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基于CMIP6模式分析北极典型海区浮游植物藻华模拟误差

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海洋学报 2023年第7期45卷 40-55页

作者：杨美晴冯志轩宋洪军华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200241 华东师范大学崇明生态研究院上海202162 自然资源部第一海洋研究所海洋生态环境科学与技术重点实验室山东青岛266061

在海冰覆盖的极地海区,浮游植物季节性藻华变化呈现典型的单峰特征。由于藻华过程受控于海冰、光照、混合层深度和营养盐供给等多个因素,其发生时间和强度在地球系统模式模拟结果中存在较大的不确定性。本研究选取11种CMIP6地球系统模... 详细信息

在海冰覆盖的极地海区,浮游植物季节性藻华变化呈现典型的单峰特征。由于藻华过程受控于海冰、光照、混合层深度和营养盐供给等多个因素,其发生时间和强度在地球系统模式模拟结果中存在较大的不确定性。本研究选取11种CMIP6地球系统模式结果,以多种类型的观测资料和产品作为判断参考值,评估各模式结果能否准确模拟北极典型海区(巴伦支海、楚科奇海及白令海)浮游植物藻华动态的变化规律。通过计算能表征光照和营养盐限制的多个指标,分析表层叶绿素a浓度模拟结果的误差来源。结果表明,依据冰下光照时长、混合层变化速率、表层硝酸盐指标将11种模式分为3组,与参考值指标差异较小组别中的模式在藻华模拟方面明显占优,而其余模式在表层硝酸盐或混合层变化的模拟上存在较大误差,导致表层叶绿素a浓度峰值的发生时间延后且峰值浓度误差大。总体而言,地球系统模式配置中除要考虑光照和营养盐这两种基础限制条件外,也需关注由温盐控制的上混合层深度,从而准确模拟出表层叶绿素a浓度的季节性变化规律,上述研究为地球系统模式中相关参数化方案的改进提供了参考。

关键词：北冰洋海冰浮游植物藻华上混合层地球系统模式第六次耦合模式比较计划

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基于操作条件反射自动机的仿生自主学习方法

北京工业大学学报 2011年第11期37卷 1631-1637页

作者：阮晓钢郜园园宋洪军北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

提出了基于操作条件反射的仿生自主学习方法,设计了操作条件反射自动机(OCM)的认知模型.与原来的学习自动机相比,该模型增加了状态取向单元,利用'反应-强化'的学习机理,来模拟自然界生物的'随机应变性'.设计了OCM的递归学习算法,用于模... 详细信息

提出了基于操作条件反射的仿生自主学习方法,设计了操作条件反射自动机(OCM)的认知模型.与原来的学习自动机相比,该模型增加了状态取向单元,利用'反应-强化'的学习机理,来模拟自然界生物的'随机应变性'.设计了OCM的递归学习算法,用于模拟生物的操作条件反射机制,使其具有仿生的自组织功能,包括自学习和自适应功能.通过模拟Skinner鸽子实验和倒立摆平衡控制实验,验证了该模型具有一定的仿生自主学习能力,可用于描述、模拟和设计各种自组织系统.

关键词：操作条件反射自动机仿生自主学习自组织

操作条件反射学习自动机及其在机器人平衡控制中的应用

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控制与决策 2013年第6期28卷 930-934,939页

作者：郜园园阮晓钢宋洪军北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

针对两轮机器人的平衡控制问题,在学习自动机理论的框架中,提出一种基于操作条件反射学习自动机的仿生学习模型.该模型引入认知学习单元和取向单元,分别用来实现操作行为学习和指导系统进化的方向.模拟两轮自平衡机器人的平衡控制仿真... 详细信息

针对两轮机器人的平衡控制问题,在学习自动机理论的框架中,提出一种基于操作条件反射学习自动机的仿生学习模型.该模型引入认知学习单元和取向单元,分别用来实现操作行为学习和指导系统进化的方向.模拟两轮自平衡机器人的平衡控制仿真实验表明,该学习模型具有可行性和有效性,能使机器人自主学会平衡控制技能,并使其具有高度的自适应能力.

