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面向高效并行Skyline计算的数据划分方法

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计算机学报 2020年第11期43卷 2050-2066页

作者：赵翔商海川国防科技大学信息系统工程重点实验室长沙410073 东京大学工业科学研究院日本东京153-8505 地球空间信息技术协同创新中心武汉430079

Skyline计算是数据管理领域长久以来的一个研究重点和热点.给定一组多维的数据点,Skyline算子从中筛选出在所有维度上都不被其他点支配的数据点;Skyline算子的处理过程称之为Skyline计算.Skyline算子使得用户可以在较小规模的Skyline结... 详细信息

Skyline计算是数据管理领域长久以来的一个研究重点和热点.给定一组多维的数据点,Skyline算子从中筛选出在所有维度上都不被其他点支配的数据点;Skyline算子的处理过程称之为Skyline计算.Skyline算子使得用户可以在较小规模的Skyline结果集上选择自己感兴趣的对象,而无须关心那些已经被过滤掉的对象.因此,Skyline计算在多目标决策、数据可视化分析、用户偏好查询等方面应用广泛,典型的应用任务包括但不限于商业营销策略分析,产品能力横向评估等.随着大数据时代的到来,以及分布式网络系统的深入应用和基于云计算平台解决方案的快速发展,各类应用领域数据规模的快速增长已经成为一个关键性技术挑战,面向大规模数据集的并行Skyline算子应运而生,以部分解决大数据给Skyline计算困难;同时,并行Skyline计算的相关研究近年来备受学术界和工业界的广泛关注.由于缺乏关于整个数据集的全局分布信息,并行Skyline计算的高效处理面临着巨大的技术挑战.一般认为,并行Skyline处理的计算框架通常包含三个主要步骤:(1)合理划分给定的大数据集;(2)利用本地计算资源在每个数据分块上分别计算局部Skyline;(3)合并局部Skyline最终形成全局Skyline.其中,针对后两步——计算局部Skyline和合并局部Skyline的现有算法较多,相关研究相对成熟;相较而言,第一步上的相关研究工作则较少,但其效果却直接决定了整体计算的并行化程度,进而能够影响并行计算系统的整体性能.具体地,第一步需要考虑两方面的准则:(1)各个分块上的计算负载是否均衡;(2)如何减小每个分块上局部Skyline的基数.然而,无论采用基于随机划分还是基于网格的方法,现有算法均只能满足上述两个准则之一,不能两全其美.针对该问题,研究探索了如何利用概率模型估计Skyline基数的期望,该概率模型将已有研究的相关结论纳入到了一个统一的框架中.接着,据此提出了一种新的基于排列的数据划分方法,它通过简单的数据点映射即可实现负载均衡,同时生成小于现有其他方法的Skyline候选点集.在理论研究的坚实基础上,在大型人工和真实数据集上实验验证了所提模型和方法的有效性;换言之,在大规模实验研究中,所提方法显著提高了并行Skyline算子的执行效率,在绝大多数参数设定下的表现都优于现有其他同类算法.

关键词：并行Skyline 数据划分排列模型可扩展性

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基于传感器融合技术的障碍物检测系统设计

智慧轨道交通 2023年第2期60卷 45-50页

作者：常飞刘小溟中车长春轨道客车股份有限公司国家轨道客车工程研究中心吉林长春130062

根据系列化中国标准地铁障碍物检测系统的要求,结合传感器技术的发展趋势,设计了一套符合当前标准地铁列车运用需求的障碍物检测系统。该系统通过激光雷达、摄像头、辅助防护雷达、毫米波雷达等传感器采集车辆前方数据,高性能主机实时... 详细信息

根据系列化中国标准地铁障碍物检测系统的要求,结合传感器技术的发展趋势,设计了一套符合当前标准地铁列车运用需求的障碍物检测系统。该系统通过激光雷达、摄像头、辅助防护雷达、毫米波雷达等传感器采集车辆前方数据,高性能主机实时计算将数据融合处理,实现多类型数据的采集、轨道线判别、障碍物识别、列车间防碰撞预警。该系统通过车辆以太网通讯端口连接列车网络控制系统(TCMS),可以实现设备状态数据、障碍物信息的实时传输。该系统已成功应用到时速120 km/h A型地铁列车安全系统中。

