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计算机时代

计算机时代

2025年10期

《计算机时代》月刊，中国工程院院士潘云鹤主编，1983年创刊，是《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》和《中国核心期刊数据库》收录期刊，丰富的内容使您能够自由地遨游在信息的海洋里，了解最新技术，掌握最新技术，享受精彩纷呈的数字生活。

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技术广角 | 区块链技术在能源领域的应用综述

技术广角 | 区块链技术在能源领域的应用综述

摘要：区块链技术作为一种分布式账本技术，对于交易信息的记录、传递和处理等活动具有良好的效果，由此区块链技术也被广泛应用于各行各业。本文就区块链技术从诞生以来带来的影响，具体剖析共识算法和智能合约在能源交易、能源消纳、能源优化调度等方面的应用情况，简要概括了区块链技术为解决上述领域内的问题发挥的作用,较为细致地指出区块链技术在能源领域应用的优缺点，为确定区块链技术的未来发展方向提供了一定的启示。
算法研究与应用 | 基于YOLOv5-CBE的农作物害虫智能检测方法

算法研究与应用 | 基于YOLOv5-CBE的农作物害虫智能检测方法

摘要：农作物害虫是影响全球粮食安全和农业可持续发展的关键制约因素，传统的化学防治和人工监测方法存在环境污染、效率低下和主观性强等弊端。为实现对农作物害虫的快速、精准、自动化检测，本文提出一种基于改进YOLOv5的智能检测模型(YOLOv5-CBE)。通过在YOLOv5的骨干网络中引入卷积块注意力模块(CBAM),采用加权双向特征金字塔网络(BiFPN),引入EIoU损失函数等策略。实验结果表明,YOLOv5-CBE模型在保持较高检测速度(FPS)的同时，平均精度均值 (mAP@0.5) 提升7.9个百分点，达到 86.5% □
算法研究与应用 | 一种基于空间染色细胞搜索一融合生成Voronoi图的统一框架

算法研究与应用 | 一种基于空间染色细胞搜索一融合生成Voronoi图的统一框架

摘要：Voronoi图(V图)是在计算机、地理、经济、生态、物理等众多自然与社会领域广泛应用的一种空间镶嵌模型，也是计算几何研究的重要空间结构对象。当生成空间、实体对象类型、距离度量方法及Voronoi空间与实体关系发生变化时,V图特征也会相应变化，产生常规、球面、线状实体、加权、高阶有序等各类V图，这些V图也有各自的多种生成算法。本文提出一种基于空间染色模型的Voronoi搜索—融合生成算法，该算法相较于以往算法的优势在于：可在统一框架内通过数据库搜索方式快速生成各类V图，无需为每种V图定制特定算法。这种基于数据库的搜索一融合算法特别适用于需频繁运用各类V图开展大量分析和计算的应用场合，如基于地理位置的空间分析。此外,该算法还可生成一些不同于V图特征的新型空间镶嵌。
算法研究与应用 | 融合知识图谱的Transformer课程理论智能图像生成方法研究

算法研究与应用 | 融合知识图谱的Transformer课程理论智能图像生成方法研究

摘要：针对计算机课程理论逻辑复杂及传统可视化工具效率不足的难题，本文创新性融合Transformer与知识图谱技术，提出一种基于跨模态信息整合的融合知识图谱的Transformer图像生成模型。该模型通过跨模态编码整合文本语义与知识图谱结构信息，并设计逻辑约束注入机制，引导生成过程遵循正确的知识逻辑。引入LoRA参数微调解决教育场景训练数据稀疏问题。实验结果表明，相较于StableDifusion XL通用模型，该方法的知识匹配度和关系正确率分别提升 13.2% 和 17.2% ，为小样本、高逻辑性的课程理论可视化提供了一种有效技术路径。
算法研究与应用 | 基于CNN与多种机器学习算法投票的心脏病预测模型

