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结合多元关系的深度强化学习算法研究

结合多元关系的深度强化学习算法研究

作者：耿宇豪东南大学

学位级别：硕士

深度强化学习(DRL)结合了深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,从而能够处理传统强化学习难以解决的复杂决策问题。然而,深度强化学习模型仍面临着样本利用率低、对环境的微小变化泛化性不足等局限。这些局限性主要体现在深度强化... 详细信息

深度强化学习(DRL)结合了深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,从而能够处理传统强化学习难以解决的复杂决策问题。然而,深度强化学习模型仍面临着样本利用率低、对环境的微小变化泛化性不足等局限。这些局限性主要体现在深度强化学习往往会过度拟合训练数据,进而无法解决具有复杂逻辑和关系结构的问题。针对上述问题,Deep Mind在18年提出了新的关系强化学习(RRL)算法。该算法提倡学习和复用以实体和关系为中心的函数,由于函数内部隐含了关系推理,从而显著提高了算法的性能、样本利用率和归纳能力等。关系推理对于RRL模型的成功起到了至关重要的作用。然而当前的RRL模型中仅考虑了实体之间的二元关系。在现实世界中,多元关系更能体现实体之间的连接方式。不幸的是,计算更高一元关系会使得计算复杂度呈指数级增加。因此,在保持计算效率的同时计算多元关系是一个巨大挑战。另一方面,深度强化学习在多智能体环境中会面临比单智能体环境更困难的挑战,其中包括环境的非稳定性、多智能体的信用分配等。在多智能体领域,还未有针对RRL的相关研究。综上所述,本文针对以上挑战,分别在单智能体和多智能体领域提出了对应的多元关系DRL算法。在单智能体环境中,当前的RRL模型通过使用多头注意力点积机制(MHDPA)赋予智能体关系推理的能力。但是该模型只考虑了二元关系且很难被扩展到多元关系。本文提出了一种新的多元关系核心(MRC),并将其和经典A3C算法相结合构成完整的单智能体多元关系演员-评论家(MRAC)算法。MRC模块主要有两个特点:实体之间的多元关系可以被高效地近似计算,以及模块的计算复杂度不会随深度的增加而呈指数级增加。为进一步降低MRC的计算复杂度,本文通过优化模块内部结构,从而提出了单头简化版本的多元关系核心(MRCSH)。MRCSH模块可以在减少计算开销的同时保留智能体的关系推理能力。在多智能体环境中,基于单智能体算法Soft Actor-Critic(SAC),本文提出了一种新的多智能体多元关系演员-评论家(MMRAC)算法。所有智能体的评论家(Critic)之间共享一个多元关系机制。该机制通过计算当前智能体和其他智能体的关系,动态地选择需要关注的智能体,增强了智能体之间的交流、合作能力,从而提升了算法性能。此外,MMRAC算法通过引入新的多智能体优势函数,进一步增强了模型的稳定性,同时缓解了多智能体信用分配问题。MMRAC算法具有足够的灵活性,可以被应用于大多数多智能体学习任务中。最后,本文在不同的游戏环境中对MRAC算法和MMRAC算法的有效性进行了验证。实验结果表明,在单智能体环境中,MRAC算法不仅可以学习到更优策略,而且提高了模型的样本利用率和泛化能力。同时,相较于MRC模块,MRCSH能够在保证模型性能的同时缩短收敛时间。在多智能体环境中,MMRAC算法的性能优于其他对比算法,并且具有更好的鲁棒性和扩展性。

关键词：强化学习关系学习深度学习人工智能

数字时代下当代大学生阅读倾向分析——以南京财经大学为例

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文化创新比较研究 2022年第22期6卷 181-186,190页

作者：吴森楠曹雨轩周嘉磊耿宇豪王爱南京财经大学江苏南京210000

以南京财经大学为例,通过对2011-2019年图书借阅数据进行整理与挖掘,分析南京财经大学学生的阅读倾向,并探索大学生阅读倾向与社会的关系,进而从图书馆的角度对当代大学生的阅读素养培养进行了思考。

关键词：大学生阅读倾向图书馆阅读大数据分析

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徽商银行“云押贷”贷款风险管理优化研究

徽商银行“云押贷”贷款风险管理优化研究

作者：耿宇翔安徽财经大学

学位级别：硕士

在当前各行各业出现经济不景气的情况下,2022年国务院印发了关于扎实推进经济发展的政策举措通知,提出以下六个方面,共33项措施,要求尽早对稳住经济和助企纾困等产生更大政策效应。小微企业的“融资难”问题亟待解决,为了积极响应政府... 详细信息

