2018年, 第46卷, 第18期　
刊出日期：2019-12-24

  

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  空化初生及其影响因素综述

  程效锐,, 张舒研, Dorah Ndyewola

  机床与液压. 2018, 46(18): 1-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.001

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  空化不仅是一种与流体压力变化有关的动态过程，而且在流体机械和其他工业设备中也普遍存在，尤其是在泵和水轮机中。该现象自出现至今一直被备受国内外专家学者的密切关注。同时在空化初生的影响因素这一问题上也存在一定的分歧。作为空化发生和发展的首个阶段，对于空化初生的研究始终是流体机械、船舶工程和国防工业建设领域的重要课题。鉴于上述分析，对空化初生的研究现状与其影响因素进行归纳总结，指出现阶段空化初生的主要研究方向并对未来研究趋势进行展望。
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  离合器液压操纵系统效率试验与分析

  张志刚, 石晓辉, 尹生, 刘元杰

  机床与液压. 2018, 46(18): 10-17. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.002

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  分析了离合器液压操纵系统结构特点，提出一种离合器液压操纵系统传动效率计算方法。基于离合器液压操纵特性试验台，制定了离合器操纵系统动态传动效率试验方案。分别从踩/松离合踏板两个过程，对某型离合器液压操纵系统在定转速-变踏板速度和定踏板速度-变转速两种试验工况的力和行程传动效率进行了试验研究。试验结果表明离合器液压操纵系统传动效率计算方法具有较好的重复性，并且在踩踏板过程中随着踏板速度增加，离合器操纵系统力和行程传动效率增大；而在松踏板过程中随着踏板速度增加，离合器操纵系统力传动效率减小，行程传动效率增大；转速低于2 000 r/min时，转速变化对离合器操纵系统力和行程传动效率影响较小。
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  聚焦超声雾化栽培喷头设计及工作频率对雾化效果的影响研究

  王中旺, 汪帮富,, 曹洋, 殷振, 丁雯钰

  机床与液压. 2018, 46(18): 18-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.003

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  气雾培是当下解决植物根系水气矛盾的一种优化栽培模式，为了克服已有的雾化栽培中高频超声雾化器存在雾化量小、雾滴分布不均、雾化可靠性差等缺点，研究了一种新型的聚焦球壳超声雾化栽培喷头，通过理论分析、公式推导设计了聚焦球壳超声雾培喷头的主要结构尺寸，利用有限元分析软件ANSYS对雾培喷头的结构参数进行模态分析和验证，研究其在不同的工作频率下对雾培效果的影响。试验表明该雾化器的雾化效果比较好，基本满足雾化栽培的需要，并且发现超声频率对雾化喷头的雾化效果产生一定影响。
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  基于MF-DCCA的股市波动率和在线金融新闻情感强度交叉相关性研究

  王伟, 倪丽萍, 李莹, 侯晓娟

  机床与液压. 2018, 46(18): 24-31. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.004

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  研究股市波动率和在线金融新闻情感强度的交叉相关性，首先构建了情感词典并对在线金融新闻情感强度计算方法进行研究；再运用多重分形去趋势波动交叉相关分析法（MF-DCCA）对股市波动率和在线金融新闻情感强度的交叉相关性进行考察。实证表明：两者之间存在交叉相关性，且呈现出多重分形特征；股市波动率和在线金融新闻情感强度之间存在反持续性，且两者之间存在负相关关系。
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  基于小波变换和算术编码的无损图像压缩方法研究

  刘海涛, 汪斌

  机床与液压. 2018, 46(18): 32-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.005

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  为了提高图像压缩的性能以便实现更好的无损图像压缩，提出了一种基于小波变换和算术编码的无损图像压缩方法。首先，该方法对图像的所有高频和低频分量进行整数小波变换。然后利用期望最大化算法和最大似然估计对几何分布有限混合模型的参数进行了估计。最后结合直方图截断方法完成算术编码。多组图像数据的测试结果显示相比于其他方法，提出压缩方法表现出较好的压缩性能（主观和客观保真度指标），即更高的压缩比和峰值信噪比。
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  基于ARIMA的民航发动机下发预测

