亲属关系网络统计特性研究

近年来,许多学者以复杂网络为主要的研究工具,开始深入研究社会网络、技术网络、生物网络和神经网络四大类网络以及各个网络的统计特性和网络上的动力学行为。亲属关系作为一种复杂的社会关系,不同于已有的复杂网络中节点间的连接关系,基于亲属关系构造的复杂网络有其独特的性质。以亲属关系为连接边构建一定地区范围内的亲属关系网络,在此基础上分析和研究亲属关系网络拓扑结构具有的普遍复杂网络统计特性。研究指出,亲属关系网络的拓扑结构具有小世界效应、独特的度概率分布和度-度正相关等特征。同时,对于亲属关系网络的研究将有助于分析出某地区近亲结婚现象存在的可能性高低。     

基于亲属关系网络的特定家庭结构匹配方法研究

随着数据规模的增大以及人与人之间关系复杂性的提高,在亲属关系网络中查询特定的家庭结构已经成为研究的难点之一。传统的关系型数据库并不擅长处理关系复杂、结构多变的数据。因此,本文基于图数据库构造了H省的亲属关系网络。针对亲属关系网络中数据庞大、结构复杂、难以批量匹配数据中的特定结构等问题,本文提出了基于亲属关系网络的特定家庭结构匹配方法。此外,本文还根据人口学中家庭结构的分类标准,对不同类型的家庭进行查询;实验结果表明,该方法简化了复杂数据的查询工作,提高了查询正确率,实现用户查询友好性提升。     

基于Java调查问卷系统的设计

网络和生活相互联系且以大数据为主体的信息时代,计算机技术逐渐影响人们的工作与生活,采用传统方法收集数据,会耗费人们的时间、精力,降低工作效率。为了改善这些缺点,加快网络调查问卷系统发展,介绍了一款以各种问卷特点为基础,基于Java的调查问卷系统。这个系统有传统调查问卷的优点,也有创新升级的方面,在很大程度上满足用户对调查问卷系统新的需求。基于的Java调查问卷设计主要采用Java、JSP技术,运用MySQL数据库。此问卷系统包括用户管理、问卷管理、问题管理和公告管理等功能,解决了传统调查问卷存在的问题,减少了不必要的时间消耗,保证人们可以准确获得更加有效的信息。     

面向GPU平台的复杂网络core分解方法研究

在复杂网络理论中,core分解是一种最基本的度量网络节点“重要性”并分析核心子图的方法.Core分解广泛应用于社交网络的用户行为分析、复杂网络的可视化、大型软件的代码静态分析等应用.随着复杂网络的图数据规模和复杂性的增大,现有研究工作基于多核CPU环境设计core分解并行算法,由于CPU核数和内存带宽的局限性,已经无法满足大数据量的高性能计算需求,严重影响了复杂网络的分析应用.通用GPU提供了1万以上线程数的高并行计算能力和高于100GB/s访存带宽,已被广泛应用于大规模图数据的高效并行分析,如广度优先遍历和最短路径算法等.为了实现更为高效的core分解,提出面向GPU平台下的复杂网络core分解的两种并行策略.第1种RLCore策略基于图遍历思想,利用GPU高并发计算能力对网络图结构自底向上遍历,逐步迭代设置各节点所属的core层;第2种ESCore策略基于局部收敛思想,对各节点从邻居节点当前值进行汇聚计算更新直至收敛.ESCore相比RLCore能够大大降低遍历过程中GPU线程更新同一节点的同步操作开销,而其算法的迭代次数受收敛率的影响.在真实网络图数据上的实验结果表明,所提出的两个策略在效率和扩展性方面能够大幅优于现有其他方法,相比单线程上的算法高达33.6倍性能提升,且遍历边的吞吐性能(TEPS)达到406万条/s,单轮迭代的ESCore的执行效率高于RLCore.     

基于最短道路的城市公交智能咨询系统的研究与实现

研究基于最短道路的城市公交智能查询系统,首先针对城市公交线路网络图建立数学模型;然后研究基于上述数学模型的数据库建立方法和相应的算法设计,和以Dijkstra算法为基础的、基于道路最短的公交线路查询算法,并通过简单模拟数据验证算法的有效性;最后简要介绍按此思想设计实现的城市公交智能查询系统.     

