- 刘天娇;王胜景;袁永生;
密度峰值聚类算法（DPC）通过决策图直观地找到类簇中心进而完成聚类，是一种简单高效的聚类算法。然而，DPC算法的截断距离和类簇中心都是人为确定的，受主观影响较大，具有不确定性。针对上述问题，提出一种基于类簇合并的无参数密度峰值聚类算法（NDPCCM）。首先根据样本点两两之间的相似度的分布特征将其分为类内相似度和类间相似度两种类型，并利用类内相似度自动确定截断相似度，避免了人为设置参数；接着根据簇中心权值的下降趋势自动选择初始类簇中心，得到初始类簇；最后通过合并初始类簇对初步聚类结果进行优化，提高了聚类的准确性。在人工数据集和UCI真实数据集上，将所提算法与DPC、DBSCAN、K-means算法进行对比实验。结果表明所提算法无需输入参数就能够自动得到类簇，且聚类性能优于其他算法。
2024年08期 v.47;No.655 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 赵子晨;杨锋;郭玉辉;陈又新;李钊扬;刘海涛;
为了解决当前加速器控制系统在数据管理方面所面临的海量数据安全存储和高效分析处理的问题，在现有的基础上引入了Hadoop大数据框架，并结合大数据其他相关组件，构建一个分布式数据仓库系统。文章详细阐述了数据仓库的搭建过程，包括软硬件架构以及将数据从现有数据库抽取、转换和加载到数据仓库的方案。特别是针对系统归档数据的存储和分析需求，根据实际应用场景设计一个基于HBase的存储解决方案。在系统部署完成后，进行了吞吐量测试，并与当前使用的传统数据库进行性能对比。测试结果显示，基于Hadoop的数据仓库系统在海量数据存储、高性能查询以及数据分析处理方面都表现出明显的优势。这一改进为加速器控制系统提供了更强大的数据管理和处理能力，有望为加速器在未来的发展提供更多可能性。
2024年08期 v.47;No.655 9-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1868K] [下载次数：234 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张顺;周娟;
随着新能源汽车自动化程度不断提高，各系统之间耦合造成的故障急剧增加，传统的安全分析方法已无法满足当前汽车复杂系统的危险性分析要求。针对新能源汽车突然失控事故存在的高危性、复杂多样的问题，提出一种基于STPA与模糊BN的新能源汽车安全性分析方法。首先，运用系统理论过程分析方法（STPA）分析新能源汽车突然失控事故，得出系统级事故及危险，构建控制反馈回路，并识别不安全控制行为；接着，根据STPA分析结果构建模糊BN，通过GeNIe软件训练数据，可视化模糊BN，得到基本事件的发生概率，并由试验仿真得出蓄电池及储能系统、电机电控和整车控制器的后验概率分别为0.70、0.17和0.16。结果表明，所提方法能有效识别系统潜在危险，发现系统薄弱环节，可为提高系统可靠性提供依据。
2024年08期 v.47;No.655 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K] [下载次数：204 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宋丹;章银萍;伍洪健;袁理健;
为挖掘旗袍服饰要素的关联关系与隐藏价值，构建一个基于电商数据的细粒度旗袍知识图谱，并开展实证研究。旗袍知识图谱采用自底向上逐层构建的方法，首先根据先验知识设计细粒度本体模型，为后续工作提供逻辑基础；然后采集并预处理原始数据，通过知识抽取、知识融合规范化数据，进行实例填充，完成数据层设计；最后将数据存储到图数据库，实现可视化。在此基础上，围绕旗袍、服饰要素以及用户人群开展深度挖掘、知识推理，借助图分析算法在社区检测、相似度和要素关联上展开实证研究。结果表明：旗袍知识图谱蕴含服饰要素之间隐藏的关系，能够挖掘内在的语义信息；旗袍服饰要素和用户人群之间存在一定的知识关联性，进而辅助设计与销售决策。
2024年08期 v.47;No.655 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1664K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 庞学丽;宋坤;姚红云;李一博;曹志富;
