智慧城市多模式数据融合模型

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1、2016年12月第42卷第12期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsDecember2016V01．42No．12http：ffbhxb．buaa．edu．cajbuaa@buaa．edu．CHDOI：10．13700／j．bh．1001-5965．2015．0858智慧城市多模式数据融合模型张义1’2，陈虞君1’2，杜博文1’2，蒲菊华1’2一，熊璋1’2(1．北京航空航天大学软件开发环境国家重点实验室，北京100083；2．深圳北航新兴产业技术研究院，深圳5180

2、57)摘要：随着云计算和大数据等技术的发展及城市发展的迫切需求，智慧城市已成为近年来国内外研究的热点之一。随着城市中摄像头、监测传感器等采集设备数量的增加，城市数据种类也越来越多。所获取的城市数据具有多源、异构、时变、高维等多模式特性。如何让这些多模式的城市数据关联起来，实现它们的互通互联，挖掘出更丰富多样的信息，从而能更好地指导智慧城市的构建，是本领域的难点。本文提出了一个城市多模式数据融合模型，即多模式互联生长(MICROS)模型，并从3个层面对该模型进行了描述。首先，针对多模式数据的特点，重点描述了多模式数据多源、异构、时变、高维等特点。其次，针对多模

3、式数据的特点，自底向上构建实现针对多模式数据的融合过程的3层基础模型，分别是服务信息描述模型、元数据模型和数据互联模型。最后，在这3层模型的基础上，本文提出了一个适用于智慧城市建设的多模式数据融合模型。关键词：智慧城市；多模式数据；数据挖掘；数据融合；多模式互联生长(MICROS)模型中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1001．5965(2016)12-2683-08智慧城市是近年的研究热点，它是以信息技术为支撑，具备健全、透明、充分的信息获取；通畅、广泛、安全的信息共享；有效、规范、科学的信息利用。从而使得：政府具有更加高效的决策和执行力；企业

4、能够更加高效和低成本的运行；大学可以更加精准和个性化地培养人才；百姓能够获得更加便捷和舒适的生活；同时，能够催生智慧校园、智慧交通等一大批新的产业链条、产业圈。智慧城市就是要借助多种设备感知城市中的各种数据(多模式数据)，形成多模式数据感知系统，并进行城市数据的融合，为城市的各大主体提供智慧的服务。1。2j。因此智慧城市的建设得到了各界的广泛研究和政府的大力支持。智慧城市建设的基础就是对城市多模式数据的感知和挖掘。这些数据是城市的战略资源‘3⋯，通过对这些数据进行挖掘、融合和充分利用，其影响力远远超出人们的想象。数据挖掘能够发掘无数有趣的或者与生活有关的事情

5、。例如：2015年KDD(KnowledgeDiscoveryandDataMining)大会中，来自德国的研究人员为大家展示了通过分析电影院中观影者产生的气体来对电影情节进行预测的方法’5。。又如研究者还提出了通过融合微博用户的日常微博数据、用户的关注数据和网上商城用户的购买数据，进行用户的购买推荐¨。7j。另外，大量研究都源自于多模式数据的挖掘。多模式数据融合正越来越多地出现在人工智能的研究中，如何融合多模式数据从而得到相比于单一数据源更好的挖掘效果成为了众多研究者关注的问题。面向多模式数据的融合。8圳有如下特点：收稿Et期：2015—12-29；录用日

6、期：2016-03-04；网络出版时间：2016-05-0316：52网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20160503．1652．004．html基金项目：国家自然科学基金(61502320)；国家“863”计划(2013AA01A601)；国家科技支撑计划(2014BAF07803)；深圳市基础研究计划(JcYJ20140509150917445)十通讯作者：Tel．：010·82316583E-mail：pujh@buaa．edu．cn；f用格式：张义，陈虞君，杜博文，等．智慧城市多模式数据融合模型[J

7、J．北京航空航天大学学报，2016，42(12)：2683—2690ZHANGY．CHENY1．DUBW．eta1．MuhimodaldatafusionmodelforsmartcitylJ3．JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics．2016，42(12)：2683-2690(inChinese)．2684北京航空航天大学学报2016年首先，多模式数据融合可能包含若干种不同的数据形式。例如，所处理的数据可能既包含了空间范围内的数据信息，也包含了时域范围的数据信息。不同的数据由于形式与结构

8、上的差异，可能处理的方法、标准全然不同，因此需要提出