智能系统学报 /oa 差分进化算法综述 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605015 差分进化算法由于算法结构简单易于执行,并且具有优化效率高、参数设置简单、鲁棒性好等优点,因此差分进化算法吸引了越来越多研究者的关注。本文概述了差分进化算法的基本概念以及存在的问题,综述了差分进化算法的控制参数、差分策略、种群结构以及与其他最优化算法混合等4个方面改进策略并讨论它们各自的优缺点,为差分进化算法下一步的改进提出了参考方向。 2017年08月25 00:00 2017年04期 431 442 3450153 丁青锋<sup>1</sup>, 尹晓宇<sup>2</sup> 多传感器的移动机器人可定位性估计与自定位 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607007 针对有人干扰的动态室内环境,利用可定位性估计理论提出一种RGB-D传感器辅助激光传感器的移动机器人可靠自定位方法。利用RGB-D传感器信息快速检测人的位置区域,并通过坐标转换计算激光扫描数据中的动态障碍物影响因子,结合离散化Fisher信息矩阵在线估计观测信息的可定位性矩阵;同时通过预测模型协方差矩阵评价里程计信息的可靠性,从而动态补偿观测信息对粒子集的影响。在典型含多人运动的动态室内环境中实验,结果验证了本文方法能够提高机器人自定位的准确性和可靠性。 2017年08月25 00:00 2017年04期 443 449 3098573 孙自飞<sup>1</sup>, 钱堃<sup>1,2</sup>, 马旭东<sup>1,2</sup>, 戴先中<sup>1,2</sup> 基于混合距离学习的鲁棒的模糊<i>C</i>均值聚类算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607019 距离度量对模糊聚类算法FCM的聚类结果有关键性的影响。实际应用中存在这样一种场景,聚类的数据集中存在着一定量的带标签的成对约束集合的辅助信息。为了充分利用这些辅助信息,首先提出了一种基于混合距离学习方法,它能利用这样的辅助信息来学习出数据集合的距离度量公式。然后,提出了一种基于混合距离学习的鲁棒的模糊C均值聚类算法(HR-FCM算法),它是一种半监督的聚类算法。算法HR-FCM既保留了GIFP-FCM(Generalized FCM algorithm with improved fuzzy partitions)算法的鲁棒性等性能,也因为所采用更为合适的距离度量而具有更好的聚类性能。实验结果证明了所提算法的有效性。 2017年08月25 00:00 2017年04期 450 458 1462762 卞则康, 王士同 基于系统动力学模型的物元相关网研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201610013 在可拓学相关分析理论中,关键在于确定相关基元的函数关系。然而,在具体领域中运用的时候,相关函数的确定往往是比较困难的,也就局限了相关网方法的使用。文章以物元为研究对象,对物元的相关网进行了研究,提出了相关网的动力学模型建模方法以及一种在相关函数未知的情况下,基于系统动力学模型的物元相关函数近似构造方法。该方法的原理是通过基础数据的收集和分析,在依据相关网建立的动力学模型中按照固定的步骤进行模拟分析,得出物元的近似相关函数。在此基础上,相关分析的进行就变得简单、可模拟。案例分析的结果表明,该方法能够有效模拟和近似构造相关物元之间的函数关系,为相关网方法在具体领域中的运用奠定了一定的基础。 2017年08月25 00:00 2017年04期 459 467 2252758 李文军<sup>1,2</sup>, 杨春燕<sup>1,2</sup> 不同个性的情感机器人表情研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201609005 在情感机器人研究中,不同个性的面部表情是情感机器人增强真实感的重要基础。为实现情感机器人更加丰富细腻的表情,将人类的个性特征引入情感机器人,分析个性理论和情感模型理论,得知不同个性机器人的情感强度。结合面部动作编码系统中面部表情与机器人控制点之间的映射关系,得到情感机器人不同个性的基本表情实现方法。利用Solidworks建立情感机器人脸部模型,在ANSYS工程软件中将SHFR-Ⅲ情感机器人脸部模型设置为弹性体,通过有限元仿真计算方法,对表情的有限元仿真方法进行了探究,得到实现SHFR-Ⅲ不同个性基本表情的控制区域载荷大小和仿真结果。最后,根据仿真结果,进行SHFR-Ⅲ情感机器人不同个性的表情动作实验。实验结果表明,有限元表情仿真可以指导SHFR-Ⅲ情感机器人实现近似人类的不同个性的基本面部表情。 2017年08月25 00:00 2017年04期 468 474 2970875 柯显信, 云亚文, 邱本锐 异质边多重图网络模型研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201610011 在物流网络中,为实现物流节点之间的异质边的统一性度量,运用可拓学中的基元理论构建了一种基于物元特征的异质边多重完全图网络模型,该网络模型适用于物流中心和物流配送中心共同具有的功能,其功能有运输功能、储存功能、包装功能、流通加工功能、信息处理功能,功能特征之间是异质,每一个功能特征决定了两物流节点间相连接的一条边。