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深度学习可解释性研究进展

计算机研究与发展 2020年第6期57卷 1208-1217页

作者：成科扬王宁师文喜詹永照江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏镇江212013 社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室(中国电子科学研究院) 北京100041 新疆联海创智信息科技有限公司乌鲁木齐830001

深度学习的可解释性研究是人工智能、机器学习、认知心理学、逻辑学等众多学科的交叉研究课题,其在信息推送、医疗研究、金融、信息安全等领域具有重要的理论研究意义和实际应用价值.从深度学习可解释性研究起源、研究探索期、模型构建... 详细信息

深度学习的可解释性研究是人工智能、机器学习、认知心理学、逻辑学等众多学科的交叉研究课题,其在信息推送、医疗研究、金融、信息安全等领域具有重要的理论研究意义和实际应用价值.从深度学习可解释性研究起源、研究探索期、模型构建期3方面回顾了深度学习可解释性研究历史,从可视化分析、鲁棒性扰动分析、敏感性分析3方面展现了深度学习现有模型可解释性分析研究现状,从模型代理、逻辑推理、网络节点关联分析、传统机器学习模型改进4方面剖析了可解释性深度学习模型构建研究,同时对当前该领域研究存在的不足作出了分析,展示了可解释性深度学习的典型应用,并对未来可能的研究方向作出了展望.

关键词：人工智能深度学习可解释性神经网络可视化

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大数据环境下基于深度学习的行人再识别

北京邮电大学学报 2019年第6期42卷 29-34页

作者：李鹏王德勇师文喜姜志国中国电子科技集团公司电子科学研究院新疆联海创智信息科技有限公司北京100041 北京航空航天大学宇航学院北京100191

针对卷积神经网络在行人识别过程中错误率较高的问题,提出了一种基于深度胶囊模型的行人再识别方法.首先利用标准卷积层学习区分度较高的特征;然后将不同卷积层中的若干特征划分为一组,生成一个具有丰富语义特征的主胶囊.在此基础上,引... 详细信息

针对卷积神经网络在行人识别过程中错误率较高的问题,提出了一种基于深度胶囊模型的行人再识别方法.首先利用标准卷积层学习区分度较高的特征;然后将不同卷积层中的若干特征划分为一组,生成一个具有丰富语义特征的主胶囊.在此基础上,引入了动态路由算法,通过迭代路由过程来确定主胶囊和数字胶囊之间的归属关系,进而得到一组数字胶囊,其中,每个数字胶囊可以学习识别目标行人的存在.在具有挑战性的数据集上进行实验的结果表明,所提算法在性能上优于已有算法.

关键词：行人再识别卷积神经网络胶囊网络主胶囊数字胶囊

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偏远地区智能周界防范体系研究

中国安防 2023年第7期 101-104页

作者：赵学义刘海强付艳云师文喜王德勇中电科电科院科技集团有限公司新疆联海创智信息科技有限公司新疆维吾尔自治区社会安全风险智能感知工程研究中心北京市科学技术研究院

一、概述针对偏远地区安全防范的研究中,主要采用雷达[1]、视频监控[2]、震动光纤[3]、张力围栏[4]、高压电子脉冲[5]、对射与双鉴探测[6]等设备进行预警,但在实际应用中存在运行割裂、智能应用不足、报警精准度不高、一线人员工作契合... 详细信息

一、概述针对偏远地区安全防范的研究中,主要采用雷达[1]、视频监控[2]、震动光纤[3]、张力围栏[4]、高压电子脉冲[5]、对射与双鉴探测[6]等设备进行预警,但在实际应用中存在运行割裂、智能应用不足、报警精准度不高、一线人员工作契合度低等问题[7][8],导致偏远地区周界防范一直是困扰实际工作的突出难题.本文根据偏远地区典型应用场景,结合前端多手段技防设施,提出了一种针对偏远地区智能周界防范的体系化解决思路.

关键词：电子脉冲一线人员视频监控应用场景技防设施智能应用解决思路偏远地区

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饱和黏弹性孔隙介质中压缩波的频散与衰减

岩土力学 2024年

作者：师文佳丛琳杨多兴应急管理部国家自然灾害防治研究院中国科学院大学应急管理学院中煤科工西安研究院(集团)有限公司

波的频散现象及其成因是岩石物理学与孔隙介质声学研究的一个热点。本文基于Biot理论与Darcy-Brinkman定律，提出了Maxwell-Brinkman与Kelvin-Brinkman黏弹性孔隙介质力学模型，建立了压缩波的频散关系，揭示了波的频散与衰减规律，分... 详细信息