算法研究与应用 | 基于CNN与多种机器学习算法投票的心脏病预测模型

摘要：运用机器学习模型对心脏病进行预测可辅助医生诊断，因此，开展预测模型研究具有重要意义。本文提出一种基于卷积神经网络(CNN)与多种机器学习算法投票的预测模型。首先对表格数据进行预处理,然后通过CNN模块进行特征组合和特征提取，得到特征向量，接着将特征向量输入KNN、Logistic、Adabost和SVM四种机器学习算法，并采用软投票得到预测结果。与未采用投票的机器学习算法预测模型相比，本文模型在心脏病预测上表现出更好的效果：准确率为0.933精确率为0.945、召回率为0.862、AUC值为 0.970_? 。本文提出的多种机器学习算法投票模型可为医生开展心脏病诊断提供更好的帮助。
算法研究与应用 | ASUN：一种基于最大最近邻比率的任意形状层次聚类方法

算法研究与应用 | ASUN：一种基于最大最近邻比率的任意形状层次聚类方法

摘要：传统层次聚类算法虽然能够输出完整的树状图,但通常无法有效识别任意形状的类簇;而现有大多数针对任意形状类簇的层次聚类算法基于重构的类簇结构，往往依赖更复杂的概念和参数，且难以输出完整树状图。本文提出一种单一参数的基于最大最近邻比率的任意形状层次聚类算法ASUN,该算法既能保证任意形状类簇的聚类精度，又能输出高质量树状图。首先，我们定义了基于类簇间k-最近邻对关系(kNNP)的相似性度量，KNNP关系表征类簇局部边界的内在关联性，该相似性度量能最大化两个类簇局部边界的聚合程度;其次，详细阐述了ASUN算法的实现流程以及其优化版本f-ASUN;最后,通过在合成数据集和真实数据集上与同类算法的对比实验,验证了所提算法的有效性和高效性。
算法研究与应用 | RoboCup2D关键传球射门影响因素研究

算法研究与应用 | RoboCup2D关键传球射门影响因素研究

摘要：RoboCup 2D是一项基于虚拟仿真环境的国际机器人足球竞赛，射门优化是提升智能体对抗胜率的核心手段，在智能决策与战术协同等领域具有重要研究价值。针对传统射门优化方法将射门视为单一动作、忽视不同射门形式差异的问题，本文基于现代足球理论，提出一种以关键传球射门为核心的优化分析方法。首先明确定义了仿真环境下的关键传球射门，并通过实际比赛数据统计分析证明，该方式的成功率较非关键传球射门提升10.9个百分点，验证了其战略价值。为进一步探究其影响因素，构建了基于XGBo0st的分类模型，并结合SHAP进行可解释分析。实验结果显示，XGBoost模型在测试集上的分类准确率达 92.1% ，优于其他对比模型；SHAP可解释性分析结果表明，射门区传球控球率与传球次数是影响关键传球射门形成的主要特征。
算法研究与应用 | 改进黑翅鸢算法的LSTM永嘉方言识别策略

算法研究与应用 | 改进黑翅鸢算法的LSTM永嘉方言识别策略

摘要：针对永嘉方言的口音及音调的特点，本文提出一种基于改进黑翅鸢优化算法的LSTM语音识别模型。首先，针对传统黑翅鸢优化算法的缺陷，引入Chebyshev混沌序列优化黑翅鸢种群初始化流程；并在位置更新过程中,结合透镜反向学习策略平衡算法的全局寻优与局部勘探能力;提高算法的收敛精度和收敛速度，为防止算法早熟收敛，通过加入改进高斯变异因子,以引入适当扰动的方式帮助算法跳出局部最优。其次，将改进后的黑翅鸢算法与LSTM网络结合，搭建IBKA-LSTM语音识别模型。最后，通过梅尔倒谱系数对特征方言进行提取，并通过IBKA-LSTM模型进行识别。
经验技巧 | 基于板片拆解与工艺参数化的清代虎头帽非遗数字化复原研究

经验技巧 | 基于板片拆解与工艺参数化的清代虎头帽非遗数字化复原研究

摘要：清代虎头帽(非遗布艺)的数字化保护对非遗活态传承具有重要意义。本文以清代虎头帽为研究对象，构建"三维建模—双维度测量—结构拆解—数字复原"的实践体系，通过现场测量获取基础尺寸,结合RealityCapture完成三维模型重建，再利用Marvelous Designer测量功能实现数字化尺寸修正，基于模型与测量数据完成板片拆解，最终依托Marvelous Designer完成板片绘制和仿真缝制。实践结果显示，该方法可实现虎头帽结构与工艺的复原，为非遗布艺数字化保护提供可复用的技术路径。
应用创新实践 | 基于Redis的高性能OGC服务监控方法的设计与实现

