智能系统学报 /oa 针对可穿戴设备的虚拟鼠标 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201608003 人类对外界的感知和联系一直是人类活动研究的重点。许多产品和技术都可以结合,如最近非常流行的虚拟现实,就是将虚拟现实和残疾人的健康保障组合在一起。早期的虚拟显示设备都带有传感器,但用这些传感器进行交互对于残疾人来说十分困难。主要原因是当用户使用输入设备(键盘、鼠标、遥控器)控制虚拟现实设备的时候,操作十分复杂,没有外在的帮助,有运动障碍的人无法正常使用。为了解决以上问题,提出了用虚拟鼠标取代传统鼠标,将键盘、鼠标、遥控器的功能三合一,以可穿戴眼镜作为显示的媒介设备,简化交互过程。设计原则是通过使用一个按键,用户就可以与安装在虚拟眼镜上的系统进行交互,同时不需要很大的手指力量和手指活动幅度。我们控制变量的方式设计对比实验来评估该系统。该系统的后期测验证明了提出的系统的有效性和可靠性,而且系统整体设计十分完备。 2017年04月25 00:00 2017年02期 133 139 3849271 JABEEN Farzana<sup>1</sup>, 田琳琳<sup>2</sup>, 任怡<sup>2</sup>, 陶霖密<sup>1</sup> 智能交互的物体识别增量学习技术综述 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201701006 智能交互系统是研究人与计算机之间进行交流与通信,使计算机能够在最大程度上完成交互者的某个指令的一个领域。其发展的目标是实现人机交互的自主性、安全性和友好性。增量学习是实现这个发展目标的一个途径。本文对智能交互系统的任务、背景和获取信息来源进行简要介绍,主要对增量学习领域的已有工作进行综述。增量学习是指一个学习系统能不断地从新样本中学习新的知识,非常类似于人类自身的学习模式。它使智能交互系统拥有自我学习,提高交互体验的能力。文中对主要的增量学习算法的基本原理和特点进行了阐述,分析各自的优点和不足,并对进一步的研究方向进行展望。 2017年04月25 00:00 2017年02期 140 149 1497123 李雪<sup>1,2</sup>, 蒋树强<sup>2</sup> DOI面向断股补修作业任务的电力机器人机构设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605004 输电线路断股补修机器人需要在特定野外环境下开展复杂作业任务。面向机器人补修作业任务特征开展机构设计,可以提升机器人作业性能,保证作业质量。本文介绍了基于断股补修作业任务设计的应用于机器人的各类机构。根据行走、越障与捋线的作业目标,结合外部环境约束,进行机器人移动机构、越障机构与补修机构的设计。以增大附着力、削弱强制滑转现象为目标设计了优化阔线的驱动轮作为移动机构;以保证越障安全性为目标,设计了被动回转关节作为越障机构;以消除悬垂线路断股为目标,设计了螺旋复位式捋线机构作为补修机构。通过理论分析、对比仿真与实验,分析了所设计机构在行走、越障与补修作业上的可行性、稳定性与合理性。 2017年04月25 00:00 2017年02期 150 157 793351 宋屹峰<sup>1</sup>, 王洪光<sup>1</sup>, 康文杰<sup>2</sup>, 凌烈<sup>1</sup>, 姜勇<sup>1</sup> 一种基于知识树和约束的柔性活动动态细化方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201603009 柔性工作流在应对业务建模过程中的动态不确定因素、提高工作流系统的柔性具有巨大的优势,然而,柔性活动的动态细化一直是柔性工作流建模和应用的一个难点。因此,提出一种基于知识树和约束的柔性活动动态细化方法。该方法以知识树的包含和泛化关系作为启发信息,以活动选取约束和时序约束作为指导和校验,实现柔性活动的动态细化。在介绍了知识树及其蕴含关系以及活动选取约束和时序约束规则的基础上,给出了柔性活动的动态细化算法,描述了活动选取校验和时序约束校验算法。最后给出了算法的实现和实例分析,其结果表明了所提方法的有效性,能够很好地解决柔性活动的细化问题。 