多模态协同感知与融合技术专题前言

与人类利用视觉、听觉、触觉等多种感官信息来感知世界相似,计算机智能系统也可通过不同的传感器,如摄像头、雷达、麦克风、触觉传感器等,来获取人类和物理世界中的数据与信息.随着智能终端和多模态传感设备的普及,可用于感知世界的数据来源、维度和数据量都在快速增长,单独模态数据所提供的信息已经不能满足智能系统感知与理解世界的需求.因此智能系统在感知世界时,需要从更多模态数据的差异化获取、动态适配、互补融合、协同感知等角度开展深入研究,这也是多媒体领域的一个非常重要和具有挑战性的问题.本专题强调多模态的协同交互与有机融合,研究多模态协同感知与融合技术,重点关注视觉语言多模态交互理解技术、多模态交互生成与重建技术和多模态智能融合与协同学习技术,旨在促进多模态特征表示、自适应融合、协同学习和交互生成等相关理论与方法的研究进展.

面向事件常识知识获取的事件分类研究

在计算机科学和语言学中,针对动词语义层面上的分类问题,研究者们提出了不同的分类方法,但这些分类方法无一例外地都存在着分类不全面等分类学中经常遇到的问题。一个动词表示一个事件,该文以获取事件相关的常识知识为出发点,以动词性语素为分类依据对常见的现代汉语动词进行语义分类,此分类方法分类标准清晰、不丢失语义信息,并且可实现自动分类,该文重点以“自移”类动词为例来介绍我们的分类方法。此外,该文用描述逻辑对动词性语素及语素之间的分类关系进行形式化表示,动词性语素的形式化表示是动词形式化表示的基础。根据该事件语义分类结构,可以有效地进行事件属性常识知识和事件关系常识知识的获取。

基于云计算平台Hadoop的并行k-means聚类算法设计研究

随着数据库技术的发展和Internet的迅速普及,实际应用中需要处理的数据量急剧地增长,致聚类研究面临许多新的问题和挑战,如海量数据和新的计算环境等。深入研究了基于云计算平台Hadoop的并行k-means聚类算法,给出了算法设计的方法和策略。在多个不同大小数据集上的实验表明,设计的并行聚类算法具有优良的加速比、扩展率和数据伸缩率等性能,适合用于海量数据的分析和挖掘。

基于熵的模糊信息测度研究

模糊信息测度(Fuzzy Information Measures,FIM)是度量两个模糊集之间相似性大小的一种量度,在模式识别、机器学习、聚类分析等研究中,起着重要的作用.文中对模糊测度进行了分析,研究了基于熵的模糊信息测度理论:首先,概述了模糊测度理论,指出了其优缺点;其次,基于信息熵理论,研究了模糊熵理论,建立了模糊熵公理化体系,讨论了各种模糊熵,在此基础上,提出了模糊绝对熵测度、模糊相对熵测度等模糊熵测度;最后,基于交互熵理论,建立了模糊交互熵理论,进而提出了模糊交互熵测度.这些测度理论,不仅丰富与发展了FIM理论,而且为模式识别、机器学习、聚类分析等理论与应用研究提供了新的研究方法.

基于电子捕获裂解/电子转运裂解串联质谱技术的蛋白质组学研究

蛋白质组学的兴起带动了质谱技术的快速发展,而质谱技术的进步则拓宽了蛋白质组学研究问题的广度.最近10年内,肽段或完整蛋白质在质谱仪中的裂解技术——电子捕获裂解(electron capture dissociation,ECD)与电子转运裂解(electron transfer dissociation,ETD)逐渐发展起来.ECD和ETD在蛋白质组学中的应用,特别是在蛋白质的翻译后修饰鉴定和"自顶而下(Top-down)"的完整蛋白质裂解研究中已经展示出了诱人的前景.对ECD和ETD的基本原理、质谱特点、仪器实现、数据解析算法与软件开发,以及在蛋白质组学中的应用进展等方面进行了比较系统全面的阐述,并对当前的研究问题、面临的技术挑战与未来的发展趋势等方面作了深入剖析.

中国织女星知识网格研究进展

如何统一、规范、有效地管理各种资源成为下一代Web所面临的关键问题 知识网格的研究目标是建立基于下一代Web的信息、知识和服务资源有效共享、管理的模型、方法和平台 ,其研究的核心问题包括资源的规范组织、智能聚合和语义互联

基于web的智能教学系统研究

该文对智能教学系统进行了深入的研究,提出了由用户环境和教学环境组成的基于web的智能教学系统形式化模型,并且对系统运行过程进行了详细的分析。该模型将本体论引入到领域知识的表示中提高了教学资源的重用和共享程度;同时,充分考虑了web以及用户环境所提供的与用户相关信息在智能教学系统中的重要作用。系统基于多领域多应用,结合认知能力、知识水平、学习风格、心理特征等知识结构和认知心理因素来对用户进行建模以增强系统的自适应能力和提高教学效果。

