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基于多模型证据融合的苹果分类方法

农业工程学报 2022年第13期38卷 141-149页

作者：毕淑慧李雪申涛徐元马荔瑶济南大学自动化与电气工程学院济南250022

水果内部品质是水果分类的重要依据之一,利用近红外光谱技术对苹果内部品质进行快速无损检测研究有着非常重要的意义。为提高近红外技术分类模型的预测精度,针对单一预测模型适用性差以及硬分割导致分类不确定性等问题,该研究以烟台红... 详细信息

水果内部品质是水果分类的重要依据之一,利用近红外光谱技术对苹果内部品质进行快速无损检测研究有着非常重要的意义。为提高近红外技术分类模型的预测精度,针对单一预测模型适用性差以及硬分割导致分类不确定性等问题,该研究以烟台红富士苹果为研究对象,利用自行研发的水果在线无损检测系统采集苹果近红外光谱以及可溶性固形物含量(Soluble Solids Content, SSC),分别采用偏最小二乘(Partial Least Squares, PLS)和极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)法建立苹果预测分类模型,根据SSC的预测值与分类边界的距离提出三角形质量函数生成方法,通过证据理论的Dempster组合规则融合质量函数从而实现2种模型的融合,并探讨基于三角形质量函数的证据理论融合模型对预测精度的影响。研究结果表明:PLS分类模型的准确率为92.25%,ELM分类模型的准确率为93.80%,而提出多模型融合方法的分类准确率达到了95.35%。而且,该研究提出的三角形质量函数生成法与硬分割生成的质量函数相比方法更符合实际,通过PLS、ELM模型和DS融合模型的混淆矩阵可以看出,融合模型实现了苹果SSC处于分类边界值时的准确分类,三类苹果被错误分类的个数均有减小。该研究提出的多模型证据融合方法不仅提高了模型的预测精度,而且更好地表达了关于类标预测的不确定性,为苹果的在线无损检测分类提供研究基础。

关键词：近红外光谱可溶性固形物含量证据理论质量函数苹果分类

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时滞广义连续与离散系统的状态反馈H∞控制

时滞广义连续与离散系统的状态反馈H∞控制

作者：毕淑慧中国海洋大学

学位级别：硕士

本文主要利用线性矩阵不等式技术和Lyapunov稳定性理论分别研究了连续和离散状态下线性与非线性时滞广义系统的状态反馈H∞控制问题.第一部分,研究了线性时滞广义系统的状态反馈H∞控制问题.首先,给出了系统容许且具有H∞范数约束的充... 详细信息

本文主要利用线性矩阵不等式技术和Lyapunov稳定性理论分别研究了连续和离散状态下线性与非线性时滞广义系统的状态反馈H∞控制问题.第一部分,研究了线性时滞广义系统的状态反馈H∞控制问题.首先,给出了系统容许且具有H∞范数约束的充分条件;其次,设计了无记忆状态反馈控制律,该控制律保证了闭环系统具有上述H∞性能,并应用所得到的线性矩阵不等式的解设计了相应的控制器,得到了系统的状态为稳定的结论;最后,给出的仿真例子说明了结果的可行性.第二部分,研究了一类时滞非线性广义系统的状态反馈H∞控制问题.此类系统的状态方程可以分成线性部分和非线性部分.在一定的条件下,利用不等式技术将非线性部分转化成了线性问题,并应用Lyapunov稳定性方法设计了非线性广义系统的H∞状态反馈控制器,从而得到了时滞非线性广义系统的闭环系统的状态为稳定的充分条件.第三部分,研究了离散状态下线性和非线性广义系统的H∞控制问题.设计出状态反馈控制器,得到了时滞离散广义系统在控制律的作用下是容许的且满足H∞范数约束的若干结果,其结果容易在计算机上实现.最后,在总结全文的基础上,指出了有待进一步研究的若干问题.

关键词：时滞广义系统 Lyapunov函数 H_∞范数约束状态反馈线性矩阵不等式(LMI)

双程UFIR滤波算法及其在INS/双目视觉机器人组合导航的应用

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传感技术学报 2023年第7期36卷 1073-1078页

作者：邢文芳冯寄东徐元毕淑慧中国兵器工业集团第五三研究所山东济南250031 济南大学自动化与电气工程学院山东济南250022

为了提高移动机器人的室内定位精度,提出了一种惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)/双目视觉松组合导航模型,在INS与双目视觉同步获取到移动机器人位置信息的基础上,通过滤波算法对INS与双目视觉测量得到的移动机器人位置进... 详细信息

