編讀往來

  • 《河北科技大學學報》再度被收錄為“中國科技核心期刊”

    本刊編輯部;

    <正>受國家科技部的委托,中國科學技術信息研究所在嚴格的定量和定性分析的基礎上,評選出了新一期(2014年度)中國科技核心期刊。經過多項學術指標的綜合評定及同行專家的評議推薦,《河北科技大學學報》榜上有名,再度被收錄為"中國科技核心期刊"(中國科技論文統計源期刊)并頒發證書。

    2014年01期 v.35;No.116 2頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 228K]
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國家青年/地區科學基金項目專欄

  • 離心式昆蟲微力測試系統設計

    王立新;翟利剛;

    基于豬籠草葉籠滑移區表面特殊結構與良好滑移功能仿生研制致災農業昆蟲捕集滑板過程中,需要測試昆蟲在仿生原型及制備滑板表面的附著力、摩擦力等毫牛尺度微力。為滿足毫牛尺度微力的測試需求,依據離心力原理設計研制了一種離心式昆蟲微力測試系統。該系統主要包括測試平臺及附屬機構、調速電機及轉速控制器、視頻監控系統和能夠實現各部件固定安裝的機座等4部分。調試運行結果表明設計研制的離心式昆蟲微力測試系統能夠準確采集螞蟻、甲蟲、飛蛾等體型較小昆蟲附著系統產生的毫牛尺度微力,精度可達0.1mN,能夠滿足致災農業昆蟲捕集滑板仿生研制過程中對昆蟲微力準確測試的需求。

    2014年01期 v.35;No.116 1-5頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 236K]
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  • 人工關節材料復合運動磨損測試裝置研究與開發

    華子愷;范永威;張歡歡;

    根據人工關節材料的體外磨損性能測試,開發了一種新型復合運動銷盤測試裝置(MPOD)。借助公理化設計原則,分析了儀器中不同功能之間的關系。根據獨立公理生成了相應的設計矩陣,并在非耦合設計矩陣的基礎上進行模塊化開發,包含運動合成模塊、銷導向模塊及加載模塊。通過銷傳導模塊中的力傳感器可對試驗中的摩擦力進行測量。

    2014年01期 v.35;No.116 6-10頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 406K]
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  • 微流控技術及其應用與發展

    李宇杰;霍曜;李迪;唐校福;史菲;王春青;

    微流控技術廣泛應用于生化分析、疾病診斷、微創外科手術、環境檢測等領域。微通道結構的設計與制造、微納尺度流體的驅動與控制、微流控器件及系統的集成與封裝是該領域的3大關鍵技術。本文綜述了微流控技術在這3個方面的發展現狀及在不同領域中的應用,展望了微流控技術的發展前景,指出多相微流體的介觀傳輸理論及跨尺度流體的性質將是今后研究的重點與熱點。

    2014年01期 v.35;No.116 11-19頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 656K]
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  • 提高關節臂式坐標測量機測量精度的關鍵技術

    鄭大騰;肖忠躍;周燕輝;

    在不增加關節臂式坐標測量機硬件成本的基礎上,為了提高測量精度,討論了幾點關鍵技術。分析了一個測量模型的不足,提出了一機多模思想;分析了空間誤差的不均勻性,探討了最佳測量區;分析了隨機采樣的弊端,研究了數據采集技術;分析了標定技術的難點,論述了標定內容。

    2014年01期 v.35;No.116 20-23頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 227K]
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化學與化工

  • 膠態晶體的研究進展

    杜贊玲;劉少杰;

    膠態晶體是一系列排布有序的周期性結構,因作為一種自組裝材料具有潛在應用被廣泛關注,使得人工合成膠態晶體成為近年來的研究熱點。對膠態晶體的結構單元(單分散硬質微球、核-殼型微球以及大小微球等)和制備方法(溶劑揮發自組裝和外界場力自組裝)等方面進行了綜述。

    2014年01期 v.35;No.116 24-28頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 227K]
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  • 交聯羧甲基羅望子膠對Cd~(2+)的吸附研究

    蘭舫;牛春梅;李紹英;

