南京大学学报(自然科学版)

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“ 网络视频识别、挖掘、汇聚技术及其系列应用” 专栏前言

李勃, 阮雅端 * , 陈启美

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 217-218.

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相机抖动场景下的运动前景检测算法

廖娟 1* , 王江 1 , 徐亮 2 , 李勃 1 , 陈启美 1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 219-226.

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前景检测是视频监控中信息提取的关键，而相机抖动造成背景边缘的像素极易误检为前景像素，降低前景检测的精确度.为此，文中提出相机抖动场景下一种基于运动信息的前景检测算法：分析二值图像中候选前景点的运动信息，构建非参数的背景运动信息分布模型；计算候选前景的运动信息与背景模型的概率似然性，由自适应的阈值控制来确定真实前景，该自适应阈值由Mean-shift及信息熵算法共同确定，可以克服单个的全局阈值对场景变化适应能力差问题；针对检测到的前景点和背景点的运动信息，采用首进首出的策略更新背景运动信息分布模型，提高模型对场景实时变化的适应性.实验结果表明，该算法具有良好的鲁棒性，能有效地检测相机抖动场景下的运动前景.

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运动船舶参数视频检测算法

王江，廖娟，陈星明，李勃，陈启美

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 227-233.

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水路运输因其价廉，承载量大等，在我国综合运输体系中占有重要地位。然而由于船舶构造尺寸、航行操作不规范，缺乏有效监控手段，撞桥搁浅、两船相碰等现象时有发生。而借鉴公路交通的视频监控技术，存在种种困难，诸如，航道没有标线，摄像机难以标定；船尾波纹与船行同步，难以区分；加之水面波光粼粼，不似黑色柏油道路对比度高等等。为此，文中提出了运动船舶参数视频检测的系列算法：提出网格交互式摄像机标定算法，以获取图像坐标系与世界坐标系的映射；优化Vibe视觉背景建模算法，去除船尾波纹干扰，从而提取船舶轮廓；建立船舶长宽、速度、流量的检测模型，以分别获取船舶尺寸与运行参数。该系统现已鉴定，在京杭运河运行示范。经检测：长宽、速度、流量的检测准确率分别优于90%、95%、98%。

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雾霾分布视觉传感联动联控系统技术实现

阮雅端 1* , 陈湘军 1 , 郁建桥 2 , 陈启美 1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 234-242.

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雾霾区域动态分布可反映污染源变化分布、道路交通状况，涉及民生健康与行车安全。目前点站式能见度、PM2.5监测仪器价格昂贵，且取样空间有限，使得监测结果过于稀疏，难以覆盖路段、区域范围。为此，论文在现有的省域环境监测中心、交通信息中心两系统的基础上，提出了雾霾视觉传感区域分布预警安全联动联控系统，基于信息汇聚立体网络架构，构建大数据中心为各应用系统提供统一信息服务接口，解决异构系统兼容及信息共享问题；基于大量路网监控视频资源，研究视频能见度检测模型，分析能见度与颗粒物的相关性，进而揭示能见度区域表象数据与PM2.5的内在关系，实现雾霾高危区域监测预警及其辅助决策。用于交通安全的实验系统已在宁淮高速南段应用，对老山丘陵雾霾多发地段的行车安全起了重要作用。

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车载智能终端上下文感知及系统实现

陈湘军1,2* , 施静静1 , 张鹏1 , 陈启美1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 243-250.

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仅依靠路网固定设施远不足以实现车、路感知，车载终智能终端含GPS、重力传感、图像等实时多元异构数据，便于与网络系统云端交互，是道路感知有力的补充。为此，文中专题研究了上下文感知内涵、移动摄像的标定手段等，继而设计并实现了基于移动上下文传感的终端系统，包括网络分层架构、数据动态采集、上下文处理、信息发布等。基于上下文感知的移动终端系统具有实时性、易便性、普适性、覆盖盲区等优点，为交通监管、应急处理和公众出行服务提供了重要手段，代表了智能交通ITS的发展方向。

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基于空间聚类的交通流预测模型

许榕, 缪李囡, 施静静, 陈启美 *

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 252-256.

