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基于自适应多尺度特征融合的X光违禁品检测

信号处理 2024年第4期40卷 789-800页

作者：张良薛志诚中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

X光图像违禁品检测是一项极其重要的工作,可以在机场、车站等公共场所检测出各种危险物品,防止事故发生,保护旅客安全。然而,由于X光图像背景复杂、目标尺度变化大等问题,传统的检测算法难以实现准确的检测。因此,针对X光图像背景复杂... 详细信息

X光图像违禁品检测是一项极其重要的工作,可以在机场、车站等公共场所检测出各种危险物品,防止事故发生,保护旅客安全。然而,由于X光图像背景复杂、目标尺度变化大等问题,传统的检测算法难以实现准确的检测。因此,针对X光图像背景复杂、违禁品尺度变化大等问题,同时考虑到实际检测场景中对于模型性能和运行速度的要求,本文对YOLOv5s网络模型进行改进。首先,为了提升网络对全局特征的提取能力,在主干网络引入Transformer模块,依赖其全局建模能力,弥补局部信息的不足;然后,为了更加准确地检测X光图像中不同尺度的违禁品,结合空洞卷积、CBAM(Convolutional Block Attention Module)设计感受野自适应融合模块,对不同尺度感受野信息进行合理分配,提升对于背景复杂下不同尺度违禁品的检测精度,使模型可以更好地适应不同的任务场景;最后,在模型中使用优化的DIoU(EDIoU)边框回归损失函数,在DIoU中引入惩罚权重φ,在缩短模型的训练时间,减小边框损失误差的同时,进一步提高模型对违禁品的检测精度。为了验证本文提出的优化方法的可行性,优化后的YOLOv5s模型在实验室自制的数据集SIXray_OD上进行验证,实验结果表明,优化后的模型检测平均精度提升到89.8%,较原模型提升0.9%。

关键词：图像处理 X光图像目标检测 YOLOv5 Transformer 感受野

随机地震作用下含减震层隧道结构动力响应研究

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第5期54卷 1122-1132页

作者：吴勇信刘骅靓汪俊诚河海大学土木与交通学院南京210098

采用改进的谱表示法生成随机地震动,建立设置不同减震层的隧道模型进行动力响应分析,比较典型地震动与随机地震动下隧道倾斜角与直径变形率2个变形指标的变化情况.然后建立变形指标的概率密度演化模型,比较不同工况下减震层对隧道倾斜... 详细信息

采用改进的谱表示法生成随机地震动,建立设置不同减震层的隧道模型进行动力响应分析,比较典型地震动与随机地震动下隧道倾斜角与直径变形率2个变形指标的变化情况.然后建立变形指标的概率密度演化模型,比较不同工况下减震层对隧道倾斜角概率密度演化过程的影响;选取结构倾斜角限值作为评价标准,并结合累积分布函数曲线分析减震层对隧道抗震可靠性的影响.结果表明:减震层不会改变随机地震动下隧道变形指标的变化趋势,但会降低整体的均值,减震层厚度不变时,弹性模量越大隧道倾斜角降低越多,最多降低7.393%;减震层可以使隧道在随机地震下的变形响应更稳定集中,且厚度不变时,弹性模量越大效果越明显;减震层可以提高隧道在随机地震下的结构可靠度,减震层厚度不变时,弹性模量越大可靠度提升越多,最多提升6.236%.

关键词：随机地震动减震层概率密度演化变形指标抗震可靠度

从唯物史观的具体化到具体化的唯物史观——恩格斯早期探索再考察

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马克思主义与现实 2024年第05期 67-74页

作者：唐瑭缪文诚厦门大学哲学系教授、博士生导师厦门大学习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心

近年来，唯物史观具体化成为学界关注的热点。学界一般认为，唯物史观具体化强调将唯物史观一般原理与具体社会历史研究相结合，但唯物史观具体化的线索仍需在唯物史观的形成和发展过程中得到考察与揭示，即需要回到创作背景中来把握具... 详细信息

近年来，唯物史观具体化成为学界关注的热点。学界一般认为，唯物史观具体化强调将唯物史观一般原理与具体社会历史研究相结合，但唯物史观具体化的线索仍需在唯物史观的形成和发展过程中得到考察与揭示，即需要回到创作背景中来把握具体化的唯物史观的形成过程，进而避免产生诸如“恩格斯问题”等理论倾向。为更好地考察恩格斯早年思想发展历程，本文从恩格斯思想形成的角度来探索唯物史观的形成与具体化的理论关联，而非从观念内部考察原理与具体化的关系。恩格斯早期的理论探索诠释了一般原理与具体现实的融合道路，他与马克思共同参与的具体化探索推动了唯物史观的形成，体现了理论与现实的结合，并能够在方法论层面助益“两个结合”研究的推进。