    以羅望子膠原粉(TKP)為基料,氯乙酸鈉(SMCA)為羧甲基醚化劑,環氧氯丙烷(ECH)為交聯劑制備了取代度(DS)為0.42,0.64和0.88的3種交聯羧甲基羅望子膠(CCMTKP),探究其對水溶液中Cd2+的吸附行為。結果表明:適宜吸附的pH值范圍為2~6;吸附劑較佳用量為0.5%(質量分數);3種CCMTKP對Cd2+的吸附在15min內達到平衡,遵從二級動力學方程;吸附符合Langmuir等溫吸附,CCMTKP對Cd2+的最大吸附量為64.10mg/g;再生后的CCMTKP吸附性能良好,脫吸附率高,有望作為Cd2+的吸附劑使用。

    2014年01期 v.35;No.116 29-33頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 239K]
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機械、電子與計算機

  • 牙頜模型區域標記分割算法

    岳彥芳;楊光;張永弟;吳松和;

    牙頜隱形矯治中要求對STL格式牙頜模型邊界進行準確、高效地分割。針對這一要求,本文對傳統的交互標記分割算法進行了改進:由單面片輸入改為區域選擇,用相鄰兩面片的彎曲程度函數作為對應的高度場函數,由排序進棧優化為直接插入隊列。該算法實現了目標牙齒的快速、自動分割。結果表明,改進算法分割的牙冠更完整,效率更高,能夠滿足矯治要求。

    2014年01期 v.35;No.116 34-38頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 308K]
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  • 基于改進型相關算法的變頻異步電機定子故障診斷

    麻少旭;郭立煒;安國慶;劉玉坤;

    變頻器供電下,異步電機定子電流諧波成分劇增,使定子匝間短路故障的診斷不同于電網直接供電。電網電壓不平衡以及電機的先天不平衡也會影響診斷結果。針對以上問題,根據變頻器調制頻率構建參考信號,提出用改進型相關算法提取定子電流中調制頻率基波成分,避開電網不平衡因素以及變頻器高次諧波的影響,利用逆調制頻率同步速變換將調制頻率的基波正序分量轉化為二倍頻交流分量,將負序分量轉換成直流量,通過對整周期采樣長度取均值的方法將直流分量單獨分離出來。并考慮電機先天不平衡因素定義了故障靈敏度因子。實驗結果表明該因子能正確反映定子故障程度,消除了變頻器的諧波成分和噪聲對計算結果的影響,對供電電源不對稱具備魯棒性,方法有效可行。

    2014年01期 v.35;No.116 39-45頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 333K]
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紡織與生工

  • 蜂窩狀微孔結構改性聚酯纖維的吸放濕性能研究

    馮愛芬;張永久;

    對蜂窩狀微孔結構改性聚酯纖維的吸濕和放濕性能進行了研究。通過測試該新型纖維和普通聚酯纖維在標準大氣條件下的吸濕、放濕回潮率,繪制出吸濕、放濕曲線,并得到2種纖維達到吸濕、放濕平衡的過程中回潮率對時間的回歸方程。結果顯示,蜂窩狀微孔結構改性聚酯纖維的回潮率和初始吸濕和放濕速率遠高于普通聚酯纖維的相應性能,具有優良的吸濕排汗性能。

    2014年01期 v.35;No.116 46-50頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 294K]
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  • AGO1基因對擬南芥葉邊緣鋸齒狀發育的影響

    李素芬;趙燕;冀蘆沙;

    在擬南芥和水稻中Argonaute(AGO)蛋白是RNA介導的沉默復合體(RISC)的核心組分,在植物葉極性的分化方面具有重要的調節作用。實驗根據AGO1基因序列設計一對特異引物,提取野生型擬南芥RNA作為模板,采用反轉錄PCR方法擴增出AGO1基因,并插入到克隆載體pGEM-T中。篩選鑒定后將AGO1連接到植物表達載體pBI121上,構建起植物表達載體pBI121-AGO1。并且利用農桿菌介導的方法轉化擬南芥,通過抗性篩選,獲得轉基因植株。然后對轉基因植株進行表型分析及AGO1蛋白的RT-PCR檢測。通過對轉基因擬南芥表達分析發現,與野生型擬南芥相比超表達AGO1蛋白的轉基因擬南芥葉片明顯呈鋸齒狀,說明AGO1基因影響擬南芥葉片發育。