基于服务质量保证的流媒体服务器设计

针对视频直播系统的特性、不稳定的Internet网络环境,重点研究了流媒体服务器服务质量保证措施,设计并实现了一种基于可扩展编码的视频直播流媒体服务器软件系统.该系统提供网络环境自适应的具有一定QoS保证的视频传输服务,已应用于国内大型通信公司.实际运行结果表明该系统提高了数据传送率,降低了网络延迟.     

软件开发活动数据的数据质量问题

问题追踪系统和版本控制系统等软件开发支持工具已被广泛应用于开源和商业软件的开发中,产生了大量的数据,即软件开发活动数据.软件开发活动数据被广泛应用于科学研究和开发实践,为智能化开发提供支持.然而数据质量对相关的研究和实践有重大影响,却还没有得到足够的重视.为了能够更好地警示数据使用者潜在的数据质量问题,通过文献调研和访谈,并基于自有经验对数据进行分析,总结出了9种数据质量问题,覆盖了数据产生、数据收集和数据使用这3个不同的阶段.进一步地,提出了相应的方法以帮助发现和解决数据问题.发现问题是指加强对数据上下文的理解和通过统计分析及数据可视化发现潜在的数据质量问题,解决问题是指利用冗余数据或者挖掘用户行为模式进行修正.     

基于自注意力孪生神经网络的人脸识别——在家族人脸数据库上的亲属关系预测

人脸识别任务中,孪生神经网络被广泛应用于解决样本过少、类别庞大的项目,通过判别输入的人脸相似度达到较高的鲁棒性。通过设计和改造传统孪生神经网络,提出了基于自注意力机制的孪生神经网络,将经典人脸识别任务衍生到亲属关系预测。网络设计思路结合了近期提出的全局上下文非局部注意力模块(GlobalContextNon-local Network,GC Block),使用自注意力机制融合人脸远距离关键特征,且在保持有效计算精度的基础上减少计算量,同时,使用美国西北大学的SMILE人脸数据集进行训练,并在官方于Kaggle举办的基于人脸亲属关系识别数据竞赛中进入前十名。实验表明,全局上下文模块可以有效融合人脸的远距离关键特征间的依赖信息,结合孪生网络,显著提升亲属关系预测任务的精度。     

亲属关系网络的关系追溯算法

人与人之间通过婚姻关系和亲子关系构成了亲属关系网络。针对亲属关系网络庞大、难以追溯等问题,结合广度优先搜索策略,提出了两种亲属关系追溯算法：半径搜索和定向搜索。依托河北省全员人口数据库,将数据范围扩展到复杂网络的层次,以市级亲属关系数据为例构建亲属关系网络,包含约415万个节点,约1088万条边。采用双向亲属关系存储,避免了亲属关系回溯查询等问题。实验结果表明关系追溯算法能够准确定位特定关系亲属,同时具有较高的执行效率和较好的灵活性。     

基于低秩和局部约束矩阵估计的链接预测方法

在大数据时代,互联网社会网络和其他复杂网络中的链接预测问题研究成为热门领域。链接预测相关的方法已被广泛地应用于社会网络关系挖掘、个性化推荐和生物制药等领域。在链接预测问题中,通常使用相似性矩阵来表示网络中任意节点之间存在链接的可能性,因此相似性矩阵的计算是链接预测中至关重要的一步。近年来的研究中,大多数方法是基于已知网络中数据的分析,通过网络潜在结构设计机器学习算法构造相似性矩阵。在全局低秩的网络结构假设下,结合网络中节点特征的局部约束,提出了一种基于数据的链接预测优化算法,并针对复杂网络数据链接预测问题设计了可扩展的分治方法,便于分布式环境中对大规模数据进行求解。通过在多个真实数据集上的实验和结果分析,基于低秩结构和局部约束矩阵估计的链接预测分治方法能够取得较好的效果,并对复杂的网络结构数据具有较强的可扩展性。     

Automatic assignment of reviewers in an online peer assessment task based on social interactions