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交通流预测对于路径诱导、路网管控有着重要的作用。目前预测数据源未充分挖掘调用已有的沿路视频资源，而需特地另埋设专用地感线圈；在考虑上下游空间关系时，往往将关系并不密切的点也包含进来。为此，文中分析了路口交通流上下游关系，解析了BP神经网络模型机理及局限，提出了基于空间聚类的短时交通流预测Cluster-NN模型，选取了遥控视频摄像数据作为预测模型的输入，对区域内交通流进行了聚类分析预测。实验结果表明，短时交通流预测值优于神经网络模型6.5%以上。

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低清晰视频的“白化-稀疏特征”车型分类算法

黄毅1,陈湘军,1,阮雅端1,陈启美1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 257-263.

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车型识别分类，对低/高速行车道划分、流量统计，特别是超长/重、危险品车的识别具有现实意义。实验室曾提出的基于尺度不变特征转换SIFT、方向梯度直方图HoG视频检测方法抗干扰能力弱，在因道路环境差、网络拥塞随机造成图像模糊时，往往误判。为此，论文在机理上，分析比较了上述分类算法与特征白化、稀疏编码算法的局限或优势，提出了适应低清晰度视频的“白化-稀疏特征”车型分类算法。该分类算法采取PCA白化技术特征数据预处理、超完备基的凸优化迭代，从而获得稀疏编码特征数据。经与SIFT-SVM算法的现场图像检测比较，其在图像模糊条件时的分类准确率也能达到90%，一般优于93%，均耗时约0.04s。

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基于稀疏特征的交通流视频检测算法

张鹏，黄毅，阮雅端，陈启美*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 264-270.

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基于背景建模的交通流参数视频检测方法易受车辆遮挡、光线变化、雨雪等外界环境条件干扰等而误判；基于机器学习方法的机理不同，改变帧间像素动态变化解析的方式，而着重于车辆样本空间的目标识别提取，具有抗干扰优势。为此，在深度学习的基础上，文中提出了基于稀疏特征的交通流检测算法。其构建高斯混合背景模型，提取交通视频的运动目标，以稀疏编码处理目标的尺度不变特征来获得稀疏特征；经最大池化的稀疏特征维度降低、线性支持向量机训练、背景建模方法误判样本去除，从而计算获得交通流参数。测试结果表明：与背景建模方法比较，该算法去除了60%~80%误判，准确率提高了12%~17%，对外界干扰大、分辨率不高的视频图像优势显著。

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基于HVS和四元数的彩色图像质量评价方法

陈惠娟*，钱亚枫，李勃，陈启美

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 271-278.

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彩色图像质量客观评价为后续图像处理的基础，须与人眼感觉一致，而传统的评价往往与主观视觉相差较大.为此，文中分析了人类视觉系统特性、四元数基础，解析了彩色图像转化为灰度图像处理等难度，提出了结合人眼视觉特性和四元数的全参考型彩色图像质量评价方法HVS-QSVD.其通过空间位置函数、局部方差函数、纹理边缘复杂度函数、颜色信息等，构建了相应的评价算法模型.经LIVE(Laboratory for Image and Video Engineering)图像数据库与其他方法比对，结果表明该方法优越，更为符合人眼视觉感知，为高速公路视频事件检测、工业视觉瓷砖分类检测的应用，奠定了基础.

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基于四元数的彩色Canny边缘检测算法

龚俊 1 , 陈惠娟 1 , 郭蓉 2 , 李勃 1 , 陈启美 1*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 279-284.

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传统边缘检测算法存在着色彩边缘缺失、定位精度不高、部分边缘虚假、抗噪性能差等不足，为此，本文提出一种改进的基于四元数理论的Canny算法.该算法采用彩色四元数边缘特征矩阵计算图像边缘的梯度幅值，以精确地提取图像边缘.实验证明，该算法能有效降低彩色边缘信息的漏检率和误检率，提高边缘检测的抗噪性能和边缘检测的定位精度，能够满足工程应用的要求.

