一种基于结构相似性的图聚类算法

图聚类是发现网络中潜在结构的一项重要任务。提出一种基于结构相似性的图聚类算法GNSCAN,给出该算法的相关定义以及算法的执行过程。采用真实数据集对该算法进行测试,从理论分析及结果 2方面证明GNSCAN算法在效率上比GN算法得到明显的提高。在GNSCAN算法的基础上,提出一种改进的GNSCAN算法IGNSCAN,算法时间复杂度得到进一步降低。

基于保边IBP和结构相似性的超分辨率图像重建算法

针对一般超分辨率算法无法在重建效果和运行速度上取得较好的平衡,结合结构相似性提出了一种具有保边性的迭代反投影算法(iterative back projection,IBP)的超分辨率算法。兼顾算法运行速度,在传统的IBP基础上添加各项异性扩散,使之具有边缘增强和保边效果。为了结合更多的先验知识,将保边IBP和结构相似性结合在一起,使重建效果更加自然细腻。采用峰值信噪比和结构相似性度量评价算法效果。从实验结果数据可以看出,算法具有最高的PSNR值和SSIM值,其中SSIM的值最高可以达到0.95,非常接近于1。从实验结果图可以看出,算法的纹理保留的最好,图像更自然和准确。而且运行速度没有严重落后于传统IBP,具有很好的实用性。

基于结构相似性算法的单芯电缆局放定位

有效监测和定位局部放电对XLPE电缆的可靠运行有着十分重要的意义。对此提出一种基于结构相似性算法(SSIM)的局部放电源定位技术。通过分析单芯XLPE电缆的结构,结合局部放电脉冲信号在电缆中传播的基本规律,推导单个局部放电信号到达相邻两电缆接头或接头与终端之间的关系。依此应用SSIM算法比对从电缆接头或终端采集的脉冲电流信号的相似度,实现对局部放电源的精确定位。该文建立一套35kV试验研究平台,通过高压试验验证该方法的可行性,定位误差在1m范围内,且对靠近电缆接头或终端的局部放电源有较好的定位效果。

基于结构相似性的k-modes算法

聚类是数据挖掘中重要的技术之一,它是按照相似原则将数据进行分类。然而分类型数据的聚类是学习算法中重要而又棘手的问题。传统的k-modes算法采用简单的0-1匹配方法定义两个属性值之间的相异度,没有将整个数据集的分布考虑进来,导致差异性度量不够准确。针对这个问题,提出基于结构相似性的k-modes算法。该算法不仅考虑属性值它们本身的异同,而且考虑了它们在其他属性下所处的结构。从集群识别和准确率两个方面进行仿真实验,表明基于结构相似性的k-modes算法在伸缩性和准确率方面更有效。

蛋白质拓扑结构Alignment与相似性打分的算法

蛋白质结构分类是当今“后基因组”研究的热点 ,是探索蛋白质折叠 /功能关系的有效方法 .创立一种新型的分类体系就意味着对复杂的蛋白质结构的有了进一步的理解 .本文基于蛋白质结构域的拓扑结构 ,将拓扑量化 ,以Alignment矩阵方法对结构域进行比较 ,并按拓扑结构相似性对任意 2个蛋白质进行打分 .上述算法已经实现了程序化 .依此算法可将一组蛋白质进行新的分类 ,并可望将结构分类与生物功能的关系进行分析 .

基于改进相似性度量的项目协同过滤推荐算法

针对传统协同过滤推荐算法遇到冷启动情况效果不佳的问题,提出一种基于项目相似性度量方法(IPSS)的项目协同过滤推荐算法(ICF_IPSS),其核心是一种新的项目相似性度量方法,该方法由评分相似性和结构相似性两部分构成:评分相似性部分充分考虑两个项目评分之间的评分差、项目评分与评分中值之差,以及项目评分与其他评分平均值之差;结构相似性部分定义了共同评分项目占所有项目比重,并惩罚活跃用户的逆项目频率(IIF)系数。在Movie Lens和Jester数据集下测试算法准确率。在Movie Lens数据集下,当近邻数量为10时,ICF_IPSS的平均绝对偏差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别比基于Jaccard系数的均方差异系数的项目协同过滤算法(ICF_JMSD)低3.06%和1.20%;当推荐项目数量为10时,ICF_IPSS的准确率和召回率分别比ICF_JMSD提升67.79%和67.86%。实验结果表明,基于IPSS的项目协同过滤算法在预测准确率和分类准确率方面均优于基于传统相似性度量的项目协同过滤算法,如ICF_JMSD等。

