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基于图神经网络与迁移学习的流行病例数预测
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作者 王政凯 张维玉 孙旭 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第9期54-60,69,共8页
预测流行病的病例数对研究流行病学和保障卫生安全至关重要,但现有的研究工作很少考虑到实时移动性数据等因素,这一问题给病例数的预测研究带来了挑战。因此,在图神经网络GNN的基础上提出一种新型计算框架-信息聚合网络IAN,既考虑地区... 预测流行病的病例数对研究流行病学和保障卫生安全至关重要,但现有的研究工作很少考虑到实时移动性数据等因素,这一问题给病例数的预测研究带来了挑战。因此,在图神经网络GNN的基础上提出一种新型计算框架-信息聚合网络IAN,既考虑地区病例数据特征,也考虑地区之间的人口移动性数据特征。为了优化各个国家的前期预测模型,在该框架的基础上加入迁移学习方法TL。在四个欧洲国家数据集上的实验结果表明,IAN以及IAN-TL明显优于传统方法,能够有效地降低预测误差。 展开更多
关键词 病例数预测 移动性数据 图神经网络 信息聚合网络 迁移学习
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基于图注意力对抗网络的社会化推荐系统
2
作者 夏忠秀 张维玉 +1 位作者 翁自强 郭新超 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第8期289-297,共9页
现有的推荐系统并不能很好地将社会影响力与潜在兴趣进行区分,同时也忽略了社交网络的图结构特征及其变化。针对以上不足,提出基于图注意力对抗网络的社会化推荐系统(GAASR)。利用对抗性网络将社会影响力和潜在兴趣进行分离;使用Hadamar... 现有的推荐系统并不能很好地将社会影响力与潜在兴趣进行区分,同时也忽略了社交网络的图结构特征及其变化。针对以上不足,提出基于图注意力对抗网络的社会化推荐系统(GAASR)。利用对抗性网络将社会影响力和潜在兴趣进行分离;使用Hadamard投影的方法,获得上下文权重值;利用图注意力网络来学习社交嵌入的潜在向量,更精准地捕捉用户的社会结构。为了验证该推荐系统的性能,使用三个推荐系统数据集进行分析实验,实验结果表明GAASR优于目前流行的推荐方法,能够有效地提高推荐的准确率。 展开更多
关键词 推荐系统 生成对抗网络 图注意力网络 社交网络
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深层图注意力对抗变分自动编码器
3
作者 翁自强 张维玉 孙旭 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第9期156-165,共10页
现有的图自动编码器忽视了图邻居节点的差异和图潜在的数据分布。为了提高图自动编码器嵌入能力,提出图注意力对抗变分自动编码器(AAVGA-d),该方法将注意力引入编码器,并在嵌入训练中使用对抗机制。图注意力编码器实现了对邻居节点权重... 现有的图自动编码器忽视了图邻居节点的差异和图潜在的数据分布。为了提高图自动编码器嵌入能力,提出图注意力对抗变分自动编码器(AAVGA-d),该方法将注意力引入编码器,并在嵌入训练中使用对抗机制。图注意力编码器实现了对邻居节点权重的自适应分配,对抗正则化使编码器生成的嵌入向量分布接近数据的真实分布。为了加深图注意力层数,设计一种针对注意力网络的随机边删除技术(RDEdge),减少了层数过深引起的过平滑信息丢失。实验结果表明,AAVGA-d的图嵌入能力与目前流行的图自动编码器相比具有竞争优势。 展开更多
关键词 图注意力 过平滑 自动编码器 对抗
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基于时序超图卷积神经网络的股票趋势预测方法 被引量:11
4
作者 李晓杰 崔超然 +3 位作者 宋广乐 苏雅茜 吴天泽 张春云 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第3期797-803,共7页
