配置模型.该语言还给出构造不同模型的工作流，以及不同模型之间相互关联的方式.为了和UML保持一致，AML采用与UML一致的符号系统，对于需要扩展的部分，制定专门的符号来表示.为了验证AML的可行性，在开发一个AML的支撑环境AMLTools的同时，使用该语言描述一个实例——智能仓库系统的设计和实现.
2007 Vol. 20 (1): 131-137 [
摘要
] (
228
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138
核矩阵逼近的贪心算法
*
杜京义，侯媛彬
在综合考虑数据之间的相关性与残差范数最小的基础上，本文分别提出向前贪心算法、向后贪心算法和混合贪心算法寻踪最佳低秩逼近.为此提出一种稀疏回归算法(SRA).SRA能有效减少“训练样本”，并具备良好的推广能力.将SRA应用于2个实际的模式识别问题，并与支持向量机(SVM)、核主元回归(KPCR)和关键算法(KA)进行比较，验证SRA的有效性.
2007 Vol. 20 (1): 138-143 [
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模式识别与人工智能
主管：中国科学技术协会
主办：中国自动化学会
国家智能计算机研究开发中心
中国科学院合肥智能机械研究所
出版：科学出版社
版权所有 © 《模式识别与人工智能》编辑部
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