数据科学与大数据技术专业特色课程研究

目前,我国数据科学与大数据技术专业的建设已成为新的热点话题。在系统调研世界一流大学数据科学专业建设现状的基础上,从特色课程的视角重点分析加州大学伯克利分校、约翰·霍普金斯大学、华盛顿大学、纽约大学、斯坦福大学、卡内基梅隆大学、哥伦比亚大学、伦敦城市大学共8所大学的数据科学专业,提出了数据科学与大数据技术这一新专业应重视的10门特色课程,并分析了现阶段我国数据科学教育中普遍存在的8种曲解现象及对策建议。

基于P2P的Wleb搜索技术

Web搜索引擎已经成为人们从海量Web信息中快速找到所需信息的重要工具,随着Web数据量的爆炸性增长,传统的集中式搜索引擎已经越来越不能满足人们不断增长的信息获取需求.随着对等网络(peer-to-peer,简称P2P)技术的快速发展,人们提出了基于P2P的Web搜索技术并迅速成为研究热点.研究的目的是对现有的基于P2P的Web搜索技术进行总结,以期为进一步研究指明方向.首先分析了基于P2P的Web搜索面临的诸多挑战;然后重点总结分析了基于P2P的Web搜索的各项关键技术的研究现状,包括系统拓扑结构、数据存放策略、查询路由机制、索引切分策略、数据集选择、相关性排序、网页收集方法等;最后对已有的3个较有特色的基于P2P的Web搜索原型系统进行了介绍.

数据科学研究的现状与趋势

大数据时代的到来催生了一门新的学科——数据科学。首先,探讨了数据科学的内涵、发展简史、学科地位及知识体系等基本问题,并提出了专业数据科学与专业中的数据科学之间的区别与联系。其次,分析现阶段数据科学的研究特点,并分别提出了专业数据科学、专业中的数据科学及大数据生态系统中的相对热门话题。接着,探讨了数据科学研究中的10个争议及挑战:思维模式的转变(知识范式还是数据范式)、对数据的认识(主动属性还是被动属性)、对智能的认识(更好的算法还是更多的数据)、主要瓶颈(数据密集型还是计算密集型)、数据准备(数据预处理还是数据加工)、服务质量(精准度还是用户体验)、数据分析(解释性分析还是预测性分析)、算法评价(复杂度还是扩展性)、研究范式(第三范式还是第四范式)、人才培养(数据工程师还是数据科学家)。然后,提出了数据科学研究的10个发展趋势:预测模型及相关分析的重视,模型集成及元分析的兴起,数据在先、模式在后或无模式的出现,数据一致性及现实主义的回归,多副本技术及靠近数据原则的广泛应用,多样化技术及一体化应用并存,简单计算及实用主义占据主导地位,数据产品开发及数据科学的嵌入式应用,专家余及公众数据科学的兴起,数据科学家与人才培养的探讨。最后,结合文中工作,对数据科学研究者给出了几点建议和注意事项。

流程工业虚拟工厂的实现技术探讨

针对目前高校和科研院所的实验室普遍缺乏面向流程工业全企业实验对象,探讨了基于单元模拟的全企业流程仿真实现技术,基于虚拟现实的三维场景实现技术以及流程仿真、三维场景和上层综合应用之间的信息交互技术,给出了兼具直观性和灵活性的虚拟工厂实现方案。并以某一实际炼化企业为背景,具体介绍了虚拟炼油厂的开发过程并对其应用进行了分析。这为综合自动化课程教学和相关研究提供了高精度、低成本的实验研究对象,且具有高展示性、扩展性和组合性等优点。

互联网性能测量技术发展研究

互联网从一个实验网络成长为如今的超复杂系统,其服务性能一直备受关注.网络性能作为衡量网络服务的重要指标,广泛地应用于服务选择、拥塞控制、路由选择、网络性能优化、未来网络体系架构设计等方面.针对这些应用需求,学术界提出了众多的网络性能测量技术.互联网性能测量技术经过长期的发展与演变,其测量范围从小规模网络发展到覆盖全球,测量目标从点到点测量发展成大规模分布式P2P测量,测量对象从QoS转变到基于用户感受的QoE,其发展过程可分为3个阶段:传统的"所见即所得"测量、路径拟合的大规模分布式测量以及大数据驱动的QoE测量,每个阶段都具有独特的测量技术.最后,分析了互联网和网络应用的高速发展对网络性能测量技术带来的挑战,指出了未来需要研究的内容和发展方向.

