对近年来的相关工作进行全面分析、横向比较,梳理出基于深度学习的EEG数据分析闭环流程. 对EEG数据进行介绍,从深度学习在EEG数据预处理、特征提取以及模型泛化3个关键阶段的应用进行展开,梳理深度学习算法在相应阶段提供的研究思路和解决方案,包括各阶段所存在的难点与问题. 全方位总结出不同算法的主要贡献和局限性,讨论深度学习技术在各个阶段处理EEG数据时所面临的挑战及未来的发展方向.
基于现有足式机器人触地检测方法的研究,综合论述了腿部结构设计、足端设计、传感器设计对触地检测的影响. 总结外部传感器直接检测的触地检测方法、基于运动学与动力学的触地检测方法以及基于学习的触地检测方法. 归纳地面湿滑、地面松软以及非足端触地这3种特殊场景中的触地检测方法. 分析触地检测技术的应用场景,具体包括运动控制的需要、导航中的应用、地形与地质的感知这三大应用场景. 指出硬件改进和集成、多模态触地检测、多传感器融合化触地检测以及智能化触地检测这四大触地检测方法相关的发展趋势,总结各触地检测算法之间的具体关联,为触地检测后续技术的发展及触地检测的具体应用提供指导.
针对单模态特征提取存在的模态特征异质性难以保留问题和跨模态特征融合存在的特征冗余问题,基于跨模态Transformer,提出新的多模态情感分析模型(MTSA). 使用长短时记忆(LSTM)与多任务学习框架提取单模态上下文语义信息,通过累加辅助模态任务损失以筛除噪声并保留模态特征异质性. 使用多任务门控机制调整跨模态特征融合,通过层叠Transformer结构融合文本、音频与视觉模态特征,提升融合深度,避免融合特征冗余. 在2个公开数据集MOSEI和SIMS上的实验结果表明,相较于其他先进模型,MTSA的整体性能表现更好,二分类准确率分别达到83.51%和84.18%.
根据中文字体风格转换研究发展的不同阶段进行方法分类,简要回顾传统方法,梳理分析深度学习方法. 介绍常用的公开数据集和评价标准. 分别从提高生成质量、增强个性化差异、减少训练样本数量和学习书法字体风格共4个方面展望未来研究.
针对现有疲劳状态检测方法无法适用于疫情防控下的驾驶员,利用改进后的YOLOv5目标检测算法,对驾驶员的面部区域进行检测,建立多特征融合的疲劳状态检测方法. 针对公交驾驶特性,建立包含佩戴口罩和未佩戴口罩情况的图像标签数据. 通过增加YOLOv5模型的特征采样次数,提高眼、嘴、面部区域的检测精度. 利用BiFPN网络结构保留多尺度的特征信息,使得预测网络对不同大小的目标更敏感,提升整体模型的检测能力. 结合人脸关键点算法提出参数补偿机制,提高眨眼、打哈欠帧数的准确率. 将多种疲劳参数融合归一化处理,开展疲劳等级划分. 公开数据集NTHU和自制数据集的验证结果表明,该方法对佩戴口罩和未佩戴口罩情况均可以进行眨眼、打哈欠识别,可以准确地判断驾驶员的疲劳状态.
目标检测模型在电子元件生产环境中的实时检测能力不佳,为此采用GhostNet替换YOLOv5的主干网络. 针对电子元件表面缺陷存在小目标及尺度变化较大的目标的情况,在YOLOv5主干网络中加入坐标注意力机制,在避免大量计算资源消耗的前提下增强感受野,将坐标信息嵌入通道注意力中以提升模型对目标的定位. 使用加权双向特征金字塔网络结构替换YOLOv5特征融合模块中的特征金字塔网络(FPN)结构,提升多尺度加权特征的融合能力. 在自制缺陷电子元件数据集上的实验结果表明,改进的GCB-YOLOv5模型平均精度达到93%,平均检测时间为33.2 ms,相比于原始YOLOv5模型,平均精度提高了15.0%,平均时间提升了7 ms,可以同时满足电子元件表面缺陷检测精度与速度的需求.
为了提升自动驾驶汽车对周边环境的感知能力,提出优化DeepSort的前方多车辆目标跟踪算法. 采用Gaussian YOLO v3作为前端目标检测器,基于DarkNet-53骨干网络训练,获得专门针对车辆的检测器Gaussian YOLO v3-vehicle,使车辆检测准确率提升3%. 为了克服传统预训练模型没有针对车辆类别的缺点,提出采用扩增后的VeRi数据集进行重识别预训练. 提出结合中心损失函数与交叉熵损失函数的新损失函数,使网络提取的目标特征有更好的类内聚合以及类间分辨能力. 试验部分采集不同环境的实际道路视频,采用CLEAR MOT评价指标进行性能评估. 结果表明,与基准DeepSort YOLO v3相比,跟踪准确度提升1%,身份切换次数减少4%.
