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一种基于全局视角的并行网络DEA模型

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 2059-2074页

作者：马占新张传哲内蒙古大学经济管理学院呼和浩特010021

具有并行网络结构的生产系统是一类具有代表性的复杂生产系统.由于一些重要的并行网络DEA模型还没有处理好决策单元与其内部的子单元之间的关系,因此,可能导致DEA投影点溢出生产可能集以及目标函数无法准确反映决策单元效率的问题.为了... 详细信息

具有并行网络结构的生产系统是一类具有代表性的复杂生产系统.由于一些重要的并行网络DEA模型还没有处理好决策单元与其内部的子单元之间的关系,因此,可能导致DEA投影点溢出生产可能集以及目标函数无法准确反映决策单元效率的问题.为了解决这些问题,本文首先通过实例分析了原有并行网络DEA模型存在的问题.然后,提出一种基于全局视角的并行网络DEA模型,并讨论了该模型的相关性质.最后,将本文模型应用于中国台湾林地生产效率的实证分析.结果表明,本文模型不仅可以从全局的角度测算决策单元的效率、给出无效决策单元及其子单元调整的信息,而且还能解决子单元数量存在差异的效率分析问题.

关键词：综合评价多目标决策数据包络分析并行网络 DEA有效

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基于集成树和MoE的馈线统计线损率双层估计模型

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电工技术学报 2024年第3期39卷 774-784页

作者：王守相张丙杰赵倩宇郭陆阳张晟天津大学教育部智能电网重点实验室天津300072 天津市电力系统仿真控制重点实验室天津300072

统计线损率是衡量电力系统经济运行的重要指标。然而,用户用电数据采集异常、数据传输中断等因素会导致统计线损率异常或缺失,这严重阻碍了智能配电网的线损精益化管理与经济高效运行。针对馈线统计线损率合理值的估计问题,该文提出了... 详细信息

统计线损率是衡量电力系统经济运行的重要指标。然而,用户用电数据采集异常、数据传输中断等因素会导致统计线损率异常或缺失,这严重阻碍了智能配电网的线损精益化管理与经济高效运行。针对馈线统计线损率合理值的估计问题,该文提出了一种基于集成树和混合专家系统(MoE)的馈线统计线损率双层估计模型。首先,使用最大信息系数以更有效地分析统计线损率与其相关特征间的非线性关系,并采用鲁棒性强的K-Medoids聚类算法对馈线进行精细划分;然后,使用Stacking集成学习框架,基于基估计和元估计双层模型对馈线统计线损率进行两阶段估计,选用决策树和各类集成树模型作为基估计模型对统计线损率进行初步估计,将各基估计模型输出结果输入元估计模型MoE中进行最终估计,使用方均根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)来衡量模型所估计统计线损率的合理性;最后,通过算例分析表明,与其他模型相比,该文所提馈线统计线损率双层估计模型具有更低的RMSE和MAE,对馈线统计线损率的估计效果更好。

关键词：统计线损率线损率估计机器学习集成树混合专家系统

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立体复合跨江通道工程总体设计探索

公路 2024年第7期69卷 7-16页

作者：张晟斌龚勇中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉市430056

为在经济发达、高度城镇化地区实现土地集约利用,通道走廊资源共享,立体复合通道成为一种新的建设思路,狮子洋通道项目立体集成了1条高速公路和3条地方主要道路,形成了国内最大规模兼顾长途过境和市区内部集散功能与一体的立体复合跨江... 详细信息

为在经济发达、高度城镇化地区实现土地集约利用,通道走廊资源共享,立体复合通道成为一种新的建设思路,狮子洋通道项目立体集成了1条高速公路和3条地方主要道路,形成了国内最大规模兼顾长途过境和市区内部集散功能与一体的立体复合跨江公路通道。以位于粤港澳大湾区核心区狮子洋通道工程为例对立体复合跨江通道总体设计进行了有益地探索。

关键词：立体复合跨江公路通道总体设计过境交通城市集散功能定位应急疏解

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高斯感知约束空间异常的相关滤波目标跟踪

计算机工程与应用 2024年第7期60卷 238-247页

作者：姜文涛王梓民张晟翀辽宁工程技术大学软件学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学研究生院辽宁葫芦岛125105 光电信息控制和安全技术重点实验室天津300308

针对目标在复杂场景运动过程中容易出现跟踪丢失问题,提出一种高斯感知约束空间异常的目标跟踪算法。以高斯均匀分布为分布规律建立目标特征采样点,采用卷积结构提取目标的外观模型以及权重模型;为了约束空间异常,在目标函数中构建空间... 详细信息

