01. 成果简介 随着移动计算、传感器网络和科学观测设备等新技术在经济社会各领域的广泛应用，特别是监控、遥感、定位等技术的崛起，人们获得了海量的时空数据。时空数据分布于连续空间，并且随着时间动态变化，具有十分复杂的模式规律。例如，卫星遥感数据和雷达回波数据是广泛应用于气象观测和军事侦察的时空数据，在连续的卫星扫描或雷达观测过程中，形成时间轴上的一系列遥感图像或回波影像，反映三维地理空间中某种观测物理量的变化规律。视频监控、医学影像、气象预报、环境监测等很多应用领域都涉及时空数据预测和识别任务，在问题求解过程中需要同时考察时间和空间两方面因素，存在时间上的非平稳性和空间上的高维相关性两大技术难题。 本成果创新大数据深度学习技术，从复杂、海量、高维、非平稳的时空数据中识别重要的时空模式，挖掘在时间和空间上的变化规律，并对未来的时空演变趋势进行预测，形成了时空数据预测和识别的深度学习技术（如图1所示）。具体包括：·        提出卷积结构与循环结构深度融合的统一建模方法，学习高维度、非线性时空特征表示，挖掘空间关联结构与时间动态信息；·        提出时空记忆单元和回忆机制，对时空非线性、非平稳性变化进行预测学习；·        提出时空数据的迁移学习技术，降低时空分布差异，实现知识的跨时空迁移。 该技术尤其擅长捕捉高维度、非平稳时空数据的非线性变化规律，例如多物体对象在空间和时间上的“产生、消亡、运动、形变“等复杂时空数据场景。与同类技术相比，运行时间短，预测和识别精度高，在国际上处于整体先进、部分领先的水平。  图1. 用于时空数据预测和识别的循环神经网络架构及其时空记忆单元图2. 本成果技术（时空数据预测与识别）在北京交通流量预测任务上的效果02. 应用前景 该技术成熟度高，部分成果已经以线上系统的形态成功应用于中国气象部门强对流天气预报业务中，与国内现有极端天气预报业务系统相比，该技术将雷达回波外推预报准确率平均提高了45%，其中高强度雷达回波外推预报准确率提高了353%，处于国际先进水平。气象灾害中70%以上是由雷暴大风、下击暴流等强对流天气导致，致死人数占自然灾害死亡人数的93%，因此该技术在避免人员伤亡、实现财产保全、减少农业损失方面产生显著的社会经济效益。同时，该技术还可广泛应用于时空数据的预测和识别场景，在关系国计民生的气象、环保、交通等领域可以发挥重要作用，应用前景广阔。例如，采用该技术可实现未来交通流量时空分布的精准预测（如图2）。该项成果还入选了2018年首届数字中国建设峰会，为杭州G20峰会、厦门金砖会晤、中国国际进口博览会等提供了精准预报支持，获得2018年教育部技术发明一等奖和2018年中国气象学会科技进步奖一等奖。03. 知识产权 本项成果已获得发明专利授权6项。04. 团队介绍 本成果团队长期研究大数据管理与分析技术，包括分布式数据存储与查询、深度学习与迁移学习、业务过程挖掘、数据质量治理等方向。团队负责人为王建民教授、软件学院院长，机器学习小组组长为龙明盛副教授。团队在本领域发表国际学术论文100余篇，申请专利100余项，授权专利60余项。相关成果获2018年教育部技术发明一等奖、2018年中国气象学会科技进步一等奖、2014年国家科技进步二等奖、2013年中国电子学会科技进步一等奖、2012年教育部科技进步一等奖等奖励。05. 合作方式 技术许可 / 软件服务。

