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基于近邻目标区域表征与CVAE的智能汽车测试场景生成方法

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中国公路学报 2024年第3期37卷 170-180页

作者：谈东奎朱波胡旭东合肥工业大学汽车工程技术研究院安徽合肥230009

基于场景的虚拟测试是研发高安全、高可靠智能汽车的必要手段,场景自动生成技术对于智能汽车测试场景库的构建具有重要意义。为此,针对多车动态测试场景,提出一种基于近邻目标区域表征(NORR)和条件变分自编码器(CVAE)的场景生成方法,实... 详细信息

基于场景的虚拟测试是研发高安全、高可靠智能汽车的必要手段,场景自动生成技术对于智能汽车测试场景库的构建具有重要意义。为此,针对多车动态测试场景,提出一种基于近邻目标区域表征(NORR)和条件变分自编码器(CVAE)的场景生成方法,实现复杂测试场景的快速生成以及对生成场景类型的控制。首先,针对高速公路场景特征,提出应用NORR方法对场景情境进行描述,将测试场景中关键车辆目标信息转化为尺度统一的灰度图像。接着,利用HighD自然车辆轨迹数据集提取大量场景片段,经过数据规范化处理后构建出真实场景库。在此基础上,以场景中车辆目标数量为条件参数,训练基于条件变分自编码器的生成模型,能够生成包含8条车辆轨迹的动态测试场景。通过计算生成样本集的匹配误差、覆盖度和不合理性3个指标,检验生成模型在样本真实性、多样性和合理性方面的表现。验证结果显示:①相比随机轨迹采样方法和基于GAN的生成模型,VAE模型生成的样本质量最好,其生成样本集的平均匹配误差小于5.22,覆盖度能达到57.2%,不合理样本比例仅为1.7%;②所提出的NORR方法有助于提高生成模型的场景生成效果;③CVAE模型能够在条件输入和生成结果之间建立关联性,通过调整条件参数可以改变生成场景中车辆目标数量。

关键词：汽车工程测试场景生成条件变分自编码器智能车辆生成模型

基于SBERT-Attention-LDA与ML-LSTM特征融合的烟草问句意图识别方法

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农业机械学报 2024年第5期55卷 273-281页

作者：朱波黎魁邱兰黎博昆明理工大学机电工程学院昆明650504 武汉工程大学机电工程学院武汉430205

针对烟草领域中问句意图识别存在的特征稀疏、术语繁多和捕捉文本内部的语义关联困难等问题,提出了一种基于SBERT-Attention-LDA(Sentence-bidirectional encoder representational from transformers-Attention mechanism-Latent dirichlet allocation)与ML-LSTM(Multi layers-Long short term memory)特征融合的问句意图识别方法。该方法首先基于SBERT预训练模型和Attention机制对烟草问句进行动态编码,转换为富含语义信息的特征向量,同时利用LDA模型建模出问句的主题向量,捕捉问句中的主题信息;然后通过更改后的模型级特征融合方法ML-LSTM获得具有更为完整、准确问句语义的联合特征表示;再使用3通道的卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)提取问句混合语义表示中隐藏特征,输入到全连接层和Softmax函数中实现对问句意图的分类。基于烟草行业权威网站上获取的数据集开展了实验验证,实验结果表明,所提方法相比其他几种深度学习结合注意力机制的方法精确率、召回率和F1值上有显著提升,与BERT和ERNIE(Enhanced representation through knowledge integration and embedding)-CNN模型相比提升明显,F1值分别提升2.07、2.88个百分点。

关键词：烟草问句分类自然语言处理特征融合自注意力机制

数字经济时代区域经济下行风险防范与应对:基于GaR模型的实证分析

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中国软科学 2024年第6期 90-100页

作者：朱波曾丽丹西南财经大学金融学院与中国金融研究院四川成都611130

防范化解重大经济金融风险是保障我国经济高质量发展的关键,数字经济发展为积极应对经济下行压力、快速转换经济增长动力、统筹兼顾“稳增长”与“防风险”提供了新的契机。基于内生增长理论模型和“在险增长”(GaR)实证研究框架,演绎... 详细信息

防范化解重大经济金融风险是保障我国经济高质量发展的关键,数字经济发展为积极应对经济下行压力、快速转换经济增长动力、统筹兼顾“稳增长”与“防风险”提供了新的契机。基于内生增长理论模型和“在险增长”(GaR)实证研究框架,演绎了数字经济发展的理论机理,使用我国2011-2022年期间226个地级市的季度数据测度了区域经济下行风险,实证考察了数字经济发展对区域经济下行风险的作用效果。结论表明:数字经济发展能够有力防范区域经济下行风险;通过促进产业转型升级、挖掘城市市场潜力、激活乡村消费活力以及增强大众创业动力,数字经济能够发挥资本渗透与技术溢出的间接效应。进一步分析表明,数字经济在缺乏区位优势、经济基础较弱的城市作用效果并不显著,加快数字基础设施建设能够调节风险防范效应的空间异质性。研究结果对研判宏观经济增长不确定性、加快发展新质生产力、推动经济实现质的有效提升和量的合理增长具有重要意义。