针对目标在复杂场景运动过程中容易出现跟踪丢失问题,提出一种高斯感知约束空间异常的目标跟踪算法。以高斯均匀分布为分布规律建立目标特征采样点,采用卷积结构提取目标的外观模型以及权重模型;为了约束空间异常,在目标函数中构建空间正则项,同时更新目标权重模型,减小空间过拟合的产生,增强跟踪器的空间异常适应性;应用加权最小二乘法思想,获得权重响应模型中心,确定目标中心,更新跟踪位置,增强跟踪器鲁棒性。使用OTB2015和UAV20L数据集,与其他主流相关滤波算法相比,该算法在目标运动导致低分辨率、遮挡等复杂条件下,跟踪成功率以及跟踪精度较高。

关键词：机器视觉约束空间异常空间正则相关滤波

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两阶段特征迁移图像去雾算法

计算机工程与应用 2024年

作者：袁姮颜廷昊张晟翀光电信息控制和安全技术重点实验室辽宁工程技术大学软件学院

针对常见去雾算法处理后图像容易产生伪影、颜色失真以及对非均匀雾气影响下图像的去雾效果不理想等问题，提出了两阶段特征迁移图像去雾算法，基于编解码器结构实现图像去雾。第一阶段将清晰图像送入特征学习网络，通过混合注意力机制... 详细信息

针对常见去雾算法处理后图像容易产生伪影、颜色失真以及对非均匀雾气影响下图像的去雾效果不理想等问题，提出了两阶段特征迁移图像去雾算法，基于编解码器结构实现图像去雾。第一阶段将清晰图像送入特征学习网络，通过混合注意力机制学习清晰图像空间结构信息与色彩规律。第二阶段利用特征迁移损失，将特征学习网络中学习到的清晰图像特征知识迁移至特征细化图像去雾网络中，并通过多尺度特征提取模块与全局特征细化块对图像上下文信息进行有效提取与融合。最后，将两阶段输出进行特征融合，恢复清晰无雾图像。实验结果表明，该算法在RESIDE数据集以及真实非均匀雾天图像中具备较好的去雾效果，且处理后图像色彩合理、更加符合人类视觉感知。

关键词：图像去雾卷积神经网络特征迁移特征学习混合注意力机制全局特征细化

刺激响应型可注射水凝胶在药物控释领域的研究进展

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高分子材料科学与工程 2024年

作者：郑月丹王晓玲冯俊峰张晟郭坤西南民族大学药学院四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室

可注射水凝胶作为一种新兴的智能生物材料，由于其可以精准植入组织部位，实现高靶向性原位成形、原位给药、无需手术、创口小等特点，在生物医学领域显示出巨大的应用潜力。这类水凝胶可以通过物理或化学交联形成，具有良好的生物相容... 详细信息

可注射水凝胶作为一种新兴的智能生物材料，由于其可以精准植入组织部位，实现高靶向性原位成形、原位给药、无需手术、创口小等特点，在生物医学领域显示出巨大的应用潜力。这类水凝胶可以通过物理或化学交联形成，具有良好的生物相容性和生物降解性，通过负载活性物质，在药物递送、组织工程等生物医用领域大有可为。刺激响应型水凝胶在感受到环境刺激时会改变形状或体积。当pH值、温度、光照、电磁场或酶等条件发生变化时，它们的体积会膨胀或收缩，甚至发生降解。本文从内源性刺激（如pH值、温度、酶和葡萄糖）和外源性刺激（如光、电、磁场）2个方面，综述了刺激响应型可注射水凝胶的研究进展，重点介绍了内源性刺激（如pH值、温度、酶和葡萄糖）和外源性刺激（如光、电、磁场）相变机理、设计和合成策略以及释药行为，并对可注射水凝胶开发中需应对的挑战与问题和未来发展提出了建议。

关键词：刺激响应可注射水凝胶药物控释

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随机通道扰动的图像数据增强方法

计算机科学与探索 2024年

作者：姜文涛刘玉薇张晟翀辽宁工程技术大学软件学院光电信息控制和安全技术重点实验室

数据增强中遮挡仿真方法将输入图像随机裁剪的区域像素全部置零，会擦除有效纹理特征，导致网络泛化能力欠佳。因此，本文提出一种随机通道扰动的图像数据增强方法(ChannelCut)。ChannelCut方法包括ChannelCut1和ChannelCut2两种方法，... 详细信息

