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基于原型网络的小样本学习及其鲁棒性研究

基于原型网络的小样本学习及其鲁棒性研究

作者：李思蕊广州大学

学位级别：硕士

近年来,小样本学习受到越来越多的关注并取得了重大进展。与大规模监督的深度学习不同,小样本学习旨在从少数带有标记的样本中学习样本特征,通过假设每个类别只包含一些标记样本,来构建准确的机器学习模型。显然,小样本学习更符合人脑... 详细信息

近年来,小样本学习受到越来越多的关注并取得了重大进展。与大规模监督的深度学习不同,小样本学习旨在从少数带有标记的样本中学习样本特征,通过假设每个类别只包含一些标记样本,来构建准确的机器学习模型。显然,小样本学习更符合人脑的视觉认知机制。原型网络是一种简单、易懂、高效的小样本学习网络,基于嵌入的思想,首先通过将样本映射到一个空间并计算每个类别样本的中心,在进行分类时,通过对比目标到中心的距离以推断结果。由于原型网络仅从每个类的少数标记样本中学习原型表征,因此它对于小样本分类是有效的,并且已广泛应用于计算机视觉、自然语言处理等许多领域。然而,原型网络仍存在以下缺陷:（1）当数据集的视觉外观复杂,支持集和查询集的分布差异很大时,原型网络都难以建立支持集和查询集之间的关系,而使得其性能下降。（2）如果某些标记样本不幸被损坏或是被噪声污染,则某个类的原型表征将严重偏移,原型网络也难以保持其鲁棒性。为了克服这些缺陷,本文提出两种改进原型网络的方法,通过应用余弦注意力机制有效处理视觉外观复杂的样本,使其能更好地完成小样本学习任务,以及通过搭建自适应重加权鲁棒框架,来抵抗噪声样本的干扰使其有较高的鲁棒性。具体工作如下:（1）提出了基于余弦注意力机制的小样本学习原型网络（CPNet）。当数据集样本的视觉外观复杂,并且支持集和查询集的分布也存在极大差异时,传统的原型网络的训练过程往往只关注困难任务,无法将支持集上学到的知识准确的应用于查询集上。为解决这一问题,本文设计了针对小样本任务特有的余弦注意力机制,来替代传统的缩放点积机制。首先,在计算原型表征阶段引入了可学习的参数以解决原型网络只关注困难任务的问题,然后,通过计算余弦相似度来提高支持集和查询集特征在Transformer层映射的准确性,使其能产生更稳定和有效的映射关系,以增强支持集与查询集中具有相同特征样本之间的相关性。通过在1-shot和5-shot的不同小样本学习任务实验设置下,证明了提出的CPNet在mini Image Net,CUB-200以及CIFAR-FS数据集上的优势。特别的是,在视觉外观复杂的瑜伽姿势识别数据集上,进行了对比试验,展示了CPNet在数据分布差异极大的场景下,仍能保持优秀的学习能力。（2）提出了基于自适应重加权的对抗鲁棒原型网络（20）)。鲁棒重加权原型网络（RRPNet）是一种提高原型网络（Proto Net）鲁棒性十分有效的方法。然而,当自然样本极少并且噪声难以分辨时,RRPNet的性能就会受到限制。为了解决这一问题,并没有采用RRPNet中直接计算naive representations之间相似度的方法,而是计算prototype representations之间的相似性以获得最终的原型表征,这一方法强调了类间样本之间的关系,大大减少了计算成本并有效的提高了模型预测精度。同时,为了使模型拥有抵抗对抗样本干扰的能力,将损失函数表述为一个极小极大问题,其灵感来自于AT。在CIFAR-FS和Mini Image Net数据集上进行了不同小样本学习设置下的实验,并且实验结果证明了该模型在应对对抗攻击时的鲁棒能力。此外,还进行了消融实验以进一步解释本文方法。在不同的小样本学习设置中,其方法在准确性、鲁棒性和计算开销都优于RRPNet。

