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面向高光谱图像分类的主动学习方法研究

面向高光谱图像分类的主动学习方法研究

作者：郑萌萌西安邮电大学

学位级别：硕士

得益于高光谱成像技术的发展,相比于传统光学图像,高光谱图像不仅具有更为广泛的空间信息,并且蕴含了丰富的光谱信息,能够辅助地物的精准辨别,因此,高光谱图像数据已被广泛应用于环境监测、生物检测、矿产勘探、军事侦察等与人类生活切... 详细信息

得益于高光谱成像技术的发展,相比于传统光学图像,高光谱图像不仅具有更为广泛的空间信息,并且蕴含了丰富的光谱信息,能够辅助地物的精准辨别,因此,高光谱图像数据已被广泛应用于环境监测、生物检测、矿产勘探、军事侦察等与人类生活切实相关的领域。高光谱图像分类是高光谱图像解译的关键步骤之一,尽管已有大量的高光谱图像数据以供研究,但是高光谱图像的专业标注有限,即存在小样本的局限性,影响高光谱图像分类方法的分类性能,这是高光谱图像分类任务面临的一大难题。此外,未标记样本中蕴含着丰富的信息以待挖掘,现有的高光谱图像分类方法并未对大量未标记样本加以利用。并且,高光谱图像相邻波段的相关性较强,导致高光谱图像不同类别间样本的空间分布复杂交错,容易影响模型的分类性能。因此,本文针对上述问题,研究面向高光谱图像分类的主动学习方法,以增强高光谱图像分类精度,并通过大量实验对本文所提方法的效果进行验证。具体的研究内容如下:(1)针对高光谱图像标记样本有限,现有方法通常未合理挖掘大量未标记样本信息,影响高光谱图像分类精度的问题,提出了一种基于聚类优化高光谱图像分类性能的主动学习方法。一方面,利用K-means聚类方法结合伪标签学习法对分类模型进行预训练,使得模型能够充分学习未标记样本中的特征表征;另一方面,基于改进的快速搜索和查找峰值聚类方法,对含有丰富信息的未标记样本进行采样并人工标注,以扩充有限的标记样本集;最后,使用扩充后的训练集对深度神经网络模型进行微调,以提高模型的泛化能力及高光谱图像分类精度。实验结果表明,相对于现有的主动学习方法,该方法能有效优化高光谱图像分类模型的分类性能。(2)针对现有主动学习方法未针对高光谱图像复杂特性设计,导致采样效果难以保证,影响模型的分类准确率的问题,提出了一种基于图卷积网络与原型学习的高光谱图像分类主动学习方法。该方法通过图卷积网络结合原型学习对未标记样本的空间分布进行优化,以增强主动学习方法的采样效果;其次,对训练集中每类样本的原型进行迭代更新,通过比较原型样本与未标记样本间的相似性差异,以增强对未标记样本价值的评估效果,从而保证主动学习方法的采样效果,并提升有限标记样本下高光谱图像的分类准确率。实验结果表明,相对于现有的主动学习方法,该方法针对不同类型的高光谱图像分类模型的性能提升均有优势。(3)针对现有基于伪标签学习的高光谱图像分类方法,容易因标签偏差,影响模型分类性能的问题,提出一种基于自监督学习优化高光谱图像分类性能的主动学习方法。本方法使用未标记样本对自监督学习框架进行预训练,使得特征提取模块在无需标签的情况下学习未标记样本的特征表征,以提高未标记样本的利用效率;其次,结合主动学习采样策略,对未标记样本进行采样及人工标注,扩充有限的数据集,并对分类模型进行微调,以此来提高模型的泛化能力,从而提高模型的分类效果。实验结果表明,该方法能有效增强高光谱图像分类模型的分类性能。

关键词：高光谱图像分类主动学习聚类方法原型学习图卷积网络自监督学习

基于WIA-FA的无线AGV系统有序可靠重传方法

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信息与控制 2024年第4期 529-539页

作者：郑萌冯彬赵永恒梁炜中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室中国科学院网络化控制系统重点实验室中国科学院机器人与智能制造创新研究院中国科学院大学

近年来，工业无线网络在自动引导车(automated guided vehicle, AGV)系统的应用愈来愈广泛。目前的AGV通信主要依赖于WiFi技术，由于其采用竞争式接入机制，无法满足恶劣工业环境下的有序和可靠传输要求。因此，本文提出一种基于WIA-FA... 详细信息

近年来，工业无线网络在自动引导车(automated guided vehicle, AGV)系统的应用愈来愈广泛。目前的AGV通信主要依赖于WiFi技术，由于其采用竞争式接入机制，无法满足恶劣工业环境下的有序和可靠传输要求。因此，本文提出一种基于WIA-FA的无线AGV系统有序可靠重传方法。首先，给出基于WIA-FA的AGV通信系统架构和数据传输过程，并设计一种新的超帧结构以满足数据传输的严格顺序性要求。进而，基于新超帧，设计一种基于有序调度的端到端重传策略(sequential scheduling based end-to-end retransmission, SSER),可实现上行数据的按需传输和下行数据的按序传输，并支持上行和下行数据时段长度的动态优化。仿真结果表明，在不同超帧长度、节点数量和信道条件等网络参数设置下，SSER在传输可靠性方面均优于现有工作。

