翻转课堂和层次化教学方法在计算机实验课教学中的应用研究

网络时代背景下,翻转课堂教学模式在解决传统计算机实验教学课堂学时不够、师生交流有限、提高学生学习的自主性等方面具有重要的作用,但也存在学生学习兴趣各异、学习主动性高低不同的客观事实,本文认为基于翻转课堂的计算机实验课教学改革应同时结合层次化教学方法才能真正发挥新教学模式的效力,才能真正有效提高计算机实验教学的质量,实现创新人才和应用型人才培养的目的。为此,本文从分析两者结合的必要性着手,重点研究了基于翻转课堂和层次化教学结合的教学模式和应用中需注意的问题,并以成功经验为证,以期为广大从事计算机实验课教学的老师提供有益参考。

基于顶点粒的强连通分量挖掘算法

强连通分量问题的实质是将有向图分解为一组互不相交的极大强连通子图.每个子图中的任一顶点到其它顶点都是可达的,既是其它顶点的祖先,又是后代.利用宽度优先搜索(BFS)可得到目标有向图中任一顶点的祖先顶点集与后代顶点集,两个集合的交集即为包含当前顶点的强连通分量.首先,基于BFS的强连通分量挖掘方法(BSCC)的效率取决于BFS被调用次数,因此,引入了3种启发式信息来减少BFS调用次数.对强连通分量进行深入分析,发现了顶点间的两种相关性.满足任一相关性的两个顶点不会分属两个有价值强连通分量.根据这两种相关性提出了一种顶点粒化策略,可构建每个顶点所对应的顶点粒,继而提出了基于顶点粒的强连通分量挖掘算法(GSCC),优化了BSCC算法中顶点调用BFS的方式,提高了强连通分量挖掘效率.实验结果表明,相比BSCC算法和线性复杂度的Tarjan算法,GSCC算法具有更好的性能.

海洋环境参数对Scholte波特性的影响

采用半无限海底的Scholte波模型并将其推广至分层海底,在直角坐标系下利用流体和弹性体中的波动方程,提出基于水平分层弹性海底模型的Scholte波的求解方法,结合简正波理论分析了Scholte波的频散特性及其质点运动轨迹和质点位移的传播特性,并分析了海洋环境参数(声速与海底参数)对Scholte波传播特征的影响.结果表明,Scholte波受海底介质中横波声速的影响最大,其频散曲线转折点可用于估算弹性沉积层厚度.

基于粒计算的多粒度数据分析方法综述

多粒度数据是一种特殊的、有用的数据类型,它通过对论域(研究对象的集合)采用不同的粒化方式使得数据能够在多个粒度空间中进行呈现,在此基础上可以开展数据的多层次知识发现研究。商空间理论、序贯三支决策、多粒度粗糙集、多尺度数据分析模型和多粒度形式概念分析是几种常见的、有效的多粒度数据分析方法,已受到人们的广泛关注。本文对基于粒计算的多粒度数据分析研究工作进行综述,给出每一类多粒度数据分析方法的理论框架、基本概念以及主要研究思想,并指出多粒度数据分析研究中存在的若干问题,为该领域的后续研究提供理论参考。

多粒度粗糙集数据分析研究的回顾与展望

粒计算是知识表示和数据挖掘的一个基本问题。粗糙集理论是知识获取的一个典型粒计算模型。在传统粗糙集数据分析中,信息系统中每一个对象在每一个属性上只能取唯一的值。在实际生活数据中,根据不同的粒度或者尺度,对象在同一属性上可以取不同粒度的值。该文介绍目前流行的三类基于粗糙集的多粒度数据处理模型,即多粒化粗糙集模型、多粒度邻域粗糙集模型、多尺度信息系统的粗糙集数据分析模型,回顾这三类多粒度粗糙集数据分析模型的研究进展及主要研究内容,并提出若干研究问题。

非线性系统的非局域对称及其应用

非局域对称作为对称理论重要组成部分,近年来逐渐引起人们关注.本文以势Korteweg-de Vries(KdV)方程、修正Korteweg-de Vries(mKdV)方程和Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程为例,分别介绍了对应非线性系统与Bäcklund变换相关的非局域对称、非局域留数对称与Darboux变换相关的非局域对称.通过引入3个辅助变量,将KP方程与Darboux变换相关的非局域对称局域化为Lie点对称.运用对称约化方法简单概述了KP方程的相似约化解,其中包括孤立子和Boussinesq波相互作用解、孤立子和KdV型波相互作用解以及非均匀背景下的单孤立波解.