基于图像多域特征缩放与BP网络的信息隐藏盲检测

为了提高图像信息隐藏通用盲检测的正确检测率,扩大通用盲检测的适用范围,提出一种基于多域特征缩放的图像信息隐藏盲检测方法.从图像的空域、DCT域和DWT域分别提取相邻像素对统计偏离度、DCT系数宏块中拉普拉斯分布的尺度参数的方差,以及小波系数高阶统计量作为特征,并按域进行特征值缩放,组成26维向量;然后设计BP神经网络分类器,进行训练和分类实现.对8种BMP和JPEG图像典型隐藏方法在多种嵌入比率情况下进行了实验,结果表明:该方法能对多种典型隐藏方法进行较为可靠的盲检测.

面向服务和信息的网络体系结构——SIONA

随着网络需求的改变,信息中心网络ICN(Information Centric Networking)被提出,目前提出的ICN方案基本存在可扩展和部署难的问题.文中提出了一种新的面向服务和信息的网络体系结构SIONA.采用了IP地址加信息内容的Hash值作为信息名字,支持缓存加多源组播的路由模式,阐述了路由器反馈接收端驱动的多窗口的拥塞控制协议.IP地址作为信息名字的前缀,不仅支持IP地址的路由,而且解决了ICN的可扩展和部署难问题,保证了SIONA仍具有IP网络的可扩展能力.而多源组播路由协议和拥塞控制协议的提出保证了SIONA更高效、更稳定和更公平的传输.文中模拟了多源分块路由算法和拥塞控制算法.通过分析和模拟,SIONA不仅具有良好的可扩展性,而且更具高效性、安全性和易部署性.

基于地震图像校准的共成像点道集增强技术

由共成像点道集抽取的共偏移距道集可以当成相同地下成像的多次观测.由于偏移误差的影响,在不同共偏移距道集上,同一采样点存在水平和垂直方向上的错位.本文提出一种基于地震图像校准的共成像点道集增强技术,实现了不同偏移距道集在时间和空间上的逐点匹配对齐.在本文中以2D局部归一化互相关来表征共偏移距道集和叠加道集在相同时空位置的相似度,假设在不同水平和垂直移动量时的互相关满足连续凸函数,利用求导方法估计共偏移距道集在该位置处的非整数校正量,最后采用双线性内插方法估计成像振幅.传统道集拉平技术在垂直方向进行校正量消除,本文方法能有效估计共偏移距道集中的水平和垂直校正量,并在亚像素域估计正确的成像振幅.模型数据和实际数据的处理结果表明,本文方法能有效增强共成像点道集中同相轴的一致性,提高叠加结果的分辨率.

言语信息处理的进展

该文介绍了言语信息处理的进展,特别提到汉语言语处理的现状。言语信息处理涉及到言语识别、说话人识别、言语合成、言语知觉计算等。带口音和随意发音的言语识别有力的支持了语言学习与口语水平测评等应用;跨信道、环境噪音、多说话人、短语音、时变语音等因素存在的情况下提高识别正确率,是说话人识别的研究热点;言语合成主要关注多语言合成、情感言语合成、可视言语合成等;言语知觉计算开展了言语测听、噪声抑制算法、助听器频响补偿方法、语音信号增强算法等研究。将言语处理技术与语言、网络有效结合,促进了更加和谐的人机言语交互。

2.4GHz无线网络共存技术研究进展

信息时代的众多网络应用需求孕育了多种多样的无线网络通信协议,蓬勃发展的物联网将众多无线网络协议纳入了一个共同的网络框架内.随着物联网系统的广泛应用,同一区域内,尤其在室内环境中,多种无线网络协议共存的情况越来越普遍.众多共存的无线网络协议不仅不能彼此分享数据信息,反而会对彼此造成干扰,影响通信效率.因此,无线网络协议共存技术近年来成为了工业界和学术界的研究热点.然而现在关于2.4GHz频段上的无线网络共存的综述研究或仅仅针对某2种协议间的共存,或缺少对最新技术的总结.因此,在重新梳理相关研究的基础上,介绍了共存问题的成因,分析了共存问题的影响,按照共存环境复杂性,回顾了现有工作提出的关键共存技术,包括同质干扰的避让、容忍和并发传输,异质干扰的检测、识别和异质干扰环境下的共存传输.最后,展望了物联网发展大环境下共存技术的发展趋势——更广泛的互联互通.

基于离散余弦变换的地震随机噪声压制技术

本文在离散余弦变换(DCT)域中利用预测滤波器压制地震数据中随机噪声方法的基础上,进一步对该法的压噪能力进行了评估,表明与离散傅里叶变换相比,DCT变换能够利用更少的系数来表征地震信号,即具有更好的能量压缩性能,从而可以更好地分离信号和随机噪声,实现随机噪声的压制。人工合成数据和实际数据的实验结果也表明,与F-X域预测滤波技术相比,采用DCT压噪不仅效果好,而且能更好地保护有效波。

延伸摩尔定律的应变硅技术

应变硅已成为延伸摩尔定律(Moore’s Law)的重要技术手段之一。综述了应变硅技术的发展及趋势。首先,从物理理论上分析了应变对硅沟道迁移率的影响;然后介绍了现有的各种应变硅技术;最后,分析了应变硅技术的发展趋势。

(k,n)真彩色扩展可视分存技术

针对目前彩色扩展可视分存方案(EVSS)的像素膨胀问题,本文在灰度(k,n)-EVSS方案基础上,给出一种通过修改黑白(k,n)可视分存方案(VSS)来构造真彩色的(k,n)方案的方法.用该方法构造出的可视分存方案,n个分存图具有不同意义的彩色图像,并且像素膨胀与黑白(k,n)-VSS方案相同.

