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移动机器人行人避让策略强化学习研究

计算机工程与应用 2023年第18期59卷 316-322页

作者：王唯鉴王勇杨骁吕宗喆吴宗毅北京机械工业自动化研究所北京100120 北自所(北京)科技发展股份有限公司北京100120

为提升移动机器人在人员密集场景下的行人避让能力,提出一种深度强化学习行人避让方法。按照强化学习范式对问题进行建模,规定了状态空间、动作空间和奖励函数。使用图卷积网络(graph convolutional networks,GCN)聚合机器人与行人的自... 详细信息

为提升移动机器人在人员密集场景下的行人避让能力,提出一种深度强化学习行人避让方法。按照强化学习范式对问题进行建模,规定了状态空间、动作空间和奖励函数。使用图卷积网络(graph convolutional networks,GCN)聚合机器人与行人的自身潜在特征以及彼此的关联特征,输出机器人与行人之间的深度交互特征用于状态-动作对的价值估计,同时提取行人之间的深度交互特征用于行人状态预测。应用了一种改进的蒙特卡洛树搜索方法使机器人通过行人状态预测和与环境模拟交互来评估未来K步行动的预期收益,选择更有远见的导航路径。实验表明引入行人状态预测以及改进蒙特卡洛树搜索方法使机器人导航时间更短,避让效果更好。提出的方法在开源仿真场景CrowdNav中具备接近SOTA模型的性能,且运行时间更短。

关键词：移动机器人避障算法深度强化学习图卷积网络蒙特卡洛树搜索

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面向小目标的YOLOv5安全帽检测算法

计算机应用 2023年第6期43卷 1943-1949页

作者：吕宗喆徐慧杨骁王勇王唯鉴北京机械工业自动化研究所北京100120 北自所(北京)科技发展股份有限公司北京100120

安全帽的佩戴是工人人身安全的有力保障。针对采集的安全帽佩戴图像目标密集、像素点小、检测难度大的特点,提出一种面向安全帽的YOLOv5小目标检测算法。首先,基于YOLOv5算法优化边界框回归损失函数和置信度预测损失函数的计算方式,以... 详细信息

安全帽的佩戴是工人人身安全的有力保障。针对采集的安全帽佩戴图像目标密集、像素点小、检测难度大的特点,提出一种面向安全帽的YOLOv5小目标检测算法。首先,基于YOLOv5算法优化边界框回归损失函数和置信度预测损失函数的计算方式,以提高算法在训练中对密集小目标特征的学习效果;然后,引入切片辅助微调和切片辅助推理(SAHI)对输入网络的图像进行切片处理,使得小目标对象产生更大的像素区域,进而改善网络推理与微调的效果。实验采用了工业场景中包含密集安全帽小目标的数据集进行训练。实验结果表明,改进后的算法相较于原始YOLOv5算法能将精确率提升0.26个百分点,召回率提升0.38个百分点;并且所提算法的平均精确率均值(mAP)达到了95.77%,相较于原始YOLOv5算法等几种算法提升了0.46~13.27个百分点。结果验证了切片辅助微调和SAHI的引入可以提升密集场景下小目标检测识别的精确率和置信度,减少误检漏检的情况,有效满足安全帽佩戴检测的需求。

关键词：安全帽佩戴检测 YOLOv5算法损失函数切片辅助微调切片辅助推理小目标检测

动态环境下基于YOLOv5的RGB-D视觉SLAM优化方法

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制造业自动化 2023年第4期45卷 191-195页

作者：吕宗喆徐慧杨骁彭程星王勇北京机械工业自动化研究所有限公司北京100120 北自所(北京)科技发展股份有限公司北京100120

针对经典视觉SLAM系统的鲁棒性受环境中动态目标特征点影响较大的问题,提出一种使用目标检测算法识别并剔除动态目标特征点的方法。首先使用目标检测算法YOLOv5对采集到的环境图像进行识别,框选出环境中被认定为动态目标的物体,然后将... 详细信息

针对经典视觉SLAM系统的鲁棒性受环境中动态目标特征点影响较大的问题,提出一种使用目标检测算法识别并剔除动态目标特征点的方法。首先使用目标检测算法YOLOv5对采集到的环境图像进行识别,框选出环境中被认定为动态目标的物体,然后将目标检测的结果融合进视觉SLAM前端的特征提取,将提取到的图像特征点中属于动态目标部分的特征点剔除,利用剩余静态的特征点进行地图构建与定位,最终在TUM数据集上进行测试。结果表明,利用目标检测算法剔除动态特征点后的视觉SLAM系统在高动态场景下绝对轨迹误差的均方根误差降低了97.89%,有效提高系统的定位精度与鲁棒性。