关键词：标准地铁障碍物识别防撞预警多传感器数据融合

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基于样本自动标注的隧道裂缝病害智能识别

西南交通大学学报 2023年第5期58卷 1001-1008,1036页

作者：王耀东朱力强余祖俊史红梅折昌美北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 北京交通大学载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室北京100044 中国科学院微电子研究所北京100029

隧道表面裂缝的检测已经成为地铁运营人员的重要巡检任务之一.为实现隧道裂缝病害的自动监测,提出一种结合病害特征提取和深度学习的隧道裂缝样本自动标注与识别算法;针对隧道裂缝形态特征建立裂缝图像的特征样本库,改进了AlexNet深度... 详细信息

隧道表面裂缝的检测已经成为地铁运营人员的重要巡检任务之一.为实现隧道裂缝病害的自动监测,提出一种结合病害特征提取和深度学习的隧道裂缝样本自动标注与识别算法;针对隧道裂缝形态特征建立裂缝图像的特征样本库,改进了AlexNet深度卷积网络结构;设计研制了轨道移动式隧道图像采集系统以及巡检车,采集并构建了包含4500张裂缝图像样本和1500张测试图像的数据集,用以验证算法的可行性和有效性.研究结果表明:采集的图像清晰度符合要求,所设计算法可完成裂缝目标自动标注;裂缝图像测试集的识别率达到97.8%,证明了算法研究和采集系统的有效性.

关键词：图像采集图像处理裂缝病害深度学习样本标注

基于AHP-SWOT模型的洪江市柑桔产业发展战略选择定量研究

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中国南方果树 2021年第6期50卷 159-167页

作者：朱亦赤龙立长孙太安周敏马先锋邓子牛李大志湖南农业大学园艺学院长沙410128 湖南农业大学园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心长沙410128 国家柑桔改良中心长沙分中心长沙410128 湖南省洪江市农业农村局湖南洪江418200 湖南省怀化市农业农村局湖南怀化418000

构建AHP-SWOT模型,对县域柑桔产业的优势、劣势、机遇和威胁进行深入分析,通过计算县域柑桔产业总优势、总劣势、总机遇和总威胁的值,构建战略四边形,求得战略方位角,从而判断县域柑桔产业发展战略。以洪江市为例进行分析,结果显示,其... 详细信息

构建AHP-SWOT模型,对县域柑桔产业的优势、劣势、机遇和威胁进行深入分析,通过计算县域柑桔产业总优势、总劣势、总机遇和总威胁的值,构建战略四边形,求得战略方位角,从而判断县域柑桔产业发展战略。以洪江市为例进行分析,结果显示,其柑桔产业发展战略方位角θ落在抗争型战略区的调整型区域,说明洪江市柑桔产业应以渐进式的调整为主要战略安排。结合洪江市柑桔产业具体情况,提出洪江市发展柑桔产业应坚持黔阳冰糖橙主导地位不动摇,进一步夯实种植基础,提升采后商品化处理能力,构建多渠道市场营销网络,强化品牌维护与文化渗入,优化人才培训与技术服务体系。

关键词：柑桔洪江市 AHP-SWOT 县域战略

报告信道传输错误环境下协作感知最优用户数分析

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信号处理 2011年第3期27卷 444-449页

作者：曾昆彭启航唐友喜电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室四川成都611731 电子科技大学通信与信息工程学院四川成都611731

认知无线电网络中多个用户相互协作进行频谱感知能有效提高系统的感知性能,然而当各用户将本地感知信息经无线信道发送至中心控制器时,若因信道衰减等因素出现传输错误又会降低系统性能。该文针对这种网络环境,探索了参与协作的用户数... 详细信息

