《山东大学学报(理学版)》

基于信息综合集成共享的下一代网络化全球航班追踪体系结构及关键技术

吴志军,沈丹丹

2016, 51(11): 1-6. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.404

摘要 ( 1988 )

PDF (1438KB) ( 747 )

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信息集成和网络化已经成为下一代空中交通管理系统(air traffic management, ATM)的主要特点。为了保证全球航班的实时、精确跟踪,设计了基于信息综合集成共享的空天地一体化全球航班追踪网络体系结构,研究了基于网络认证的一体化航空网络信息安全保障关键技术,高效率地利用全系统信息管理(system wide information management, SWIM)理念支持的各类共享信息实施协同决策(collaborative decision marking, CDM),实现一体化、互操作、无缝链接的网络化空中交通管理,提供安全、可靠、高效、快捷的空中交通信息服务,到达基于天空地一体化网络的全球航班追踪的目的。

基于信息损失量的特征选择方法研究及应用

李钊,孙占全,李晓,李诚

2016, 51(11): 7-12. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.238

摘要 ( 1326 )

PDF (1275KB) ( 819 )

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通过研究特征变量与类变量的信息测度和特征子集与类变量之间信息测度计算方法,实现快速的特征选择。将基于扩展熵的信息损失量测度用于度量类变量之间的相关性。为避免计算联合互信息的复杂计算,提出了基于信息损失量的变量相关度增加量计算方法,在保证新增特征可提供更多信息量前提下,同时提高特征选择的速度。最后对UCI的3种分类数据集进行实例分析,利用支持向量机对选择的特征子集进行分类验证,并将分类结果与其它常用特征选择方法进行了比较。结果表明所提出的特征选择方法比现有的特征选择方法更有效。

基于金融微博情感与传播效果的股票价格预测

朱梦珺,蒋洪迅,许伟

2016, 51(11): 13-25. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.1.2015.E26

摘要 ( 1685 )

PDF (2654KB) ( 1168 )

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目前对微博情绪与金融预测之间关系的研究多数停留于诸如模式识别、语义分析、情感挖掘等文本挖掘技术,而较少研究微博情感传递过程。以金融微博文本情感挖掘和语义分析为基础,对相关的股票价格曲线进行拟合预测分析,包括对微博信息转播模型的研究和对微博情绪预测模型的研究。首先通过分析微博转播过程中的多个因素,包括转发情绪吸收、微博内容影响力、微博作者影响力、微博发布时间等,对模型自身进行拟合效果优化。其次,针对认证和非认证用户分类分析,并加入了转发次数的对其的再度影响,发现不同类型不同转发的用户对于股市曲线的影响滞后期不同。最后,在针对股市曲线变化的不同时期,对模型的拟合效果进行分析。给定金融市场某一特定关键词,采集了500,000多条金融微博及其相关用户信息。实验结果表明,新集成模型表现强于简单神经网络模型,而且是否为认证用户以及微博转发次数对微博滞后期的影响有所不同。此外,新模型的拟合效果,在股市上升期模型的拟合效果最好,下降期次之,平稳振荡期效果最差。

基于语义特征扩展的知识库增量引文推荐算法

徐也,徐蔚然

2016, 51(11): 26-32. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.1.2015.E14

摘要 ( 1347 )

PDF (1094KB) ( 859 )

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将知识库增量引文推荐(cumulative citation recommendation, CCR)任务分解为3个基本的关键问题:针对知识库某一实体名的查询扩展;针对文档和实体的特征提取;基于线性和非线性相结合的分类模型。提出了基于语义词典(DBpedia)与词向量(word embedding)相结合的方法进行查询扩展,以及利用LDA和ESA两种算法对文档进行特征提取,最终通过线性逻辑回归与非线性随机森林相融合的分类算法实现CCR算法。与基线系统相比,该方法在TREC KBA2014评测数据上的试验结果的F1平均提升了14.7%,表明本文设计的方法能够较好地解决引文推荐问题。

基于知识图谱的文本观点检索方法

马飞翔,廖祥文,於志勇,吴运兵,陈国龙

2016, 51(11): 33-40. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.250

摘要 ( 1768 )