关键词：恩格斯唯物史观具体化第二条道路

肠道宏基因组图像增强和深度学习改善代谢性疾病分类预测精度

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遗传 2024年第10期46卷 886-896页

作者：郑慧怡吴华煊杜志强长江大学动物科学技术学院荆州434025

近年来,统计学和机器学习方法被广泛用于分析人体肠道微生物宏基因组与代谢性疾病之间的关系,这对于微生物群落的功能注释和开发具有重要意义。本研究提出了一种新的可推广的肠道宏基因组图像增强和深度学习框架,用于人类代谢性疾病的... 详细信息

近年来,统计学和机器学习方法被广泛用于分析人体肠道微生物宏基因组与代谢性疾病之间的关系,这对于微生物群落的功能注释和开发具有重要意义。本研究提出了一种新的可推广的肠道宏基因组图像增强和深度学习框架,用于人类代谢性疾病的分类预测。将3个代表性人类肠道宏基因组数据集中的每个数据样本分别转换为图像并进行数据增强,输入逻辑回归(logistic regression, LR)、支持向量机(support vector machine, SVM)、贝叶斯网络(Bayesiannetwork,BN)和随机森林(randomforest,RF)机器学习模型以及多层感知机(muti-layer perception, MLP)和卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)深度学习模型。使用准确率(accuracy, A)、精确率(precession, P)、召回率(recall, R)、F1分数(F1-score)和ROC(receiver operating characteristic)曲线下面积(area under the curve, AUC)5个指标以及10折交叉验证整体评估模型疾病预测的精度性能。结果显示:MLP模型的整体表现优于CNN、LR、SVM、BN、RF以及PopPhy-CNN方法,且经过数据增强(随机旋转和添加椒盐噪声)后,MLP和CNN的模型性能均有进一步提升。MLP模型进行疾病预测的准确率进一步提高了4%~11%,F1提高了1%~6%,AUC提高了5%~10%。以上结果表明,人类肠道宏基因组图像增强和深度学习可以准确地提取微生物群特征,有效预测宿主疾病表型。本研究中使用的源代码和数据集均公开发表在Github中:https://***/HuaXWu/GM_ML_***。

关键词：肠道宏基因组数据增强机器学习深度学习疾病预测

大模型辅助的大型海上风电场集电系统拓扑优化

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高电压技术 2024年第7期50卷 2894-2905页

作者：张孝顺李锦诚郭正勋东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 东北大学佛山研究生创新学院佛山528311

集电系统拓扑优化是大型海上风电场规划建设的核心问题,本质上是一个涉及多约束、多目标的复杂混合整数优化问题。针对该问题,提出了一种基于大语言模型(large language model,LLM)辅助的大型海上风电场集电系统拓扑优化方法。首先,基... 详细信息

集电系统拓扑优化是大型海上风电场规划建设的核心问题,本质上是一个涉及多约束、多目标的复杂混合整数优化问题。针对该问题,提出了一种基于大语言模型(large language model,LLM)辅助的大型海上风电场集电系统拓扑优化方法。首先,基于大语言模型辅助对风电机组群进行聚类,通过链式提示法使LLM理解优化目标,并利用LLM将大型海上风电场分割为若干小型区域,以降低优化问题维度,提升求解速度和质量。然后,构建集电系统拓扑优化模型,基于混合整数线性规划求解器,获得海上风电场的最优集电系统拓扑设计方案。最后,利用1个含有75台风电机组的大型海上风电场系统进行方法性能验证,仿真结果表明:与传统优化技术相比,所提方法获得的聚类风机数量更加均衡,在考虑拓扑功率损耗的同时,生成的拓扑方案经济性最优。LLM在集电系统拓扑辅助优化中具有较高的有效性,为海上风电场集电系统拓扑设计优化提供了一种新思路。

关键词：大语言模型集电系统拓扑优化海上风电场混合整数线性规划聚类算法

基于MEFD-小波阈值降噪的舰船电场特征提取

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 88-93页

作者：胡育诚王向军汪石川海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

为实现低信噪比情况下的舰船轴频电场特征提取,提出一种基于MEFD-小波阈值的特征提取方法.首先采用引入自回归滑动平均模型(ARMA)的改进经验傅里叶分解(MEFD)分解含噪信号;然后采用L2范数筛选出有效信息分量;最后对后续的信号采用小波... 详细信息

为实现低信噪比情况下的舰船轴频电场特征提取,提出一种基于MEFD-小波阈值的特征提取方法.首先采用引入自回归滑动平均模型(ARMA)的改进经验傅里叶分解(MEFD)分解含噪信号;然后采用L2范数筛选出有效信息分量;最后对后续的信号采用小波阈值降噪进行处理.为验证所提方法的有效性,采用仿真信号与船模实测信号进行对比实验.结果表明:本文方法对环境噪声干扰具有鲁棒性,在船模实验2B距离下的提取结果正交性指数为0.0015,相似性指数为0.4503,具有更好的特征提取效果,能实现更远距离的电场信号检测,为后续的电场特性分析及应用打下良好基础.

