Journal of Zhejiang University

Current Issue: <FITEE>

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering (former title: Journal of Zhejiang University SCIENCE C (Computers & Electronics), 2010-2014)

ISSN 2095-9184 (print); ISSN 2095-9230 (online); CN 33-1389/TP; Monthly.

FITEE is an international peer-reviewed journal indexed by SCI-E, Ei Compendex, DBLP, IC, Scopus, JST, CSA, etc. It covers research in Electrical and Electronic Engineering, including Computer Science, Information Sciences, Control, Automation, Telecommunications, and related disciplines.

Impact factor: 0.308 (2011), 0.297 (2012), 0.380 (2013), 0.415 (2014), 0.392 (2015), 0.622 (2016), 0.910 (2017), 1.033 (2018), 1.604 (2019), 2.161 (2020), 2.526 (2021).

Journal of Zhejiang University SCIENCE C

ISSN 1869-1951(Print), 1869-196x(Online), Monthly

2014 Vol.15 No.4 P.241-320

<<< CONTENTS >>>

Computer & Automation

Topic-aware pivot language approach for statistical machine translation

Jin-song Su, Xiao-dong Shi, Yan-zhou Huang, Yang Liu, Qing-qiang Wu, Yi-dong Chen, Huai-lin Dong

DOI: 10.1631/jzus.C1300208 Downloaded: 3210 Clicked: 9058 Cited: 0 Commented: 0(p.241-253) <Full Text> <PPT> 1897

Chinese summary <50> 主題敏感的樞軸語言統計機器翻譯

研究目的：樞軸語言方法是解決統計機器翻譯建模缺乏雙語訓練語言的一(yī)種方法。傳統的樞軸語言方法忽視了樞軸語言文本存在的歧義性，導緻建模得到的翻譯模型概率知(zhī)識不夠準确。爲此，本文使用主題模型爲不同層次的上下(xià)文信息進行建模，并将上下(xià)文信息融入樞軸語言統計機器翻譯的建模過程，以改善基于樞軸語言的統計機器翻譯模型。
創新要點：使用傳統的向量空間模型表示上下(xià)文，具有數據稀疏的缺點。本文采用主題模型将不同層次上下(xià)文信息概率化，使得樞軸語言文本的上下(xià)文信息能夠較好融入翻譯模型的概率計算，進而改善翻譯模型。
研究方法：發揮主題模型的優勢，使用主題模型對不同層次上下(xià)文進行降維表示；修改傳統樞軸語言方法的建模公式，将上下(xià)文作爲隐變量或相似度，重新調整翻譯模型概率。
重要結論：數據實驗表明，主題模型能夠較好地表示不同層次的上下(xià)文，融入主題模型上下(xià)文的樞軸語言統計機器翻譯模型比傳統樞軸語言方法建立的模型具有更好效果。

關鍵詞組：統計機器翻譯；樞軸語言；主題模型

Preservation of local linearity by neighborhood subspace scaling for solving the pre-image problem

Sheng-kai Yang, Jian-yi Meng, Hai-bin Shen

DOI: 10.1631/jzus.C1300248 Downloaded: 3094 Clicked: 7482 Cited: 0 Commented: 0(p.254-264) <Full Text> <PPT> 1743

Chinese summary <36> 基于鄰域子空間縮放(fàng)維持局部線性的原像算法

研究目的：原像問題廣泛存在于各種核方法中(zhōng)，是一(yī)個懸而未決的重要問題。由于該問題是不适定的，其解往往不唯一(yī)甚至不存在。本文對目前主流的原像求解算法進行了分(fēn)析和歸納，并探讨求解原像的更有效方法。
創新要點：基于局部線性保持的基本思想，結合鄰域子空間的縮放(fàng)變換，提出了一(yī)種新的逆映射構造方法。
研究方法：該算法包含兩個步驟：（1）通過近鄰子空間縮放(fàng)變換以及局部線性保持，建立訓練樣本的局部逆映射過程；（2）基于該局部逆映射，利用光滑性假設得到測試樣本的局部逆映射，進而求解得到原像。
重要結論：實驗結果表明，本文提出的算法在圖像降噪性能上優于目前的主流原像算法，同時具有較小(xiǎo)的時間複雜(zá)度。

關鍵詞組：核方法；原像問題；非線性降噪；核主成分(fēn)分(fēn)析；局部線性保持

Modeling dual-scale epidemic dynamics on complex networks with reaction diffusion processes

Xiao-gang Jin, Yong Min

DOI: 10.1631/jzus.C1300243 Downloaded: 2647 Clicked: 7572 Cited: 2 Commented: 0(p.265-274) <Full Text> <PPT> 1899