关键词：操作条件反射学习自动机仿生机器人平衡控制

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让职工技协绽放新时代光彩

当代电力文化 2022年第4期 90-91页

作者：宋洪军江苏华电句容发电有限公司

电力企业工会要把提高职工综合素质、发挥职工创新能力作为一项重要任务来抓,加强职工技协建设,推动企业创新创效,为企业实现高质量发展提供有力保障。职工技术协会是工会领导的群众性科技社团,在提高职工技术素质、解决生产经营难题等... 详细信息

电力企业工会要把提高职工综合素质、发挥职工创新能力作为一项重要任务来抓,加强职工技协建设,推动企业创新创效,为企业实现高质量发展提供有力保障。职工技术协会是工会领导的群众性科技社团,在提高职工技术素质、解决生产经营难题等方面发挥积极作用。进入新时代,职工技协要打破传统观念和思维定势,创新工作理念,更好地围绕中心,服务大局,推动企业创新创效。

关键词：工会领导电力企业工会创新工作理念围绕中心职工综合素质科技社团职工技协创新创效

非结构化道路中基于均质雾天的摄像机动态标定算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第7期25卷 1060-1073页

作者：宋洪军陈阳舟郜园园北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124 浙江农林大学信息工程学院杭州311300

现有的交通摄像机标定算法大多基于车道线长度、车辆尺寸等先验信息,由于在非结构化道路中往往不存在车道线,使得标定算法具有局限性.为了改进摄像机标定在非结构化道路中的适用性,结合摄像机线性模型与均质雾天,提出一种只包含路面以... 详细信息

现有的交通摄像机标定算法大多基于车道线长度、车辆尺寸等先验信息,由于在非结构化道路中往往不存在车道线,使得标定算法具有局限性.为了改进摄像机标定在非结构化道路中的适用性,结合摄像机线性模型与均质雾天,提出一种只包含路面以及运动车辆的摄像机动态标定算法.首先生成并更新背景和场景活动图,提取路面、天空的纹理特征,利用区域搜索算法得到感兴趣区域,并根据感兴趣区域的像素变化规律判断当前天气是否为均质雾天;其次根据暗原色先验原理计算场景透射率,将结果映射到[0,255]作为图像显示;最后结合均质雾天光线传输模型、摄像机线性模型和暗原色先验原理导出标定方程,选取路面上具有特定透射率的8个点生成2个一次方程、1个二次方程和1个三角方程,依次标定摄像机参数,将视频多帧图像标定的参数值平均得到准确值.与角点检测法、摄像机6点标定法以及基于消失点的标定算法进行对比的实验结果表明,该算法是有效的且满足视频的实时性处理要求.

关键词：摄像机标定均质雾天暗原色先验原理区域搜索算法

一种基于混合学习策略的移动机器人路径规划方法

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控制与决策 2012年第12期27卷 1822-1827页

作者：郜园园阮晓钢宋洪军于建均北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

针对未知环境下移动机器人路径规划问题,以操作条件反射学习机制为基础,根据模糊推理系统和学习自动机的原理,提出一种应用于移动机器人导航的混合学习策略.运用仿生的自组织学习方法,通过不断与外界未知环境交互从而使机器人具有自学... 详细信息

针对未知环境下移动机器人路径规划问题,以操作条件反射学习机制为基础,根据模糊推理系统和学习自动机的原理,提出一种应用于移动机器人导航的混合学习策略.运用仿生的自组织学习方法,通过不断与外界未知环境交互从而使机器人具有自学习和自适应的功能.仿真结果表明,该方法能使机器人学会避障和目标导航任务,与传统的人工势场法相比,能有效地克服局部极小和振荡情况.