为了提高移动机器人的室内定位精度,提出了一种惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)/双目视觉松组合导航模型,在INS与双目视觉同步获取到移动机器人位置信息的基础上,通过滤波算法对INS与双目视觉测量得到的移动机器人位置进行数据融合,充分融合INS和双目视觉各自的优势,最终得到当前时刻的移动机器人的位置估计。针对滤波算法,提出了双程无偏有限脉冲响应(Unbiased Finite Impulse Response,UFIR)滤波算法,该算法首先采用自适应UFIR前向滤波,通过引入预先设置的滤波窗口长度以及马氏距离,完成对当前时刻UFIR滤波算法最优滤波窗口长度的计算。在此基础上,通过后向UFIR平滑以及再次前向UFIR滤波,最终得到当前时刻最优的移动机器人位置估计。实际测试结果表明,所提出的双程UFIR算法能够有效地提高室内移动机器人的定位精度,与传统UFIR滤波算法相比,所提出的位置均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)降低了11.64%。

关键词： INS 双目视觉 UFIR 组合导航

机器人柔性抓取试验平台的设计与抓持力跟踪阻抗控制

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农业工程学报 2015年第1期31卷 58-63页

作者：王学林肖永飞毕淑慧范新建饶洪辉山东省科学院自动化研究所山东省机器人与制造自动化技术重点实验室济南250014 江西农业大学工学院南昌330045

为减小机器人在采摘过程中对果蔬的损伤,设计了机器人柔性抓取试验平台,提出了一种适合末端执行器双指抓取果蔬的抓持力跟踪阻抗控制算法,该算法将末端执行器抓持果蔬系统等效为阻抗-导纳模型,使手指力/位控制等效为期望的惯量-阻尼-刚... 详细信息

为减小机器人在采摘过程中对果蔬的损伤,设计了机器人柔性抓取试验平台,提出了一种适合末端执行器双指抓取果蔬的抓持力跟踪阻抗控制算法,该算法将末端执行器抓持果蔬系统等效为阻抗-导纳模型,使手指力/位控制等效为期望的惯量-阻尼-刚度模型,可按需调节其参数实现抓持力与位置的动态关系。期望抓持力与采集果蔬实际接触力的偏差作为外环力阻抗控制器的输入,控制器生成对内部位置环参考轨迹的校正量。该算法仅考虑沿末端执行器双指夹持果蔬方向,避免了使用多自由度机械臂阻抗控制算法的复杂性,提高了控制的实时性,同时对抓取系统模型的不确定和力扰动具有较强的鲁棒性。机器人抓取试验证明了双指抓持力反馈阻抗柔顺控制算法的有效性,可实现机器人柔性抓取,减小抓取果蔬损伤和保证品质。该研究可为农业机器人无损抓取和采摘提供关键技术。

关键词：机器人末端执行器算法柔性抓取力控制阻抗控制采摘导纳控制

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时滞广义时变系统的渐近稳定与镇定

中国海洋大学学报（自然科学版） 2006年第B5期36卷 212-214页

作者：毕淑慧高存臣中国海洋大学数学系山东青岛266071

研究了时滞广义时变系统的渐近稳定和镇定问题。首先利用相关不等式,通过建立Lyapunov方程,给出了1个时滞广义时变系统无脉冲、渐近稳定性的充分条件。然后,基于这一工作,利用Riccati方程,进一步研究了时滞广义时变系统的镇定问题。最后... 详细信息

研究了时滞广义时变系统的渐近稳定和镇定问题。首先利用相关不等式,通过建立Lyapunov方程,给出了1个时滞广义时变系统无脉冲、渐近稳定性的充分条件。然后,基于这一工作,利用Riccati方程,进一步研究了时滞广义时变系统的镇定问题。最后,举例说明该结论的可行性。

关键词：时滞时变广义系统 Lyapunov方程一致正则渐近稳定性

状态与输入具有时滞的离散广义系统状态反馈H∞控制

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状态与输入具有时滞的离散广义系统状态反馈H∞控制

基于向量地震动强度指标的海底沉管隧道地震易损性分析

第25届中国控制会议

作者：毕淑慧高存臣任启峰中国海洋大学数学系中国海洋大学数学系中国海洋大学数学系

研究了一类状态和输入均带有时滞的离散广义系统的状态反馈打H∞控制问题。首先利用线性矩阵不等式,给出时滞离散广义系统零解渐近稳定且具有H∞范数约束的充分条件,进而设计出无记忆状态反馈控制律,保证闭环系统具有上述性能,最后给出... 详细信息

研究了一类状态和输入均带有时滞的离散广义系统的状态反馈打H∞控制问题。首先利用线性矩阵不等式,给出时滞离散广义系统零解渐近稳定且具有H∞范数约束的充分条件,进而设计出无记忆状态反馈控制律,保证闭环系统具有上述性能,最后给出一个数值算例说明文中结论的有效性．

关键词：时滞离散广义系统渐近稳定 H∞范数约束状态反馈线性矩阵不等式(LMI)