PDF (1348KB) ( 837 )

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文本观点检索旨在检索出与查询主题相关并且表达用户对主题观点的文档。由于用户查询时输入通常很短,难以准确表示查询的信息需求。知识图谱是结构化的语义知识库,通过知识图谱中的知识有助于理解用户的信息需求。因此,提出了一种基于知识图谱的文本观点检索方法。首先由知识图谱获取候选查询扩展词,并计算每个候选词扩展词分布、共现频率、邻近关系、文档集频率,然后利用4类特征通过SVM分类得到扩展词,最后利用扩展词对产生式观点检索模型进行扩展,实现对查询的观点检索。实验表明,在微博和推特两个数据集上,与基准工作对比,所提出的方法在MAP、NDCG等评价指标上均有显著的提升。

COT:一种连续时间序列建模的社区发现算法

吴平杰,周斌,吴泉源

2016, 51(11): 41-49. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2015.305

摘要 ( 1413 )

PDF (2045KB) ( 656 )

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研究基于交互及内容数据发现交往密切的交互社区,以及这些社区如何随时间发展变化,对于网络营销、内容推荐等应用具有重要意义。已有的基于内容与链接分析的混合模型大都未能对交互行为中广泛存在、且显著影响社区结构的时序信息进行统一建模分析。基于贝叶斯图模型,提出了一种可综合考虑交互信息、网络结构以及交互行为时间信息的社区发现模型COT(community over time),可用于从在线社交网络的交互数据中发现具有特定主题倾向及周期性行为模式的动态交互社区。模型采用Gibbs采样进行贝叶斯统计推断,通过在新浪微博真实数据集上的实验验证,可以有效应用于在线社交网络中并取得较高的精细度和可解释性。

不均衡数据集下的入侵检测

杜红乐,张燕,张林

2016, 51(11): 50-57. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2015.273

摘要 ( 1325 )

PDF (1148KB) ( 652 )

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在直推式支持向量机(transductive support vector machine, TSVM)中,迭代过程中样本标注错误会导致错误传递,影响下一次迭代中样本标注准确度,使得错误不断地被积累,造成最终分类超平面的偏移。在不均衡数据集下,传统支持向量机(support vector machine, SVM)对样本分类的错误率较高,导致TSVM在每次迭代中标注样本准确度不高。针对此,本文提出一种不均衡数据集下的直推式学习算法,该算法依据各类支持向量的密度分布关系动态计算各类的惩罚因子,提高每次迭代中样本标注的准确度,算法在继承渐进赋值和动态调整规则的基础上,减少分类超平面的偏移。最后,在KDD CUP99数据集上的仿真实验结果表明该算法能够提高TSVM在不均衡数据下的分类性能,降低误警率和漏报率。

一种基于证据的软件可信性度量模型

刘大福,苏旸

2016, 51(11): 58-65. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.2.2015.337

摘要 ( 1267 )

PDF (3116KB) ( 605 )

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为更全面系统地度量软件的可信性,根据客户对软件不同的主观需求将软件的可信性建立在各类证据之上,建立了一个基于证据的度量模型。模型根据系统安全保证的成功经验将可信性度量分成三个阶段,并对每个阶段定义相应的软件可信声明。通过可信架构分析,围绕可信声明收集建立证据和论据。综合收集到的信息,使用目标结构化表示法(goal-structuring notation, GSN)生成软件可信案例,由案例中声明是否被充分证明作为标准来度量软件的可信性。

三种鲍腹足肌胶原多肽抗氧化性研究

郭战胜,侯旭光,张军伟,李亮,张海涛,于海

2016, 51(11): 66-73. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.209

摘要 ( 1351 )

PDF (1295KB) ( 494 )