基于网架结构相似性和适应性的主动配电网动态重构

为了提升主动配电网对可再生能源的消纳能力、优化分布式电源(DG)入网环境,提出了一种基于网架结构相似性和适应性的配电网动态重构策略。首先,以各单位时段内DG出力最大为目标进行静态重构。然后,从网络拓扑结构量的角度提出了开关状态相似度和改进节点介数相似度两个指标,根据网架结构相似度确定合并时段。随后,从运行状态量的角度定义了网架结构适应性,再依据该指标来客观指导合并时段内最优网架的选择。针对含DG的配电网静态重构问题,提出了一种基于趋化步长自适应调整的改进型细菌觅食算法(IBFA)进行求解。最后,采用PG&E 69节点系统验证了所提重构策略及算法的正确性与有效性。

遗传退火算法的模型相似性计算方法

为了检索最相似的CAD模型,本文结合遗传算法的全局搜索能力和模拟退火算法的局部搜索能力,提出了基于遗传退火算法的模型相似性度量方法。利用面的边数差异来计算源模型面与目标模型面之间的形状相似性。结合面的形状相似性和面的邻接关系来计算面的结构相似性。以面的形状相似性和结构相似性为基础,构造2个模型的整体相似度矩阵。利用遗传退火算法对该矩阵进行搜索,得到2个模型之间的最优面匹配序列。以最优面匹配序列为基础,计算2个模型的相似性。实验结果表明:相对于模拟退火算法,本文所提出方法使13.33%的模型的排序效果有所改善。该方法能够更准确地度量2个模型之间的差异。

一个蛋白质相似性搜索问题的近似算法

本文研究了一个蛋白质相似性搜索问题,即在满足mRNA二级结构互补约束且不含终止密码子的条件下,寻找与给定的mRNA和蛋白质有最大相似性的mRNA序列和编码氨基酸序列的问题,简称MRSOS问题.讨论了该问题的复杂性,同时,结合RNA分子二级结构的实际特征,考虑了该问题在相应结构图最大度为1的限制情形,简称为MRSOS-D1问题,讨论了此问题的复杂性,并给出了MRSOS-D1问题的7-近似算法.

一种基于内容与结构相似性的图像质量评价方法

图像质量评价的客观方法弥补了主观方法的费时费力,不具有移植性的问题。提出一种基于图像内容划分,结合结构相似性理论SSIM(Structure Similarity Image Index)的全参考客观图像质量评价方法 PSSIM(Partition SSIM)。该方法结合图像梯度和图像划分,将图像边界区域划分为保持边界区和变化边界区。另一方面摒弃经验参数,结合LIVE图像库中数据计算出保持边界区域权重参数λ=0.35时,主客观评价一致性最高。实验表明,PSSIM方法具有较强的通用性,较好地符合人的主观视觉感知质量。

基于BFS树的XML文档图结构相似性计算

可扩展链接语言将XML文档从树状结构扩展到图状结构,其结构相似性比较对文档查询、聚类意义重大。现存的比较XML树状结构相似性以及比较图结构相似性的方法忽视了文档结构特点,比较的结果与实际存在较大差异。基于BFS树的XML文档图结构相似性计算方法运用广度优先搜索算法找到最小代码树,重新定义了编辑距离的概念。比较结果表明,该方法更符合实际文档相似程度,因此在比较XML文档图结构相似性上有很大的可行性。

医学CT序列图像的混合去噪算法

医学CT(computer tomography)序列图像会因为各种原因而掺杂噪声,去噪能够有效地提高图像的质量.常见的去噪算法都是针对单张图像进行,考虑到CT序列图像之间具有很高的相似性,本文提出一种基于相邻图像结构相似性的混合去噪算法.该算法首先计算序列图像的最大和最小灰度值,根据灰度值绘制直方图,设定相关阈值参数,根据筛选之后的直方图计算窗宽窗位,然后进行调窗处理.之后计算目标图像与其前后相邻图像之间的结构相似性,最后根据结构相似性对3张图片混合使用BM3D和高斯滤波2种去噪算法.通过对比实验表明,该算法在均方误差、峰值信噪比和结构相似性三方面都有所提高,能够有效地提高图像质量.

基于蚁群搜索的三维CAD模型相似性计算

模型相似性计算是三维CAD模型检索中的关键技术.为了更准确地区分模型之间的差异,提出了一种基于蚁群搜索的模型相似性计算方法.首先,根据边数的差异度量源模型面与目标模型面之间的形状相似程度,并引入面邻接对应关系矩阵衡量两个模型之间的结构相似性;其次,使用蚁群算法搜索源模型与目标模型之间的最优面匹配序列,以最优面匹配序列为基础来计算两个模型之间的相似性;最后,使用贪心算法和本文所提出的方法分别计算源模型与目标模型之间的相似性,并进行对比实验.实验结果表明:在计算关键模型的相似性时,本文所提出方法的计算结果比贪心算法提高了8.33%;与贪心算法相比,本文方法能够有效区分实验中的10个模型.

