慕祎
(榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西榆林 719000)
心理健康對(duì)于當(dāng)代人來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,目前我國(guó)正在不斷加強(qiáng)人類心理疾病治療方式的推廣,消除心理疾病歧視,提高心理特征預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率,促進(jìn)人類的健康生活,已經(jīng)成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)界密切關(guān)注的問題[1-2]。
雖然目前相關(guān)學(xué)者已經(jīng)提出了心理疾病的概念和治療方法,但是人們對(duì)于自身心理疾病的程度和狀態(tài)不能準(zhǔn)確地估計(jì),因此提出網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)[3]。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng),對(duì)于人類的心理活動(dòng)解析不準(zhǔn)確,造成心理預(yù)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差,對(duì)一些群體造成不可挽回的傷害[4]。
云計(jì)算技術(shù)是目前研究的新型技術(shù),具有較強(qiáng)的計(jì)算能力,可以在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算出大量數(shù)據(jù),利用云計(jì)算技術(shù)分析網(wǎng)絡(luò)信息特征數(shù)據(jù),可以有效提高計(jì)算的準(zhǔn)確性。因此該文提出基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng),用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)心理特征量。
該文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)硬件由服務(wù)器、處理器、數(shù)據(jù)采集器三部分組成,系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
該文采用開源式的Web 服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)硬件區(qū)域的服務(wù)器,為系統(tǒng)提供運(yùn)行基礎(chǔ),維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。開源Web 服務(wù)器是目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的核心服務(wù)器,在6.0版本的基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)處理,使服務(wù)器不僅適用于不同類型的系統(tǒng),而且拓寬了服務(wù)器的應(yīng)用領(lǐng)域。Web服務(wù)器結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 Web服務(wù)器結(jié)構(gòu)
觀察圖2 可知,Web 服務(wù)器的服務(wù)端口為8080,此服務(wù)器端口的安全性高,如果更改服務(wù)器端口地址,需要輸入密鑰進(jìn)入conf 文件完成屬性更改操作[5-6]。Web 服務(wù)器對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部的壓縮包會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并解壓到同名文件夾內(nèi),保證系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全性。Web 服務(wù)器采用Linux 內(nèi)核為運(yùn)行驅(qū)動(dòng)動(dòng)力,為系統(tǒng)的運(yùn)行提供基礎(chǔ),并且Linux 內(nèi)核可以模擬各類型的軟件開發(fā)工具,減少服務(wù)器后臺(tái)出現(xiàn)負(fù)載量超額、硬件設(shè)備崩潰的情況,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性[7-8]。
為了提高網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度,該文采用RTY96 型號(hào)的處理器,此處理器以HJO 芯片為核心,配置各類電路為配置,完成系統(tǒng)的運(yùn)行操作。處理器內(nèi)部的電路主要由電源轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)器電路、RS422 總線電路、模擬量采集電路構(gòu)成,每個(gè)電路具有獨(dú)自的功能和任務(wù),相互之間協(xié)調(diào)調(diào)用,維護(hù)網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行[9]。處理器電路圖如圖3 所示。
圖3 處理器電路圖
處理器的模擬采集電路工作任務(wù)是完成網(wǎng)絡(luò)心理特征信號(hào)的轉(zhuǎn)換,為預(yù)測(cè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)分析材料[10-11]。模擬采集電路在各個(gè)節(jié)點(diǎn)處設(shè)定一個(gè)FPGA引腳,一方面引腳采用雙核多通道模式,提高電路反應(yīng)速度,另一方面引腳通過(guò)信號(hào)的識(shí)別,控制采集電路各個(gè)節(jié)點(diǎn)的開關(guān)狀態(tài),提高電路的執(zhí)行效率[12-13]。
HJO 芯片的輸出端子為RCA 3.5 端子和平衡端子共同協(xié)調(diào)控制,提高處理器的數(shù)據(jù)傳輸速度,此芯片的面積為145 cm×145 cm,面積小,但是存儲(chǔ)容量大,是一款性價(jià)比較高的芯片。HJO 芯片的信噪比高達(dá)140 dB,總諧波失真和噪音為-122 dB,具有較強(qiáng)的抗干擾能力,降低大眾的網(wǎng)絡(luò)心理特征識(shí)別分析誤差[14-15]。
