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基于改进的长短期记忆神经网络的海浪高度预测方法研究

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基于改进的长短期记忆神经网络的海浪高度预测方法研究

作者：年圣全上海海洋大学

学位级别：硕士

海浪高度是一个重要的海洋环境参数,能显著反映海洋平面的高度情况。它不仅是海洋工程中测量的主要指标之一,也是评价海浪灾害情况的重要参考依据。地球大约三分之二的面积都是海洋,海洋中资源丰富,同时海洋环境情况十分复杂。海洋资源... 详细信息

海浪高度是一个重要的海洋环境参数,能显著反映海洋平面的高度情况。它不仅是海洋工程中测量的主要指标之一,也是评价海浪灾害情况的重要参考依据。地球大约三分之二的面积都是海洋,海洋中资源丰富,同时海洋环境情况十分复杂。海洋资源开发、利用和海洋科学研究等,都需要对海温、海浪和风力等基本海洋环境参数与内在规律准确了解,其中海浪高度在航海、海上国防军事活动、沿海活动以及港口码头建设等方面具有重要研究意义。因此对海浪高度的精准预测和预报,对海浪灾害的防护,保障海上作业的安全和维护沿海居民的生命财产安全等方面有非常重要的作用和意义。现有海浪高度预测方法都存在一定的不足之处。传统数值模型预测存在计算复杂、实时性和便捷性的问题;经典的预测模型适用于线性和平稳的数据,预测效果较好,但预测非线性和非平稳数据时效果较差;而一种深度学习模型通常用于解决特定的问题和适用场景,因而可能会无法发现海浪高度中一些隐藏的数据信息。为了更加准确地了解海浪高度的变化规律,本论文围绕深度学习对海浪高度的预测方法进行研究。首先,海浪高度的数据信息来自美国国家海洋和大气管理局官网（NOAA）网站,展开了单变量的海浪高度预测研究和海浪高度与风力、风速、海温等多变量之间预测分析。为了比较和说明,以墨西哥湾、芬迪湾、阿拉斯加湾和马尾藻海域等不同海域的不同站点浮标数据进行研究,为后续深度学习模型的泛化性提供理论基础。其次,对于单变量海浪高度数据预测研究,由于浪高数据具有非线性和非平稳性的特性,导致其预测变得比较复杂,因此提出一种基于变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）和融合注意力机制（Attention Mechanism,AM）的长短期记忆（Long Short Term Memory,LSTM）神经网络的混合模型（VALM）对海浪高度进行预测。针对多变量的海浪高度预测研究,由于单一模型有其特定的适用场景,因此采用了融合注意力机制的LSTM神经网络模型和基于梯度提升树的Cat Boost模型,将两种强异质性模型组成混合模型（LACM）对海浪高度预测进行研究。根据海浪高度预测模型的设计流程,进行了数据预处理、设置隐藏层层数和神经元数量和激活函数等结构参数的实验与分析,通过海浪高度预测结果的比较和分析,发现选用Max-Min归一化方法进行数据预处理,Sigmoid激活函数和Adam优化器,单层隐藏层等,可达到最好的浪高预测效果,从而建立适用于浪高预测两种不同混合模型。再次,展开了对于采用VALM模型的海浪高度预测与结果分析,并分别与人工神经网络（Artificial Neural Network,ANN）、循环神经网络（Recurrent Neural Network,RNN）、LSTM等模型和有无使用分解方法、重构方法进行了比较。结果发现,VALM模型一定程度上能够更好的处理非线性、非平稳性的海浪高度数据;与其他模型相比,VALM模型能够较好地挖掘出数据中的重要信息。对于使用LACM混合模型的多变量海浪高度预测和分析,经过与LSTM、支持向量回归（Support Vector Regression,SVR）、Cat Boost等模型方法的比较,实验结果分析可知,LACM模型的平均绝对误差（Mean Absolute Error,MAE）、均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）和平均绝对百分比误差（Mean Absolute Percentage Error,MAPE）都是最小的,曲线拟合效果最接近,且具备一定的鲁棒性。最后,采用了基于时间序列的深度学习模型预测未来趋势,获得了对海浪高度数据短时间未来趋势的预测结果。根据MAPE、MAE、RMSE指标值和拟合效果,能够发现VALM和LACM两个混合模型对海浪高度数据预测有较好的效果,预测性能和曲线拟合优于单一模型和其他混合模型。基于这些实验结果和对比分析,可以得出结论:和其他混合模型或单一模型相比,本论文提出的两种混合模型预测精度较高和拟合效果最接近,适用于对海浪高度数据进行预测的场景。本文通过对墨西哥湾、芬迪湾和阿拉斯加湾等不同海域的数据进行了深入研究和分析,创建了海浪高度预测数据集,提出了基于改进的长短期记忆神经网络的两种不同混合模型对海浪高度进行预测。论文所取得研究成果可以用在海浪高度预测系统中,为减小海浪灾害、海上作业和海洋科学研究提供理论支撑。