关键词：轴频电场改进经验傅里叶分解小波阈值去噪 L2范数特征提取

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深度学习赋能波束管理：现状、挑战与机遇

中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：王昭诚马可清华大学电子工程系

随着载波频率的不断提高和大规模天线阵列的广泛部署，基于模拟移相器的波束赋形成为下一代无线通信的标志性技术之一。此时，波束管理被用于获取和维护基站和用户端具有最大接收功率的最优波束对，以保障可靠的无线通信服务。传统波束... 详细信息

随着载波频率的不断提高和大规模天线阵列的广泛部署，基于模拟移相器的波束赋形成为下一代无线通信的标志性技术之一。此时，波束管理被用于获取和维护基站和用户端具有最大接收功率的最优波束对，以保障可靠的无线通信服务。传统波束管理方法往往依赖于海量搜索。同时，传统数学模型无法全面的、准确刻画非线性的波束的内在关联和高维无线环境特征，因而难以取得令人满意的波束增益性能。近年来，得益于深度学习强大的自适应拟合能力，深度学习赋能波束管理得到了国内外广泛关注。本文总结了深度学习赋能波束管理的研究进展，并展望了未来的研究方向。首先，阐述了深度学习应用于波束管理的典型场景和潜在优势；随后，从空/时/频域切入，讨论当前深度学习赋能波束管理的主要研究路线和代表性工作；最后，面向更大规模的无线网络、更多元的波束管理功能和更鲁棒的深度学习模型，阐述未来的研究挑战与机遇。

关键词：深度学习波束管理空域时域频域

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后发国家自主现代化的中国经验

江苏社会科学 2024年第3期 55-64,I0003页

作者：沈承诚苏州大学中国特色城镇化研究中心/新型城镇化与社会治理协同创新中心苏州大学政治与公共管理学院

现代化是人类的共同事业,但现代化并非一个自然的社会演变过程,而是拥有复杂层次结构和因素变量的长历史演化过程。后发国家被西方“冲击”后的被动现代化“反应”,需遵循发展的政治经济学逻辑,即国家建构、政党领导和政府质量是促成自... 详细信息

现代化是人类的共同事业,但现代化并非一个自然的社会演变过程,而是拥有复杂层次结构和因素变量的长历史演化过程。后发国家被西方“冲击”后的被动现代化“反应”,需遵循发展的政治经济学逻辑,即国家建构、政党领导和政府质量是促成自主现代化的基础要素。从国家建构看,后发国家自主现代化的前置问题是国权问题,国家认同持续注入则是国家建构的根本;从政党领导看,后发国家需要政党的自主现代化共识凝结和政治动员,且后发国家政党应以自身制度化带动国家政治制度化;从政府质量看,渐进经济改革的政策创制是政府质量高低的关键指标,公正、回应和廉洁则是政府质量的价值依归。中国式现代化的国家建构、政党领导和政府质量的目标分别指向国家人民属性和建设人民国家、以人民为中心的现代化新形态以及效能与公信力兼具的法治政府,它们是中国式现代化高度自主性的根本保障。后发国家现代化如果仅聚焦技术层面的工业化或硬性照搬照抄西方制度模式,未基于基本国情以渐进模式促成经济、政治和社会的相适改革演进,则必然遭遇挫折,沦为西方现代化的“附庸”。

关键词：后发国家自主现代化国家建构政党领导政府质量

极小化加权完工时间的多资源工序的资源分配问题

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控制与决策 2024年第8期39卷 2765-2772页

作者：翁武燕储诚斌吴鹏福州大学经济与管理学院福州350108

针对现实中广泛存在的多资源工序的资源分配问题,考虑基于资源使用的优先次序约束,以最小化加权完工时间为优化目标,构建一类新的资源分配混合整数线性规划模型.其次,提出Benders分解和禁忌搜索的混合算法,该混合算法以Benders分解为基... 详细信息

针对现实中广泛存在的多资源工序的资源分配问题,考虑基于资源使用的优先次序约束,以最小化加权完工时间为优化目标,构建一类新的资源分配混合整数线性规划模型.其次,提出Benders分解和禁忌搜索的混合算法,该混合算法以Benders分解为基本框架,将原问题分为提供资源分配方案的主问题和计算工序加权完工时间的子问题,并通过改进数学模型和添加禁忌搜索提高混合算法的收敛速度.最后,通过300个随机仿真算例测试结果表明,在相同时间下求解小规模问题时,所提的Benders分解混合算法能获得距离商业求解器CPLEX最优解平均差距为0.86%的满意解;在求解大规模问题时,所提出的算法的性能表现优于CPLEX、禁忌搜索算法、变邻域搜索算法和Benders分解嵌入遗传算法的混合方法,能给出更好的资源分配方案,与CPLEX相比,上界和下界分别改善了4.74%和9.62%.

关键词：资源分配多资源工序基于资源使用的先后次序 Benders分解禁忌搜索算法