2017年04月25 00:00 2017年02期 158 165 1230630 蒋艳荣, 李卫华, 杨劲涛 萤火虫算法的电动汽车综合成本运行优化研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=200603024 为实现节能减排,文章以增程式电动汽车为研究对象,提出了一种基于动态综合成本的增程器运行优化方法。首先以增程器发动机外特性为研究基础,根据实际工作状况分别建立了发动机燃油消耗率及CO排放率模型,再通过归一化后将多个目标加权求和的方法建立电动汽车综合成本运行优化模型。模型建立后,在全局优化及特定功率优化这两种常见模式下以萤火虫算法进行寻优,最后在不同的权重条件下得出最佳综合成本运行曲线。实验结果表明,文章提出的方法能够在不同的运行环境下通过动态调整权重值,实现基于燃油消耗率及CO排放的综合成本运行优化。 2017年04月25 00:00 2017年02期 166 171 4010491 许斌杰, 王耀南 一种局部聚合描述符和组显著编码相结合的编码方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201602010 局部聚合描述符(vector of locally aggregated descriptors,VLAD)的特征编码方法在大规模图像检索上取得了较好的效果。但是,VLAD存在硬分配难以准确描述局部特征向量与视觉词汇隶属关系的问题,本文将两种软分配编码与VLAD相结合来增强局部特征向量与视觉词汇的隶属关系。新的编码方法在15 Scenes、Corel 10和UIIC Sports Event数据库上的实验结果表明:1)在VLAD中加入局部软分配能够提高分类准确率,而且对比Fisher编码在分类准确率上也有一定的优越性;2)除了软分配,显著性对提高分类准确率也起到了一定的作用。 2017年04月25 00:00 2017年02期 172 178 1288128 费宇杰, 吴小俊 知识迁移的极大熵聚类算法及其在纹理图像分割中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201603005 本文研究了一种新型的基于知识迁移的极大熵聚类技术。拟解决两大挑战性问题:1)如何从源域中选择合适的知识对目标域进行迁移学习以最终强化目标域的聚类性能;2)若存在源域聚类数与目标域聚类数不一致的情况时,该如何进行迁移聚类。为此提出一种全新的迁移聚类机制,即基于聚类中心的中心匹配迁移机制。进一步将该机制与经典极大熵聚类算法相融合提出了基于知识迁移的极大熵聚类算法(KT-MEC)。实验表明,在不同迁移场景下的纹理图像分割应用中,KT-MEC算法较很多现有聚类算法具有更高的精确度和抗噪性。 2017年04月25 00:00 2017年02期 179 187 8775615 程旸, 蒋亦樟, 钱鹏江, 王士同 联合连通拓扑下的二阶多自主体系统有限时间包容控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605013 针对具有多领航者的二阶网络化系统群集运动问题,提出了一种有限时间收敛的包容控制算法。在此基础上,运用现代控制理论、代数图论和矩阵论等分析工具对所提出的控制算法进行理论分析,得到了当通信拓扑为动态联合连通时,二阶网络化系统在有限时间内实现群集运动的收敛条件。通过此包容控制算法,使得系统在静态拓扑和联合连通条件下均在有限时间内收敛到目标区域内。最后,应用系统仿真验证了所得结论的正确性。 2017年04月25 00:00 2017年02期 188 195 1258114 庄昊, 杨洪勇 仿生机器鱼运动学模型优化与实验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201604034 以仿生学为基础的机器鱼是一种新型水下机器人,具有高速、高效、节能等方面优势。为进一步探索仿生机器鱼的运动机理,指出了当前仿生机器鱼运动学模型存在的不足,即未考虑因制造、鱼体结构的影响,而产生的头部左右摆动。故在考虑仿生机器鱼头部摆动的情况下,构建头部摆动方程,引入摆动偏移量,修正其运动学模型。利用MATLAB对模型进行优化,分析结果表明修正后的运动学模型更能够描述实体仿生机器鱼的游动特性。最后,将修正后的运动学模型,运用到三关节仿生机器鱼上进行实验,结果表明,该模型能够有效地抑制仿生机器鱼头部摆动,进而提高了仿生机器鱼的游动速度。 