    2014年01期 v.35;No.116 51-57頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 418K]
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新能源與節能環保專欄

  • 提高TiO_2光催化處理廢水效率的研究進展

    劉瑩;楊毅華;劉守信;

    簡述了納米TiO2光催化反應原理以及目前存在的問題,討論了提高光催化活性的主要途徑以及國內外的研究現狀。提高光催化氧化活性主要通過2個途徑:抑制電子-空穴對的復合以及拓寬光催化光譜響應范圍。通過進一步的簡化處理手段,有效利用太陽能,在解決環境污染問題尤其是廢水處理方面具有廣闊的發展前景。

    2014年01期 v.35;No.116 58-63頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 186K]
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  • 通信用蓄電池恒溫柜蓄放熱過程的數值模擬

    崔海亭;孫坤坤;蔣靜智;

    利用計算流體力學軟件FLUENT中的凝固/熔化模型,對通信基站內具有相變蓄熱體的蓄電池恒溫柜的蓄熱過程進行了數值模擬。得到了相變材料凝固/熔化的總時間以及相變材料溫度、液相率和箱體內空氣溫度隨時間的變化曲線,并對結果進行了分析,掌握了蓄電池恒溫柜內溫度的變化規律,為通信基站內蓄電池恒溫柜的設計提供了重要的理論依據。

    2014年01期 v.35;No.116 64-68頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 219K]
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  • 中國太陽能光伏發電的發展現狀及前景

    胡云巖;張瑞英;王軍;

    太陽能是一種取之不盡、用之不竭、潔凈安全的可再生資源,是5種新能源中發展潛力最大,被認為是21世紀化石能源的最佳替代者之一。介紹了太陽能光伏發電的原理、特性及發展現狀,認為世界潮流的推動、國家政策的支持和行業自身的改進升級必將使太陽能光伏發電獲得長足的發展。

    2014年01期 v.35;No.116 69-72頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 120K]
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  • 螺旋槽管強化傳熱機理及性能的數值研究

    張曉露;武衛;

    基于Fluent對9根具有不同結構參數的單頭螺旋槽管進行了數值研究,得到了螺旋槽管內流體速度和溫度分布,從微觀上說明了螺旋槽管強化傳熱的機理。數值計算結果表明,在研究的雷諾數Re范圍內(10 000~45 000),螺旋槽管的努塞爾數Nu是光管的1.34~2.01倍;阻力系數f是光管的2.01~6.40倍;Nu和f隨槽深e的增加而增加,隨節距p的增大而減小。螺旋槽管傳熱的綜合性能明顯優于光管,在換熱面積和泵功率消耗相同的情況下,綜合性能最好的2#管可使換熱量提高14%~19%。

    2014年01期 v.35;No.116 73-78頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 678K]
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編審園地

  • 向本期載文的審稿專家致謝

    本刊編輯部;

    <正>本期《河北科技大學學報》共發表論文17篇。這些論文的發表是與有關專家的認真審讀、細查資料、推敲分析、中肯評價分不開的。對此,本編輯部特向這些專家表示敬意,對他們的辛勤勞動表示感謝。本期載文的審稿專家名單如下(按姓名的漢語拼音順序排列):

    2014年01期 v.35;No.116 78頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 41K]
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數據分析與計算專欄

  • “數據分析與計算專欄”主持人語

    劉濱;

    <正>數據,泛在于自然、社會和人文空間,在記錄歷史軌跡的同時,也蘊藏著推動發展的力量。隨著信息、通訊、網絡等技術的演進,互聯網、移動網、廣電網、物聯網、社交網等現代網絡及衍生業務迅速生長,數據體量、增速、復雜性等都達到了前所未有的高度。分析數據的特征和規律,計算出信息和知識,已經成為多學科理論交叉融合、共同面對的任務,更是一個協同創新的命題,需要計算機、數學、管理、信息、心理等多專業人才協作研究、解析問題、建立模型、設計算法、實施方案和評價結果。

