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基于多示例学习图卷积网络的隐写者检测

自动化学报 2024年第4期50卷 771-789页

作者：钟圣华张智深圳大学计算机与软件学院深圳518060 香港理工大学电子计算学系中国香港999077

隐写者检测通过设计模型检测在批量图像中嵌入秘密信息进行隐蔽通信的隐写者,对解决非法使用隐写术的问题具有重要意义.本文提出一种基于多示例学习图卷积网络(Multiple-instance learning graph convolutional network,MILGCN)的隐写... 详细信息

隐写者检测通过设计模型检测在批量图像中嵌入秘密信息进行隐蔽通信的隐写者,对解决非法使用隐写术的问题具有重要意义.本文提出一种基于多示例学习图卷积网络(Multiple-instance learning graph convolutional network,MILGCN)的隐写者检测算法,将隐写者检测形式化为多示例学习(Multiple-instance learning, MIL)任务.本文中设计的共性增强图卷积网络(Graph convolutional network, GCN)和注意力图读出模块能够自适应地突出示例包中正示例的模式特征,构建有区分度的示例包表征并进行隐写者检测.实验表明,本文设计的模型能够对抗多种批量隐写术和与之对应的策略.

关键词：图像隐写者检测图卷积网络多示例学习示例包表征

T-CPS下考虑人驾车行为影响的混行车辆协同控制

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控制与决策 2024年第5期39卷 1424-1432页

作者：黄帅孙棣华赵敏重庆大学自动化学院重庆400030 重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室重庆400030 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065

由于传统人驾车(traditional human-driven vehicles, HVs)驾驶行为会受到驾驶员的心理和生理活动的不确定性影响,可能使得车辆频繁地加减速,进而导致混合交通条件下网联自动车(connected and automated vehicles, CAVs)很难快速跟踪此... 详细信息

由于传统人驾车(traditional human-driven vehicles, HVs)驾驶行为会受到驾驶员的心理和生理活动的不确定性影响,可能使得车辆频繁地加减速,进而导致混合交通条件下网联自动车(connected and automated vehicles, CAVs)很难快速跟踪此行为.针对这一问题,首先提出一种提前预测传统人驾车行为的组合神经网络.在此基础上,考虑通信时延和车辆运动学特性,设计一种基于交通信息物理系统(transportation-cyber physical system, T-CPS)的混行车群内车辆协同控制策略,使其能够快速跟踪上传统人驾车行为,并对混行车群内网联自动车之间的串稳定性进行分析.最后,在混合交通条件下设置由1辆传统人驾车、1辆领头网联自动车和4辆跟随网联自动车形成的混行车群,利用下一代交通仿真(next generation simulation, NGSIM)车辆轨迹数据选出高质量传统人驾车状态,并通过仿真实验验证所提协同控制策略的有效性和可行性.由仿真实验结果可知,所提协同控制策略可以保证所有的网联自动车能够快速跟踪上传统人驾车行为,为解决新型混合交通带来的新问题提供一定的理论指导和借鉴.

关键词：混合交通交通信息物理系统人驾车行为协同控制组合神经网络 NGSIM

基于拥堵感知的自动化集装箱码头AGV充电策略

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计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2621-2630页

作者：马宁丽胡志华上海海事大学物流研究中心上海201306

为解决集装箱码头自动导引小车(AGV)作业过程中的拥堵、充电问题,以最小化AGV的完工时间为目标建立混合整数规划模型,提出分流拥堵路网分区中AGV的充电策略,并设计两阶段算法进行求解。第一阶段利用模拟退火算法优化AGV任务调度,第二阶... 详细信息

为解决集装箱码头自动导引小车(AGV)作业过程中的拥堵、充电问题,以最小化AGV的完工时间为目标建立混合整数规划模型,提出分流拥堵路网分区中AGV的充电策略,并设计两阶段算法进行求解。第一阶段利用模拟退火算法优化AGV任务调度,第二阶段对于最优的AGV调度,进一步利用基于Dijkstra的拥堵预测算法应用拥堵感知充电策略优化AGV充电任务调度。实验表明拥堵感知充电策略比排队等待充电策略和按需充电策略分别平均节约了5.94%和2.73%的作业时间、方差分别为4.08和3.09。拥堵感知充电策略提高了AGV的作业效率,且其有效性与路段利用率、最大拥堵系数密切相关。

关键词：自动化码头自动导引车调度充电策略拥堵预测模拟退火算法

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非扭转双层石墨烯中异质应变诱导的平带

Acta Mechanica Sinica 2024年第1期40卷 296-304页

作者：杭阳张助华 State Key Laboratory of Mechanics and Control for Aerospace Structures Key Laboratory for Intelligent Nano Materials and Devices of Ministry of Educationand Institute for Frontier ScienceNanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China

双层石墨烯中扭转诱导的晶格失配会导致摩尔纹图案并产生具有强关联效应的平带,但这需要复杂的过程来精确控制扭转角度,这里,通过分别沿两个不同的扶手椅方向单轴拉伸上下层石墨烯,我们提出了一种不同的方法来生成双层石墨烯中的六边形... 详细信息

