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《 计算机学报》   -   2017 年 1 期
作者:   任青
基金:   山西省自然科学基金
关键词:   HVS 小波多分辨率 X射线图像 图像质量评价
摘 要: 针对X射线图像质量评价问题,研究了HVS(人眼视觉系统)及小波多分辨率,在此基础上提出一种基于两者相似性的图像质量评价方法。通过对不同管电压作用下产生的X射线图像感兴趣区域进行评价处理,将评价结果与主观评价法、传统客观图像质量评价方法作对比,结果显示,所提出的图像质量评价方法,其结果更接近人眼视觉评价结果。
《 计算机学报》   -   2017 年 2 期
作者:   崔勇 宋健 缪葱葱 唐俊
基金:   国家自然科学基金优秀青年科学基金 国家自然科学基金重大国际合作项目 国家电网公司科技项目
关键词:   移动云计算 计算迁移 位置服务 终端节能 移动云存储
摘 要: 随着移动互联网的飞速发展,移动终端的应用已经渗透到人们工作生活的方方面面.为了满足日益复杂的移动应用对移动终端的电池容量、计算能力、存储容量以及安全性提出的更高要求,移动云计算作为移动互联网和云计算结合的产物,近年来得到了快速发展,也催生出了众多新的信息服务和应用模式,得到了学术界和工业界的广泛关注.移动云计算继承了云计算的应用动态部署、资源可扩展、多用户共享以及多服务整合等优势,为解决移动终端资源受限问题提供了一种有效方式,但在用户动态移动、终端电量有限、非法访问及隐私泄漏等安全威胁日益严重的情况下,仍然面临诸多研究挑战.文中围绕这些挑战,介绍了计算迁移、基于移动云的位置服务、移动终端节能、数据安全与隐私保护等移动云计算技术的研究现状,进一步对移动云存储、微云、群智服务和移动云游戏等移动云计算的典型应用进行了深入分析,并从移动云计算功能增强、服务质量保障和安全可用性等3个方面,展望了移动云计算未来的发展趋势和研究方向.
《 计算机学报》   -   2017 年 3 期
作者:   赵姝 刘晓曼 段震 张燕平 唐杰
基金:   国家"八六三"高技术研究发展计划项目 国家社会科学重大基金 国家自然科学基金 安徽省高等学校省级自然科学研究基金 安徽省自然科学基金 教育部留学回国人员科研启动基金(第49批) 安徽大学高层次人才需求计划项目
关键词:   社交关系 关系链接预测 关系类型预测 关系交互预测 在线社交网络
摘 要: 随着在线社交应用和媒体的迅速扩散,在线社交网络(Online Social Network,OSN)已将我们的日常生活与网络信息空间连接起来.这些连接产生了大量的数据,不仅包括传播信息,还包括用户行为.社交关系挖掘的研究是社交网络挖掘中的一个重要领域,为我们对网络的形成机理、用户的交互模式和动态机制的理解提供了一个机会.社交关系(Social Ties)是社交网络中人与人连接和交互的纽带,也是社交网络中信息传播的基础.从计算学的观点来看,社交关系挖掘的研究包括社交关系的形成机理、社交关系的语义化以及基于社交关系人与人之间的交互.该文综述性地分析了这3个方面的研究现状,具体来说,在社交关系形成机理方面介绍关系链接预测,在基于社交关系的交互方面介绍关系交互预测,在社交关系语义化方面介绍关系类型预测.首先给出社交网络分析问题的形式化描述和相关概念、常用数据,然后分别介绍关系链接预测、关系类型预测和关系交互预测3个方面的方法、理论和模型,并给出重要的应用实例及其效果.最后,该文给出了未来工作的展望.
《 计算机学报》   -   2017 年 4 期
作者:   何炎祥 孙松涛 牛菲菲 李飞
基金:   国家自然科学基金 高等学校博士学科点专项科研基金
关键词:   微博 情感分析 深度学习 卷积神经网络 自然语言处理 社交网络
摘 要: 基于神经语言模型的词向量表示技术能够从大规模的未标注文本数据集中自动学习词语的有效特征表示,已经在许多自然语言处理任务及研究中取得重要进展.微博中的表情符号是微博情感分析最重要的特征之一,已有大量的研究工作在探索有效地利用表情符号来提升微博情感分类效果.借助词向量表示技术,为常用表情符号构建情感空间的特征表示矩阵RE;基于向量的语义合成计算原理,通过矩阵RE与词向量的乘积运算完成词义到情感空间的映射;接着输入到一个MCNN(Multi-channel Convolution Neural Network)模型,学习一个微博的情感分类器.整个模型称为EMCNN(Emotion-semantics enhanced MCNN),将基于表情符号的情感空间映射与深度学习模型MCNN结合,有效增强了MCNN捕捉情感语义的能力.EMCNN模型在NLPCC微博情感评测数据集上的多个情感分类实验中取得最佳分类性能,并在所有性能指标上超过目前已知文献中的最好分类效果.在取得以上分类性能提升的同时,EMCNN相对MCNN的训练耗时在主客观分类时减少了36.15%,在情感7分类时减少了33.82%.