以学科竞赛驱动计算机专业实验课教学的研究

学科竞赛是计算机实验教学的延续,在人才培养质量提高方面和计算机实验教学具有共性。计算机实验教学作为一种以实践能力培养为主的教学,应和学科竞赛关联。做好大学计算机实验教学能对学科竞赛起到促进作用,"以赛促教、以赛促学、以赛促改"为方向,重视和加强学科竞赛,驱动计算机实验教学改革不仅助于应用型人才的培养,而且也有助于创新人才的培养。

融合同态滤波与MSR算法的低照度船舶图像增强

传统的Retinex算法针对海上低照度船舶图像增强存在图像过度曝光、细节丢失以及边缘模糊等现象。因此,提出一种结合多尺度Retinex和同态滤波的改进算法。首先,对输入图像的RGB三通道利用改进的单参数同态滤波器进行处理,将处理后的图像转为HSV空间,其中采取自适应增强S分量;由多尺度Retinex算法估计其光照分量并由CLAHE算法均衡化,随之融合Gamma变换处理后的反射分量,融合后通过拉普拉斯算子对其边缘进行增强。最后有效融合校正后的光照分量与边缘增强后的反射分量,输出增强图像。通过实验结果对比分析,证实提出的算法有利于海上低照度船舶图像清晰度的提升及避免细节丢失和图像过曝问题的产生。

从人类智能到机器实现模型——粒计算理论与方法

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,是对人的意识、思维过程的模拟。粒计算是当前智能信息处理领域中一种新的概念和计算范式,是研究基于多层次粒结构的思维方式、复杂问题求解、信息处理模式及其相关理论、技术和工具的方法论。本文首先分析了人工智能模拟人脑智能的粒计算模式与方法,其次总结了粗糙集、商空间、模糊集、云模型、三支决策等几种典型的粒计算基本构架与数学模型,然后分析知识的多粒度解析表示与不确定性度量的研究现状,最后展望了粒计算求解模式在大数据时代所面临的机遇与挑战。

协调的不完备多粒度标记决策系统的最优粒度选择

针对具有多粒度标记的不完备信息系统的知识获取问题展开研究,首先,介绍不完备多粒度标记信息系统的概念,在不完备多粒度标记信息系统中的对象集上定义相似关系.然后,给出在不同粒度层面下信息粒度的表示及其相互关系,并进一步定义基于相似关系的集合的下、上近似概念,讨论它们的性质.最后,用证据理论中的信任函数和似然函数刻画协调的不完备多粒度标记决策系统的最优粒度选择特征.

图像型火灾探测预处理方法综述

在探讨火灾图像预处理定义基础上,分别对当前图像型火灾探测中主要使用的图像预处理处理方法,包括红外火灾图像探测预处理技术、可见光火焰和烟雾图像探测预处理技术等进行了综述。在此基础上对图像型火灾探测中的预处理技术的发展、应用和系统研发的策略进行研究。

多粒度决策系统的局部最优粒度选择

粒计算是知识表示与数据挖掘的一种重要方法.它模拟人类思考模式,以粒为基本计算单位,以处理大规模复杂数据和信息等建立有效的计算模型为目标.在粒计算看来,一个粒是由多个比较小的颗粒组成更大的一个单元.在许多场合下,由于不同标记尺度对数据有不同的分割,会得到不同层次的信息粒度.在面对具体问题时,自然而然地考虑选择一个合适的粒度层次来解决问题.针对具有多层粒度决策系统的粒度选择与规则获取问题,首先介绍了多粒度决策系统的概念,并在多粒度决策系统中定义了局部最优粒度,然后介绍了多粒度决策系统中基于局部最优粒度的属性约简.最后,给出了基于局部最优粒度的规则获取方法,并结合具体实例给出了规则获取的一个算法.

