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基于逆模型预测控制的拟人驾驶控制

汽车工程 2024年第4期46卷 596-604页

作者：刘辉张发旺聂士达段京良郭丛帅郭凌雄北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京科技大学机械工程学院北京100083

本文提出一种基于逆模型预测控制的拟人驾驶控制方法,利用模型预测控制产生的实轴轨迹与真实轨迹的损失函数更新控制模块代价函数的权重系数实现拟人化驾驶控制。将拟人驾驶控制构建成一个双层优化问题,在下层利用模型预测控制求解一个... 详细信息

本文提出一种基于逆模型预测控制的拟人驾驶控制方法,利用模型预测控制产生的实轴轨迹与真实轨迹的损失函数更新控制模块代价函数的权重系数实现拟人化驾驶控制。将拟人驾驶控制构建成一个双层优化问题,在下层利用模型预测控制求解一个典型的最优控制问题产生实轴驾驶轨迹,在上层最小化所产生的实轴轨迹和真实驾驶轨迹的误差更新下层代价函数的权重系数,基于极大值微分原理构造辅助系统求解实轴轨迹关于代价函数权重系数的梯度。实车采集真实驾驶轨迹并进行模仿测试与泛化验证,结果表明:本文所提出的方法相比于两类基于虚轴轨迹的逆最优控制方法,在3个工况下与真实驾驶轨迹最大误差分别平均降低了73.52%和65.03%,驾驶行为更加拟人化,且具备泛化性能。

关键词：自动驾驶拟人化驾驶逆最优控制

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无监督学习型凿岩钻臂逆运动学求解方法

工程科学学报 2024年第8期46卷 1479-1488页

作者：吴江许皓渊闫昊琪熊锋曹星宇高路路段京良马飞北京科技大学机械工程学院北京100083

凿岩台车钻臂智能寻孔控制对提升凿岩钻孔作业精度和效率具有重要意义,逆运动学求解是实现钻臂精确快速寻孔控制的核心.现有解析法或数值法无法满足复杂钻臂逆运动学求解精度或时间效率要求,而传统神经网络方法依赖于标签数据,求解结果... 详细信息

凿岩台车钻臂智能寻孔控制对提升凿岩钻孔作业精度和效率具有重要意义,逆运动学求解是实现钻臂精确快速寻孔控制的核心.现有解析法或数值法无法满足复杂钻臂逆运动学求解精度或时间效率要求,而传统神经网络方法依赖于标签数据,求解结果的可靠性较低.针对上述问题,本文提出一种考虑安全约束的无监督学习型神经网络逆运动学求解方法.区别于传统解法,该方法不依赖标签数据,直接将期望钻臂末端位姿作为网络输入,以实际末端位姿与期望末端位姿的差异作为优化目标,通过梯度下降驱动网络更新.同时,为确保关节位置的安全性,本文构造了安全碰撞惩罚,将罚项引入到求解目标函数中,促使网络输出的关节量满足特定环境的约束条件.上述的研究方法不仅提高了逆运动学求解的精度,而且显著降低了逆运动学解的碰撞率.实验结果表明,使用无监督学习型神经网络逆运动学求解方法所求得的寻孔误差均值在5~7 mm之间,相较于监督学习型方法,逆运动学求解精度提升约70.72%;引入约束后,该方法在不损失求解精度的前提下,逆运动学解的碰撞率降低了90.28%.