在当前各行各业出现经济不景气的情况下,2022年国务院印发了关于扎实推进经济发展的政策举措通知,提出以下六个方面,共33项措施,要求尽早对稳住经济和助企纾困等产生更大政策效应。小微企业的“融资难”问题亟待解决,为了积极响应政府的号召,进一步加强对小微企业的金融支持,减轻它们的负担,促进其纾困和恢复发展,徽商银行,作为安徽省的本土商业银行,一直在不断改进金融供给的过程中发挥积极作用。徽商银行始终坚持稳中求进的原则,深化供给侧结构性改革,提高信贷资源配置的效率,助力国民经济循环畅通,借助科技力量提高业务办理效率。为了解决小微企业面临的实际困难并满足其特定需求,提升徽商银行个人经营类贷款业务市场竞争力,徽商银行以此为契机,研发了一款适应小微企业的信贷产品——“云押贷”。本文通过微观的角度,针对徽商银行B分行的拳头产品“云押贷”,首先从“云押贷”的概念、业务流程、资产质量等方面对该产品进行深入剖析,详细介绍“云押贷”的风险管理现状,在结合信息不对称理论等相关信贷风险管理研究的理论基础上,对“云押贷”的风险管理采用文献综述法和案例分析法进行定性分析;接着通过宏观的角度,横向选取一系列同业银行相似产品,利用对比分析法,找出徽商银行B分行信贷业务风险管理存在的问题。最后从结合大数据系统做好战略规划、完善系统流程和专业化团队的构建、内外部信息互通,整合银行各平台数据资源等方面提出徽商银行B分行小微企业贷款风险管理的针对性建议和策略。本文通过对徽商银行B分行“云押贷”业务的风险管理进行研究和分析,以期可以提高徽商银行B分行小微企业贷款风险管理水平,提升市场竞争力,也为其他商业银行助力小微企业信贷业务的风险管理提供建议。

关键词：风险管理徽商银行B分行大数据风险控制

与硅基技术兼容的二维过渡金属硫族化合物电子器件

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科学通报 2024年第14期69卷 1906-1922页

作者：耿宇陈超陈匡磊张先坤张铮张跃北京科技大学前沿交叉科学技术研究院北京100083 后摩尔时代芯片关键新材料与器件教育部重点实验室北京100083 新能源材料与技术北京市重点实验室北京100083 北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 新金属材料国家重点实验室北京100083 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

作为现代信息社会的物理基石,以硅基材料为核心的集成电路极大推动了人类现代文明的进程.但是,随着晶体管特征尺寸微缩逐渐接近物理极限,传统硅基材料出现了电学性能衰退、异质界面失稳等挑战,导致集成电路数据处理能力提升难、功耗急... 详细信息

作为现代信息社会的物理基石,以硅基材料为核心的集成电路极大推动了人类现代文明的进程.但是,随着晶体管特征尺寸微缩逐渐接近物理极限,传统硅基材料出现了电学性能衰退、异质界面失稳等挑战,导致集成电路数据处理能力提升难、功耗急剧增加等问题产生.超薄二维过渡金属硫族化合物(transition metal dichalcogenides,TMDCs)具有表面平整无悬挂键、电输运性能优异、静电控制力强、化学性质稳定等优势,可有效解决上述问题,被认为是后摩尔时代集成电路的最具潜力候选材料之一.目前,二维TMDCs集成电路研究在多个关键领域均取得了突破性成果,但距离产业化应用仍需要克服一些挑战.本文着重介绍了二维TMDCs材料与电子器件在集成电路应用的各方面优势,系统阐明了二维TMDCs集成电路在材料控制生长、范德华界面优化以及器件设计构筑等方面的关键科学问题,提出了相应解决办法和应对措施,分析了二维TMDCs集成电路产业化进程中的综合性挑战,明确了“与硅基技术兼容”二维TMDCs集成电路发展路线的优势、可行性与突破方向.

