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大规模优化问题的分组进化方法研究

大规模优化问题的分组进化方法研究

作者：陈亮太原科技大学

学位级别：硕士

大规模多目标优化问题(LSMOPs)普遍存在于现实世界中,随着决策变量维度的增加,其决策空间呈指数级增长而面临着维数灾难等挑战。当前,求解大规模优化问题最广泛的方法是决策变量分组策略,然而,在涉及多个互相冲突的目标同时优化时,传统... 详细信息

大规模多目标优化问题(LSMOPs)普遍存在于现实世界中,随着决策变量维度的增加,其决策空间呈指数级增长而面临着维数灾难等挑战。当前,求解大规模优化问题最广泛的方法是决策变量分组策略,然而,在涉及多个互相冲突的目标同时优化时,传统的决策变量分组策略难以有效处理决策变量交互复杂的问题。因此,针对上述问题,本文引入基于指标的决策变量重叠分组思想,面向LSMOPs设计了基于指标的重叠分组策略、单目标动态引导决策变量重叠分组策略与多重精英选择的环境选择策略,在此基础上,提出了三种大规模多目标优化算法,即MOEA-DIOG、Ma OEA-SOG、Ma OEAMES。本文研究内容如下:(1)传统的决策变量分组策略在解决LSMOPs时,根据决策变量交互性进行分组后,仍是一个大规模问题。为此,本文引入重叠分组的思想,提出了一种基于指标的决策变量重叠分组的大规模多目标优化算法(MOEA-DIOG)。该算法将决策变量之间的交互目标数、交互次数、交互决策变量个数作为交互性分析的指标,用交互性最强的决策变量作为重叠部分进行决策变量分组,从而使得决策变量分组大小适中,同时保证具有交互性的决策变量共同参与优化。实验结果表明,与四种常用的大规模多目标优化算法在18个不同的数据集上进行测试,MOEA-DIOG算法性能更优,能够有效处理大规模多目标优化问题,使得种群取得良好的多样性和收敛性。(2)针对优化目标个数的增加到高维时,决策变量交互目标数、交互次数、交互决策变量个数三个指标的相同权重累加,不能很好的满足大规模高维多目标问题中目标数较多的情况。本文引入单目标动态引导决策变量重叠分组思想,提出了单目标动态引导决策变量重叠分组的大规模高维多目标优化算法(Ma OEA-SOG)。该算法在基于指标的决策变量重叠分组基础上,对三个指标进行权重搜索,同时种群进化阶段不同,决策变量交互关系相应发生变化,采取动态调整决策变量分组策略。实验结果证明了Ma OEA-SOG在处理大规模高维多目标优化问题时具有较优的性能。(3)由于大规模高维多目标优化问题中,巨大决策空间包含着促进种群进化的丰富信息,仅依靠目标空间中个体的信息无法准确评判解的优劣。本文引入多重精英选择策略,提出了基于多重精英选择策略的大规模高维多目标优化算法(Ma OEA-MES),在环境选择阶段充分考虑个体在目标空间中的位置以及个体在决策空间中的信息。实验结果验证了Ma OEA-MES在处理大规模高维多目标优化问题的有效性及可行性。

关键词：大规模多目标优化高维多目标优化多重精英选择动态决策变量分组决策变量交互性分析

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面向铁路行车调度员疲劳识别的动作检测

安全与环境学报 2024年第6期24卷 2286-2294页

作者：陈亮郑伟北京交通大学自动化与智能学院北京100044 北京交通大学轨道交通安全协同创新中心北京100044

行车指挥调度是铁路运输的核心监控岗位,检测调度员的疲劳动作对保障铁路运营安全具有重要意义。为了能识别铁路行车调度员疲劳动作,降低安全生产风险,提出一种基于双向长短时记忆神经网络和支持向量机的自适应增强算法对调度员疲劳状... 详细信息

行车指挥调度是铁路运输的核心监控岗位,检测调度员的疲劳动作对保障铁路运营安全具有重要意义。为了能识别铁路行车调度员疲劳动作,降低安全生产风险,提出一种基于双向长短时记忆神经网络和支持向量机的自适应增强算法对调度员疲劳状态下的动作进行识别。首先,通过高分辨率网络(High-Resolution Net, HRNet)人体关键点检测模型,提取多个人体关键点及人体动作行为角度特征与长度比例特征。其次,搭建基于双向长短时记忆神经网络和支持向量机(Bi-directional Long Short-Term Memory-Support Vector Machine, BiLSTM-SVM)的动作识别模型,使用正交试验法对模型参数进行优化,并采用自适应增强算法(Adaboost, Adaptive Boosting)进一步提升疲劳动作识别。最后,基于调度仿真疲劳动作数据,对该模型的有效性进行验证。结果显示,该模型的精确率为0.97、准确率为0.96、召回率为0.96、F1分数为0.96。该模型提高了人体疲劳动作分类的准确率,为调度员疲劳检测提供了判断依据。