关键词：原型网络小样本学习余弦注意力机制自适应重加权对抗训练

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模糊多项式奇异系统的广义耗散控制

模糊多项式奇异系统的广义耗散控制

作者：刘佳蕊延安大学

学位级别：硕士

模糊多项式系统是传统模糊系统的扩展,与模糊系统相比,模糊多项式系统允许多项式存在于子系统中,可以适当减少模糊规则的数量.广义耗散性能在理论研究和应用领域都具有重要的作用,有助于深入了解系统行为.本文通过有效的分析与设计方法... 详细信息

模糊多项式系统是传统模糊系统的扩展,与模糊系统相比,模糊多项式系统允许多项式存在于子系统中,可以适当减少模糊规则的数量.广义耗散性能在理论研究和应用领域都具有重要的作用,有助于深入了解系统行为.本文通过有效的分析与设计方法,分别研究了T-S模糊多项式奇异系统和奇异时滞系统的广义耗散滤波控制、T-S模糊多项式奇异系统的广义耗散滑模控制和区间Ⅱ型模糊多项式奇异系统的动态事件触发广义耗散滤波控制,为研究模糊多项式奇异系统的广义耗散控制提供理论支撑.主要内容概括如下:(1)研究了T-S模糊多项式奇异系统的广义耗散滤波控制问题.首先,针对T-S模糊多项式奇异系统,设计分段模糊滤波器和分段Lyapunov函数,得到保守性较小的使增广系统广义耗散容许的充分条件,并通过数值算例验证了所得结论的正确性.由于时滞广泛存在于实际系统,可能导致系统出现振荡等现象.接着研究了T-S模糊多项式奇异时滞系统的广义耗散滤波控制问题,提高了系统的控制可靠性.(2)考虑到滑模控制具有很强的鲁棒性,对系统的外部干扰和不确定性具有较好的抑制能力.基于滑模控制机制研究了具有不确定参数系统的广义耗散控制问题,在一定程度上克服了传统控制方法的局限性.首先,针对被控对象的T-S模糊多项式模型,通过动态事件触发机制设计一种基于时滞相关的分段滑模面的滑模控制器.然后,利用SOS技术和含有非正定项的分段Lyapunov函数,给出闭环系统广义耗散可容许的充分条件,并设计滑模控制器使系统状态保持到切换面上.最后,通过数值算例验证了所得结论的正确性.(3)考虑非线性系统的隶属度函数中存在不确定参数,提出一种基于区间Ⅱ型模糊系统的广义耗散滤波控制方法.首先,基于动态事件触发机制提出一种区间Ⅱ型模糊滤波器.在充分考虑数据包丢失和传输延迟的情况下,将区间Ⅱ型模糊多项式奇异系统重新表述为一个新的增广系统.然后,利用新的不等式技术和Lyapunov函数,得到使增广系统均方可容许且具有广义耗散性能的充分条件,并给出滤波器的设计方法.最后,通过数值算例验证了所得结论的正确性.

关键词：模糊多项式系统奇异系统滤波器滑模控制广义耗散性

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发酵山羊乳活性肽挖掘及功能研究

发酵山羊乳活性肽挖掘及功能研究

作者：李恒蕊西北农林科技大学

学位级别：硕士

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幼儿园教师学习共同体知识共享路径研究

幼儿园教师学习共同体知识共享路径研究

作者：徐佳蕊海南师范大学

学位级别：硕士

瑞芬太尼在肥胖患者无痛胃镜检查中95%有效剂量的临床研究

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瑞芬太尼在肥胖患者无痛胃镜检查中95%有效剂量的临床研究

作者：冉蕊重庆医科大学

学位级别：硕士

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沃森生物归核化战略实施动因及绩效研究

沃森生物归核化战略实施动因及绩效研究

作者：刘萌蕊燕山大学

学位级别：硕士

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燕麦萌动对膳食纤维结构和功能的影响

食品与发酵工业 2024年

作者：赵习爱傅婧任娟蕊宁夏大学食品科学与工程学院

燕麦萌动是籽粒从静态休眠到动态活跃的生理变化和物质转化过程，是将大分子物质变成易于人体吸收的小分子物质的最好方式。该研究拟优化燕麦萌动条件，测定优化条件下萌动4～8 d燕麦膳食纤维（oat dietary fiber， ODF）的含量，探究... 详细信息