Chinese summary <34> 基于反應擴散過程的複雜(zá)網絡雙尺度傳播動力學建模

研究目的：全球範圍内的食物(wù)源傳染病呈現出許多新的特征，包括病原體(tǐ)載體(tǐ)多樣性、人與傳播載體(tǐ)之間的複雜(zá)交互以及動力學行爲的多尺度特性等。如何發展新的模型和方法來應對這些新的特征是一(yī)項關乎國計民生(shēng)的重要課題。本文使用反應擴散過程，結合平均場分(fēn)析，從計算機模拟和數學分(fēn)析兩個層面對新的傳播動力學進行了建模和研究。
創新要點：經典的SIR和SIS傳播模型都忽略了實際傳播過程中(zhōng)的多尺度動力學過程，僅僅關注單一(yī)擴散行爲。本文模型爲多尺度複雜(zá)傳播動力學的建模提供一(yī)種可行的思路。
方法提亮：利用反應擴散過程（reaction-diffusion processes），本文提出的模型簡潔而又(yòu)清晰地描述了複雜(zá)網絡上不同尺度的傳播行爲，包括節點内部的增殖過程以及網絡尺度的擴散過程。同時，利用平均場分(fēn)析方法（mean-field analysis），爲相關模型找到了數學求解的途徑，從而爲探索多尺度傳播過程中(zhōng)的突現等非線性行爲找到一(yī)種方法。
重要結論：（1）在多尺度動力學條件下(xià)，網絡的非均勻度數分(fēn)布的作用被削弱了，而節點内部的增殖機制扮演着更爲重要的作用；（2）穿透效應降低了網絡社團對于傳播的阻礙；（3）基于雙尺度的評價機制可以更準确地反映節點在傳播中(zhōng)的重要程度。計算機模拟和數學分(fēn)析均支持以上結論。

關鍵詞組：國際貿易網絡；食物(wù)源傳染病；無标度網絡；平均場分(fēn)析

Human-machine interaction force control: using a model-referenced adaptive impedance device to control an index finger exoskeleton

Qian Bi, Can-jun Yang

DOI: 10.1631/jzus.C1300259 Downloaded: 3455 Clicked: 8242 Cited: 5 Commented: 0(p.275-283) <Full Text> <PPT> 2064

Chinese summary <33> 人機交互力控制：針對食指外(wài)骨骼控制的模型參考自适應阻抗控制策略

研究目的：在手部外(wài)骨骼的力控制問題中(zhōng)，由于動作變化引起的模型參數變化以及人手自身非線性的力學特性，常規的線性控制器難以很好地解決外(wài)骨骼和人手之間的交互力控制問題。本文提出将阻抗控制與模型參考自适應控制方法結合，即模型參考自适應阻抗控制（MRAIC），以解決上述困難，并進行仿真分(fēn)析和實驗驗證。
創新要點：将阻抗控制用于外(wài)骨骼人機交互力控制，并與模型參考自适應控制結合，推導出相應的自适應控制律，從而解決動作變化引起的模型參數變化以及人手自身力學阻抗特性的非線性問題。
方法提亮：采用阻抗控制進行力控制，不僅僅控制接觸力，也控制力和位移之間的動态關系，更适合于人機交互界面；模型參考自适應控制使得非線性難題得以化解，并且模型參考提升了系統整體(tǐ)性能。
重要結論：方波跟蹤實驗和正弦跟蹤實驗表明，與PID線性控制器相比，MRAIC控制器具有更好的穩定性，響應更快；頻(pín)域仿真分(fēn)析發現，MRAIC控制器在0.1~5 Hz頻(pín)段具有較好品質，這與人體(tǐ)動作的常規頻(pín)率範圍相符。

關鍵詞組：交互力；自适應控制；外(wài)骨骼；人機交互；阻抗

Coordinated standoff tracking of moving targets using differential geometry

Zhi-qiang Song, Hua-xiong Li, Chun-lin Chen, Xian-zhong Zhou, Feng Xu

DOI: 10.1631/jzus.C1300287 Downloaded: 3173 Clicked: 6817 Cited: 0 Commented: 0(p.284-292) <Full Text> <PPT> 1976

Chinese summary <30> 基于微分(fēn)幾何的運動目标協同對峙跟蹤

研究目的：在現代軍事和民用領域，無人機可代替人類執行有風險的任務，如目标跟蹤、監視、偵察、營救、區域覆蓋、火(huǒ)力打擊等。基于多個無人機的目标協同跟蹤技術，在更有效地跟蹤敵方入侵目标、決策和打擊敵方入侵目标等方面具有重要意義。協同對峙跟蹤是協同跟蹤的一(yī)種模式。本文以微分(fēn)幾何爲基礎，提出一(yī)種新的協同對峙跟蹤控制律。
創新要點：基于微分(fēn)幾何的協同對峙跟蹤技術，使得多個無人機與目标保持對峙距離(lí)，且各無人機間保持一(yī)定相位。無人機在對峙圓内部時，采用如下(xià)簡單、有效方法：若無人機航向與目标一(yī)緻，偏離(lí)目标一(yī)定角度前行；否則，保持原有速度和航向行進。從理論上論證了運動目标對峙跟蹤穩定性。
方法提亮：基于微分(fēn)幾何的控制律具備以下(xià)優點：算法實現簡單且隻需較少通信量；可以分(fēn)析運動目标對峙跟蹤的穩定性；在控制律中(zhōng)增加一(yī)個微分(fēn)項，可在系統中(zhōng)引入一(yī)個有效的早期修正信号，從而加快系統動作速度，減少調節時間。
重要結論：在無人機與目标的速度比大(dà)于1的前提下(xià)，仿真實驗表明了算法有效性。所提算法同樣适用于在一(yī)定環境下(xià)多無人艇、多無人車(chē)對目标的協同對峙跟蹤。

