数据科学范式下的钙钛矿结构铁电新材料研究

 材料基因组计划倡导预测式新材料研发理念，推进高通量数据生产和利用技术，关注材料全生命周期价值。因此，材料基因组计划的执行需要在材料科学系统工程的框架下，集成统一计算、实验和理论等研究方法，以数据科学新范式为牵引、协同运用实验观测、理论建模和计算仿真研究范式，最终建立相关材料体系的性能与材料基因（原子系统的组成与结构）、工艺参数与使役条件之间的量化关系和数据库，实现新材料的按需设计和应用。本文在简单探讨科学研究范式、材料基因组计划和材料科学系统工程基本概念和方法的基础上，以钙钛矿结构氧化物铁电压电材料研究为例，探讨了数据科学范式下的新材料研究实践。结果表明，数据挖掘驱动的新材料设计确实可以降低探索时间和实验任务，加快新材料的发现和应用进程。     

一种模糊聚类算法归类的研究

模糊C均值(FCM)算法是模式识别领域应用最广的聚类算法之一.但是FCM算法存在很多缺点,其中以对噪声数据敏感,鲁棒性较差最为突出.针对这种情况,Lee于1994年提出了一种所谓的改进模糊C均值算法＿Lee's算法.但是本文证明了Lee's算法并不是一种真正意义上的模糊C均值改进算法,而是Krishnapuram和Keller于1993年所提出的PCM算法的一种特殊情况.数值实验进一步证明了我们的结论.这对合理地使用模糊聚类算法提供了一定的理论依据.     

基于PCA及聚类技术的支持向量机分类器设计

提出了一种新的支持向量机分类器的设计方法，该方法利用主成分分析（PCA）及聚类技术在原问题空间中求解，减少了支持向量机分类器中支持向量的维数，且将原问题空间与特征空间中的问题归结为同一类的设计问题。     

模糊聚类方法中的最佳聚类数的搜索范围

研究了聚类方法中的最佳聚类数可能存在的范围，提出了一种新的解决方法,据此指出现今文献中普遍使用的规则c_max≤√n 在一定意义上是合理的.并就文献中的几个典型例子对上述结论进行了验证与分析. 其结果说明了新方法的有效性.     

模糊划分的一个新定义及其应用

提出了模糊划分的一个新定义。可以证明它蕴含了Ruspini的定义,并且具有与直观及其实际应用相符的性质。而且根据此定义,可以定义模糊集合的相对清晰度及模糊划分的平均清晰度。实验证明,模糊划分的平均清晰度可以衡量FCM算法的聚类效果。     

极大熵聚类算法的收敛性定理

讨论了极大熵聚类算法的收敛性,构造了极大熵聚类算法的收敛点集,并证明了极大熵聚类算法的收敛性定理.结果表明,极大熵聚类算法不一定收敛到局部极小点,有时收敛到鞍点.同时,也给出了如何判断极大熵聚类算法的收敛点是局部极小点还是鞍点的方法.     

“数据科学与大数据的科学原理及发展前景”——香山科学会议第462次学术讨论会专家发言摘登香山科学会议第次学术讨论会专家发言摘登

在第462次香山科学会议上,许多专家也就＂大数据科学原理与发展前景＂做了报告或即席发言,本刊对专家们的发言内容进行了整理,现选取一些专家的精彩观点,以飨读者。以下专家发言按发言先后顺序排列：     

关于极大熵聚类算法的收敛性定理的反例

追溯了极大熵聚类算法的历史渊源, 指出了张志华等提出的算法本质上缺少新意, 并构造了两个具体例子说明了极大熵聚类算法得到的迭代序列不一定收敛到目标函数的局部极小值, 有可能收敛到鞍点. 在此基础上,指出了他们关于极大熵聚类算法的收敛性定理一般不能成立的理论理由.     

大规模网络的三角形模体社区发现模型

研究表明将边表示的网络转换为三角形模体表示形式,可以有效解决基于模型社区发现方法由网络规模庞大带来的计算瓶颈问题.提出一个三角形模体社区发现模型MCDTM(a Model for Community Detection based on Triangular Motifs),其将网络表示为一系列三角形模体,利用categorical分布对各三角形模体的生成过程建模,用最大似然参数估计方法给出参数估计的推理过程,根据参数估计结果可得节点、边及三角形模体的社区隶属度.人工网络和实际网络上的实验证明MCDTM模型可快速准确地发现网络的潜在结构.