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基于自监督预训练网络的遮挡目标检测算法研究

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基于自监督预训练网络的遮挡目标检测算法研究

作者：胡成杭重庆理工大学

学位级别：硕士

在计算机视觉这一关键领域中,目标检测扮演着至关重要的角色,其应用涵盖了诸如安防监控、智能交通、无人驾驶等诸多实际应用场景。尽管深度学习技术的快速发展极大地推动了目标检测算法性能的进步,但在目标被遮挡这种复杂场景下,仍对现... 详细信息

在计算机视觉这一关键领域中,目标检测扮演着至关重要的角色,其应用涵盖了诸如安防监控、智能交通、无人驾驶等诸多实际应用场景。尽管深度学习技术的快速发展极大地推动了目标检测算法性能的进步,但在目标被遮挡这种复杂场景下,仍对现有的目标检测算法构成了显著挑战。当目标发生部分或严重遮挡时,遮挡物所带来的信息干扰往往使检测算法难以充分捕获被遮挡目标的关键特征信息,这不仅导致检测器的性能严重下降,同时也影响了其在后续现实场景中的实际应用。为克服遮挡目标检测所面临的挑战,并提高算法在复杂环境中的鲁棒性,论文依托自监督学习理论,提出了一种基于自监督预训练的遮挡目标检测新框架。该框架的独特之处在于采用视觉Transformer架构作为核心的特征编码器和解码器,并创新性地应用了局部随机掩码策略进行自监督预训练。不同于先前的全局随机掩码方法,局部随机掩码策略专注于图像中目标区域的局部特征,引导编码器聚焦于目标可见部分的特征提取,从而显著增强了对被遮挡目标特征的学习能力。进入微调阶段,为应对目标尺度多样性的挑战,本文设计了一种基于视觉Transformer的特征金字塔网络结构（Vi T-FPN）,通过对不同层次特征图的深度融合,增强了检测器对各种尺寸遮挡目标的识别与定位能力。考虑到复杂遮挡环境下基于查询的检测器可能因遮挡物引入的噪声而降低性能,论文创新性地提出了解耦交叉注意力头机制。该机制通过对采样点范围的调整,并将置信度预测与边界框预测两者解耦,有效抑制了遮挡物对置信度预测的不利影响,从而显著降低了遮挡目标检测中漏检与误检的发生概率。此外,针对公开遮挡目标数据集中普遍存在的遮挡程度分布不均衡问题,本研究引入了一种基于Intersection over Union（Io U）的引导因子策略。该策略可根据预测边界框与实际边界框之间的Io U值,适时调整容易和困难回归样本在损失函数中的权重分配,促使模型在训练迭代过程中更多关注对低质量预测边界框的优化,从而全面提升遮挡目标检测的整体性能。论文在两个具有代表性的公开遮挡目标检测数据集上进行了对比实验验证。实验结果显示,所提出的自监督学习算法相较于其他同类算法,在各项关键评价指标上均取得了显著改进。当将该算法与基于查询的目标检测算法相结合时,在Crowd Human数据集上AP、MR和Recall三项指标分别较基线方法提升了0.7、1.6和1.7。这有力地证实了该方法在处理遮挡目标检测任务时的有效性,为提升复杂场景下目标检测算法的性能提供了新的思路和解决方案。

关键词：遮挡目标检测自监督学习视觉Transformer 局部随机掩码

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人工智能时代高校劳动教育研究

人工智能时代高校劳动教育研究

作者：赖杭电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着新型信息化技术的不断发展,尤其是以人工智能为代表的技术,发展迅猛,在全球各个领域引起了革命性的变革,引领人类社会逐步步入人工智能时代。各类与教育结合的智能技术产品正在教育领域应用,利用新兴技术全力支持高校劳动教... 详细信息

