低维显式语义空间下的语义关联度计算方法

语义关联度计算是数据科学中的一个关键性基础问题,在信息检索及自然语言处理等方面有着广泛的应用.针对ESA (Explicit Semantic Analysis)算法存在的局限性,提出一种显式语义特征选择算法,并构建低维语义空间.在此基础上,根据特征概念在Wikipedia中的映射信息,提出一种低维显式语义空间下的语义关联度计算方法.该方法解决了ESA算法在后续语义关联度计算过程中,因高维稀疏空间导致计算效果不够准确的问题.实验结果表明,与当前其他方法相比,该方法的计算结果在皮尔逊相关系数(P)及斯皮尔曼相关系数(S)上与人们的认知判断之间具有更好的一致性.     

引入随机子群蚁群算法的JSP仿真与研究

针对标准蚁群算法易于出现早熟停滞等缺陷,在原有算法基础上引入一定比例的随机蚁群.在优化过程中随机蚁群以一定概率做随机搜索,以扩大了解的搜索空间;在信息素更新策略上,为了兼顾当代和历代的搜索成果,采取了信息素混合更新策略,同时增强随机子群的最佳路径信息及剩余全部蚁群路径信息,有效抑制了收敛过程中的早熟停滞现象,提高了算法收敛速度.通过典型作业车间调度问题(JSP)实例进行了仿真实验,表明该算法不仅能够克服早熟现象,而且能够加快收敛速度.     

融合文本和路径语义的知识图谱嵌入学习模型

针对现有的融合文本和路径信息的模型未能充分挖掘和利用文本与路径语义的问题，提出了新的知识图谱嵌入学习模型(GETR模型):首先, 利用LDA丰富实体描述文本语义并用TWE获取词和主题向量，采用Bi-LSTM模型把词和主题向量编码融入实体向量表示中，以增强结点的语义表达能力；其次，设计了以组合PageRank和余弦相似度算法为策略的随机游走算法，以获取实体间的多步路径，并利用自注意力机制捕获路径的重要语义融入到翻译模型中进行联合训练，从而达到有效过滤路径中的噪声和提高模型效率的目的.最后，在数据集FB15K、FB20K和WN18上，对GETR、TransE、DKRL、TKGE模型进行知识补全和实体分类任务的评测，结果表明:GETR模型具有更好的性能表现，是一种更加高效的知识表示方法.     

基于带宽受限模糊权重的蚁群优化算法及其应用

针对基于流量控制的优化路径很难得到最优解和计算复杂度过大等问题,该文提出带宽受限条件下基于随机网络拓扑的模糊蚁群优化动态流量分配方案.该方案根据网络流量的模糊控制划分路径权重,将路径权重融入信息素中;采用蚁群全局搜索和信息素控制在多条路径中动态选择最优路径.仿真结果证明了该算法的有效性,该法显著加快了传统路由算法网络流量的探索收敛速度.     

基于精英蚁群算法的交通最优路径研究

随着交通规模的增大,人们对自驾出行的质量需求越来越高,而在当前的交通最优路径选择的研究中,大多只考虑静态的交通路网场景,且忽略了通过交叉口时的代价,造成计算结果和实际行驶的代价之间误差较大.针对这一问题,基于Petri网络,建立了更精确的多因素道路交叉口交通路网模型,提出了基于精英蚁群算法的交通最优路径选择算法,并对经典蚁群算法提出两个方面的改进:第一,在信息素浓度的初始化过程中加入主干道引导和行车方向的引导,以加快蚂蚁群初始的搜索速度;第二,在全局信息素浓度更新时,使用双精英蚂蚁策略,采用相互约束的方式更新两条最优路径上的信息素浓度,解决了算法过早陷入停滞的问题,且计算出多个可供选择的路径.仿真结果表明,该算法在保证收敛性的同时,将搜索到最优路径的概率提升至100%;同时,在得到最优解概率均不低于90%的前提下,该算法的收敛速度是其他算法的数倍.     

基于MMAS的MIMO-OFDM系统上行多用户检测

在多输入多输出-正交频分复用(multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统上行多用户检测(multi-user detection,MUD)中,针对基本蚁群算法(ant colony optimization,ACO)在搜索过程中易出现过早停滞及收敛于局部最优解等问题,提出一种基于最大最小蚁群系统(max-min ant system,MMAS)的MUD新算法.该算法在蚁群每次循环结束后,仅处于最优路径上的单只蚂蚁释放信息素;同时,通过限制每条路径上信息素的取值范围,避免路径间信息素的差值过大,从而使蚂蚁在每次循环时尽可能地选择不同的路径,提高算法的搜索能力.仿真结果表明,MMAS算法能够有效降低蚁群陷入局部最优解的概率,进而提高了检测性能;同时,随用户数的增加,该算法的计算复杂度却远低于最大似然(maximum likelihood,ML)检测算法,因此,该算法能够在检测性能与计算复杂度之间取得较好的折中.     