关键词：视觉SLAM 动态特征点 YOLOv5 定位精度鲁棒性

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创新转型信贷支持钢铁行业

中国金融 2024年第9期 92-93页

作者：潘华枫宗喆张悦浙商银行中山大学国际金融学院

作为我国第二大碳排放行业,钢铁行业2019年碳排放总量约为2.23吉吨,占我国碳排放的比例约为20.8%。可见,钢铁行业实现低碳生产,对我国如期实现“双碳”目标至关重要。

关键词：钢铁行业碳排放创新转型低碳生产信贷支持

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数字技术赋能乡村产业振兴的路径研究

行政管理改革 2024年第4期 64-74页

作者：刘学侠宋宗喆中共中央党校(国家行政学院)报刊社中共中央党校(国家行政学院)经济学教研部

随着物联网、人工智能、遥感监测、5G等现代数字技术在农业发展中的深度应用,乡村产业在农产品生产、流通、销售等产业链诸多环节取得显著成效,数字技术与乡村产业的深度融合为推进乡村全面振兴、实现农业农村现代化提供了强有力的支撑... 详细信息

随着物联网、人工智能、遥感监测、5G等现代数字技术在农业发展中的深度应用,乡村产业在农产品生产、流通、销售等产业链诸多环节取得显著成效,数字技术与乡村产业的深度融合为推进乡村全面振兴、实现农业农村现代化提供了强有力的支撑。从实践进程看,数字技术赋能乡村产业振兴还面临着数字化发展基础设施薄弱、数字化技能型农业劳动者相对紧缺、经营主体能力不足、数字化建设深度和广度不足等困境。因此,需要夯实乡村数字化发展基础;全面提升农业劳动者数字素养;加快推进小农户对接现代农业;强化数字技术赋能乡村产业,多措并举发展乡村数字经济,推动乡村产业振兴。

关键词：数字技术乡村产业振兴智慧农业

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不同产区杉木生物量与碳储量模型

林业科学 2024年第2期60卷 1-11页

作者：吕梓晴段爱国林木资源高效生产全国重点实验室、国家林业和草原局林木培育重点实验室、中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

【目的】建立适用于不同产区的杉木人工林生物量和碳储量模型,以便准确估算杉木人工林生物量和碳储量。【方法】基于四川、广西、江西和福建共109株杉木的树干、树皮、枝、叶和根实测生物量数据以及四川、广西和福建共40株杉木的树干、... 详细信息

【目的】建立适用于不同产区的杉木人工林生物量和碳储量模型,以便准确估算杉木人工林生物量和碳储量。【方法】基于四川、广西、江西和福建共109株杉木的树干、树皮、枝、叶和根实测生物量数据以及四川、广西和福建共40株杉木的树干、枝、叶和根的含碳量实测数据,建立不同产区、不同林龄和综合产区成熟林的可加性生物量、碳储量模型。采用似乎不相关回归(SUR)对可加性模型系统中的参数进行联合估计,并用调整后确定系数R^(2)_(a)和总相对误差TRE检验模型拟合精度。【结果】1)4个产区和不同林龄杉木生物量模型的R^(2)_(a)为0.6350~0.9958,TRE为−17.88%~21.39%,树干、树皮和全株生物量模型的R^(2)_(a)均在0.91以上,适用于建模地的杉木人工林生物量预测。广西分侧根拟合的生物量模型除一级侧根外,R^(2)_(a)均在0.80以上,TRE为−5.42%~7.21%,可用于预测广西杉木人工林侧根生物量。枝、叶、根的生物量模型拟合精度较干、树皮低。2)四川、广西和福建3个产区碳储量模型R^(2)_(a)为0.8050~0.9940,TRE为−19.34%~19.84%,树干、根和全株模型R^(2)_(a)在0.93以上,适用于各地区杉木人工林碳储量预测。枝、叶的碳储量模型拟合精度较干和根低。3)不同产区的生物量、碳储量模型通用性存在地域差异,位于中亚热带西区的四川生物量模型通用性最差,位于南亚热带的广西带皮干和全株生物量模型通用性较好,位于中亚热带东区的福建和江西生物量模型可进行相互预测;南亚热带广西的碳储量模型通用性最好,而四川和福建的碳储量模型仅适用于本地碳储量预测。4)综合生物量模型R^(2)_(a)为0.7335~0.9669,根据交互检验结果,综合模型可准确估算不同产区成熟林和福建幼龄林、中龄林的带皮干和全株生物量,TRE为−10.47%~19.88%;还可对江西和福建成熟林及福建中龄林除枝以外的各器官和全株生物量进行准确预测;综合碳储量模型R^(2)_(a)为0.8029~0.9826,除对广西杉木人工林枝碳储量的预测误差相对较大以外,其他检验样本TRE为−9.57%~15.70%,说明模型的通用性好,可准确预测不同产区的杉木人工林各器官和全株碳储量。【结论】本研究所建立的模型均适用于建模地生物量和碳储量的预测;模型的通用性受产区差异的影响;综合模型可用于不同地区生物量和碳储量的预测。

