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沈阳市自来水地下管网系统的设计与实现

减小字体 增大字体 作者:佚名  来源:本站整理  发布时间:2014-11-04 09:30:00
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近期,随着社会网的广泛出现,人们的生活方式,工作方式,娱乐方式发生了巨大的改变。许多流行的社会网站,包括Facebook,Twitter,新浪博客,人人网,淘宝网等等,彻底地改变了人们对信息的获取和传播,拓宽了信息来源的渠道。社会网具有许多鲜明的特点,它覆盖了世界各地,信息内容广泛,互动性强,响应速度快。网络传播是一种开放式跨文化的传播,具有多媒体性,信息可以通过多种形式进行传播,比如文字,图片,声音,视频。社会网中蕴含大量有价值的信息,我们可以对其进行挖掘,从而达到期望的目的。因此,研究复杂的社会网络受到了极大的关注。
在社会网中,一些用户会对另外一些用户的行为产生影响。当一个用户看到他们的朋友执行一些动作的时候,他很有可能也会执行相同的动作。研究社会网中影响的传播具有很大的实用价值。我们可以利用这些影响进行病毒性市场营销,个性化建议,反馈排名等等。通过找到最具影响力的一组用户集,并且以他们为目标,可以获得一连串的连锁反应,用最小的成本换取最大的利益。
Kempe在2003将影响最大化问题定义一个离散优化问题。他分别给出了在IC模型和LT模型下,如何找到具有最大影响力的用户,但是并没有给出边上的影响概率是如何让获取的。
Saito在2008研究了社会网中信息传播的问题,但他只针对IC模型提出了解决算法,并且当数据集特别大的时候,算法的可扩展性不好。
Tang在2009年提出了一个算法,解决了基于主题的社会影响分析问题。
在社会网中,有关影响传播的一些研究都是将边上的影响概率作为输入,并没有强调用户之间的影响概率是如何获取的。在现实生活中,用户之间的影响概率是很难获取的,但是每个用户都有相应的动作日志,我们可以利用这些动作日志得到有向图上边的概率。
 
  • 论文(设计)的主要内容
本文,我们通过研究过去动作传播日志来获得用户间的影响概率。主要包括以下内容:
(1) 获取社会网中的真实数据,将其转化为相应的动作传播图;
(2) 定义影响概率的函数;
(3) 三种静态模型Bernoulli distribution,Jaccard Index,Partial Credits;连续时间模型Continuous Time Models;离散时间模型Discrete Time Models;
(4) 设计实验,比较以上几种模型的优缺。,从概率预测的准确性,算法运行的时间,可扩展性等几个方面进行比较。
2. 拟解决的关键问题:
(1) 将从社会网中获取的真实数据转化为有向图;
(2) 使用合理的方法将动作日志转化为相应的传播图;
(3) 设计一个合理的算法有效地获取以上不同模型的参数;
(4) 利用算法来预测一个用户执行一个动作的时间;
(5) 选择实验集和测试集,用来比较我们算法的准确性。
(6) 在不同的数据集上,针对各种模型测试我们算法的可扩展性。
3. 解决问题的关键技术:
(1) 将动作日志按照一定的规则转化为相应的DAG图;
(2) 利用EM算法得到以上模型的参数。EM模型是一个迭代的方法,依赖潜在的变量,找到参数的最大似然函数,再对其最大化,直到收敛为止。
(3) 设计合理的算法,动态地更新两个节点之间的影响概率。

近期,随着社会网的广泛出现,人们的生活方式,工作方式,娱乐方式发生了巨大的改变。许多流行的社会网站,包括Facebook,Twitter,新浪博客,人人网,淘宝网等等,彻底地改变了人们对信息的获取和传播,拓宽了信息来源的渠道。社会网具有许多鲜明的特点,它覆盖了世界各地,信息内容广泛,互动性强,响应速度快。网络传播是一种开放式跨文化的传播,具有多媒体性,信息可以通过多种形式进行传播,比如文字,图片,声音,视频。社会网中蕴含大量有价值的信息,我们可以对其进行挖掘,从而达到期望的目的。因此,研究复杂的社会网络受到了极大的关注。
在社会网中,一些用户会对另外一些用户的行为产生影响。当一个用户看到他们的朋友执行一些动作的时候,他很有可能也会执行相同的动作。研究社会网中影响的传播具有很大的实用价值。我们可以利用这些影响进行病毒性市场营销,个性化建议,反馈排名等等。通过找到最具影响力的一组用户集,并且以他们为目标,可以获得一连串的连锁反应,用最小的成本换取最大的利益。
Kempe在2003将影响最大化问题定义一个离散优化问题。他分别给出了在IC模型和LT模型下,如何找到具有最大影响力的用户,但是并没有给出边上的影响概率是如何让获取的。
Saito在2008研究了社会网中信息传播的问题,但他只针对IC模型提出了解决算法,并且当数据集特别大的时候,算法的可扩展性不好。
Tang在2009年提出了一个算法,解决了基于主题的社会影响分析问题。
在社会网中,有关影响传播的一些研究都是将边上的影响概率作为输入,并没有强调用户之间的影响概率是如何获取的。在现实生活中,用户之间的影响概率是很难获取的,但是每个用户都有相应的动作日志,我们可以利用这些动作日志得到有向图上边的概率。
 