基于PR算法的自适应ACO算法求解旅行商问题

以著名的旅行商问题为研究对象,研究了基于线路重连(PR)算法的自适应蚁群算法(ACO)的应用。根据蚁群算法构解过程中的选择策略与信息素更新机制,提出了自适应的蚁群优化方法,即通过阈值接收算法(TA)中的阈值控制参数改变蚁群的确定选择与随机选择机会,从而控制了搜索方向。采用这种自适应的蚁群优化算法,避免蚁群算法陷入局部最优,使对解空间的更好地进行搜索。同时,在蚁群优化算法(ACO)中,嵌入路径重连算法(PR)来改进解的质量。实验结果证明了基于线路重连算法(PR)的自适应蚁群算法(ACO)在求解该问题时的有效性。     

基于超顶点交流策略的并行蚁群算法

通过分析影响并行蚁群算法性能的诸多因素,以提高算法效率减少通信量为主旨,提出了1种基于超顶点交流策略的并行蚁群算法.在该算法中,处理机之间交流的内容不再是最优解或信息素矩阵,而是由若干个顶点组合成的超顶点,从而改变了计算粒度;其次,又提出了1种更忠实于真实蚁群信息系统的基于信息素递减的信息素更新方法,减少了最优解对蚂蚁后选择路径上信息素的影响.通过对TSP进行的实验表明,与其他交流策略的并行蚁群算法相比,该算法有较强的全局收敛性和更快的寻优速度.     

基于动态参数蚁群算法的寻源导热反问题研究

基于蚁群优化算法,求解含有未知内热源位置的导热逆问题.通过分析计算表明:信息素启发因子、能见度启发因子、信息素挥发率等蚁群参数对蚁群选择路径以及路径上信息素浓度更新有直接影响,其取值最终会影响求解结果的准确性及收敛速度.在计算过程中,路径上的信息素浓度不断改变,蚂蚁选择路径也趋于集中,采用定值蚁群参数不能满足在整个计算过程中都具有良好的性能,为此提出了动态参数蚁群算法,并根据计算分析结果确定蚁群参数值随全局循环次数而变的动态函数.计算结果证明,采用动态参数蚁群算法能有效提高求解反问题的质量及收敛速度.     

基于蚁群几何优化算法的全局路径规划

将改进的蚁群算法与路径几何优化相结合,用于解决移动机器人的全局路径规划问题.算法结合机器人的越障性能对移动机器人的环境空间进行建模.通过设置初始信息素加快蚂蚁的搜索速度,同时设置自适应信息素挥发机制,解决特定地图中初始信息素的干扰问题;设置自适应路径长度,筛选规划路径的优劣;提出由路径优劣程度决定的信息素散播策略,并从几何原理出发,对规划路径进行优化处理,加快最优解的收敛速度.仿真结果验证了该算法的有效性和普遍应用性,在随机给定的环境地图中,该算法能够迅速规划出最优路径.     

Trail geometry gives polarity to ant foraging networks

Pheromone trails are used by many ants to guide foragers between nest and food. But how does a forager that has become displaced from a trail know which way to go on rejoining the trail? A laden forager, for example, should walk towards the nest. Polarized trails would enable ants to choose the appropriate direction, thereby saving time and reducing predation risk. However, previous research has found no evidence that ants can detect polarity from the pheromone trail alone. Pharaoh's ants (Monomorium pharaonis) produce elaborate trail networks throughout their foraging environment. Here we show that by using information from the geometry of trail bifurcations within this network, foragers joining a trail can adaptively reorientate themselves if they initially walk in the wrong direction. The frequency of correct reorientations is maximized when the trail bifurcation angle is approximately 60 degrees, as found in natural networks. These are the first data to demonstrate how ant trails can themselves provide polarity information. They also demonstrate previously unsuspected sophistication in the organization and information content of networks in insect societies.     