近年来,随着新型信息化技术的不断发展,尤其是以人工智能为代表的技术,发展迅猛,在全球各个领域引起了革命性的变革,引领人类社会逐步步入人工智能时代。各类与教育结合的智能技术产品正在教育领域应用,利用新兴技术全力支持高校劳动教育的发展。同时,随着智能技术成为当前社会资料生产过程中不可或缺的重要一环,进而引发社会中不断涌现与智能技术息息相关的新型生产方式以及劳动方式,与之相反的传统简单重复性劳动则将会被新型智能技术设备所逐渐淘汰,而应当如何培养未来的劳动者来适应社会发展的需要,这将成为当前高校劳动教育亟待解决的难题。这不仅仅是关乎国家对于劳动教育部署决策的落实进程,也是回应时代发展对劳动教育在智能时代实现融合发展的现实要求。随着技术的更新迭代和社会的车轮不断向前发展,劳动教育需要更加符合社会时代发展的需要,注重教育方法、教育理念、教育模式等方面的创新发展,以适应未来劳动力市场的需求。本研究的第一部分,重点介绍了本文的研究概况,包括背景意义、思路方法、重难点与创新点等内容,并对当下国内外学界针对“人工智能”、“劳动教育”、“人工智能应用于劳动教育”等层面的研究做了系统性地梳理。本研究的第二部分,首先对研究对象的核心概念进行理论阐释,如“人工智能”“劳动教育”“人工智能时代高校劳动教育”等概念定义进行解释,同时从理论渊源的维度,对本文的理论基础以及思想渊源进行系统化论述,以期为下文的深入研究奠定坚实的理论基础。其中,人工智能时代高校劳动教育的理论基础包括:马克思主义劳动教育观、马克思主义关于人的全面发展理论和习近平关于劳动教育的重要论述;思想渊源包含:中国传统优秀文化的劳动教育思想、西方教育关于劳动教育的经验借鉴。本研究的第三部分,对人工智能时代高校劳动教育进行理论分析,分别从显著特征、基本内容、主要功能等三个进行深入剖析,其中,从内容、形式、手段等三个维度分析了人工智能时代高校劳动教育的显著特征,从核心目标、主要方向、行动指引等三个维度分析了人工智能时代高校劳动教育的基本内容,从破除价值困境、激发价值意义、丰富社会属性和培养审美人格等四个维度分析了人工智能时代高校劳动教育的主要功能。本研究的第四部分,通过进行问卷调查、访谈调研等调查方法对高校现状进行实证分析,对人工智能时代高校劳动教育的成效、问题及致因进行了进一步挖掘,并指出高校劳动教育发展受限原因是教师的智能教学手段与学生劳动价值之间的矛盾、教育内容的琐碎繁杂与学生整合能力之间的矛盾、教育实践的虚拟泛在与学生具身实践之间的矛盾以及教育反馈的量化评价与学生全面发展之间的矛盾。本研究的最后一部分,则是通过实证分析所得出的问题致因进行提出针对性的改进意见,从厚植理念观念、整合教育内容、拓展实践方式、建构评价体系等四个方面作为实现人工智能时代高校劳动教育提质增效的重要抓手,实现高校劳动教育顺应时代发展趋势的需要,为培养时代所需高素质劳动者打下夯实基础。

关键词：人工智能时代高校劳动教育提质增效

信息年龄感知的缓存辅助无人机中继安全通信技术研究

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信息年龄感知的缓存辅助无人机中继安全通信技术研究

作者：林耀杭广州大学

学位级别：硕士

近年来,无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)技术的迅速发展和广泛应用已成为全球科技领域的焦点,随着无线通信技术的发展以及物联网技术应用逐渐成熟,基于无人机平台的无线通信系统在民用和军用领域越来越广泛,并在应急救援、应急通... 详细信息