双层石墨烯中扭转诱导的晶格失配会导致摩尔纹图案并产生具有强关联效应的平带,但这需要复杂的过程来精确控制扭转角度,这里,通过分别沿两个不同的扶手椅方向单轴拉伸上下层石墨烯,我们提出了一种不同的方法来生成双层石墨烯中的六边形摩尔纹.两个石墨烯层之间的变形导致了等效于扭角石墨烯中的错位角,异质应变诱导的摩尔纹在费米能级附近产生平带,表现出和扭角双层石墨烯等效的电子性质.我们证明2.1%异质应变下的电子平带等价于1.05°第一魔角下的能带.然而,由于单轴应变,狄拉克点相对于K点轻微偏移,将平带分成两个相隔18meV的分别位于费米能级上方和下方的范霍夫奇点峰.我们的研究结果提出了一种控制自然双层石墨烯电子强关联性的可能方法.

关键词：电子强关联双层石墨烯费米能级摩尔纹扭转角度狄拉克点单轴拉伸单轴应变

空间认知能力评价及其与场景草图面要素方位特征间关系的研究

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地球信息科学学报 2024年第1期26卷 170-183页

作者：唐柳天盛业华唐铭虚拟地理环境教育部重点实验室南京师范大学地理科学学院南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 南京工业职业技术大学南京210023

场景草图是人们对周围环境认知结果的概括性表达,研究人们空间认知能力和场景草图不同特征之间的关系是实现场景草图与地图匹配的重要基础之一。然而,现有研究中仍然缺少空间认知与面要素间方向关系相互影响的研究。本文使用基于锥形模... 详细信息

场景草图是人们对周围环境认知结果的概括性表达,研究人们空间认知能力和场景草图不同特征之间的关系是实现场景草图与地图匹配的重要基础之一。然而,现有研究中仍然缺少空间认知与面要素间方向关系相互影响的研究。本文使用基于锥形模型的四方向模型和八方向模型以及基于投影的MBR模型描述场景草图中面要素间的方位关系,将空间认知能力划分为心理旋转能力(MRT)、方位能力和复杂图形记忆能力(CFT),设计认知能力实验,分析在社区级尺度下多类型场景中人们空间认知能力差异和场景草图面要素方位关系之间的相关性。研究表明:在居民区、商业区等等面要素类型丰富且分布复杂的区域:①心理旋转能力和场景草图面要素方位关系呈正相关;②方位能力和面要素方位关系呈显著正相关;③复杂图形记忆能力和面要素方位关系则没有明显关联,而在面要素类型单一分布规整的区域,3种空间认知能力和面要素方位关系则关联不明显。本文研究结果可以为场景草图在数据库中匹配寻址提供支持,也表明草图中地物间的方位关系是一个合适的匹配因子。

关键词：空间认知能力场景草图方向模型面要素方位关系社区级尺度多类型场景

基于机器学习的负泊松比蜂窝的面内力学性能预测

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3803-3812页

作者：马佩张君华权铁汉北京信息科技大学机电工程学院北京100192

负泊松比蜂窝结构具有优良的力学性能,本文开发并对比了两种多输入多输出的人工神经网络模型(ANN),用于预测不同几何参数下负泊松比蜂窝结构的能量吸收特性。采用蜂窝胞元的胞角θ、直壁长度与胞元高度之比L/H和厚度t作为ANN的输入,输... 详细信息

负泊松比蜂窝结构具有优良的力学性能,本文开发并对比了两种多输入多输出的人工神经网络模型(ANN),用于预测不同几何参数下负泊松比蜂窝结构的能量吸收特性。采用蜂窝胞元的胞角θ、直壁长度与胞元高度之比L/H和厚度t作为ANN的输入,输出是蜂窝结构的初始峰值力、平台力和蜂窝结构的总能量吸收。验证集的误差全部在8%内,且验证集和测试集的平均相关系数R^(2)都大于98.2%,说明神经网络可以获得良好的预测效果,这表明ANN有能力学习和捕捉将蜂窝的拓扑结构及其力学性能联系起来的潜在物理机制。开发的两种神经网络中,与ANN1相比,ANN2的网络参数更多,网络结构更复杂,有更好地预测精度和训练速度。通过对给定几何参数的蜂窝结构的力学性能进行快速预测得到了吸能高的蜂窝结构。建立了反向设计网络对蜂窝结构进行反向设计,发现网络对蜂窝结构的胞角θ和壁厚t预测效果良好,对L/H的预测效果相对较差,由于L/H对初始峰值力、平台力和总能量吸收影响很小。此外进行了蜂窝几何参数的敏感度分析,结果表明蜂窝结构的几何参数对初始峰值力、平台力和总能量吸收的敏感度趋势一致,蜂窝胞元厚度t的敏感度最高,L/H对能量的敏感度最低。对于敏感度高的参数反向设计网络预测效果好,反之敏感度低的参数预测效果相对较差。总之,ANN为蜂窝结构吸能性能的研究提供了一种快速准确的方法,有望加快蜂窝结构的优化和设计进程。

