研究生课程思政建设的困境与探索——以“无线传感器网络”课程为例

当前,研究生课程思政建设尚存在诸多问题。文章以面向计算机类专业本科生和研究生同时开设的专业必修课“无线传感器网络”为例,分析了面向不同层次、不同专业的学生开设的该课程的课程目标、课程内容、授课方式、考核方式等不同之处,分析了当前计算机类研究生课程思政建设方面存在的不足,给出了计算机类研究生“无线传感器网络”课程思政的实施方案和教学方法,包括课程目标、思政育人目标、课程思政的融入点、课程思政考核方式等,使之更加适配计算机类研究生的培养目标。

多移动信标辅助的分布式节点定位方法

为提高移动信标辅助定位算法的定位精度,避免重复扫描待定位节点,提出了一种使用多个移动信标的定位方法。这些信标在遍历网络时保持一定相对位置关系,使用TDoA技术测距并为未知节点提供距离信息辅助其定位。提出了基于最优覆盖策略的2种移动信标路径规划方法。仿真结果表明,所提出的算法具有较高的定位精度,且所使用的移动路径性能较高。

MPI通信函数的增广Petri网模型

MPI是目前最流行的并行编程消息传递标准之一,它提供了多种点到点通信函数和集群通信函广Petri网模型,有利于解决此问题,并更好地利用它们编写并行程序。

并行程序Petri网模型的结构性质

正确性是并行程序的基础,但是由于它的复杂性,其验证要比串行程序困难得多,因此有必要进行建模并研究其性质.从程序的角度出发,在将基于消息传递的并行程序转换为Petri网模型之后,证明了与并行正确的并行程序对应的Petri网模型应当满足的结构性质,包括强连通性、S-不变量、T-不变量、受控死锁性质以及守恒性,并举例说明了这些性质在并行程序验证中的应用.这些性质可用于并行程序的事前验证,而且避免了使用动态性质进行验证时的状态爆炸问题,从而提高并行程序设计和验证效率.同时这些方法具有良好的可推广性.

WSN移动信标辅助定位方法综述

根据无线传感器网络移动信标辅助定位方法的不同特点,将其分为基于测距的和无需测距的方法、集中式和分布式方法、单一功率和多功率的定位方法、单一信标和多信标辅助的定位方法、配备定向和全向天线的定位方法、确定性和概率性定位方法进行分析。介绍静态和动态路径规划方法的典型算法,指出其存在的不足。分析结果表明,该类方法能在保证较高定位精度的同时,降低WSN能耗。

应用Petri网求解事故树最小割集的方法研究

为简化事故树分析过程中最小割集求解算法的步骤,在构建事故树Petri网模型的基础上,探讨了事故树Petri网模型的性质,给出了事故树的逻辑表达式与事故树Petri网模型的可达死标识之间的关系,进而提出了利用Petri网可达图求解事故树最小割集的算法,以及在给定基本事件发生时,中间事件和顶事件发生与否的判断方法。结合实例,借助开源的Petri网工具PIPE实现了事故树最小割集的求解,表明了该算法的有效性和可行性。

应用三个移动锚节点的非测距定位方法

针对使用单个移动锚节点的非测距定位方法精度较低的问题,提出一种使用三个移动锚节点的非测距定位方法:三个锚节点在移动过程中相对位置不变,并周期性广播数据包,而未知节点利用接收到的具有相同时间戳的两个或者三个锚节点信息进行质心定位。采用Scan作为信标的移动路径,并使用OMNET++进行了仿真实验,结果表明,该方法比使用单个移动锚节点提高了定位精度,且不受节点部署密度的影响。

计算一类递归方程的增广Petri网模型

递归方程的计算一直是一个较为复杂的问题,为更好的解决这一问题,建立各种模型是十分必要的。斐波那契数列是一个著名的递归方程,在这个方程的基础上,针对同类的递归方程建立了增广Petri网模型,并对模型的运行进行了分析。

MPI程序的Petri网模型及其动态性质(英文)

对并行程序进行验证以保证正确性是很重要的,但是由于并行程序比串行程序要复杂得多,因此有必要建立它们的模型。MPI是目前应用最广泛的基于消息传递的并行程序编程标准之一。基于MPI程序的特点,提出了MPI并行程序的Petri网模型——MPINet,给出了MPI函数的基本Petri网模型及对程序建模的基本步骤。定义了静态可执行的和并行正确的并行程序,并研究了MPINet的动态性质,包括安全性、可达性、可逆性以及活性。这些方法可以用于其他并行编程标准的分析。

基于Petri网并行程序通信死锁的检测和预防

无死锁是并行程序正确性的主要条件之一,已有研究成果关注于死锁检测,但对死锁预防研究较少。该文在对消息传递模式并行程序各种通信过程进行分类介绍的基础上,借助Petri网进行建模,提出程序死锁与Petri网死标识的对应关系,给出通信死锁检测算法,进而针对2种引起通信死锁的原因提出了3种预防方法,通过比较提出最佳方案。该方法既有较好的通用性,又可用于并行算法设计阶段的死锁预防以提高并行编程效率。

公平消息传递并行程序设计的Petri网方法

公平性是并行程序正确的主要标准之一,但是并行程序执行的不确定性导致公平性验证较为困难。针对消息传递模式的并行程序,在建立相应Petri网模型的基础上,首先证明了并行程序的公平性与其Petri网模型的公平性之间的关系,然后提出了利用T-不变量判断并行程序公平性,以及通过添加控制库所实现并行程序公平的算法,最后指出了将改造后的模型转换为公平并行程序的方法,并用一个实例进行了验证。