Online peer assessment tasks are very popular and have unique characteristics that improve learning and encourage social interactions in a distance education environment. Unfortunately, social factors have usually been ignored in the process of selecting reviewers for online peer assessment tasks. We hypothesise that this fact could have some influence on the lack of engagement and participation by some learners. For this reason, we propose an approach in which social network analysis techniques, expert criteria, and Bayesian reasoning are applied to select reviewers with the objective of increasing participation in peer review tasks. The approach is divided into two elements. On the one hand, we have developed an influence diagram template that structures a set of proposed social network analysis variables in accordance with expert criteria. This influence diagram template can be easily updated for any course simply by eliciting a minimal set of parameters. On the other hand, we have instantiated the proposed influence diagram template to produce an influence diagram network to quantify the quality of reviewer assignment for an online peer assessment task. In an online experiment, we verified that the consideration of social factors can increase participation in a peer assessment task.     

基于动态性与网络化设计的机械设计计算机辅助教学系统

机械设计是一门重要的专业基础课,具有实践必恶性循环 强的特点,为了全面提高教学效率与改善教学效果,运用先进的网络技术与多媒体技术,设计机械设计计算机辅助教学系统,本文介绍了基于动态性和网络休系统设计和一些关键技术,系统内容更新方便,可以上网运行。     

Steps toward building mathematical and computer models from cognitive task analyses

Typically, detailed quantitative and computer models of human operators performing real world tasks cannot easily be developed. We propose a technique that more easily allows for that development. We propose that when a cognitive task analysis has been carried out, a computer simulation model useful for approximations of task completion time is often within reach. The first step is to construct an activity network or order-of-processing diagram from the task analysis. Second, activity durations are found in the literature or approximated through multidimensional scaling. Finally, equations are written for calculating task completion time, or a program is written for simulations to estimate this time. Resulting models can be useful for optimizing system design. The approach is illustrated with an activity network by W. D. Gray, B. E. John, and M. E. Atwood (1993) for a telephone operator task. Simulations demonstrate the feasibility of using multidimensional scaling to obtain approximate activity durations. The approach is also illustrated with an order-of-processing diagram representing drivers reading roadside message displays. We point out that if a more detailed picture of unobservable mental processes in a task is needed, techniques have been developed for this through analysis of response times. Actual or potential applications of this research include system design, human-computer interaction, message comprehension, and simulation of information-processing tasks.     

基于Netflow的网络安全大数据可视化分析

近年来网络安全日志数据呈现出爆炸式的增长,但现有的可视化技术难以支持高维度、多粒度的Netflow日志实现完善的可视化分析.因此本文提出了一种全新的网络安全可视化框架设计方案,采用三维柱状图展示Netflow日志的流量时序图,以帮助用户快速了解和掌握网络中的异常时刻.引用信息熵算法针对平行坐标轴的维度数据进行处理,便于用户对多维度图形的理解,利用矩阵图、气泡图和流量时序图进行细节分析,最后利用该系统实现了对DDOS攻击和端口扫描攻击的网络异常案例分析.研究证明本系统丰富的可视化图形以及简单易用的协同交互,能较好的支撑网络安全人员从网络整体运行状态分析,到定位异常时刻、监测网络行为细节的全部过程.     

网络CAI软件中动画过程的设计与实现

针对网络计算机辅助教学的将点和实际开发过程中积累的经验,提出各动画过程的设计思想,并简要给出陈春实现方法,讨论了用Ｊａｖａ的实现的网络教学系统中的尝试、演示关键功能携炔的具体技术。     

基于社会网络可视化分析的数据挖掘

把社会等复杂系统看作网络的思想由来已久.利用社会网络分析的方法,能够对各种社会关系进行精确的量化表征和分析。从而揭示其结构,对一系列当代社会的现象进行更加深入而具体的解释.结合社会网络可视化分析和数据挖掘的理论与方法,引入相关的地理信息,对包含1980-2002年间世界范围内1417例恐怖袭击事件的数据库进行数据分析,以这些恐怖袭击事件各要素节点之间关系作为基本分析单位,对恐怖组织之间的活动模式和发展特点等内在规律进行挖掘与解释,得出有意义的结果.提出的方法可以有效地推广应用于蛋白质结构分析、生物基因分析以及各类社会问题的分析过程.     