关键词：安全工程列车调度指挥疲劳识别人体动作识别自适应增强算法

复杂场景下跨层多尺度特征融合安全帽佩戴检测算法

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计算机应用 2024年

作者：陈亮王璇雷坤西安工程大学计算机科学学院

为解决施工场景下安全帽佩戴检测时，由于人员密集、遮挡和复杂背景等原因造成小目标出现漏检和错检的问题，提出了一种基于YOLOv8n(You Only Look Once v8n)的双重注意力机制的跨层多尺度安全帽佩戴检测算法。首先，设计增加微小目标... 详细信息

为解决施工场景下安全帽佩戴检测时，由于人员密集、遮挡和复杂背景等原因造成小目标出现漏检和错检的问题，提出了一种基于YOLOv8n(You Only Look Once v8n)的双重注意力机制的跨层多尺度安全帽佩戴检测算法。首先，设计增加微小目标检测头，提高模型对小目标的检测能力；其次，在特征提取网络中嵌入Double Attention注意力机制，更关注复杂场景下目标信息的特征捕获；再者，将特征融合网络替换成基于重参数化泛化特征金字塔网络（RepGFPN）改进后的跨层多尺度特征融合（Selective Layer Generalized Feature Pyramid Network, S-GFPN）结构，实现小目标特征层信息和其他特征层的多尺度融合，建立长期的依赖关系，从而抑制背景信息的干扰；最后，采用MPDIOU(Intersection over Union with Minimum Points Distance)损失函数解决尺度变化不敏感的问题。在公开数据集GDUT-HWD上实验结果表明，改进后的模型比基线模型mAP@0.5的值提升了3.4个百分点，对各色安全帽的检测精度值分别提升了2.0、1.1、4.6、9.1个百分点，在密集、遮挡、小目标、反光和黑暗五类复杂场景下可视化检测效果也优于基线模型，为实际施工场景中安全帽佩戴检测提供了一种有效方法。

关键词：复杂场景目标检测小目标多尺度特征融合 YOLOv8

基于混合果蝇算法的平面3-RRR并联机构控制研究

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基于混合果蝇算法的平面3-RRR并联机构控制研究

作者：陈亮福建农林大学

学位级别：硕士

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ICESat-2水深提取方法及其反演应用

地球物理学报 2024年第3期67卷 997-1012页

作者：胡琪鑫程亮楚森森程俭徐亚南京大学地理与海洋科学学院南京210023 江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

相比于传统水深测量方法,结合主动激光卫星ICESat-2数据与被动光学遥感影像的主被动融合水深反演方法具有低成本、覆盖面积广、不受地域限制、无需地面实测数据等优点.研究选取澳大利亚大堡礁中部的John Brewer Reef和南部的Fitzroy Ree... 详细信息

相比于传统水深测量方法,结合主动激光卫星ICESat-2数据与被动光学遥感影像的主被动融合水深反演方法具有低成本、覆盖面积广、不受地域限制、无需地面实测数据等优点.研究选取澳大利亚大堡礁中部的John Brewer Reef和南部的Fitzroy Reef为实验区,开展主被动融合水深反演实验.针对ICESat-2光子点群信噪比低、光子点水深信息提取和改正难的问题,本文提出基于光子点群高斯分布特征的海面光子点群提取方法和基于深度自适应DBSCAN的海底光子点群提取方法,并顾及海面倾斜引起的入射角偏移,改进了Parrish水体折射改正几何模型.实验表明,基于光子点群高斯分布特征的海面光子点群提取方法和基于深度自适应DBSCAN的海底光子点群提取方法可以高效准确地提取出有效的海面、海底光子点群;经过地球物理改正和基于改进模型的水体折射改正后,水深变浅,且改正项与改正前水深呈线性关系,线性系数约为-0.2550.实验将提取并改正后的ICESat-2光子点水深与经大气校正、耀斑校正、空间域滤波等预处理后的Sentinel-2影像进行空间匹配构建水深反演样本集,并利用单波段模型(SB)、比值模型(BR)、Lyzenga多项式模型(LP)、二次多项式模型(QP)、三次多项式模型(CP)、支持向量回归模型(SVR)、多层感知器模型(MLP)、随机森林回归模型(RF)等水深反演模型对实验区全域水深进行反演.通过对比分析多种水深反演模型在不同地理区域和ICESat-2水深样本分布条件下的表现,研究为不同场景下的主被动融合水深反演策略提供了一定的科学依据.