《 计算机学报》   -   2017 年 5 期
作者:   马鑫迪 李辉 马建峰 习宁 姜奇 高胜 卢笛
基金:   本课题得到国家自然科学基金 国家“八六三”高技术研究发展计划项目 陕西省自然科学基金 国家111计划 中央高校基本科研业务费
关键词:   推荐系统 基于位置的服务 位置隐私 协同过滤 位置感知
摘 要: 作为提供个性化位置服务的一种重要手段,高速、高效的位置感知推荐服务成为当前研究的热点.涉及多方参与的传统推荐流程存在着用户私密信息复制、盗取等安全威胁,给用户的隐私保护带来了新的挑战,尤其是当服务提供者将数据外包给第三方云平台时,隐私泄露问题会更加凸显.然而,现有的解决方案均存在推荐质量低、响应速度慢的问题.为解决上述问题,提出了一种轻量级的位置感知推荐系统隐私保护框架.利用该框架,服务提供者将随机处理后的历史评价信息外包给云平台,并通过安全协议在云平台的辅助下进行相似度信息的安全计算;同时,推荐用户利用可比较加密将其感兴趣的位置区域进行加密并发送给云平台进行请求服务,并通过安全协议实现推荐结果的安全预测.最后,通过在真实数据集中进行仿真调试,结果表明该框架能够在保证用户隐私安全的前提下,准确、高效地为用户推荐位置点.同时,与同态加密方案相比,该方案更加高效,能够更快速地响应用户的请求.
《 计算机学报》   -   2017 年 6 期
作者:   周飞燕 金林鹏 董军
关键词:   卷积神经网络 深度学习 网络结构 训练方法 领域数据
摘 要: 作为一个十余年来快速发展的崭新领域,深度学习受到了越来越多研究者的关注,它在特征提取和建模上都有着相较于浅层模型显然的优势.深度学习善于从原始输入数据中挖掘越来越抽象的特征表示,而这些表示具有良好的泛化能力.它克服了过去人工智能中被认为难以解决的一些问题.且随着训练数据集数量的显著增长以及芯片处理能力的剧增,它在目标检测和计算机视觉、自然语言处理、语音识别和语义分析等领域成效卓然,因此也促进了人工智能的发展.深度学习是包含多级非线性变换的层级机器学习方法,深层神经网络是目前的主要形式,其神经元间的连接模式受启发于动物视觉皮层组织,而卷积神经网络则是其中一种经典而广泛应用的结构.卷积神经网络的局部连接、权值共享及池化操作等特性使之可以有效地降低网络的复杂度,减少训练参数的数目,使模型对平移、扭曲、缩放具有一定程度的不变性,并具有强鲁棒性和容错能力,且也易于训练和优化.基于这些优越的特性,它在各种信号和信息处理任务中的性能优于标准的全连接神经网络.该文首先概述了卷积神经网络的发展历史,然后分别描述了神经元模型、多层感知器的结构.接着,详细分析了卷积神经网络的结构,包括卷积层、池化层、全连接层,它们发挥着不同的作用.然后,讨论了网中网模型、空间变换网络等改进的卷积神经网络.同时,还分别介绍了卷积神经网络的监督学习、无监督学习训练方法以及一些常用的开源工具.此外,该文以图像分类、人脸识别、音频检索、心电图分类及目标检测等为例,对卷积神经网络的应用作了归纳.卷积神经网络与递归神经网络的集成是一个途径.为了给读者以尽可能多的借鉴,该文还设计并试验了不同参数及不同深度的卷积神经网络来分析各参数间的相互关系及不同参数设置对结果的影响.最后,给出了卷积神经网络及其应用中待解决的若干问题.
《 计算机学报》   -   2017 年 7 期
作者:   李继蕊 李小勇 高云全 高雅丽
基金:   国家自然科学基金 北京市自然科学基金 霍英东基金
关键词:   5G 移动云计算 绿色计算 能耗 计算卸载 迁移
摘 要: 当今,绿色计算早已成为各行业追逐的目标.在移动云计算市场中,随着云计算服务带来的巨大商业利润和移动用户数量的迅速增长,不断成熟的5G移动技术及将来的市场深入应用,都将进一步引起对绿色移动云计算的新关注.降低移动云计算能耗是实现绿色计算的基础性工作.该文首先对5G下移动云计算能耗问题的研究方式进行分析;其次,评述、分析5G多项关键技术在网络设施与通信节能研究中的现状、存在的问题以及典型5G网络服务模式的案例;然后,分析、对比并总结5G在移动设备任务迁移和云服务中心两个方面的节能表现;最后,指出目前研究中存在的问题,并对未来的发展方向进行了展望.研究表明,5G的出现为实现绿色移动云计算带来了机遇和挑战,今后的工作重点是对5G下移动云计算的节能模型和方法进行攻关,为实际应用提供坚实的理论基础.