關鍵詞組：無人機；對峙跟蹤；微分(fēn)幾何；協同控制

A frequency domain design of PID controller for an AVR system

Md Nishat Anwar, Somnath Pan

DOI: 10.1631/jzus.C1300218 Downloaded: 4206 Clicked: 7511 Cited: 2 Commented: 0(p.293-299) <Full Text> <PPT> 1891

Electrical Engineering

Optimal placement of distributed generation units in distribution systems via an enhanced multi-objective particle swarm optimization algorithm

Shan Cheng, Min-you Chen, Rong-jong Wai, Fang-zong Wang

DOI: 10.1631/jzus.C1300250 Downloaded: 4460 Clicked: 9225 Cited: 10 Commented: 0(p.300-311) <Full Text> <PPT> 2114

Chinese summary <31> 基于改進多目标粒子群優化算法的分(fēn)布式發電在配電網中(zhōng)的優化配置

研究目的：分(fēn)布式發電裝置的優化配置是保證各分(fēn)布式電源充分(fēn)發揮其積極作用的基礎，是電力工(gōng)作者規劃分(fēn)布式發電時面臨的挑戰性工(gōng)作。本文旨在綜合考慮系統運行的經濟和技術指标，構建多種約束條件下(xià)的分(fēn)布式發電在配電網中(zhōng)的多目标優化配置模型和優化求解算法，求得分(fēn)布式發電的最佳安裝位置和容量。
創新要點：綜合考慮系統損耗和電壓穩定性指标，構建了多種約束條件下(xià)的分(fēn)布式發電多目标優化配置模型，并提出兼顧收斂性和多樣性的改進的多目标粒子群優化算法，求得分(fēn)布式發電在配電網中(zhōng)的最佳安裝位置和容量。
方法提亮：該模型未将多目标優化問題簡單地轉化爲單目标優化問題求解，而是采用改進的多目标粒子群優化算法求解；粒子群算法收斂性和多樣性得到加強的關鍵是，提高種群的多樣性（式（11）和（14））和提高非劣解的分(fēn)布均勻性（圖2）。
重要結論：（1）采用多目标優化方法對分(fēn)布式發電的安裝位置和容量同時進行優化求解，所得的優化方案帶來的效益優于采用單目标優化方法以及僅對安裝位置或容量進行優化求解；（2）分(fēn)散安裝于配電網所帶來的效益，優于集中(zhōng)安置于一(yī)點；（3）改進的多目标粒子群優化算法兼顧了多目标優化算法的收斂性和多樣性。

關鍵詞組：分(fēn)布式發電；多目标粒子群優化；優化配置；電壓穩定指标；網損

Extracting DC bus current information for optimal phase correction and current ripple in sensorless brushless DC motor drive

Zu-sheng Ho, Chii-maw Uang, Ping-chieh Wang

DOI: 10.1631/jzus.C1300247 Downloaded: 3182 Clicked: 7580 Cited: 1 Commented: 0(p.312-320) <Full Text> <PPT> 1857

Chinese summary <32> 撷取母線電流信息優化無傳感器無刷直流電機驅動相位與轉矩

研究目的：無刷直流電機進行無傳感器驅動時，常因低通濾波電路或高速、高負載運行造成驅動相位不正确，從而産生(shēng)較大(dà)的驅動電流漣波。目前，用于改善電流漣波的算法過于複雜(zá)。本文提出一(yī)種簡單算法，可以減少微處理器計算量，使得利用一(yī)般功能的微處理器即可實現相位優化的無感驅動控制。
創新要點：提出撷取母線電流的新算法：将一(yī)個電氣周期的電流分(fēn)成二個區間，由這二個區間的變化得知(zhī)電機驅動時的相位信息，藉由相位控制達到驅動相位優化目的。整個算法隻需加、減運算，微處理器無需乘法器或數字訊号處理相關的高級數學運算單元，即可達到實時驅動相位的效果。
方法提亮：隻使用一(yī)個電流偵測電阻，配合簡單算法，即可分(fēn)辨電機驅動時的相位信息，從而藉由相位控制對死循環作相位補償，改善了驅動電流的漣波，以達到最小(xiǎo)漣波的驅動相位，有效地提高了電機運轉效率。
重要結論：本文研究順利簡化了對無刷直流電機無傳感器驅動時相位訊息的判斷。實驗證明，在相同脈沖寬度調制下(xià)，所提算法不僅改善了無傳感器驅動電路或Hall安裝偏移造成的相位不正确問題，更可以改善高轉速下(xià)電感效應造成的電流拖尾問題，進而減小(xiǎo)了轉矩漣波的波動，還可以得到提升轉速的效果。此算法簡單的結構使得未來轉矩優化将不再受限于高階微處理器的運算能力。

關鍵詞組：無刷直流電機；電動機；電機驅動；相位控制；相位估測；無傳感器控制