2017年04月25 00:00 2017年02期 196 201 2163944 王平<sup>1</sup>, 许炳招<sup>1</sup>, 娄保东<sup>2</sup>, 倪羽洁<sup>1</sup> 多移动机器人的领航-跟随编队避障控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201507029 针对多移动机器人的编队控制问题,提出了一种结合Polar Histogram避障法的领航-跟随协调编队控制算法。该算法在领航-跟随<i>l-φ</i>编队控制结构的基础上引入虚拟跟随机器人,将编队控制转化为跟随机器人对虚拟跟随机器人的轨迹跟踪控制。结合移动机器人自身传感器技术,在简单甚至复杂的环境下为机器人提供相应的路径运动策略,实现实时导航的目的。以两轮差动Qbot移动机器人为研究对象,搭建半实物仿真平台,进行仿真实验。仿真结果表明:该方法可以有效地实现多移动机器人协调编队和避障控制。 2017年04月25 00:00 2017年02期 202 212 13328271 罗京, 刘成林, 刘飞 二阶邻居协议下多智能体系统能控能观性保持 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201601022 为了研究多智能体系统的一致性特点及能控、能观性保持策略,分析了具有时变拓扑结构的多智能体系统在一阶邻居协议和二阶邻居协议下的一致性速度,针对拓扑结构的特殊性,利用结构能控性性质和拉普拉斯矩阵第二小特征值与一致性速度之间存在的关系设计出一种使能控性和能观测性保持的控制策略。此外,得出多智能体系统在二阶邻居协议下,具有更快的一致性速度的结论。文中2个主要定理分别通过算例和仿真进行验证,算例和仿真结果与定理结论一致。 2017年04月25 00:00 2017年02期 213 220 825593 王康, 纪志坚, 晁永翠 链路预测下能源供应链网络合作演化机制研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605003 应用供应链网络结构或节点的属性信息预测未产生链接的节点企业合作的可能性是链路预测应用供应链网络合作演化分析的关键,利用链路预测的理论框架和评价方法,借助5种相似性指标对能源供应链网络合作连边演化进行预测。研究结果表明:当使用供应链网络结构属性作为单一相似性指标时,RWR指标的预测效果最好;耦合指标预测精确度要比单独考虑单一指标时有显著提高;RWR指标和Katz指标耦合效果要优于和CN指标、PA指标、LP指标耦合效果,且RWR指标在耦合算法中起到主导性作用;与直接建立网络演化模型相比,链路预测在分析供应链网络合作演化机制上更为有效。 2017年04月25 00:00 2017年02期 221 228 984897 张学龙, 王军进 一种改进的搜索密度峰值的聚类算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201512036 聚类是大数据分析与数据挖掘的基础问题。刊登在2014年《Science》杂志上的文章《Clustering by fast search and find of density peaks》提出一种快速搜索密度峰值的聚类算法,算法简单实用,但聚类结果依赖于参数<i>d</i><i><sub>c</sub></i>的经验选择。论文提出一种改进的搜索密度峰值的聚类算法,引入密度估计熵自适应优化算法参数。对比实验结果表明,改进方法不仅可以较好地解决原算法的参数人为确定的不足,而且具有相对更好的聚类性能。 2017年04月25 00:00 2017年02期 229 235 3724535 淦文燕, 刘冲 企业、政府与公众公共健康提升激励机制演化分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201508012 我国能源消费导致的环境污染严重影响公众的公共健康水平。在考虑公众公共健康损失赔偿的情况下,构建了企业、政府与公众的三方演化博弈模型以分析三方策略的选择机制及影响因素。演化博弈理论认为在三维空间区域内,三方没有收敛于某一结果的演化稳定策略。研究发现,在一定条件下,在三维空间的某一区域内,三方可收敛到理想的演化博弈稳定策略:{实行能源转型、企业监管、公众参与环境管理}。并用数值仿真展示了在理想演化博弈稳定策略情景下,不同政策决策参数对演化结果的影响。