数据科学范式下的钙钛矿结构铁电新材料研究

 材料基因组计划倡导预测式新材料研发理念,推进高通量数据生产和利用技术,关注材料全生命周期价值。因此,材料基因组计划的执行需要在材料科学系统工程的框架下,集成统一计算、实验和理论等研究方法,以数据科学新范式为牵引、协同运用实验观测、理论建模和计算仿真研究范式,最终建立相关材料体系的性能与材料基因（原子系统的组成与结构）、工艺参数与使役条件之间的量化关系和数据库,实现新材料的按需设计和应用。本文在简单探讨科学研究范式、材料基因组计划和材料科学系统工程基本概念和方法的基础上,以钙钛矿结构氧化物铁电压电材料研究为例,探讨了数据科学范式下的新材料研究实践。结果表明,数据挖掘驱动的新材料设计确实可以降低探索时间和实验任务,加快新材料的发现和应用进程。     

基于粗糙集的居民点选取方法研究

考虑到粗糙集能挖掘数据分类信息,生成客观决策规则,提出一种基于粗糙集的居民点选取方法.通过对影响居民点重要性的多项因素进行约简,生成选取规则;基于约简后的指标信息系统,由知识信息量定义指标的权重,综合评价居民点的重要度;依据数量选取模型结合重要度排序完成居民点选取.以居民地的面积、行政等级、Voronoi图面积以及居民点与重要道路的邻近距离作为评价居民点重要性的指标,实验结果验证该方法能有机结合居民点的空间属性与专题属性,选取规则不依赖专家经验,指标权重较为客观,在不同层次有效传递居民点的多项特征.     

基于静态指令分配的多模块ROP自动构造方法

返回导向式编程(ROP)是一种可有效绕过数据执行保护(DEP)机制的技术.已有的ROP自动构造技术缺少对ROP模块转换过程的静态指令分配的优化,导致ROP载荷需占用大量内存空间.为解决这一问题,基于已有的ROP自动构造系统Q,针对多模块ROP的模块转换过程,设计了新的静态指令分配规则SIA.SIA通过静态指令分配,构造中间指令序列;通过动态数据填充,实现ROP模块转换过程中的寻址与指针修改.实验表明,相比已有技术,通过SIA规则构造的多模块ROP载荷降低了内存空间占有率,提高了ROP载荷的实用性.     

海底观测网络数据管理系统设计

针对海底观测网数据管理的需求,建立了数据管理系统的功能模型,设计了数据通信、设备管理、故障诊断及数据质量控制等关键技术的相关实现算法。综合运用Socket网络编程、MySQL数据库技术,依据模块化的设计思想,开发了海底观测网数据管理系统。海试结果表明,该系统实现了对海底观测网的实时数据采集、状态监控、数据分类存储和数据共享等功能,具有长期运行稳定可靠、可扩展性强的优点。     

基于大数据的重大工程智能群体决策支持系统研究

随着工程建设行业的规模化及国际化发展趋势,重大工程逐渐成为国家发展的重要标志.重大工程的复杂性往往导致决策不确定性并引发管理中的诸多难题.为高效解决重大工程决策主体多元化所带来的信息不对称、决策方案冲突等问题,将智能决策方法融入重大工程群体决策过程中,构建了基于大数据的重大工程智能群体决策支持系统(BD-IGDSS),并通过将BD-IGDSS应用于中泰铁路工程及港珠澳大桥工程,分析该系统在重大工程决策管理中的优势.     

基于神经网络的医疗诊断研究

主要工作集中在医疗数据的预处理和神经网络模型的训练.首先结合数据挖掘和自然语言处理技术,在保留医疗数据语义基础上对分词工具语料库进行补充,将中文数据分词,同时对其中大量冗余信息进行清洗,将中文数据转换成计算机可识别的编码,其次利用多种经典热门的神经网络模型来训练医疗数据,同时对比基于传统决策树模型的GBDT模型的训练结果,最后实验结果证明,对于多种疾病诊断,神经网络模型的效果要优于其他模型,诊断准确率接近90%.     

缺失数据假设下的灵活贝叶斯分位数回归分析

考虑缺失数据假设下,响应变量为有序分类变量的灵活贝叶斯分位数回归分析.对有序分类变量添加一潜在变量,并假设潜在变量服从广义偏斜拉普拉斯分布,由此建立起有效的贝叶斯后验推断程序.与传统的贝叶斯分位数回归方法相比,本方法的主要优势在于广义非对称拉普拉斯分布的尾部灵活,具有高度的适应性.最终,以云南省某医院生殖遗传中心的试管婴儿数据为例来说明本方法的有效性和适用性.     

基于泰勒级数的重力异常数据快速相关成像

为了提高重力勘探中数据成像的效率,对地球物理勘探中的重力异常数据进行快速三维成像.在相关成像的理论基础上针对立方体元提出利用泰勒级数的算法,重新定义了异常值的计算模型,从而得到新的几何函数.该成像方法通过级数展开、积分等方式,减少了计算量和迭代次数.在理论模型试验中,证明了提出的方法具有良好的成像能力和抗噪性,并通过效率分析说明了该算法能够大幅缩短几何函数矩阵的计算时间,提高成像效率.对文顿盐丘地区的实测重力异常数据进行快速成像,地质体的位置能够被较好地显示出来,验证了算法的可行性.