基于用户相似度的随机游走社交网络事件推荐算法

针对基于社交网络的事件推荐覆盖性和准确性不够高的问题,提出了基于用户相似度Si-user Walker算法.该算法利用基于事件的社交网络特征,将线上用户群组数据抽象为图,以重启随机游走算法为基础,改变了传统的完全基于图的拓扑结构进行随机游走的策略.根据地理位置划分事件类型,提出了新的用户相似度计算方法,然后根据用户相似度矩阵作为随机游走的转移概率,既保留了图的传递性,又保证了图节点游走的真实性.与其他推荐算法在真实的数据集上实验表明,该算法在均方根误差、准确率及覆盖率上均得到提升.     

基于Gamma退化过程的机械零部件可靠性灵敏度方法

采用随机变量描述初始强度的不确定性，利用Gamma过程描述强度退化过程.在此基础上，运用摄动法、四阶矩法和Edgeworth级数方法，解决了随机参数服从任意分布的可靠度计算问题.基于矩阵微分方法，推导出关于随机变量均值和方差的可靠性灵敏度的计算公式.以螺栓为例对所提方法进行验证，结果表明该方法可有效地解决机械零部件强度退化时的可靠性灵敏度问题.     

平面闸门行走支承滑动摩擦系数计算方法

为了解决平面闸门行走支承滑动摩擦系数计算方法问题,提出了基于黏着理论的滑动摩擦系数计算方法,并将滑动摩擦问题转化成接触面之间的犁沟效应和黏着效应.其中硬材料表面粗糙峰被简化为圆锥体,顶峰的高度在均值附近呈现正态随机分布,应用此随机平面模型对软硬材料之间的犁沟效应进行分析.另外采用"鹅卵石"模型计算黏着效应.此公式在计算摩擦系数与相对滑动速度之间的变化关系时与前苏联学者Крагепьский等提出的变化趋势非常相似,此外其结果还与丁华东等所做的试验结果近似.另外钢对钢、钢对青铜以及钢基铜塑复合材料对不锈钢的摩擦系数随着速度变化的数值与《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74—95)中规定的摩擦系数变化范围很接近.因此证明所提出的公式在计算行走支承滑动摩擦系数时具有一定的可靠性.     

基于无偏Q值反馈的社区划分算法

在分析现有社区划分算法的基础上,针对当前算法Q值有偏及权值未体现等缺陷,提出了一种基于无偏Q值反馈的社区划分算法.该算法首先利用传递权值计算出节点间的相似度;然后,采用随机游走策略确定最优社区数,以解决现有划分算法中Q值有偏的问题;最后,在最优社区数确定的情况下,利用划分结果评价Q值反馈更新信息素矩阵以驱动后续的划分,...     

夹层扁薄球壳的非线性稳定

以幂函数为试函数，用配点法计算受轴对称分布荷载的夹层扁薄球壳的非线性稳定。夹层壳采用Ｒｅｉｓｓｎｅｒ模型，当球壳退化为圆板，在均布荷载作用下，本法同幂级数法取得了相同的结果。在相同的精度要求下，本法的审函数所取项数仅为幂级数法为１／１３，计量小得多。     

基于有限元的一种结构随机分析方法

通过引入可靠度的置信区间和置信度的概念。可以把结构分析中的随机参数转化为置信区间下的区间数。从而就可以运用普通的有限元程序对含有随机参数的工程结构利用区间算法进行强度分析。讨论了在一般算法的前提下,提出利用区间算法结合力学知识可以简化计算量,最后的实例表明该方法是可行的。     

基于随机游走策略的专家关系网络构建

专家关系组织是专家关系网络构建的核心。提出了一种基于随机游走策略的专家关系网络构建方法,该方法首先提取专家实体及关系,获得专家之间朋友关系、指导关系及同事关系的简单无向图,利用图中专家节点连接关系,构建专家关系矩阵,然后借助随机游走策略思想,将若干表征专家关系的简单无向图进行有机组合,从而构建出复杂专家关系网络。实验结果验证了该方法的有效性。     

Semantic Cache Replacement Strategy for XML Algebra-Based Query Optimization

Aiming at the fact that traditional cache replacement strategy lacks pertinence to the semantic cache in the process of extensible markup language(XML) algebra query, a replacement strategy based on the semantic cache contribution value is proposed. First, pattern matching rules for XML algebra query and semantic caches are given. Second, the method of calculating the semantic cache contribution value is proposed. In XML documents with four different sizes, the experimental results of time efficiency show that this strategy supports environment of the XML algebra query and it has better time efficiency than both least frequency used(LFU) and least recently used(LRU).