关键词：凿岩钻臂逆运动学求解无监督学习神经网络碰撞惩罚

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依托多风格强化学习的车辆轨迹跟踪避撞控制

汽车工程 2024年第6期46卷 945-955页

作者：肖礼明张发旺陈良发闫昊琪马飞李升波段京良北京科技大学机械工程学院北京100083 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 清华大学车辆与运载学院北京100084

轨迹跟踪避撞是车辆智能性的重要体现,针对现有控制方法面对同一场景的控制风格单一问题,本文中提出了一种多风格型强化学习控制方法。为实现控制风格多样性,首次将风格指标引入值网络和策略网络,搭建了多风格跟踪避撞策略网络,并结合... 详细信息

轨迹跟踪避撞是车辆智能性的重要体现,针对现有控制方法面对同一场景的控制风格单一问题,本文中提出了一种多风格型强化学习控制方法。为实现控制风格多样性,首次将风格指标引入值网络和策略网络,搭建了多风格跟踪避撞策略网络,并结合值分布强化学习理论构建了多风格策略迭代框架,依托该框架推导提出了多风格值分布强化学习算法。仿真和实车试验表明:所提出方法可以多种驾驶风格(激进、中性、保守)完成轨迹跟踪避撞任务,实车稳态轨迹跟踪误差小于5cm,具备较高的控制精度,实车平均单步决策耗时仅为6.07ms,满足实时性要求。

关键词：多风格值分布强化学习轨迹跟踪主动避撞

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大数据驱动下电视新闻采编的创新路径

传播力研究 2024年第8期8卷 73-75页

作者：段宗进安徽广播电视台安徽合肥230071

近年来,在新兴技术的支持下,媒体行业迅速步入了融媒体时代,使得传统媒体面临严峻的考验和挑战。尤其大数据驱动,对电视新闻采编工作提出了更高的要求,如何充分发挥大数据技术的优势,加快新闻采编速度、提高采编质量,抢占新闻传播先机,... 详细信息

近年来,在新兴技术的支持下,媒体行业迅速步入了融媒体时代,使得传统媒体面临严峻的考验和挑战。尤其大数据驱动,对电视新闻采编工作提出了更高的要求,如何充分发挥大数据技术的优势,加快新闻采编速度、提高采编质量,抢占新闻传播先机,获得受众的青睐,成为电视媒体采编工作人员的重要课题。基于此,本文首先分析大数据驱动下电视新闻采编面临的挑战,继而探讨新闻采编工作的原则,并提出具体的创新路径,希望能够为提升新闻采编质量提供参考,为受众提供更优质的电视新闻服务。

关键词：大数据电视新闻采编挑战采编原则创新路径

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基于机器学习的寒区渠道冰情的遥感监测方法

农业工程学报 2024年第4期40卷 194-203页

作者：管光华熊发京武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072

寒区渠道冬季运行时常出现冰情,控制平封的封冻过程会大幅降低渠道输水能力,调控不当甚至可能产生冰塞、冰坝等灾害。国内外开展了大量渠道冰情研究,以期提升渠道冰期输水能力,但受限于观测资料的时空密度,数值模拟结果难以验证,调度决... 详细信息

寒区渠道冬季运行时常出现冰情,控制平封的封冻过程会大幅降低渠道输水能力,调控不当甚至可能产生冰塞、冰坝等灾害。国内外开展了大量渠道冰情研究,以期提升渠道冰期输水能力,但受限于观测资料的时空密度,数值模拟结果难以验证,调度决策缺少依据。遥感技术因其具有监测范围大、时效性高的特性,在渠道冰情监测中具有较大的应用潜力。为探索适用于寒区渠道冰情遥感监测的方法,该研究以南水北调中线京石段明渠段为研究区,基于Sentinel-2影像的11个波段反射率构建了完全特征、优选特征和组合特征3类特征空间数据集,作为支持向量机(support vector machine,SVM)、最大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)、随机森林(random forest,RF)分类算法输入,训练得到了9个地物分类器,用于渠道结冰范围识别,并采用北拒马闸前影像渠道结冰范围提取试验,对比不同分类算法和输入特征组合下的分类性能。结果表明:在渠道结冰范围识别中,近红外、可见光和短波红外是关键波段。在样本数量有限的条件下,SVM算法结冰范围识别精度最高,不同特征输入下制图精度(producer’s accuracy,PA)可达85.10%~87.91%,错分误差(commission error,CE)为10.84%~16.08%;RF算法在完全特征和优选特征输入下分类精度与SVM接近,PA为84.67%~86.61%,CE为13.76%~14.41%,但其在组合特征下分类结果严重偏离实际;MLE算法在3类特征下的分类精度均较低,不适宜作为渠道结冰范围识别算法。综合来看,SVM算法对特征空间敏感性较低,在不同的特征输入下均能实现渠道结冰范围的高精度提取;RF算法对特征空间敏感性较高,当输入特征发生变化时,结冰范围识别精度不稳定。最后以完全特征下的SVM算法为例,进行了分类器的时空泛化性验证,结果表明模型在不同时间、不同渠段下,制图精度不低于82.09%,错分误差不高于13.82%,分类模型精度均较好,能有效识别渠道结冰范围。该研究方法可为寒区输水工程冰情监测提供新思路,亦可为类似工作提供参考。