1. 痛点问题 工业时序数据具有应用领域广、数据规模大、经济价值高的特点，蕴含的巨大商业价值，因而其安全性受到不法分子采用黑客攻击等技术手段以及雇佣商业间谍等非技术手段的威胁。数据所有者通常会采用前效方法对数据库中的数据加以保护，但是这些方法只能有效防止外部人员进行非法盗窃，对于内部人员盗窃等途径并不能有效遏制。数字水印是解决数据在传播过程中安全问题的一个主流分支，通常的数字水印采用分组多数投票方法来提升算法的鲁棒性，但时序数据通常有较多的噪声，高价值数据点相对集中，因而一个未经加权的投票算法可能会因为大范围的噪声干扰而导致水印判定失效。此外，常见时序数字水印算法基于时间戳进行水印嵌入计算，容易受到更改时间戳或频率变换的攻击，一旦时间戳序列大幅度改变，水印提取算法将受到很大影响，很可能导致水印提取完全失效。 2. 解决方案 工业物联网数据是工业大数据规模迅速扩张的主要来源。各类物联网传感器以极高的频率采集其所在设备的工作状态数据，通常为一系列包含数据产生时间戳（Timestamp）和采集数据（Data）形式为(Timestamp, Data) 的元组序列，称为时间序列。工业时序数据具有应用领域广、数据规模大、经济价值高的特点，蕴含的巨大商业价值，因而其安全性受到不法分子采用黑客攻击等技术手段以及雇佣商业间谍等非技术手段的威胁。 数据所有者通常会采用前效方法对数据库中的数据加以保护，包括但不限于：数据加密、用户权限划分等等。但是，这些方法只能有效防止外部人员进行非法盗窃，对于内部人员盗窃等途径并不能有效遏制。数字水印是解决数据在传播过程中安全问题的一个主流分支，常见时序数字水印算法基于时间戳进行水印嵌入计算，容易受到更改时间戳或频率变换的攻击，一旦时间戳序列大幅度改变，水印提取算法将受到很大影响，很可能导致水印提取完全失效。此外，数字水印通常采用分组多数投票方法来提升算法的鲁棒性，但时序数据通常有较多的噪声，高价值数据点相对集中，因而一个未经加权的投票算法可能会因为大范围的噪声干扰而导致水印判定失效。 本项目针对常见的水印失效场景进行了分析，提出了能够有效提示水印鲁棒性的技术，更好的确保数据安全的管理能力。 3.合作需求 在全国范围内工业互联网/工业大数据相关领域寻求应用场景，希望能与能源/装备制造行业的大中型企业开展这方面的合作研究和落地实施；并针对上述企业开展包括二次开发在内的各类实际应用，助力企业降本增效、转型升级。

海鳗（北京）数据技术有限公司，是专注于文旅大数据平台型及深度价值挖掘的高科技公司，公司本部设在北京，天津设有平台和数据运维团队，是国家高新技术企业和中关村高新技术企业。 海鳗云是面向智慧旅游大数据典型应用场景推出的SAAS服务平台，基于全景外部数据（互联网内容数据、手机GPS位置数据、银联清算数据、搜索数据等）对旅游目的地运营的各类场景提供大数据解决方案，为政府监管部门、景区等涉旅企业、旅游院校等提供数据驱动的新旅游生态下的行业监管、投资咨询、产品规划、管理提升、服务优化、智能营销等新能力。海鳗云客户已覆盖宁夏文旅厅、青海文旅厅、甘肃文旅厅、文山文旅局等省市级监管机构和泰山、崂山、黄山、青城山、都江堰等著名景区。 海鳗云大力推进旅游大数据的产教融合，用多年积累的旅游大数据产业应用的技术、工具和案例，帮助旅游类本科院校和高职院校构建旅游大数据实训体系，所能提供的服务包括但不限于教学实训平台、教材、课程设计、师资培训等。与北京联合大学、北京工商大学、北京第二外国语学院等保持良好的合作关系。

本发明公开了一种群集运动实验数据采集方法及系统，方法包括以下步骤：在实验场景中采集群集运动目标的视频；从当前视频帧中提取目标运动区域；对目标运动区域滤除背景；将滤除背景的目标运动区域与目标灰度阈值进行比较，判定大于目标阈值的像素点为可疑目标像素点，将邻近的可疑目标像素点视为一个可疑目标；将可疑目标与预定目标长度、宽度和面积阈值进行比较，判定可疑目标为个体目标、多目标重合、非目标中的一种；根据历史目标位置、速度和

1.痛点问题 “数智医学平台技术”针对当前临床研究过程中所遇到的受试药不良信息反馈不及时、多中心临床试验时各中心间难以及时交流信息、人力物力高耗低效、临床数据质量因各种人为因素导致的数据质量和可靠性下降、数据处理和统计过程的繁琐和低效率等诸多痛点问题，通过数字化解决方式，优化当前临床研究的工作模式，提高工作效率和数据可靠性。本项成果实现让受试者信息更安全、数据管控更合规、数据质控更可靠、项目执行更高效、产业服务更优质的临床研究新模式。 2.解决方案 本项成果核心点在于研发出自主可控的国密安全算法和智能数据抽取新技术，在线实现智能化临床研究全流程以及健康医疗数据统一管理服务，建立跨域多中心在线直连的临床研究新模式。本项成果通过数据采集及预处理标准、标注及质控标准、以及病例数据集标准所构建的标准体系，以实现对不同医院、系统、厂商医疗数据的标准化。本项成果实现电子病历、MRI/CT影像、病理等数据变成统一的标准化高质量的数据，并支持智能化数据采集、远程数据录入、远程监察、在线数据统计分析等功能，来解决研究者在临床研究中的数据收集困难、基础调研不足、研究依从性不高、数据的统计分析过程繁琐等问题，实现对临床研究过程中的全流程实时管理。