关键词：集成电路二维过渡金属硫族化合物电子器件与硅基技术兼容

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采用端口阻抗测试的车载充电机传导电磁干扰建模方法研究

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西安交通大学学报 2024年

作者：李季风耿宇宇贾晋廖兴林路青洋重庆理工大学电气与电子工程学院重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室

针对电动汽车车载充电机的设计过程中普遍存在的电磁干扰频率范围广、干扰源复杂的问题，提出了一种基于端口阻抗测试的等效电路建模和系统级协同仿真方法。首先，通过对车载充电机系统各部件进行阻抗测试和三维电磁仿真，建立了无源器... 详细信息

针对电动汽车车载充电机的设计过程中普遍存在的电磁干扰频率范围广、干扰源复杂的问题，提出了一种基于端口阻抗测试的等效电路建模和系统级协同仿真方法。首先，通过对车载充电机系统各部件进行阻抗测试和三维电磁仿真，建立了无源器件、端口滤波器和高压屏蔽线缆模型，提取了系统PCB关键回路的高频寄生参数。其次，建立了有源器件的SPICE等效模型，并通过双脉冲实验验证模型的精度；针对功率因数校正电路控制环节的仿真与建模难以同步实现的问题，采用协同建模的方法构建整个系统的等效电路模型。最后，将各部件模型组合在一起，建立了完整的车载充电机系统传导电磁干扰预测模型，并依据相关测试标准进行了系统传导电磁干扰仿真和实验。结果表明：在150kHz～30MHz频率范围内，预测结果与实际结果的误差小于9dB，具有良好的一致性，表明该模型能够精确预测车载充电机系统高压交流端的传导干扰水平，可以有效指导充电机系统的电磁兼容正向设计。

关键词：车载充电机电磁干扰端口阻抗测试建模协同仿真

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煤层气L型水平井防窜气排采控制方法研究

煤田地质与勘探 2024年第5期52卷 77-87页

作者：刘展张群霞耿宇欣罗丹王铭刚中国石油华北油田公司山西煤层勘探开发分公司山西长治046000

煤层气采用L型水平井开发,可使单井稳产气量达到8000m^(3)/d以上,但由于L型水平井无沉砂口袋,无法靠重力实现气、水自然分离,易发生油管窜气,导致泵效大幅下降,制约进一步排水降压。前期通过优化排采举升工艺,油管窜气现象得到了一定缓... 详细信息

煤层气采用L型水平井开发,可使单井稳产气量达到8000m^(3)/d以上,但由于L型水平井无沉砂口袋,无法靠重力实现气、水自然分离,易发生油管窜气,导致泵效大幅下降,制约进一步排水降压。前期通过优化排采举升工艺,油管窜气现象得到了一定缓解,但对低流压产气井和高流压产气井的治理效果仍然不理想。以沁水盆地樊庄-郑庄区块L型水平井为例,通过研究分析56口发生油管窜气井的气、水变化规律,建立了窜气严重程度评价指标,利用灰色关联度法找出影响油管窜气的主控因素,明确产生油管窜气的原因,并在优化排采制度方面提出了2种防治油管窜气的方法。结果表明:井筒环空的液柱高度是引发油管窜气的先决条件,油管窜气随液柱高度降低突然发生,当液柱高度大于75m时,出水口不窜气或以轻、中度窜气为主;当液柱高度小于75m时,以重度窜气为主,且发生窜气后其窜气程度随液柱高度的降低呈指数增大。气液比是影响窜气程度大小的关键因素,且窜气程度随气液比的增大呈对数增大,当气液比小于30时,以轻度和中度窜气为主,当气液比大于30时,以重度窜气为主。通过控制恒定高套压,采取“控压排水”法,可有效提高泵吸入口附近两相流的持液率;通过控制日产气量,采取“控产排水”法,将泵吸入口附近的气液比降低至30以下,可有效降低油管窜气程度。在此基础上,结合防窜气排采举升工艺,最终实现油管窜气的标本兼治。

关键词：煤层气 L型水平井油管窜气液柱高度气液比樊庄-郑庄区块沁水盆地

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金沙江流域4种特有植物野生资源现状及受威胁等级评估

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热带亚热带植物学报 2024年第3期32卷 301-309页

作者：于玉龙耿宇鹏陈高中国科学院昆明植物研究所植物化学与天然药物重点实验室云南省极小种群野生植物综合保护重点实验室昆明650201 云南大学生态与环境学院西南跨境生态安全教育部重点实验室云南省植物繁殖适应与进化生态学重点实验室昆明650504

物种受威胁状况的及时评估是调整物种濒危状态,继而实施有效保护措施的重要依据。该文以金沙江流域特有植物贯叶马兜铃(Aristolochia delavayi)、旱地木槿(Hibiscus aridicola)、云南百部(Stemona mairei)和白魔芋(Amorphophallus albus... 详细信息

