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基于线性卷积混叠过程的自监督式光纤传感信号分离

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：陈照刘泽超西安电子工程研究所之江实验室

针对光纤传感信号分离问题，提出了一种基于线性卷积混叠过程的自监督式信号分离方法，其主要包含三部分：线性卷积混叠模型、语义特征提取模型和基于查询的信号分离模型。在模型训练过程中，相比于线性叠加模型，混叠模型可依更贴合实... 详细信息

针对光纤传感信号分离问题，提出了一种基于线性卷积混叠过程的自监督式信号分离方法，其主要包含三部分：线性卷积混叠模型、语义特征提取模型和基于查询的信号分离模型。在模型训练过程中，相比于线性叠加模型，混叠模型可依更贴合实际传感过程的线性卷积混叠方式对输入的多个子信号进行混叠，动态生成混叠信号，服务于后续分离模型的自监督式学习；然后利用语义特征提取模型将某一子信号映射至特征空间；将其特征作为查询因子，并与混叠信号一起输入到分离模型中，最终输出目标子信号，在可成倍扩充训练样本的同时也可实现零样本条件下的目标信号分离。为验证方法的有效性，在室内环境下开展实验并采集了跑步时及单频正弦振动下的光纤传感信号及两者的混叠信号，且在该实测数据上的实验结果表明了该方法的有效性。

关键词：信号分离自监督卷积混叠光纤传感零样本

基于智能感知技术的汽车起重机工况安全监控关键技术研究

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基于智能感知技术的汽车起重机工况安全监控关键技术研究

作者：陈照昊山东建筑大学

学位级别：硕士

基于深度强化学习DDDQN的高速列车智能调度调整方法

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1298-1308页

作者：吴卫阴佳腾陈照森唐涛北京和利时系统工程有限公司北京100176 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

在高速铁路系统的日常运营中,列车经常受到各种突发事件的干扰而导致晚点,严重影响旅客出行体验。为在短时间内制定出列车运行调整方案并尽可能缩短列车晚点时间,提出一种将深度强化学习与整数规划模型相结合的列车智能调度调整方法(DDD... 详细信息

在高速铁路系统的日常运营中,列车经常受到各种突发事件的干扰而导致晚点,严重影响旅客出行体验。为在短时间内制定出列车运行调整方案并尽可能缩短列车晚点时间,提出一种将深度强化学习与整数规划模型相结合的列车智能调度调整方法(DDDQN)。首先,将线路划分为多个轨道区段相连接的形式,并基于车间作业调度问题,以最小化所有列车总晚点时间为目标,构建描述列车运行过程的整数规划模型。之后,将各列车视为智能体,根据实际运营需求定义了多智能体的状态、动作以及回报函数,并构造了2个深度神经网络以近似值函数。最后,结合上述整数规划模型设计了DDDQN的训练方法,先利用智能体在仿真环境中探索求出问题可行解,并通过2个神经网络之间的“互馈”机制,实现神经网络参数的更新。在此基础上求解整数规划模型,即可在短时间内得到问题最优解。利用京张高铁实际线路数据和运营数据进行仿真实验,通过比较3种不同求解方法在10个不同突发事件场景下得到的列车总晚点时间和求解时间,验证了所提出的DDDQN模型可以在短时间内得到问题的最优解,可降低至多30.43%的列车晚点时间以及至多68.33%的求解时间。DDDQN为提升高速铁路系统在突发事件下的应急处置能力以及运输组织效率提供了一种智能化的方法与参考。

关键词：列车智能调度调整列车晚点时间深度强化学习整数规划模型神经网络

电力设备中环氧树脂/硅橡胶界面缺陷智能识别方法研究

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电力设备中环氧树脂/硅橡胶界面缺陷智能识别方法研究

作者：陈照轩西安理工大学

学位级别：硕士

环氧树脂和硅橡胶作为电力设备的复合绝缘材料,在保障电力系统的安全运行中扮演重要角色,但材料界面作为最薄弱的绝缘部位,常因环境等因素产生界面缺陷,降低材料绝缘性能,破坏电力设备运行的稳定性。因此,研究基于多特征数据融合的材料... 详细信息