传统的股票预测方法大多基于时间序列模型,忽视了股票之间复杂的关系,并且该关系往往超出成对连接,例如同行业板块内股票或者基金持仓多支股票。针对该问题,提出一种基于时序超图卷积神经网络(HGCN)的股价走势预测方法,根据金融投资事... 传统的股票预测方法大多基于时间序列模型,忽视了股票之间复杂的关系,并且该关系往往超出成对连接,例如同行业板块内股票或者基金持仓多支股票。针对该问题,提出一种基于时序超图卷积神经网络(HGCN)的股价走势预测方法,根据金融投资事实构造超图模型以拟合股票之间的多元关系,该模型包括两大组件:门控循环单元(GRU)网络和超图卷积神经网络。GRU网络对历史数据进行时间序列建模,捕捉长期依赖关系;HGCN建模股票间的高阶关系以学习内在关系属性,从而将股票间多元关系信息引入到传统的时序建模中,进行端到端的趋势预测。在中国A股市场真实数据集上的实验结果表明,相较于已有的股票预测方法,所提模型预测性能有所提升;如与GRU网络相比,所提模型在ACC和F1_score上的相对增幅分别为9.74%和8.13%,且更具有稳定性。此外,模拟回测结果显示,基于该模型的交易策略更具获利能力,年回报率达到11.30%,与长短期记忆(LSTM)网络相比提高了5个百分点。 展开更多
关键词 股票趋势预测 时间序列建模 门控循环单元 高阶关系 超图卷积神经网络
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一种非独立同分布下K-means算法的初始中心优化方法 被引量:7
5
作者 潘品臣 姜合 吕奕锟 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第6期1254-1259,共6页
传统聚类算法研究都是在假设数据集的对象、属性等方面满足独立性且服从同一分布的基础上进行的.然而现实中的数据往往是非独立同分布的,即属性之间或多或少都会存在一些交互关系.传统K-means算法随机地选择初始聚类中心,对于中心点的... 传统聚类算法研究都是在假设数据集的对象、属性等方面满足独立性且服从同一分布的基础上进行的.然而现实中的数据往往是非独立同分布的,即属性之间或多或少都会存在一些交互关系.传统K-means算法随机地选择初始聚类中心,对于中心点的选取比较敏感,容易陷入局部最优且准确率低. Min_max方法针对这一缺点进行了改进,但原始的和改进后的Kmeans算法都忽略了属性之间存在的交互关系.因此本文利用Pearson相关系数公式来计算属性之间的交互关系,并映射于原始数据集.同时利用双领域思想对Min_max方法进行了优化.实验结果表明该方法能够得到较高的准确率、较好的聚类效果以及相对较少的迭代次数. 展开更多
关键词 非独立同分布 K-MEANS算法 初始聚类中心 Pearson相关系数 双领域思想
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二次幂耦合的K-means聚类算法研究 被引量:6
6
作者 相益萱 姜合 +1 位作者 潘品臣 孙聪慧 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第14期95-102,共8页
在聚类研究中,通常认为数据集的对象、属性等方面是满足独立同分布的,它们之间是互不影响的,然而实际上它们之间存在着某些潜在的联系,即非独立同分布。为了更好地挖掘其存在的潜在关系,将数据集进行二次幂处理,计算皮尔森相关系数后得... 在聚类研究中,通常认为数据集的对象、属性等方面是满足独立同分布的,它们之间是互不影响的,然而实际上它们之间存在着某些潜在的联系,即非独立同分布。为了更好地挖掘其存在的潜在关系,将数据集进行二次幂处理,计算皮尔森相关系数后得到二次幂耦合的数据集样本,为了解决K-means聚类算法存在选取初始中心点的敏感性问题,基于密度的思想,通过计算密度参数合理调整高密度区域,利用聚类迭代的方法进行选点,将高密度区域中的密度最大点作为初始点,距离初始点最远点作为第二个点,以前两个点为中心聚类迭代得到两个质心,将距离两个质心最远的点作为第三点,以此类推,实验结果表明所给的算法能够得到较高的准确率,较少的迭代次数,以及相对较好的聚类效果。 展开更多
关键词 非独立同分布 二次幂耦合 皮尔森相关系数 聚类迭代 K-MEANS聚类算法
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一种成本有效的面向超参数优化的工作流执行优化方法 被引量:3
7
作者 姚艳 曹健 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1628-1635,共8页
随着云计算技术的成熟,越来越多的数据分析任务被放在云计算平台中处理。而面向数据分析应用的机器学习算法的超参数优化是一个非常耗时且耗费资源的过程。超参数优化执行的成本开销是用户关注的一个重要因素之一。目前,针对超参数优化... 随着云计算技术的成熟,越来越多的数据分析任务被放在云计算平台中处理。而面向数据分析应用的机器学习算法的超参数优化是一个非常耗时且耗费资源的过程。超参数优化执行的成本开销是用户关注的一个重要因素之一。目前,针对超参数优化的研究大部分以学习模型性能为目标,考虑成本开销的研究工作较少。由此研究了基于当前的超参数优化方法,在不改变学习模型性能(如准确率、查准率、召回率等)的基础上,使得超参数优化执行尽可能快的同时成本开销尽可能低。首先,生成一个包含多个并行分支的超参数优化工作流,每个分支上的所有任务都运行在同一台服务器上。然后通过有色装箱算法来决策这些分支所包含的任务。实验结果表明所提算法可以在保证执行时间的前提下减少成本开销。 展开更多