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瓷砖视觉分类的“带约束半监督”算法

钱亚枫*，贲圣兰，李勃，陈启美

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 285-289.

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瓷砖生产线的人工分类环境相当恶劣，而国外工业视觉分类专用设备价格昂贵，因此有必要对瓷砖的自动分类系统进行自主研究.其中，分类算法的优劣是影响系统性能的关键因素.传统的分类算法存在未标记样本置信度估计低、分类器干扰大等不足.为解决这些问题，本文提出了基于带约束Tri-training的半监督分类算法：在大量未标记样本中寻找满足约束条件的样本，扩大已标记样本集，生成两个强分类器，组成集成分类器作为终分类器进行数据分类.经现场数据集的测试，该算法较传统算法，未标记样本置信度平均提高3%，分类精度提高1.8%-3.3%.

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多媒体信息网络相似度计算方法研究

施静静，张鹏，阮雅端，陈启美*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 290-296.

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在种类丰富、数据庞大的多媒体信息网络中，为兴趣相投的用户推荐相似视、音频文件已成为网络多媒体发展的亮点。为此，文中分析了结点相似度计算的成对随机游走传统模型，进而提出了一种相似度的新型计算方法ObjectSim。该算法结合结点属性信息和结点间基本关联信息，利用关联类型的加权原则，有效地提高了相似度计算的准确性。经规模数据集DBLP的实验表明，ObjectSim相似度计算准确性较传统图结构SimRank[1]算法有了显著提高。

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基于Kinect的无标记手部姿态估计系统

周文猛1，杨一品1，周余1，于耀1，金苏文2，都思丹1*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 297.

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随着计算机技术的发展，人机交互的方式越来越多样化，声音、手势、肢体动作等都可以用来向计算机传递信息。本文实现的手部姿态估计系统，使用Kinect作为输入设备，在无标记的情况下对人体手部的姿态进行估计、跟踪，恢复出人体手部的姿态信息。本文采用参数化的手部三维模型，提出了有效的评价函数衡量三维模型投影结果与真实观测值之间的差异，使用改进的粒子群寻优算法求解该评价函数的最优解，进而得到手部姿态信息。针对手部运动帧间的连续性，使用前一帧的优化信息初始化当前帧粒子群，提高了粒子群优化算法的收敛速度，此外，还利用了粒子群算法的内在并行特性，使用GPU并行加速，并针对手部图像处理这一具体任务加以优化，达到了20Hz的处理速度。

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液相中气泡群粒径分布的检测与分析

杨程，陶海，田洪舟，王丹亮，周政，张志炳*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 304-309.

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采用图像分析技术对液相中气泡群的粒径分布进行了研究。首先使用高速摄像机拍摄得到简易反应器内气泡的图片，再通过Matlab平台对图像进行预处理后将其转换为二值图像来提取周长和面积，并依据圆度值对气泡进行分类，分离单个气泡和黏连气泡，以防止分水岭算法对单个气泡的过度分割。然后利用改进的分水岭算法对黏连气泡进行分割，获得黏连气泡的粒径分布，将单个气泡与黏连气泡的粒径分布汇总得到整个气泡群的粒径分布。最后，将由气泡群的粒径分布计算得到的气含率与实验测得的气含率进行比较，得到不同表观气速下的测量误差，在此基础上得到了各表观气速下气泡群粒径分布的概率密度图。结果表明，误差随着表观气速的增大而增大，表观气速在1.2~1.8cm·s-1之间时，误差在10%以内。

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化学气相沉积法合成Fe2O3/SiO2及其苯酚羟基化性能

石国军，陈宾宾，许二岗

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 310-319.

