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考虑无线传输损耗的农业物联网节点分布规划算法研究

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农业机械学报 2022年第5期53卷 275-281页

作者：谢家兴梁高天高鹏王卫星华南农业大学电子工程学院广州510642 广东省智慧果园科技创新中心广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广州510642

针对传统的农业物联网路由以及网关选址时,考虑实际地形对传输损耗的影响不够,导致节点电能的浪费以及维护费用增加的问题,本文首先对农场地形以及已布置终端的位置进行建模,使用K-means算法确定路由初始位置以及该路由负责对接的终端... 详细信息

针对传统的农业物联网路由以及网关选址时,考虑实际地形对传输损耗的影响不够,导致节点电能的浪费以及维护费用增加的问题,本文首先对农场地形以及已布置终端的位置进行建模,使用K-means算法确定路由初始位置以及该路由负责对接的终端。在考虑电磁波自由空间损耗以及绕射损耗的前提下设计合理的适应度函数,基于一种可变惯性系数的粒子群优化算法对路由和网关的位置进行优化。最终模型给出最大的电磁波损耗数据,用于在确定节点的最大发射功率时提供参考。算例仿真发现,路由位置通过PSO算法寻优,最大传输损耗最多可降低27.82%。实地检验发现,本算法所选取的最优点通信质量显著高于其附近的点,RSSI提升达12%~20%。模型最终给出的路由和网关最大传输损耗与最优布局位置对于实际节点铺设具有指导性意义。

关键词：农业物联网节点选址 K-means算法粒子群优化算法绕射损耗自由空间损耗

后量子密码CRYSTALS-Dilithium的高性能实现

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小型微型计算机系统 2024年

作者：方伟钿蒲金伟谢家兴郑欣熊晓明广东工业大学集成电路学院广东工业大学自动化学院

CRYSTALS-Dilithium作为后量子密码标准化竞赛的获胜选手之一，被官方首推为传统公钥转型过渡的格数字签名方案。针对目前算法存在的纯硬件方案少和性能不足等问题，提出一种部署在FPGA端的高性能协处理器。本设计调用2层4组并排的CT和G... 详细信息

CRYSTALS-Dilithium作为后量子密码标准化竞赛的获胜选手之一，被官方首推为传统公钥转型过渡的格数字签名方案。针对目前算法存在的纯硬件方案少和性能不足等问题，提出一种部署在FPGA端的高性能协处理器。本设计调用2层4组并排的CT和GS蝶形对，采用多级流水线、算子可重构和关键路径优化等技术，避免过长的流水线等待，实现高效的多项式运算单元。完全硬件化哈希、采样和特殊函数等单元，并在狭小的设计空间里组合并优化各模块调度。实验结果表明，所提出的系统工作频率为157MHz，执行最高安全等级的密钥生成、签名和验签仅需64.1μs、304.0μs和59.6μs，相比同平台的硬件协处理器，全流程速度提升约69%。

关键词：后量子密码学数字签名多项式乘法器数论变换

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公交游中国谁在享受“慢”之美 004

公交游中国谁在享受“慢”之美

基于改进YOLO v4的荔枝病虫害检测模型

中国青年报

作者：谢家兴雷宇朱娟娟

在刚刚过去的这个夏天，不同于部分大学生选择乘坐高铁或飞机“特种兵式旅游”，一些年轻人决定坐上公交车跨省“慢慢走”“细细看”。郭帆也是其中一员。 6月下旬的一个清晨，在安徽省六安市金寨县斑竹园镇，郭帆钻进一辆绿色的307路...

在刚刚过去的这个夏天，不同于部分大学生选择乘坐高铁或飞机“特种兵式旅游”，一些年轻人决定坐上公交车跨省“慢慢走”“细细看”。郭帆也是其中一员。 6月下旬的一个清晨，在安徽省六安市金寨县斑竹园镇，郭帆钻进一辆绿色的307路公交车，打算与这座红色小镇作别。曾见?

关键词：

来源： cnki报纸评论

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农业机械学报 2023年第5期54卷 227-235页

作者：王卫星刘泽乾高鹏廖飞李强谢家兴华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广州510642 广东省农业技术推广中心广州510520 广东省智慧果园科技创新中心广州510642

为实时准确地检测到自然环境下背景复杂的荔枝病虫害,本研究构建荔枝病虫害图像数据集并提出荔枝病虫害检测模型以提供诊断防治。以YOLO v4为基础,使用更轻、更快的轻量化网络GhostNet作为主干网络提取特征,并结合GhostNet中的核心设计... 详细信息

