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谛听:面向鲁棒分布外样本检测的半监督对抗训练方法

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软件学报 2024年第6期35卷 2936-2950页

作者：周志阳窦文生李硕亢良伊王帅刘杰叶丹中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学南京学院江苏南京211135

检测训练集分布之外的分布外(out-of-distribution,OOD)样本对于深度神经网络(deep neural network,DNN)分类器在开放环境的部署至关重要.检测OOD样本可以视为一种二分类问题,即把输入样本分类为“分布内(in-distribution,ID)”类或“... 详细信息

检测训练集分布之外的分布外(out-of-distribution,OOD)样本对于深度神经网络(deep neural network,DNN)分类器在开放环境的部署至关重要.检测OOD样本可以视为一种二分类问题,即把输入样本分类为“分布内(in-distribution,ID)”类或“分布外”类.进一步地,检测器自身还可能遭受到恶意的对抗攻击而被再次绕过.这些带有恶意扰动的OOD样本称为对抗OOD样本.构建鲁棒的OOD检测器以检测对抗OOD样本是一项更具挑战性的任务.为习得可分离且对恶意扰动鲁棒的表示,现有方法往往利用辅助的干净OOD样本邻域内的对抗OOD样本来训练DNN.然而,由于辅助的OOD训练集与原ID训练集的分布差异,训练对抗OOD样本无法足够有效地使分布内决策边界对对抗扰动真正鲁棒.从ID样本的邻域内生成的对抗ID样本拥有与原ID样本近乎一样的语义信息,是一种离分布内区域更近的OOD样本,对提升分布内边界对对抗扰动的鲁棒性很有效.基于此,提出一种半监督的对抗训练方法——谛听,来构建鲁棒的OOD检测器,用以同时检测干净OOD样本和对抗OOD样本.谛听将对抗ID样本视为一种辅助的“近OOD”样本,并将其与其他辅助的干净OOD样本和对抗OOD样本联合训练DNN,以提升OOD检测的鲁棒性.实验结果表明,谛听在检测由强攻击生成的对抗OOD样本上具有显著的优势,同时在原分类主任务及检测干净OOD样本上保持先进的性能.

关键词：分布外样本检测对抗鲁棒性对抗训练

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预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用

城市建设理论研究(电子版) 2024年第21期 110-112页

作者：王际良江西省地质局工程地质大队(江西省地质工程集团有限公司)

岩土工程在整个工程建设过程中占据了核心地位，它的施工品质直接影响到整个工程的安全与稳定。随着社会经济建设的不断发展，人们对建筑工程要求也越来越高，因此加强建筑工程施工过程中岩土工程质量控制非常必要。预应力锚固技术，作... 详细信息

岩土工程在整个工程建设过程中占据了核心地位，它的施工品质直接影响到整个工程的安全与稳定。随着社会经济建设的不断发展，人们对建筑工程要求也越来越高，因此加强建筑工程施工过程中岩土工程质量控制非常必要。预应力锚固技术，作为岩土工程领域的一项前沿技术，在增强岩土工程的稳定性和预防岩土体损坏方面展现出了明显的优越性。本文将介绍预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用，以期为相关工程技术人员提供参考。

关键词：预应力锚固岩土工程施工应用

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斜坡岩地层冲孔桩成孔问题的处理方法

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第3期 0169-0172页

作者：王际良江西省地质局工程地质大队(江西省地质工程集团有限公司) 江西南昌330002

本文总结了G319瑞金至兴国(于都段)改线工程(瑞兴于快速交通走廊)项目山区公路桥梁桩基施工过程中遇到硬质斜坡岩时,对发生孔斜的原因进行了详细的分析,在不同岩性和强度的地层中以及周边条件不同所采取纠斜的措施和方法进行了不同的论... 详细信息

本文总结了G319瑞金至兴国(于都段)改线工程(瑞兴于快速交通走廊)项目山区公路桥梁桩基施工过程中遇到硬质斜坡岩时,对发生孔斜的原因进行了详细的分析,在不同岩性和强度的地层中以及周边条件不同所采取纠斜的措施和方法进行了不同的论述,因采取纠斜措施导致成孔时间过长而引起的充盈系数偏大后对斜措施不断地改进和优化,以及冲孔桩孔壁泥皮过厚的处理方法。