  彭鸿博, 李永广

  机床与液压. 2018, 46(18): 38-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.006

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  时间序列自回归滑动平均模型（Autoregressive Integrated Moving Average Model，ARIMA）能较准确处理和预测依循环顺序获得的航空发动机性能数据。采用分箱改进的拉伊达准则处理起飞EGTM数据，可为ARIMA模型提供了更加真实的数据，获得航空发动机起飞EGTM预测值，依据航空公司发动机设定的可靠度进行下发预测。应用验证表明：基于ARIMA的起飞EGTM时间序列能够满足航空发动机的质量管理的要求。
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  典型容积泵的研究现状及综述

  徐高欢, 刘武, 赵华成

  机床与液压. 2018, 46(18): 45-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.007

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  典型的容积泵有柱塞泵、齿轮泵和叶片泵等，综述了柱塞泵的机械噪声和流体噪声、密封及泄漏问题、摩擦副的润滑问题，并阐述了问题产生的机理和研究方法；综述齿轮泵和叶片泵的困油、流量脉动和噪声等问题及解决方法。经过国内、外科研院所多年的技术攻关，容积泵在这些方面有很大改善，但是排量体积比小、脉动率大等问题需要继续研究解决，同时也有必要提出新型容积泵。
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  基于PZFlex的材料超声检测仿真研究

  詹湘琳, 张家科

  机床与液压. 2018, 46(18): 53-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.008

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  为了将抽象的声场传播变成可见的图像，更有利于探伤人员准确的定位缺陷的位置和大小。主要针对超声在材料中的传播进行研究，根据经典波动方程，研究超声在材料中传播的原理，并利用原理对超声波的横波纵波进行解释。在探究超声探伤成像方法上，使用有限元软件PZFlex基于时域/瞬态分析方法对其进行谐响应分析，建立出对应的超声探伤的数学模型。再根据所建立的模型，进行超声在材料中的仿真研究。最后，通过具体的超声探伤实验来证明仿真模型对缺陷的位置与大小定位的准确性。
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  功能集成型磁流变阻尼器结构设计研究进展

  胡国良, 刘浩, 喻理梵, 丁孺琦

  机床与液压. 2018, 46(18): 59-69. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.009

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  磁流变阻尼器（MRD）是一种广泛应用于汽车悬架、桥梁建筑等领域的智能减振器件。为使MRD在半主动系统中控制效果更好，同时避免传统MRD工作过程中振动机械能以热能方式耗散，MRD功能集成就显得尤为重要。阐述了传统MRD工作原理及其在车辆悬架中的应用，并结合功能集成思想，详细分析了自感应型、振动能量采集型以及自感应自供电型等功能集成型MRD的结构、工作原理及国内外研究现状；同时介绍了课题组研制的系列功能集成型MRD。相关分析结果可为功能集成型MRD结构设计及工程应用提供一定的理论参考。
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  基于改进RRT算法的串联机械臂避障空间路径规划

  曹毅, 郭梦诗, 刘海洲

  机床与液压. 2018, 46(18): 70-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.010

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  由于基本快速扩展随机树（RRT）算法分支数量多，随机性强等问题，提出了一种改进的RRT算法。主要研究三维（3D）避障工作空间中串联机械手的路径规划问题。为了快速有效避开障碍物，窗口RRT算法引入了平面墙和窗口函数，使其不仅可以与环境约束相结合，而且同一任务路径规划相同。在蒙特卡洛法工作空间中进行窗口RRT算法的路径规划。最后，通过在MATLAB上进行相关仿真实验，验证算法的准确性和有效性。
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  基于AD7745的ECT系统研究