关键词：区域经济下行风险数字经济在险增长风险防范效应

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数字化医疗在儿童术后疼痛管理中的应用前景

协和医学杂志 2024年第2期15卷 279-284页

作者：陈斐张羽冠朱波国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院麻醉科北京100021 中国医学科学院北京协和医院麻醉科北京100730

近年来,随着数字化医疗在医学麻醉领域应用逐渐广泛,其在儿童术后疼痛管理中的作用日益受到关注。数字化医疗不仅为儿童术后疼痛的术前预测、术后监测评估及治疗管理提供了新思路,同时为麻醉医生制定最佳术后疼痛管理策略提供了新方案... 详细信息

近年来,随着数字化医疗在医学麻醉领域应用逐渐广泛,其在儿童术后疼痛管理中的作用日益受到关注。数字化医疗不仅为儿童术后疼痛的术前预测、术后监测评估及治疗管理提供了新思路,同时为麻醉医生制定最佳术后疼痛管理策略提供了新方案。本文通过回顾数字化医疗及其在临床麻醉中的应用,对该疗法在儿童术后疼痛管理方面的应用前景进行综述,以期加深临床医师的认知。

关键词：数字化医疗临床麻醉小儿术后疼痛疼痛治疗

基于低阶干扰估计器的欠驱动三自由度直升机鲁棒控制

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航空学报 2024年第1期45卷 143-158页

作者：杨梓霄李世尧魏晨李湛朱波中山大学航空航天学院深圳518107 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

针对模型不确定且外部未知扰动影响显著的欠驱动三自由度(3-DOF)直升机,本文设计、分析并实验验证了一种基于不确定性与干扰估计器(UDE)的主动抗扰控制策略。具体地,针对该直升机平台动力学耦合严重且存在欠驱动特性等问题,基于全驱动... 详细信息

针对模型不确定且外部未知扰动影响显著的欠驱动三自由度(3-DOF)直升机,本文设计、分析并实验验证了一种基于不确定性与干扰估计器(UDE)的主动抗扰控制策略。具体地,针对该直升机平台动力学耦合严重且存在欠驱动特性等问题,基于全驱动系统控制思想,发展了一种基于反馈线性化的升降角和偏航角轨迹跟踪策略,同时实现了内部状态(俯仰角)的镇定;在内外环三通道虚拟控制中,进一步设计了一阶UDE,并联合UDE和标称控制,构建了可有效补偿三通道模型不确定和外部扰动的鲁棒控制方案。该方案较好应对了被控对象的欠驱动特性,控制信号连续且光滑,同时干扰补偿器还具有设计参数少、性能调节简单且清晰等优点。借助于奇异摄动理论,分析了闭环系统跟踪误差的收敛性、输入-状态稳定性、及UDE参数对误差最终界的影响规律,揭示了闭环控制系统潜在的多时间尺度属性。仿真和实验结果验证了干扰补偿的必要性,UDE的有效性和其调参的便捷性。

关键词：三自由度直升机欠驱动系统不确定性与干扰估计器干扰抑制时间尺度轨迹跟踪

紫色土丘陵区坡地柑橘园土壤碳氮的空间分布特征

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环境科学 2024年第1期45卷 343-353页

作者：李子阳陈露赵鹏周明华郑静朱波中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 中国科学院大学北京100049

20世纪90年代以来,西南紫色土丘陵区大量坡耕地转变为果园,提高了农民的经济收益,但这一土地利用变化对土壤碳(C)、氮(N)空间分布特征的影响仍然缺乏研究.为探究紫色土丘陵区坡耕地转变为果园后土壤C、N的空间分布特征,选取四川盆地中... 详细信息

20世纪90年代以来,西南紫色土丘陵区大量坡耕地转变为果园,提高了农民的经济收益,但这一土地利用变化对土壤碳(C)、氮(N)空间分布特征的影响仍然缺乏研究.为探究紫色土丘陵区坡耕地转变为果园后土壤C、N的空间分布特征,选取四川盆地中部紫色土丘陵区代表性柑橘园为研究对象,分析了由坡耕地转变为柑橘园后,土壤C、N空间分布特征及其主要影响因素.结果表明,坡面位置(坡位)对土壤总氮(TN)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和可溶性有机碳(DOC)含量均有显著影响(P0.05).在0~30 cm土层,土壤NO_(3)^(-)-N含量沿坡面的变化趋势为:上坡位中坡位>下坡位.各坡位土壤C、N含量随深度(0~30 cm)增加呈现整体降低趋势,其中土层深度对土壤TN、SOC、NO_(3)^(-)-N和DOC含量的影响显著(P<0.05).坡面土壤TN储量(0~30 cm)随坡位自上而下逐渐降低(P<0.05),其中坡上、坡中和坡下的土壤TN储量分别为2.37、1.89和1.62 t·hm^(-2)(以N计).SOC储量沿坡面的分布差异不显著,变化范围(以C计)为56.12~58.48 t·hm^(-2),整个坡面土壤TN与SOC的储量呈显著正相关关系.结果表明,在预测土壤C、N含量及储量对土地利用转变响应时不能忽视土壤养分的空间分布规律,研究可为理解紫色土丘陵区耕地转变为果园后土壤C、N空间分布特征及主控因子提供研究案例.

