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1. 可满足性问题相变研究综述

彭庆媛, 王晓峰, 王军霞, 华盈盈, 唐傲, 何飞

《计算机应用》唯一官方网站 2024, 44 (11): 3503-3512. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2023111559

摘要（119）

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PDF （739KB）（91）

约束满足问题（CSP）是理论计算机科学领域的组合优化问题，可满足性问题（SAT问题）作为CSP中的一种特殊情形，是理论计算机科学、数理逻辑和人工智能等领域十分关注的热点问题。相变是SAT问题中存在的一种现象，而研究SAT问题的相变现象和相变机制对深入认识SAT问题的难解本质和一般数学现象以及设计更高效的算法求解SAT问题有重要的指导意义。因此，根据近年来国内外学者针对SAT问题的相变现象取得的一些重要研究成果，首先介绍了SAT问题相变的相关知识以及SAT问题的概率分析方法和实例生成模型，其次总结并分析了SAT问题的不可满足相变和可满足相变这两种相变的相变点求解方法和相变阈值，最后展望了SAT问题相变的研究趋势。

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2. 基于改进深度信念网络的农业温室温度预测方法

周翔宇, 程勇, 王军

计算机应用 2019, 39 (4): 1053-1058. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2018091876

摘要（502）

PDF （890KB）（390）

针对浅层神经网络面对温室复杂多变环境因子表征能力低、学习时间长的问题，提出一种基于改进深度信念网络并结合经验模态分解与门控循环单元的温室预测方法。首先，通过经验模态分解将温度环境因子进行信号分解，之后将分解出来的固有模态函数与残差信号进行不同程度的预测；然后，引入神经胶质改进深度信念网络，并将分解信号结合光照和二氧化碳进行多属性的特征提取；最后，将门控循环单元预测的信号分量相加获得最终的预测结果。仿真实验结果表明，与经验模态分解-深度信念网络（EMD-DBN）和深度信念网络-神经胶质链（DBN-g）相比，所提方法的预测误差分别降低了6.25%和5.36%，验证了其在强噪声、强耦合的温室时序环境下预测的有效性和可行性。

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3. 混合的密度峰值聚类算法

王军, 周凯, 程勇

计算机应用 2019, 39 (2): 403-408. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2018061373

摘要（590）

PDF （842KB）（459）

密度峰值聚类（DP）算法是一种新的基于密度的聚类算法，当它处理的单个聚类包含多个密度峰值时，会将每个不同密度峰值视为潜在聚类中心，以致难以在数据集中确定正确数量聚类，为此，提出一种混合的密度峰值聚类算法C-DP。首先，以密度峰值点为初始聚类中心将数据集划分为子簇；然后，借鉴代表点层次聚类算法（CURE），从子簇中选取分散的代表点，将拥有最小距离的代表点对的类进行合并，引入参数收缩因子以控制类的形状。仿真实验结果表明，在4个合成数据集上C-DP算法比DP算法聚类效果更好；在真实数据集上的Rand Index指标对比表明，在数据集S1上，C-DP算法比DP算法性能提高了2.32%，在数据集4k2_far上，C-DP算法比DP算法性能提高了1.13%。由此可见，C-DP算法在单个类簇中包含多密度峰值的数据集中能提高聚类的准确性。

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4. 基于改进的Adaboost-BP模型在降水中的预测

王军, 费凯, 程勇

计算机应用 2017, 37 (9): 2689-2693. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.09.2689

摘要（632）

PDF （833KB）（480）

针对目前分类算法对降水预测过程存在着泛化能力低、精度不足的问题，提出改进Adaboost算法集成反向传播（BP）神经网络组合分类模型。该模型通过构造多个神经网络弱分类器，赋予弱分类器权值，将其线性组合为强分类器。改进后的Adaboost算法以最优化归一化因子为目标，在提升过程中调整样本权值更新策略，以此达到最小化归一化因子的目的，从而确保增加弱分类器个数的同时降低误差上界估计，通过最终集成的强分类器来提高模型的泛化能力和分类精度。选取江苏境内6个站点的逐日气象资料作为实验数据，建立7个降水等级的预报模型，从对降雨量有影响的众多因素中，选取12个与降水相关性较大的属性作为预报因子。通过多次实验统计，结果表明基于改进的Adaboost-BP组合模型具有较好的性能，尤其对58259站点的适应性较好，总体分类精度达到81%，在7个等级中，对0级降雨的预测精度最好，对其他等级的降雨预测有不同程度的精度提升，理论推导及实验结果证明该种改进可以提高预测精度。

