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中国宝石 2024年第2期 184-186页

作者：皇甫晨阳(文/图) 郝金琛(文/图) 宋中华(文/图) 王凯悦(文/图) 太原科技大学材料科学与工程学院珠宝国检集团

本文利用光致发光光谱研究了电子辐照和退火处理对离子注入人造钻石光学色心的影响。通过观察人造钻石辐照前后变化,发现光谱中的色心强度明显增强,563.4nm和580nm处的零声子线有轻微偏移.

关键词：人造钻石光致发光光谱色心离子注入电子辐照退火处理

改进U-Net的多级边缘增强医学图像分割网络

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计算机工程 2024年第4期50卷 286-293页

作者：胡帅李华玲郝德琛中北大学软件学院山西太原030051

医学图像分割精度对医师临床诊疗起到关键作用,但由于医学图像的复杂性以及目标区域的多样性,造成现有医学图像分割方法存在边缘区域分割不完整和上下文特征信息利用不充分的问题。为此,提出一种改进U-Net的多级边缘增强(MEE)医学图像... 详细信息

医学图像分割精度对医师临床诊疗起到关键作用,但由于医学图像的复杂性以及目标区域的多样性,造成现有医学图像分割方法存在边缘区域分割不完整和上下文特征信息利用不充分的问题。为此,提出一种改进U-Net的多级边缘增强(MEE)医学图像分割网络(MDU-Net)模型。首先,在编码器结构中加入提取双层低级特征信息的MEE模块,通过不同扩张率的扩张卷积块获取特征层中丰富的边缘信息。其次,在跳跃连接中嵌入融合相邻层特征信息的细节特征关联(DFA)模块,以获取深层次和多尺度的上下文特征信息。最后,在解码器结构对应特征层中聚合不同模块所提取的特征信息,通过上采样操作得到最终的分割结果。在2个公开数据集上的实验结果表明,与用于医学图像分割的Transformers强编码器(TransUNet)等模型相比,MDU-Net模型能够高效使用医学图像中不同特征层的特征信息,并在边缘区域取得了更好的分割效果。

关键词：医学图像分割多级边缘增强模块注意力模块多尺度特征深度学习

基于深度学习的全三维气固两相流时空耦合智能预测

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工程热物理学报 2024年第2期45卷 446-452页

作者：谢心喻王晓放郝祎琛赵普谢蓉刘海涛大连理工大学能源与动力学院大连116024

气固流化床在化工、冶金及制药等领域得到了广泛的研究与应用。对流化床内气固两相流的动力学行为进行深入研究有利于流化床设备的设计和性能优化。本文利用深度学习技术构建了数据驱动的全三维深度时空序列模型,对流化床内气固两相流... 详细信息

气固流化床在化工、冶金及制药等领域得到了广泛的研究与应用。对流化床内气固两相流的动力学行为进行深入研究有利于流化床设备的设计和性能优化。本文利用深度学习技术构建了数据驱动的全三维深度时空序列模型,对流化床内气固两相流三维空间和时间维度的复杂动力学行为进行学习,并实现了对未知来流速度条件下流化床内气相和颗粒相速度场的合理预测。测试结果表明,该全三维智能模型的预测结果与CFD计算结果高度一致,具有较好的泛化能力;此外,该模型比传统的数值仿真速度快数百倍,可以用于流场的快速预测,以缓解数值仿真耗时问题。

关键词：深度学习气固两相流三维时空预测流化床

农业物料移运机器人协同作业时间最优轨迹规划方法

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农业机械学报 2024年第1期55卷 22-38页

作者：郭万金李儒郝钦磊曹雏清赵立军长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 芜湖哈特机器人产业技术研究有限公司博士后工作站芜湖241007 长三角哈特机器人产业技术研究院芜湖241007 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

为了解决机器人将农产品从收获场所转移到仓库或运输车辆存在的移动轨迹和作业轨迹相对独立且耗时长的问题,本文设计一种物料移运机器人,并提出一种物料移运机器人协同作业时间最优轨迹规划方法,获得机器人作业系统和行驶系统协同作业... 详细信息

为了解决机器人将农产品从收获场所转移到仓库或运输车辆存在的移动轨迹和作业轨迹相对独立且耗时长的问题,本文设计一种物料移运机器人,并提出一种物料移运机器人协同作业时间最优轨迹规划方法,获得机器人作业系统和行驶系统协同作业的时间最优轨迹。该方法建立机器人协同作业的运动学模型和动力学模型,对物料移运机器人开展时间最优轨迹规划,并基于Lyapunov理论设计控制律减少跟踪误差,最后通过Matlab/Simulink和ADAMS联合仿真验证方法的有效性。结果表明,提出的轨迹规划方法可使机器人在抓放料协同作业和避障协同作业中取得平滑且时间最优的运动轨迹,机器人各关节的位移、速度、加速度、力/力矩曲线变化平缓,两履带牵引力满足机器人的要求且可快速稳定跟踪时间最优路径。