关键词：遥感冰寒区渠道机器学习细小水体 Sentinel-2

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铜催化2-芳基吲哚酰基化/环化反应合成吲哚[2,1-a]异喹啉酮衍生物（英文）

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有机化学 2024年

作者：杨梦娜唐裕才蒋洁李佳丽潘若涵陈宇段京林张松柏湖南文理学院化学与材料工程学院水处理功能材料湖南省重点实验室电镀废水回用技术湖南省工程技术研究中心

吲哚[2,1-a]异喹啉酮衍生物是一类重要的生物活性分子,表现出良好的抗菌活性。本文发展了一种以CuI为催化剂,叔丁基过氧化氢为氧化剂条件下以2-芳基吲哚和苯甲酰肼为原料，实现不饱和双键的自由基酰基化/环化反应构建吲哚[2,1-a]异喹啉... 详细信息

吲哚[2,1-a]异喹啉酮衍生物是一类重要的生物活性分子,表现出良好的抗菌活性。本文发展了一种以CuI为催化剂,叔丁基过氧化氢为氧化剂条件下以2-芳基吲哚和苯甲酰肼为原料，实现不饱和双键的自由基酰基化/环化反应构建吲哚[2,1-a]异喹啉酮衍生物。该方法具有良好的官能团耐受性，一系列酰基取代的吲哚[2,1-a]异喹啉酮类化合物以中等到良好的收率得到(41 examples)。自由基捕捉实验表明，该反应可能经历了自由基历程。

关键词：吲哚[2,1-a]异喹啉酮 CuI 2-芳基吲哚苯甲酰肼酰基化/环化

主动健康视阈下老年人体医融合供需适配机制研究

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鹿城学刊 2024年第2期36卷 125-128页

作者：林秋段廷进福建中医药大学体育部福州350122

随着社会老龄化的加剧,老年人的健康问题日益成为公共卫生领域关注的焦点。老年人健康管理的复杂性体现在生理健康维护上,也包括心理和社会互动方面的需求,主动健康视阈提供新视角,强调老年人在健康管理中的主动性和整体性。体医融合作... 详细信息

随着社会老龄化的加剧,老年人的健康问题日益成为公共卫生领域关注的焦点。老年人健康管理的复杂性体现在生理健康维护上,也包括心理和社会互动方面的需求,主动健康视阈提供新视角,强调老年人在健康管理中的主动性和整体性。体医融合作为创新的健康管理模式,其核心在于将体育运动与医疗干预相结合以期达到更佳的健康效果。本文旨在分析在主动健康视阈下,老年人体医融合供需适配机制的现状、问题与对策,以期为老年人健康管理提供指导和参考。

关键词：主动健康老年人体医融合供需适配机制

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基于多维动态拓扑学习图卷积的骨架动作识别

电子学报 2024年第3期52卷 991-1001页

作者：罗会兰曹立京江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

图卷积由于其对图数据的强大表示能力被广泛应用于基于骨架的动作识别任务中.但是现有的图卷积方法在所有帧或通道上都使用共享的图拓扑进行特征聚合,这极大限制了图卷积网络的表示能力.为了解决这些问题,本文提出多维动态拓扑学习图卷... 详细信息

