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ISSN 1000-0054
CN 11-2223/N
创刊于 1915 年 (月刊)
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第十五届“清华大学-横山亮次优秀论文奖”暨2018年度“清华之友—日立化成学术交流奖”颁发
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  2019年, 第59卷, 第3期 上一期   
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计算机科学与技术
基于主题模型加强的医疗活动表征学习方法  收藏
徐啸, 王灜, 金涛, 王建民
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 169-177.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.050
摘要 ( 1 )   HTML    PDF(1101KB)
随着健康医疗数据的快速积累,数据驱动的医疗分析越来越受重视,合适的医疗活动表征对这些分析至关重要。然而,当前大多数表征方法缺乏对医疗数据时序性、数值敏感性的考虑,影响了分析方法的效果和可解释性。该文针对住院病例,提出了一种基于主题模型加强的医疗活动表征学习方法,该方法利用活动间时序关系和主题分配情况,构建了一个无监督学习的多层感知机模型。在大规模真实住院数据集上的测试结果表明:该方法所得表征可以有效提升疾病聚类、后续活动预测、剩余住院天数预测3项医疗分析任务的效果,同时表征具有良好的医学可解释性。
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半监督的微博话题噪声过滤方法  收藏
屠守中, 杨婧, 赵林, 朱小燕
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 178-185.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2019.26.060
摘要 ( 0 )   HTML    PDF(3865KB)
社交网络中存在大量营销、招聘等垃圾信息以及无实质内容的短文,为话题建模工作带来很多干扰,更严重影响社交网络方面的学术研究及商业应用。因此,该文提出了一种结合支持向量机与k近邻模型(pSVM-kNN)的半监督话题噪声过滤方法。该方法融合了SVM和kNN算法,在SVM计算得到超平面的基础上使用kNN算法在局部范围内迭代寻找分类超平面的最优解;同时为减少误分类发生,分别在SVM和kNN阶段引入惩罚代价和比例权重,以提高噪声过滤的效果。通过选取新浪微博中不同大小的数据集进行实验与其他方法进行比较,结果表明:该方法只利用了少量的标注样本进行训练,在准确率、召回率和F值方面均优于其他的对比方法。
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面向室内空间的语义轨迹提取框架  收藏
骆歆远, 陈欣, 寿黎但, 陈珂, 吴妍静
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 186-193.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.047
摘要 ( 2 )   HTML    PDF(4048KB)
利用海量位置数据分析用户行为,挖掘用户的潜在价值越来越受到人们的关注。室外环境中已有较成熟的解决方案。针对室内空间中WiFi定位数据的精确度、鲁棒性不足等问题,对面向室内空间的语义轨迹提取方法进行了研究,能在减少错误、压缩原始位置数据的同时,增强轨迹的表达能力,使得更深入的室内时空数据挖掘成为可能。该文基于室内空间建模、数据清洗、事件提取和语义增强4个模块的框架提出了室内语义轨迹计算的方法,在真实数据集和模拟数据集上进行实验,结果表明:该方法能从存在误差和缺失的室内定位数据中,准确有效地挖掘和提取出含有语义信息的轨迹数据,为上层的应用分析所用。
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知识图谱的Top-k摘要模式挖掘方法  收藏
罗之皓, 李劲, 岳昆, 毛钰源, 刘琰
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 194-202.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.044
摘要 ( 0 )   HTML    PDF(3325KB)
知识图谱数据具有体量大、内容丰富、类型多样、缺乏统一模式描述等特点。提取知识图谱模式信息并形成摘要模式,对于提升知识检索、挖掘质量具有重要研究意义。该文首先给出了摘要模式的判定准则以及摘要模式质量的度量标准,提出了面向知识图谱的Top-k摘要模式挖掘问题,并将该问题建模为一个次模函数优化问题;其次,为高效判定摘要模式及度量模式的覆盖质量,提出了基于Pregel编程模型的并行化摘要模式判定和质量度量算法;然后,给出了高效求解Top-k摘要模式挖掘问题的贪心算法;最后,在真实知识图谱数据上对本文方法进行了验证。实验结果表明:该方法在摘要模式的覆盖度和算法执行效率方面优于已有方法。
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异方差加噪下差分隐私流数据发布一致性优化算法  收藏
孙岚, 康健, 吴英杰, 张立群
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 203-210.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.045
摘要 ( 1 )   HTML    PDF(1333KB)
现有基于树结构的差分隐私流数据统计发布方法未能充分利用统计查询可能存在的特定分布规律而进一步提升发布流数据的精度,为此,该文提出滑动窗口下基于异方差加噪的差分隐私流数据发布算法。首先动态构建滑动窗口内流数据对应的差分隐私区间树;其次根据统计查询分布规律计算树节点的覆盖概率,据此对树节点的隐私预算及树结构参数进行调整,以实现异方差加噪;最后,针对异方差加噪后区间树节点值可能不满足一致性约束的问题,设计实时的一致性调节策略。实验结果表明:与同类算法相比,该算法具有较高的查询精度及算法效率。