关键词：斜坡岩孔斜纠斜充盈系数泥皮厚度

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一种基于迁移学习的多任务制导算法

兵工学报 2024年第6期45卷 1787-1798页

作者：罗皓文何绍溟亢有为北京理工大学宇航学院北京100081 北京理工大学无人机自主控制技术北京市重点实验室北京100081 上海机电工程研究所上海201109

针对典型的飞行器制导任务,利用深度学习算法可以有效地拟合导弹飞行状态与制导指令之间的函数关系。然而当制导任务发生变化时,其二者之间的映射关系也会随之改变,从而导致在当前环境下预训练好的模型无法直接作用于新环境,重新训练制... 详细信息

针对典型的飞行器制导任务,利用深度学习算法可以有效地拟合导弹飞行状态与制导指令之间的函数关系。然而当制导任务发生变化时,其二者之间的映射关系也会随之改变,从而导致在当前环境下预训练好的模型无法直接作用于新环境,重新训练制导模型需要大量的弹道数据和巨额的时间成本。为解决上述问题,基于迁移学习的思想引入域对抗神经网络,提出基于迁移学习的多任务制导算法。以1个含有大量标签数据的源域任务辅助2个含有极少量标签数据的目标域任务进行迁移学习,从而克服预训练与在线控制之间的环境差异。使用特征提取器和域判别器提取出对任务环境不敏感的关键特征,使神经网络学习到各个任务所共享的底层信息;为提高预测精度,分别设计针对不同任务的偏置加速度预测器。数值仿真结果表明:基于迁移学习的多任务制导算法实现了导弹在不同任务中的加速度指令预测。

关键词：多约束制导计算制导深度学习迁移学习偏置比例导引

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承压容器内甲烷爆炸及泄爆特性研究

安全与环境学报 2024年第4期24卷 1355-1361页

作者：喻健良亢首力闫兴清詹潇兵大连理工大学化工学院辽宁大连116024

开展了中低压和高压工况下甲烷空气爆炸及泄爆试验,分析了爆炸及泄爆过程压力、压升速率等参数变化规律。结果表明,在低压工况下,甲烷体积分数达到12%时,不同初压下升压速率均不超过10 MPa/s。体积分数小于11%时,最大爆炸压力与体积分... 详细信息

开展了中低压和高压工况下甲烷空气爆炸及泄爆试验,分析了爆炸及泄爆过程压力、压升速率等参数变化规律。结果表明,在低压工况下,甲烷体积分数达到12%时,不同初压下升压速率均不超过10 MPa/s。体积分数小于11%时,最大爆炸压力与体积分数近似呈二次函数的关系,大于11%时最大爆炸压力明显下降。在高压工况下,低体积分数的甲烷对于升压速率的影响更为显著,各个初压下升压速率基本相同。当采用直径100 mm反拱开槽爆破片进行泄爆时,在低升压速率工况下,反拱带槽爆破片在各个工况下均有较好的动态响应能力,在高升压速率工况下,爆破片的动态响应能力降低。分析了不同应变率下爆破片断口形态的变化,低升压速率工况下断口为韧性断裂,在高升压速率下断口向脆性断裂转变。

关键词：安全工程爆破片爆破压力升压速率应变速率

轴承自驱式独立退化轨迹构建与剩余寿命灰度预测

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中国机械工程 2024年

作者：刘小峰亢莹莹柏林重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室

针对轴承退化轨迹的个体差异性及退化阶段划分的人为主观性问题，提出了自监测数据驱动的轴承独立退化轨迹的提取与退化阶段的自主分割方法。该方法采用多尺度残差深度卷积自编码器对轴承自身历史监测数据进行无监督学习，实现了轴承性... 详细信息

针对轴承退化轨迹的个体差异性及退化阶段划分的人为主观性问题，提出了自监测数据驱动的轴承独立退化轨迹的提取与退化阶段的自主分割方法。该方法采用多尺度残差深度卷积自编码器对轴承自身历史监测数据进行无监督学习，实现了轴承性能退化特征的自主提取，并结合支持向量数据描述模型构建单个轴承的独立退化轨迹。引入基于去趋势化超阈波峰法的退化起始点自动检测方法与基于逻辑回归失效概率的失效阈值自主设定方法，对轴承独立退化轨迹进行了自适应分割。以轨迹分割得到的退化阶段数据为驱动，结合全阶时间幂灰色预测模型实现了轴承寿命的准确预测。试验结果表明，本文提出的多尺度残差深度卷积自编码器能够根据轴承各自工况环境，构建反映轴承自身服役性能变化规律的退化轨迹，提出的退化轨迹自适应分割方法能够无参考地检测出轴承的起始退化点与失效阈值，提高了轴承退化评估的科学客观性与寿命预测的工程可操作性。