基于JSP和Android的C/S结构问卷系统

为了方便问卷调查的实施过程,提高统计数据采集过程的效率,提出一种基于Android平台的手机问卷调查系统实现方法。该问卷系统是客户端/服务器结构的,服务端包括基于JSP的问卷设计模块、问卷信息统计模块、数据库,以及基于C#的Web Service用于实现数据库访问接口; 客户端是Android平台上的问卷交互系统,从数据库获取问卷信息,在手机上显示问题和选项供用户回答并把回答结果提交到数据库。该系统在Android模拟器上以及真机上都进行了测试,结果表明该系统能有效实现问卷调查功能。由于客户端可以运行在移动设备之上,该系统的实现可以使问卷过程随时随地进行,使调查过程更加便利和高效,拓宽问卷调查的客户群,因此可以为需要市场调查或社会调研的企业或机构所采用。     

Resilience-oriented design for complex MEP systems in BIM

Normal operation of a Mechanical, Electrical, and Plumbing (MEP) system under random and intentional attacks is important to a building. A systematic research framework is proposed to analyze the resilience of an MEP system and optimize its design. The resilience magnitude in this research measures the ability of the MEP system to keep standard operation when component failures appear. First, the MEP model in Building Information Modelling (BIM) environment is extracted to a graph database by using Revit API, which represents the complex network of an MEP system. Second, the importance of the components and the resilience of the MEP system is analyzed based on the network theory and topological metrics. Third, the failure simulation is carried out by attacking the node of the system randomly and intentionally. Finally, the genetic algorithm is used to optimize the design of the MEP system by adding new edges. The results show that: (i) the graph database is a good representation of the MEP system, and it can convert the 3D model to a format that can be analyzed by data analysis measures, (ii) the same component in the MEP system could have different importance from different perspectives, (iii) the proposed network is more resilient with bridge ratio index and average path length improved by 6.16% and 40.58%, respectively, and (iv) the proposed intentional attack strategy is more conform to reality, and it can cause more severe results to a system. The research can contribute to the implementation of the resilience design theory in the MEP discipline, and create a bond between the 3D model and data analysis.     

Automatic questionnaire survey by using the collective message over the Internet

As to implement questionnaire survey, a researcher usually has to spend much time and efforts on questionnaire delivery, questionnaire collection and questionnaire analysis. In order to enhance efficiency and effectiveness in questionnaire survey, this research develops an automatic questionnaire survey model. In the proposed model, the questions in the questionnaires can be converted into structured components and the component characteristics can be obtained from the related online message. By using the Artificial Neural Network method, the relationship model between the online message and questionnaire questions can be derived and the derived model can be used to acquire the answers to the questions from the message highly related to the questions. Moreover, distributions of the answers can be visually depicted. By utilizing the proposed methodology, researchers can efficiently realize the results about their questionnaire derived from the online population.On the basis of the proposed model, this research develops a platform for automatic questionnaire survey and analysis. Moreover, real-world questions and message, Yahoo! Answers, were used to evaluate feasibility and performance of the proposed model and platform. According to the experimental result question answers can be effectively acquired from the message highly related to the questions. The proposed method and platform can assist people quickly and effectively accomplish questionnaire survey.     

远距离多跳无线自组织网络数据分发控制系统研究

传统系统受到长时延影响,网络数据分发控制效果并不理想,提出了远距离多跳无线自组织网络数据分发控制系统研究。根据系统总体框架,设计硬件结构框图,创建全局资源数据库,通过后台任务流程调度管理,设计数据分发控制平台;单独组网,通过防火墙与网络中服务器进行部分数据交换,完成种子资源服务器设计;将2288H V5作为跟踪服务器芯片,并对具体跟踪内容展开研究。设计追踪服务器软件流程,利用连通度分发控制方案,使系统具有公平分发性能。使用距离设置转发时延协议,改善传统长时延问题。通过验证分析结果可知,该系统比传统系统数据少分发22 GB,可有效缓解数据传输压力。