基于分布式虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器的研究

介绍了正在研制的基于分布式虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器。这是一个基于虚拟现实环境和网络环境的软硬件集成系统。重点研究视觉系统,包括外景系统和驾驶内景。对有关建模技术中的基于 NURBS 曲面法线的路面纹理(含路标线等)自动校准和生成技术、基于高程的多重纹理映射生成技术、模型和纹理的无缝切片技术和基于物理特性的环境仿真试验与交互技术进行了研究。给出了该汽车虚拟仿真驾驶系统在选择车辆、选择天气状况和时间以及选择各种路况等的示例。

基于信息熵的PCP综合决策模型研究

对信息熵理论进行了概述,提出了客观熵权(OEW)的概念,并给出了OEW的构造方法,进而建立了主成分投影(PCP)的综合决策模型,并在土地质量综合决策中进行了应用.结果表明,提出的方法是有效的、合理的.

智能教学系统NKI-Tutor的教学策略研究

智能教学系统NKI-Tutor是国家知识基础设施(即NKI)的一个重要应用,其目的是将NKI丰富的知识传授给学生.NKI-Tutor教学策略研究主要研究面向领域本体的跨学科教学策略,设计用于实施领域本体属性和关系教学的微教学策略,以及实施教学规划的宏教学策略,并通过动态逻辑验证教学策略的合理性和完备性.

动态描述逻辑推理的并行计算技术

在设计用于处理大规模本体和数据的推理引擎时,推理引擎的可扩展性是一个需要研究的重要问题.动态描述逻辑要在真实环境中获得成功应用,需要在推理中采用并行计算技术.提出了两种方法将并行计算技术应用于动态描述逻辑推理.方法1是设计分布式动态描述逻辑框架.分布式动态描述逻辑由若干独立的动态描述逻辑所组成,这些动态描述逻辑两两之间通过桥规则联系起来.提出了基于Tableau的分布式推理算法,从而为分布式动态描述逻辑提供了全局推理能力,并且该算法可以将大的推理任务分解为若干子任务,而这些子任务可以被不同的推理主体并行处理.方法2是并行化动态描述逻辑的Tableau算法的不确定分支.不确定分支的并行计算使得推理任务可以在若干独立机器上同时执行.最后,介绍了推理引擎的原型实现并评估了其性能.实验结果表明提出的两种方法取得了明显的推理加速效果.

信息共享联盟模型研究及其在农业领域的应用

本文提出了一种信息共享联盟模型UIS,对模型的结构、功能框架以及相关核心技术,包括异构数据库的标准化处理、URI远程访问技术、快速查询算法等进行了详细讨论。UIS的一个重要特点是:在逻辑上将各个信息资源的异构数据连接在一起,在物理上则对加盟数据按照元数据规范标准进行整合,并备份上传至联盟。该模型通过多主体协作,能够有效地整合异构、分散的数据库,实现信息资源的有效共享和有效检索。模型服务提供了多种模式的信息检索接口。对于已经共享的多媒体资源,通过引入领域专家的知识问答命题来引导用户的学习,由此实现了教与学之间的互动,提高用户的学习质量。目前UIS已在中国农村科技信息网中进行实验和应用,实现了包括位于北京的"中国现代农业科技信息共享示范网"、"九亿网"、"国家农业科技园区网"等多家网站在内的数据库资源的信息共享,并且在河北省进行了试点,初步建立了中国农业信息共享联盟体系。

机器学习与网络信息处理

机器学习在网络信息处理中占有重要地位。GHunt是一个采用多项机器学习技术的网络信息智能获取与处理系统。首先,这一系统支持分布式的网络信息并行搜索与内容过滤;其次,采用机器学习技术,包括文本分类、聚类,文本概念抽取,从概念层次理解文本信息;再次,基于概念语义空间有效地统一文本信息管理;最后提供高效的基于概念语义的文本信息检索,以及个性化的专题组织与信息推送服务。文中着重阐述了系统中所用到的机器学习技术。

不完备信息系统中基于相容粒度计算的知识获取方法

研究在不完备信息系统(incomplete information system,IIS)中的知识获取已经成为近期粒度计算研究的热点方向之一.为探索一种高效的知识获取方法,基于相容粒度计算的基本原理,针对不完备信息系统的特点,提出了一种完整的知识获取算法.该算法包括不完备信息系统的属性约简算法和系统中对象的约简算法.其主要特点是在由完全覆盖构成的粒度世界中去研究知识的表示和获取问题,其基本粒就是最大相容类.对算法的性能进行了理论和实验分析,证明了算法的有效性和可行性.