物种受威胁状况的及时评估是调整物种濒危状态,继而实施有效保护措施的重要依据。该文以金沙江流域特有植物贯叶马兜铃(Aristolochia delavayi)、旱地木槿(Hibiscus aridicola)、云南百部(Stemona mairei)和白魔芋(Amorphophallus albus)为调查评估对象,通过多年野外调查,依据《IUCN物种红色名录等级和标准:3.1版》和《使用指南:15.1版》对4物种的濒危现状进行了重新分析和评估。结果表明,在现有野生种群资源下贯叶马兜铃被列为易危(VU),旱地木槿和白魔芋被列为濒危(EN),云南百部为近危(NT)。与4物种现行濒危等级的比较表明,贯叶马兜铃的濒危等级由濒危降级为易危,旱地木槿由易危上调为濒危,白魔芋由近危上调为濒危,云南百部的濒危状态则维持不变。这为4种特有植物的野生资源现状了解、濒危状态更新以及适时调整有效保护策略提供了科学参考。

关键词：贯叶马兜铃旱地木槿云南百部白魔芋 IUCN红色名录濒危等级

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热羽流与置换通风作用下油雾颗粒预测模型

空气动力学学报 2024年第3期42卷 119-128页

作者：王非孟钦鹏翁文兵耿宇王昕上海理工大学环境与建筑学院上海200093

高大空间机械厂房采用置换通风系统时,存在竖直方向油雾颗粒浓度分布不均匀的现象。这种现象会影响以降低室内颗粒浓度为目的的需求通风量。为了快速预测竖向油雾颗粒浓度分布,采用区域模型建模方法,考虑壁面流区、热羽流区和主流区等... 详细信息

高大空间机械厂房采用置换通风系统时,存在竖直方向油雾颗粒浓度分布不均匀的现象。这种现象会影响以降低室内颗粒浓度为目的的需求通风量。为了快速预测竖向油雾颗粒浓度分布,采用区域模型建模方法,考虑壁面流区、热羽流区和主流区等主要区域,基于质量平衡与能量平衡方程,建立了竖向油雾颗粒浓度分布预测模型;同时在实验舱内进行了实验验证,模型计算结果与实验结果趋势相符,最大相对误差不大于20%,表明该模型能够基本满足工程要求;以5种颗粒散发率工况为例进行节能分析,发现引入预测模型后计算得到的置换通风系统需求通风量可比传统变风量系统通风设计方法计算的减少18.83%~44.41%。该预测模型能较为准确地预测高大厂房中置换通风时竖向不同高度的油雾颗粒浓度,可应用于需要快速预测竖向颗粒平均浓度的场景。

关键词：机械加工油雾颗粒垂直分布区域模型热羽流

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基于数理逻辑的安全协议本征逻辑分析方法

密码学报（中英文） 2024年第3期11卷 588-601页

作者：李益发孔雪曼耿宇沈昌祥郑州大学网络空间安全学院郑州450002 海军研究院、中国工程院北京100088

本文提出了一种基于数理逻辑的安全协议本征逻辑分析方法—SPALL方法.该方法在一阶谓词逻辑的基础上,增加了基于密码学的若干新语义,包括新的密码函数项、与密码学和安全协议分析相关的一阶谓词和二阶谓词等,并给出了十三类二十九条公理... 详细信息

本文提出了一种基于数理逻辑的安全协议本征逻辑分析方法—SPALL方法.该方法在一阶谓词逻辑的基础上,增加了基于密码学的若干新语义,包括新的密码函数项、与密码学和安全协议分析相关的一阶谓词和二阶谓词等,并给出了十三类二十九条公理,仍使用谓词逻辑的分离规则和概括规则,形成新的安全协议分析系统,称为本征(latent)逻辑系统(也称本征逻辑或L逻辑).该系统是一阶谓词系统的扩充,以密码学和安全协议为“特定解释”,并定义了“概率真”的概念,力求每条公理在“特定解释”下是概率真的,而分离和概括规则又能保证从概率真演绎出概率真,从而使每条定理都概率真,以保证公理系统的可靠性.清晰的语义可以精确描述安全协议的前提与目标,基于公理和定理的协议分析,可简洁有效地推导出协议自身具有的安全特性.本文给出了详细的语义和公理,以及若干实用定理,然后对著名的密钥建立协议进行了详细分析,并对比了可证安全方法的分析结果,展示了本文方法的优势.此外还分析了电子选举协议和非否认协议,展示了本文方法有着广泛的适用范围.

关键词：安全协议协议分析 BAN类逻辑 SPALL方法(SPALL逻辑) 本征逻辑