    2014年01期 v.35;No.116 79頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 76K]
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  • 分布式數據挖掘綜述

    劉濱;

    隨著網絡技術、通信技術等的不斷突破,互聯網、移動網、廣電網等多種類現代網絡及其衍生業務迅速擴張,形成泛在于網絡空間的分布式計算環境。為了最大化這些數據的價值,需要利用數據挖掘技術發現其中隱藏的模式或規則,用以指導和輔助生產或運營中的管理決策行為,以提高決策水平及決策收益。然而,受到普遍存在的異構性、私有性和平臺兼容性等限制,兼因行業競爭和法律約束等因素(如個人或企業的數據隱私保護問題等),互聯于網絡的數據源難于進行集中式挖掘,分布式數據挖掘(DDM)技術應運而生。介紹了DDM的定義與框架、適用場景和研究挑戰。根據文中給出的DDM高層架構,最終結果的質量與局部數據源的類型、可用性、局部結果的質量及整合方法等密切相關。DDM的實施未必都以站點間純粹獨立挖掘的方式進行,此外,對于數據集中,系統分布式站點多的情況,也可采用DDM。當前,DDM研究領域的挑戰主要有:異構與同構挖掘、動態環境下的數據多變性、通信開銷、知識整合和語義異構等。當前的DDM系統被分為4類:1)基于Multi-Agent的系統,利用Agent的自治性實現局部挖掘以保護數據私有性;利用Agent的主動性減少用戶參與以提高挖掘自動化水平;利用Agent的協作性實現多算法協同挖掘等;2)基于網格的系統,利用網格在資源共享、開放服務和協同工作等方面的優勢,提高挖掘的可靠性和協同性;3)基于元學習的系統,通過元學習優化挖掘算法的選擇與組合,并對已獲知識進行多次學習以提高結果質量;4)基于CDM(collective data mining)框架的系統,將待學習的函數表示為一組基函數的分布式存在,允許各數據源選擇不同的學習算法,并以全局結果正確為前提減少網絡通信量。進而,對當前DDM研究存在的共性問題進行了歸納:1)結果質量問題,不考慮各個站點數據源間的內在語義聯系,各站點獨立挖掘本地數據,與其他站點間無語義層面的數據交互或融合,形成純粹的"分割式"挖掘,最終導致全局結果質量受損;2)挖掘效率問題,如何調度資源以平衡挖掘負載、減少協作挖掘中的通信開銷問題。針對結果質量問題,探討本體與數據挖掘的結合。作為語義網的基礎,本體能為對象語義距離度量提供有效支持。當前,在利用本體描述挖掘任務的領域背景方面,利用本體描述DM過程本身方面,都已經有研究人員進行了探索性工作:針對關聯規則挖掘中需要從海量規則中遴選有效規則的問題,提出了交互式的、用于刪減冗余規則的挖掘后處理方法;針對在給定知識發現過程的輸入和輸出類型前提下,知識發現工作流的自動構造問題,提出了解決方法。通過闡述可知,為了提升分布式挖掘過程中局部結果和最終結果的質量,策略之一就是將DDM理論和本體理論作融合,以數據源間語義距離的度量為突破口,建立語義距離度量的復合量化體系,通過構建和求解新型DDM模型來實現目標。

    2014年01期 v.35;No.116 80-90頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 820K]
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  • 信息可視化研究綜述

    楊彥波;劉濱;祁明月;