应用创新实践 | 基于Redis的高性能OGC服务监控方法的设计与实现

摘要：GeoServer作为OGC地图服务的核心发布平台，广泛应用于各类地理信息系统。然而，其原生监控功能薄弱，难以满足对服务使用情况的精细化监控需求。鉴于此，本文提出一种基于GeoServer+Redis+MySQL的地图服务监控方法：在GeoServer请求链中引入融合了JWT黑名单过滤机制与Redis统计器的Servlet过滤器,实现对多种OGC服务的实时监控；并利用MySQL进行信息整合与持久化，通过ECharts构建可视化面板，辅助运维与管理决策。该方法能够满足多个应用系统并发访问下的服务监控需求，可为WebGIS地图服务发布系统提供可行且高性能的地图服务监控实现途径。
应用创新实践 | 局域网异构终端管控及安全技术研究

应用创新实践 | 局域网异构终端管控及安全技术研究

摘要：如何对局域网内异构终端进行统一管控及安全监管，一直是网络安全领域不断探索的问题。本文创新性地构建了基于防护软件的终端安全治理体系，通过RESTfulAPI技术将不同终端安全管理系统的数据进行汇聚治理，为系统感知全局终端态势、实现关联分析奠定数据基础；通过资产同步、IP提取、威胁检测和态势分析等技术实现了异构终端的统一管控、实现终端全要素态势感知及态势呈现；引入安全大模型，实现全量告警的实时降噪，经实际验证，告警降噪率达 94.1% ，累计节省研判时间2194小时；同时，系统内置安全智能分析模块对安全事件实时分析研判。提出的架构实现了不同终端系统间安全信息的共享和联防联动，进而形成更加完善的终端安全防护体系，为数字化转型背景下的基础设施安全防护提供有效解决方案。
计算机教育 | 基于项目式教学的“数字电子技术”实验案例与实施策略设计

计算机教育 | 基于项目式教学的“数字电子技术”实验案例与实施策略设计

摘要：以“数字番茄钟”设计为例，基于项目式教学对“数字电子技术”课程中的实验内容与实验目标进行探讨与设计，并结合CDIO教学理念和混合式教学模式，设计了教学活动及评价体系的实施策略，解决目前“数字电子技术”实验教学中存在的知识碎片化、实验项目缺乏挑战性、实验工具落后、考核方式单一等问题。
计算机教育 | “大模型与公安应用”通识课的三维融合课程体系建设研究

计算机教育 | “大模型与公安应用”通识课的三维融合课程体系建设研究

摘要：本文聚焦于解决公安院校大模型课程建设滞后、课程案例与公安业务脱节、大模型实验平台缺失等问题,结合大模型理论技术和公安应用实践，提出“大模型与公安应用"通识课课程体系建设方案。该方案构建了“理论技术—真实案例一实验平台”三维融合的教学体系，建设了四级分类脱敏案例库与公安业务实战同步的实验系统平台，改革了教学与考核方式。该建设方案能够为公安院校大模型通识教育提供可借鉴的参考路径，助力公安教学改革与智慧警务人才培育。
计算机教育 | 依托虚实测试平台的声学信号处理教学实践研究

计算机教育 | 依托虚实测试平台的声学信号处理教学实践研究

摘要：围绕本科生的声学课程教学存在的理论抽象性强、硬件依赖性大、算法复杂度高的问题,从声阵列测量与信号处理模块出发,构建了“理论建模—算法仿真—工程验证"的三位一体闭环教学体系,并依托所开发的基于MATLAB虚实联动的声学测试平台（即虚拟实验平台),在不同层面培养学生对声学系统的认知能力，实现由浅入深、由简到繁的阶梯化认知提升;在此基础上提出了具有普适意义且满足交叉学科声学教学实施要求的教学方案。
计算机教育 | 基于知识图谱的数据结构课程案例教学探讨