波的频散现象及其成因是岩石物理学与孔隙介质声学研究的一个热点。本文基于Biot理论与Darcy-Brinkman定律，提出了Maxwell-Brinkman与Kelvin-Brinkman黏弹性孔隙介质力学模型，建立了压缩波的频散关系，揭示了波的频散与衰减规律，分析了应力松弛与蠕变对波的传播速度与逆品质因子的影响。结合墨西哥湾的试验数据，验证了物理模型的可靠性。通过参数敏感性分析，探讨了基于实测数据优化介质参数的方法。

关键词： Biot理论 Darcy-Brinkman定律孔隙介质黏弹性频散品质因子

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面向复杂场景的鲁棒KCF行人跟踪方法

南京航空航天大学学报 2019年第5期51卷 625-635页

作者：成科扬师文喜周博文吴金霞江苏大学计算机科学与通信工程学院镇江212013 新疆联海创智信息科技有限公司乌鲁木齐830001 社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室北京100041

经典核相关滤波(Kernel correlation filter,KCF)目标跟踪算法是判别式跟踪算法中效果最好的一种跟踪算法。但该算法不能很好地适应目标尺度的变化,且在遇到目标短暂消失或被其他物体遮挡等复杂情形时不具备处理目标重显的能力,因此,为... 详细信息

经典核相关滤波(Kernel correlation filter,KCF)目标跟踪算法是判别式跟踪算法中效果最好的一种跟踪算法。但该算法不能很好地适应目标尺度的变化,且在遇到目标短暂消失或被其他物体遮挡等复杂情形时不具备处理目标重显的能力,因此,为使得目标跟踪能够有效地应对遮挡情形,本文从提高特征表达能力、增加尺度匹配策略和抗遮挡3个方面对经典KCF算法进行改进,提出了一种鲁棒的KCF行人跟踪算法。首先对方向梯度直方图(Histogram of oriented gradients,HOG)特征和色调、饱和度、值(Hue-saturation-value,HSV)特征的响应分布进行特征融合。其次,设置动态选择尺度池来改进滤波器的固定尺寸匹配。最后,通过滤波器响应最大值的变化率衡量目标的遮挡情况,并根据上一成功帧的目标信息,通过EdgeBoxes和感知哈希算法找回目标,更新滤波器。本文所提方法在公开视频跟踪数据集Benchmark上进行测试,实验结果表明与其他目标跟踪方法相比,本文算法提高了尺度变化、遮挡等复杂情形下跟踪的鲁棒性,确保了较高的跟踪精度。

关键词：目标跟踪特征融合 EdgeBoxes 感知哈希重检测鲁棒性

结合置信度加权融合与视觉注意机制的前景检测

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中国图象图形学报 2021年第10期26卷 2462-2472页

作者：成科扬孙爽王文杉师文喜李鹏詹永照江苏大学计算机科学与通信工程学院镇江212013 社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室北京100846 新疆联海创智信息科技有限公司乌鲁木齐830011

目的在视频前景检测中,像素级的背景减除法检测结果轮廓清晰,灵活性高。然而,基于样本一致性的像素级分类方法不能有效利用像素信息,遇到颜色伪装和出现静止前景等复杂情形时无法有效检测前景。为解决这一问题,提出一种基于置信度加权... 详细信息

目的在视频前景检测中,像素级的背景减除法检测结果轮廓清晰,灵活性高。然而,基于样本一致性的像素级分类方法不能有效利用像素信息,遇到颜色伪装和出现静止前景等复杂情形时无法有效检测前景。为解决这一问题,提出一种基于置信度加权融合和视觉注意的前景检测方法。方法通过加权融合样本的颜色置信度和纹理置信度之和判断前景,进行自适应更新样本的置信度和权值;通过划分子序列结合颜色显著性和纹理差异度构建视觉注意机制判定静止前景目标,使用更新置信度最小样本的策略保持背景模型的动态更新。结果本文方法在CDW2014(change detection workshops 2014)和SBM-RGBD(scene background modeling red-green-blue-depth)数据集上进行检测,相较于5种主流算法,本文算法的查全率和精度相较于次好算法分别提高2.66%和1.48%,综合性能最优。结论本文算法提高了在颜色伪装和存在静止前景等复杂情形下前景检测的精度和召回率,在公开数据集上得到更好的检测效果。可将其应用于存在颜色伪装和静止前景等复杂情形的视频监控中。

关键词：目标检测前景检测置信度颜色伪装视觉注意静态前景

智能算法如何重构新闻价值?——基于智能推荐平台算法审计的研究

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新闻大学 2024年第6期 18-33,118,119页

作者：黄阳坤师文陈昌凤清华大学新闻与传播学院北京100084 暨南大学新闻与传播学院广东广州510632

有关推荐算法重构新闻价值的讨论已在学术界兴起,但这种影响是否真实存在?如存在,有哪些影响?相关问题迄今鲜有实证研究。本研究采用计算实验范式中的虚拟代理测试法,对国内一款头部算法短视频平台展开算法审计,针对不同情境下新闻类视... 详细信息

