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基于半监督集成即时学习的橡胶混炼过程门尼黏度软测量研究

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高校化学工程学报 2022年第4期36卷 586-596页

作者：金怀平张燕董守龙杨彪钱斌陈祥光昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 北京理工大学化学与化工学院北京100081

针对工业橡胶混炼过程中门尼黏度标记数据有限,导致模型预测性能受限的问题,提出了一种半监督(SS)集成即时学习(EJIT)高斯过程回归(GPR)软测量方法,称为SSEJITGPR。当查询样本到来时,该方法通过在线迭代学习的方式获取高置信度伪标记样... 详细信息

针对工业橡胶混炼过程中门尼黏度标记数据有限,导致模型预测性能受限的问题,提出了一种半监督(SS)集成即时学习(EJIT)高斯过程回归(GPR)软测量方法,称为SSEJITGPR。当查询样本到来时,该方法通过在线迭代学习的方式获取高置信度伪标记样本,其中使用集成后的即时学习高斯过程回归(JITGPR)模型对非标记样本进行预测,并以集成预测方差作为置信度评价准则。随后,基于伪标记样本扩充后的建模数据库构建多样性的半监督JITGPR基模型。最后,采用有限混合机制实现基模型的自适应集成。与传统门尼黏度软测量方法相比,SSEJITGPR在处理局部过程特征、克服标记样本不足、预测可靠度不高等问题上表现出显著优势,其有效性和优越性通过工业案例进行了验证。

关键词：软测量即时学习半监督学习集成学习高斯过程回归门尼黏度橡胶混炼

基于多相似度局部状态辨识的集成学习自适应软测量方法

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计算机集成制造系统 2023年第2期29卷 460-473页

作者：金怀平黄成董守龙黄思杨彪钱斌陈祥光昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 北京理工大学化学与化工学院北京100081 云南化工设计院有限公司云南昆明650051

鉴于流程工业过程的非线性、多时段、多模式、时变性等复杂过程特性,导致传统的全局和集成学习软测量方法预测性能不佳,提出一种基于多相似度局部状态辨识的集成学习自适应软测量建模方法。该方法在离线建模阶段,从不同相似度准则出发... 详细信息

鉴于流程工业过程的非线性、多时段、多模式、时变性等复杂过程特性,导致传统的全局和集成学习软测量方法预测性能不佳,提出一种基于多相似度局部状态辨识的集成学习自适应软测量建模方法。该方法在离线建模阶段,从不同相似度准则出发辨识局部过程状态,进而生成多样性的局部模型;在线预测阶段,通过双层集成策略实现模型的在线动态选择、模型权重自适应确定、局部预测结果融合;在线更新阶段,通过KL散度评价当前与相邻状态数据分布的差异性以实现概念漂移的实时检测,进而决定是否在线添加局部模型。将新获取的离线检测值添加入建模数据库。通过工业金霉素发酵过程和脱丁烷塔过程验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：软测量集成学习自适应时变特征多相似度局部状态辨识高斯过程回归

改进的GNSS/SINS组合导航系统自适应滤波算法

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第1期48卷 127-134页

作者：林雪原刘丽丽董云云陈祥光杨海利烟台南山学院山东烟台265713 东海热电有限公司山东烟台265713

GNSS/SINS(global navigation satellite system/strapdown inertial navigation system)组合导航系统已得到广泛的应用与研究,当处于复杂环境时,GNSS输出容易出现误差均方差突变、误差均方差缓变、硬故障和软故障4种现象,进而影响组合... 详细信息

GNSS/SINS(global navigation satellite system/strapdown inertial navigation system)组合导航系统已得到广泛的应用与研究,当处于复杂环境时,GNSS输出容易出现误差均方差突变、误差均方差缓变、硬故障和软故障4种现象,进而影响组合导航系统滤波精度及载体的导航安全。为了解决上述问题,提出了一种改进的GNSS/SINS组合导航系统自适应滤波算法。首先,利用滤波过程中的观测异常检验统计量与滤波器门限值构建观测因子,然后,将变分贝叶斯原理与抗野值滤波方法结合,设计了改进的组合导航系统自适应滤波算法。仿真实验表明,相较于传统算法,当GNSS输出误差均方差发生变化时,所提算法可将位置精度及速度精度提高11.8%及13.7%;在GNSS输出发生硬故障时,所提算法可将位置精度及速度精度提高70.8%及69.6%。实验结果表明,所提算法具有较强的自适应性,可提升复杂环境下组合导航系统的精度和连续可用性。

关键词：变分贝叶斯自适应滤波抗野值滤波组合导航系统观测因子

基于深度学习特征提取与多目标优化集成修剪的选择性集成学习软测量方法

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控制与决策 2023年第3期38卷 738-750页

作者：金怀平王建军董守龙钱斌杨彪陈祥光昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 北京理工大学化学与化工学院北京100081

