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双三元思维与3×3方法

陕西师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 1-10页

作者：索郎王青杨海龙杨涵姚一豫陕西师范大学数学与统计学院陕西西安710119 里贾纳大学计算机系加拿大里贾纳S4S 0A2 西南交通大学数学学院四川成都610000

在处理复杂问题、制定全面策略或做出关键决策时,需从多个视角、多个层面或多个维度进行思考与分析。三支决策即三元思维、三元方法和三元计算。遵循三支决策的原则,引入了双三元思维的概念及3×3方法与结构。通过双三元思维结合两个三... 详细信息

在处理复杂问题、制定全面策略或做出关键决策时,需从多个视角、多个层面或多个维度进行思考与分析。三支决策即三元思维、三元方法和三元计算。遵循三支决策的原则,引入了双三元思维的概念及3×3方法与结构。通过双三元思维结合两个三元结构,构建了一个3×3方法与结构,从九个不同的角度或维度进行思考、分析和解决问题。根据三级层次和三角形方法,得到了两种不同的3×3方法:一是在三级层次方法的基础上,每一层以三角形方法考虑三个相关问题,称为3层×3角形方法;另一种是在三角形方法的基础上,每个顶点以三级层次方法考虑三个相关问题,称为3角形×3层方法。作为一个案例,可以将3×3方法应用于可解释人工智能。借助Symbols-Meaning-Value(SMV)空间的概念,为3×3方法的九个元素赋予具体的语义。基于SMV空间的3×3方法,从不同的层次来分析和解释智能系统所需的数据、假设、工作原理及结果。这为智能系统提供了解释的构建过程及结构,使得最终的解释更易于沟通、理解和接受。

关键词：三支决策双三元思维 3×3方法 SMV空间可解释人工智能

基于改进Faster R-CNN的变电站设备外部缺陷检测

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智能系统学报 2024年第2期19卷 290-298页

作者：张铭泉邢福德刘冬华北电力大学计算机系河北保定071003

针对变电站设备外部缺陷目标检测任务中目标形状多样,周围环境复杂,当前代表性算法识别准确度低,错检漏检严重的问题,对比了众多目标检测算法在变电站设备缺陷数据集上的检测结果,检测精度较高的是添加了特征融合金字塔结构的Faster R-C... 详细信息

针对变电站设备外部缺陷目标检测任务中目标形状多样,周围环境复杂,当前代表性算法识别准确度低,错检漏检严重的问题,对比了众多目标检测算法在变电站设备缺陷数据集上的检测结果,检测精度较高的是添加了特征融合金字塔结构的Faster R-CNN(faster region-based convolutional network)算法,但其对小目标物体和设备渗漏油的检测精度仍有提升空间,为此设计一种基于Faster R-CNN的改进算法。改进算法通过对输入图像进行数据增强,在网络中添加SPP(spatial pyramid pooling)结构以及改进特征融合方式,对分类以及边界框回归损失函数进行改进的方式来提高缺陷的检测精度。与原Faster R-CNN算法进行对比,改进算法在变电站设备缺陷目标检测数据集的检测结果中AP(average precision)(0.5∶0.95)提高了2.7个百分点,AP(0.5)提高了4.3个百分点,对小目标物体的检测精度也提高了1.8个百分点,试验结果验证了该方法的有效性。

关键词：变电站设备外部缺陷深度学习目标检测卷积神经网络 Faster R-CNN 特征提取特征融合金字塔结构损失函数

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智能数据可视分析技术综述

软件学报 2024年第1期35卷 356-404页

作者：骆昱宇秦雪迪谢宇鹏李国良清华大学计算机科学与技术系北京100084 青海大学计算机技术与应用系青海西宁810016

如何从海量数据中快速有效地挖掘出有价值的信息以更好地指导决策,是大数据分析的重要目标.可视分析是一种重要的大数据分析方法,它利用人类视觉感知特性,使用可视化图表直观呈现复杂数据中蕴含的规律,并支持以人为本的交互式数据分析.... 详细信息

如何从海量数据中快速有效地挖掘出有价值的信息以更好地指导决策,是大数据分析的重要目标.可视分析是一种重要的大数据分析方法,它利用人类视觉感知特性,使用可视化图表直观呈现复杂数据中蕴含的规律,并支持以人为本的交互式数据分析.然而,可视分析仍然面临着许多挑战,例如数据准备代价高、交互响应高延迟、可视分析高门槛和交互模式效率低.为应对这些挑战,研究者从数据管理、人工智能等视角出发,提出一系列方法以优化可视分析系统的人机协作模式和提高系统的智能化程度.系统性地梳理、分析和总结这些方法,提出智能数据可视分析的基本概念和关键技术框架.然后,在该框架下,综述和分析国内外面向可视分析的数据准备、智能数据可视化、高效可视分析和智能可视分析接口的研究进展.最后,展望智能数据可视分析的未来发展趋势.