关键词：工业无线网络自动引导车有序重传可靠性超帧

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对于“多次测量取平均值”问题的深入讨论

物理教师 2024年第8期45卷 52-54页

作者：刘芳孙德峰郑萌萌北京教育学院丰台分院北京100073 北京市第十二中学北京100071 曲阜师范大学物理工程学院山东曲阜273165

实验是物理学发展的基础,也是学生物理学习的重要内容.误差分析是实验的重要环节之一,是改进实验、达成实验目的的关键.“多次测量取平均值”是学生熟知的减小偶然误差的重要操作,正确的“多次测量取平均值”才能减小偶然误差,错误的“... 详细信息

实验是物理学发展的基础,也是学生物理学习的重要内容.误差分析是实验的重要环节之一,是改进实验、达成实验目的的关键.“多次测量取平均值”是学生熟知的减小偶然误差的重要操作,正确的“多次测量取平均值”才能减小偶然误差,错误的“多次测量取平均值”不仅不能减小实验误差,更将直接导致科学性错误.

关键词：物理实验误差测量偶然误差平均值

利用信息技术培养小学生信息科技核心素养研究——以小学信息科技课程为例

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中国新通信 2024年第16期26卷 50-52页

作者：郑萌山东省济宁高新技术产业开发区科苑小学

双减政策开启了教师探索信息科技课程教学实现智慧赋能、科技挖潜、方法创新的途径,深度考量信息科技核心素养的落实以及育人价值。为了促进小学生信息科技核心素养的培养,教师务实研究利用信息技术培养小学生信息科技核心素养的可行性... 详细信息

双减政策开启了教师探索信息科技课程教学实现智慧赋能、科技挖潜、方法创新的途径,深度考量信息科技核心素养的落实以及育人价值。为了促进小学生信息科技核心素养的培养,教师务实研究利用信息技术培养小学生信息科技核心素养的可行性,信息技术能够智慧开启信息科技核心素养的新阶段、新思路,助力小学生全面发展。

关键词：信息技术信息科技核心素养可行性价值性方法性

六盘山白垩纪狼鳍鱼化石的埋藏学及其古气候、古环境意义

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地球科学 2024年第1期49卷 189-208页

作者：梁积伟常小斌陶文星冯振伟李汉林宗浩郑萌 Tsogochir Tungalag 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 中石化胜利油田分公司滨南采油厂地质研究所山东滨州256600

为查明六盘山地区白垩纪李洼峡组狼鳍鱼化石的埋藏学特征所表征的古气候和古环境意义,以化石保存层位岩石和其上下层岩石为主要研究对象,对它们进行了全岩X衍射(XRD)、主量元素、微量元素和稀土元素分析.XRD分析显示化石埋藏层位岩石的... 详细信息

为查明六盘山地区白垩纪李洼峡组狼鳍鱼化石的埋藏学特征所表征的古气候和古环境意义,以化石保存层位岩石和其上下层岩石为主要研究对象,对它们进行了全岩X衍射(XRD)、主量元素、微量元素和稀土元素分析.XRD分析显示化石埋藏层位岩石的组成矿物主要以铁白云石(42.70%)和石英(41.50%)为主,其上下层岩石的组成矿物主要以石英(平均含量40.40%)和长石(总平均含量15.98%)为主.主量元素分析显示化石埋藏层位岩石具有较高含量的CaO(平均含量20.61%)和MgO(平均含量10.52%),而其他层岩石具有较高含量的SiO_(2)(平均含量54.58%)和Al2O3(平均含量14.79%).古气候指标MgO/CaO和Sr/Cu指示干热的气候,古盐度指标m值和Sr/Ba指示水体盐度高,古氧化还原环境指标Th/U和V/(V+Ni)指示缺氧和水体分层且底层出现硫化环境.鱼群的大规模死亡是由一次短暂的突发性事件造成,缺氧的水体环境和硫化氢的毒害作用可能是鱼类大规模死亡并得到保存的主要原因.特别需要指出的是,六盘山地区在白垩纪中期出现干热的气候条件以及高盐度、缺氧的水体环境可能是这一时期全球CO_(2)浓度快速升高的结果,也可视为白垩纪Aptian-Albian大洋缺氧事件(OAE1a)在陆相地层的地质响应.