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汽车工程
基于中国人体CT数据的股骨和胫骨参数化模型的开发  收藏
杜雯菁, 罗逍, 黄晗, 许述财, 张金换
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 211-218.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.046
摘要 ( 1 )   HTML    PDF(4243KB)
下肢长骨骨折损伤在汽车碰撞事故中常见,使用人体有限元模型可以有效开展损伤风险和机理的研究。个体特征(如性别、年龄、身高、体重等)对下肢长骨的几何形状和密质骨厚度具有显著影响。该文以男性中等尺寸有限元模型为基准模型,基于95例国内临床计算机断层扫描(computed tomography,CT)数据,通过网格投影变换和统计学分析建立了能够反映个体特征差异的股骨和胫骨的参数化模型。结果表明:外表面几何模型的平均绝对预测误差在3 mm以内,密质骨厚度模型的平均绝对预测误差在0.6 mm以内。下肢长骨长度对几何模型影响最显著,年龄和身体质量指数(body mass index,BMI)对股骨密质骨厚度具有显著影响,年龄对胫骨密质骨厚度具有显著影响。
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波形套的轴向受压分析与优化设计  收藏
桂良进, 朱升发, 陈伟博, 周驰, 范子杰
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 219-227.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.055
摘要 ( 0 )   HTML    PDF(6360KB)
波形套是一种两端为直壁段、中部为外凸波形区的回转圆柱壳体结构。其轴向压力-轴向压缩位移曲线具有明显的平台段,波形套常被用于轴承的预紧、冲击吸能等。因此,波形套的轴向特性研究具有重要的工程意义。该文利用有限元软件对波形套轴向压缩的工况进行了有限元模拟,得到了轴向力-位移曲线,讨论了波形套的几何参数对其轴向特性的影响;并通过轴向压缩实验与数值计算对比,对有限元模型进行检验。最后,在有限元计算的基础上,基于第二代非劣排序遗传算法对波形套的几何参数进行了多目标优化设计,最小化等效塑性应变和最大化轴向力平台的宽度,得到了多目标优化的Pareto解集,为波形套设计优化的工程应用奠定了良好的基础。
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节能型异质汽车队列的切换式有界稳定控制  收藏
辛喆, 张小雪, 陈海亮, 邵明玺, 徐晨翔, 李升波
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 228-235.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.051
摘要 ( 0 )   HTML    PDF(5445KB)
车辆的队列化行驶具有降低道路交通能耗的巨大潜力。现有节能型队列研究主要通过高速近距跟车以减小后方车辆的风阻从而提高经济性,但对车间距离的控制精度要求很高。为克服该方法的不足,该文提出了一种适用于异质汽车队列的切换式节能控制方法,通过将周期性切换控制策略(即加速-滑行策略)应用于车辆队列,实现多车之间的协同节能。所设计的控制方法可使该汽车队列在保证跟车间距有界的前提下实现优异的节油效果,克服了近距跟车的安全性隐患。仿真结果表明:队列车辆都保持在期望的跟车间距范围内,且与线性二次型(linear quadratic,LQ)最优控制器相比,达到约23.3%的节油效果。
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精密仪器与机械学
面向感知微系统的系统级设计方法  收藏
张益源, 赵嘉昊, 尤政
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 236-242.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2019.21.002
摘要 ( 2 )   HTML    PDF(3344KB)
作为传感器系统的典型代表与技术发展趋势,感知微系统具有尺寸小、功能多与自供电等优势。然而当前的设计方法无法平衡其实用性能与约束性能之间的矛盾,使得其进一步发展陷入瓶颈。该文基于多学科设计优化思想提出一种针对感知微系统的系统级设计方法。该方法根据设计目标与各性能边界条件进行学科划分,在子系统分析器内进行参数分析后代入系统级优化器完成目标优化,最终实现感知微系统的优化设计。以重型车辆检测微系统为例,选取不同的设计目标进行系统级优化,并通过叠层集成的方式研制了验证样机。样机的性能测试结果与设计值相符,且满足优化设计目标的需求。该方法可行性和准确性表明,其能够在设计阶段平衡感知微系统的实用性能与约束性能,实现系统的最优化设计。
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建筑技术科学
城市辐射场模拟性能对比分析  收藏
刘大龙, 贾晓伟, 杨竞立, 董国明
清华大学学报(自然科学版). 2019, 59 (3): 243-248.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.051
摘要 ( 0 )   HTML    PDF(1097KB)
为对比不同室外环境模拟软件在城市辐射场方面的性能差异,该文选取3款城市气候模拟工具ENVI-met、RayMan和SOLWEIG为研究对象,对比各软件能够获得的城市辐射模拟量,并分析其主要辐射量的计算方法;分别模拟了下垫面和建筑体围合方式对于辐射场的影响,从长短波2种不同辐射类型、从直射辐射和反射辐射等辐射参数方面对比不同软件的辐射场模拟差异。结果表明:RayMan计算灵敏度高,模拟速度快,但输出辐射参数较少;ENVI-met可计算最多的辐射参数,也可计算建筑表面之间的长短波辐射换热量;SOLWEIG可用于室外大空间模拟,且计算的辐射参数较多,但误差较大。3个软件均可分析空间围合对直射辐射和散射辐射的影响。
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