关键词：海浪高度预测变分模态分解长短期记忆神经网络注意力机制 CatBoost

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2022年沅陵县油菜高产栽培技术总结

种子科技 2022年第20期40卷 73-75页

作者：肖振国曲中华李小英全圣沅陵县农业农村局湖南怀化419600 沅陵县肖家桥乡农业综合服务中心湖南怀化419624

推广相关高产栽培技术,提高单位面积油菜籽产量,在目前复杂的国际形势下,对于我国掌握食用油原料的自主性、满足人民群众的生活需求具有重要战略意义。文章论述了沅陵县通过利用冬闲田扩大油菜种植面积,配套良种良法,取得了较高的油菜... 详细信息

推广相关高产栽培技术,提高单位面积油菜籽产量,在目前复杂的国际形势下,对于我国掌握食用油原料的自主性、满足人民群众的生活需求具有重要战略意义。文章论述了沅陵县通过利用冬闲田扩大油菜种植面积,配套良种良法,取得了较高的油菜籽产量,增加了农民收入,保障了人民群众的生活需求,提高了土地复种指数。

关键词：沅陵油菜生产栽培技术

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金融科技与企业国际化

财会月刊 2023年第18期44卷 28-35页

作者：朱延圣何正全南京信息工程大学商学院南京210044 南京信息工程大学江北新区发展研究院南京210044

本文基于2011~2020年我国沪深A股上市公司数据,采用固定效应模型实证检验金融科技对企业国际化的影响、内在作用机制及差异性。研究发现,金融科技能显著促进企业国际化,不仅能增强企业国际化深度,而且能拓宽企业国际化广度。机制检验结... 详细信息

本文基于2011~2020年我国沪深A股上市公司数据,采用固定效应模型实证检验金融科技对企业国际化的影响、内在作用机制及差异性。研究发现,金融科技能显著促进企业国际化,不仅能增强企业国际化深度,而且能拓宽企业国际化广度。机制检验结果表明,金融科技的发展有助于企业提升融资能力并获取外部投资、激励企业进行技术升级、促进企业数字化转型进程,最终提升企业国际化程度。进一步研究发现:金融科技的发展能显著增强国有企业国际化深度与广度、民营企业国际化广度;金融科技的发展能显著增强高劳资比企业国际化深度与广度、低劳资比企业国际化广度。

关键词：金融科技企业国际化融资约束企业创新数字化转型

矿井随掘地震震源时间函数及其模拟数据脉冲化处理研究

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煤炭科学技术 2023年第1期51卷 361-368页

作者：张平松李圣林郭立全深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

随掘地震技术是巷道智能化快速掘进发展急需的地质保障技术之一,由于随掘震源与炸药等主动震源差别较大,常规的认知与数据处理技术已经无法取得效果。针对目前随掘震源认知不足,缺乏有效随掘地震数据正演模拟方法的问题,开展了随掘震源... 详细信息

随掘地震技术是巷道智能化快速掘进发展急需的地质保障技术之一,由于随掘震源与炸药等主动震源差别较大,常规的认知与数据处理技术已经无法取得效果。针对目前随掘震源认知不足,缺乏有效随掘地震数据正演模拟方法的问题,开展了随掘震源产生机制分析与震源时间函数构建研究。研究发现:随掘地震数据是具有一定延续时间的复杂、变频、连续信号,其相对低频信号主要与综掘机的自身机械动作、随机落煤以及转载机、带式输送机运作等有关,相对高频强能量信号由截割破煤决定,总体表现为一种多源叠加的伪随机信号特征;其次,在线性排列数据采集模式下,随掘震源可近似为不同时延下连续激发的多源叠加而成的综合虚拟点震源,该震源由综掘机械截割煤层时的震动以及煤体破裂、随机落煤、转载、打钻、输送带运输等联合作用而成,其中截割煤层起主要作用。基于震源产生机制分析,构建了随掘地震震源时间函数,并以该时间函数作为震源加载项,开展了随掘地震数值模型试验,得到的随掘地震模拟数据与实测数据具有相同的时间域、频率域以及时频域特征,表明了构建出的随掘地震震源时间函数可有效进行随掘地震数据正演模拟,提升了随掘震源的认知程度。另外,为验证基于脉冲反褶积与互相关的脉冲化算法在随掘地震数据处理中的有效性,以2种常用地震干涉技术为对比,利用随掘地震模拟数据进行了脉冲化处理实验。试验结果表明:基于脉冲反褶积与互相关的脉冲化处理结果与相同模拟条件下采用常规Ricker子波模拟得到的地震记录波场特征更为相近,验证了脉冲化算法的有效性,为随掘地震技术的深入研究与应用提供了基础。