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5. 基于遗传算法的气象观测数据区间值属性约简算法

郑忠仁, 程勇, 王军, 钟水明, 徐利亚

计算机应用 2017, 37 (9): 2678-2683. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.09.2678

摘要（559）

PDF （1007KB）（567）

针对气象观测数据采集目的性弱、数据冗余度较高以及观测数据区间化中单值较多、等价类划分精度低的问题，提出一种基于遗传算法的气象观测数据区间值属性约简算法（MOIvGA）。首先，通过改进区间值相似度，使其能够同时适用于单值等价关系判断和区间值相似度分析；其次，通过改进自适应遗传算法，提高其收敛性；最后，通过仿真实验证明，相对于运行自适应遗传属性约简（AGAv）算法求解最优值，所提算法迭代代数减少了22代；在区间长度为1 h降水分类中，基于依赖度的区间值决策表λ-约简（MOIvGA）平均分类准确率比RIvD算法提高了6.3%，对无雨的预测准确率提高了7.13%；同时约简后的属性子集显著提高了分类准确率。由此可见，MOIvGA在区间值气象观测数据分析中能够提高收敛速度以及分类准确率。

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6. 基于累积和控制图的分布式传感网络故障诊断

刘秋玥, 程勇, 王军, 钟水明, 徐利亚

计算机应用 2016, 36 (11): 3016-3020. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.11.3016

摘要（714）

PDF （908KB）（533）

由于无线气象传感网具有资源受限及分布式等特点，传感器节点的故障诊断面临着很大挑战。针对现有诊断方法误报率高、计算冗余量大的问题，提出了一种基于累积和控制图（CUSUM）与邻居协作融合的故障诊断方法。首先，通过累积和控制图分析传感器节点上的历史数据，提高对节点故障判断的灵敏度并且定位出异常时间点；然后，结合网络内邻居节点间的数据交换，通过判断节点的状态诊断出故障节点。实验结果表明，即使在整个网络中在节点故障率高达35%时，算法检测精度仍然高于97.7%，而误报率不超过2%。由此可见，在节点故障概率很高的情况下，此所提法也能得到很高的检测精度和较低的误报率，受节点故障率的影响明显减小。

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7. 基于数据预处理的无线气象传感网数据重构模型

王军, 杨羊, 程勇

计算机应用 2016, 36 (10): 2647-2652. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.10.2647

摘要（736）

PDF （1082KB）（828）

针对无线气象传感网内由于节点数量大、感知数据冗余度高而导致节点通信耗能过高的问题，提出了数据联合稀疏预处理模型，利用监测区域气象要素预报值和各簇头要素值计算出一个全网公共分量并对网内数据进行预处理。将分布式压缩感知应用于簇型传感网中，对各节点感知数据进行压缩观测，在汇聚节点进行数据重构，从根本上降低节点通信量，均衡负载；同时设计了一个基于公共分量异常数据稀疏方法。仿真实验中，相对于单独使用压缩感知，数据联合稀疏预处理模型能够有效利用数据时空相关性提高数据稀疏度，压缩性能提高了25%，重构性能提高46%；同时，异常数据处理方案能够以96%的高概率恢复异常数据。因此，该数据预处理模型能够提高数据重构效率，有效降低网内数据通信量，延长网络寿命。

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8. 改进膜蜂群算法求解0-1背包问题

宋潇潇, 王军

计算机应用 2015, 35 (7): 2088-2092. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.07.2088