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分别以二茂铁和二氧化硅为前驱体和载体，通过“一步法”化学气相沉积来合成Fe2O3/SiO2催化剂．在二茂铁升华温度为110 、载体400 ，N2作为载气，反应气氛为空气，真空度为0.08 MPa的条件下合成出了不同担载量的Fe2O3/SiO2催化剂．同时，以Fe(NO3)3·9H2O为前驱体通过等体积浸渍法制备相同担载量的Fe2O3/SiO2催化剂作为参比催化剂，并用于苯酚羟基化反应以评价其催化活性．通过BET、AAS、HR-TEM、FT-IR、XRD、H2-TPR等手段对催化剂的理化性质进行了表征，以双氧水为氧化剂进行了苯酚羟基化反应．结果表明，通过化学气相沉积合成了高分散的SiO2担载的、高分散的α-Fe2O3纳米颗粒催化剂，活性物种α-Fe2O3纳米颗粒和载体SiO2间存在强相互作用．在反应时间为1 h，反应温度40 ，苯酚与双氧水的摩尔比为1:1，催化剂质量为0.05 g的反应条件下，CVD法制备的0.2 mmol·g的Fe2O3/SiO2催化剂具有最高的反应活性，苯酚转化率为39.16%，邻苯二酚与对苯二酚的选择性分别为59.18%和35.11%．具有相同负载量、浸渍法制备的催化剂没有检测到苯酚的转化．

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利用图像类标信息的自调式字典学习方法

王喆正, 唐晔, 杨育彬 *

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 320-327.

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字典学习是图像分类的关键研究问题之一 . 现有的字典学习方法大都假设所有训练样本同等重要 . 实际上, 训练样本由于样本之间关联性作为一种“ 隐藏属性” 是未知的, 因此, 训练样本的学习顺序也与学习效果密切相
关 . 提出一种将自调学习机制融合于字典更新过程的新型字典学习方法, 在字典学习中, 学习的过程并不是一次处理所有训练样例, 而是从简单的训练样例学起, 通过迭代逐步扩展至整个训练数据集 . 针对自调式过程是一种无监
督式的学习这一特点, 融合类标机制, 利用图像类标信息进行监督, 得到一种更加高效的简单样本判别方法, 从而提高学习过程中反复迭代的效率 . 在 C a l t e c h - 1 0 1 数据集上进行图像分类实验, 并和其他几种字典学习算法进行了
分析和比较, 结果表明本文算法在字典表示以及分类效果上都取得了更好的效果 .

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判别性子图挖掘方法及其在MCI分类中的应用

费飞,王立鹏,接标,张道强

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 328-334.

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最近，脑连接网络已经被用于神经退行性疾病（如阿尔茨海默病AD以及轻度认知障碍MCI）的诊断和分类。以往典型方法是从脑连接网络中提取一些特征（如局部聚类系数等）构成一个长特征向量，并用其训练一个分类器用于最终的分类。然而，上述方法的一个缺点是未能充分考虑网络的拓扑结构信息，从而限制了分类性能的进一步提升。有鉴于此，本文提出了一种基于判别子图挖掘的脑连接网络分类方法。首先分别从正类训练样本集和负类训练样本集中挖掘频繁子网络（即频繁子图）。然后，利用基于图核的方法来衡量频繁子网络的判别性能，并选择那些最具判别性的频繁子网络作为判别子网络用于后续的分类。最后，在真实MCI数据集上的实验验证了本文方法的有效性。

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不完备信息系统中的多重代价决策粗糙集

马兴斌1，鞠恒荣1,2,3，杨习贝1,2,3，宋晶晶1,2,3

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 335-342.

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决策粗糙集源于贝叶斯决策准则, 利用代价矩阵生成了构建概率粗糙集所需的一对阈值 . 通过代价对目标事物的近似使得决策粗糙集模型对代价敏感, 使决策粗糙集成为一种十分重要的粗糙集方法 . 然而, 大多数的决策粗糙
集模型仅使用一个代价矩阵进行描述, 来求解完备信息系统中的问题 . 这种方法并未考虑机器学习和数据挖掘中的一个重要问题, 即现实生活中代价本身所具有的多样与变化特性 . 为解决该问题, 首先, 通过使用多重代价矩阵将多
代价策略引进决策粗糙集; 然后, 在不完备信息系统中, 分别提出了乐观与悲观两种形式的多代价决策粗糙集方法, 讨论了这两种新的决策粗糙集模型与基于单代价矩阵决策粗糙集模型之间的关系, 并且给出了乐观和悲观这两种
决策粗糙集决策代价的总代价计算公式 . 最后, 在四组 U C I 数据集上对几种不同的决策粗糙集的决策代价进行了对比分析 . 实验结果表明, 乐观决策粗糙集得到的决策代价是一种较优的代价, 并且随着代价矩阵的增加, 代价的
值将会保持在一个稳定的值 . 揭示了决策理论粗糙集的潜在应用并且为其提供了新的研究方向 .