来源： cnki会议评论

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应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1154-1169页

作者：石淑慧范书立上海勘测设计研究院有限公司上海200335 大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为了合理评估海底沉管隧道的抗震性能,基于向量地震动强度指标进行了地震易损性分析,建立了以最大层间位移角和能量比为损伤性能指标的沉管隧道地震易损性曲面.以港珠澳沉管隧道为研究对象,根据地震动强度指标的评价特性(有效性、实用... 详细信息

为了合理评估海底沉管隧道的抗震性能,基于向量地震动强度指标进行了地震易损性分析,建立了以最大层间位移角和能量比为损伤性能指标的沉管隧道地震易损性曲面.以港珠澳沉管隧道为研究对象,根据地震动强度指标的评价特性(有效性、实用性和效益性)对4个典型的地震动强度指标进行了综合评价,并选取地面峰值加速度和结构基本周期谱加速度作为向量地震动强度指标(IM).考虑地震动的不确定性,对沉管隧道进行了增量动力分析,采用回归分析方法获得了概率地震需求模型,进而构建了不同损伤性能指标的沉管隧道地震易损性曲面,并对向量IM和标量IM的沉管隧道地震易损性分析效率进行了比较分析.研究结果表明:基于向量IM进行地震易损性分析,可以合理地反映两个地震动强度指标对沉管隧道失效概率的影响;基于向量IM进行地震易损性分析的效率更高,向量IM能更好地降低沉管隧道响应预测的离散度,提高沉管隧道抗震性能预测的精度.

关键词：沉管隧道地震易损性分析增量动力分析损伤性能指标向量IM

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基于序贯三支神经网络的个性化推荐

控制与决策 2024年第3期39卷 1012-1020页

作者：成淑慧武优西河北工业大学经济管理学院天津300401 河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300401

虽然协同过滤可以实现用户的个性化推荐,但是大多数协同过滤及其改进模型未考虑用户和项目等特征,因而不能发掘样本间的非线性关系.与协同过滤相比,深度学习能挖掘丰富的用户兴趣模式,但网络拓扑结构是基于二支决策的方式,忽略了推荐样... 详细信息

虽然协同过滤可以实现用户的个性化推荐,但是大多数协同过滤及其改进模型未考虑用户和项目等特征,因而不能发掘样本间的非线性关系.与协同过滤相比,深度学习能挖掘丰富的用户兴趣模式,但网络拓扑结构是基于二支决策的方式,忽略了推荐样本的难易程度.为了增强模型的非线性表达,同时区分推荐样本的难易,受序贯三支决策的启发,提出序贯三支决策神经网络个性化推荐模型(personalized recommendation model based on sequential three-way decision with single feedforward neural network, STWD-SFNN-PR).首先,为了将高维稀疏特征向量映射为低维稠密的特征向量, STWD-SFNN-PR采用嵌入进行特征处理.其次,在增量式的网络结构中学习推荐样本,使用Adam优化网络参数,并返回难以推荐的样本.再次,利用序贯三支决策增加延迟决策的策略,并在不同的粒度层采用序贯的阈值,从而动态地实现难以推荐样本的划分.最后,为了验证模型的可行性和有效性,选择多种电影推荐数据集进行研究,并选择经典的神经网络推荐、经典的深度学习推荐和最新的三支协同过滤推荐进行对比.实验结果表明, STWD-SFNN-PR具有更优的推荐质量.

关键词：序贯三支决策神经网络网络拓扑结构推荐系统协同过滤个性化推荐

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多维健康贫困理论逻辑与指标体系

中国公共卫生 2024年第6期40卷 770-776页

作者：毕淑雯李佳佳山东大学齐鲁医学院公共卫生学院卫生管理与政策研究中心济南250012

健康贫困作为多维贫困的重要构成,其有效识别对于国家精准减贫和健康扶贫政策的实施至关重要。本文旨在归纳和评析现有文献对健康贫困概念的界定与逻辑推演,参考国内外的多维健康贫困指标体系,立足于中国的贫困现状,依据可持续生计框架... 详细信息

健康贫困作为多维贫困的重要构成,其有效识别对于国家精准减贫和健康扶贫政策的实施至关重要。本文旨在归纳和评析现有文献对健康贫困概念的界定与逻辑推演,参考国内外的多维健康贫困指标体系,立足于中国的贫困现状,依据可持续生计框架和Grossman健康需求理论,构建贫困函数模型,绘制适用于中国居民的多维健康贫困轮。研究表明,中国当前的贫困问题已经发生变种,“贫困—疾病”的闭环困境是健康贫困掣肘中国贫困治理的核心要素。因此,精准标定健康贫困人群,实证测度多维健康贫困,是推进扶贫与减贫工作部署的要诀之一。

关键词：多维贫困健康贫困多维健康贫困轮可持续生计