摘要（622）

PDF （726KB）（581）

针对现有算法在求解大规模0-1背包问题时存在的不足,提出一种改进膜蜂群算法(IABCPS)。IABCPS将膜计算(MC)的思想引入人工蜂群(ABC)算法,基于极坐标编码的方式,采用细胞型单层膜结构(OLMS),利用各基本膜中改进人工蜂群算子进行迭代,并结合表层膜实现数据交流;算法通过调整内部参数,实现寻优过程中开发和探索的有效配合。实验结果表明IABCPS在求解小规模背包问题时能准确找到最优解。在求解200个物品的背包问题时,IABCPS相对克隆选择免疫遗传算法(CSIGA)平均结果提高了0.15%,方差降低了97.53%;相对于ABC算法平均结果提高了4.15%,方差降低了99.69%,表现出了良好的寻优能力和稳定性。在与ABCPS求解物品数量为300,500,700,1000的大规模背包问题的比较实验中,IABCPS的平均结果比ABCPS分别高1.25%、3.93%、6.75%和11.21%,且方差与实验次数的商始终维持在个位数,表现出了良好的鲁棒性。

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9. 基于三目视觉系统的车辆导引方法

王军柳红岩

计算机应用 2014, 34 (6): 1762-1764. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.06.1762

摘要（192）

PDF （607KB）（552）

为使车辆在非结构化地形环境中实现自动导引,提出一种基于三目立体视觉系统的自适应地形分类方法。该地形分类方法利用三目视觉系统采集地形的几何信息与颜色信息, 方法中的几何分类器通过分析采集的数据对地形进行初步分类,而颜色分类器则在几何分类器的基础上对不同地形进行颜色标注。分类过程中,为使车辆能够有效地适应变化的地形环境,需根据分类所得新数据实时更新原有分类数据。该地形分类方法最终把可行驶的地面和不可行驶的任何地形作出分类并用不同颜色标注。从实验结果可看出,该方法可对实验中三目立体视觉系统所拍摄的地形作出准确分类。

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10. 基于云计算的P2P流媒体服务器集群部署算法

莫志超张未展王军郑炎

计算机应用 2014, 34 (2): 365-368.

摘要（621）

PDF （562KB）（705）

针对云计算数据中心网络（DCN）环境下，P2P流媒体服务器集群部署引起的较高带宽占用问题，提出了一种基于云计算的P2P流媒体服务器集群部署方法。该方法将P2P流媒体服务器集群部署建模为一个二次分配问题，并基于蚁群算法，寻找每个虚拟流媒体服务器与每个部署点之间的映射关系，实现基于云计算的P2P流媒体服务器集群部署。通过仿真实验证明，基于云计算的P2P流媒体服务器集群部署算法可以有效地减少云计算平台DCN网络带宽占用。

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11. 基于时间序列预测模型的簇型数据收集机制

王正路王军程勇

计算机应用 2014, 34 (10): 2766-2770. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.10.2766

摘要（331）

PDF （741KB）（432）

由于温度、光照等物理属性的时空连续性，密集部署的传感器网络中节点感知的数据往往具有很高的时空相关性。这种数据相关性产生的数据冗余会带来通信负担，也会缩短网络的生命周期。提出一种基于预测模型的簇型数据收集机制 (CDCF)，探索数据相关性，减少无线传感器网络的通信量。该机制包括一种基于曲线拟合最小二乘法的时间序列预测模型和简单有效的误差控制方法。在数据收集过程中，簇型结构考虑到了数据间的空间相关性,时间序列预测模型探讨数据的时间相关性。实验仿真表明，在较为稳定的网络环境中，相对于收集原始数据，该机制只需10%~20%的通信量就可完成整个网络的数据收集任务；数据误差控制方法可以确保基站恢复数据的误差控制在用户定义的误差范围之内。

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12. OPTICS算法在雷电临近预报中的应用

侯荣涛路郁王琴袁程胜王军

计算机应用 2014, 34 (1): 297-301. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.01.0297