关键词 云计算 云工作流 执行优化 超参数优化
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基于优化的卷积神经网络的蛋白质二级结构预测 被引量:4
8
作者 赵亚武 刘毅慧 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第7期147-152,166,共7页
蛋白质二级结构预测对确定蛋白质的空间结构和功能有极其重要的意义。融合卷积神经网络和贝叶斯优化模型,优化卷积神经网络的网络框架和超参数。采用优化后的卷积神经网络在测试集CASP9、CASP10、CASP11、CASP12、CB513和25PDB上获得了8... 蛋白质二级结构预测对确定蛋白质的空间结构和功能有极其重要的意义。融合卷积神经网络和贝叶斯优化模型,优化卷积神经网络的网络框架和超参数。采用优化后的卷积神经网络在测试集CASP9、CASP10、CASP11、CASP12、CB513和25PDB上获得了81.99%、81.36%、80.83%、78.10%、84.29%和84.80%的Q3准确率。实验结果表明,相比于其他方法,该模型提高了蛋白质3类二级结构预测的精度。 展开更多
关键词 蛋白质二级结构预测 贝叶斯优化 卷积神经网络 生物信息学
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双向数据增强图卷积网络 被引量:2
9
作者 郭新超 张维玉 夏忠秀 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第8期2345-2351,共7页
为解决数据不足对深度学习模型带来的泛化性能较差的问题,研究非欧几里得图的数据增强,在改进半监督节点分类的节点嵌入方法的背景下,提出双向数据增强图卷积网络(TDA-GCN),设计子图增强法,对子图上每一个节点进行增加或删除其相邻的边... 为解决数据不足对深度学习模型带来的泛化性能较差的问题,研究非欧几里得图的数据增强,在改进半监督节点分类的节点嵌入方法的背景下,提出双向数据增强图卷积网络(TDA-GCN),设计子图增强法,对子图上每一个节点进行增加或删除其相邻的边,其中图熵变化最小的作为增强图,从增强图和原始图的拓扑结构和节点属性中提取嵌入,利用注意力机制自适应融合学习到的嵌入。实验结果表明,该方法优于目前流行的方法,取得了较好结果。 展开更多
关键词 图卷积网络 注意力机制 深度学习 数据增强 节点分类 数据挖掘 标签传播
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非独立同分布下数值型数据的KNN算法改进 被引量:2
10
作者 孙聪慧 姜合 相益萱 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第10期2816-2822,共7页
为挖掘数据的非独立同分布关系并解决传统KNN算法中存在的分类结果不准确的问题,提出一种非独立同分布下数值型数据的KNN改进算法。利用Pearson相关系数公式得出耦合相似度矩阵,通过该耦合相似度矩阵计算样本的类隶属度,通过ReliefF算... 为挖掘数据的非独立同分布关系并解决传统KNN算法中存在的分类结果不准确的问题,提出一种非独立同分布下数值型数据的KNN改进算法。利用Pearson相关系数公式得出耦合相似度矩阵,通过该耦合相似度矩阵计算样本的类隶属度,通过ReliefF算法思想进行特征权重的计算,根据训练样本的类隶属度和特征权重更新类别决策规则,确定待分类样本的类别。对多个UCI数据集的验证结果表明,该算法能够有效提高分类准确率。 展开更多
关键词 非独立同分布 KNN算法 Pearson相关系数 类隶属度 特征权重
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基于多模态注意力机制的跨模态哈希网络 被引量:2
11
作者 吴吉祥 鲁芹 李伟霄 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第20期229-239,共11页