数据增强中遮挡仿真方法将输入图像随机裁剪的区域像素全部置零，会擦除有效纹理特征，导致网络泛化能力欠佳。因此，本文提出一种随机通道扰动的图像数据增强方法(ChannelCut)。ChannelCut方法包括ChannelCut1和ChannelCut2两种方法，首先在输入图像上随机选取三个方形区域，并且对输入图像进行通道分离，得到三个通道图像；然后ChannelCut1方法在三个通道图像上分别选取一个方形区域将其像素置零，且三通道选择的区域互不相同；其次ChannelCut2方法保留ChannelCut1方法中选取的方形区域像素，并将每个通道中剩余两个方形区域的像素置零；最后将两种方法处理后的三个通道图像分别进行合并，得到两种随机通道扰动图像。将所提方法融合到Resnet18、ShuffleNetV2、MobileNetV3等CNN模型中，并在CIFAR-10、Imagenette等五个数据集上开展实验。结果显示：本文方法在五个数据集上的分类准确率均优于主流方法，显著提高了基线模型的性能；在细粒度图像分类中更占有优势；在时间性能上优于使用强化学习的自动数据增强类型方法。本文方法能够不同程度地保留图像纹理特征，丰富图像多样性，具有较强的通用性和有效性，显著地提高卷积神经网络模型的鲁棒性和泛化性。

关键词：数据增强遮挡仿真通道扰动纹理特征图像分类

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非线性时空正则化的相关滤波目标跟踪算法

计算机工程与应用 2024年第3期60卷 165-176页

作者：姜文涛王德强张晟翀辽宁工程技术大学软件学院辽宁葫芦岛125105 光电信息控制和安全技术重点实验室天津300308

针对目标跟踪过程中跟踪模型容易漂移,以及对于多样性形态变化的目标不能进行鲁棒跟踪的问题,结合生物视觉感知规律提出了非线性时空正则化的相关滤波目标跟踪算法。在目标函数中提出贴近人类视觉感知幂定律的非线性滤波更新的时间正则... 详细信息

针对目标跟踪过程中跟踪模型容易漂移,以及对于多样性形态变化的目标不能进行鲁棒跟踪的问题,结合生物视觉感知规律提出了非线性时空正则化的相关滤波目标跟踪算法。在目标函数中提出贴近人类视觉感知幂定律的非线性滤波更新的时间正则项,相比于时空正则相关滤波器(spatial-temporal regularized correlation filters,STRCF)中固定的时间正则项,非线性滤波更新的时间正则项可以根据跟踪的时间变化进行自适应更新,同时采用交替乘子法降低算法复杂度。提取非线性的梯度方向直方图(histogram of oriented gradient,HOG)特征,使用符合生物映射的对数极坐标进行尺度适应。根据最大响应值与平均峰值相关能量的关系进行遮挡异常检测,降低模型漂移的机率,增强算法的抗遮挡能力。实验结果表明,该算法在OTB2015数据集上的精确率和成功率分别达到89.8%和83.3%,该算法相比于STRCF在精确率上提升了2.5%,在成功率上提升了3.2%,在OTB2013与OTB2015数据集上的11种属性的分类对比中,该算法在旋转、低分辨率、背景杂乱、光照变化等因素干扰下的目标跟踪中具有较高的精确率和较强的鲁棒性。

关键词：目标跟踪非线性滤波器更新非线性HOG特征提取对数极坐标尺度适应生物视觉感知规律

卷破波冲击新型桩板桥梁结构水动力特性试验研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 355-364页

作者：徐普张晟宇郑中凯刘秋江邱俊峰福州大学土木工程学院福州350116 福建省交通规划设计院有限公司近海公路建设与养护新材料技术应用交通运输行业研发中心福州350004

依托福建省滨海国道涉海浅滩段新型桩板桥梁结构工程,通过波浪水槽开展卷破波冲击桩板桥梁结构水动力特性试验,研究了三个阶段卷破波冲击作用下波浪爬高和桩板桥梁结构所受波浪力水动力特征,并与规则波冲击作用试验结果进行对比,分析了... 详细信息

依托福建省滨海国道涉海浅滩段新型桩板桥梁结构工程,通过波浪水槽开展卷破波冲击桩板桥梁结构水动力特性试验,研究了三个阶段卷破波冲击作用下波浪爬高和桩板桥梁结构所受波浪力水动力特征,并与规则波冲击作用试验结果进行对比,分析了入射波高、波浪周期、水深对波浪爬高和波浪力的影响规律。结果表明:三个阶段卷破波冲击新型桩板桥梁结构的水动力特性显著不同,破碎前阶段和破碎中阶段卷破波会出现明显的波浪爬高现象,破碎前阶段卷破波爬高后的波面高程可达规则波的1.99倍;破碎前阶段的水平波浪力最强,是同阶段竖向波浪力幅值的4.48倍,可达规则波水平波浪力的3.08倍。波浪特征参数和水深对三个阶段卷破波冲击水动力特性影响显著,入射波高和水深的增加会使破碎中阶段卷破波的波面高程和竖向波浪力超过其他阶段;波浪周期的增加会使破碎后阶段卷破波冲击前波面高程和破碎前阶段的竖向波浪力超过破碎中阶段卷破波。

关键词：卷破波桩板桥梁结构水动力特性波浪力波浪爬高