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基于信息量的悲观多粒度粗糙集粒度约简

孟慧丽*，马媛媛，徐久成

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 343-348.

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多粒度粗糙集是目前粗糙集理论研究的一个新的方向, 粒度约简是多粒度粗糙集研究的重要内容之一 . 首先将信息量引入悲观多粒度粗糙集的下近似分布约简, 定义了悲观多粒度粗糙集下近似分布约简中粒度集的信息
量 . 其次基于信息量定义了粒度的重要度, 以粒度的重要度作为启发信息, 设计了基于信息量的悲观多粒度粗糙集启发式粒度约简算法, 通过实例验证了算法的有效性, 为多粒度空间下粗糙集的粒度约简提供了理论依据.

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基于模糊包含度的集值决策系统的局部约简算法

崔彩霞*，韩素青

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 349-353.

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集值信息系统用来描述有不确定信息和缺省信息的信息系统.针对集值决策系统，提出一种新的模糊集合包含度，并用新的模糊集合包含度定义模糊粗糙集的变精度上下近似.给出了基于模糊包含度局部约简的定义, 基于模糊包含度定义了属性的相对重要度, 并基于这种重要度给出了一种模糊粗糙集局部约简的启发式算法.为模糊粗糙集的研究提供了一种新的工具.

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一种排序分组组间用户干扰消除检测算法

王艳丽1*，张同琦1，金蓉2,3

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 354-360.

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通过对最小均方误差排序串行干扰消除检测算法理论分析，找出误差传播产生的主要原因，提出一种排序分组组间用户干扰消除检测算法。该算法采用斜投影原理对用户进行逆向排序，选择相关性最大的用户数据最后检测，再对用户数据进行分组，实现组间用户干扰抵消，组内用户通过最小均方误差检测之后再次进行最大似然检测，减少了误差传播，降低了算法复杂度。实验结果表明，改进算法提高了用户等效信噪比，降低了检测误码率。

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不完备多粒度序信息系统的粗糙近似

戴志聪，吴伟志*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 361-367.

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粒计算是知识表示和数据挖掘的一个重要方法. 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. 针对具有多粒度标记的不完备序信息系统的知识获取问题，首先，介绍了不完备多粒度序信息系统的概念，并在不完备多粒度序信息系统中定义了优势关系，同时给出了由优势关系导出的优势类，并进一步定义了基于优势关系的集合的序下近似与序上近似的概念，并讨论了它们性质.

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连续双向拍卖市场中的一种自适应竞价策略研究

栾海军1，董红斌1*，周阳2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 368-376.

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近年来随着电子商务的发展，连续双向拍卖(CDA)已经广泛应用到社会的各个交易领域，如纳斯达克，纽约证券交易所，深交所等国内外股票交易市场。针对传统双向拍卖市场的竞价策略缺乏智能性的特点，提出了一种自适应竞价策略（Self-Adaptive Bidding Strategy，SA竞价策略）使交易者无论以买方角度还是卖方角度均能获得较高的收益。该策略将整个交易过程分成三个阶段，交易者根据所在不同阶段分别采用不同竞价策略。在第一阶段和第三阶段分别采用观望策略和薄利多销策略，第二阶段是交易者获得收益的主要阶段，所以本阶段的交易agent具有短期和长期两种学习规则，通过对两种学习结果的整合为其提供占优的竞价。采用SA策略的agent能够根据市场情况的变化动态地调整报价。最后仿真结果表明提出的SA策略是一种能够获得较高收益的竞价策略并且在交易成功率方面也明显优于其他策略。

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多标记序信息系统的不确定性研究

顾沈明 * , 胡超, 吴伟志, 王霞

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 377-383.