【项目来源】江苏省科技厅自然科学基金项目“中医方剂编码及文献数据库研究”，编号：BK97116。 【成果鉴定】经江苏省科技厅组织专家鉴定，达到国内领先水平。 【项目简介】中医方剂是中医药学术中的重要组成部分，是中医理论与临床相联系的桥梁，运用中医理论为指导，将多味药物有规律地配伍成方，以适应具体的病情，无论过去和今天都是中医医治疾病的主要形式。 中医药学的经验性在学科发展以及实际应用中都占有有十分重要的地位，其理论体系多是实践经验的积累和升华，正是由于这种特性，决定了中医在相当长的时期内必须十分注重对临床经验的总结和对历代文献中的精华进行整理与加工，并以之指导临床医疗实践活动，甚至是推动理论的发展。中医文献信息研究包括两个方面——即古代文献和现代文献。研究古代文献，进一步挖掘对今天仍然有价值的内容，为当代人类的医疗保健工作服务，是研究古代中医药文献的根本目的。研究现代文献，密切注视当前中医研究动态、成果水平、发展趋势，为管理者制定政策，为研究者把握方向，为社会应用最新成果提供方便，是研究现代中医药文献的根本目的。 本项目成果正是在广泛收集古今中医方剂文献信息的基础上，充分利用现代计算机技术的优势，彻底改变了中医文献信息采集、录入、储存和传播的方式，符合信息化、网络化的科学发展大趋势。 随着中医药在世界范围内的影响日益扩大，中医药的应用领域也因之而迅速扩展，向全世界传播中医药的精华，及时交流最新的研究成果和学术动态等多方面的信息，使中医中药在更宽广的范围发挥作用，我们正面临着十分坚巨的任务。挑战与机遇并存，正视挑战，把握机遇，以中医药信息研究和传播为先导，加快中医药全面走向世界的步伐，不仅具有重要的社会意义，也潜在着极大的经济价值。 该成果为利用计算机技术进行的中医方剂文献研究项目。其在全面、系统收集整理古今中医方剂文献的基础上，建立了迄今最大的中医方剂文献数据库。该数据库收录古今中医方剂101903首，可通过方名、书名、药名、药味、功用、主治等内容进行的快速单项检索，并可进行多项目综合检索和模糊检索。同时，该项成果根据每一方剂功效与主治，对全部方剂编制了混合型代码，为中医方剂研究信息化奠定了基础。 该项研究构思新颖，设计合理，资料翔实；具有中医方剂信息量最大，资料最新，检索快捷方便，程序运行稳定，动态功能良好等优势，在国内处于领先水平。该成果对中医药学术发展、文献研究具有很好的推动作用，对中医药教学、科研、临床、新药开发、国际交流以及行政决策都具有重要的应用价值。