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研究了皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)、黑足鲍(Haliotis iris)及其杂交鲍腹足胶原多肽的制备和性质,并采用总还原力、对O^-₂·和·OH自由基清除率和致衰小鼠灌胃胶原多肽后体内MDA、SOD和GSH-PX变化来评价3种鲍胶原多肽的抗氧化性。结果显示,皱纹盘鲍、黑足鲍及其杂交鲍的胶原蛋白分别占总蛋白含量的23.44%、30.78%和26.92%,皱纹盘鲍与杂交鲍胶原蛋白含有α1、α2、β和γ链,而黑足鲍胶原蛋白没有γ链;来自3种鲍的胶原多肽均呈现出较高的还原力、O^-₂·和·OH自由基清除能力,对O^-₂·清除率的IC₅₀值分别为3.03、2.40、1.15 g/L,对·OH清除率的IC₅₀值分别为4.12、3.58、3.70 g/L;灌胃3种胶原多肽后,致衰小鼠肝脏和血清的MDA含量均降低,SOD和GSH-PX活力均上升。三者比较,杂交鲍胶原多肽在降低MDA含量、提高GSH-PX活力的作用最强,黑足鲍胶原多肽在提高SOD活力的效果最显著。

耐热β-半乳糖苷酶(Pyrococcus furiosus DSM 3638)活性位点N415S点突变对其酶活性的影响

尹蕾,王原媛,辛志豪,王向东

2016, 51(11): 74-78. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.399

摘要 ( 1474 )

PDF (2146KB) ( 1083 )

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β-半乳糖苷酶具有将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖的能力,也具有把半乳糖聚合成低聚半乳糖的能力。这两种能力在工业生产中具有不同的意义。通过点突变使β-galactosidase［Pyrococcus furiosus DSM 3638］415位天冬酰胺(Asn or N)突变为丝氨酸(Ser or S),突变体构建于毕赤酵母表达质粒载体,并筛选以毕赤酵母为宿主细胞的工程菌种,以此制备β-半乳糖苷酶的突变体酶蛋白。研究发现,该突变体的β-半乳糖苷酶活性在95 ℃、pH5.5时达到最高酶活,为耐高温乳糖酶,且该突变体水解牛奶的能力较好,可用于低乳糖牛奶及其相关制品加工中。而突变后β-半乳糖苷酶的另一个活性,即产生低聚半乳糖的能力的活性也有所提高,但不够明显。因此该位点突变可用于乳制品的加工,但不能期盼产生更多的半乳糖寡聚体。

白藜芦醇类似物热力学性质的构效关系

刘连新,何伟平,刘郁,金勇

2016, 51(11): 79-87. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.149

摘要 ( 1372 )

PDF (1672KB) ( 482 )

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为了研究热力学性质的构效关系,选取了60种白藜芦醇类似物的热力学性质作为分析对象,引入了主量子拓扑指数{0P2,0P4,0P_3'}、{∑⁰P}。通过对比分析,兼顾模型的简洁性,确定{∑⁰P}为模型的基本自变量。结合正弦级数的特点,引入{sin(k∑0P)}(k=1,2,3…)到模型中期望消除残差。以调整判定系数最大(R²_adj)为目标,在控制变量多重共线性并兼顾变量最少的条件下,建立了各热力学性质构效关系模型。结果表明:引入sin(5∑⁰P)、sin(8∑⁰P)到模型中,能较好地消除残差,提高模型的预测能力,所有建立的模型的相关系数均大于0.99,甚至达到1。采用交叉验证方法对模型的稳健性进行了检验,并对样本外分子的热力学性质进行了预测,结果表明所建模型具有良好的稳健性和预测能力。

经巯-烯反应合成含硫官能基二硅氧烷及其荧光性能研究

左育静,冯圣玉

2016, 51(11): 88-92. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.366

摘要 ( 1446 )

PDF (2379KB) ( 663 )

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以1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷为起始原料,分别与1-丙硫醇、硫代乙醇酸、巯基丙酸、巯基丙酸甲酯进行巯-烯“点击”反应,制备了4种含硫官能基二硅氧烷:1,1,3,3-四甲基-1,3-双(2-(丙硫基)乙基)二硅氧烷、3,3'-(1,1,3,3-四甲基二硅氧烷-1,3-二乙基硫醚基)双乙酸、3,3'-(1,1,3,3-四甲基二硅氧烷-1,3-二乙基硫醚基)双丙酸、3,3'-(1,1,3,3-四甲基二硅氧烷-1,3-二乙基硫醚基)双丙酸甲酯。采用IR、NMR、GC-MS等方法对产物结构进行了表征。研究结果发现,合成的化合物在紫外-蓝光区有着强而窄的荧光发射,使得它们在光学器件方面有潜在的应用价值。