    信息可視化是可視化技術在非空間數據領域的應用,可以增強數據呈現效果,讓用戶以直觀交互的方式實現對數據的觀察和瀏覽,從而發現數據中隱藏的特征、關系和模式??梢暬瘧梅浅V泛,主要涉及領域:數據挖掘可視化、網絡數據可視化、社交可視化、交通可視化、文本可視化、生物醫藥可視化等等。根據CARD可視化模型可以將信息可視化的過程分為以下幾個階段:數據預處理;繪制;顯示和交互。根據SHNEIDERMAN的分類,信息可視化的數據分為以下幾類:一維數據、二維數據、三維數據、多維數據、時態數據、層次數據和網絡數據。其中針對后4種數據的可視化是當前研究的熱點。多維數據可視化方法主要包括基于幾何的方法、圖標方法和動畫方法等?;趲缀蔚目梢暬绞街凶罱浀涞木褪?quot;平行坐標系"方法。平行坐標系(parallel coordinates)使用平行的豎直軸線來代表維度,通過在軸上刻劃多維數據的數值并用折線相連某一數據項在所有軸上的坐標點展示多維數據。平行坐標系方法能夠簡潔、快速地展示多維數據,發展出很多改進技術。但是當數據集的規模變得非常大時,密集的折線會引起"視覺混淆"(visual clutter),處理方法包括維度重排、交互方法、聚類、過濾、動畫等。其他基于幾何的方法包括Radviz方法使用圓形坐標系展示可視化結果;散點圖矩陣(scatter plot matrix)將多維數據中的各個維度兩兩組合繪制成一系列的按規律排列的散點圖?;趫D標的可視化方法用具備可視特征的幾何形狀如大小、長度、形狀、顏色等刻劃數據,代表性的方法包括星繪法和Chernoff面法等。動畫方法用于可視化中可被用來提高交互性和理解程度,其缺點包括可能分散注意力、引起用戶的誤解、產生"圖表垃圾"等。時間序列數據是指具有時間屬性的數據集,針對時間序列數據的可視化方法如下:線形圖、堆積圖、動畫、地平線圖、時間線。層次數據具有等級或層級關系。層次數據的可視化方法主要包括節點鏈接圖和樹圖2種方式。其中樹圖(treemap)由一系列的嵌套環、塊來展示層次數據。為了能展示更多的節點內容,一些基于"焦點+上下文"技術的交互方法被開發出來。包括"魚眼"技術、幾何變形、語義縮放、遠離焦點的節點聚類技術等。網絡數據具有網狀結構。自動布局算法是網絡數據可視化的核心,目前主要有以下3類:一是力導向布局(force-directed layout);二是分層布局(hierarchical layout);三是網格布局(grid layout)。當數據節點的連接很多時,容易產生邊交叉現象,導致視覺混淆。解決邊交叉現象的集束邊(edge bundle)技術可以分為以下幾類:力導向的集束邊技術、層次集束邊技術、基于幾何的邊聚類技術、多層凝聚集束邊技術和基于網格的方法等。其他研究熱點包括圖形的視覺因素研究、自適應可視化研究、可視化效果的評估等。視覺因素對于可視化效果的影響,如位置、長度、面積、形狀、色彩等影響已經引起很多研究者的注意。色彩是視覺因素的重要組成部分,研究主要集中在顏色選擇的原則和交互系統中。這些原則基于數據類型、類的數量、認知約束等。自適應可視化可以提高信息可視化的適應性。研究成果分為以下幾類:自適應可視化展示、自適應資源模型、自適應用戶模型。自適應可視化展示是指根據用戶的特征自動為用戶提供多種展示類型,自動選擇可視化內容及布局的形式,自動調整可視化的元素等。自適應資源模型反映了對硬件和軟件的利用以提高可視化性能。自適應用戶模型通過顯示用戶模型的內容并讓用戶能夠編輯,從而讓用戶能夠控制模型的內容。當前關于信息可視化評價的研究較少,少量研究也沒有提出直接和通用的可視化的評估方式,需要對信息可視化評價的理論基礎、方法和應用做深入的研究??梢暬夹g與應用還應該繼續向以下4個方面努力:直觀化、關聯化、藝術化、交互化。信息可視化技術的發展方向是協同(collaboration)、分析過程(analytics)、計算(computational)和意會(sense-making)。未來研究方向可以包括以下幾個內容。信息可視化和數據挖掘的緊密結合。為提高處理海量數據時的速度和效率和解決視覺混淆現象;必須運用數據挖掘的公式和算法,對數據分析的過程及結果進行可視化展現。協同可視化。協同可視化領域的研究方向可以包括可視化接口設計、基于Web的可視化協同平臺開發、協同可視化工作的視圖設計、協同可視化中的工作流管理及協同可視化技術的應用等。更多領域的應用技術開發。包括統計可視化:需要研究使用幾何、動畫、圖像等工具對數據統計的過程和結果進行加工和處理的技術;新聞可視化:對新聞內容進行抓取、清洗和提取和可視化展示;社交網絡可視化:可視化方式顯示社交網絡的數據,對社交網絡中節點、關系及時空數據的集成展示。搜索日志可視化:針對在使用搜索引擎時產生的海量搜索日志,可視化的展現用戶的搜索行為、關系和模式等。