环氧树脂和硅橡胶作为电力设备的复合绝缘材料,在保障电力系统的安全运行中扮演重要角色,但材料界面作为最薄弱的绝缘部位,常因环境等因素产生界面缺陷,降低材料绝缘性能,破坏电力设备运行的稳定性。因此,研究基于多特征数据融合的材料界面缺陷检测方法,对保障电力设备及电力系统安全稳定运行具有重要意义。本文基于环氧树脂/硅橡胶界面缺陷特点开展缺陷识别方法研究。本研究制备了界面含有气泡、气隙、水珠、金属氧化物杂质和绝缘杂质五种典型缺陷的环氧树脂/硅橡胶复合绝缘材料,利用COMSOL仿真软件计算了典型缺陷下材料内部电场。研究发现界面缺陷会畸变电场分布,相比无界面缺陷的界面电场强度,直径为2mm的气泡缺陷会导致局部电场强度增大8至9倍,同样直径的水珠缺陷使局部电场强度增大了 3至5倍。气泡和绝缘杂质会导致电场集中在缺陷内部,而水珠和金属氧化物杂质会使电场集中在缺陷与复合材料的交界面处。通过研究缺陷试样内部的空间电荷及电场分布,测试试样的介电常数、局部放电起始电压及交流击穿场强等电气性能,分析缺陷类型及缺陷大小对复合材料绝缘性能的影响。研究结果表明,界面缺陷因电场极化作用导致空间电荷积聚,水珠缺陷和气泡缺陷分别导致空间电荷量增加了30%和25%。对复合材料的介电特性影响最大的是水珠缺陷,分别使材料的相对介电常数及介质损耗角正切值增大了107%和8.9%。气隙缺陷则使复合绝缘材料的局部放电起始场强和工频击穿场强分别下降了38.8%和29.1%。基于实验数据分析复合材料电气性能参数与各类缺陷间的相关性,根据数据特点提出一种基于SVM和改进KNN的组合机器学习方法,旨在提高识别环氧树脂/硅橡胶界面缺陷类型的准确率。经过仿真验证,采用多特征值融合后的数据可以使算法识别准确度提高24.6%,组合算法的平均识别率达99.3%,相比经典SVM算法和KNN算法,识别率分别提高了9.6%和30.8%,有效提高环氧树脂/硅橡胶界面缺陷智能识别的准确度和可靠性。本研究通过仿真计算含有界面缺陷复合材料的内部电场,测试复合材料的绝缘性能,对比研究各类界面缺陷对材料电气特性的影响,基于SVM和改进KNN的组合机器学习方法,训练多特征融合数据,有效提升了环氧树脂/硅橡胶界面缺陷的识别精度,解决了特征数据来源单一,可识别缺陷类型少的问题,具有良好的应用前景。

关键词：复合绝缘材料识别方法电气性能界面缺陷

人工全膝关节置换术治疗蜡油样骨病膝关节僵硬一例

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中国修复重建外科杂志 2024年第5期38卷 633-634页

作者：李盛杰陈照宇云南省第三人民医院创伤外科昆明650106 北京大学人民医院关节病诊疗研究中心北京100044

1病例介绍患者女,52岁。因“左膝及左踝关节隐痛伴活动受限22年”于2023年9月于北京大学人民医院关节病诊疗研究中心就诊。患者22年前扭伤左踝部,感左膝、踝部疼痛肿胀,活动受限并逐渐进展,未行特殊治疗。之后6年患者左膝、踝部疼痛难忍... 详细信息

1病例介绍患者女,52岁。因“左膝及左踝关节隐痛伴活动受限22年”于2023年9月于北京大学人民医院关节病诊疗研究中心就诊。患者22年前扭伤左踝部,感左膝、踝部疼痛肿胀,活动受限并逐渐进展,未行特殊治疗。之后6年患者左膝、踝部疼痛难忍,口服止痛药不缓解,于当地医院就诊,X线片检查示左下肢从髋部至足踝部存在密度增高的硬化性皮质增生,左膝关节和足踝有大量骨性增生,沿股骨和胫骨流动,形如“融化的蜡滴落”;首次诊断:蜡油样骨病;遂行左膝、踝关节肿块切除术。但术后患者左膝、踝关节疼痛加重,活动仍受限,无明显改善。

关键词：蜡油样骨病膝关节僵硬人工全膝关节置换术

电磁脉冲攻击下片上配电网络IR Drop分析方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第4期36卷 582-590页

作者：刘强张培然天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

电磁脉冲攻击对集成电路的安全具有很强的威胁性.为了有效地抵御电磁脉冲攻击,针对片上配电网络易受电磁脉冲影响的问题,提出了一种电磁脉冲攻击下片上配电网络IRdrop分布的分析方法.首先,在集成电路布局规划阶段,基于有限元仿真构建片... 详细信息

