顧及多元混合準(zhǔn)則模糊算法的高校教育信息化助力

馬麗 劉雪峰 魏巍

摘? 要： 在原有的高校教育信息化助力方法使用中，常造成圖像處理時(shí)間過長的問題。因而，設(shè)計(jì)顧及多元混合準(zhǔn)則模糊算法的高校教育信息化助力方法。根據(jù)信息來源設(shè)定多種方式相結(jié)合的形式完成數(shù)據(jù)采集。對(duì)比模糊算法內(nèi)容，選擇均值模糊算法完成對(duì)圖像信息的處理。制定處理流程，選取合適設(shè)備完成圖像處理。組建實(shí)驗(yàn)設(shè)備，選取實(shí)驗(yàn)樣本獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。與原有方法相比，此方法的圖像處理時(shí)長明顯少于原有方法。由此可知，此方法對(duì)于圖像處理效率更高，對(duì)高校教育信息化助力效果更明顯。

關(guān)鍵詞： 高校教育信息化; 助力方法; 多元混合準(zhǔn)則; 數(shù)據(jù)采集; 圖像處理; 多媒體教學(xué)

中圖分類號(hào)： TN911.1?34; TP393? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)： 1004?373X（2020）21?0089?04

University education informatization assistant method considering

multivariate hybrid criteria fuzzy algorithm

MA Li， LIU Xuefeng， WEI Wei

（Harbin University， Harbin 150086， China）

Abstract： The original university education informatization assistant method often requires too long image processing time. Therefore， a university education informatization assistant method which takes the multivariate hybrid criterion fuzzy algorithm into account is designed. A combining form of a variety of ways is set according to the information source to complete the data acquisition. After the comparison with the content of several fuzzy algorithms， the mean value fuzzy algorithm is selected to complete the image information processing. The processing flow is formulated and suitable equipments are selected for the image processing. The experimental equipments were set up and the experimental samples were selected to obtain experimental results. In comparison with the original method， the image processing time of the proposed method is significantly shorter. It can be seen that the proposed method is more efficient in image processing， and has more obvious effect in assisting university education informatization.

Keywords： university education informatization; assistant method; multivariate hybrid criterion; data acquisition; image processing; multimedia teaching

0? 引? 言

高校教育信息化建設(shè)是現(xiàn)代高等教育的重點(diǎn)目標(biāo)之一[1]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)將對(duì)高校教育帶來重大的變革。高等院校要成為我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力與源泉，發(fā)揮其“火車頭”的作用，就必須構(gòu)建與現(xiàn)代化教育相適應(yīng)的信息化體系，保證教育、科研以及社會(huì)服務(wù)功能的有效發(fā)揮。就目前我國現(xiàn)代化教育現(xiàn)狀，日前頒布了《關(guān)于國民經(jīng)濟(jì)的社會(huì)發(fā)展第十個(gè)“五年計(jì)劃”綱要的報(bào)告》[2]，并在其中指出“推動(dòng)教育領(lǐng)域的信息化進(jìn)程”是高校教育的主要任務(wù)。因而，如何完成高校教育信息化建設(shè)是重點(diǎn)研究課題。在以往的助力方法中存在圖像處理時(shí)間過長的問題。因而，在此次設(shè)計(jì)中，針對(duì)這一問題設(shè)計(jì)新型助力方法，即顧及多元混合準(zhǔn)則模糊算法的高校教育信息化助力方法。

就此次助力方法的設(shè)計(jì)，在信息化處理的過程中，采用模糊算法提升信息處理速度。模糊算法是一種智能算法，常見的模糊算法有均值模糊與高斯模糊等[3?4]。就圖像處理效率而言，采用均值模糊算法完成對(duì)助力方法的設(shè)計(jì)。通過測試可知，采用此方法可有效解決原有方法圖像處理時(shí)間過長的問題。

1? 高校教育信息化助力方法設(shè)計(jì)

根據(jù)以往研究可知，傳統(tǒng)的助力方法無法完成信息處理高速運(yùn)轉(zhuǎn)，需要設(shè)定新的方法解決這一問題。因而在此次設(shè)計(jì)中，算法選取至關(guān)重要。結(jié)合高校教育信息化的特征，選取均值模糊算法完成此次設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