计算机教育 | 基于知识图谱的数据结构课程案例教学探讨

摘要：针对数据结构课程的教学特点和案例式教学中存在的问题，本文提出基于知识图谱的贯穿式案例教学方案。本方案提供与专业相关的复杂工程案例的选用原则和分解方法，并建立其与课程内容的映射关系;通过构建知识图谱实现教学内容的结构化组织，并与复杂工程案例紧密衔接;设计融合AI工具的多元教学方法，以降低学生的学习负担、提升学习效率，最终强化课程知识的掌握程度、锻炼专业实践能力。
计算机教育 | 数据库系统原理与应用”线上线下混合式教学模式探索与实践

计算机教育 | 数据库系统原理与应用”线上线下混合式教学模式探索与实践

摘要：针对“数据库系统原理与应用”传统教学中存在学生自主学习效果不佳、理论与实践脱节等问题,本文构建了涵盖线上多元互动、线下深度探讨、产教融合的混合式教学模式。通过建设教学资源、重构教学流程、创新评价机制、融入思政元素等措施，形成“实践+创新”能力导向的课程改革范式，为混合式教学提供理论依据与实施途径。实践表明，该模式能有效提升学生自主学习能力与实践能力，取得了令人满意的教学效果。
计算机教育 | fsQCA组态视角下产教融合赋能职业教育智慧康养人才培养路径研究

计算机教育 | fsQCA组态视角下产教融合赋能职业教育智慧康养人才培养路径研究

摘要：研究采用模糊集定性比较分析方法(fsQCA)，以我国51个职业教育智慧康养领域的产教融合项目为分析样本开展条件组态分析，聚焦企业规模、专业类型、合作动因、合作举措、合作管控等前因变量，识别出产教融合赋能职业教育智慧康养人才培养的3条有效路径，分别是：中小型企业、医药卫生大类专业、合作举措和合作管控的组态；中小型企业、合作动因、合作举措和合作管控的组态；大型企业、医药卫生大类专业和合作管控的组态。最后，研究从深化校企合作、强化专业融合、优化合作机制等方面对产教融合赋能提升职业教育智慧康养人才培养质量提出建议，为校企双方提供可复制的实践指导。
计算机教育 | 基于知识图谱的“大数据技术”AI课程建设与探索

计算机教育 | 基于知识图谱的“大数据技术”AI课程建设与探索

摘要：本文针对大数据技术课程教学中的资源碎片化、评价单一化等问题，提出基于知识图谱的大数据技术AI课程建设方案,主要包括知识体系构建、多维知识图谱建模、智能教学应用三大模块，形成“数据→知识→应用"的模块协同闭环体系。本文利用多源课程相关数据资源，基于超星学习通平台构建了包含知识点、能力、问题和资源四维结构的课程知识图谱。以此为基础,教师可实现学情动态分析、个性化学习辅导、学习路径推荐和智能问答等AI教学应用。实践证明，该方案通过学情分析和个性化推荐等应用提升了教学质量，创新实现知识图谱与教学实践的深度融合，为教育数字化转型提供了一条有效路径。
计算机教育 | 人工智能赋能智慧课堂的智慧生成机制与教学模式创新研究

计算机教育 | 人工智能赋能智慧课堂的智慧生成机制与教学模式创新研究

摘要：随着智慧课堂的快速普及，技术使用停留在浅层、教学方式缺乏灵活性的问题日益凸显。为解决这一困境，本文依托DIKW(数据—信息—知识—智慧)理论，设计了人工智能驱动的智慧生成四层结构，并提出“技术应用三境界"理论模型,探索动态适应型教学模式。通过在计算机类专业开展为期一年的对照实验，结合定量与定性分析，验证了研究框架的有效性。结果表明，该智能课堂能在学习效率、师生互动质量、教师备课负担优化等方面带来显著改善，且学生满意度保持在较高水平。本研究不仅为智慧课堂的落地提供了理论支撑与操作路径，也为教育数字化转型提供了实证参考。
数字转型与信息化 | 基于民航收入结算系统的微前端DevOps实践

数字转型与信息化 | 基于民航收入结算系统的微前端DevOps实践

摘要：随着民航结算业务功能的不断增加，民航收入结算系统的体系逐渐庞大，面临着任意代码修改都需整体发布，导致发布时间长的问题。基于此，民航收入结算系统的研发团队采用基于微前端的DevOps思想及相关技术，立足于项目实际情况，研究出了一套CI/CD实践流程。通过对这一流程的应用，在保证代码质量的前提下，民航收入结算系统的发布部署更加快速高效。

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