燕麦萌动是籽粒从静态休眠到动态活跃的生理变化和物质转化过程，是将大分子物质变成易于人体吸收的小分子物质的最好方式。该研究拟优化燕麦萌动条件，测定优化条件下萌动4～8 d燕麦膳食纤维（oat dietary fiber， ODF）的含量，探究萌动前后ODF结构及功能变化。结果表明，燕麦在25 ℃，浸泡60 min、每8 h洒水量3:2 (g:mL)时萌动率最高，ODF的含量呈先增加后降低的趋势，萌动7 d时含量达到最高，为7.41%。扫描电镜观察萌动后的ODF呈螺旋疏松结构；X-衍射结果显示，萌动处理后ODF的衍射峰强度减弱，结晶度降低；红外光谱证实萌动前后ODF的特征吸收峰强度有所改变，整体峰型、位置未发生显著改变。萌动后比萌动前ODF的持水性、持油性和胆固醇吸附能力分别增加了3.6、10.4、1.6倍，溶解性、胆酸盐吸附能力则分别降低了2.1、1.3倍，葡萄糖、亚硝酸根的吸附性变化较小，证明萌动能改变ODF的结构功能性质。该论文能够为ODF辅助减肥、吸附胆固醇等生理功效提供一定理论依据。

关键词：燕麦萌动膳食纤维结构功能特性

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手工艺非遗纪录片中民俗文化的呈现与表达

手工艺非遗纪录片中民俗文化的呈现与表达

作者：张熙蕊河北大学

学位级别：硕士

近年来,由于我国对非物质文化遗产保护工作的高度重视,非遗题材纪录片的影像传播也日益趋向多样化。传统手工艺作为非物质文化遗产的主要门类,以传统手工艺作为主要拍摄对象的非遗纪录片,不仅对手工艺的技术进行了保存记录,也对传统手... 详细信息

近年来,由于我国对非物质文化遗产保护工作的高度重视,非遗题材纪录片的影像传播也日益趋向多样化。传统手工艺作为非物质文化遗产的主要门类,以传统手工艺作为主要拍摄对象的非遗纪录片,不仅对手工艺的技术进行了保存记录,也对传统手工艺中所蕴含的民俗文化增添了传播形式,更有利于将文本中略显“生硬”的风俗习惯通过影像“活态”传播,让民俗风情贯彻生活、引起共鸣,打开人们了解传统手工艺类非物质文化遗产的窗口。民俗文化作为手工艺非遗题材纪录片中最重要的展现内容之一,通过视听结合的方式,将最具特点的民俗民情,融合艺术化的表现手法传递给观众,从而完成手工艺非遗纪录片中民俗文化的影像传播价值。本文以手工艺非遗纪录片中民俗文化的影像化呈现与艺术化表达作为主要研究对象,对其呈现手法与意识表达加以分析,并结合已有的优秀手工艺类纪录片及本人拍摄的毕业作品《霍氏古一张》作为研究支撑,试图阐释手工艺非遗纪录片中的民俗文化是如何进行影像创作的。本文的研究重点大致分为三部分,第一部分对手工艺非遗纪录片的概念和发展进行了相关界定,以及对民俗文化的范畴和影像化传播价值进行了相关阐述。第二部分从叙事技巧和叙事语言两点出发对手工艺非遗纪录片中民俗文化的呈现特点加以总结,以此来探求民俗文化在手工艺非遗题材纪录片中的呈现方式。第三部分是对非遗题材纪录片中民俗文化呈现的意识表达进行了分析,从个体意识、集体意识以及国家意识三方面展开探寻民俗文化在传统手工艺非遗纪录片中的表达特点。非遗题材纪录片往往都承载着厚重的历史文化,随着非遗题材纪录片数量的不断增多,其影像表达方式逐渐显现出固态化和模式化的趋势。因此,在创作手工艺非遗题材的纪录片时,应建立在对民俗文化的深刻理解和坚持文化自信的基础之上,进行兼具创新性和艺术性的创作,充分发挥民俗文化在影像传播中的价值导向。

关键词：传统手工艺非遗纪录片民俗文化

历史遗址资源在高中文化史教学中的应用 ——以统编版选择性必修3为例

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历史遗址资源在高中文化史教学中的应用 ——以统编版选择性必修3...

作者：徐熙蕊青海师范大学

学位级别：硕士