在每个功能特征建立一个关联函数,关联函数值作为边权,实现了物流网络的统一性度量,同时也为物流网络优化提供便利。 2017年08月25 00:00 2017年04期 475 481 1202530 王娜娜<sup>1</sup>, 高红<sup>2</sup>, 刘巍<sup>1,2</sup> 基于非受限路径自然语言处理中的机器人导航 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607016 为了实现使用自然语言控制机器人完成自主导航任务,提出一种基于语义角色标注(SRL)的语义提取方法,用于提高机器人对路径自然语言理解的准确率。首先,收集了一个非受限的路径自然语言语料库,在深入研究路径自然语言语料库的基础上,提出了8个语块对语料进行语块分析,完成语义角色标注;然后,对语料进行依存句法分析,完成语义角色标注;接着,结合语块分析和依存句法分析,提出了一种基于语块分析和依存句法分析的语义角色标注方法,实验结果得到的准确率、召回率、<i>F</i><sub>1</sub>-值分别达到了98.22%、98.48%和98.35%;最后,基于语义提取结果在机器人Nao平台上完成了机器人问路导航任务。 2017年08月25 00:00 2017年04期 482 490 1270014 张珂, 陈奇 基于低秩分解的鲁棒典型相关分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607024 典型相关分析(CCA)是一种经典的多特征提取算法,它能够有效地抽取两组特征之间的相关性,现已被广泛应用于模式识别。在含噪声数据情况下,CCA的特征表示性能受到限制。为了使CCA更好地处理含噪声数据,提出一种基于低秩分解的典型相关分析算法——鲁棒典型相关分析(robust canonical correlation analysis,RbCCA)。RbCCA首先对特征集进行低秩分解,得到低秩分量和噪声分量,以此分别构建对应的协方差矩阵。通过最大化低秩分量的相关性,同时最小化噪声分量的相关性来建立判别准则函数,进而求取鉴别投影矢量。在MFEAT手写体数据库、ORL和Yale人脸数据中的实验结果表明,在包含噪声的情况下,RbCCA的识别效果优于现有的典型相关分析方法。 2017年08月25 00:00 2017年04期 491 497 2344387 倪怀发, 沈肖波, 孙权森 认知视角下的舆论观点句情感计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607023 针对目前观点分析方法局限于传统的文本分析技术,只能将舆论观点句分为肯定和否定两极或确定每一极的程度(粗粒度),不能进一步给出舆论观点句是积极的还是消极的程度的问题。本文从认知学角度研究细粒度语义情感计算框架。提出了一种舆情观点句的定量分析方法,该方法将对于某话题的文本集合作为输入,输出一个实数表示文本中所表达观点的能量。本文在NLPIR共享平台上进行了相关实验,给出了粗粒度情感和细粒度情感对观点句识别的对比实验,实验表明,两种方法对观点句的识别性能相差不大;对非观点句细粒度方法好于粗粒度方法。 2017年08月25 00:00 2017年04期 498 503 851571 张冬慧<sup>1</sup>, 程显毅<sup>2</sup> 基于TOPSIS的语言真值直觉模糊多属性决策 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201608008 针对具有模糊语言值信息的多属性决策问题,结合传统的TOPSIS方法,提出了基于TOPSIS的语言真值直觉模糊多属性决策方法。在语言真值直觉模糊代数的基础上,用语言真值直觉模糊对来表达既有可比的又有不可比的模糊语言值信息,给出了语言真值直觉模糊对之间的归一化距离算法,并讨论了其相关性质。提出了语言真值直觉模糊正、负理想点,通过计算各方案属性值与正、负理想点之间的距离,得到各方案与理想点之间的相对贴近度,并根据相对贴近度的排序结果得到最优方案。实例说明该决策方法的合理性和有效性。 2017年08月25 00:00 2017年04期 504 510 1069257 徐莹莹<sup>1</sup>, 邹丽<sup>1</sup>, 黄志鑫<sup>2</sup>, 潘畅<sup>1</sup> 依概率收敛的改进粒子群优化算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201610004 粒子群优化算法是一种随机优化算法,但它不依概率1收敛到全局最优解。因此提出一种新的依概率收敛的粒子群优化算法。在该算法中,首先引入了具有探索和开发能力的两个变异算子,并依一定概率对粒子当前最好位置应用这两个算子,然后证明了该算法是依概率1收敛到<i>ε</i>-最优解。最后,把该算法应用到13个典型的测试函数中,并与其他粒子群优化算法比较,数值结果表明所给出的算法能够提高求解精度和收敛速度。 