关键词：物料移运机器人轨迹规划时间最优协同作业 A*算法

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瞬态多相流场图神经网络时空预测方法研究

哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：郝祎琛谢心喻丁家琦谢蓉王晓放刘海涛大连理工大学能源与动力学院

为实现对大型能源化工装备（如循环流化床）内瞬态多相流场的快速时空建模和预测，本文采用基于网格图神经网络的深度学习模型，针对循环流化床非结构化时变数值仿真数据，建立离散相体积分数的时空耦合预测器。该模型有效捕捉了反应器... 详细信息

为实现对大型能源化工装备（如循环流化床）内瞬态多相流场的快速时空建模和预测，本文采用基于网格图神经网络的深度学习模型，针对循环流化床非结构化时变数值仿真数据，建立离散相体积分数的时空耦合预测器。该模型有效捕捉了反应器的时空多尺度特性，能高效地进行多相流场时空耦合动态预测，结果表明：速度远超传统数值仿真，加速比可接近500。

关键词：深度学习图神经网络循环流化床非结构化网格瞬态流场多相流时空预测多尺度特征

基于病态参数分离的机器人运动学标定测量构型优化

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 299-314页

作者：郭万金李锦辉郝钦磊曹雏清赵立军长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 芜湖哈特机器人产业技术研究有限公司芜湖241007 埃夫特智能装备股份有限公司芜湖241060 长三角哈特机器人产业技术研究院芜湖241007 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150000

针对一种高灵巧性机器人及其连杆参数高敏感性与高定位精度需求,为解决机器人运动学标定随机测量构型存在绝对定位精度低、参数辨识效果及标定结果鲁棒性较差的问题,提出一种病态参数分离与DETMAX-改进差分进化(DETMAX-IDE)算法的机器... 详细信息

针对一种高灵巧性机器人及其连杆参数高敏感性与高定位精度需求,为解决机器人运动学标定随机测量构型存在绝对定位精度低、参数辨识效果及标定结果鲁棒性较差的问题,提出一种病态参数分离与DETMAX-改进差分进化(DETMAX-IDE)算法的机器人运动学标定测量构型分步优化方法。首先,建立机器人位置误差模型。其次,建立一种可观性综合指标,评价不同机器人标定测量构型的总体可观测性和灵敏度。最后,分离机器人运动学位置误差模型的病态参数,建立测量构型优化目标函数和约束条件,提出一种基于DETMAX算法与改进差分进化算法结合的分步迭代优化算法(简称为DETMAX-改进差分进化算法,简写为DETMAX-IDE算法),开展机器人运动学标定测量构型分步迭代优化。通过机器人运动学标定仿真与实验,验证了所提方法的有效性。实验结果表明,与随机测量构型相比,所提方法对应的机器人绝对定位精度的平均值和均方差分别降低了62.09%和62.45%。

关键词：机器人运动学标定测量构型优化病态参数分离 DETMAX-IDE算法位置误差模型

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早期工作阶段滚动轴承剩余寿命预测算法

计算机工程 2024年

作者：郝金骁王龑郭倩宇张文强复旦大学工程与应用技术研究院复旦大学计算机科学技术学院复旦大学智能机器人研究院

传统的寿命预测算法在包含退化阶段数据的滚动轴承寿命预测方面已取得不错的效果，但难以在只有正常工作阶段数据的情况下作出准确预测，根本原因是非退化阶段数据相似，刚运行和运行一段时间数据几乎没有区别。储备池计算（Reservior C... 详细信息

传统的寿命预测算法在包含退化阶段数据的滚动轴承寿命预测方面已取得不错的效果，但难以在只有正常工作阶段数据的情况下作出准确预测，根本原因是非退化阶段数据相似，刚运行和运行一段时间数据几乎没有区别。储备池计算（Reservior Computer，RC）可根据之前时刻数据预测多个时间步长之后的数据，为通过数据模拟补充退化数据从而将早期预测转化为传统预测提供了可能。回声状态网络（Echo State Network，ESN）可在充分利用时序信息的基础上输出当前时刻的相关维度。针对早期阶段轴承寿命预测提出一个基于RC和ESN的递归可重构神经网络（Recursive Reconstructible Neural Network，RRN）的方法。首先设计一个基于RC的特征模拟网络，根据早期特征模拟包含退化数据的全寿命周期数据。然后提出一个基于ESN的寿命预测网络，根据输入的模拟特征输出剩余寿命。最后，在PHM2012数据集上进行了实验，与目前效果较好的方法相比，原测试数据实验与早期阶段剩余寿命预测的实验平均误差分别降低了61.35%和53.14%，证明了方法的有效性和优越性。