深度跨模态哈希算法(deep cross-modal Hash,DCMH)可以结合哈希算法存储成本低、检索速度快的优点,以及深度神经网络提取特征的强大能力,得到了越来越多的关注。它可以有效地将模态的特征和哈希表示学习集成到端到端框架中。然而在现有... 深度跨模态哈希算法(deep cross-modal Hash,DCMH)可以结合哈希算法存储成本低、检索速度快的优点,以及深度神经网络提取特征的强大能力,得到了越来越多的关注。它可以有效地将模态的特征和哈希表示学习集成到端到端框架中。然而在现有的DCMH方法的特征提取中,基于全局表示对齐的方法无法准确定位图像和文本中有语义意义的部分,导致在保证检索速度的同时无法保证检索的精确度。针对上述问题,提出了一种基于多模态注意力机制的跨模态哈希网络(HX_MAN),将注意力机制引入到DCMH方法中来提取不同模态的关键信息。利用深度学习来提取图像和文本模态的全局上下文特征,并且设计了一种多模态交互门来将图像和文本模态进行细粒度的交互,引入多模态注意力机制来更精确地捕捉不同模态内的局部特征信息,将带有注意的特征输入哈希模块以获得二进制的哈希码;在实行检索时,将任一模态的数据输入训练模块中来获得哈希码,计算该哈希码与检索库中哈希码的汉明距离,最终根据汉明距离按顺序输出另一种模态的数据结果。实验结果表明:HX_MAN模型与当前现有的DCMH方法相比更具有良好的检索性能,在保证检索速度的同时,能够更准确地提炼出图像和文本模态的局部细粒度特征,提高了检索的精确度。 展开更多
关键词 跨模态检索 注意力机制 深度哈希 多模态学习
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基于代码克隆检测的抽取方法重构模式识别 被引量:1
12
作者 张志浩 杨春花 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第9期12-15,20,共5页
抽取方法是一种常用的代码重构手段,被广泛应用到软件开发和维护中。提出一个基于克隆检测的抽取方法重构模式的识别算法。以代码变更块hunk为单位,用代码克隆检测工具simian对候选的hunk进行筛选,用语法分析对该模式进行判定。在4个开... 抽取方法是一种常用的代码重构手段,被广泛应用到软件开发和维护中。提出一个基于克隆检测的抽取方法重构模式的识别算法。以代码变更块hunk为单位,用代码克隆检测工具simian对候选的hunk进行筛选,用语法分析对该模式进行判定。在4个开源项目上进行实验,结果表明该算法具有较高的准确率。 展开更多
关键词 重构模式 重构模式识别 代码克隆检测 代码变更 抽取方法
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结构增强的属性网络表示学习 被引量:1
13
作者 窦伟 张维玉 +1 位作者 翁自强 夏忠秀 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第18期149-155,共7页
属性网络表示学习旨在结合结构信息与属性信息为网络中的节点学习统一的向量表示。现有的属性网络表示学习方法在学习属性信息时与其互补的结构信息增强不足,从而影响最终表示。针对这一问题,提出一种结构增强的属性网络表示学习方法,... 属性网络表示学习旨在结合结构信息与属性信息为网络中的节点学习统一的向量表示。现有的属性网络表示学习方法在学习属性信息时与其互补的结构信息增强不足,从而影响最终表示。针对这一问题,提出一种结构增强的属性网络表示学习方法,以提高表示质量。该方法基于网络归一化邻接矩阵和属性矩阵通过自动编码器提取增强网络全局结构特性的属性信息,使用skip-gram模型捕捉局部结构信息,引入一个联合损失函数使结构信息与属性信息在同一向量空间中得以表示。在三个真实属性网络数据上进行节点分类和链路预测实验,效果较目前流行的网络表示学习方法优势明显。 展开更多
关键词 网络表示学习 属性网络 深度学习
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融合门控循环单元及自注意力机制的生成对抗语音增强 被引量:4
14
作者 张德辉 董安明 +2 位作者 禹继国 赵恺 周酉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第S02期350-358,共9页
因其通过两种网络对抗训练并不断提升网络映射能力的特性,生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)具有强大的降噪能力,近年来被应用于语音增强领域。针对现有生成对抗网络语音增强方法未充分利用语音特征序列中的时间相关... 因其通过两种网络对抗训练并不断提升网络映射能力的特性,生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)具有强大的降噪能力,近年来被应用于语音增强领域。针对现有生成对抗网络语音增强方法未充分利用语音特征序列中的时间相关性和全局相关性这一不足,提出一种融合门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)和自注意力机制(self-attention)的语音增强GAN网络。该网络利用串联和并联两种方式构建了时间建模模块,可捕获语音特征序列的时间相关性和上下文信息。与基线算法相比,所设计的新型GAN网络语音质量听觉估计分数(PESQ)提高了4%,且在语音信号分段信噪比(SSNR)和短时客观可懂度(STOI)等多个客观评价指标上表现更优。该研究结果表明,融合语音特征序列中的时间相关性和全局相关性有助于提升GAN网络语音增强的性能。 展开更多