2017年08月25 00:00 2017年04期 511 518 1876075 钱伟懿, 李明 基于特征相关的谱特征选择算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201609008 针对传统的谱特征选择算法只考虑单特征的重要性,将特征之间的统计相关性引入到传统谱分析中,构造了基于特征相关的谱特征选择模型。首先利用Laplacian Score找出最核心的一个特征作为已选特征,然后设计了新的特征组区分能力目标函数,采用前向贪心搜索策略依次评价候选特征,并选中使目标函数最小的候选特征加入到已选特征。该算法不仅考虑了特征重要性,而且充分考虑了特征之间的关联性,最后在2个不同分类器和8个UCI数据集上的实验结果表明:该算法不仅提高了特征子集的分类性能,而且获得较高的分类精度下所需特征子集的数量较少。 2017年08月25 00:00 2017年04期 519 525 1047560 胡敏杰, 林耀进, 杨红和, 郑荔平, 傅为 改进D-S证据理论在电动汽车锂电池故障诊断中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605001 针对电动汽车电池系统的故障采用基于神经网络的改进D-S证据理论组合规则完成诊断过程。为了避免单一途径的诊断可能造成故障漏检误检的状况,决策层采用D-S证据理论组合规则来确定基于BP网络和RBF网络两种故障诊断算法结果。然而为了克服D-S证据理论处理高度冲突证据的缺陷,本文提出了一种基于神经网络改进的D-S证据理论组合规则。首先,采用神经网络对电池故障进行初步诊断,结合网络诊断准确率来分配不确定信息并构造证据体,又引入了证据间的支持矩阵来确定新的加权证据体。然后,把各个焦元的信任度融入D-S证据理论组合规则,从而融合神经网络证据体及新加权证据体。最后,依据决策准则确定锂电池系统的故障状态。通过仿真实验验证了本文提出的改进D-S证据理论融合诊断方法在电动汽车锂电池故障诊断中的有效性。 2017年08月25 00:00 2017年04期 526 537 1808993 夏飞<sup>1,2,3</sup>, 马茜<sup>1,2</sup>, 张浩<sup>1,2,3</sup>, 彭道刚<sup>1,2</sup>, 孙朋<sup>1,2</sup>, 罗志疆<sup>1,2</sup> 物联网中的智慧溯源服务系统Petri网建模与分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201611031 物联网(IOT)为人类社会的智慧化进程提供了革命性的信息技术,已广泛应用于社会各个领域。智慧农业是物联网的重要应用领域之一,农产品溯源是智慧农业的一个典型应用。在学习Petri网理论的基础上,围绕物联网在智慧农业领域的应用实际,结合农产品溯源系统需求,设计了一个基于物联网技术的农产品智慧溯源服务系统架构,分析了系统的整体业务流程,建立了系统的Petri网模型。采用关联矩阵和不变量对所建模型的可达性、有界性、安全性和活性等性质进行了分析,使用PIPE工具进行了仿真验证,证明了模型系统的合理性、可靠性和健壮性。 2017年08月25 00:00 2017年04期 538 547 1739775 朱正月<sup>1,2</sup>, 陈增强<sup>2</sup> 维度加权模式动态纹理特征的火焰检测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607021 对疑似火焰区域提取纹理特征时,用局部三值模式描述火焰静态纹理特征不利于区分火焰与其他纹理均匀的干扰物,用KNN算法(k-nearest neighbor algorithm)分类效率较低。针对这些问题,提出用三正交平面局部混合模式(three orthogonal planes local mixed pattern,LMP-TOP)描述火焰的静动态纹理,再输入维度加权的支持向量机进行分类识别。LMP-TOP是对第一维<i>XY</i>平面,采用八邻域的均匀局部二值模式(uniform local binary pattern,LBP<sup>u2</sup>)三正交平面局部混合模式表示火焰的静态纹理特征;对第二维<i>XT</i>和第三维<i>YT</i>平面,则采用局部三值模式(local ternary patter,LTP)融入火焰在时间维度上的变化信息,这样在得到火焰的静态特征的同时也融入了其动态特征。根据3个维度单独用于识别的准确率,赋予其相应的权重,用维度加权的支持向量机进行分类识别。实验结果表明,相比Sthevanie等算法,本文所提出的方法火焰识别率和检测效率均较高。 2017年08月25 00:00 2017年04期 548 555 3422599 严云洋<sup>1,2</sup>, 陈垂雄<sup>1,2</sup>, 刘以安<sup>2</sup>, 高尚兵<sup>1</sup> 基于分类词典的文本相似性度量方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201608010 针对现有基于语义知识规则分析的文本相似性度量方法存在时间复杂度高的局限性,提出基于分类词典的文本相似性度量方法。