关键词：杉木人工林生物量碳储量不同产区可加性模型

青藏高原盐湖硼、锂同位素变化规律及其对当雄错盐湖资源评价应用

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地质力学学报 2024年第1期30卷 107-128页

作者：吕苑苑中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并... 详细信息

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并以此为基础,对西藏典型富硼、锂盐湖−当雄错开展了硼同位素示踪,解决了当雄错与其物源硼同位素特征不符的难题,提出当雄错湖底蕴含大型硼、锂矿床的新认识,并预测了湖底的硼、锂资源量。根据盐湖体系硼、锂同位素地球化学特征,揭示了溶蚀湖的盐湖资源评价意义,为盐湖体系硼、锂同位素示踪和盐湖资源评价奠定理论基础。此外,借助硼同位素地球化学手段建立的当雄错“围岩−地热水−盐湖”的物源补给模式在西藏和全球具有普遍性。

关键词：青藏高原盐湖硼锂同位素示踪溶蚀湖资源评价

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行为增强的多层次协同Top-N推荐

哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1119-1126页

作者：刘宇鹏吕衍河哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

传统推荐系统只利用单一用户行为,然而用户行为间是具有关联性,忽视用户行为会丢失辅助行为对目标行为的影响。本文提出了一种行为增强的多层次协同Top-N推荐,在推荐二分图和元路径图上利用注意力机制传播信息,学习多层次高阶和异质协... 详细信息

传统推荐系统只利用单一用户行为,然而用户行为间是具有关联性,忽视用户行为会丢失辅助行为对目标行为的影响。本文提出了一种行为增强的多层次协同Top-N推荐,在推荐二分图和元路径图上利用注意力机制传播信息,学习多层次高阶和异质协同信号(包括用户-项目间的和项目间的)以提高推荐性能,这样可以更好地利用推荐图结构,并充分考虑到推荐图结构上各种行为间的相互影响。在经典数据集上做了全方位实验验证模型有效性,在电商推荐数据上取得了很好效果。

关键词：辅助行为多行为图神经网络元路径图用户-项目传播层目标行为高阶异质信号

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绝热表象下非绝热分子动力学方法

物理学报 2024年第14期73卷 16-23页

作者：孙震吕项李盛安忠浙江师范大学物理与电子信息工程学院金华321004 浙江光电子研究院金华321004 河北师范大学物理学院石家庄050024

基于SSH(Su-Schriffer-Heeger)哈密顿的非绝热分子动力学方法广泛应用于模拟有机共轭聚合物中光激发过程和极化子运动.目前,该方法中电子波函数的演化是在透热表象中进行的,本文对该方法进行扩展,让电子波函数的演化在绝热表象下进行,... 详细信息

基于SSH(Su-Schriffer-Heeger)哈密顿的非绝热分子动力学方法广泛应用于模拟有机共轭聚合物中光激发过程和极化子运动.目前,该方法中电子波函数的演化是在透热表象中进行的,本文对该方法进行扩展,让电子波函数的演化在绝热表象下进行,给出了详细的公式推导过程.分别利用新、旧方法模拟了一条共轭聚合物链中光激发动力学过程,两种方法得到的数值计算结果相符.新方法可以加深对非绝热分子动力学方法的理解,提供激发态弛豫过程中不同分子轨道之间非绝热耦合强度等重要信息.

关键词：非绝热分子动力学绝热表象共轭聚合物 Su-Schriffer-Heeger 模型

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