关键词：随掘地震震源时间函数正演模拟脉冲化处理煤巷

基于特征融合和注意力的多模态人体行为识别研究

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基于特征融合和注意力的多模态人体行为识别研究

作者：王圣全江南大学

学位级别：硕士

人体行为识别旨在针对数据中人体的行为和意图进行识别和理解,是计算机视觉领域一个重要且热门的研究课题,并在机器人技术、人机交互和智能监控等领域起着至关重要的作用。虽然行为识别算法在早期的研究中已经取得了极大的进步,但仍会... 详细信息

人体行为识别旨在针对数据中人体的行为和意图进行识别和理解,是计算机视觉领域一个重要且热门的研究课题,并在机器人技术、人机交互和智能监控等领域起着至关重要的作用。虽然行为识别算法在早期的研究中已经取得了极大的进步,但仍会受到光照改变、尺度变化、细粒度动作多等因素的影响。随着行为识别数据日趋丰富多样,利用多模态数据间的互补优势实现联合预测来提升识别性能逐渐成为许多研究者的重点研究方向。许多现有工作倾向于通过分数融合方式来融合最高层次特征,使得更深层次的信息交互受到限制。此外,在基于深度学习的行为识别技术研究中,许多研究者通过增加网络的深度来建模长期依赖关系,带来性能的提升的同时也伴随着高昂的计算代价和过拟合问题。因此,针对上述问题,本文通过提取多层次混合特征来实现更深层次交互,并借助于注意力机制对特征中关键信息进行增强,进而实现网络对长期依赖关系建模能力的提升。其中本文主要研究工作及成果如下:(1)本文提出了一个基于多深度层次特征融合增强网络(Multiple Depth-levels Features Fusion Enhanced Network,MDFFEN),以解决两类问题。其一,现有多数双流行为识别网络方法仅在最后层次融合两个支流的预测结果,难以充分利用双流互补特性。其二,特征中存在一些干扰模型训练的无关噪声信息。首先,为更高效地利用RGB及光流两模态数据间的互补特性,本文提出多深度层次特征融合(Multiple Depth-levels Features Fusion,MDFF)通过将提出的时空特征融合(Spatial-Temporal Features Fusion,STFF)模块嵌入至双流不同层次以捕获多层次的混合特征,之后进一步聚合以挖掘更深层次的混合特征。其次,本文设计了一个组级空间通道增强(Group-wise Spatial-Channel Enhance,GSE)模块,分别在特征的空间及通道域进行权重分配,进而提炼出更具判别性的加权强化特征。最终本文由加权分数融合联合双流及其融合支流的预测结果,进一步实现识别性能的优化。(2)本文提出了一个基于三元图卷积增强的双流网络(Two-Stream Ternary Graph Convolutional Enhanced Network,2S-TGCEN)用于解决骨架行为识别中骨架数据有效信息提取问题以及特征强化问题。首先,本文设计了一个三元自适应图卷积(Ternary Adaptive Graph Convolution,TAGC)模块,通过图卷积操作由骨架特征的空间域拓展至时间域及通道域进行上下文关系建模。此外,为增强骨架特征,本文设计了一个基于图的三元增强(Graph-based Ternary Enhance,GTE)模块,其以并联方式联合提出的基于图的空间注意力(Graph-based Spatial Attention,GSA)模块、时间注意力(Temporal Attention,TA)模块及通道注意力(Channel Attention,CA)模块,以进一步精炼判别性骨架特征。其中本文提出的GSA模块通过对骨架特征中的节点及其邻域间的依赖关系进行建模,进而挖掘出判别性局部空间信息。(3)本文提出了一个基于三元图卷积融合的多流网络(Multi-Stream Ternary Graph Convolutional Fusion Network,MS-TGCFN),用以解决现有多模态骨架行为识别中骨架数据信息交互及联合预测问题。首先,为提取更丰富的判别性信息,本文基于关节数据或骨骼数据构造包含帧间差异信息的运动数据和包含视角差异信息的视差数据。此外,为实现不同模态间更深层次的信息交互,本文设计了多流特征融合(Multi-Stream Features Fusion,MSFF)机制,通过将不同支流中不同层次特征视为顶点并通过三元自适应图卷积(Ternary Adaptive Graph Convolution,TAGC)模块来挖掘出不同层次的混合特征。最终通过联合基础流以及融合流的预测结果得到最终的分类结果。综上所述,本文基于特征融合以及有效注意力强化的行为识别技术进行深入研究,提出了三种行为识别网络:MDFFEN,2S-TGCEN以及MS-TGCFN,且在多个公开数据集上通过大量实验论证了本文所提算法的优良性能。

