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多峰演化算法的研究与设计

多峰演化算法的研究与设计

作者：黄益标广州大学

学位级别：硕士

演化算法作为一种模拟生物进化过程的优化方法,在解决复杂优化问题和搜索高维空间中展现出了强大的能力,近几十年来在计算机科学和人工智能领域得到了广泛的关注和研究。在现实世界中,许多实际问题往往具有多个全局最优解,这就需要演化... 详细信息

演化算法作为一种模拟生物进化过程的优化方法,在解决复杂优化问题和搜索高维空间中展现出了强大的能力,近几十年来在计算机科学和人工智能领域得到了广泛的关注和研究。在现实世界中,许多实际问题往往具有多个全局最优解,这就需要演化算法能够有效地找到这些问题的所有全局最优解,这些问题也被称为多峰优化问题。然而,传统的演化算法经常被设计用于寻找单一全局最优解,解决多峰优化问题时可能效果并不佳。为了解决这一局限性,研究人员利用小生境技术拓展演化算法,利用小生境划分种群使其能同时定位多个全局最优解。然而,目前的小生境技术往往涉及参数敏感问题,极大地影响了算法的性能。为了避免小生境参数敏感和提高演化算法的性能,本文提出了两个多峰演化算法,具体的工作如下:(1)提出了一种基于无线传感器网络机制的自适应差分进化算法。首先,设计了一个基于无线传感器网络机制的自适应小生境技术,每个个体都被视为一个传感器并且拥有自己的监测区域,并且都能在其监测区域内探索全局最优解,避免了小生境参数敏感。其次,为了提高不同个体的变异性能,设计了一种基于保护的双尺度变异策略,使每个个体都能根据自己的适应值自适应地选择合适的变异策略,能在进化过程中提供有效的引导。最后,提出的多层次重置策略可以用来保护有潜力的个体并重置停滞个体,从而节省计算资源以实现进一步的探索。与其他多峰演化算法在测试集上对比的实验结果显示,本文提出的算法表现更具有优势。(2)提出了一个双阶段学习的差分进化算法。该算法的主要思想是通过有限的计算资源,将进化的各个过程划分为前期学习Find阶段和后期学习Refine阶段两个学习阶段,并根据不同的阶段执行不同的策略。首先,提出了一个双阶段学习的小生境技术,根据种群在不同阶段的特性来为每个个体形成不同的小生境。其次,设计了一个双阶段学习的选择策略,使每个个体自适应地选择合适自己的变异策略,从而实现对进化的有效引导。最后,提出了一个双阶段学习自适应参数方案的选择策略,每个个体会根据不同的学习阶段执行不同的选择策略,并且使个体根据上一代的经验选择适合自己的参数组合,以满足个体对探索和开发需求的转换。与其他多峰演化算法在测试集上对比的实验结果显示,本文提出的算法表现更加出色。

关键词：演化算法多峰优化问题差分进化算法小生境技术

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基于循环神经网络的双麦克风语音增强算法

传感技术学报 2024年第3期37卷 430-438页

作者：邱智乾陈霏郎标天津大学微电子学院天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072 深圳清华大学研究院广东深圳518057

针对基于神经网络的语音增强算法难以部署在助听器中的问题,基于循环神经网络,提出了一种低延迟、低复杂度的双麦克风语音增强算法。该算法利用两个麦克风做空域滤波初步去除非期望方向噪声,并进一步通过循环神经网络得到纯净语音信号... 详细信息

针对基于神经网络的语音增强算法难以部署在助听器中的问题,基于循环神经网络,提出了一种低延迟、低复杂度的双麦克风语音增强算法。该算法利用两个麦克风做空域滤波初步去除非期望方向噪声,并进一步通过循环神经网络得到纯净语音信号。为了解决助听器中全相位滤波器组阶数较多而引起群延迟较大的问题,创新性地提出一种分段式滤波器组,在保证性能的同时有效减少了阶数。仿真结果显示,该滤波器组在16 k采样率下的群延迟为3.125 ms,在0 dB的babble、volvo、factory1环境下,该语音增强算法的SNR平均提升了10.556 5 dB,PESQ平均提升了0.678 7。实际测试结果中,SNR平均提升了9.439 4 dB,PESQ平均提升了0.735 0。当DSP系统时钟频率为104 MHz时,助听器经过的系统延迟为8.4 ms,功耗为6.2 mA,可以很好满足助听器高续航的需求。

关键词：语音增强滤波器组循环神经网络助听器,DSP实现

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基于混合FTMM-SEA法的高速列车真空玻璃车窗隔声特性预测与分析

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铁道学报 2024年第4期46卷 89-96页

作者：黄蕾欣肖新标张捷汤晏宁西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都610031 四川大学高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065 中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春130062