采用上述流程完成此次方法設(shè)計(jì)，作為信息化建設(shè)的輔助方法，在方法中所采用的技術(shù)與設(shè)備應(yīng)保證其不與高校教育信息化建設(shè)相沖突。注重信息技術(shù)與智能算法相融合，促進(jìn)高校教育信息化建設(shè)的發(fā)展[5?6]。

1.1? 獲取教育信息化建設(shè)圖像信息

在高校教育信息化建設(shè)中，其內(nèi)部包含大量需要處理的信息。原有助力方法對(duì)圖像信息處理能力較差，因而信息采集工作成為提升處理效率的基礎(chǔ)，設(shè)定全面性信息采集方法，輔助提升信息處理能力。

為將信息化建設(shè)中的信息全部采集保存，不造成信息流失，就信息采集與獲取部分引用新型數(shù)據(jù)抽取技術(shù)完成。信息來源如表1所示。

由表1可知，在信息化建設(shè)的過程中，信息來源較為豐富，形式也多種多樣。就上述信息進(jìn)行采集時(shí)，傳統(tǒng)單一的采集方法無法完成文字圖像多種形式結(jié)合的采集。將單一的數(shù)據(jù)信息采集網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為傳感器采集網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用無線感應(yīng)傳感器采集圖像與語音信息，結(jié)合原有的信息采集渠道，實(shí)現(xiàn)全面性的建設(shè)信息獲取。

1.2? 完成圖像信息降噪處理

對(duì)采集到的信息，采用模糊算法完成降噪處理工作。常見的模糊算法包含的內(nèi)容較多，選擇適用于圖像信息的方法是此次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題。常見的模糊算法有很多種，為保證計(jì)算過程的可行性，對(duì)比模糊算法內(nèi)容，完成算法的選取。具體常用的模糊算法內(nèi)容如表2所示。

通過以上內(nèi)容的對(duì)比，采用均值模糊算法結(jié)合多元混合準(zhǔn)則完成信息的處理過程。將需要處理的圖像信息設(shè)定為矩陣，將其命名為[W]，設(shè)定信息向量的維數(shù)為[Ci（i=1，2，…，n）]，[n]為向量數(shù)目。對(duì)圖像展開初始化處理，可知其均值區(qū)域?yàn)閇Ji]，則有：

[i=1wJi=1] （1）

設(shè)定模糊中心為[Z]，信息序號(hào)為[l]，則有：

[Zi=i=1wJilCii=1wJil]? （2）

通過式（2）得到圖像模糊處理中心[11?12]，并以此為基準(zhǔn)點(diǎn)完成對(duì)圖像信息的處理，獲取處理結(jié)果。設(shè)定處理信息為[Y]，[H]為圖像信息的邊框長度，則有：

[Y=1H2（Ci，Zi）1l-1i=1w1H2（Ci，Zi）1l-1] （3）

將采集到的信息采用上述設(shè)定算法循環(huán)計(jì)算，直至最后的數(shù)值不再下降，至此處理過程結(jié)束。在處理過程中預(yù)先設(shè)定顏色數(shù)據(jù)，由局部向中心完成收斂，以此提升大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的效率。

1.3? 實(shí)現(xiàn)信息化助力工作

采用上述設(shè)計(jì)完成對(duì)圖像處理速度過慢的助力工作，就此次助力方法設(shè)計(jì)除對(duì)算法的設(shè)定外，增加了處理流程部分。具體流程如圖2所示。

采用圖2流程完成處理工作，因處理數(shù)據(jù)量過于龐大。在處理的過程中為保證算法的正常運(yùn)算，采用8核嵌入式中央處理器[13?15]對(duì)計(jì)算設(shè)備進(jìn)行控制。在計(jì)算的過程中，保證信息單位量的一致性，設(shè)定統(tǒng)一的信息格式，構(gòu)建專屬數(shù)據(jù)庫完成處理后信息存儲(chǔ)工作，避免數(shù)據(jù)信息缺失。針對(duì)高校教育信息化建設(shè)中圖像信息處理時(shí)間過長的問題，設(shè)計(jì)顧及多元混合準(zhǔn)則模糊算法的高校教育信息化助力方法。為保證方法設(shè)計(jì)的可行性，設(shè)定實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行研究。