近年来,无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)技术的迅速发展和广泛应用已成为全球科技领域的焦点,随着无线通信技术的发展以及物联网技术应用逐渐成熟,基于无人机平台的无线通信系统在民用和军用领域越来越广泛,并在应急救援、应急通信等领域发挥着不可替代的重要作用。应急通信应用场景在追求安全性的同时,往往对数据的实时性要求较高。面向应用的数据实时性可以使用信息年龄来度量,信息年龄指标包括了数据从产生、网络传输过程中的排队时延和传输时延的总和,能面向应用从接收端的角度刻画信息的新鲜程度。无人机通信系统通常为视距(line-of-sight,Lo S)传播,视距传播一方面提供了很好的通信链路,另一方面也使得其容易受到非法用户的干扰和窃听。因此,需要研究安全的无人机通信机制确保系统稳定安全地运行。此外,近年来缓存辅助无线通信技术的发展,为进一步提升和改进无线通信系统的频率效率和能量效率提供了切实可行的技术途径。本文以缓存辅助无人机移动中继通信网络为研究对象,分别研究了安全单向通信信息年龄最小化问题,以及混合异构业务下如何在安全和信息年龄保障前提下,最大化吞吐量需求业务的吞吐量问题,论文的主要工作内容包括:首先,论文考虑了基于缓存辅助的无人机时分多址无线安全通信网络的长时间平均Ao I最小化问题,其中假设源节点和无人机中继节点都配备数据缓存,通过联合优化无人机飞行能耗、飞行轨迹和传输模式选择,在保障无人机中继通信安全性的条件下,最小化系统的信息年龄。论文采用Lyapunov优化分析框架,结合信道状态信息(Channel State Information,CSI),数据缓存状态信息(Buffer State Information,BSI),能量状态信息(Energy State Information,ESI)以及信息年龄的更新,提出了基Ao I感知的自适应安全无人机中继通信技术方案。论文系统分析了数据片段长度、无人机飞行能耗、应用层数据到达率对缓存辅助时分多址无线安全中继通信网络时平均加权Ao I性能的重要影响。通过与基准方案对比,验证了论文所提出的Ao I感知的自适应安全传输调度方案在缓存辅助安全通信网络条件下获得更好的Ao I。论文的进一步分析还表明,窃听者位置对于系统所能获得的Ao I性能影响很大。系统存在Ao I性能保证区域,即当窃听者的位置出现在对应的Ao I性能保证区域以外时,特定的Ao I性能是可以保证的。其次,论文研究了缓存辅助上行非正交多址接入下行广播通信网络在信息年龄和吞吐量混合异构业务接入时的安全通信问题。论文分析了如何根据当前的信道状态信息CSI,数据缓存状态信息BSI,以及信息年龄,联合优化无人机飞行轨迹,功率分配和模式选择,同时满足吞吐量和信息年龄需求业务要求。论文提出了信息年龄及吞吐量自适应安全传输方案,论文的相关分析结果表明,吞吐量需求业务的安全可达吞吐量与信息年龄业务相互影响,当系统追求吞吐量时,系统会以Ao I为代价换取吞吐量性能,反之,当系统追求Ao I性能时,系统会以吞吐量为代价换取Ao I性能。不同的权衡之下,无人机有着不同的队列积压,进而其最终收敛轨迹不同。平均信息年龄与队列积压呈正相关,队列积压导致排队时延的增加,而当允许一定队列积压时能提高吞吐量,这就是吞吐量和信息年龄业务之间的关系。论文的相关工作对于进一步深入研究基于无人机平台的应急通信技术具有重要的参考价值。

关键词：无人机中继通信信息年龄缓存辅助上行非正交多址 Lyapunov优化

基于平衡计分卡的中国建材并购中材绩效评价研究

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基于平衡计分卡的中国建材并购中材绩效评价研究

作者：杭武华延安大学

学位级别：硕士

随着我国供给侧改革的不断推进和经济结构的转型升级,大型国有企业改革不断深化。水泥、钢铁等建材行业产能过剩,产业结构亟待深化调整,建材企业选择并购重组对资产结构进行优化、产业再布局是市场大环境推动下的高效解决方法。中国建... 详细信息

随着我国供给侧改革的不断推进和经济结构的转型升级,大型国有企业改革不断深化。水泥、钢铁等建材行业产能过剩,产业结构亟待深化调整,建材企业选择并购重组对资产结构进行优化、产业再布局是市场大环境推动下的高效解决方法。中国建材股份与中材股份在业务板块上有高度的重叠,涉及水泥、钢铁、玻璃等多类型业务,双方均是我国建材行业中的龙头企业。双方通过换股合并,以期达到缓解产能过剩、调整产业结构、扩大市场规模的目的,进而推进国有企业高质量发展。本文以中国建材并购中国中材为研究对象,基于平衡计分卡绩效评价基本理论,根据2016-2020年年度相关数据,从财务、客户、内部流程、学习与成长和环境等五个维度,采取层次分析法进行量化分析,构建绩效评价体系,对其并购绩效进行了全面客观的分析,同时对并购前后的绩效进行了对比分析。研究表明:中国建材实施并购后,在财务、客户、内部流程、学习与成长、环境等维度方面的并购效果显著,发挥了积极的并购效应,对同行业企业并购提供了重要启示。本研究丰富了平衡计分卡理论在我国企业并购绩效研究领域的应用实践,并为国有建材企业的并购绩效评价提供了有益的参考。