研究结果表明,在政府群体实行监管比例固定的条件下,公众群体参与环境管理比例越大或公众公共健康损失赔偿越大,企业群体演化与实行能源转型策略的速度越快。同时,讨论了政府补贴、税收减免、政府罚款对演化结果的影响,提出了相应的政策建议。 2017年04月25 00:00 2017年02期 237 243 7840192 曲卫华<sup>1,2</sup>, 颜志军<sup>3</sup> 模型切换抑制振荡误差在无人潜艇导航中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201612038 导航的准确程度是无人潜艇执行任务的前提条件。由于长时间航行的无人潜艇,特别是有隐蔽性需求的无人潜艇,其导航中存在的舒勒振荡的问题,会导致无人潜艇导航定位系统的存在定位误差。为得到精确的导航结果,必须对振荡误差加以抑制。然而,传统单一的抑制方法中由于辅助信息存在应用范围的限制,不能满足全航程无人潜艇对于导航精度的需求。因而本文提出了模型切换抑制振荡误差的方法。针对不同辅助信息适用的范围,采用不同的抑制方式,提出了差分外测速度阻尼、相移抑制、GPS辅助相切换的振荡误差抑制方法,克服了传统方法的局限与不足。3种方法在各自的适用范围内都能达到需要的精度,在长航程的无人潜艇航行过程中达到了抑制振荡误差的目的。仿真实验说明了这种方法的有效性。模型切换抑制振荡误差的方法,可以提高无人潜艇的导航精度。 2017年04月25 00:00 2017年02期 250 257 2181757 王奎民, 郭占军 PSO优化的六自由度机械臂全局快速终端滑模控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605024 针对六自由度机械臂控制系统,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的全局快速终端滑模控制方法,以更大程度地减小系统的抖振,提高系统的响应速度。对于机械臂多输入多输出的特点,为了方便设计,将系统划分为6个二阶子系统,对各个关节进行设计,分析克服控制律的奇异性,同时运用Lyapunov理论证明系统的稳定性,并基于PSO算法完成控制参数的优化。实验结果表明:优化后的控制方法不仅可以提高系统的快速性,还可以明显减小系统的抖振,使系统具有良好的动静态性能。 2017年04月25 00:00 2017年02期 266 271 1679311 王琥, 胡立坤, 谭颖 基于PCNN的图像椒盐噪声滤除方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605027 传统的降噪方法在图像降噪之后会损坏图像的部分边缘细节信息,致使图像的轮廓变得模糊不清。为了达到更好的图像降噪效果,提出一种改变突触链接强度和改进阈值函数的脉冲耦合神经网络的图像降噪方法。该方法将基本脉冲耦合神经网络模型进行简化,使突触链接强度自适应取值,将阈值函数改进为分段的衰减函数,从而提高对图像不同灰度值的分辨力,并根据神经元与其周围神经元点火时间差定位噪声点,提高了算法对噪声点的辨识精确度,进而实现更好的降噪效果。实验结果表明,改进方法准确地辨识出了图像的椒盐噪声点,并且能够有效去除噪声点,同时很好地保护图像边缘细节。 2017年04月25 00:00 2017年02期 272 278 3184280 闫海鹏<sup>1</sup>, 吴玉厚<sup>2</sup> 动态数据约简的神经网络分类器训练方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605031 针对神经网络分类器训练时间长、泛化能力差的问题,提出了一种基于动态数据约简的神经网络分类器训练方法(DDR)。该训练方法在训练过程中赋给每个训练样本一个权重值作为样本的重要性度量,依据每次网络迭代训练样本的分类错误率动态更新每个训练样本的权重值,之后依据样本的权重值来约简训练样本,从而增加易错分类的边界样本比重,减少冗余核样本的作用。数值实验表明,基于权重的动态数据约简神经网络训练方法不仅大幅缩短了网络的训练时间,而且还能够显著提升网络的分类泛化能力。 2017年04月25 00:00 2017年02期 2258 2265 2782942 刘威<sup>1</sup>, 刘尚<sup>1</sup>, 白润才<sup>2</sup>, 周璇<sup>1</sup>, 周定宁<sup>1</sup>