现有的交通流量预测方法关注交通信息的时空相关性,未充分考虑外部因素对交通的影响,为此提出融合静态和动态知识图谱的时空多图卷积交通流量预测模型. 基于道路交通信息和外部因素,构建城市交通知识图谱和4个不同语义的路网拓扑图,将城市交通知识图谱输入关系演化图卷积神经网络,实现知识嵌入;使用知识融合模块将车流量矩阵与知识嵌入融合;将4个路网拓扑图和融合知识的车流量矩阵输入时空多图卷积模块,提取时空特征,通过全连接层输出交通流量预测值. 在杭州交通数据集上评估模型性能,与先进的基线模型对比,所提模型的性能提高了5.76%~10.71%. 鲁棒性实验结果表明,所提模型具有较强的抗干扰能力.
综述直接空气捕集CO2吸附剂的研究进展,对比碱/碱土金属基吸附剂、金属有机框架吸附剂、负载胺基吸附剂、变湿吸附剂的优缺点,从吸附容量与胺效率、动力学与载体选择、再生方式与能耗、热稳定性与抗降解等方面对吸附剂性能进行评估. 简要叙述相关工程示范项目和技术经济性;总结研究中存在的问题,展望未来的研究方向.
针对协同推荐和序列表征方法在预测用户行为任务上面临的行为不确定性和数据稀疏问题,提出基于意图识别的不确定性行为序列预测(G2IE)方法. G2IE方法根据计划行为理论(TPB),对用户行为序列中受控行为模式进行挖掘;基于信息熵计算相邻受控行为之间的不确定性行为列表的行为转移意图强度;融合行为转移意图增强行为关系,弥补行为意图缺失. G2IE方法挖掘行为的不确定性关系,并用模型进行量化,用于解决行为不确定性难点;通过融合转移意图方法能够发现更多的行为关系,也在一定程度上缓解数据稀疏的问题. 较其他使用行为直接关系的方法,G2IE方法有更准确丰富的表示能力. 在3个公开行为数据集上进行对比实验,结果表明,本研究方法在综合指标F1值上均为最优,证明了所提方法的有效性.
综述2013-2018年基于穿戴式惯性传感器的跌倒检测研究工作.从跌倒的定义出发,阐述常规跌倒行为的几种状态、跌倒的分类方式及其类别.以可穿戴跌倒检测系统框架为基础,依次从数据采集、预处理、特征提取、模型构建等角度分别展开介绍当前的研究工作.归纳用于跌倒检测性能评估的一系列技术指标,展示9个跌倒检测的公开数据集,以及当前跌倒检测研究工作在这些数据集上的检测精度.旨在为后续开展可穿戴跌倒检测工作提供借鉴与参考.
针对路面病害生成和恶化的预测问题,提出应用图卷积神经网络的路面病害态势预测方法. 通过聚类算法建立拓扑网络,选取目标病害在演化过程中的主要影响因素;为了增强图神经网络对病害信息的表达能力,采用图拓扑增强的方法,从静态和动态方面分别构造与病害信息相关的视图;采用图神经网络(GNN)架构增强的方法,在视图维度上应用注意力机制调整不同视图的影响力,并在时间维度上应用Transformer和GRU模块,增强模型在长时间序列中对病害状态的预测性能. 设计模型的内部调整测试,经消融试验、多样本测试和超参数对照组的验证,证明所提模型的适用性和稳定性. 针对大型稀疏的路面病害数据集,此模型的平均绝对误差均值收敛在4.0以内,综合性能优于传统预测算法.
为了提高软件的开发效率,目前已出现应用人工智能技术进行智能化开发的趋势,如何理解程序语义是智能化开发中需要重点解决的问题. 针对该问题,出现了一系列程序表示学习的研究,程序表示学习可以自动地从程序中学习有用的特征,将特征表示为低维稠密向量,高效地提取程序语义并使用于相应的下游任务. 对程序表示学习的研究工作进行综述,介绍了主流的程序表示学习模型,包括基于图结构和基于token序列的程序表示学习框架. 展示了程序表示学习技术在缺陷检测、缺陷定位、代码补全等任务上的应用,总结了程序表示学习的常用工具集和测试集. 分析了程序表示学习未来需要应对的挑战.
摘要: 具有低介电常数的多孔材料适合于集成电路方面的应用.从组成与结构、制备方法和介电性能等方面,分别介绍了以无机材料、有机材料、无机/有机复合相为基体的多孔低介电常数材料,其介电常数分别可以降低至1.99、1.50、1.99.以有机材料为基体的多孔低介电常数材料的使用温度达到450 ℃;以无机材料为基体的多孔低介电常数材料的抗弯强度达到136 MPa.在获得低介电常数的同时,改善材料由于引入孔隙导致的材料力学性能下降、介电损耗升高等问题,可以进一步拓展材料的应用空间.