《 计算机学报》   -   2017 年 8 期
作者:   陈海明 石海龙 李勐 崔莉
基金:   本课题得到国家国际科技合作专项 国家自然科学基金
关键词:   物联网 中间件 实体服务 服务描述 服务发现 服务组合 编程接口 传感器网络 信息物理融合系统
摘 要: 目前提出的物联网应用系统构建方法不少是基于面向服务的体系结构(SOA),原理是将物端资源与云端资源提供的感知、执行与数据处理等能力分别抽象为实体服务和云服务.物联网服务中间件是在实体服务和云服务之上用于支撑物联网任务编程、发现满足任务需求的服务集以及实现各类服务之间互联与互操作的基础结构软件.由于实体服务的异构性、大规模性、动态可用性、情境感知性、时空相关性、资源受限性和执行冲突性,目前构建物联网服务中间件仍面临挑战.该文首先给出了物联网服务中间件的功能模型,并以此为参考,结合实体服务的特性,具体指出了设计与实现物联网服务中间件各功能模块所面临的挑战;接着系统地总结了物联网服务中间件各功能模块的实现方法;然后根据服务描述、服务注册管理、服务发现以及服务组合与任务编程接口的研究进展,对目前已经提出的物联网服务中间件的功能属性进行了分类比较;最后,展望了物联网服务中间件的发展趋势,并指出了未来还需进一步改进和完善的功能.
《 计算机学报》   -   2017 年 9 期
作者:   董勇 周恩强 卢宇彤 张伟
基金:   本课题得到国家自然科学基金 国家“八六三”高技术研究发展计划项目 国家重点研发计划 科技部云计算与大数据重大专项
关键词:   混合层次文件系统 H2FS FSE 天河2高速互连网络
摘 要: 高效通信性能是影响并行文件系统性能与效率的重要因素.该文基于TH-2系统的高性能互连网络——天河2高速互连网络(TH-Express 2),设计并实现了混合层次文件系统H2FS中的高速通信模块FSE.FSE采用了TH-Express 2的短报文通信MP和远程内存访问RDMA相结合的方式,实现客户端与ION的通信.FSE采用基于动态链表的内存注册池减少通信延迟,提高通信效率.基于可变信用的流量控制,FSE有效降低系统出现拥塞的可能性,提高系统的可扩展性和稳定性.为了充分利用多核处理器的并发处理能力以及多RDMA引擎的传输能力,FSE对报文传输和数据处理功能采用了多维多线程方式,提高数据访问带宽.FSE的自适应端点管理针对通信端点容错能力设计,提高了系统弹性,有助于增强系统稳定性.FSE实现优化了数据传输效率,实现了低延迟、高带宽、高可扩展数据访问.在两个不同实际系统上的测试结果表明,FSE可以充分发掘TH-Express 2的特性,点点数据访问带宽可达8.6 Gbps,使得H2 FS具有较高的数据访问带宽和元数据性能,并具有良好的可扩展性.同基于TCP的通信模块实现相比,FSE的读写延迟可低至55%和20%,最大单ION写性能是其3.3倍;同Lustre文件系统相比,FSE更好地利用了高速网的特性来获取较高性能,写延迟可低至其28.6%.
《 计算机学报》   -   2017 年 10 期
作者:   樊峰峰 李战怀 陈群 刘海龙
基金:   国家“九七三”重点基础研究发展计划项目基金 国家自然科学基金
关键词:   数据集成 实体匹配 数据质量 离群点检测 主成分分析
摘 要: 实体匹配也叫记录匹配,是数据集成与数据清洗过程中的一项关键技术.其典型用例包括不同网站之间的商品匹配以及DBLP(Digital Bibliorgrophy & Library Project)与Scholar文献数据库之间的文献实体匹配.真实数据中广泛存在的数据质量缺陷,如错误值、缺失值和数据表达形式多样性等数据质量问题,使得实体匹配问题很具挑战性.目前流行的实体匹配算法可划分为三大类:基于规则的、基于概率的和基于学习的.电商数据中,对同一商品的描述可能差异巨大.对于这类充满表达多样性的实体匹配问题,通常并不存在简洁高效的匹配规则,训练精准的分类模型也很困难.针对这个问题,文中提出了一种基于离群点检测(Outlier Detection)的自动实体匹配方法,记为ODetec算法.首先计算记录序偶在匹配属性上的相似度,并将序偶映射为特征空间上的点;接着在特征空间中估算每个序偶的离群距离;最后根据离群距离和匹配约束,抽取匹配序偶.另外,ODetec算法采用主成分分析方法将多个存在相关性的匹配特征变换为彼此正交的主成分,突破了Fellegi-Sunter模型中属性之间须满足条件独立假设的限制,具备了更好的匹配效果和更为广泛的适用性.实验结论证实了ODetec方法的有效性.
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