关键词：数据可视化可视分析智能数据可视分析数据管理人工智能

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云原生数据库综述

软件学报 2024年第2期35卷 899-926页

作者：董昊文张超李国良冯建华清华大学计算机科学与技术系北京100084

云基础设施的虚拟化、高可用、可弹性调度等特点,为云数据库提供了开箱即用、可靠可用、按需计费等优势.云数据库按照架构可以划分为云托管数据库(cloud-hosted database)以及云原生数据库(cloud-native database).云托管数据库将数据... 详细信息

云基础设施的虚拟化、高可用、可弹性调度等特点,为云数据库提供了开箱即用、可靠可用、按需计费等优势.云数据库按照架构可以划分为云托管数据库(cloud-hosted database)以及云原生数据库(cloud-native database).云托管数据库将数据库系统直接部署到云上虚拟机环境中,具备低成本、易运维、高可靠的优势.在此基础上,云原生数据库充分利用云基础设施弹性伸缩的特点,采用计算存储分离的架构,实现了计算资源和存储资源的独立伸缩,进一步提升数据库性价比.然而计算存储分离的架构为数据库系统设计带来了新的挑战.深入分析云原生数据库系统的架构和技术.首先将云原生OLTP和云原生OLAP的数据库架构按照资源分离模式的差异分别进行归类分析,并对比各类架构的优势与局限.其次,基于计算存储分离的架构,按照各个功能模块深入探讨云原生数据库的关键技术:主要包括云原生OLTP关键技术(数据组织、副本一致性、主备同步、故障恢复以及混合负载处理)和云原生OLAP关键技术(存储管理、查询处理、无服务器感知计算、数据保护以及机器学习优化).最后,总结现有云原生数据库的技术挑战并展望未来研究方向.

关键词：云原生数据库计算存储分离数据库即服务

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动态场景下基于特征点筛选的视觉SLAM算法

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系统仿真学报 2024年

作者：姜丽梅陈信威华北电力大学计算机系

针对传统的视觉SLAM算法在动态环境下的定位精度与鲁棒性低的问题，提出了一种基于特征点筛选的改进动态SLAM算法，该算法以ORB-SLAM3算法为基本框架，增加了动态区域划分与特征点筛选模块。动态区域划分模块使用改进的RT-DETR目标检测... 详细信息

针对传统的视觉SLAM算法在动态环境下的定位精度与鲁棒性低的问题，提出了一种基于特征点筛选的改进动态SLAM算法，该算法以ORB-SLAM3算法为基本框架，增加了动态区域划分与特征点筛选模块。动态区域划分模块使用改进的RT-DETR目标检测算法检测图像中的动态物体并根据检测框划分动态区域，特征点筛选模块使用对极约束以及光流法筛选掉运动的动态物体身上的特征点，保留静止的动态物体上以及目标检测框内属于背景部分的特征点参与后续的位姿优化。改进的算法尽可能的保留了更多的有效特征点参与相机位姿优化，实验结果表明改进的算法相比于原始的ORB-SLAM3在高动态环境下的绝对轨迹误差的RMSE值平均能够达到90%以上的提升的同时保持实时运行。

关键词：光流对极约束视觉SLAM 动态环境 RT-DETR PP-LCNet

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针对模糊数据近似处理的阴影集研究综述

自动化学报 2024年第10期50卷 1906-1927页

作者：高满张清华王国胤姚一豫重庆邮电大学计算机科学与技术学院重庆400065 重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室重庆400065 “旅游多源数据感知与决策技术”文化和旅游部重点实验室重庆400065 网络空间大数据智能安全教育部重点实验室重庆400065 重庆师范大学重庆国家应用数学中心重庆401331 里贾纳大学计算机科学系加拿大里贾纳S4S 0A2

阴影集(Shadowed set,SS)是一种对模糊集进行三支近似处理的不确定性知识发现模型,其能够对模糊集中具有精确值的不确定性对象进行有效的近似和划分,从而减少模糊决策过程中不确定性对象的决策划分成本和计算损耗.首先,回顾阴影集的发... 详细信息