網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)硬件區(qū)域數(shù)據(jù)采集器的任務(wù)是識(shí)別網(wǎng)絡(luò)心理特征,系統(tǒng)根據(jù)特征識(shí)別結(jié)果,提出相應(yīng)的預(yù)測(cè)方向。數(shù)據(jù)采集器的核心組件是邏輯控制組件和信號(hào)解調(diào)組件,電源組件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件為輔助組件。數(shù)據(jù)采集器電路圖如圖4所示。
圖4 數(shù)據(jù)采集器電路圖
由圖4 可知,邏輯控制組件是由半指定電路技術(shù)的集成電路支持運(yùn)行的,邏輯控制組件主要用于提取網(wǎng)絡(luò)心理特征語(yǔ)句,邏輯排序各個(gè)特征之間的關(guān)系,為系統(tǒng)的預(yù)測(cè)結(jié)果奠定基礎(chǔ)。通過(guò)服務(wù)器內(nèi)部的總線連接處理器硬核和系統(tǒng)內(nèi)的邏輯處理網(wǎng)絡(luò)心理資源。電源組件是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提,如果電源組件的性能不強(qiáng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間系統(tǒng)的運(yùn)行,硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)都有損耗,會(huì)降低設(shè)備的使用壽命。電源組件以28 V 轉(zhuǎn)5 V、±15 V 功能的DC/DC 模塊為核心,并且具備電源過(guò)壓自動(dòng)保護(hù),一旦預(yù)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)5 V、±15 V 的交互電壓,則立即斷開相應(yīng)電路[16]。
車牌號(hào)識(shí)別是通過(guò)讀卡器遠(yuǎn)距離讀卡器和車輛所貼標(biāo)簽,在電腦信息中錄入的車輛信息進(jìn)行讀卡,兩者相吻合后,道閘自動(dòng)打開,車輛進(jìn)去地磅實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守過(guò)磅。
信號(hào)解調(diào)組件是具有調(diào)制組件和解調(diào)組件雙重功能的組件,其工作任務(wù)是將軟件區(qū)域傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)心理特征信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的形式,方便系統(tǒng)的預(yù)測(cè)操作,預(yù)測(cè)分析后再將預(yù)測(cè)結(jié)果通過(guò)信號(hào)解調(diào)組件轉(zhuǎn)換格式后,發(fā)送回軟件區(qū)域,實(shí)現(xiàn)客戶端的調(diào)用。
云計(jì)算是集成網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、分布式計(jì)算、計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)、負(fù)載均勻技術(shù)等一些計(jì)算機(jī)技術(shù)的總稱,是一種新型計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算的功能是在云框架結(jié)構(gòu)下,通過(guò)低成本的計(jì)算機(jī)實(shí)體網(wǎng)絡(luò)完成高功能的計(jì)算操作。云計(jì)算的特點(diǎn)包括自助服務(wù)性、資源共享性、成本低效率高、便捷性。
網(wǎng)絡(luò)心理是指?jìng)€(gè)人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)媒介傳遞出自己對(duì)世界的真實(shí)看法和態(tài)度。網(wǎng)絡(luò)心理特征指的是可以代表網(wǎng)絡(luò)心理內(nèi)涵的量。隨著網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的發(fā)展,大眾發(fā)表看法和觀點(diǎn)都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)具有言論自由的特點(diǎn),正是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)發(fā)言自由,采集到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)才具有可靠性和真實(shí)性。
HTTP協(xié)議也被稱為超本文傳輸協(xié)議,是在TCP/IP協(xié)議功能的基礎(chǔ)上,存于TLS 和SSL 協(xié)議層內(nèi)置的一個(gè)請(qǐng)求響應(yīng)問答協(xié)議,經(jīng)過(guò)協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都以ASCII 碼的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行封裝,該文采用2.0 版本的HTTP協(xié)議,在原有基礎(chǔ)上擴(kuò)充了許多功能。HTTP 協(xié)議是安全性較高的協(xié)議,可以滿足網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保密性要求。基于云計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)軟件處理流程如圖5 所示。
圖5 系統(tǒng)軟件流程