关键词：平衡计分卡并购绩效层次分析法

面向高速公路匝道的智能汽车重复博弈决策方法研究

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面向高速公路匝道的智能汽车重复博弈决策方法研究

作者：杜杭吉林大学

学位级别：硕士

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无阀纳米泵中水流的反常堵塞

物理学报 2024年第9期73卷 179-185页

作者：李伟健周晓艳陆杭军浙江师范大学凝聚态物理研究所金华321004

对于颗粒物质,在锥形通道的窄口处容易发生堵塞现象,实验中通常利用机械振动进行疏通.而对于无孔不入的水却不同,即使在纳米尺度的碳纳米管中仍然可以快速通透.本文利用分子动力学模拟研究了由锥形碳纳米管与石墨烯平面构成的无阀纳米泵... 详细信息

对于颗粒物质,在锥形通道的窄口处容易发生堵塞现象,实验中通常利用机械振动进行疏通.而对于无孔不入的水却不同,即使在纳米尺度的碳纳米管中仍然可以快速通透.本文利用分子动力学模拟研究了由锥形碳纳米管与石墨烯平面构成的无阀纳米泵,发现水输运在一定条件下也会出现反常堵塞.与颗粒物质截然不同的是振动方法无法恢复水流,相反,它促使水在纳米水泵的通道窄口处发生堵塞.通过分析堵塞区水的密度分布、氢键寿命、水分子的结构特征,揭示了反常堵塞是由腔体中振动膜的高频振动引发水的结构相变造成的.

关键词：无阀纳米泵水流堵塞振动氢键网络

基于DNA砖状晶体的忆阻器及神经突触仿生研究

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基于DNA砖状晶体的忆阻器及神经突触仿生研究

作者：李佳杭河北大学

学位级别：硕士

基于冯·诺伊曼架构的传统计算机在处理大规模数据和存储方面存在一些限制,因此研究人员正在寻求新的计算架构。神经形态计算系统是一种受生物大脑启发的计算模型,可以模拟人脑的神经突触行为,具有处理大规模并行计算和存储的潜力。在... 详细信息

基于冯·诺伊曼架构的传统计算机在处理大规模数据和存储方面存在一些限制,因此研究人员正在寻求新的计算架构。神经形态计算系统是一种受生物大脑启发的计算模型,可以模拟人脑的神经突触行为,具有处理大规模并行计算和存储的潜力。在这个背景下,忆阻器作为下一代非易失存储器的代表之一,受到了广泛关注。尽管无机材料具有许多优点,例如出色的热稳定性,但是这种材料复杂的制备程序以及高昂的制造成本限制了它们的应用。相比之下,有机物材料具有低成本、无毒、水溶性、生物降解性和生物相容性等突出优势,基于有机生物材料的忆阻器已成为实现生物神经形态计算的最具潜力的候选者之一。脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)作为一种有机物,具有独特的分子结构、电子电导率、纳米级效应、物理化学稳定性、自组装特性和机械刚度,适合作为天然有机生物材料制造纳米器件。DNA砖状晶体由特定的DNA序列组装而成。基于以上特性,本文提出基于DNA砖状晶体的忆阻器,并对其电学性能和突触仿生特性进行了研究,并探究其在逻辑运算、神经网络等中的应用。主要内容如下:一、以银为顶电极,石墨烯为底电极,DNA砖状晶体薄膜为功能层制备了DNA砖状晶体忆阻器,通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱技术进行了表征测试。100次循环的I-V曲线表明器件具有双极性阻变特性,开启电压集中在2.22V左右,关闭电压集中在-1.45 V左右,并呈现出正态分布,器件的高低阻比约为10～3,器件的平均功率为2.17μW,并具有良好的保持特性(10～4 s)。通过正负双向脉冲的调控,证明了该器件具有电导双向可调性,并且成功模拟了多种神经突触功能,包括长时程增强/抑制、尖峰时间依赖可塑性、双脉冲易化/抑制以及兴奋性突触后电流等。通过对双对数图下的I-V曲线进行拟合,研究了DNA砖状晶体器件的阻变机制。利用DNA砖状晶体器件实现了巴普洛夫条件反射的模拟。最后,利用2个忆阻器搭建了与、或逻辑门并验证其逻辑功能,还开发了一种半加器逻辑电路,并通过LTspice仿真程序进行了验证。二、为了进一步提高DNA砖状晶体忆阻器的性能,采用银纳米颗粒修饰DNA砖状晶体,并对基于银纳米颗粒修饰的DNA砖状晶体忆阻器进行了进一步的表征和测试。XPS表征证明了DNA砖状晶体中银纳米颗粒的成功修饰。电学测试结果表明,该器件的开启电压由2.22 V降低到0.96 V,高低阻比为10～3,并具有良好的保持特性(10～4 s)。电导调控测试证明银纳米颗粒修饰的DNA砖状晶体忆阻器具有电导连续可调性,研究了该器件的突触仿生特性。研究了该器件的阻变机制,并实现了不应期的模拟和代数运算。此外,研究了该器件在神经形态计算中的应用,经过20个训练周期后,对大图像的识别准确率达到87.58%,对小图像的识别准确率达到85.03%,证明该忆阻器在未来神经形态计算中的应用潜力。三、通过电泳沉积方法制备DNA砖状晶体薄膜,并将忆阻器做成交叉结构,探究了Ag/DNA砖状晶体/Pt忆阻器的性能。对Ag/DNA砖状晶体/Pt忆阻器进行了SEM表征、I-V测试和电导调控测试。和银纳米颗粒修饰的DNA砖状晶体忆阻器相比,该器件开启电压从0.96 V降为0.14 V,平均功率降低为57 n W,高低阻比为10～4。并实现了长时程增强/抑制、尖峰时间依赖可塑性、双脉冲易化/抑制等突触仿生特性。