  马敏, 江锋, 吴轲, 陈希远

  机床与液压. 2018, 46(18): 77-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.011

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  AD7745作为一款高精度的电容数字转换器，具有功耗低、性能稳定、集成度高、易于操作等特点，将AD7745应用到电容层析成像系统中，可以降低系统的功耗、提高系统的抗干扰能力、减少系统的体积。从硬件和软件两个角度进行研究，实现了对介电常数为2.5物质的测试。仿真实验结果表明：该系统的稳定性和精度能够满足ECT系统检测的要求。
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  动臂式塔机起重臂结构轻量化设计

  程雪利, 杨宏磊, 朱斌

  机床与液压. 2018, 46(18): 81-86,99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.012

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  针对动臂式塔机起重臂金属结构自重大、计算模型复杂等特点，借助APDL语言在AN-SYS中建立起重臂结构的有限元优化分析模型，选择起重臂中应力相对集中的弦杆和连接杆作为优化对象，以起重臂重量最轻为优化目标，进行起重臂轻量化设计。优化后大部分杆件的截面尺寸较以前有所减小，起重臂质量减轻了15 699.6 N，占原起重臂重量的15.6%。优化后的起重臂最大应力由原来的206.33 MPa降低到174.63 MPa，垂向挠度由185.14 mm降到127.51 mm，结构应力分布比以前分布更加均匀，且在各种载荷工况下均满足强度、刚度约束条件，有效改进了起重臂设计，达到了轻量化的目标。
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  基于CAE技术的歧管式催化转化器的设计与分析

  于瞡初, 许思哲, 王邵瑞, 岳健鹏

  机床与液压. 2018, 46(18): 87-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.013

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  结合歧管式净化器的性能特点及失效模式总结出了产品设计开发的一般流程，通过CFD分析、FEA-模态分析、FEA-流固耦合热应力分析等方法对歧管进行了分析，提出了歧管式净化器设计是否合理的性能评价标准，用于评判产品设计的优劣。
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  基于MAS的勤务维修协同任务分配策略

  董健康, 岳雷鸣

  机床与液压. 2018, 46(18): 94-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.014

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  飞机的勤务过程是一个资源约束的多人协同问题，任务分配是协同的基础。现有的关于勤务维修协同的研究还比较有限。针对以上问题，以单机勤务任务为研究对象，基于MAS构建飞机勤务维修任务分配的动态模型，综合考虑了任务时间窗、任务执行者时间要求、勤务任务执行成本、勤务任务需求能力等多重因素，以最短的时间和最低的成本完成单机勤务任务为双重优化目标，通过遗传算法与最短路算法相结合得到了勤务任务的最优分配方案及执行顺序。实例验证表明所提出的模型和算法对于勤务维修协同任务分配切实可行，对于机务人员的勤务维修管理具有指导性的意义。
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  一种有效的组合电路测试生成算法

  曲萍萍, 赵莹, 赵航, 马建宇, 李艳娟

  机床与液压. 2018, 46(18): 100-103,156. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.015

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  为了改善组合电路测试生成效率，提出了一种有效的基于三值神经网络的组合电路测试生成算法。该算法不需要传播和回溯，而是使用三值神经网络把组合电路表示为双向神经元网络，并构建网络的能量函数，最后使用遗传算法求出全局最小值点作为电路的测试矢量，所以组合电路的测试生成问题转换为优化问题。在标准电路上的测试实验结果表明该算法具有较高的故障覆盖率和较短的测试生成时间。
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  基于改进的UCM水下图像增强算法研究

  李社蕾, 黄梦醒, 黄向党

  机床与液压. 2018, 46(18): 104-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.016