信息化的趋势与挑战

近年来,信息通信技术ICT在全球持续快速发展,已成为世界经济增长的主要推动行业,ICT发展水平和国内生产总值紧密相连;信息通信产业进入以集成式创新推动融合发展的新阶段,信息通信产业呈现融合性、群体性和集成性创新的时代新特征;信息安全和信息基础设施安全则成为国家安全的重要组成部分。中国信息化发展存在的问题和面临的挑战主要包括:信息基础设施明显落后,推动信息化发展的政策相对滞后;原始创新和核心技术缺乏,发展壁垒亟待破解;网络空间发展战略研究需要加强,国家网络与信息安全形势严峻;互联网的飞速发展对互联网治理提出更加严峻的挑战等。建议:大力推进以下一代互联网为核心的信息基础设施建设,继续推进信息化与工业化的深度融合,加大研发投入,发展信息产业核心技术,提高全民信息化素质,重点推进教育信息化建设等。

基于用户评分和评论信息的协同推荐框架

用户的反馈通常包含一个数值评分和一段文本形式的评论.文中利用用户评论学习商品特征在不同主题上的分布及用户对商品不同特征的偏好程度,把商品特征和用户偏好的契合度引入传统的协同过滤算法中,提出基于用户评分和评论信息的协同推荐框架.使用该框架可较方便地将用户评论信息引入到现有的协同过滤算法中.通过引入用户评论信息,可一定程度缓解传统协同过滤算法面临的数据稀疏性问题.在22个亚马逊的真实数据集上的实验证明文中方法的有效性.

信息化人才发展战略研究

信息技术已成为推动我国经济和社会转型的关键因素。飞速发展的信息产业对国民经济的贡献和对其它产业的带动作用充分显示出我国"以信息化带动工业化"的战略部署在全面建设小康社会进程中的关键作用,实施信息化人才强国战略是加快中国经济与社会协调发展的关键一环。信息化人才发展战略的研究是加快中国信息化进程的需要,是快速提升综合国力的需要,是制定和实施国家信息化整体发展战略的需要。

运行时验证技术的研究进展

运行时验证是一种轻量级的验证方法,通过实时地监测系统的行为,验证系统的正确性,及时发现冲突,并发出警告或作出反应。运行时验证技术已经得到了越来越多的应用,以确保软件系统的正确性。总结了近年来运行时验证技术的研究进展,首先介绍了运行时验证的概念、原理和分类,接着深入分析了现有的几种解决方案,并对该领域中的研究热点进行了深入探讨,最后分析了运行时验证技术面临的主要挑战,并对未来该领域的研究方向进行了展望。

多策略汉日机器翻译系统中的核心技术研究

多策略的机器翻译是当今机器翻译系统的一个发展方向。该文论述了一个多策略的汉日机器翻译系统中各翻译核心子系统所使用的核心技术和算法,其中包含了使用词法分析、句法分析和语义角色标注的汉语分析子系统、利用双重索引技术的基于翻译记忆技术的机器翻译子系统、以句法树片段为模板的基于实例模式的机器翻译子系统以及综合了配价模式和断段分析的机器翻译子系统。翻译记忆子系统的测试结果表明其具有高效的特性;实例模式子系统在1 559个句子的封闭测试中达到99%的准确率,在1 500个句子的开放测试中达到85%的准确率;配价模式子系统在3 059个句子的测试中达到了89%的准确率。

锂离子电池优化充电技术研究现状

从寻求锂离子电池最佳充电制式的角度,定位了优化充电的范畴,即实现缩短充电时间、提高充电效率和延长电池使用寿命。回顾了优化充电技术的研究进展情况,并归纳为模型仿真优化、电流分段优化、恒流恒压改进优化等3类。阐述了不同充电技术采用的思路、方法、算法、模型及充电效果。

光传送网的生存技术

生存技术作为光传送网体系演进中最为重要的组成部件,受到学术界和工业界广泛而持久的关注.论文回顾和总结光传送网生存技术的重要研究成果及若干最新进展,内容包括:光网络的连接恢复技术、可生存光网络的资源优化与服务质量、两层网络的连接恢复技术以及透明光网络的故障定位技术.