认知无线电网络中多个用户相互协作进行频谱感知能有效提高系统的感知性能,然而当各用户将本地感知信息经无线信道发送至中心控制器时,若因信道衰减等因素出现传输错误又会降低系统性能。该文针对这种网络环境,探索了参与协作的用户数目与系统感知性能的关系,并从授权/认知用户两个角度分别讨论协作感知最优用户数的计算方法。理论分析与仿真结果表明:网络中所有用户均参与协作不一定能获取最优性能;当选取具有较高感知信噪比条件的一定数目的用户进行协作反倒能实现最优,并且该最优用户数与网络的规模成正比,与报告信道传输错误概率成反比。

关键词：认知无线电频谱感知协作报告信道错误最优用户数

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利用类别引导词的投诉文本分类

现代图书情报技术 2015年第7期 97-103页

作者：胡菊香吕学强刘克会北京信息科技大学网络文化与数字传播北京市重点实验室北京100101 北京理工大学管理与经济学院北京100081 北京城市系统工程研究中心北京100035

【目的】针对投诉事件文本具有信息量大、非结构化、规律性不强等特点,当前城市投诉信息管理亟需寻找一种高效的分类方法,提高管理人员的工作效率。【方法】分析投诉事件特点进而对其进行文本预处理;借助句法分析器、同义词林,并通过文... 详细信息

【目的】针对投诉事件文本具有信息量大、非结构化、规律性不强等特点,当前城市投诉信息管理亟需寻找一种高效的分类方法,提高管理人员的工作效率。【方法】分析投诉事件特点进而对其进行文本预处理;借助句法分析器、同义词林,并通过文档贡献度过滤引导词;采用TF-IDF计算引导词权重系数,并以VSM表示,最后通过SVM对处理后的投诉事件文本进行分类。【结果】在多个类别投诉事件测试文本中,该方法查准率和查全率平均值达到82.1%和82.3%。【局限】投诉事件文本的稀疏性在一定程度上影响分类结果。【结论】实验证明该方法在投诉事件文本分类中是有效的、可行的,能够提高投诉文本分类效果。

关键词：投诉事件文本分类引导词

基于广义时空图卷积网络的交通群体运动态势预测

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交通运输工程学报 2022年第3期22卷 79-88页

作者：曲栩甘锐安博成李林恒陈志军冉斌东南大学交通学院江苏南京211189 东南大学东南大学-威斯康星大学智能网联交通联合研究院江苏南京211189 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心江苏南京211189 武汉理工大学智能交通系统研究中心湖北武汉430063

针对当前高速公路与城市快速路交通拥堵现象愈发严重,为交通管理与控制造成巨大困难的问题,提出了一种基于广义时空图卷积网络(GSTGCN)的交通速度预测模型;基于交通数据自身具有的复杂时空特性,定义了广义交通数据图结构,同时构建了广... 详细信息

针对当前高速公路与城市快速路交通拥堵现象愈发严重,为交通管理与控制造成巨大困难的问题,提出了一种基于广义时空图卷积网络(GSTGCN)的交通速度预测模型;基于交通数据自身具有的复杂时空特性,定义了广义交通数据图结构,同时构建了广义图的邻接关系;基于图卷积网络基础理论,采用切比雪夫近似与一阶近似简化了图卷积操作的计算成本,建立了广义图卷积算子;结合广义图卷积模块、标准卷积模块与线性全连接层,提出了用于提取复杂交通数据时间、空间特征的GSTGCN模型;利用美国威斯康星州密尔沃基市快速路网上架设的38个检测器,在21个工作日以每5 min为单位记录了车辆速度、流量和占有率数据,测试了GSTGCN模型在该数据集上的短期交通速度预测精度与训练效率。分析结果表明:相较于传统自回归求和滑动平均(ARIMA)模型、长短时记忆(LSTM)模型以及近期的STGCN模型,GSTGCN模型在交通速度的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差指标上分别降低了22.79%、22.97%和16.73%;此外,GSTGCN模型的训练时长比STGCN模型和LSTM模型分别降低了5.17%和75.71%。可见,GSTGCN模型能够有效处理复杂交通时空数据结构,准确预测交通速度,并为交通管控提供交通群体的运动态势信息。