真空玻璃在轻质高隔声方面的性能优势尤为突出,将其用于高速列车车窗是轻量化高速列车车内噪声控制的新型解决方案。将声波在真空玻璃中的传播分解为沿真空层和沿声桥结构的两条独立传播路径,分别使用有限传递矩阵法(FTMM)和统计能量分... 详细信息

真空玻璃在轻质高隔声方面的性能优势尤为突出,将其用于高速列车车窗是轻量化高速列车车内噪声控制的新型解决方案。将声波在真空玻璃中的传播分解为沿真空层和沿声桥结构的两条独立传播路径,分别使用有限传递矩阵法(FTMM)和统计能量分析法(SEA)计算两条路径的声功率传递系数,建立基于混合FTMM-SEA法的真空玻璃车窗结构隔声量预测模型,并通过实测真空玻璃混响隔声量验证模型的准确性。进一步调查分析声桥结构刚度对耦合板间能量传递、真空玻璃隔声特性的影响。结果表明:减小声桥结构刚度是提高真空玻璃车窗隔声性能的一种有效的方法。与刚性声桥相比,柔性声桥具备更好的能量吸收能力与隔振特性。

关键词：高速列车车窗真空玻璃传递矩阵法统计能量分析法

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防卫过当的判断标准

防卫过当的判断标准

作者：陈聪标南昌大学

学位级别：硕士

国内涉及正当防卫的案件在司法实践存在严重的唯结果论问题,这与该条款的设置初衷相悖。以法益保护思想和法确证原理为核心的法秩序维护说无法完全解释正当防卫的本质内涵,应转换视角,从侵害人法益值得保护性下降的角度对其进行论证。... 详细信息

国内涉及正当防卫的案件在司法实践存在严重的唯结果论问题,这与该条款的设置初衷相悖。以法益保护思想和法确证原理为核心的法秩序维护说无法完全解释正当防卫的本质内涵,应转换视角,从侵害人法益值得保护性下降的角度对其进行论证。正是由于侵害人违法了不得侵害他人合法权益的义务,在本可以避免的情况下自陷险境,从而造成了双方法益对比失衡的局面。关于特殊正当防卫的规定,应当按照注意规定进行理解,而不应当成特殊条款,也不具有独立的认定原则。在对刑法中正当防卫条款做法教义分析时,关于超过必要限度与造成重大损害二者之间的关系,无论是秉持二分说还是一体说的观点,都存在一定的瑕疵。对于限度的认定,应以防卫行为是否系安全、有效地制止不法侵害的行为为判断基准,并贯穿“情景性”原则。于具体案件中对防卫限度做出判断时,可以从侵害行给实施有效防卫行为带来的阻力大小和有效防卫行为的可选择范围,这两个角度切入。

关键词：法益保护法益值得保护性自陷险境防卫过当

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基于光声光谱的温室气体检测技术研究

基于光声光谱的温室气体检测技术研究

作者：项标安徽理工大学

学位级别：硕士

高中排球课程思政教学效果评价模型的构建与应用研究 ——以漳州城区市直高中为例

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高中排球课程思政教学效果评价模型的构建与应用研究 ——以漳州...

作者：陈绍标闽南师范大学

学位级别：硕士

基于改进DeepLabV3+的石漠化地区裸岩信息提取

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航天返回与遥感 2024年第1期45卷 123-135页

作者：吴永俊汪泓杨晨黔西南州自然资源管理服务中心兴义562400 贵州大学矿业学院贵阳550025

针对传统喀斯特地区裸岩提取方法成本高、精度低的问题,文章构建了一种基于改进DeepLabV3+的裸岩提取方法。该方法首先在编码器中用CA-DC-MobileNetV3替换DeepLabV3+骨干网络Xception进行特征提取,很大程度上减少了模型的参数量;其次,... 详细信息

针对传统喀斯特地区裸岩提取方法成本高、精度低的问题,文章构建了一种基于改进DeepLabV3+的裸岩提取方法。该方法首先在编码器中用CA-DC-MobileNetV3替换DeepLabV3+骨干网络Xception进行特征提取,很大程度上减少了模型的参数量;其次,将编码器提取的特征通过特征金字塔网络和坐标注意力机制进行加强特征提取,以获取更多小目标信息并减少图像细节损失;最后在空洞空间金字塔池化模块将不同空洞率的卷积层进行特征融合,提高信息的利用率。研究结果表明:文章方法在不同场景裸岩提取任务中表现最好,模型参数量约为DeepLabV3+的1/13,交并比、F1分数分别为72.46%、84.03%,上述2个指标相比于DeepLabV3+模型分别提高了4.62和3.19个百分点,并优于其余常用语义分割模型,提高了裸岩提取精度。