2? 實(shí)驗(yàn)論證分析

為驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的顧及多元混合準(zhǔn)則模糊算法的高校教育信息化助力方法的有效性，構(gòu)建測試環(huán)境，完成對(duì)其效果測試。在測試的過程中，采用與傳統(tǒng)助力方法對(duì)比的形式完成此次研究。

2.1? 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

為保證測試過程的有效性，構(gòu)建測試環(huán)境。在此次實(shí)驗(yàn)的過程中，為保證算法的使用效果。設(shè)定實(shí)驗(yàn)設(shè)備參數(shù)如表3所示。

根據(jù)上述設(shè)備參數(shù)，完成測試設(shè)備的選取與設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖3所示。

采用此設(shè)備完成此次方法測試，對(duì)設(shè)定的實(shí)驗(yàn)樣本完成處理。

2.2? 實(shí)驗(yàn)樣本

在信息化建設(shè)中，需對(duì)高校內(nèi)部的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。因而在此次測試中，設(shè)定5種信息數(shù)據(jù)樣本容量。通過使用原有方法與本文設(shè)計(jì)方法完成對(duì)數(shù)據(jù)樣本的處理，并通過其處理時(shí)長判定此次設(shè)計(jì)的效果。具體樣本容量與形式設(shè)定如表4所示。

使用上述數(shù)據(jù)樣本，運(yùn)用原有方法與本文設(shè)計(jì)方法在數(shù)據(jù)樣本如上的情況下，完成輔助處理工作。將處理時(shí)間通過表格的方式體現(xiàn)。

2.3? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

采用上述設(shè)定完成此次測試。將測試結(jié)果通過表格的形式體現(xiàn)，設(shè)定本文設(shè)計(jì)方法測試結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)組，原有方法設(shè)定為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具體如圖4所示。

通過上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，使用原有方法與本文方法所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差較大。隨著實(shí)驗(yàn)樣本的增加，原有方法與本文方法的處理時(shí)間隨之遞增。但通過比較可知，原有方法的處理時(shí)長明顯超過本文設(shè)計(jì)方法。在樣本量為100 000時(shí)，原有方法處理時(shí)長為45 s，遠(yuǎn)高于本文設(shè)計(jì)方法。由此可知，本文設(shè)計(jì)方法對(duì)于高校教育信息化建設(shè)的輔助效果優(yōu)于原有方法，應(yīng)將本文設(shè)計(jì)方法予以推廣應(yīng)用。

3? 結(jié)? 語

在此次助力方法設(shè)計(jì)中，應(yīng)用多元混合準(zhǔn)則提升模糊算法的計(jì)算處理能力，對(duì)高校教育信息化中的多元化數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理。對(duì)于大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)的處理具有較好的處理效果，并且處理速率明顯高于現(xiàn)有方法。設(shè)定測試環(huán)境對(duì)此次設(shè)計(jì)結(jié)果與原有助力方法進(jìn)行對(duì)比，得到此次設(shè)計(jì)結(jié)果優(yōu)于原有方法的測試結(jié)果。由此，應(yīng)將此次設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)用于高校教育信息化建設(shè)之中，提高信息化建設(shè)速度，保證我國現(xiàn)代化教育的發(fā)展?，F(xiàn)代化教育是我國教育發(fā)展的基石，只有提升其水平才能保證我國教育水平的不斷提升。

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作者簡介：馬? 麗（1985—），女，黑龍江人，碩士，講師，主要研究方向?yàn)楣芾砜茖W(xué)與工程。

劉雪峰（1980—），男，黑龍江人，碩士，講師，主要研究方向?yàn)榻鹑趯W(xué)。

魏? ?。?981—），女，黑龍江人，碩士，講師，主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。