由圖5 可知,軟件區(qū)域通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)采集器在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)搜尋關(guān)于心理狀態(tài)的關(guān)鍵詞和用戶在網(wǎng)絡(luò)中的行為,在數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件中,管理人員定期向組件中存入網(wǎng)絡(luò)心理關(guān)鍵詞和關(guān)鍵行為,提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確率。網(wǎng)絡(luò)心理數(shù)據(jù)的采集過(guò)程是首先提取存儲(chǔ)組件中的心理關(guān)鍵詞和關(guān)鍵行為,然后啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集模塊,調(diào)用云計(jì)算技術(shù),在互聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)采集數(shù)據(jù)。
在完成網(wǎng)絡(luò)心理數(shù)據(jù)采集后,將采集到的網(wǎng)絡(luò)心理數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)心理特征提取和選擇操作。通過(guò)心理語(yǔ)句的使用頻率和一些網(wǎng)絡(luò)行為(重復(fù)點(diǎn)擊頁(yè)面提示條、查詢偏激資料等)對(duì)比,將高頻敏感詞和違規(guī)行為進(jìn)行排序,采用數(shù)據(jù)的歸一化處理,提取出網(wǎng)絡(luò)心理特征量。提取網(wǎng)絡(luò)心理特征量的輔助公式如式(1)所示:
其中,獨(dú)立變量的p個(gè)向量為(x1,x2,…,xp)。
事件yi發(fā)生的概率如式(2)所示:
其中,djt為網(wǎng)絡(luò)心理特征量,M為網(wǎng)絡(luò)心理量的總樣本,yjt為常數(shù)。
預(yù)測(cè)公式如式(5)所示:
其中,p(A)為網(wǎng)絡(luò)心理有效特征量占網(wǎng)絡(luò)心理特征總量的概率,p(B)為網(wǎng)絡(luò)心理特征的頻率。如果網(wǎng)絡(luò)心理特征關(guān)鍵詞的相關(guān)度大于70%,那么此網(wǎng)絡(luò)心理關(guān)鍵詞是有效的網(wǎng)絡(luò)心理特征。
為了驗(yàn)證該文提出的基于云計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)的有效性,與傳統(tǒng)基于數(shù)據(jù)挖掘的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)、基于小波計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。設(shè)定實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示。
表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)參數(shù),選擇該文系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)心理特征進(jìn)行預(yù)測(cè),得到的預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確率如圖6 所示。
圖6 預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確率
由圖6 可知,該文提出的基于云計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)系統(tǒng)。
云計(jì)算的自助服務(wù)性表現(xiàn)為提高預(yù)測(cè)系統(tǒng)的功能性,可以根據(jù)客戶端申請(qǐng)的命令完成相應(yīng)的計(jì)算,而不是客戶作為被動(dòng)方,操作局限的系統(tǒng)功能。云計(jì)算可以調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)任意區(qū)域的資源,并且可以對(duì)資源進(jìn)行自由擴(kuò)展,以降低成本提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率,使云計(jì)算具有新奇和復(fù)雜的計(jì)算架構(gòu)和創(chuàng)新潛能。
預(yù)測(cè)時(shí)間實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。
表2 預(yù)測(cè)時(shí)間實(shí)驗(yàn)結(jié)果
由表2 可知,該文提出的系統(tǒng)預(yù)測(cè)時(shí)間更短,根據(jù)有效的網(wǎng)絡(luò)心理特征對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)和行為進(jìn)行分析,準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出發(fā)展趨勢(shì)下的網(wǎng)絡(luò)心理特征,健康引導(dǎo)大眾的心理發(fā)展。預(yù)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)心理特征的頻率和網(wǎng)絡(luò)心理關(guān)鍵詞的相關(guān)度,基于云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)系統(tǒng)中設(shè)定心理網(wǎng)絡(luò)特征的個(gè)數(shù),分別計(jì)算各個(gè)網(wǎng)絡(luò)心理特征的相關(guān)度,選取相關(guān)度最大的網(wǎng)絡(luò)心理特征。
該文通過(guò)研究網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)模型的硬件區(qū)域的服務(wù)器、處理器、數(shù)據(jù)采集器,軟件區(qū)域的云計(jì)算技術(shù)、HTTP 協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)過(guò)程,構(gòu)建基于云計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)心理特征預(yù)測(cè)模型,提高心理特征預(yù)測(cè)的結(jié)果,促進(jìn)人類的健康生活。