基于Biot理论的腰椎间盘力学响应分析

张静静,杨秀萍,刘清,张春秋

2016, 51(11): 93-98. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.247

摘要 ( 1334 )

PDF (4478KB) ( 612 )

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为考虑腰椎间盘流固耦合作用,基于Biot理论建立了正常人体腰椎间盘L3~L4节段的有限元模型,分析了椎间盘在不同轴向压缩载荷及复合载荷作用下的力学响应,得到了椎间盘不同部分的压力、应力分布规律和比较曲线。结果表明:轴向正压时,外层纤维环压力约为内层的15%,外层最大应力约为髓核应力的4.3倍;椎间盘各部分所受压力随载荷增大近似线性增加,且增加的速率基本相同;应力随载荷增加而增大的速率不同,外层纤维环应力增加最为明显。轴向压缩与扭转载荷组合作用时,纤维环整体应力水平最大,最容易被破坏。

弹性介质Hamilton正则方程与声波方程辛几何算法

方刚,栾锡武,方建会

2016, 51(11): 99-106. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.232

摘要 ( 1545 )

PDF (2322KB) ( 662 )

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建立弹性介质的Hamilton正则方程,把声波介质视为特殊的弹性介质,由弹性介质Hamilton方程导出声波介质地震波方程,对声波方程Hamilton化后给出其蛙跳格式的辛差分算法。将声波方程辛算法应用于二维情况下的地震波场正演数值模拟计算,并与常规的有限差分算法进行比较。结果表明,在地震波场正演数值模拟计算中辛几何算法比常规有限差分算法更具优越性。

重叠网络上信息与疾病传播模型及其分析

梁蕾,刘桂荣

2016, 51(11): 107-114.

摘要 ( 922 )

PDF (1614KB) ( 683 )

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建立了重叠网络上的SAIS模型, 应用泰勒公式以及矩阵理论, 得到疾病传染强度的第二阈值的表达式。进一步通过数值模拟和随机模拟比较可知, 信息的传播抑制了疾病的传播, 且染病者恢复后形成的警觉性会增大疾病传染强度的第二阈值, 并有效降低疾病的传播规模。

具有Beddington-DeAngelis功能反应项的捕食-食饵扩散模型的稳定性

付娟,张睿,王彩军,张婧

2016, 51(11): 115-122. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2016.282

摘要 ( 1192 )

PDF (1031KB) ( 976 )

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考虑了一类带有扩散的Beddington-DeAngelis捕食者-食饵模型。通过线性化方法和构造Lyapunov函数得到弱耦合反应扩散系统非负平衡点的局部和全局渐近稳定性; 分析了交错扩散系统对非负平衡点稳定性的影响, 并且得到了交错扩散导致Turing不稳定的区域。

Ky Fan拟不等式的间隙函数和误差界

田晓欢,陈纯荣

2016, 51(11): 123-126. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2015.138

摘要 ( 637 )

PDF (1703KB) ( 623 )

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运用像空间分析的方法研究了Ky Fan拟不等式的间隙函数和误差界。由线性正则弱分离函数构造了Ky Fan拟不等式的间隙函数,进而得到一个新的误差界结果,并得到了间隙函数满足上、下半连续性的充分性条件。

量子信道对广义纠缠鲁棒性的影响

王晓霞,曹怀信,查嫽

2016, 51(11): 127-134. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2015.218

摘要 ( 1237 )

PDF (1065KB) ( 692 )

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根据量子态之集是一个凸闭集, 证明了广义纠缠鲁棒性定义中的下确界是可以取到的,说明了同一量子态的两个广义最优态的凸组合仍是广义最优态,广义纠缠鲁棒性作为定义态集合上函数是下半连续的。其次,分别给出了一个量子信道不增加(不减少、保持)所有量子态的广义纠缠鲁棒性的充分必要条件。最后, 作为应用得到了相关已有结果。

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