基于最大相似性的Lamb波损伤信号分解及试验研究

损伤反射波的准确提取可以使得基于主动Lamb波技术的损伤检测更有效的进行,而边界等结构特征反射波与损伤反射波产生的混叠,是提取损伤反射波的一个重要障碍。针对混叠情况,目前已有的主动Lamb波损伤监测方法大多采用基于参考信号的方法获取损伤散射信号,容易受到结构和环境等外界因素的影响。而由于在传感器接收到的Lamb波信号中,直达波之后时间段内的信号并不是任意波形,而应该是由数个反射波组成的,因此只要得到与目标信号最相似的反射波叠加组合,就可以认为成功解读了该目标信号,即相当于得到了损伤反射波。因此,提出一种基于最大相似性的Lamb波损伤信号分解算法。在分析Lamb波传播特性的基础上模拟边界反射波和损伤反射波,然后基于最大相似性原则,通过遗传算法对二者的合成信号的各个参数进行优化,使合成信号与目标信号之间的相似度达到最大。最后,使用Time of Flight(To F)方法对损伤进行了定位。铝板上的试验结果表明,该方法能够准确地提取出与边界反射波混叠的损伤反射波,从而实现对边界附近损伤的检测。

基于SSIM算法的动态空化图像处理

在空化水洞实验中,需要从大量的数字图像中准确获取空化区域的外形、波动周期等重要信息。首先对比了几种常见的图片边缘提取算法,并选择Canny算子提取空泡结构信息,进而研究了采用SSIM算法对空化图像进行分析的可行性,并通过合理调节结构相似度的比重获得更好的效果。此外,设计了图像的循环批处理程序,该程序通过Matlab编程实现。运算结果表明,采用结构系数为主要特征的相关系数进行分析,更能准确获取空化区域的外形、波动周期等重要信息,更有利于对空化形态进行动态分析。针对一组空化数为0.4的高速摄像图像,该相关系数在0.315~0.375之间变化,空化波动频率约为115 Hz。

粒子群优化三维模型相似性评价

为了更好的度量三维CAD模型以实现面向设计领域的典型模型结构信息的智能重用,提出了基于粒子群算法优化的三维CAD模型典型结构挖掘和相似性评价方法。算法首先由组成模型各面的边的数目构造相似性评价矩阵,然后以此为描述体,通过粒子群算法搜索两模型的面最优匹配序列,最后根据搜索到的面最优序列提取并计算面相似度,进而对模型整体的相似度进行计算。通用ESB模型库实验结果表明,与已有算法相比,所提算法可以更准确地描述三维模型的典型结构相似性,有助于典型结构的准确挖掘和设计重用。

基于相似性导出基础的动力刚度矩阵

详细论述了基于相似性导出基础动力刚度矩阵的思想，包括克隆算法、无限元方法、一致无穷小有限元法和标度有限元法。这些方法，仅对地基－基础界面进行有限元离散，使问题的空间维数减少一维；但是，它们不需要基本解就可以满足无穷远辐射条件，从而避免了奇异积分的计算，减少了计算工作量。

蛋白质结构预测聚类算法的评估

在7个数据集上对3种不同聚类算法与3种不同相似性度量标准的多种组合进行实验,以评估这些因素对聚类性能的影响。为便于确定聚类参数,提出一种针对蛋白质结构预测的聚类中心选择算法。实验结果表明,在3种相似性度量标准中,RMSD对于聚类的效果最好,而在3种聚类算法中,SPICKER性能最优,其次是AP聚类算法。

基于图像混合图结构的区域匹配和图像约化算法

讨论使用混合图对图像进行识别的连通性、相似性和可比性原则,并提出一种混合图结构的约化算法。通过可比性原则,对图像的混合图结构中复合节点用参考图像进行比较,计算出混合图复合节点在参考图像中的可能匹配和相似度,以此对混合图结构进行约化。为方便计算和阐述约化过程,使用单个属性,对混合图进行属性标记,把相似性比较简化为线性复杂度的排序和查询运算。结果显示,该方法切实可行。

基于粒子群优化的三维CAD模型相似性评价

为了准确度量CAD模型的形状差异以更好地实现重用,提出了基于粒子群优化的CAD模型相似性评价算法。算法首先模型面的边数构造评价矩阵,然后通过粒子群算法搜索两模型的面最优匹配序列,最后提取并计算面相似度,完成对整体模型的相似度计算。结果表明,与已有算法相比,所提算法可以更准确地描述三维模型的相似性,有助于典型结构的准确挖掘重用。