为实时准确地检测到自然环境下背景复杂的荔枝病虫害,本研究构建荔枝病虫害图像数据集并提出荔枝病虫害检测模型以提供诊断防治。以YOLO v4为基础,使用更轻、更快的轻量化网络GhostNet作为主干网络提取特征,并结合GhostNet中的核心设计引入更低成本的卷积Ghost Module代替颈部结构中的传统卷积,得到轻量化后的YOLO v4-G模型。在此基础上使用新特征融合方法和注意力机制CBAM对YOLO v4-G进行改进,在不失检测速度和模型轻量化程度的情况下提高检测精度,提出YOLO v4-GCF荔枝病虫害检测模型。构建的数据集包含荔枝病虫害图像3725幅,其中病害种类包括煤烟病、炭疽病和藻斑病3种,虫害种类包括毛毡病和叶瘿蚊2种。试验结果表明,基于YOLO v4-GCF的荔枝病虫害检测模型,对于5种病虫害目标在训练集、验证集和测试集上的平均精度分别为95.31%、90.42%和89.76%,单幅图像检测用时0.1671 s,模型内存占用量为39.574 MB,相比改进前的YOLO v4模型缩小84%,检测速度提升38%,在测试集中检测平均精度提升4.13个百分点,同时平均精度比常用模型YOLO v4-tiny、EfficientDet-d2和Faster R-CNN分别高17.67、12.78、25.94个百分点。所提出的YOLO v4-GCF荔枝病虫害检测模型能够有效抑制复杂背景的干扰,准确且快速检测图像中荔枝病虫害目标,可为自然环境下复杂、非结构背景的农作物病虫害实时检测研究提供参考。

关键词：荔枝病虫害检测目标检测 YOLO v4 轻量化

基于改进蝙蝠算法和圆柱坐标系的农业无人机航迹规划

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农业机械学报 2023年第1期54卷 20-29,63页

作者：吕石磊范仁杰李震陈嘉鸿谢家兴华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 人工智能与数字经济广东省实验室(广州) 广州510330 国家柑橘产业技术体系机械化研究室广州510642

针对传统蝙蝠算法全局搜索能力不足的问题,提出一种改进蝙蝠算法(IBA-FCS),通过设计脉冲变频策略、自适应局部搜索策略和变异机制,有效提升了算法的全局搜索能力。基于经典测试函数的寻优结果表明,与粒子群算法、传统蝙蝠算法和其他改... 详细信息

针对传统蝙蝠算法全局搜索能力不足的问题,提出一种改进蝙蝠算法(IBA-FCS),通过设计脉冲变频策略、自适应局部搜索策略和变异机制,有效提升了算法的全局搜索能力。基于经典测试函数的寻优结果表明,与粒子群算法、传统蝙蝠算法和其他改进蝙蝠算法相比,IBA-FCS算法具有更好的寻优性能。针对农业无人机的航迹规划问题,结合山地果园飞行环境的三维地形数据,构建了农业无人机安全航迹规划模型,设计了多因素约束的飞行成本函数;同时,将航迹规划模型的求解空间由笛卡尔坐标系变换到圆柱坐标系,进一步提升IBA-FCS算法的寻优效率,从而获取更好的航迹规划方案。仿真实验结果表明,在具有不同数量障碍物的多个飞行任务中,IBA-FCS算法较传统蝙蝠算法的飞行成本函数适应度平均下降20.335 5%,并且基于圆柱坐标系的IBA-FCS算法求解的飞行成本函数适应度较基于笛卡尔坐标系的规划结果平均下降4.612 7%。实地场景实验结果表明,基于IBA-FCS算法的规划方案能够收敛于最优航迹,进一步验证了山地果园静态障碍环境下应用改进蝙蝠算法和圆柱坐标系进行农业无人机安全航迹规划的可行性和有效性。

关键词：农业无人机航迹规划改进蝙蝠算法圆柱坐标系

基于改进SqueezeNet模型的多品种茶树叶片分类方法

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农业机械学报 2023年第2期54卷 223-230,248页

作者：孙道宗丁郑刘锦源刘欢谢家兴王卫星华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广州510642

为实现茶树叶片种类的准确、无损、快速分类,以复杂背景下6个品种的茶树叶片图像作为研究对象,通过卷积神经网络实现茶树叶片品种分类。选择经典轻量级卷积神经网络SqueezeNet,通过在Fire模块中增加批归一化处理,实现网络参数不显著增... 详细信息