关键词：紫色土柑橘园坡位氮(N) 碳(C) 空间分布

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面向狭窄通道穿越的多机编队安全鲁棒控制

航空学报 2024年

作者：刘坤达刘雪明朱波张清瑞中山大学航空航天学院

在多机编队穿越狭窄通道的任务场景下，无人机会受到地面效应和机间风扰等外部干扰因素的影响，使得无人机存在失控、坠毁等安全隐患。针对此问题，本文同时考虑上层编队规划以及底层控制的安全与鲁棒需求，提出一种基于矢量场和不确定... 详细信息

在多机编队穿越狭窄通道的任务场景下，无人机会受到地面效应和机间风扰等外部干扰因素的影响，使得无人机存在失控、坠毁等安全隐患。针对此问题，本文同时考虑上层编队规划以及底层控制的安全与鲁棒需求，提出一种基于矢量场和不确定性干扰估计器（Uncertainty and Disturbance Estimator，缩写为UDE）的安全鲁棒控制算法，确保无人机编队安全穿越狭窄通道。首先，定义基于虚拟结构的无人机编队构型，通过构建矢量场使得编队产生收缩的效果以适应狭窄通道尺寸，避免与通道产生碰撞。其次，考虑狭窄空间约束及机间距离缩小造成的地面效应与机间风扰等不确定干扰的影响，设计基于UDE的底层控制器，实现对不确定干扰的估计和补偿，提高无人机编队飞行的稳定性和鲁棒性。最后，在仿真平台上验证所提出的场景和算法，对无人机编队在不同宽度狭窄通道下的性能进行评估。

关键词：无人机编队控制矢量场不确定性及干扰估计器地面效应机间风扰

施肥对干热河谷区稻菜轮作农田土壤氮素流失的影响

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环境科学学报 2024年

作者：黄川雄张云霞李昆杨璇朱波汪涛中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所中国科学院大学四川省耕地质量与肥料工作总站

通过径流小区试验，研究了不同施肥方式对干热河谷区稻菜轮作下农田土壤氮素流失的影响.结果发现：（1）干热河谷区稻菜轮作下农田氮素流失主要发生在水稻季，以淋溶流失为主.常规施肥处理总氮地表径流流失量、淋溶流失量分别为19.4、10... 详细信息

通过径流小区试验，研究了不同施肥方式对干热河谷区稻菜轮作下农田土壤氮素流失的影响.结果发现：（1）干热河谷区稻菜轮作下农田氮素流失主要发生在水稻季，以淋溶流失为主.常规施肥处理总氮地表径流流失量、淋溶流失量分别为19.4、107.8 kg·hm-2，分别占总施肥量的5.2%、29.1%.（2）干热河谷区稻菜轮作下农田氮素流失以硝态氮为主.水稻种植前期，各施肥处理地表径流中硝态氮浓度远高于地表水Ⅴ类水标准阈值.（3）与常规施肥处理相比，有机替代施肥和减量施肥处理下总氮流失量分别显著降低了12.5%和30.0%，有机替代施肥处理水稻产量显著提升了8.1%，但减量施肥处理水稻产量变化不大.这说明有机肥替代施肥在不降低产量的基础上，能有效降低干热河谷区稻菜轮作下农田氮素流失量和环境风险.

关键词：稻菜轮作水稻产量有机肥替代氮素流失淋溶径流干热河谷区

孪生场景驱动的固定翼无人机进场自主着陆控制

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控制理论与应用 2024年

作者：马国庆田秋扬朱波胡天江中山大学人工智能学院中山大学航空航天学院

本文针对固定翼无人机着陆过程中低空风扰难建模等实际问题,提出孪生场景驱动的自主着陆飞行控制优化方案.首先引入孪生技术,构建高保真场景模拟系统,采集无人机多架次安全着陆飞行数据;进而挖掘历史安全着陆飞行经验,设计轨迹跟踪学习... 详细信息

本文针对固定翼无人机着陆过程中低空风扰难建模等实际问题,提出孪生场景驱动的自主着陆飞行控制优化方案.首先引入孪生技术,构建高保真场景模拟系统,采集无人机多架次安全着陆飞行数据;进而挖掘历史安全着陆飞行经验,设计轨迹跟踪学习控制算法来抵抗低空风扰影响,并设计期望着陆轨迹在线调整策略,抑制阵风引起的无人机位姿剧烈扰动;最后给出风扰场景下的着陆控制律及系统稳定性证明.基于孪生场景开展固定翼无人机多架次着陆飞行验证,通过与经典控制方案对比验证了本文所提控制方法的有效性.

关键词：固定翼无人机自主着陆低空风扰学习控制轨迹跟踪