  • 论文(设计)的主要内容
本文,我们通过研究过去动作传播日志来获得用户间的影响概率。主要包括以下内容:
(1) 获取社会网中的真实数据,将其转化为相应的动作传播图;
(2) 定义影响概率的函数;
(3) 三种静态模型Bernoulli distribution,Jaccard Index,Partial Credits;连续时间模型Continuous Time Models;离散时间模型Discrete Time Models;
(4) 设计实验,比较以上几种模型的优缺。,从概率预测的准确性,算法运行的时间,可扩展性等几个方面进行比较。
2. 拟解决的关键问题:
(1) 将从社会网中获取的真实数据转化为有向图;
(2) 使用合理的方法将动作日志转化为相应的传播图;
(3) 设计一个合理的算法有效地获取以上不同模型的参数;
(4) 利用算法来预测一个用户执行一个动作的时间;
(5) 选择实验集和测试集,用来比较我们算法的准确性。
(6) 在不同的数据集上,针对各种模型测试我们算法的可扩展性。
3. 解决问题的关键技术:
(1) 将动作日志按照一定的规则转化为相应的DAG图;
(2) 利用EM算法得到以上模型的参数。EM模型是一个迭代的方法,依赖潜在的变量,找到参数的最大似然函数,再对其最大化,直到收敛为止。
(3) 设计合理的算法,动态地更新两个节点之间的影响概率。

一、课题的研究目的和意义
随着经济的发展和计算机技术的进步,城市的信息化水平已经成为衡量其发展阶段与现代化程度乃至投资环境的重要标准。地下管网作为城市的重要基础设施,自然成为城市信息化建设的重要组成部分。它就像人体内的“神经”和“血管”,是城市赖以生存和发展的物质基础,被称为城市的生命线,担负着信息传输、能源输送等工作,也是城市赖以生存的和发展的物质基础。随着沈阳市开发建设速度的加快,建设单位及其他社会机构对地下管线信息综合查询和利用的需求日益提高。
当今的信息管理方式已不能完全满足需要,因此急需建立沈阳市自来水地下管网系统。城市地下管网系统是利用信息系统技术对城市地下管网进行综合管理的信息管理的系统。主要用来为城市建设施工准确提供地下管网的走向和埋深等信息,并通过空间检索和空间分析,为城市建设部门进行管网规划、管网改造提供决策支持。
 

  • 国内外发展状况

1. 国内发展状况
我国地理信息系统方面的研究工作自80年代初开始,以1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室为标志。在几年的起步发展阶段中,我国地理信息系统在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制订、区域试验、局部系统建立、初步应用试验和技术队伍培养等方面都取得了进步,积累了经验,为在全国范围内展开地理信息系统的研究和应用奠定了基础。现在,作为一个全国性的研究领域,地理信息系统已逐步和国民经济建设相结合,相继完成了一批综合性、区域性和专题性的科研项目。同时,在城市地下管网地理信息系统方面,从1990北京市地下管线信息系统获得批准起,上海、无锡、常州、佛山等城市相继开展了地下管网信息管理系统的建立工作。据不完全统计,目前全国已经有厦门、广州、郑州等40多个城市建立或正在研究地下管网信息管理系统,另有200多个城市建立了单一专业的地下管网信息系统。如今,在全国范围内已形成了一批地理信息系统的科研队伍,大中小城市的城市信息系统和土地利用信息系统、资源管理信息系统等。
 

  1. 国外发展状况

欧美发达国家从上世纪60年代后期即开始运用计算机管理地下管网设施。从国内外的发展来看,在计算机构建综合管网信息系统时,经历了三个过程。一是走管理信息系统(MIS)的路子,运用数据库管理系统,对综合管网资料整理录入,放在数据库系统中,具有常规的属性数据管理功能,如录入、修改、查询等。这种方式可有效管理综合管网属性数据和资料,便于查询分类,但不具备管理图形能力,不能对空间数据进行检索和分析。二是MIS与图形相结合,但仍使用MIS来存放和处理属性数据,图形则另外通过图形系统来录入,以文件形式单独存储。这种方案只是把MIS的思路简单扩展到图形数据上。属性数据和图形数据分离,彼此不相关联,图形本身所蕴涵的丰富信息不能被系统自动识别、提取和利用。三是图形和数据库挂接,或采用桌面信息系统。它是利用属性数据表中扩展字段来存储对应图形的数据索引,将图形与对应的属性记录关联起来,从而实现目数互查。由于实现了图形和属性的关联,使图元具有了意义,为基于空间数据的检索分析奠定了基础。但它也有很大缺陷:图形和属性的松散耦合导致关联关系的维护比较复杂。图元间的拓扑关系无法有效的管理,许多重要的深层次分析难以完成,即使能实现,效率也很低。一般只能对单一图幅进行管理,对海量数据的一体化管理缺乏有效手段,不利于空间分析和检索。三维数据处理能力也比较低。
三、研究内容
沈阳市自来水地下管网地理信息系统将以沈阳市的地理信息系统和沈阳市自来水信息系统为研究背景,是一种融合网络、计算机图形和数据库技术于一体,储存和处理空间信息的高新技术。它把地理空间位置和相关情况有机地的结合在一起,根据实际需要准确真实、图文并茂的输出给管理者,并满足用户对空间信息的需求,同时借助其独有的空间分析和可视化表达方式,提供各种辅助决策功能。沈阳市自来水地下管网系统着重研究了基于客户端/N服务器构架的城市地下管网地理信息系统的设计与实现,提出了一种适于城市地下管网的地理信息系统通用模型。在客户端/N服务器模式下开发专用地理信息系统的基本技术与方法,利用通用的开发工具开发应用系统的图形用户界面。
设计适合沈阳市地下管网行业特性的数据库结构。为了快速显示地图,查询分析地图,使用有效的地图文件分层数据结构模型,软件的运行环境为企业内部网,使用了大型关系数据库作为后台数据服务器来管理地下管网设备数据。本系统的功能模块包括十块,分别为视图显示、地图定位、信息查询、数据统计、决策分析、辅助工具、图形输出、管线编辑、数据管理、系统设置。


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作者:佚名

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