规模化蛋白质鉴定中母离子的准确检测技术研究

蛋白质组学的基础研究之一是蛋白质鉴定.规模化的蛋白质鉴定通常采用"鸟枪法",即选择一些酶切肽段(母离子)碎裂生成二级谱图,通过二级谱图及其母离子质量鉴定肽段,再推断对应的蛋白质.在鉴定过程中,母离子质量是一个关键参数.母离子是否是肽段的单同位素峰决定了正确肽段是否能进入候选,母离子的质量精度决定了候选肽段的数目.本文从判断单同位素峰和系统误差校准这两个角度研究了母离子的准确检测技术.判断单同位素峰的技术在蛋白质上已有研究,包括电荷判断、单同位素峰判断和重叠同位素峰判断.可以借鉴蛋白质水平的技术研究母离子的单同位素峰判断方法.同时母离子的系统误差校准也有较为成熟的方法.这两个角度的研究有助于提高规模化蛋白质的鉴定率.

基于并行粒度进化计算的肝功能检测分析模型研究

为基于已有的病例数据向医生或院方提供有效的决策支持,以肝功能检测数据为例,针对这些数据的不完备性、海量性以及数据的高维和低维并存等特性,提出了基于并行粒度进化计算的数据分析模型。该模型是群(粒)进化和超群进化的有机统一,具有良好的并行性。这为下一步数据分析系统的全面实现奠定了良好的理论基础。

异质媒体分析技术研究进展

在异质媒体应用迅速兴起,线上内容和线下服务对网络用户影响日益深刻的背景下,介绍了异质媒体分析的相关概念和方法,对异质媒体的多源自然属性和社会属性进行有效感知,揭示海量异质媒体的语义多样性、复杂关联和内在信息传播机制。文章主要内容涵盖以下几方面:首先,讨论异质媒体数据的跨平台、多模态和来源广泛等特性及其带来的挑战和机遇,介绍异质媒体分析技术的特点和传统单一媒体分析的不同之处,以及异质媒体研究可能带来的科学和社会影响力;其次,分别从异质媒体语义分析与理解、异质媒体关联建模和异质媒体社群分析等三个方面介绍异质媒体分析技术的国内外研究现状;最后,介绍作者及所在研究团队在异质语义分析理解,异质媒体中热点事件和话题分析以及异质媒体用户行为分析等方面的最新研究成果。

基于BiLSTM-CRF的中文分组单字错误识别方法研究

近十多年来,中文自动校对取得了许多重要进展,但是单字错别字识别精度和召回率低一直是该领域的一个重要问题。该文提出一种基于BiLSTM-CRF的神经网络模型和单字分组策略识别中文错别字的方法。首先,该文提出一种构建分组单字混淆集的方法,并根据采集的分组单字混淆集自动生成错别字识别训练语料,构造了一个含有13组的汉字单字错别字识别训练语料。其次,针对传统的错别字识别方法在单字错别字召回率较低的问题,该文对错别字识别训练语料中错别字采用多标签标记的策略。再次,针对训练样本存在的数据稀疏问题,该文对训练数据集中的人名、地名、时间和机构名称这四类词语进行抽象。最后,该文利用BiLSTM-CRF的模型在错别字识别训练语料上进行训练。实验结果表明,该文提出的单字错别字识别方法在13组单字上的平均识别精确率为87.30%,平均召回率为84.36%。

智能交互的物体识别增量学习技术综述

智能交互系统是研究人与计算机之间进行交流与通信,使计算机能够在最大程度上完成交互者的某个指令的一个领域。其发展的目标是实现人机交互的自主性、安全性和友好性。增量学习是实现这个发展目标的一个途径。本文对智能交互系统的任务、背景和获取信息来源进行简要介绍,主要对增量学习领域的已有工作进行综述。增量学习是指一个学习系统能不断地从新样本中学习新的知识,非常类似于人类自身的学习模式。它使智能交互系统拥有自我学习,提高交互体验的能力。文中对主要的增量学习算法的基本原理和特点进行了阐述,分析各自的优点和不足,并对进一步的研究方向进行展望。

SOM-NCSCM+:抽取式神经网络中文标题生成方法研究

标题生成作为文本摘要任务的一个分支,能够帮助人们高效获取信息。本文针对中文标题生成任务面临的大规模、高质量中文标注数据缺乏的问题,利用标题往往可由原文中的词语来构成的特点,从将无监督学习模型与有监督的序列标注模型结合的角度出发,提出了融合聚类模型和主题模型的抽取式深度神经网络中文标题生成方法和模型。在缺乏人工分类标注信息的中文新闻数据集上,该模型可利用聚类和主题模型自动挖掘数据内部潜在的特征信息,获得不同的数据簇及各簇内的主题词来辅助中文新闻标题生成,使模型在具有潜在主题类别特征的、标题质量参差的中文新闻数据集上都具有较好的适用性。本文提出的中文标题生成模型在互联网上公开的中文新闻标题数据集上的实验结果也表明其在微观F1、BLEU、ROUGE、压缩率等评价指标上都取得了较基准模型更好的效果。