关键词：裸岩提取深度学习语义分割坐标注意力机制

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大型射电望远镜基于节点温度热致指向误差补偿研究

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大型射电望远镜基于节点温度热致指向误差补偿研究

作者：涂标重庆交通大学

学位级别：硕士

天马望远镜(TM65m)为口径65米的射电望远镜,不同于普通的建筑结构,它的天线结构是一种特殊的大型钢结构。指向精度是评价其性能的重要指标之一。日照下结构的温度梯度会引发非均匀热变形,从而导致天线指向位置偏差和性能下降。鉴于此,... 详细信息

天马望远镜(TM65m)为口径65米的射电望远镜,不同于普通的建筑结构,它的天线结构是一种特殊的大型钢结构。指向精度是评价其性能的重要指标之一。日照下结构的温度梯度会引发非均匀热变形,从而导致天线指向位置偏差和性能下降。鉴于此,本文以TM65m为研究对象,深入研究补偿热致指向误差补偿的两种方法。一种是探讨了通过节点温度建立模型来补偿热致指向误差的途径,另一种是采用理论与实验相结合,探讨利用有限元分析补偿天线结构热变形对指向影响的方法。研究的主要方面包括:(1)线性热补偿模型:在研究结构节点温度与热致指向补偿的线性模型时,首先通过将结构热变形特征与关键节点温差相关联,以相关节点温差为自变量对一组理想状态的结构热变形引起的指向误差样本集进行线性拟合,从而建立一个具有实时性的误差补偿模型。研究结果表明,线性组合模型在样本集中的均方根差为4.15″。利用建立的误差补偿模型对热致指向误差进行修正,在天线准静态时修正结果与射电法测量结果相比,均方根误差为7″;同时,该模型也有效补偿了天线动态观测的热致指向误差。(2)非线性热补偿模型:在研究结构节点温度与热致指向补偿的非线性关系时,采用BP神经网络将结构热变形相关的节点温差定义为输入层变量。射电法采集的指向误差为输出层变量。通过设计和调整神经网络的结构和参数,建立了一个高效的非线性热补偿模型。在验证阶段的实验结果显示,该模型在预测天线同段实验准静态时的指向数据集,均方根差均不大于6.2″,充分展现了其对指向误差补偿效果的显著性。这一研究成果为解决天线性能受温度影响的问题提供了实质性的技术支持。(3)有限元补偿热致指向误差:本研究基于距离反比加权插值方法获取所有节点温度,进行结构热变形的有限元分析。同时,结合指向误差的理论计算公式和线性组合模型的验证,探讨有限元方法补偿热致指向误差的可行性。研究还涉及望远镜座架、主反射面和副面撑腿等结构热变形对指向误差的影响程度。结果表明,天线几乎静止时座架引起的热变形波动幅度可达30″,是热致指向误差的主要因素,主反射面造成的热致误差也不可忽视。此外,有限元补偿结果与射电法和线性模型的趋势相当,从而证明了该方法的可行性。通过射电法对星源进行十字扫描测量指向误差,并将其与采集的节点温度随时间变化趋势进行对比,发现节点温度变化与望远镜指向误差之间具有较强的关联性。

关键词：射电望远镜热变形指向误差 BP神经网络模型补偿

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考虑高温的钢材广义Mises屈服准则研究

土木工程学报 2024年第4期57卷 12-22页

作者：李硕标丁文其张清照同济大学土木工程学院上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

在钢材等各向同性材料的弹塑性研究中,经典Mises屈服准则因与试验数据吻合度较高而被广泛应用。然而,经典Mises屈服准则是基于某一个固定温度(一般是室温)建立的,并未考虑火灾高温等温度变化带来的影响,相关研究也较为罕见。温度在钢材... 详细信息

在钢材等各向同性材料的弹塑性研究中,经典Mises屈服准则因与试验数据吻合度较高而被广泛应用。然而,经典Mises屈服准则是基于某一个固定温度(一般是室温)建立的,并未考虑火灾高温等温度变化带来的影响,相关研究也较为罕见。温度在钢材火灾高温力学性能的研究中是一个重要的参数,该文基于能量理论研究温度对Mises屈服准则的影响,进而推导建立考虑温度影响的广义Mises屈服准则,并基于相关的钢材高温拉伸试验数据对文中所建立的广义Mises屈服准则的合理性进行验证。研究表明:(1)在温度固定不变时,经典Mises屈服准则与文中所建立的广义Mises屈服准则一致,这表明经典Mises屈服准则是该文建立的广义Mises屈服准则的一种特例;(2)该文所建立的广义Mises屈服准则理论计算结果与4种钢材在不同温度下的试验结果吻合较好,验证了所建立的广义屈服准则的合理性。

关键词：钢材温度弹塑性能量理论屈服准则

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