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在许多场合下，要把论域中的每一个对象或元素区分开来是没有必要的.用粒计算的观点来看，由小的部分可以组成较大的粒.而在不同粒度层次上，人们常常用层次结构的方法来观察或处理数据.由于不同尺度对数据有不同的分割，也就会得到不同层次的信息粒度.这些不同的信息粒度常常用不同的标记来标注.本文先介绍了多标记信息系统的概念，为了引入序关系而重新定义了保序的信息变换函数，并给出了多标记序信息系统的概念.在多标记序信息系统中，利用新的保序的信息变换函数，可以获得知识粒度的一个层次结构.在每一个层次中，利用优势关系可以定义优势类和劣势类，并定义了知识粒的下近似、上近似，进而定义了粗糙度、信息熵、粗糙熵等概念.在不同层次之间，分别讨论了下近似、上近似、粗糙度、信息熵和粗糙熵随着粒度粗细变化而变化的有关性质，在不同的标记粒度层次下探索的知识不确定性的变化规律.

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基于相似度的集值信息系统属性约简算法基于相似度的集值信息系统属性约简算法

刘莹莹1，吕跃进2*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 384-389.

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属性约简是粗糙集理论研究的重要内容之一.本文借助于属性集值的相似程度在集值信息系统上定义了一种新的相似度，用于度量知识的粗糙性，分析相关性质.在此基础上，提出一种基于相似度的启发式属性约简算法，以属性相似度为启发式信息，不需首先求核，尤其对核属性个数少甚至无核的集值信息系统计算约简更加有效.

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张量树学习算法

路梅1,2李凡长1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 390-404.

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基于张量几何理论及人类视觉认知的一、二、三维认知模式，本文提出了张量树学习算法(Tensor Tree Learning, TTL)。其内容包括：张量树学习的基本概念、张量树学习算法、基于张量树的Tucker分解和CP分解的学习算法等；同时也给出了阶张量树树高的最小高度为；最后在数据库Coil100，Coil20和本实验室创建的数据库上进行了验证，结果表明张量树学习算法是有效、合理的。

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基于Steiner点的移动目标遮挡恢复方法

徐永存，梁久祯*，王德江

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 405-414.

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Steiner点是物体的一个特征点，具有高稳定性和低离心性。由于其良好的鲁棒性，在跟踪预测移动目标位置有很好的效果，但Steiner点对移动物体边界有依赖，一旦移动物体部分被遮挡，Steiner点会丢失。为解决这一问题，从特征点的几何性质出发，通过推导有关遮挡的几何性质后，提出了一种解决遮挡问题的理论方法。首先提取移动物体的边界，经过凸壳处理、多边形逼近过程后，转化成易于处理的凸多边形。利用推导出的遮挡结论，计算出移动目标Steiner点的偏移向量，再结合未被遮挡区域的Steiner点，从而可以计算出移动目标的特征点——Steiner点的位置，从而解决被遮挡这种问题。通过一系列人工合成图像的实验，结果表明，目标移动部分被遮挡，Steiner点可以恢复出来。

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面向对象(属性)概念格的布尔表达

石慧魏玲*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 415-420.

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形式概念分析是用于知识表示和知识发现的一个重要方法.本文将逻辑运算方法引入形式概念分析之中,利用布尔向量的逻辑运算定义了布尔形式背景中的近似运算, 给出了其性质.并定义了布尔面向对象(属性)概念,证明了其与面向对象(属性)概念格的等价性. 简化了构造面向对象(属性)概念格的过程

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一种基于不平衡数据的聚类抽样方法

朱亚奇1,邓维斌1 ,2*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 421-429.