关键词：行为识别多流特征融合组级空间通道增强三元自适应图卷积

腹腔镜子宫肌瘤切除术棒球式缝合对生育和妊娠结局的影响

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腹腔镜子宫肌瘤切除术棒球式缝合对生育和妊娠结局的影响

作者：张圣全山东大学

学位级别：硕士

目的:评估腹腔镜子宫肌瘤切除术棒球缝合对未来生育和妊娠结局的影响。方法:通过回顾性分析2014年1月-2019年1月在山东大学附属千佛山医院就诊的有生育要求并行腹腔镜下子宫肌瘤切除术的患者80例,分为棒球缝合组和单纯连续缝合组各40例... 详细信息

目的:评估腹腔镜子宫肌瘤切除术棒球缝合对未来生育和妊娠结局的影响。方法:通过回顾性分析2014年1月-2019年1月在山东大学附属千佛山医院就诊的有生育要求并行腹腔镜下子宫肌瘤切除术的患者80例,分为棒球缝合组和单纯连续缝合组各40例。对比分析两组手术时间、术中出血量、术后血红蛋白变化、术后发热情况、平均住院时间、术后妊娠率、术后发生妊娠时间、妊娠期间并发症、孕期子宫破裂发生情况、分娩方式、产后出血等是否存在有意义的差异。结果:1.观察期间两组患者术后妊娠率差异无统计学意义(P>0.05),其中,棒球式缝合组妊娠25例,单纯连续缝合组妊娠22例,术后妊娠时间比较差异无统计学意义(P>0.05),术后流产率、早产率、分娩方式之间的差异均无统计学差异(P>0.05)。棒球式缝合组中有1例经阴道自然分娩,23例行剖宫产分娩,单纯连续缝合组中有1例经阴道自然分娩,19例行剖宫产分娩。两组患者均未发生子宫破裂。2.两组患者年龄、术前不良孕产史、术前血红蛋白、盆腔手术次数、肌瘤大小、肌瘤单发肌瘤占比等一般情况的差异无统计学意义。棒球式缝合组相比单纯连续缝合组,手术时间缩短[120(100,140)min vs 150(120,165)min],术中出血量减少[150(100,150)min vs 200(100,200)min],手术后血红蛋白下降较低[12(10.0,15.0)g/L vs 15(11.3,19.0)g/L],差异均有统计学意义。两组患者术后排气时间、住院天数的差异均无统计学意义(P>0.05)结论:棒球式缝合在有生育要求患者的腹腔镜下子宫肌瘤切除术中应用安全可靠,不增加术后不孕和不良妊娠结局的风险

关键词：棒球式缝合腹腔镜手术子宫肌瘤生育回顾性病例对照研究

标量新物理粒子对Bs,d→μ+μ-衰变的效应

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标量新物理粒子对Bs,d→μ+μ-衰变的效应

作者：刘圣全华中师范大学

学位级别：硕士

伴随着Higgs粒子的发现,粒子物理的标准模型(Standard Model,SM)已经被证明是迄今为止人类发现的最为精确的理论之一。虽然它已经取得了巨大的成功,但是众所周知这个理论一直存在一些难以解决的问题,如:规范等级问题,中微子质量问题等... 详细信息