关键词 语音增强 生成对抗网络 门控循环单元 自注意力机制 特征融合
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城市污水管道气体监测终端的设计与实现 被引量:3
15
作者 孟庆龙 顾然 徐梅 《现代电子技术》 2022年第18期17-20,共4页
城市污水管道会产生可燃气体和有毒气体,易对人们的生命、财产安全造成威胁。为了防患于未然,文中设计一种城市污水管道气体监测终端,用于对污水管道内的气体进行监测,以便人们及时了解有害气体的浓度,从而采取措施来避免灾害的发生。... 城市污水管道会产生可燃气体和有毒气体,易对人们的生命、财产安全造成威胁。为了防患于未然,文中设计一种城市污水管道气体监测终端,用于对污水管道内的气体进行监测,以便人们及时了解有害气体的浓度,从而采取措施来避免灾害的发生。该终端通过气泵将污水管道的气体采集到采样盒内,采样盒壁上装有多种气体传感器,单片机读取传感器的值并通过GPRS通信模块发送到监测中心。该终端具有通信接口,接收各种参数设置,且使用太阳能供电。文中采取多种省电措施,根据数据值自动调整发送频率,对各部分增加电源控制。所提出的城市污水管道监测终端与监测中心服务器软件配套,已在某城市运行,并取得很好的效果。该终端可根据实际条件和需求,综合利用多种技术实现对城市污水管道的实时监测,既节约人工,又能够加强安全保障。 展开更多
关键词 污水管道 气体监测 终端设计 气体采集 远程通信 参数设置 实时监测
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非独立同分布下的K-Modes算法
16
作者 周慧鑫 姜合 王艳梅 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第1期182-187,共6页
传统的K-Modes算法中,初始聚类中心是随机选取的,聚类结果过分依赖初始聚类中心的选择,影响聚类效果。在很多K-Modes算法的研究中假设数据是独立同分布的,在现实的数据中,数据对象和属性之间是根据某些耦合关系彼此关联的,是非独立同分... 传统的K-Modes算法中,初始聚类中心是随机选取的,聚类结果过分依赖初始聚类中心的选择,影响聚类效果。在很多K-Modes算法的研究中假设数据是独立同分布的,在现实的数据中,数据对象和属性之间是根据某些耦合关系彼此关联的,是非独立同分布的。针对这两方面问题,通过基于层次聚类进行预聚类的方法改进选取初始中心的方法,引入非独立同分布思想计算相异度量,进行实验验证。实验结果表明,通过改进初始中心的选取方法和相异度量的计算方法很好改进了K-Modes算法,提高了算法的聚类精度。 展开更多
关键词 K-Modes算法 初始中心 独立同分布 非独立同分布 耦合关系 层次聚类 相异度度量
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基于长度信息和深度卷积神经网络分类建模的蛋白质二级结构预测方法
17
作者 朱树平 刘毅慧 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第11期56-63,173,共9页
提出基于蛋白质长度信息和深度卷积神经网络分类建模的方法(Length Information and Deep Convolutional Neural Networks, LIM-DCNN),实现对于蛋白质二级结构的预测。实验得到的6分段模型,预测CASP9、CASP10、CASP11、CASP12和CB513的Q... 提出基于蛋白质长度信息和深度卷积神经网络分类建模的方法(Length Information and Deep Convolutional Neural Networks, LIM-DCNN),实现对于蛋白质二级结构的预测。实验得到的6分段模型,预测CASP9、CASP10、CASP11、CASP12和CB513的Q3准确率分别为83.67%、78.99%、78.53%、71.52%和85.94%,说明了基于蛋白质长度分类建模的有效性,并且实验得到的CB513结果明显优于其他许多经典的预测算法。 展开更多
关键词 蛋白质二级结构 长度信息 深度卷积 大数据 预测
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