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  由于水下环境中光的吸收和散射，导致水下图像的可见度、对比度降低，图像模糊及偏色等，影响图像处理的质量和可靠性，因此水下图像增强是必要的预处理阶段。提出了一种用于水下图像增强的改进的无监督色彩校正方法（UCM）。改进的UCM算法首先通过统计方法进行颜色校正，解决色彩失真；然后在RGB颜色模型对R、G和B颜色通道分别进行不同策略的对比度拉伸，展宽图像各通道的显示范围，实现对比度增强；最后在HSI颜色模型对饱和度分量S和强度分量I进行双边对比度拉伸，以增加饱和度，并通过增加拉伸强度来解决照明问题。与其它算法相比，所提算法可以产生更好的水下图像增强效果。
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  基于改进FCM和磷虾群算法的机场特种车辆调度优化

  张积洪, 孟庆寿

  机床与液压. 2018, 46(18): 112-117. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.017

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  机场特种车辆的高效运行是保障航班正常运行中重要的一环。针对机场特种车辆任务多、时间要求高和能耗大的问题，提出了一种基于改进KCM和磷虾群算法的调度优化方法，建立了以最大任务数为首要目标，以运行时间最短和使用车辆数目最少为次要目标的调度优化模型。仿真实验结果表明：该方法具有适应性好、求解速度快和求解质量高等优点，为提高航班正常率提供了一种有效可行的实现途径。
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  基于分布式电源节点和无线传感网络的机器人路径规划算法

  朱小刚, 朱正伟, 王云良

  机床与液压. 2018, 46(18): 118-123. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.018

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  随着各种机器人应用范围的不断扩大，无线控制机器人的工作时间和工作范围需要得到进一步提高。此外，机器人的路径规划效率也需要得到相应加强。因此，提出了一种基于分布式电源节点和无线传感网络的机器人路径规划算法。首先基于分布式电源节点设计了机器人系统整体架构。然后采用CC2420硬件节点搭建了相应的无线传感网络，以便实现机器人的远程通信。最后，采用了蚁群优化对dijkstra最短路径算法进行了改进。实验结果显示相比传统算法，提出的算法具有较低的路径规划长度，能够有效完成路径规划优化，满足了机器人导航的要求。
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  OFDM放大转发双向中继系统的自适应信道评估方案

  海玲, 刘岩, 杨嘉鹏

  机床与液压. 2018, 46(18): 124-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.019

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  为了提高信道频谱效率和放大转发双向中继信道估计的精确度，提出了一种低复杂度的双向中继网络自适应信道估计算法。双向中继网络采用正交频分多路复用技术（Orthogo-nal Frequency Division Multiplexing，OFDM）调制技术。该算法通过构建阵列块，结合多通道二维递归最小二乘方法来实现自适应滤波器。相比传统二维递归最小二乘方法，该自适应滤波器的计算复杂度更低。研究分析和Matlab仿真结果显示相比传统算法，提出算法的均方误差性能有所改善，具有较高的信道估计精确度。
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  海量数据冗余干扰下云数据查询的安全索引构建方法

  刘柱鸿, 周文君, 王怡鸥

  机床与液压. 2018, 46(18): 129-134. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.020

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  针对云数据查询安全检索结构未能考虑数据的不确定性，在海量数据冗余干扰下无法稳定挖掘数据特征，提出一种专门针对海量数据冗余干扰的云数据查询的安全索引构建方法，其构建规则是以数据可被安全查询为基础，构建了一种新型云数据查询的安全索引结构，通过迭代法消除冗余数据，并从位于中心区域的R树开始顺次索引个体云数据，以便得到比较确切且更加安全的查询或索引结果。实验结果表明：所提方法的云数据索引规模大，数据查询效率与查准率高，具有较好的抗干扰性能，且在索引过程中能够消除大量数据冗余干扰，稳定性较好。
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  汽车发动机缸体多轴加工专用夹具设计

  彭伟, 肖铁忠, 黄娟

  机床与液压. 2018, 46(18): 135-138,168. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.021