针对现有服务推荐方法中高阶服务特征提取不够充分的问题,提出基于超图卷积神经网络的多行为感知服务推荐方法(MBSRHGNN). 该方法根据服务交互类型和服务组合信息构建多重超图,基于谱分解理论和多重超图的功能结构特性以设计双通道超图卷积网络. 利用切比雪夫多项式近似超图卷积核来降低计算复杂度;在超图卷积过程中,结合多行为推荐方法和自注意力机制度量多行为交互之间的重要性差异,提出HG-DiffPool超图池化方法来降低特征维度;通过融合服务嵌入向量和超图信号,学习不同服务的推荐概率分布;爬取真实服务数据,构造不同稀疏度的数据集进行实验. 实验结果表明,所提的MBSRHGNN服务推荐方法能够适应数据高度稀疏的推荐场景,并且在推荐精确度和相关性上的表现优于现有基线方法.
现有研究较少涵盖最先进的多目标粒子群优化(MOPSO)算法. 本研究介绍了多目标优化问题(MOPs)的研究背景,阐述了MOPSO的基本理论. 根据特征将其分为基于Pareto支配、基于分解和基于指标的3类MOPSO算法,介绍了现有的经典算法. 介绍相关评价指标,并选取7个有代表性的算法进行性能分析. 实验结果展示了传统MOPSO和3类改进的MOPSO算法各自的优势与不足,其中,基于指标的MOPSO在收敛性和多样性方面表现较优. 对MOPSO算法在生产调度、图像处理和电力系统等领域的应用进行简要介绍. 并探讨了MOPSO算法用于求解复杂优化问题的局限性及未来的研究方向.
为了提高仓储系统作业效率,对四向穿梭车仓储系统复合作业开展调度优化研究. 在四向穿梭车和提升机采用复合作业完成任务的基础上,考虑设备在水平方向和垂直方向的协同作业特性. 通过四向穿梭车和提升机开始和结束作业时间以及开始作业层数之间的联系,在不同作业模式下进行讨论,从而构建以出入库作业时间最短为目标的数学模型. 提出基于任务分类的方法对遗传算法的种群进行初始化,随后在该方法的基础上完成种群的交叉和变异来求解模型,进而得出系统的最优任务分配及排序. 通过实例分析四向穿梭车数量及单双台提升机对系统作业效率和成本的影响,验证基于任务分类的遗传算法的有效性,结果表明该算法至少提高10.3%的作业效率.
为了有效地解决实际应用中涌现出的越来越复杂的昂贵优化问题(EOPs),全面综述了能够有效降低计算成本和提高求解效率的最新数据驱动智能计算(DDICs)方法. 从算法和应用2个层面系统地概述了最新DDICs的研究成果,归纳和总结了广义DDICs和自适应DDICs中的不同技术点,剖析了DDICs在解决EOPs时所面临的挑战与机遇. 提出未来研究的潜在发展趋势,如进行更深层次的理论分析、探索新颖的学习范式及其在更多不同实际领域中的应用等,旨在为研究者提供有针对性的参考与方向,激发创新思路,从而更有效地应对实际应用中的各种复杂EOPs.
概述地下管线在国民经济和国防建设中的重要作用以及管道失效可能带来的严重后果. 指出分布式光纤传感(DFOS)技术能够对地下管线进行实时监测,为其结构健康和安全运营提供保障. 介绍基于分布式光纤传感技术的地下管线监测原理,阐述该技术在管线泄漏监测、第三方入侵监测、变形监测、腐蚀监测、地质与自然灾害监测和海底管道监测等方面的研究进展.分析当前研究中存在的问题、当下的研究热点以及今后的研究趋势.
无砟轨道在长期服役过程中受到列车荷载和复杂环境的耦合作用,会发生材料性能衰退、结构损伤累积,导致其服役性能逐渐劣化. 综合论述中国板式和双块式无砟轨道常见层间损伤的表现形式和产生的原因;总结探地雷达法、冲击回波法及其他局部损伤识别方法在无砟轨道损伤识别中的应用情况,提出结合多种局部损伤识别技术是实现轨道局部损伤精准识别的关键;归纳基于模态参数、无砟道床振动信号及车辆振动信号的整体损伤识别技术,指出须扩充现场损伤检测样本以提高识别方法的泛化能力;详细分析各类识别方法的优势和局限性,为完善中国无砟轨道结构损伤识别技术体系和制定科学合理的维修策略提供指导.