针对城市短时交通流随机波动性强、可靠性低、预测精度差等问题，将变分模态分解（VariationalMode Decomposition,VMD）和改进麻雀搜索算法（ImproveSparrowSearchAlgorithm,ISSA）与长短期记忆（LongShort-Term Memory, LSTM）神经网络相结合，建立一种短时交通流预测模型（VMD-ISSA-LSTM）。首先利用VMD对历史原始交通流数据进行分解；然后采用佳点集、正弦函数扰动和Tent混沌映射等策略对标准的SSA算法加以改进，增强ISSA算法的寻优能力；最后，将每个分量送入ISSA-LSTM中进行预测，同时将预测结果线性叠加，得到交通流量预测值。以上海市中山北路-曹杨路口2018年11月1日—30日的历史交通数据对模型进行验证。结果表明，与LSTM、VMD-LSTM、VMD-SSA-LSTM等传统预测模型相比，VMD-ISSA-LSTM模型的预测结果的平均绝对百分比误差为1.278 4%，能够更好地应用于短时交通流预测中。
2024年08期 v.47;No.655 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K] [下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李姣姣;刘毅;张永利;杨丽丽;王辛;
地下检测是诊断和预防地下病害的重要手段，但由于传统的城市地下检测数据平台架构限制，各组织机构独立管理和上传数据，导致数据共享难以实现。针对这一问题，利用先进的互联网、物联网技术，通过感、传、知、用四层架构建立数据综合信息管理平台，加强检测数据的汇聚融合、共享开放和开发利用，发挥数据的基础资源作用和分析引擎作用，提高政府决策科学化水平和管理效率，对于保障城市安全和预防道路风险隐患具有重要意义。数字地下空间信息检测管理平台可实现多源数据的统一管理，促进数据有序流动，对检测结果进行直观的展示、查询和工程化管理。文中利用地图数据实现地下空间数据与检测数据的匹配，实现检测结果的可视化表达。通过对数据的统计分析和评价来精准定位安全隐患及事故，促进城市建设协调机制更加健全；同时检测数据可通过安卓端以图片、文字、视频等多种方式实时地传送到信息管理平台，实现多端数据推送与接收，推动数据资源的开发利用，提高服务效率。该信息管理平台可实现与数据道路、智慧城市的完美对接，通过对其在不同场景的示范应用，不断完善平台功能、性能，验证了该信息管理平台的服务能力，提高了地下检测数据信息化的整体水平。
2024年08期 v.47;No.655 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 郑怡昕;王重仁;
为了提高信用债违约预测的准确性和稳定性，便于金融风险管理，以2014年1月1日—2021年12月31日的信用债为研究对象，提出一种基于多目标优化的加权软投票集成算法。该算法通过计算每个基分类器的模糊密度来量化其识别能力，并使用多目标粒子群算法来求解基分类器的权重。将所提算法与其他单一分类器如支持向量机、逻辑回归、高斯贝叶斯、MLP，以及其他集成算法如投票类集成算法（voting）和stacking算法进行比较，采用期望PFI算法进行特征重要度分析。结果表明，加权软投票集成算法在信用债违约预测中表现出色，不仅提升了单一算法的性能，且相对于其他集成算法，具有更高的准确性、精确度和AUC值。违约前主体评级、交易所、违约前债项评级、总资产周转率、货币资金、净资产增长率、经营活动现金流量占营收比、GDP、PPI、注册地、短期国债利率、宏观经济景气指数（先行指数）、债券类型和所属行业的特征重要度较高，在信用债违约中值得关注。该研究可为金融风险预测提供一种有效方法，对于投资者和金融机构的风险预警具有重要参考意义。
2024年08期 v.47;No.655 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1367K] [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 徐若卿;
问答系统是自然语言处理领域中的一项重要任务，常应用于医疗服务。传统的问答系统通过知识图谱的实体关系匹配返回相应的尾实体作为答案，然而，倘若实体或关系无法识别，又或者在知识图谱中并不存在相应的实体关系，问答将无法继续进行。为了解决这一问题，建立一种融合知识图谱和语义匹配模型的中文医疗问答混合系统。当所提问题无法在知识图谱中进行实体关系匹配时，该模型能继续从问答对数据集中找到最相似的问题，并返回相应结果作为答案。在语义匹配模型方面，结合中文医疗相似问题对，在Sentence-BERT模型上进行微调训练，并引入双曲空间中的距离度量函数对句子对进行相似度度量。结果表明：在整体性能方面，所提模型相较于BERT这类大语言模型精度能提升7.16%；在度量能力方面，双曲度量相较于通用欧氏空间度量，如余弦度量，最高能有2.28%的精度提升和1.58%的F_1值提升。