阴影集(Shadowed set,SS)是一种对模糊集进行三支近似处理的不确定性知识发现模型,其能够对模糊集中具有精确值的不确定性对象进行有效的近似和划分,从而减少模糊决策过程中不确定性对象的决策划分成本和计算损耗.首先,回顾阴影集的发展历程,并从四个方面介绍其研究现状及内容,即阴影集的模型构建、理论性质、数据分析以及应用研究.通过总结分析它们的核心思想、方法体系、相互关系和区别等,为该领域的后续研究提供借鉴.随后,讨论分析阴影集理论与其他不确定性问题处理理论模型的联系,尤其是阴影集与模糊集、粗糙集和三支决策理论之间的区别、联系以及互补性.最后,围绕上述四个研究方面,对当前若干具有挑战性的研究问题进行分析和展望.

关键词：阴影集模糊集三支决策不确定性粒计算

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改进PBFT算法的配电物联网接入认证方法

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 279-287页

作者：张铭泉杨甜朵春红华北电力大学(保定)计算机系河北保定071003

随着物联网与配电网深度融合,海量终端设备接入系统给配电物联网安全稳定运行带来巨大挑战。针对传统身份认证方式过于中心化且无法承载大规模终端等现状,设计一种基于区块链共识机制的配电物联网终端接入认证方法。由配电物联网网关负... 详细信息

随着物联网与配电网深度融合,海量终端设备接入系统给配电物联网安全稳定运行带来巨大挑战。针对传统身份认证方式过于中心化且无法承载大规模终端等现状,设计一种基于区块链共识机制的配电物联网终端接入认证方法。由配电物联网网关负责对待接入终端节点登记注册,采用共识算法进行分布式认证,将合法终端上链存储。在传统PBFT算法的基础上,设计了配电物联网终端共识算法。该算法引入权重机制,根据终端节点权重选取认证节点,缩小共识规模;引入可验证随机函数增强主节点安全,避免启动视图切换协议,提高共识效率;结合实际应用场景优化一致性协议,降低通信开销。实验分析表明该方法可有效规避多种网络攻击,通信开销和吞吐量优于其他方法,系统抗攻击性较强,满足配电物联网对认证效率和系统可靠性等要求。

关键词：配电物联网区块链接入认证共识算法权重机制可验证随机函数(VRF)

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AI在作物育种中的决策支持系统开发研究

分子植物育种 2024年第14期22卷 4747-4753页

作者：冯旗新乡开放大学计算机系新乡453000

本研究根据数据质量与决策支持系统在实际农业中的适用性,提出了模型参数调整、数据清洗与预处理策略,以及解决农民培训和用户接受度的问题。同时,通过实验结果和性能分析,评估了现有系统,并展示了实际农场中的应用案例。本研究通过深... 详细信息

本研究根据数据质量与决策支持系统在实际农业中的适用性,提出了模型参数调整、数据清洗与预处理策略,以及解决农民培训和用户接受度的问题。同时,通过实验结果和性能分析,评估了现有系统,并展示了实际农场中的应用案例。本研究通过深入研究精准农业,机器学习和深度学习技术在作物预测和基因组学中的应用,以及决策支持系统的设计与优化,以期提高作物育种的效率,旨在为农业领域提供先进的决策支持工具,促进可持续农业发展,提高粮食生产效率,为农业科技的进一步发展提供参考。

关键词：人工智能作物育种精准农业机器学习深度学习决策支持系统

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量子计算系统软件研究综述

软件学报 2024年第1期35卷 1-18页

作者：谢磊翟季冬清华大学计算机科学与技术系北京100084

量子计算理论上有望解决诸多经典难解问题,近年来量子计算机的快速发展正推动这一理论进入实践.然而,当前硬件中繁多的错误会造成计算结果出错,严重限制了量子计算机解决实际问题的能力.量子计算系统软件位于应用与硬件之间,充分挖掘系... 详细信息

量子计算理论上有望解决诸多经典难解问题,近年来量子计算机的快速发展正推动这一理论进入实践.然而,当前硬件中繁多的错误会造成计算结果出错,严重限制了量子计算机解决实际问题的能力.量子计算系统软件位于应用与硬件之间,充分挖掘系统软件在硬件错误减缓方面的潜力,对于近期实现有实用价值的量子计算而言至关重要.由此,近期涌现了一批量子计算系统软件研究工作.将这些工作归纳入编译器、运行时系统和调试器3个范畴,通过对它们的分析总结,梳理量子计算系统软件的研究现状,揭示其在硬件错误减缓方面的重要作用.并对未来的研究方向进行展望.

关键词：量子计算系统软件嘈杂中规模量子编译运行时调试