有关推荐算法重构新闻价值的讨论已在学术界兴起,但这种影响是否真实存在?如存在,有哪些影响?相关问题迄今鲜有实证研究。本研究采用计算实验范式中的虚拟代理测试法,对国内一款头部算法短视频平台展开算法审计,针对不同情境下新闻类视频的新闻价值展开测量与比较。研究发现,在不同的实验场景中,时新性、新颖性、接近性、显著性、重要性,以及情绪极性与强度等要素均产生显著的变化,这些价值要素在算法中介、用户偏好的作用下时强时弱,表现出弹性。结果表明,各类新闻价值要素在承受了技术、专业机构、用户等多方“推拉”后发生显著“位移”,这种“位移”展现出一定本土特色,部分价值要素的变动或将挑战甚至颠覆行业与受众的新闻观念。本研究为算法语境下的新闻价值研究提供了一套切实可行的新方法,也为观察当今哪些主体参与新闻价值之重塑、各新闻价值要素如何排列等问题提供了实证窗口。

关键词：新闻价值推荐算法算法审计虚拟代理测试计算传播

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曲线盾构隧道掘进地表沉降计算模型

工程科学与技术 2024年第3期56卷 160-169页

作者：徐阳师文豪王源马千里吴静红苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 苏州科技大学城市地下空间利用与安全防护技术研究院江苏苏州215011 北京建工集团有限责任公司北京100032

盾构隧道掘进过程中产生的地层损失和施工荷载是引起地表沉降的主要因素,曲线盾构隧道的非对称性使得掘进引起的地表沉降规律更加复杂。基于直线盾构隧道掘进引起地表沉降的研究成果,考虑实际工程中隧道会由于自重而沉降到土体边界底部... 详细信息

盾构隧道掘进过程中产生的地层损失和施工荷载是引起地表沉降的主要因素,曲线盾构隧道的非对称性使得掘进引起的地表沉降规律更加复杂。基于直线盾构隧道掘进引起地表沉降的研究成果,考虑实际工程中隧道会由于自重而沉降到土体边界底部,以及曲线盾构隧道地层损失的非对称特征,建立了曲线盾构隧道掘进引起地表沉降的地层损失模型,同时将建立的模型与已有曲线隧道地层损失模型进行对比研究。结果表明:本文建立的地层损失模型引起的地表沉降变形值更大,受转弯半径的大小影响,当隧道转弯半径大于800 m时,曲线隧道与直线隧道地层损失引起的地表沉降值变化较小;当隧道转弯半径小于300 m时,地表沉降值对隧道转弯半径的敏感性较高;本文建立的计算模型很好地体现出小转弯半径隧道对其引起的地表沉降值的影响程度更大。通过将两种不同地层损失模型引起的地表变形与实际工程进行比较分析,验证了本文建立的计算模型与实际数据更接近,误差更小,显示该模型能够较好地反映实际情况。研究成果可为曲线盾构隧道掘进引起地表沉降分析和预测提供参考。

关键词：曲线盾构隧道地层损失理论模型对比地表沉降

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隐式曲面多孔结构压缩性能与流体压降性能研究

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机械工程学报 2024年

作者：张明康师文庆徐梅珍王迪陈杰华南理工大学阳江研究院广东海洋大学机械与能源工程学院广东海洋大学材料科学与工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院广东海洋大学食品科学与工程学院

传统金属过滤器的制造工序复杂、开发周期长，对于一些特殊过滤装置难以实现快速迭代设计和制造。压降性能是过滤器的重要评价指标之一，而过滤器结构在流体压力较大时，也需要同时考虑其力学性能。为解决上述问题，基于隐式曲面函数夹... 详细信息

传统金属过滤器的制造工序复杂、开发周期长，对于一些特殊过滤装置难以实现快速迭代设计和制造。压降性能是过滤器的重要评价指标之一，而过滤器结构在流体压力较大时，也需要同时考虑其力学性能。为解决上述问题，基于隐式曲面函数夹断优化函数，设计并通过激光选区熔化成形技术制备四种经典隐式曲面多孔结构过滤器，研究对比其压缩性能和压降性能。研究结果表明，Gyroid、Diamond和IWP三种隐式曲面多孔结构的压缩曲线属于弯曲主导型结构变形方式，Primitive多孔结构的压缩曲线属于拉伸主导型结构变形方式，且Primitive结构具有最高的压缩弹性模量和屈服强度，同时拟合四种隐式曲面多孔结构的Gibson-Ashby修正预测模型。利用优化后的隐式曲面结构函数，设计多孔过滤器，其压降分析结果表明，Primitive的压降值最低，流体阻力最小，因此Primitive结构可作为过滤器最优的设计单元体类型。本研究分析隐式曲面多孔过滤器结构的力学性能和压降性能，揭示其压降变化机理，为新型过滤器结构设计提供参考。

关键词：多孔结构增材制造隐式曲面力学性能过滤器