关键词：忆阻器 DNA砖状晶体人工突触逻辑运算神经网络

京津冀城市群绿色发展多维评价及影响因素研究

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京津冀城市群绿色发展多维评价及影响因素研究

作者：赵晓杭河北大学

学位级别：硕士

京津冀地区是我国经济增长极具潜力的区域,也面临着资源环境约束越来越突出的问题,如产业结构偏重工化、污染排放严重等,目前京津冀城市群的环境污染问题依旧存在,产业结构优化亟需进一步提高。在此背景下,开展绿色发展多维评价并分析... 详细信息

京津冀地区是我国经济增长极具潜力的区域,也面临着资源环境约束越来越突出的问题,如产业结构偏重工化、污染排放严重等,目前京津冀城市群的环境污染问题依旧存在,产业结构优化亟需进一步提高。在此背景下,开展绿色发展多维评价并分析其影响因素,对于进一步提升绿色发展水平,推进可持续发展具有重要意义。本文以京津冀城市群为研究对象,将绿色生产、生活、生态和社会支持纳入综合指标评价体系,采用基于加速遗传算法的投影寻踪模型综合评价京津冀绿色发展水平,并使用耦合协调模型探究京津冀绿色发展水平的内部协调关系。进而运用Dagum基尼系数、核密度估计、空间莫兰指数分析绿色发展水平的区域差异和时空演变特征。最后选取产业结构合理化、城镇化水平、经济发展水平、金融发展水平和信息化水平作为解释变量,运用空间自回归模型和面板分位数回归模型,实证分析影响因素对京津冀绿色发展水平的作用方向和强度。研究结果表明:(1)京津冀城市群的绿色发展水平呈稳步上升的态势,北京市处于较高水平,河北省内的城市绿色发展水平较低。(2)绿色发展水平的提高与子系统耦合协调度的增强互为因果。(3)京津冀城市群的绿色发展水平差异呈现“波动式下降”的趋势,区域间差异是其主要因素。绿色发展水平的核密度估计结果在2013-2022年间的明显成“中心右移”的移动趋势。京津冀城市群绿色发展水平总体上存在负的空间溢出效应,相邻区域之间存在竞争关系。(4)产业结构合理化、经济发展水平、金融发展水平和信息化水平的主要影响因素,产业结构合理化显著为负,经济发展水平、金融发展水平和信息化水平显著为正并随着绿色发展水平的提高影响系数逐渐减小,具有异质性影响。根据以上结论,为推动区域绿色发展水平进一步提升,提出以下建议:(1)提升绿色发展内部水平,协调推进绿色发展;(2)加强地区交流,促进绿色发展水平协同发展;(3)推进产业结构优化升级,发展绿色低碳产业;(4)构建绿色城镇,坚持以人为本的城镇化道路;(5)提升科技和信息化水平,促进绿色发展。

关键词：京津冀绿色发展水平多维评价时空演变空间计量

基于情境教学法的对外汉语成语教学设计研究 ——以《发展汉语·高级综合》为例

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基于情境教学法的对外汉语成语教学设计研究 ——以《发展汉语·...

作者：杭雨扬州大学

学位级别：硕士