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基于轻量化VGG的植物病虫害识别

中国农机化学报 2022年第4期43卷 25-31页

作者：王江晴冀星莫海芳帖军刘畅中南民族大学计算机科学学院武汉市430074 湖北省制造企业智能管理工程技术研究中心武汉市430074

深度神经网络模型被广泛应用在植物病虫害识别任务中,并取得巨大成功。同时,这些网络的计算复杂度和参数量也在不断增加,这将对神经网络的部署提出重大挑战,尤其是在硬件资源有限的设备或实时应用上。针对该问题,提出一种轻量化的病虫... 详细信息

深度神经网络模型被广泛应用在植物病虫害识别任务中,并取得巨大成功。同时,这些网络的计算复杂度和参数量也在不断增加,这将对神经网络的部署提出重大挑战,尤其是在硬件资源有限的设备或实时应用上。针对该问题,提出一种轻量化的病虫害识别模型,结合Ghost模块对VGG16进行改进,同时减少模型卷积层的卷积核个数,并引入Ranger优化器。试验结果表明,该模型在PlantVillage数据集上准确率为99.37%,FLOPs为88.45 M,比VGG16下降71.86%,有较快的收敛速度,在复杂环境下,模型的准确率为92.40%,识别时间为VGG16的50%。

关键词：轻量化病虫害识别 Ghost模块 VGG网络 Ranger优化器

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用GEP实现复杂函数的自动建模

系统仿真学报 2008年第11期20卷 2828-2831页

作者：莫海芳康立山武汉大学计算机学院

GEP是一种新颖的遗传算法,在函数建模的应用中取得良好的结果。给出计算有效基因长度的伪代码,结合GRCM方法阅读基因,快速计算出染色体的适应值。在算法中增加了参数估计模块,用GEP得到较好模型后,用参数估计模块进行参数优化,试验显示... 详细信息

GEP是一种新颖的遗传算法,在函数建模的应用中取得良好的结果。给出计算有效基因长度的伪代码,结合GRCM方法阅读基因,快速计算出染色体的适应值。在算法中增加了参数估计模块,用GEP得到较好模型后,用参数估计模块进行参数优化,试验显示这种混合的GEP方法比传统的最小二乘法、神经网络以及遗传程序设计等方法具有更好的性能。

关键词：基因表达式编程遗传算法自动建模参数优化

基于Transformer和CNN的真实场景下植物病害识别方法

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现代计算机 2023年第11期29卷 22-27页

作者：刘畅莫海芳马春中南民族大学计算机科学学院武汉430074 农业区块链与智能管理湖北省工程研究中心武汉430074 湖北省制造企业智能管理工程技术研究中心武汉430074

针对真实场景下的植物病害图像,设计了一种融合Transformer和CNN的植物病害识别模型CLT。该模型采用多阶段层次设计,以Conv Stem作为初始特征提取模块提取浅层局部特征,结合Transformer模块以学习全局特征;利用卷积Token嵌入,改变模型... 详细信息

针对真实场景下的植物病害图像,设计了一种融合Transformer和CNN的植物病害识别模型CLT。该模型采用多阶段层次设计,以Conv Stem作为初始特征提取模块提取浅层局部特征,结合Transformer模块以学习全局特征;利用卷积Token嵌入,改变模型每个阶段Token的序列长度和特征维数,实现对多层次的局部空间上下文进行建模;将卷积模块融入到Transformer模块,并将多头注意力机制中的线性投影替换为卷积投影,提升模型对局部空间的特征提取。实验结果表明,CLT模型能够有效表达植物病害的各种特征,在真实场景下平均准确率达到77.91%,分类效果优于其他模型,为真实场景下植物病害识别提供参考。

关键词：植物病害识别 Transformer CNN 真实场景

新文科背景下的数字素养培养探索——以中南民族大学为例

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科教导刊 2023年第35期 1-3页

作者：莫海芳赵丹青中南民族大学计算机科学学院湖北武汉430074

数字技术已经渗透到各个领域,成为推动经济发展、社会进步的重要力量。全球各国把提升国民数字素养与技能作为谋求竞争新优势的战略方向。新文科建设的核心是推动文科教育的数字化转型,促进新技术与文科教育的深度融合。文章以中南民族... 详细信息

数字技术已经渗透到各个领域,成为推动经济发展、社会进步的重要力量。全球各国把提升国民数字素养与技能作为谋求竞争新优势的战略方向。新文科建设的核心是推动文科教育的数字化转型,促进新技术与文科教育的深度融合。文章以中南民族大学为例,探讨新文科背景下数字素养培养的教学改革,为高校教育者提供一些参考和建议。

关键词：新文科数字时代数字素养

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采用GEP编码的克隆选择算法实现函数建模

模式识别与人工智能 2013年第9期26卷 878-884页

作者：莫海芳李康顺中南民族大学计算与实验中心武汉430074 华南农业大学信息学院广州510642

克隆选择算法是通过选择优良个体并进行大量克隆,继而高频变异实现演化的.为选择优良个体,通常对种群按照个体的适应值进行排序.然而,GEP编码具有一个特点,即适应值相同的染色体,它们的编码不一定相同.如果按适应值进行排序时允许出现... 详细信息