关键词：早期剩余寿命预测滚动轴承数据模拟储备池计算回声状态网络递归可重构神经网络

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中国濒危药用植物出口贸易时空格局分析

植物科学学报 2024年第2期42卷 211-220页

作者：金敖宋诗雯何拓袁良琛曾会明北京林业大学草业与草原学院北京100083 国家林业和草原局野生动物保护监测中心北京100714 国家林业和草原局野生动植物保护司北京100714

药用植物是《濒危野生动植物种国际贸易公约》(Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora,简称CITES)国际贸易中的重要类群。本文基于CITES贸易数据库,通过描述统计法和Pearson相关系数法探究C... 详细信息

药用植物是《濒危野生动植物种国际贸易公约》(Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora,简称CITES)国际贸易中的重要类群。本文基于CITES贸易数据库,通过描述统计法和Pearson相关系数法探究CITES附录药用植物在中国的出口贸易时空格局。结果显示,中国在1981-2021年,有257种药用植物用于贸易,其中活体植物总贸易量达1.7亿株,植物衍生物总贸易量达10万吨。中国药用植物的出口贸易记录主要集中在日本(32%)、韩国(10%)和美国(9%),并逐渐向更多的国家或地区发展。Pearson相关系数分析表明,随着CITES贸易管制措施在中国的实施,药用植物的贸易来源逐渐由野生转变为人工培植。植物衍生物这一标本类型的药用植物需要更加关注,天麻(Gastrodia elata Blume)、西洋参(Panax quinquefolius L.)、建兰(Cymbidium ensifolium(L.)Sw.)、纹瓣兰(Cymbidium aloifolium(L.)Sw.)则是需要在贸易中重点监督的物种。

关键词：濒危药用植物 CITES 贸易时空格局

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农业知识图谱技术研究现状与展望

农业机械学报 2024年第6期55卷 1-17页

作者：侯琛牛培宇中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 北京大学大数据分析与应用技术国家工程实验室北京100871

在当前农业信息化的发展进程中,多数农业子领域面临着数据资源分散、信息整合难度大、知识利用效率低等问题。作为近年来新兴的一种知识表示技术,知识图谱已在部分农业特定领域展现出了强大的语义推理和数据整合能力,同时帮助一些农业... 详细信息

在当前农业信息化的发展进程中,多数农业子领域面临着数据资源分散、信息整合难度大、知识利用效率低等问题。作为近年来新兴的一种知识表示技术,知识图谱已在部分农业特定领域展现出了强大的语义推理和数据整合能力,同时帮助一些农业上层应用提高了性能。为系统总结近年来农业知识图谱构建与应用方面的研究成果,本文首先阐述了知识图谱基础和农业知识图谱的构建流程,并从本体建模、信息抽取、知识融合以及知识加工4方面总结了构建农业知识图谱所涉及的关键技术。将当前农业知识图谱的应用分为信息检索、问答系统、推荐系统、专家诊断系统和作物预测5方面,并对这些应用工作进行了梳理。最后,对当前农业知识图谱的研究现状进行了总结,并认为未来农业知识图谱可以从多模态知识推理、强时效性知识更新、多语言知识查询、跨领域数据融合以及子领域知识图谱构建等方面加以研究。

关键词：知识图谱农业领域信息检索问答系统推荐系统专家诊断系统作物预测

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基于BERT-Bi-LSTM-CRF模型的机场类中文航行通告要素实体识别

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科学技术与工程 2024年第10期24卷 4182-4188页

作者：郝宽公董兵吴悦彭自琛罗创中国民用航空飞行学院空中交通管理学院广汉618307

航行通告是民用航空情报领域的重要情报资料,针对中文航行通告专业名词较多、格式不统一及语义复杂等问题,提出了一种基于BERT-Bi-LSTM-CRF的实体识别模型,对航行通告E项内容中事件要素实体进行抽取。首先通过BERT(bidirectional encode... 详细信息

航行通告是民用航空情报领域的重要情报资料,针对中文航行通告专业名词较多、格式不统一及语义复杂等问题,提出了一种基于BERT-Bi-LSTM-CRF的实体识别模型,对航行通告E项内容中事件要素实体进行抽取。首先通过BERT(bidirectional encoder representations from transforms)模型对处理后的向量进行预训练,捕捉丰富的语义特征,然后传送至双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory,Bi-LSTM)模型对上下文特征进行提取,最后利用条件随机场(conditional random field,CRF)模型对最佳实体标签预测并输出。收集并整理机场类航行通告相关的原始语料,经过文本标注与数据预处理,形成了可用于实体识别实验的训练集、验证集和评价集数据。基于此数据与不同的实体识别模型进行对比实验,BERT-Bi-LSTM-CRF模型的准确率为89.68%、召回率为81.77%、F_(1)为85.54%,其中F 1相比现有模型得到有效提升,结果验证了该模型在机场类航行通告中要素实体识别的有效性。

关键词：机场类航行通告要素实体识别双向转换编码器双向长短期记忆网络文本信息抽取