关键词：自驱式退化轨迹多尺度残差卷积失效阈值灰色预测

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融合强化学习的实体关系联合抽取模型

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 243-251页

作者：翟社平李航亢鑫年杨锐西安邮电大学计算机学院西安710121 陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121

现有的实体关系联合抽取任务为了自动生成大规模训练数据引入远程监督策略,在处理数据时产生严重的噪声数据问题。对此提出了一种融合强化学习的实体关系联合抽取模型,该模型由强化学习和联合抽取模型两个部分组成,其中联合抽取模型由... 详细信息

现有的实体关系联合抽取任务为了自动生成大规模训练数据引入远程监督策略,在处理数据时产生严重的噪声数据问题。对此提出了一种融合强化学习的实体关系联合抽取模型,该模型由强化学习和联合抽取模型两个部分组成,其中联合抽取模型由图卷积网络和多头自注意力机制构成。首先,使用强化学习去除原始数据集中带有噪声的句子,将降噪后的高质量句子输入到联合抽取模型中;其次,使用联合抽取模型对输入句子中的实体和关系进行预测抽取,并向强化学习提供反馈奖励,指导强化学习挑选出高质量的句子;最后,对强化学习和联合抽取模型进行联合训练,并对模型进行迭代优化。实验证明了该模型能够有效处理数据噪声问题,在实体关系抽取方面优于基线方法。

关键词：实体关系联合抽取噪声数据强化学习多头自注意力机制图卷积网络

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基于多模式仿真数据协同迁移的轴承故障辨识

中国电机工程学报 2024年第16期44卷 6632-6643,I0028页

作者：刘小峰亢莹莹柏林陈兵奎高端装备机械传动全国重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

针对目前迁移诊断算法对训练样本规模与质量的依赖性,以及在特殊工况环境中进行轴承故障数据采集与标注的困难性问题,提出基于多模式仿真数据协同迁移的轴承故障诊断方法。首先,采用实际工况参数嵌入的轴承故障动力学模型生成各类故障... 详细信息

针对目前迁移诊断算法对训练样本规模与质量的依赖性,以及在特殊工况环境中进行轴承故障数据采集与标注的困难性问题,提出基于多模式仿真数据协同迁移的轴承故障诊断方法。首先,采用实际工况参数嵌入的轴承故障动力学模型生成各类故障模拟数据,解决实际故障样本不足与标签缺失问题。然后,根据在仿真数据可迁移模式分析基础上建立多个子源域,引入几何统计联合对齐法对各子源域进行无监督迭代迁移,克服了单一模式迁移信息不足与跨域特征差异度过大引起的负迁移问题。最后,采用优化模糊积分决策融合方法对迁移迭代中的多模式特征伪标签进行协同分配,逐步提高目标域标签的可信度与迁移模型的域适应能力。试验结果表明,该文所提方法以故障仿真数据为驱动,无需实测标签数据的引导迁移,就可实现轴承各类故障的准确辨识。该方法对工况环境变化及目标域样本大小具有较好鲁棒性,在非完备数据支撑的高端轴承故障诊断领域具有较好应用前景。

关键词：故障动力学建模协同迁移几何统计联合对齐模糊积分迁移诊断

定量研究地球轨道参数和温室气体浓度变化对中全新世气候的影响

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 607-614页

作者：亢一博杨海军复旦大学大气与海洋科学系上海200438

依据最新的古气候耦合模式比较计划(PMIP4)协议,利用完全耦合的气候模式CESM1.0,研究中全新世与工业革命前气候的差异,量化地球轨道参数(ORB)和温室气体(GHG)对中全新世气候变化的影响。3个模拟试验结果表明,与工业革命前相比,中全新世... 详细信息

依据最新的古气候耦合模式比较计划(PMIP4)协议,利用完全耦合的气候模式CESM1.0,研究中全新世与工业革命前气候的差异,量化地球轨道参数(ORB)和温室气体(GHG)对中全新世气候变化的影响。3个模拟试验结果表明,与工业革命前相比,中全新世北半球高纬度地区气候偏温,全球其他地区气候偏冷,北半球大部分地区更湿润,南半球则较为干燥;ORB导致全球中高纬度地区升温,GHG在降低全球气温和减少中高纬度地区降水方面发挥作用;这种差异引起大气和海洋环流的变化,导致地球经向热量输送的差异;就总经向热量输送的变化范围而言,ORB对气候的影响大约是GHG的5倍。研究结果对深入了解中全新世气候及其对不同外部强迫的响应有积极意义。

关键词：中全新世全球气候地球轨道参数温室气体经向热量输送

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