关键词： ICESat-2 Sentinel-2 光子点群提取折射校正水深反演

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滇池地区汉代觼饰研究

四川文物 2024年第3期 86-95页

作者：陈亮吉中山大学社会学与人类学学院

“策”作为汉代滇池地区所出车马器中常见的一类器物,以铜制为主,兼有少量玉制、铁制。因其名易与马鞭等它类器物相混淆,故为明确该类器物马饰带扣的功用,结合文献学分析将之重新定名为“觼”;同时对该地区所出考古学材料展开详细梳理,... 详细信息

“策”作为汉代滇池地区所出车马器中常见的一类器物,以铜制为主,兼有少量玉制、铁制。因其名易与马鞭等它类器物相混淆,故为明确该类器物马饰带扣的功用,结合文献学分析将之重新定名为“觼”;同时对该地区所出考古学材料展开详细梳理,以前后两期觼饰形制演变的类型学研究为基础,与其他地区同类器相较,探讨各型式觼传入的源流及在本土的改进。最终结合各期觼饰出土情境分析,以该类器物的兴替简要阐释两汉时期滇池地区汉文化“羁縻类型”的形成模式。

关键词：觼饰汉代汉文化“羁縻类型”

“双减”背景下小学中段语文课后作业的优化策略研究

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“双减”背景下小学中段语文课后作业的优化策略研究

作者：李俭俭信阳师范大学

学位级别：硕士

中国社会变迁中的文化、心理与行为变化专刊序言

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心理学报 2024年第7期56卷 845-846页

作者：蔡华俭傅小兰中国科学院心理研究所北京100101 美国俄克拉荷马大学心理学系

探寻人类文化的起源和演化规律是科学亟待研究的基本任务(Kennedy&Norman,2005),也是文化心理学当今前沿研究热点(Varnum&Grossmann,2021)。中国一百多年来的现代化转型,特别是新中国成立后、改革开放以来史无前例的经济高速发展和社会... 详细信息

探寻人类文化的起源和演化规律是科学亟待研究的基本任务(Kennedy&Norman,2005),也是文化心理学当今前沿研究热点(Varnum&Grossmann,2021)。中国一百多年来的现代化转型,特别是新中国成立后、改革开放以来史无前例的经济高速发展和社会快速转型,为研究人类文化、心理和行为变迁的基本规律提供了千载难逢的机会。

关键词：文化心理学现代化转型心理与行为前沿研究中国社会变迁快速转型起源和演化心理和行为

高等教育高质量发展赋能共同富裕:内在机理与实践策略

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大学教育科学 2024年第4期 13-24页

作者：陈亮叶明裕陕西师范大学教师发展学院陕西师范大学教育学部西安710062

实现全体人民共同富裕是中国式现代化的本质要求,更是中华民族共同体对美好生活的价值追求。高等教育高质量发展旨在以高等教育之强筑牢命运共同体的实质自由,它与共同富裕在目标、价值和路径上存在深度耦合,能为经济可持续发展、筑牢... 详细信息

实现全体人民共同富裕是中国式现代化的本质要求,更是中华民族共同体对美好生活的价值追求。高等教育高质量发展旨在以高等教育之强筑牢命运共同体的实质自由,它与共同富裕在目标、价值和路径上存在深度耦合,能为经济可持续发展、筑牢人民立场、解放新质生产力汇聚奋斗能量。从赋能机理看,高等教育通过全链条知识生产拯救“赢家通吃”的消费社会,通过多态性组织竞合净化“有限游戏”的教育生态,通过高质量人才培养消弭“功绩社会”的精英傲慢,为未来的共同富裕提供持久强劲内驱力和新质生产力。从实践策略看,高等教育通过创新产学研共通共融制度驱动协同发展,通过创新学术组织驱动持续发展,通过培育人的创新基因驱动自由发展,积极培育新质生产力,以此实质性推动全体人民物质生活和精神生活迈向共同富裕。

关键词：高等教育高质量发展共同富裕实质自由新质生产力命运共同体