海-岛感知物联网关键技术研究

海洋经济的快速发展对海洋生态和环境产生了一系列影响,以信息化手段促进海洋经济良性发展,并加强生态环境保护具有良好的社会效益和广阔的应用前景。针对近海、潮间带、海岛、临海陆地环境和生态的监测和评价越来越强烈的需求,基于物联网和大数据技术,提出了层次型的海-岛感知物联网系统架构,构建了适用于海-岛监控和评价的存储体系和ETL-MR数据分析模型,并进一步通过有代表性的监测和评价结果,证明了本文所提出的海-岛感知物联网的可行性和有效性。

分层协同进化的果蝇优化算法

果蝇优化算法(FOA)是较新的群智能算法,其应用领域越来越广泛。但该算法在求解问题时存在早熟收敛,收敛速度慢和收敛精度低的缺点,为改善算法性能本文提出了分层协调进化的果蝇优化算法(HCFOA)。根据味道浓度值将果蝇种群分层,并结合果蝇个体的进化信息及精英个体对种群位置的影响,进行分层协同进化。HCFOA和FOA分别求解4个测试函数,仿真结果表明,HCFOA算法有效改善了局部搜索能力,提高了收敛精度。

对象定向概念格的决策约简

研究了基于对象定向概念格的决策形式背景的属性约简的定义和方法。在对象幂集上引入一个等价关系,并介绍了相关性质。提出了决策形式背景的协调性的定义,进而利用等价关系给出了协调决策形式背景的属性约简定义。该定义下的属性约简集能保持由原属性集确定的所有等价类不变的最小属性子集,同时它也能保持所有对象定向概念的外延不变。利用辨识矩阵提出了一种用于计算所有属性约简集的方法。

水下文物保护协同执法机制研究

保护水下文物是弘扬中华民族优秀文化、增强民族凝聚力和落实国家海洋发展战略的需要。由于利益驱动,当前水下文物的安全正遭受着盗捞等重大的安全威胁。为此,应以水下文物保护监控系统为基础,通过执法力量和电子监控系统之间的协同、各执法力量之间的协同达到有效保护目标。而构建有效的协同执法机制是水下文物保护协同执法的重要保障。

基于SOA的冷链物流信息服务平台研究

文中在对信息流、供应链、服务链和资金链四链合一的冷链物流信息服务平台分析基础上,研究了实现该模式的SOA架构,将平台分为资源层、组件层、服务层、业务流程层和表示层五个层次,然后抽取应用系统中各项功能尽最大可能地封装为服务,最后设计了冷链物流信息服务平台总体架构。

多粒度形式概念分析的介粒度标记方法

现有的多粒度标记形式背景将所有属性的粒度标记值通过多个单粒度标记形式背景的并置予以表示,这可能导致后续相关问题的研究主要集中于多个单粒度标记形式背景的知识发现及其相互关系,不利于挖掘多粒度标记形式背景的多层次知识.通过重构单粒度标记形式背景的属性粒度标记值,在多粒度标记形式背景中研究介粒度标记形式背景,使得知识发现不仅仅局限于数据采集或表示所形成的粗细粒度标记数据,还包括跨粒度重组数据的知识发现.首先,提出介粒度标记形式背景的概念,给出相应的语义解释;其次,讨论介粒度标记形式背景的泛化与特化,在此基础上证明所有介粒度标记形式背景在泛化特化关系下构成一个完备格;然后,给出多粒度标记决策形式背景的介粒度知识发现方法,得到粗细介粒度标记形式背景之间的决策蕴涵诱导关系;最后,实验分析表明介粒度标记方法的有效性和优势所在.

多粒度粗糙集和覆盖粗糙集间的近似与约简关系

多粒度粗糙集和覆盖粗糙集是2种重要的数据处理机制.文中从近似集和属性约简2个角度探讨完备信息系统与不完备信息系统中多粒度粗糙集和覆盖粗糙集的关系.通过构造信息系统的粒空间,证明乐观多粒度粗糙集近似等价于松覆盖粗糙集近似,悲观多粒度粗糙集近似等价于紧覆盖粗糙集近似,即乐观多粒度粗糙集和悲观多粒度粗糙集可分别表示为松覆盖粗糙集和紧覆盖粗糙集.进一步指出信息系统的2类多粒度粗糙集的协调集可转化为2类覆盖粗糙集的协调集,并刻画多粒度粗糙集约简与覆盖粗糙集约简间的密切联系.

基于类间区分度的属性约简方法

属性约简是粗糙集理论中最重要的研究问题之一。近年来,粗糙集理论下的属性约简问题引发了学者们广泛的关注。然而,大多数属性约简方法都是基于不可分辨或可分辨关系所提出的,属性约简的性能仅仅取决于等价类或近似集的变化,却忽略了不具有等价关系的对象所在的不同类簇间关系的变化情况。因此,引入了类间区分度的概念,相较于等价类和上下近似集而言,它可以反映类簇区分程度随属性变化而变化的情况。对类间重合度和类间区分度进行了解释及定义,并结合启发式搜索策略,提出了一种基于类间区分度的属性约简方法,实验验证了所提方法的有效性。