引进先进的大数据或供应链管理技术和成熟的应用经验，结合我方实际状况，探索建设物流大数据体系，完善物流供应链管理。

随着我国城市化进程，城市的交通愈发拥堵，为此越来越多的城市开始建设地铁轻轨系统。运用安全管理信息系统充分利用当今先进的网络技术和计算机软硬件技术，对信息进行有效的科学管理，帮助领导层及时准确地掌握各项关键业务信息。    系统功能： 整个系统由基础数据、半自动排班、信息发布与查询、出退勤管理、系统管理、车质管理等模块组成。 该系统实现了列车运用管理过程中的列车质量、列车计划、列车乘务员人员派班、人员管理等方面的信息管理问题。具体功能如下： （1）列车乘务员管理方面，将全体列车乘务员个人信息输入电脑，利用电脑进行人员管理，请、销假使用光电指纹仪进行登记，人员动态变化随时都在控制中；制定合理的列车乘务员出乘计划，控制列车乘务员定时定量进行休息，按规定提前时间出勤。列车乘务员的出勤、退勤、请销假都使用光电指纹进行登记，实现了列车乘务员由出乘到退勤一次作业过程的有序可控； （2）实现了对列车走行公里、运用日志的统计、对人员动态、人员考勤的统计、安全公里、安全天数和事故的统计； （3）在运用分析方面的列车次数、交路情况、考勤情况及检修情况的统计等全由微机完成，显示及时准确，将车辆段配属及支配的列车输入电脑管理，及时跟踪列车动态，为列车的合理运用、检修保养提供科学的依据，保障列车在运用过程中的安全； （4）对列车乘务员安全教育培训、上岗规章制度考核做到每日一题，有利于提高安全意识，加强业务水平的提高； （5）实现了轻轨车辆的各种维修方式的循环调度、各种工作表格的综合管理； （6）通过制定车辆接发车计划实现了对车辆段的现场情况的调度管理。 运行环境： （1）硬件设备 客户端计算机基本配置：处理器PentiumIII800，内存256MB，显示适配器256色，硬盘4GB。服务器计算机基本配置：处理器PuntiumIV2.6G，内存512MB，硬盘40GB。 其他硬件配置：触摸屏、LED大屏幕，语音卡、打印机、交换机。    （2）软件环境 客户端操作系统：Windows XP 系列 服务器操作系统：Windows Server 2003 系列 数据库系统：Oracle 9i 网络协议：TCP/IP Web浏览器：Microsoft Internet Explorer 6.0或者更高版本 运行情况及效果： “运用安全信息管理系统及列车质量管理系统”在天津滨海轻轨车辆段已应用一年，经过与现场的不断沟通，系统功能更加完善，并且运行稳定，大大地提高了管理水平和工作效率。该系统的应用，改变了传统的工作方式，增加生产管理的科技含量，为车辆段工作的高效性及其安全性提供有力的保障，提高车辆段运用安全管理水平及整体工作效率，为领导者的决策提供了科学的依据，促进了轻轨列车管理的自动化水平，推动津滨快轨交通的快速发展。

随着我国城市化进程，城市的交通愈发拥堵，为此越来越多的城市开始建设地铁轻轨系统。运用安全管理信息系统充分利用当今先进的网络技术和计算机软硬件技术，对信息进行有效的科学管理，帮助领导层及时准确地掌握各项关键业务信息。 系统功能： 整个系统由基础数据、半自动排班、信息发布与查询、出退勤管理、系统管理、车质管理等模块组成。 该系统实现了列车运用管理过程中的列车质量、列车计划、列车乘务员人员派班、人员管理等方面的信息管理问题。具体功能如下： （1）列车乘务员管理方面，将全体列车乘务员个人信息输入电脑，利用电脑进行人员管理，请、销假使用光电指纹仪进行登记，人员动态变化随时都在控制中；制定合理的列车乘务员出乘计划，控制列车乘务员定时定量进行休息，按规定提前时间出勤。列车乘务员的出勤、退勤、请销假都使用光电指纹进行登记，实现了列车乘务员由出乘到退勤一次作业过程的有序可控； （2）实现了对列车走行公里、运用日志的统计、对人员动态、人员考勤的统计、安全公里、安全天数和事故的统计； （3）在运用分析方面的列车次数、交路情况、考勤情况及检修情况的统计等全由微机完成，显示及时准确，将车辆段配属及支配的列车输入电脑管理，及时跟踪列车动态，为列车的合理运用、检修保养提供科学的依据，保障列车在运用过程中的安全； （4）对列车乘务员安全教育培训、上岗规章制度考核做到每日一题，有利于提高安全意识，加强业务水平的提高； （5）实现了轻轨车辆的各种维修方式的循环调度、各种工作表格的综合管理； （6）通过制定车辆接发车计划实现了对车辆段的现场情况的调度管理。    运行环境：  （1）硬件设备 客户端计算机基本配置：处理器PentiumIII800，内存256MB，显示适配器256色，硬盘4GB。服务器计算机基本配置：处理器PuntiumIV2.6G，内存512MB，硬盘40GB。 其他硬件配置：触摸屏、LED大屏幕，语音卡、打印机、交换机。 （2）软件环境 客户端操作系统：Windows XP 系列 服务器操作系统：Windows Server 2003 系列 数据库系统：Oracle 9i 网络协议：TCP/IP Web浏览器：Microsoft Internet Explorer 6.0或者更高版本    运行情况及效果： “运用安全信息管理系统及列车质量管理系统”在天津滨海轻轨车辆段已应用一年，经过与现场的不断沟通，系统功能更加完善，并且运行稳定，大大地提高了管理水平和工作效率。该系统的应用，改变了传统的工作方式，增加生产管理的科技含量，为车辆段工作的高效性及其安全性提供有力的保障，提高车辆段运用安全管理水平及整体工作效率，为领导者的决策提供了科学的依据，促进了轻轨列车管理的自动化水平，推动津滨快轨交通的快速发展。