图卷积由于其对图数据的强大表示能力被广泛应用于基于骨架的动作识别任务中.但是现有的图卷积方法在所有帧或通道上都使用共享的图拓扑进行特征聚合,这极大限制了图卷积网络的表示能力.为了解决这些问题,本文提出多维动态拓扑学习图卷积用于动态建模具有时序与通道特异性的拓扑结构.多维动态拓扑学习图卷积主要包含三个组成部分:纯粹节点拓扑学习图卷积(pure Joint topology learning Graph Convolution,J-GC)、动态时序特异性拓扑学习图卷积(Dynamic Temporal-Wise topology learning Graph Convolution,DTW-GC)和通道特异性拓扑学习图卷积(Channel-Wise topology learning Graph Convolution,CW-GC).特别地,在DTW-GC中使用了动态骨架拓扑建模方法(Dynamic Skeleton Topology Learning,DSTL),以高效地建模富含全局时空拓扑特征的动态骨架拓扑.将多维动态拓扑学习图卷积与多尺度时间卷积(Multi-Scale Temporal Convolution,MS-TC)相结合,本文构建了具有强大建模能力的图卷积网络.此外,为了对骨架数据的空间信息进行补充,本文额外引入了相对节点数据和相对骨骼数据进行多流网络的融合.本文所提出的方法在NTU-RGB+D与NTU-RGB+D 120数据集上分别取得了92.64%和89.29%的准确率,超过了当前最先进方法.

关键词：动作识别深度学习图卷积动态骨架拓扑数据融合

淮河生态经济带极端天气变化对粮食生产影响研究

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长江流域资源与环境 2024年第5期33卷 1099-1109页

作者：郭利京金娜安徽财经大学经济学院安徽蚌埠233030

随着全球气候变化速度加快,高温、暴雨、干旱、低温等极端天气频发增加了农业气象灾害的发生频率,给粮食产量稳定供给带来了巨大的挑战。基于淮河生态经济带28个地市2001~2020年日气温、降雨气象数据和农业生产相关数据,利用广义最小二... 详细信息

随着全球气候变化速度加快,高温、暴雨、干旱、低温等极端天气频发增加了农业气象灾害的发生频率,给粮食产量稳定供给带来了巨大的挑战。基于淮河生态经济带28个地市2001~2020年日气温、降雨气象数据和农业生产相关数据,利用广义最小二乘法(FGLS)研究淮河生态经济带极端天气变化及其对粮食生产的影响。结果表明:(1)从时间趋势上看,极高温日数(SU35)呈现增长趋势、极低温日数(FD5)呈现下降趋势,年际倾向率分别为1.85、-2.24 d/10a,暴雨日数(R50)以及最长连续无降水日数(CDD)年际变化趋势不明显;从空间区域分布上看,淮河生态经济带中西部地区极高温日数较多、北部地区极低温日数较多,暴雨日数呈现由东部向中西部再到北部地区减少的趋势、最长连续无降水日数呈现相反变动趋势。(2)极端天气对粮食生产具有显著不利影响。极低温日数、极高温日数、最长连续无降水日数、暴雨日数每增加1%,粮食单产分别下降0.069%、0.021%、0.018%、0.008%。(3)极端天气对淮河生态经济带粮食生产影响具有区域异质性。极端天气主要影响中西部地区和北部地区的粮食生产,对东部地区粮食生产影响不显著。提出通过培育抗旱抗涝等作物新品种、提高极端天气变化监测能力、加强区域内政府间防灾减灾等协同联动、继续加强高标准农田建设等措施,维护淮河生态经济带粮食产量稳定。

关键词：极端天气自然灾害粮食产量淮河生态经济带