2024年08期 v.47;No.655 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K] [下载次数：898 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 杨锦涛;王峨锋;雷朝军;赵其祥;雷子涵;高东硕;曾旭;冯进军;
通过耦合系数、模式竞争和起振条件分析谐波状态下采用大回旋电子注周期性介质加载结构的注波互作用特点，并通过理论分析和PIC粒子模拟，优化设计出一支Ka波段大回旋电子注回旋行波管。该回旋行波管处于二次谐波工作状态，互作用结构采用周期性介质加载结构，结构简单，工艺成熟。仿真结果表明，在电子注为75 kV、电流为9 A、磁场强度仅为0.51 T的工作条件下，所设计的回旋行波管最大输出功率达到了156 kW,3 dB带宽为4.4 GHz，最大增益为47.18 dB，磁场用常规电磁线圈磁体产生即可达到要求。
2024年08期 v.47;No.655 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王思源;洪涛;姜逸璇;
无线射频识别技术作为物联网的关键技术，正在不断发展并广泛应用于我国制造业领域。为了解决大量无线射频识别标签读写时相互竞争信道而产生的数据碰撞现象，需要对标签数量进行准确估计。文章在传统动态帧时隙算法的基础上，利用天牛群搜索算法寻找BP神经网络的最优初始权值和阈值，并将最优值应用到BP神经网络的参数设定中，实现了对标签数量的准确估计。通过实验和企业实际使用RFID绑定电源线的生产效果证明，与传统的动态帧时隙算法相比，所提出的改进算法既保证了读取的准确性，又缩短了读取时间，有效地提高了系统的效率。
2024年08期 v.47;No.655 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王淼;李嘉豪;汤浩;郭亚;
为了解决HDMI接入ESD保护电路后信号完整性受破坏等问题，从器件的空间布局对HDMI信号完整性影响进行研究分析，同时考虑了瞬态电压抑制（TVS）高频寄生参数的影响，搭建了ESD放电模型和TVS高频等效电路模型，并对其可靠性进行了验证。从差分器件接入信号线旋转角度和彼此间错开距离研究其对信号完整性的影响，设计了25套不同夹角和4套不同错开距离的板级模型，在不同特性的传输频率下进行S参数仿真，并从中选取出垂直型、水平型、错开型三种具有代表性的空间布局模型，利用有限元仿真得到差分信号线的S参数和眼图。仿真结果表明，垂直型排布相比于其他两种典型空间布局，回波损耗平均降低了248.1%，插入损耗平均降低了20.6%，眼图的眼宽和眼高在三种空间布局中最大。研究成果为PCB静电放电保护电路分析与设计提供了布局优化指导。
2024年08期 v.47;No.655 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵晴;潘江如;董恒祥;郭鸿鑫;
以北京现代伊兰特G4GD发动机为试验台，将电控系统故障作为实验变量，测得规定时间内双传感器组合发生故障时的发动机怠速，并选原车ECU较难控制的6种组合怠速故障进行分析。基于量子粒子群算法（QPSO）对长短时记忆神经网络（LSTM）隐含层节点、训练次数与学习率进行寻优预测，将预测结果与多种神经网络进行对比，并通过均方根误差（RMSE）评价指标进行判断。使用Origin数据拟合将预测输出结果进行数值拟合，之后输入Matlab中使用Simulink搭建控制单元模型，由模糊常量-积分-微分（FPID）控制器对输出结果进行怠速控制。结果表明：基于量子粒子群算法改进的长短时记忆神经网络预测效果最好；模糊常量-积分-微分控制器对怠速的控制可有效缩短电子控制单元（ECU）的控制时间，无超调，且可有效调节至规定怠速。
2024年08期 v.47;No.655 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2412K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 祖一康;徐妙婧;