关键词：负泊松比蜂窝吸能神经网络参数敏感度机器学习

基于NSGA-Ⅱ算法的小弯管冲击冷却多目标优化

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航空动力学报 2024年第6期39卷 135-142页

作者：赵鸿华宋双文王志凯中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为了获得不同冲击孔径(IA),冲击孔流向间距(IFD)和冲击孔展向间距(ISD)耦合作用对回流燃烧室小弯管冲击冷却特性及结构热应力的影响,开展了数值计算(CFD)及有限元分析(FEA)。选择试验设计(DOE)中的最优拉丁超立方(Opt LHD)采样确定了设... 详细信息

为了获得不同冲击孔径(IA),冲击孔流向间距(IFD)和冲击孔展向间距(ISD)耦合作用对回流燃烧室小弯管冲击冷却特性及结构热应力的影响,开展了数值计算(CFD)及有限元分析(FEA)。选择试验设计(DOE)中的最优拉丁超立方(Opt LHD)采样确定了设计空间中的样本点,构建了高精度径向基神经网络模型,并基于改进非劣类(NSGA-Ⅱ)算法对综合冷却效率,壁温分布不均匀系数以及壁面最大热应力进行了多目标寻优,结果表明:综合冷却效率,壁温分布不均匀系数和壁面最大热应力随流向展向间距比、流向间距孔径比和展向间距孔径比的增大而减小;通过多目标NSGA-Ⅱ算法获得了小弯管冲击冷却结构Pareto前沿的3个目标函数值的范围为壁面最大热应力不大于5 MPa,综合冷却效率不小于0.66,壁温分布不均匀系数不大于0.16;小弯管冲击冷却综合最优结构的组合为:冲击孔径为0.94 mm,冲击孔流向间距为4.04 mm,冲击孔展向间距为5.45 mm。

关键词：回流燃烧室小弯管冲击冷却 NSGA-Ⅱ算法多目标优化 Pareto前沿

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管式减涡器阻尼结构减振特性及设计方法

航空动力学报 2024年第6期39卷 97-106页

作者：牛南轲漆文凯许正华南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为了抑制管式减涡器工作中的振动,开展对应的阻尼结构设计与减振特性研究工作。针对管式减涡器,总结了阻尼结构的设计参数,在此基础上,归纳了管式减涡器阻尼结构的设计流程。使用该方法对某型发动机减涡器进行阻尼结构设计和减振特性计... 详细信息

为了抑制管式减涡器工作中的振动,开展对应的阻尼结构设计与减振特性研究工作。针对管式减涡器,总结了阻尼结构的设计参数,在此基础上,归纳了管式减涡器阻尼结构的设计流程。使用该方法对某型发动机减涡器进行阻尼结构设计和减振特性计算,并进行试验验证。结果表明:该方法设计的阻尼器具有良好的阻尼减振效果,可以将关键点应力水平降低80%以上。并且试验得到的减振效果与达到最优减振效果的正压力区间都与计算结果接近,验证了该方法在预测减振特性时的准确性。

关键词：减涡器阻尼结构干摩擦阻尼设计流程减振试验

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MXene在压力传感中的研究进展

无机材料学报 2024年第2期39卷 179-185页

作者：尹建宇刘逆霜高义华华中科技大学物理学院武汉430074 华中科技大学武汉光电国家研究中心纳米表征与纳米器件中心武汉430074

近年来,压力传感器在智能可穿戴纺织品、健康监测、电子皮肤等领域得到了广泛应用。二维纳米材料MXene的出现,为压力传感带来了全新的突破。Ti3C2Tx是压力传感领域研究最多的MXene,具有良好的机械性能、高导电性、优异的亲水性以及广泛... 详细信息

近年来,压力传感器在智能可穿戴纺织品、健康监测、电子皮肤等领域得到了广泛应用。二维纳米材料MXene的出现,为压力传感带来了全新的突破。Ti3C2Tx是压力传感领域研究最多的MXene,具有良好的机械性能、高导电性、优异的亲水性以及广泛的可修饰性,是理想的压力传感材料。因此,近些年研究者们对MXene在压力传感器中的设计和应用进行了大量探索和研究。本文总结了MXene的制备技术和抗氧化方法。同时介绍了基于MXene的微结构设计,包括气凝胶/多孔结构材料、水凝胶、柔性衬底和薄膜。该类设计有利于提高压力传感器的响应范围、灵敏度和柔韧性,促进了压力传感器的快速发展。此外,进一步探讨了MXene压力传感器的工作机制,包括压阻式、电容式、压电式、摩擦电式、电池式和纳米流体式等。MXene以其优异的特性而在各种机制的传感器中得到了广泛应用。最后,对MXene材料的合成、性质以及其在压力传感方面的机遇和挑战进行了展望。

关键词： MXene 压力传感器合成方法传感机制专题评述