关键词：模糊推理系统学习自动机操作条件反射混合学习策略路径规划

基于DGSOM_A*的移动机器人地图创建和路径规划

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北京工业大学学报 2012年第12期38卷 1862-1867页

作者：郜园园阮晓钢李建更宋洪军北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124 浙江农林大学信息工程学院杭州311300

针对移动机器人未知环境路径规划问题,基于动态自组织特征映射网络提出了一种自组织网络动态生成A*的算法(dynamic growing self-organizing map with A*,DGSOM_A*),并将其应用于移动机器人地图创建和路径规划.该方法利用Mobotsim二维... 详细信息

针对移动机器人未知环境路径规划问题,基于动态自组织特征映射网络提出了一种自组织网络动态生成A*的算法(dynamic growing self-organizing map with A*,DGSOM_A*),并将其应用于移动机器人地图创建和路径规划.该方法利用Mobotsim二维仿真软件构造了环境模型,机器人通过无碰自由巡航获取环境信息,然后把上一步得到的环境信息作为DGSOM_A*算法样本通过SOM神经元自主生长进行地图创建,生成以少数SOM图神经元分布描述环境特征信息的拓扑地图,最后完成起始点到目标点的导航任务.实验结果表明,相比传统的SOM算法,基于DGSOM_A*算法机器人能有效地通过对环境地图的绘制熟悉复杂环境并能实现最优路径选取.

关键词：移动机器人自组织网络动态生成A＊地图创建路径规划

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基于衍射解调技术的半导体温度传感系统研究

光电子．激光 2011年第3期22卷 347-351页

作者：陈霄苗飞隋青美王静姜明顺宋洪军山东大学控制科学与工程学院山东济南250061

利用半导体晶体吸收光的波长随温度变化的特性,设计了基于波长调制的新型半导体光纤温度传感系统。使用半导体GaAs材料作为敏感元件,采用了新型反射式结构的传感探头,具有体积小、电绝缘性好和响应快等特点。采用基于CCD衍射解调技术对... 详细信息

利用半导体晶体吸收光的波长随温度变化的特性,设计了基于波长调制的新型半导体光纤温度传感系统。使用半导体GaAs材料作为敏感元件,采用了新型反射式结构的传感探头,具有体积小、电绝缘性好和响应快等特点。采用基于CCD衍射解调技术对传感器的反射信号波长进行解调,克服了光强调制解调易受光源抖动和光路扰动影响的缺点,缩短了系统响应时间,扩大了测温范围,提高了系统的测量精度和稳定性。实验分析了不同温度下半导体吸收后的反射光谱,并验证了半导体传感特性。实验结果表明,该系统在0~235℃测温范围内的精度为±0.5℃,分辨率为0.1℃,响应时间小于6 s,长时间稳定性实验的温度最大波动范围为±0.3℃。

关键词：半导体波长调制衍射解调光纤温度传感器反射式光谱分析

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基于摄像机动态标定的交通能见度估计

计算机学报 2015年第6期38卷 1172-1187页

作者：宋洪军郜园园陈阳舟北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124 浙江农林大学信息工程学院杭州311300

为克服雾天能见度检测仪价格昂贵、检测范围小等缺点,该文结合雾天光线传输模型与摄像机几何光学模型提出一种交通能见度估计算法.该算法通过动态标定交通摄像机内外参数来计算路面区域内点到摄像机的距离,利用场景透射率得到大气消光... 详细信息

为克服雾天能见度检测仪价格昂贵、检测范围小等缺点,该文结合雾天光线传输模型与摄像机几何光学模型提出一种交通能见度估计算法.该算法通过动态标定交通摄像机内外参数来计算路面区域内点到摄像机的距离,利用场景透射率得到大气消光系数并估计交通能见度.首先,算法基于活动图提取感兴趣区域,再根据区域内平均像素拟合曲线是否满足刃边函数对雾天进行识别;其次,通过暗原色先验原理估计交通场景中每一个点的透射率,并且选取道路上4组透射率差值最大的点对摄像机内部参数标定;然后,提取消失点及车道边缘线完成摄像机外部参数动态标定;最后,通过路面上点到摄像机的距离以及相应的场景透射率估计交通场景的能见度.该文将雾天多个交通场景下能见度值计算结果与人工观测、物理仪器测量等方法进行了比较,结果证明了该文方法的有效性与实时性.

关键词：交通能见度摄像机动态标定雾天光线传输模型感兴趣区域暗原色先验原理