为提高温度控制的智能化水平，设计一种智能温度控制系统。该系统以STC89C52单片机为控制器，采用PID算法控制温度，具有语音播报和手机远程控制等功能。采用DS18B20温度传感器采集环境温度；设计LCD12864显示电路实时显示当前温度、温度上下限以及温度状态；设计WT588D语音提醒电路，当测量温度小于下限或大于上限时发出语音提醒；设计按键电路实现温度上下限值的设定；设计蓝牙通信电路，与手机APP通信，实现远程控制；采用PID算法输出控制量，控制固态继电器驱动加热或降温装置，实现温度控制。其次，对温度控制系统的硬件和软件进行设计，并制作实物进行运行测试。实验结果表明，所设计的温度控制系统能够很好地实现温度控制，从而达到预期效果，且操作方便、成本低，具有较强的应用价值。
2024年08期 v.47;No.655 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1721K] [下载次数：772 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 赵子惠;张玉佩;陈宜兵;曹松晓;汤建斌;徐志鹏;
针对耳温计自动检定系统中机械定位随机偏移的问题，提出一种基于机器视觉的机械臂位姿自动修正算法。在恒温槽基准位建立机械臂运动的基准参考坐标系，在此坐标系下设计机械臂作业路径动作；系统作业过程中，通过定位恒温槽上的特征图案生成变换矩阵，产生新参考坐标系；机械臂来到新参考坐标系下拍照，反推变换矩阵偏差值并对其迭代更新；通过对机械臂运动的参考坐标系进行修正，完成对机械臂三维作业的位姿修正。实验结果表明，所提算法对恒温槽上3个平面的定位精度达到0.5 mm以内，为相似场景下的视觉引导提供了一种新思路。
2024年08期 v.47;No.655 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] [下载次数：52 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宗佳佳;黄坚;来鹏飞;李良;
作为系统时钟源，振荡电路的频率特性会影响芯片工作性能。为提高片内振荡器输出时钟的精度及稳定性，设计一种基于RC结构的振荡电路。该振荡电路采用带隙基准产生电容充电电流及基准电压，通过调整镜像管比例进行频率粗调校正，通过调整基准电压大小和温度系数以实现频率细调校正及温度特性校正。电路基于55 nm CMOS工艺设计实现，仿真结果表明，典型条件下电路工作输出为30 MHz,50%占空比时钟，在1.6～5.5 V、-40～125℃工作范围内，振荡频率偏移位0.6%以内，中心校准精度为0.5%，可作为片内高精度时钟源或参考时钟。
2024年08期 v.47;No.655 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙华键;冯向萍;李永可;毛博文;徐新龙;
为解决大田农作物灌溉效率低、灌溉设备精细化程度不够及田间人工灌溉成本高等问题，设计一种大田灌溉阀门控制系统，旨在提升大田灌溉的机械化程度和自动化水平，为智慧农田灌溉系统发展提供有力保障。该系统的核心组成部分包括STM32主控系统、阀门控制系统、数据传输和太阳能供电系统。该研究设计了阀门控制系统的硬件电路和软件程序，采用PID算法实现对阀门开、关以及0～10级的流量调节功能，并通过OneNET云平台和微信小程序实现阀门状态的远程控制和上传功能。测试结果表明，该系统具有多功能、易操控、低成本、高精度的特性，有助于灵活管理水资源和灌溉计划，使得大田农业灌溉省时省力，达到节水增效的目的。
2024年08期 v.47;No.655 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1629K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘新贺;马山刚;金福宝;石进强;祁延明;
SWISS整流器具有输出功率高、输出电压可调、易高频化等特点，十分适合用于电动汽车大功率充电、数据中心、通信基站等大功率变换场合。文中提出一种采用STM32F334单片机控制的SWISS整流器设计方案，利用电压电流PI双闭环控制策略实现对输出电压的精确控制，并进行控制算法的设计，实现系统功率因数校正的功能。设计SWISS整流器的硬件电路方案，并给出元件参数计算及选型方法。制作400 V/1 000 W样机对所提出的方案进行实验验证。结果表明：系统功率因数在额定功率下可达0.998，转换效率可达97.37%，并具有较快的响应速度；在半载满载切换时，动态调节时间小于70 ms，且电压超调量最大为10%。验证了所提方案的可行性。
2024年08期 v.47;No.655 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K] [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]