摘要（536）

PDF （850KB）（430）

针对密度分布不均的雷电定位资料,提出了一种基于OPTICS聚类算法的雷电临近预警模型。该模型运用OPTICS算法对雷暴天气连续时段的雷电定位资料进行聚类分析,有效剔除了影响雷暴云分布的稀疏点。在聚类分析结果基础上,利用“膨胀〖CD*2〗侵蚀”算法还原雷暴云真实分布,根据雷暴云的移动趋势进行雷电落区预报。此外,针对传统预测算法运行时间长的缺陷,运用邻接表改进了OPTICS算法,且优化了可达队列更新策略。实验结果表明,基于改进的OPTICS算法所构建的雷电临近预报模型降低了算法运行时间,同时提高了雷电预报模型适应能力及预测的准确率。

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13. 基于粒子群优化的主动队列管理方法

王军祥林柏钢

计算机应用 2013, 33 (02): 390-396. DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.00390

摘要（1047）

PDF （611KB）（497）

针对网络拥塞现象，基于粒子群优化(PSO)提出了一种新的主动队列管理算法RQQM。该算法首先通过粒子群优化和变异算子来计算当前队列长度，并且基于到达速率和当前队列长度给出了丢包策略和丢包概率。最后，以实际数据将RQQM算法与基于速率的早期检测公平队列管理(RFED)算法和自适应主动队列管理(ABLUE)算法进行仿真实验，
发现丢包率受利用率和缓冲区影响较大;同时实验结果表明RQQM算法的公平性远远优于其他两种算法，其平均丢包率降低至12.21%。

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14. 煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法

朱晓娟王军号孟祥瑞

计算机应用 2012, 32 (04): 927-931. DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.00927

摘要（1466）

PDF （739KB）（662）

现有煤矿无线传感器网络节点定位存在定位精度差、功耗高等问题，提出一种基于信标节点规则部署的煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法，根据井下巷道特征成对部署信标节点，在定位估算时先将信标节点投影到与未知节点同一高度的水平面，再利用三边测量法进行平面定位，然后结合未知节点与信标节点的高度差即可实现三维定位。理论分析和仿真结果表明，该算法具有计算量小、通信量小、定位精度较高以及稳定性较好等特点。

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15. 一个低开销的无线传感器网络多径路由协议

王军李邦祥曾鹏于海斌

计算机应用

摘要（2182）

PDF （836KB）（869）

针对多对一的周期性数据收集应用，提出一个低开销的逐跳多径路由协议LOMP，综合利用定期和实时估计器评估链路质量，在此基础上实现高质量的多径路由。与现有的多径路由协议相比，LOMP并不提供端到端的节点独立的多径路由，而只是确保在报文的每一跳转发过程中都有多条路径可用。仿真结果表明LOMP能够提高选路质量，以较小的能量开销提高数据传输的可靠性。

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16. 基于递阶遗传算法模糊加权神经网络的模糊规则自动获取

曹云峰;王耀才;王军威

计算机应用

摘要（944）

PDF （611KB）（921）

针对模糊规则的自动获取一直是模糊系统的一个瓶颈问题，提出一种基于递阶结构的混合编码遗传算法与进化规划相结合的模糊加权神经网络学习新算法，利用该算法同时优化模糊加权神经网络的结构和参数，最后说明了从网络中提取模糊规则的方法，从而自动获得最优的模糊规则。分析和实验结果表明，本文方法在规则提取和分类准确性等方面比其他方法更好。

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17. 一种基于不精确信息的智能QoS组播路由算法

王军伟

计算机应用

摘要（1918）

PDF （656KB）（1039）

针对满足多个约束条件的服务质量(QoS) 组播路由的特点，提出了一种下一代互联网中基于粒子群优化(PSO) 和遗传算法(GA) 的智能QoS组播路由算法。给出了QoS组播路由问题模型及其数学描述，针对QoS参数信息不精确的情况，综合PSO的快速搜索和GA的全局寻优能力，找出在给定费用下满足多个QoS约束概率最大的组播树的Pareto非劣集，从中选出最优组播树。对算法进行了仿真实现与性能评价，结果表明，它是可行和有效的。

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