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  以某汽车发动机缸体多孔加工为研究对象，在分析加工要求及现有生产线存在的问题的基础上，针对其不足，采用工序集中原则，选择设计专用机床及工艺，提出了一次装夹双面多轴同时加工的工艺方案；根据工艺方案确定了专用机床床身中间设置专用夹具、前端设置辅助上下料工位、左右两端各设置一个多轴专用主轴箱的布局方案；根据加工姿态要求，设计了专用夹具定位夹紧方案及其整体结构，并详细阐述了其工作原理；实际生产表明：采用此工艺及装备后，单台设备实际年生产纲领由5万件左右提升至33万件左右，合格率由90%左右提升至99.9%以上，各项指标均达到企业生产需要。
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  大型履带起重机起升过程中压力抖动问题分析与优化

  郝慧芬, 马骏

  机床与液压. 2018, 46(18): 139-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.022

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  以履带起重机液压起升系统为研究对象，针对起升过程中出现的压力抖动问题对起重机的动态特性进行分析，并提出了减小抖动问题的解决办法。首先基于AMESim软件建立履带起重机起升系统HCD模型，并进行仿真分析；同时通过改变平衡阀阻尼孔直径、马达切断阀压力设定值和液压容腔容积等方法进行实验研究，分析结果表明起升系统的液压抖动现象与变量马达压力切断阀的流量释放、平衡阀动态特性以及容腔容积等因素有关。仿真分析比较真实的反映了实际工作情况，优化方案和改进措施合理、有效，基本消除了该起重机的压力抖动现象。
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  基于APG算法的多焊接机器人路径规划研究

  张瑞星, 李秀娟

  机床与液压. 2018, 46(18): 144-149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.023

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  为解决多机器人同步焊接路径规划不合理问题，提出一种基于蚁群的融合算法（APG）。首先将多机器人路径规划问题转换为MTSP数学模型，使用kmeans算法将MTSP问题转换为多个TSP问题；其次采用提出的APG算法来优化TSP问题，同时与ACO算法和PSO_GA算法进行实验结果对比，证明APG算法的优越性；最后在ROBCAD中建立三维模型，对可达性、干涉性等实际应用中存在的问题进行仿真，验证算法的有效性。实验结果表明：所提出的APG算法同其它路径规划算相比能够得到更佳路径。
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  基于云计算与风险评估的数字化信息发布系统设计

  王志岗, 崔润新

  机床与液压. 2018, 46(18): 150-156. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.024

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  为了解决大数据环境下，传统数字化信息发布系统存在的响应效率低以及抗风险性能差的弊端，设计基于云计算与风险评估的数字化信息发布系统，系统由数据层、支撑层以及应用层构成，分析了系统的业务流程，并对系统的综合信息管理、风险评估交流以及信息发布共享功能进行了分析。给出了系统中多媒体播放终端模块、信息发布管理模块的设计和实现过程。分析基于云计算的信息安全风险评估流程，实现信息发布系统安全风险的有效评估。实验结果说明所设计的信息发布系统，具有较高的响应效率和抗风险性能。
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  基于节点RSSI单跳距修正和LS-LM的无线传感网定位

  万航, 朱云飞

  机床与液压. 2018, 46(18): 157-162. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.025

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  为了有效改善无线传感网中无需测距节点定位算法的定位性能，提出了一种基于节点RSSI单跳距修正和LS-LM的无线传感网定位算法。基于距离向量-跳段算法原理，首先计算出参考节点的平均每跳距离，分析了未知节点与参考节点之间距离计算中的定位误差。其次，根据接收信号强度指示（RSSI）的大小设置了用于修正单跳距离的校正值。最后，利用最小二乘Levenberg-Marquardt （LM）算法来优化每个节点的估计位置。实验结果表明：与传统算法和某些现有的改进算法相比，提出算法的定位精度有所提高。
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  大数据环境下基于Hadoop平台的医学数据挖掘算法研究