电磁脉冲攻击对集成电路的安全具有很强的威胁性.为了有效地抵御电磁脉冲攻击,针对片上配电网络易受电磁脉冲影响的问题,提出了一种电磁脉冲攻击下片上配电网络IRdrop分布的分析方法.首先,在集成电路布局规划阶段,基于有限元仿真构建片上配电网络模型和电磁脉冲攻击模型,仿真获得电磁脉冲下配电网络上感应电流密度的分布并计算感应电流,然后将感应电流加载到配电网络模型上,使用IR分析工具分析IRdrop分布.基于TSMC180 nm工艺版图的IR drop分析结果显示,电磁脉冲攻击能够在电源和地网络中引入2.3 V以上的IR drop.与现有基于电流分布理论值的分析方法相比,该分析方法能够更准确地获取电磁脉冲下配电网络中的IR drop分布.该分析方法可用于指导改进配电网络的设计,提升抗电磁脉冲攻击能力.实验结果显示,增加一组供电端口后,电源和地网络中的最大IR drop分别降低了28%和24%.

关键词：集成电路片上配电网络电磁脉冲攻击电压降

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PromptWE:一种融合解释的提示学习事实核查模型

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 760-769页

作者：张翔然李璐旸浙江大学工程师学院杭州310015 北京外国语大学信息科学技术学院北京100089

针对事实核查任务中如何利用生成的解释更好地辅助真实性判断的问题,该文提出一种融合解释的提示学习事实核查模型PromptWE。该模型在生成任务中通过证据筛选和摘要生成更易理解的解释,然后在分类任务中将解释融合进提示学习模型的提示... 详细信息

针对事实核查任务中如何利用生成的解释更好地辅助真实性判断的问题,该文提出一种融合解释的提示学习事实核查模型PromptWE。该模型在生成任务中通过证据筛选和摘要生成更易理解的解释,然后在分类任务中将解释融合进提示学习模型的提示模板中,从而将解释与预训练模型储备的知识相结合,以提高真实性判别的准确率。该模型在2个数据集上的F1值比SOTA模型高5%,表明模型生成的解释能提升模型判别信息真假的能力。此外,为了说明高质量的解释在分类任务中的重要性,该文将数据集中的专家证据直接作为解释,融合进提示模板中进行了提示学习训练,比融合模型生成的解释的F1值提高了16%,证明了高质量解释能有效激发通用语言模型在事实核查任务上的能力。

关键词：事实核查提示学习解释生成

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深度学习在光纤成像中的应用进展（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第16期 70-85页

作者：孙佳伟陈照青赵斌李学龙上海人工智能实验室智能光电中心西北工业大学光电与智能研究院中国电信人工智能研究院

光纤成像技术借助光纤的微小尺寸与柔韧性能实现对狭窄区域的高分辨率成像，在生物医学、工业检测等领域都有广泛应用。然而，在基于多芯或多模光纤的成像系统中，存在着诸多瓶颈问题限制其成像分辨率与精度。简要介绍了荧光成像、定量... 详细信息

光纤成像技术借助光纤的微小尺寸与柔韧性能实现对狭窄区域的高分辨率成像，在生物医学、工业检测等领域都有广泛应用。然而，在基于多芯或多模光纤的成像系统中，存在着诸多瓶颈问题限制其成像分辨率与精度。简要介绍了荧光成像、定量相位成像、散斑成像、光谱成像等多种光纤成像模态中应用深度学习解决瓶颈问题的代表性研究工作，并讨论了深度学习与光纤成像交叉研究领域的现有瓶颈，展望了智能光纤成像系统的应用前景。

关键词：光纤成像深度学习多芯光纤多模光纤内窥成像

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深度学习在光纤成像中的应用进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：孙佳伟陈照青赵斌李学龙上海人工智能实验室智能光电中心西北工业大学光电与智能研究院中国电信人工智能研究院

光纤成像技术借助光纤的微小尺寸与柔韧性以实现对狭窄区域的高分辨率成像，在生物医学、工业检测等领域有广泛应用。然而，在基于多芯与多模光纤的成像系统中，存在着诸多瓶颈问题限制其成像分辨率与精度。本文简要介绍了荧光成像、定... 详细信息

光纤成像技术借助光纤的微小尺寸与柔韧性以实现对狭窄区域的高分辨率成像，在生物医学、工业检测等领域有广泛应用。然而，在基于多芯与多模光纤的成像系统中，存在着诸多瓶颈问题限制其成像分辨率与精度。本文简要介绍了荧光成像、定量相位成像、散斑成像、光谱成像等多种光纤成像模态中应用深度学习解决瓶颈问题的代表性工作，并讨论了深度学习与光纤成像交叉研究领域的现有瓶颈，展望了智能光纤成像系统的广泛应用前景。

关键词：光纤成像深度学习多芯光纤多模光纤内窥成像