利用汉语词法分析系统ICTCLAS对文本分词,运用TF×IDF方法提取文本关键词,遍历分类词典获取关键词编码,通过计算文本关键词编码的近似性来衡量原始文本之间的相似度。选取基于语义知识规则和基于统计两个类别的相似性度量方法作为对比方法,通过传统聚类与KNN分类分别对相似性度量方法进行效果验证。数值实验结果表明,新方法在聚类与分类实验中均能取得较好的实验结果,相较于其他基于语义分析的相似性度量方法还具有良好的时间效率。 2017年08月25 00:00 2017年04期 556 562 758582 李海林<sup>1</sup>, 邹金串<sup>2</sup> 视觉感知式场景文字检测定位方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201604011 针对自然场景中复杂背景干扰检测的问题,本文提出一种基于视觉感知机制的场景文字检测定位方法。人类视觉感知机制通常分为快速并行预注意步骤与慢速串行注意步骤。本文方法基于人类感知机制提出一种场景文字检测定位方法,该方法首先通过两种视觉显著性方法进行预注意步骤,然后利用笔画特征以及文字相互关系实现注意步骤。本文方法在ICDAR 2013与场景汉字数据集中均取得较有竞争力的结果,实验表明可以较好地用于复杂背景的自然场景英文和汉字的检测。 2017年08月25 00:00 2017年04期 563 569 5803316 吕国宁<sup>1</sup>, 高敏<sup>2</sup> A modified consensus algorithm for multi-UAV formations based on pigeon-inspired optimization with a slow diving strategy /oa/darticle.aspx?type=view&id=201604006 This paper considers the formation control problem for a group of unmanned aerial vehicles(UAVs) employing consensus with different optimizers.A group of UAVs can never accomplish difficult tasks without formation because if disordered they do not work any better than a single vehicle,and a single vehicle is limited by its undeveloped intelligence and insufficient load.Among the many formation methods,consensus has attracted much attention because of its effectiveness and simplicity.However,at the beginning of convergence,overshoot and oscillation are universal because of the limitation of communication and a lack of forecasting,which are inborn shortcomings of consensus.It is natural to modify this method with lots of optimizers.In order to reduce overshoot and smooth trajectories,this paper first adopted particle swarm optimization(PSO),then pigeon-inspired optimization(PIO) to modify the consensus.PSO is a very popular optimizer,while PIO is a new method,both work but still retain disadvantages such as residual oscillation.As a result,it was necessary to modify PIO,and a pigeon-inspired optimization with a slow diving strategy(SD-PIO) is proposed.Convergence analysis was performed on the SD-PIO based on the Banach fixed-point theorem and conditions sufficient for stability were achieved.Finally,a series of comparative simulations were conducted to verify the feasibility and effectiveness of the proposed approach. 2017年08月25 00:00 2017年04期 570 581 3090719 ZHANG Tianjie, DUAN Haibin