关键词：智能交通交通速度预测图卷积网络时空特征交通大数据车路协同环境

燃煤智慧电厂边缘计算电力AI专用视频识别芯片的设计分析

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能源科技 2021年第5期19卷 41-47页

作者：赵俊杰杨如意张雄于大鹏张献堂袁晓东国家能源投资集团有限责任公司电力产业管理部计划协调处北京100034 国电内蒙古东胜热电有限公司内蒙古鄂尔多斯017000 中楹青创科技有限公司江苏南京211106 宇算智能科技有限公司上海201306

基于28 nm基础FPGA芯片,写入自主研发的深度神经网络算法,形成FPGA智能芯片的设计过程,封装成“智能边缘物联网微算中心”,组成大规模分布式的边缘计算网络,以实现燃煤智慧电厂生产现场设备和人不安全状态的快速识别和大规模安全风险报... 详细信息

基于28 nm基础FPGA芯片,写入自主研发的深度神经网络算法,形成FPGA智能芯片的设计过程,封装成“智能边缘物联网微算中心”,组成大规模分布式的边缘计算网络,以实现燃煤智慧电厂生产现场设备和人不安全状态的快速识别和大规模安全风险报警应用。结果表明:训练用于“跑冒滴漏”检测的全连接分类网络的改良新算法可支持芯片级的算力运算,还可解决原有技术在图像动态变化的情况下,检测速度慢及检测精度低的问题。电力工业专用AI视频芯片可降低人工智能数据中心的计算负载,使用边缘计算和云计算组合的方式,比单纯使用云计算能完成更多关键性业务,为全厂创造经济效益约147万元/a。

关键词：智慧火电厂边缘计算摄像头物联网芯片不安全场景识别 “跑冒滴漏”识别

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中国规模生猪养殖的绿色技术进步偏向

中国生态农业学报（中英文） 2020年第11期28卷 1811-1822页

作者：闫桂权何玉成张晓恒陈国庭华中农业大学经济管理学院/华中农业大学湖北农村发展研究中心武汉430070 华中农业大学信息学院/作物遗传改良国家重点实验室武汉430070

近年来中国生猪养殖面临粮食价格驱动的饲料成本上升、劳动力成本上升以及规模化经营趋势下粪污处理等现实挑战。中国生猪产业能否克服上述问题,实现可持续发展呢?理论上,有偏技术进步在优化资源配置、提升生猪养殖效率、促进规模生产... 详细信息

近年来中国生猪养殖面临粮食价格驱动的饲料成本上升、劳动力成本上升以及规模化经营趋势下粪污处理等现实挑战。中国生猪产业能否克服上述问题,实现可持续发展呢?理论上,有偏技术进步在优化资源配置、提升生猪养殖效率、促进规模生产和污染减排方面大有可观。本文基于2007—2017年中国小、中、大3种规模生猪养殖成本收益数据,计算考虑5种非合意产出的生猪养殖的投入偏向型技术进步指数;针对各区域生猪养殖可持续发展面临的现实问题和环境规制目标,划分多个中观地理单元;在此基础上,探讨技术进步所倚重的要素是否与区域资源禀赋相协调,进一步为各区域诱致生猪养殖技术进步方向和优化规模生产路径提供支持性证据。研究结果表明,1)不同规模生猪养殖均存在投入偏向型技术进步,且偏向型技术进步能够在中性技术进步的基础上促进绿色全要素生产率的提高;2)小、中、大3种规模生猪养殖的绿色技术进步的要素投入偏向呈现节约劳动力而使用精饲料趋势;3)大规模生猪养殖技术进步偏向性最高,对生猪养殖的绿色全要素生产率增长所发挥的正面作用最强。本文认为生猪养殖技术进步要素偏向主要由区域资源禀赋所决定,各区域应当基于其资源禀赋和环境规制目标诱致技术变迁。

关键词：规模生猪养殖技术进步偏向绿色全要素生产率资源禀赋