求解多段图问题的并行动态规划算法

多段图问题是一类特殊的单源最短路径问题。在串行动态规划算法的两种实现方法的基础上,根据图中顶点的编号,提出两种在集群环境下进行任务分割的并行化求解方法,并使用MPI进行实现。实验结果表明,所提出的算法具有较高的加速比和较低的通信复杂度、时间复杂度。算法不限于某种结构的集群,通用性强。

MPI集群通信函数的Petri网模型

研究并行程序的验证问题对于提高并行编程的效率具有十分重要的意义,本文在[1]的基础上,建立了目前普遍使用的基于消息传递的并行程序编写标准之一--消息传递接口(MPI)的集群通信函数的Petri网模型,从而为进一步研究MPI并行程序的Petri网模型及其性质奠定了基础.

并行程序开发流程及其辅助工具设计

并行程序开发大多遵循"开发-执行-验证和分析"的流程,开发周期较长,效率低下,而正确性和高性能是使用并行程序的首要条件。为此,提出了一种贯彻算法设计、程序开发到结果分析全过程的、可以同时进行正确性验证和性能分析的开发流程,给出了较完善的计算机辅助开发工具设计的原则和方法,并开发了消息传递并行程序设计的辅助工具原型。实验证明,该流程和方法提高了并行程序开发效率,简化了程序员的工作。

面向3D无线传感网的移动信标路径获取方法

节点定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,移动信标辅助的定位方法可以节省定位成本.信标的移动路径是这种方法的基础.针对在3D空间下部署的无线传感器网络,设定感兴趣区域是一个正方体,提出了Layered-Scan,Layered-Curve,Triple-Scan,Triple-Curve和3D-Hilbert 5种确定性移动轨迹,它们均可覆盖整个感兴趣区域.以加权质心定位算法为例,设定不同的参数,对5种路径进行了仿真实验.结果表明,这5种路径均要优于随机移动路径,而3D-Hilbert以最短的长度、最小的平均定位误差表现出最佳性能.

地方高校计算机学科拔尖学生培养体系探索

针对地方高校拔尖学生培养体系构建问题,分析其需求和现状,提出“1个引领+2个目标+3个融合+4方协同+5个依托+6个保障”的“123456”计算机学科拔尖学生培养体系,介绍深度整合课内课外、校内校外、线上线下优质资源开展计算机学科拔尖学生个性化培养的方法,为地方高校培养拔尖学生提供一种可行途径。

知识水波图卷积网络推荐模型

为了解决基于知识图谱的推荐系统中常见的高阶建模难和用户特征建模不充分问题,提出了以端到端的方法获取知识图谱中高阶语义信息的知识水波图卷积网络(KRGCN)。模型分为用户特征学习和项目特征学习两部分,其中用户特征学习基于用户历史交互记录,利用偏好传播和交叉压缩单元进行嵌入传播来获得用户特征表示;项目特征学习是在项目知识图谱上利用图卷积网络聚合每一项目的高阶邻域信息,使用偏差区分项目邻域的重要性来获得项目特征表示。最后,利用用户特征表示和项目特征表示计算预测值,利用向量之间的内积操作计算用户与项目的交互概率。在两个公开数据集上,使用五个基线方法进行了对比实验。在Book-Crossing数据集上,KRGCN的AUC、ACC和F1值分别提升了4.43%~11.96%、1.68%~10.82%和1.90%~12.78%;在Last.FM数据集上,KRGCN的AUC、ACC和F1值分别提升了2.94%~16.84%、2.36%~16.59%和0.83%~17.69%。实验结果表明,KRGCN能够同时实现用户和项目的高阶建模,与其他代表性的模型相比有良好的推荐效果。

基于Horn子句集的Pr/T网可达树的方案求解

问题求解是当今人工智能领域研究的重点,在文中对于能用Horn子句集表示问题求解情境的一类问题,利用谓词/变迁网对其进行建模,详细分析了网系统模型的有界性,并借助网系统的可达树提出了一个求解问题解决方案的算法.最后给出一个例子对算法思想进行说明.

任务分解的Petri网方法及有效性研究

任务的分解是实现多主体系统的关键,运用形式化的方法对任务分解进行描述和验证是十分必要的。对于一般的任务逻辑分解表达式,利用Petri网对任务的分解进行建模,得到任务分解Petri网,进而通过剔除不合理的任务分解结构得到任务有效分解的Petri网系统。通过检查任务有效分解的Petri网的存在与否,可以判断任务的分解结构是否有效。另外,对于任意一个有限的P/T网系统,给出了判断是否存在无效任务分解的充分条件,从而论证了在任务有效分解的Petri网系统中只存在一级活变迁。将任务分解的有效性判断与Petri网活性分析联系起来,实现了多主体系统的一个亟待解决的基础性问题。

基于决策思想的微粒群三维定位算法研究

为了进一步提高微粒群定位算法的收敛速度和定位精度,提出了一种采用个体决策思想的微粒群三维定位算法,首先对每个微粒进行评价并分配不同的惯性权重,然后利用个体历史位置及其适应值信息进一步优化每个微粒的个体历史最优位置,弥补了微粒群算法对个体历史经验信息利用不足的缺陷。仿真结果表明,改进算法能够以更高的精度和较少的迭代次数定位未知节点,与标准微粒群定位算法和典型的定位算法相比表现出了较好的性能。