  姜广坤

  机床与液压. 2018, 46(18): 163-168. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.026

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  为了有效利用云平台Hadoop框架的并行处理能力。通过对大数据挖掘技术中的传统关联规则算法-Apriori算法进行了分析和改进，提出了一种基于Map Reduce并行模式的改进数据挖掘算法，适用于医学大数据的分析和应用。首先通过布尔排列优化数据库中事务数据的存储方式，从而有效减少数据库被扫描的次数。然后采用关联规则优化减少Apriori算法中冗余的子集。为了验证改进算法的有效性，采用医学历史数据进行实验验证。最后仿真实验结果显示，相比传统的Apriori算法，提出算法的运行效率更高，具有较好的可靠性和有效性。
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  应用于虚拟现实人机交互系统的手势检测与跟踪研究

  康丽军, 高茜

  机床与液压. 2018, 46(18): 169-173,192. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.027

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  随着虚拟现实技术的应用范围不断扩大，人机交互系统的重要性日益突出。在人机交互系统中较为关键的指标就是手势检测与跟踪的准确度。因此，提出了一种适用于虚拟现实人机交互系统的手势检测与跟踪算法。首先采用基于手势轮廓模型的检测算法来实现手势检测，有效提高了手势检测的鲁棒性。然后采用状态空间概率预测来实现手势跟踪。此外，采用了训练后的贝叶斯分类器对待检测手势图像进行分类。实验结果显示相比传统算法，提出的算法具有较高的实时性、准确性和鲁棒性，能够有效识别运动手势，满足了人机交互的要求。
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  基于Android平台的人脸跟踪系统设计与实现

  申燕萍

  机床与液压. 2018, 46(18): 174-179. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.028

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  针对现阶段大多数Android平台下人脸检测与跟踪系统精度不高的问题，设计了一种基于Android平台的无监督人脸目标检测与跟踪系统来解决这个问题。该系统采用基于粒子滤波和背景减除的方法，能够在无先验知识的情况下自动探测和跟踪视频监控序列中移动人脸目标。采用VC++和Open CV对该方法进行了具体实现，并介绍了开发环境搭建，最后成功移植到Android平台上。实验测试结果表明，该方法可以成功地检测并跟踪人脸目标。与其他方法进行比较，提出的方法的实时性和稳健性能更高，即跟踪效果更好。
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  基于传感网的无人值守现场与远程监控系统的实现

  杨新鹏, 李会军

  机床与液压. 2018, 46(18): 180-185. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.029

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  为了解决无人值守现场与远程监控系统因数据信息交换不畅导致的监控效率低下，探讨了一种基于传感网的无人值守现场与远程监控系统。讨论了传感器网络与传感网的区别，研究了无线传感器网络及其组网，构建了基于传感网的无人值守现场与远程监控系统架构，设计实现了一个无人值守的现场与远程监控系统。以搭建的现场无人值守远程系统为例，实测数据验证了所设计实现系统的合理性。研究结果表明：所设计的基于传感网的无人值守现场与远程监控系统是可行的。
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  弱关联冗余环境下的挖掘算法研究

  盛昀瑶, 沈阳

  机床与液压. 2018, 46(18): 186-192. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.18.030

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  传统网络异构的数据挖掘算法以数据间的关联性为基础进行聚类，当数据集中出现大量冗余数据时，数据间的关联性减弱，使得数据挖掘精确度降低。为解决这个问题，提出一种新的弱关联冗余环境下挖掘算法。该算法先通过数据聚类方法，确定大数据集的原始聚类中心，不断更新聚类中心确保其逼近真实中心，实现大数据集的数据聚类。再对大数据集的弱关联规则进行挖掘，计算弱关联规则下数据间的关联性，采用弱化关联规则方法，挖掘出弱关联冗余环境下的数据。实验结果表明：所提挖掘算法具有较高的挖掘效率和精度，以及较低的复杂度。