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许多研究表明传统分类器在对海量不平衡数据分类时偏向多数类规则，因此，会导致少数类实例被错误判断为多数类。针对上述问题，提出了一种基于分解求解的学习分类算法。算法先对样本数据进行聚类，在聚类的基础上多次根据权值对数据集进行欠抽样，产生平衡的数据集，对每个平衡数据集进行验证同时提高误判样本的权值。综合考虑每个基分类器的错误率作为分类器的权值，选择分类效果较好的基分类器进行加权集成。实验表明算法有较高的少数类正确率以及少数类F度量，同时可以大幅减少训练集数量。

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一种基于不平衡数据的聚类抽样方法

朱亚奇¹,邓维斌^1,2*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 421-429.

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许多研究表明传统分类器在对海量不平衡数据分类时偏向多数类规则,因此,会导致少数类实例被错误判断为多数类.针对上述问题,提出了一种基于分解求解的学习分类算法.算法先对样本数据进行聚类,在聚类的基础上多次根据权值对数据集进行欠抽样,产生平衡的数据集,对每个平衡数据集进行验证同时提高误判样本的权值.综合考虑每个基分类器的错误率作为分类器的权值,选择分类效果较好的基分类器进行加权集成.实验表明算法有较高的少数类正确率以及少数类F 度量,同时可以大幅减少训练集数量.

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不完备序信息系统的模型扩展及其属性约简

莫京兰1,2，吕跃进2，李金海3

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 430-437.

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多粒度粗糙集是目前粗糙集理论研究的一个新的方向，粒度约简是多粒度粗糙集研究的重要内容之一。首先将信息量引入悲观多粒度粗糙集的下近似分布约简，定义了悲观多粒度粗糙集下近似分布约简中粒度集的信息量。其次基于信息量定义了粒度的重要度，以粒度的重要度作为启发信息，设计了基于信息量的悲观多粒度粗糙集启发式粒度约简算法，通过实例验证了算法的有效性，为多粒度空间下粗糙集的粒度约简提供了理论依据。

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多粒度覆盖粗糙直觉模糊集模型

郭郁婷,李进金,李克典,郭玉龙

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 438-446.

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多粒度粗糙集是粗糙集模型在多粒度及分布式环境中的一种重要拓展形式，而覆盖粗糙直觉模糊集是处理不确定性问题的一种有效方法.为了更有效的处理不确定性问题，将多粒度粗糙集与覆盖粗糙直觉模糊集结合，建立了多粒度覆盖粗糙直觉模糊集模型，并给出了该模型下的一些性质；同时提出了多粒度覆盖粗糙直觉模糊集的模糊度的概念，讨论了其不确定性度量；最后给出了算例.

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基于CCA的代价敏感三支决策模型

张燕平1,2, 邹慧锦1,2，赵姝1,2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 447-452.

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随着数据挖掘和机器学习技术在实际问题中的广泛应用, 人们越来越多的发现实际分类问题通常具有代价敏感特性 . 代价敏感的分类是指在同一分类任务中错误分类的代价是不同的 . 介绍了一种基于构造性覆盖算法
的代价敏感三支决策模型, 即将代价敏感引入到基于构造性覆盖算法的三支决策模型 . 该模型根据误分类之间的大小关系来减少正、负覆盖的个数, 从而调整三个域, 即正域、负域和边界域的大小 . 引入代价敏感的目的是尽可能
的减少划分损失 . 实验对比了本文的模型分类结果和基于决策粗糙集的三支决策模型, 结果表明, 本文的模型分类结果稳定, 并且能够通过改变三个域的大小, 把分类损失最小化 .

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抽象解释的部分等价逻辑关系模型

王蓁蓁1,2*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(2): 453-457.

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抽象解释由CousotP和CousotR于1977年提出，随后许多作者做了大量工作。本文从不同的角度构造了基于部分等价关系和逻辑部分等价关系一个模型，它与传统抽象解释模型根本不同，该模型并不是对具体系统在“近似”意义上的抽象，而是对原系统上的一切关系（包括逻辑关系）的抽象，因此它不是原系统的“简化”，而是原系统的一个“深化”。从而在此模型上提出的问题具有另外的特征，例如我们提出了复杂性和多态性等问题。

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2015年, 第51卷, 第2期　
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