关键词：六盘山地区白垩纪化石埋藏学主微量元素古气候古环境

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高光谱图像变化检测技术研究进展

中国图象图形学报 2024年第6期29卷 1714-1729页

作者：丁晨陈静怡郑萌萌张磊魏巍张艳宁西安邮电大学计算机学院西安710121 西北工业大学计算机学院西安710072

相对于自然图像和多光谱图像,高光谱图像包含丰富的空间—光谱信息,不仅能够保留目标的空间信息,还能够获取高度可辨别的光谱信息。因此,如变化检测、目标追踪等高光谱图像处理技术在对地观测任务中得到了广泛应用。然而,在高光谱图像... 详细信息

相对于自然图像和多光谱图像,高光谱图像包含丰富的空间—光谱信息,不仅能够保留目标的空间信息,还能够获取高度可辨别的光谱信息。因此,如变化检测、目标追踪等高光谱图像处理技术在对地观测任务中得到了广泛应用。然而,在高光谱图像变化检测的过程中仍然存在许多问题与挑战。如高光谱图像的高维复杂性、光谱差异性以及存在光谱混合等问题,影响变化检测效果。得益于深度学习理论的深入研究,高光谱图像变化检测技术研究得到了极大的发展。本文对现有基于深度学习的变化检测方法进行全面分析总结,按照高光谱图像采集条件是否相同,将其分为同构高光谱图像变化检测以及异构高光谱图像变化检测。其中,从特征提取的网络结构优化和特征提取前混合像素处理两个角度,又将同构高光谱图像变化检测方法进一步分为基于时序依赖和空谱信息提取的方法以及基于端元提取和解混的方法,分别总结各类方法的特点和局限性,并讨论未来的研究重点。此外,面对不同传感器获取的异构高光谱图像数据,现有的方法基于图论学习图像的结构关系,并基于图像变换将其转换至公共域从而进行变化检测处理。本文从高光谱图像变化检测领域的新设计、新方法和应用场景出发,通过综合国内外前沿文献来梳理该领域的主要发展,重点论述高光谱图像变化检测领域的发展现状、前沿动态、热点问题及趋势。

关键词：高光谱图像变化检测时序特征提取端元解混异构高光谱图像变化检测

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以“群众敢首创”推动中国式现代化探赜

重庆交通大学学报(社会科学版) 2024年

作者：郑萌萌徐彪中国矿业大学马克思主义学院

中国式现代化是全面的、系统的、综合的现代化，全面推进中国式现代化，需要激发“群众敢首创”，让敢首创精神成为时代风尚。“群众敢首创”不是凭空出现的飞来峰，而是理论和实践的产物，具有深刻的理论、历史、现实逻辑。从理论逻辑... 详细信息

中国式现代化是全面的、系统的、综合的现代化，全面推进中国式现代化，需要激发“群众敢首创”，让敢首创精神成为时代风尚。“群众敢首创”不是凭空出现的飞来峰，而是理论和实践的产物，具有深刻的理论、历史、现实逻辑。从理论逻辑来看，“群众敢首创”是中国共产党对中华传统民本思想、唯物史观以及群众路线的坚持和创新发展；从历史逻辑来看，“群众敢首创”是中国共产党百年奋斗中积累的宝贵经验；从现实逻辑来看，“群众敢首创”是着力推动高质量发展、加快建设科技强国和人才强国、开辟马克思主义中国化时代化新境界的内在逻辑和必然要求。

关键词：中国式现代化 “群众敢首创” 历史演进理论根基时代意蕴

美育思政语境下高校原创文化精品“生态化”传播探微

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中州大学学报 2024年第2期41卷 93-96页

作者：郑萌广东工业大学通识教育中心广东广州510000

高校原创文化精品,是创新性美育思政教育的重要载体之一。由于种种原因,文化精品常常传播力度甚微,没有充分发挥应有的价值。在此运用符合自然生态规律的方法,构建科学的“生态化”传播路径,即严控原创文化精品“产出”的遴选标准,确保... 详细信息

高校原创文化精品,是创新性美育思政教育的重要载体之一。由于种种原因,文化精品常常传播力度甚微,没有充分发挥应有的价值。在此运用符合自然生态规律的方法,构建科学的“生态化”传播路径,即严控原创文化精品“产出”的遴选标准,确保作品“思想精深、艺术精湛、制作精良”;优化原创文化精品的“存活”环境,为文化精品传播提供可循环、可持续发展的绿色通道;完善原创文化精品的“评价”体系,实施原创文化精品的“修复”机制,通过吸收、内化、改造,直至丰富和发展成果内容;开拓原创文化精品的“转化”模式,扩大成果效益,实现最大化的成果价值。

关键词：美育思政原创文化精品 “生态化”

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食品国际贸易中商务英语翻译误区与优化策略

食品与机械 2024年第4期40卷 252-252页

作者：郑萌成都东软学院外国语学院

在全球一体化的当下,食品国际贸易已演化为连结多元国度、地域及其文化的关键通道。由吴澎等主编,化学工业出版社出版的《食品质量与安全专业英语》一书,是关于食品相关知识的专业英语书籍,包含食品包装的安全与规范、国际食品质量安全... 详细信息

在全球一体化的当下,食品国际贸易已演化为连结多元国度、地域及其文化的关键通道。由吴澎等主编,化学工业出版社出版的《食品质量与安全专业英语》一书,是关于食品相关知识的专业英语书籍,包含食品包装的安全与规范、国际食品质量安全组织及其标准,以及食品质量安全认证体系及食品国际贸易中的核心词汇、短语和专业术语等内容。

关键词：商务英语翻译专业英语化学工业出版社核心词汇专业术语食品包装食品质量安全优化策略