克隆选择算法是通过选择优良个体并进行大量克隆,继而高频变异实现演化的.为选择优良个体,通常对种群按照个体的适应值进行排序.然而,GEP编码具有一个特点,即适应值相同的染色体,它们的编码不一定相同.如果按适应值进行排序时允许出现重复值,那么,当种群中出现多个相同的超级个体时,其将被超量克隆,使种群趋向单一.如果按适应值进行排序且不允许出现重复值,将会错失一些适应值相同但编码不同的优良个体,从而影响收敛速度.为保持种群的多样性,提高收敛速度,对克隆选择算法进行改进:选择若干个编码不同的优良个体进行克隆,即先对种群按照适应值进行降序排序;若适应值相同再比较其编码,相同编码的多个个体只保留一个.通过函数建模的若干实验表明,改进后的算法有较快的收敛速度.

关键词：函数建模克隆选择 GEP编码收敛速度

基于U-Net和CNN深度学习求取地质属性建模变差函数参数

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 692-701页

作者：冯国庆莫海帅吴宝峰西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

在油气藏地质属性建模中,变差函数的求取尤为关键,一般是通过拟合实验变差函数求取变程、方位角、基台值等参数的方式获得,但当研究区内样本点数量过少时,实验变差函数拟合效果较差,从而影响属性建模质量。为了克服传统方法的不足,最大... 详细信息

在油气藏地质属性建模中,变差函数的求取尤为关键,一般是通过拟合实验变差函数求取变程、方位角、基台值等参数的方式获得,但当研究区内样本点数量过少时,实验变差函数拟合效果较差,从而影响属性建模质量。为了克服传统方法的不足,最大限度地利用空间数据,文中提出一种基于U-Net和CNN网络求取变差函数参数的新方法:以孔隙度属性建模为例,首先选用球状模型并利用序贯高斯模拟(SGS)算法模拟生成多组孔隙度模型,以所得孔隙度平面模型抽取的数据点为基准构成样本集;然后采用U-Net进行孔隙度模型重构,保证孔隙度分布的空间相关性;最后利用CNN对样本集进行深度学习,从而建立求取变差函数的模型。实际应用表明,利用所提方法取得的主变程方位角与通过实验变差函数拟合求取的方位角仅相差1.52°,与沉积微相展布方向一致,得到的主次变程与实验变差函数非常契合,证明求取的变差函数结果可靠。同时,该方法简化了地质建模工作流程,减少了求取实验变差函数主观性,降低了研究区内样本点数量的局限性,为变差函数的预测提供了一种新的思路。

关键词：属性建模深度学习模型重构 SGS算法变差函数

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基因表达式编程的一种新遗传算子

计算机工程与应用 2011年第7期47卷 23-24,29页

作者：莫海芳李康顺中南民族大学计算与实验中心武汉430074 江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

遗传算子在演化算法中发挥重要的作用。设计了基因表达式编程中的一种新遗传算子(TIS),它在基因尾部随机选择一个小片段,然后复制该片段(或该片段的倒置)并插入到基因尾部的任意位置,插入点后的符号依次向后挪动,超过尾部长度的编码被... 详细信息

遗传算子在演化算法中发挥重要的作用。设计了基因表达式编程中的一种新遗传算子(TIS),它在基因尾部随机选择一个小片段,然后复制该片段(或该片段的倒置)并插入到基因尾部的任意位置,插入点后的符号依次向后挪动,超过尾部长度的编码被丢弃。实验表明,该算子在挖掘多元函数时能提高算法的成功率和收敛速度。

关键词：基因表达式编程遗传算子公式挖掘

基于Logistic混沌序列的鲁棒数字水印方案

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计算机仿真 2012年第9期29卷 278-282页

作者：彭川莫海芳中南民族大学计算实验中心湖北武汉430074 武汉大学软件工程国家重点实验室湖北武汉430072

数字图像水印研究中,针对图像水印鲁棒性和隐蔽性的矛盾、数字水印本身的安全问题,结合混沌系统原理,提出一种Logistic双混沌系统的鲁棒数字图像水印方案。不同于许多传统水印算法,水印嵌入时不将原始水印嵌入,而是根据密钥生成两个混... 详细信息

数字图像水印研究中,针对图像水印鲁棒性和隐蔽性的矛盾、数字水印本身的安全问题,结合混沌系统原理,提出一种Logistic双混沌系统的鲁棒数字图像水印方案。不同于许多传统水印算法,水印嵌入时不将原始水印嵌入,而是根据密钥生成两个混沌序列作为水印序列,然后按照规则,依次根据原始水印的每个比特值选取某个混沌水印序列的一比特信息嵌入载体图像对应的DCT中频系数中。在提取水印时,根据DCT的中频系数和混沌水印序列的相关性来确定每一位原始水印比特值,最终合并得到完整的水印图像。由于水印序列的产生过程经过了混沌加密处理,所以算法效率较好,且保证了水印本身的安全性。仿真结果表明,水印嵌入和提取算法都具有良好的效果,并且具有较强的抗攻击性能。

关键词：数字水印混沌序列加密鲁棒性

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大学计算机应用基础实验指导