为实现茶树叶片种类的准确、无损、快速分类,以复杂背景下6个品种的茶树叶片图像作为研究对象,通过卷积神经网络实现茶树叶片品种分类。选择经典轻量级卷积神经网络SqueezeNet,通过在Fire模块中增加批归一化处理,实现网络参数不显著增加的前提下大幅提升网络对多品种茶树叶片分类的准确率;通过将Fire模块中的3×3标准卷积核替换为深度可分离卷积,进一步缩小网络模型,降低网络对硬件资源的要求;通过在每个Fire模块中引入注意力机制,增强网络对重要特征信息的提取能力,提升模型分类性能。试验结果表明,原始SqueezeNet模型对多品种茶树叶片分类准确率为82.8%,增加批归一化处理后模型在测试集的准确率达到86.0%,参数量只有7.31×10^(5),相对于改进前参数量仅增加0.8%,运算量与改进前基本相同;将Fire模块中的3×3标准卷积核替换成深度可分离卷积后的模型在测试集的准确率为86.8%,准确率提高0.8个百分点,参数量下降至2.46×10^(5),模型参数量减小66.3%,运算量下降60.4%;引入注意力机制后的模型测试集分类准确率达到90.5%,提升3.7个百分点,而参数量仅增加1.23×10^(5),运算量仅增加2×10^(6)。进一步将改进后的模型与经典模型AlexNet、ResNet18以及轻量级网络MobilenetV3_Small、ShuffleNetv2对比,结果表明对多品种茶树叶片的分类中,改进模型的综合表现最优。

关键词：茶树叶片分类 SqueezeNet 卷积神经网络轻量化注意力机制深度可分离卷积

脑外伤恢复期康复护理干预对患者日常生活活动能力的影响

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中国康复理论与实践 2012年第8期18卷 780-782页

作者：谢家兴张小年魏娜首都医科大学康复医学院北京市100068 中国康复研究中心北京博爱医院神经康复科北京市100068

目的探讨脑外伤恢复期康复护理干预对患者日常生活活动能力(ADL)的影响。方法选择病程6个月以上的脑外伤患者156例,康复护理干预后,采用改良Barthel指数对ADL进行评分。结果干预前,脑外伤病程6～12个月患者ADL评分低于脑外伤病程>1年患... 详细信息

目的探讨脑外伤恢复期康复护理干预对患者日常生活活动能力(ADL)的影响。方法选择病程6个月以上的脑外伤患者156例,康复护理干预后,采用改良Barthel指数对ADL进行评分。结果干预前,脑外伤病程6～12个月患者ADL评分低于脑外伤病程>1年患者(P0.05)。结论康复治疗和护理干预可使脑外伤恢复期患者ADL得到改善。

关键词：脑外伤恢复期康复护理日常生活活动能力

协同干预对脑卒中患者自我效能及自我感受负担的影响

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中国康复理论与实践 2016年第1期22卷 119-121页

作者：胡燕利谢家兴首都医科大学康复医学院北京市100068 中国康复研究中心北京博爱医院北京市100068

目的探讨协同干预对脑卒中患者自我效能及自我感受负担的影响。方法将2014年1~6月神经内科收治的92例脑卒中患者,按入院顺序分为对照组和试验组各46例,对照组采用神经内科常规护理,试验组在此基础上采用协同干预。干预前后采用慢性病自... 详细信息

目的探讨协同干预对脑卒中患者自我效能及自我感受负担的影响。方法将2014年1~6月神经内科收治的92例脑卒中患者,按入院顺序分为对照组和试验组各46例,对照组采用神经内科常规护理,试验组在此基础上采用协同干预。干预前后采用慢性病自我效能量表和自我感受负担量表进行评定。结果干预前,两组患者自我效能及自我感受负担得分均无显著性差异（t〈0.585,P〉0.05）。干预后,试验组自我效能评分显著优于对照组（t=3.483,P〈0.001）,自我感受负担得分显著低于对照组（t=-5.698,P〈0.001）。结论应用协同干预能有效提高脑卒中患者的自我效能,降低患者的自我感受负担。

关键词：脑卒中协同干预自我效能自我感受负担护理

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间隔提取记忆训练在脑损伤患者康复中的应用

中华物理医学与康复杂志 2010年第3期32卷 215-216页

作者：谢家兴张小年北京博爱医院护理部北京100068 北京博爱医院神经康复科( 北京100068

间隔提取记忆训练（spaced—retrieval memory training，SRMT）是按照一定时间序列反复提取或复述信息的一种记忆训练技术。在信息提取中，复述与复述之间有一段间隔并逐渐延长间隔时间。SRMT是基于间隔复述效应发展而来的促进学习和... 详细信息

间隔提取记忆训练（spaced—retrieval memory training，SRMT）是按照一定时间序列反复提取或复述信息的一种记忆训练技术。在信息提取中，复述与复述之间有一段间隔并逐渐延长间隔时间。SRMT是基于间隔复述效应发展而来的促进学习和记忆的干预方法，其目的是使信息保存得更持久，从而改善记忆功能。信息回忆成功后，如果反复练习并重复回忆，信息就可以持久地保存在长时记忆中，信息回忆的间隔越长，记忆越容易提取和保持。

关键词：信息提取记忆训练脑损伤患者应用康复 memory 训练技术时间序列