伴随着Higgs粒子的发现,粒子物理的标准模型(Standard Model,SM)已经被证明是迄今为止人类发现的最为精确的理论之一。虽然它已经取得了巨大的成功,但是众所周知这个理论一直存在一些难以解决的问题,如:规范等级问题,中微子质量问题等。此外,为了解释天文学的观测,人们不得不在宇宙的物质组分中加入暗物质。然而,关于暗物质的物质结构,标准模型很难给出合理的解释。因此,标准模型并不是一个完美的理论,需要对标准模型加以扩充。与此同时,人们也一直致力于在高能对撞机上对新物理粒子进行直接寻找,例如即将进入第三阶段运行的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC),以及计划中的环形正负电子对撞机(Circular Electron-Positron Collider,CEPC)。在探索新物理方面,高能对撞机既可以针对一些具体的新物理模型进行新粒子的直接寻找,也可以相对模型无关的对某一类新粒子进行直接寻找。本文所研究的具有顶夸克味改变中性流的新物理标量粒子即属于后一种情况。B介子物理在标准模型的建立中发挥过重要作用,并被认为是检验标准模型和探索新物理的良好场所。本文主要研究一个具有顶夸克味改变中性流(Flavor-Changing Neutral Current,FCNC)的标量粒子S对B→μμ衰变过程的效应。在标准模型中,纯轻衰变B→μμ过程同时受到GIM机制压低和螺旋度压低,使得其分支比在10-9～-10量级,因而对新物理效应十分敏感。同时,得益于最近几年多圈图计算和格点QCD的进展,对Bs,d →μ+μ-衰变的理论预言精度得到了很大的提高。随着,LHCb积累数据量的逐步增加,B→μμ衰变在对新物理的间接探索上将发挥越来越重要的作用。在本文中,我们研究了一种具有顶夸克味改变中性流的标量粒子S对B→μμ衰变过程的效应。这种粒子虽然通过圈图贡献B→μμ过程,但其贡献不受CKM因子的压低。此外,标量相互作用的贡献也不带来螺旋度压低。因此,B→μμ衰变对这类粒子的贡献是十分敏感的。本文计算了新标量粒子S在B→μμ衰变中的Wilson系数,对其贡献进行了数值分析,并对比了高能对撞机上直接探测此粒子的灵敏度。本文的结构与内容安排如下:第2章介绍了标准模型的物质内容,拉格朗日量的构造以及希格斯机制;第3章介绍了纯轻衰变B→μμ以及中性B介子系统混合机制;第4章中,我们计算了标量粒子S对B→μμ衰变的Wilson系数,对其贡献进行了数值分析,并对比了对撞机直接寻找S粒子对灵敏度。第5章是本文的总结和展望。

关键词： B介子顶夸克味改变中性流新物理对撞机物理

优质两系杂交水稻丰两优1号在沅陵种植表现及其栽培技术

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杂交水稻 2007年第5期22卷 54-55页

作者：胡碧莲全圣官庄镇农业技术推广站湖南沅陵419605 沅陵县种子管理站湖南沅陵419600

介绍了优质两系杂交稻组合丰两优1号在沅陵的种植表现,提出了相应的高产栽培技术。

关键词：两系杂交水稻丰两优1号种植表现栽培技术

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汽车报告类信息型文本英译汉实践报告

汽车报告类信息型文本英译汉实践报告

作者：赵圣全上海师范大学

学位级别：硕士

此翻译实践报告主要结合笔者暑期翻译的八篇汽车试驾报告,展现具体的翻译实践过程,关注如何解决翻译过程中遇到的难点。本文首先陈述选题背景,简述国内外关于信息型文本翻译研究现状。接着,报告阐述了具体的翻译实践过程,细致地讲述了... 详细信息

此翻译实践报告主要结合笔者暑期翻译的八篇汽车试驾报告,展现具体的翻译实践过程,关注如何解决翻译过程中遇到的难点。本文首先陈述选题背景,简述国内外关于信息型文本翻译研究现状。接着,报告阐述了具体的翻译实践过程,细致地讲述了从翻译到审校的整个过程。笔者在此过程中探讨了汽车报告类文本的词汇以及句子特点。其中词汇部分主要突出汽车行话的翻译。而句子部分则着重介绍该类型文本的评论句的句子特点。而报告的核心部分即是如何处理这类词汇以及句子的翻译问题。通过选择合适的翻译策略和翻译方法,解决了汽车专业词语翻译过于生硬,报告类文本中评论句翻译信息遗漏等问题。最后是结语部分,也是对于整个研究过程的思考与感悟,指出翻译过程中的收获与不足。本文旨在为信息型文本译员在翻译汽车报告类文本时提供启示,帮助新手提升翻译质量。

关键词：信息型文本汽车报告翻译方法