    2014年01期 v.35;No.116 91-102頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 473K]
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  • 基于三元閉包和會員閉包的社區發現算法研究

    許云峰;趙寧;郝雪君;李兵;劉慧娟;

    隨著網絡的發展和人們溝通方式的擴展,社交網絡影響了人們的生活,改變了人們傳播與分享消息的方式,吸引了越來越多的人關注和研究社交網絡。社交網絡即社交網絡服務,源自英文SNS(social network service)的翻譯,社交網絡有多種表現平臺,比如QQ、微博、Facebook和微信。本文主要研究微博這一新興的社交平臺,研究微博的主要目的是搞清用戶之間的種種關系。當代人一般認為,微博中存在5種關系即關注關系、提及關系、轉發關系、評論關系以及好友關系。由于社交網絡中人數眾多,關系錯綜復雜,因而產生的社交數據和傳統的數據相比具有數據量大、結構復雜、語義豐富等特點,針對這種情況,依據用戶之間的關系,提出了一種基于三元閉包的社區劃分算法。該算法首先設初始社區為空,在所有的頂點中,選擇度最大的頂點作為初始頂點;然后求初始頂點與其鄰接頂點的三元閉包數和頂點屬于該社區的概率PS,取它們最大的鄰接頂點加入初始頂點所在社區,形成新的社區,繼續迭代,當剩余的頂點很少時,可以使用會員閉包和三元閉包這種歸集算法把剩余的頂點劃分到不同的社區,直到把整個社區劃分完畢;最后以圖形這種直觀、形象的方式把每一個社區表示出來。在該算法中,三元閉包數、頂點屬于某社區的概率、擴張度的差是評估復雜網絡中頂點劃分的關鍵。該方法綜合了頂點全局重要性的特點,即在復雜網絡中,三元閉包數越大,它們處在一個社區的可能性就越大;頂點的會員閉包越大,該頂點就會越優先被劃分;擴張度的差是確定第i個社區是否被劃分完畢的關鍵。社交網絡的研究不僅可以幫助人們了解網絡結構、分析網絡結構特性、探測分析網絡的社團結構,而且還可以把虛擬世界中這種關系鏈接到現實世界中,即把虛擬關系轉化成利潤,為企業提供有價值的關系網絡,從而挖掘出潛藏在社交網絡背后的巨大的經濟價值,具體體現在:1)幫助企業找到潛在的商機,比如分析某個用戶的評論和發表內容,可知他的消費能力、喜好和最近的購買習慣,從而知道他購買自己產品的概率;2)危機預警,根據用戶的消息內容可以知道他對自己產品的滿意度;3)帶動了消息的傳播速度和廣度。企業可以利用這一點,為自己的產品更好地做宣傳。通過與寬吻海豚網和Zachary空手道俱樂部的社區網絡作比較,證明了該算法的有效性和可行性。

    2014年01期 v.35;No.116 103-108頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 262K]
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編讀往來

  • 《河北科技大學學報》投稿須知

    本刊編輯部;

    <正>本刊為中國科技核心期刊、RCCSE中國核心學術期刊(擴展版),2008年入選北大"中文核心期刊"第五版。主要報道有關材料工程、機械、電子與通信、自動化、計算機科學與技術、化學與化工、制藥、食品、生物、紡織、環境保護、數理科學等領域的創新性學術成果。1來稿要求稿件送交編輯部時應提供Word格式的電子文檔。行文順序如下:①題目(不多于20個字);②署名;③作者單位(包括二級單位),所在省市及郵編;④摘要;⑤關鍵詞(3~8個);⑥中圖分類號,文

    2014年01期 v.35;No.116 109頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 55K]
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