集成学习已成为一种广泛使用的软测量建模框架,但是建立高性能的集成学习软测量模型依然面临特征选择不当、基模型多样性不足、基模型估计性能不佳等诸多挑战.为此,提出一种基于堆栈自编码器多样性生成机制的选择性集成学习高斯过程回归... 详细信息

集成学习已成为一种广泛使用的软测量建模框架,但是建立高性能的集成学习软测量模型依然面临特征选择不当、基模型多样性不足、基模型估计性能不佳等诸多挑战.为此,提出一种基于堆栈自编码器多样性生成机制的选择性集成学习高斯过程回归(selective ensemble of stacked autoencoder based Gaussian process regression, SESAEGPR)软测量建模方法.该方法充分发挥深度学习在特征提取方面的优势,通过构建多样性的堆栈自编码器(stacked autoencoder, SAE)网络,建立基于隐特征的高斯过程回归(Gaussian process regression, GPR)基模型.基于模型性能提升率和进化多目标优化对SAEGPR基模型实施两次集成修剪,以降低集成模型复杂度、保持甚至进一步提升模型估计性能,最后,引入PLS Stacking集成策略实现基模型融合.所提出方法显著优于传统全局和全集成软测量建模方法,其有效性和优越性通过青霉素发酵过程和Tennessee Eastman化工过程得到验证.

关键词：软测量深度学习集成学习堆栈自编码器隐特征多目标优化高斯过程回归

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基于单目视觉的足球进门位置自动判别算法

传感器与微系统 2022年第6期41卷 122-125页

作者：高长旭孙巧妍陈祥光烟台南山学院人文学院山东烟台265713 烟台南山学院工学院山东烟台265713 北京理工大学化学与化工学院北京100081

为实现自动的辅助大学足球教练员判别队员定点射门训练时足球进门时与球门的相对位置,提出一种数字图像自动处理算法。在自然条件和复杂动态背景下,采用1200万像素以上分辨率的普通单摄像头不固定的安装到指定区域内的任意一点进行图像... 详细信息

为实现自动的辅助大学足球教练员判别队员定点射门训练时足球进门时与球门的相对位置,提出一种数字图像自动处理算法。在自然条件和复杂动态背景下,采用1200万像素以上分辨率的普通单摄像头不固定的安装到指定区域内的任意一点进行图像采集。利用图片的平面数据信息先后进行多方案去干扰、辨识,提取面积较大的矩形区域、倾斜校正、剪裁、辨识,并提取颜色花纹不确定的圆形、两图形相对位置判别等步骤,实现球门和足球相对位置的准确判别。该算法对计算机配置要求低。实验和仿真结果表明:该算法可以实现预设功能,误差和时间响应能够满足普通高校实际训练和教学要求,经济有效。

关键词：射门区域判断图像处理单摄像头位置检测

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原油储罐油量动态计量技术研究

仪器仪表学报 2005年第10期26卷 998-1001,1010页

作者：曲艺陈祥光北京理工大学化工与环境学院北京100081

为了比较精确地计量原油储罐的动态油量,在分析研究油罐液位、油水界面、原油含水率、密度以及温度测量的基础上,重点讨论测量中的含水率测量不确定度和净油质量测量的不确定度,分析了引起测量误差的主要原因。通过现场实例提出储罐油... 详细信息

为了比较精确地计量原油储罐的动态油量,在分析研究油罐液位、油水界面、原油含水率、密度以及温度测量的基础上,重点讨论测量中的含水率测量不确定度和净油质量测量的不确定度,分析了引起测量误差的主要原因。通过现场实例提出储罐油量的计量方案和解决在线监测过程中产生误差的实用方法。实验结果表明,所提出的设计方案和解决误差的方法可用于油田联合站和油库罐区动态油量的计量或自动化盘库。

关键词：不确定度原油计量含水率

基于Dezert-Smarandache理论的金霉素发酵染菌实时预测（英文）

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2015年第6期23卷 1009-1016页

作者：杨建文陈祥光金怀平 School of Chemical Engineering and Environment Beijing Institute of Technology

Fermentative production of chlortetracycline is a complex fed-batch bioprocess. It generally takes over 90 h for cultivation and is often contaminated by undesired microorganisms. Once the fermentation system is contaminated to certain extent, the product quality and yield will be seriously affected, leading to a substantial economic loss. Using information fusion based on the Dezer–Smarandache theory, self-recursive wavelet neural network and unscented kalman filter, a novel method for online prediction of contamination is developed. All state variables of culture process involving easy-to-measure and difficult-to-measure variables commonly obtained with soft-sensors present their contamination symptoms. By extracting and fusing latent information from the changing trend of each variable, integral and accurate prediction results for contamination can be achieved. This makes preventive and corrective measures be taken promptly. The field experimental results show that the method can be used to detect the contamination in time, reducing production loss and enhancing economic efficiency.

关键词：分批发酵过程理论污染在线预测金霉素无迹卡尔曼滤波小波神经网络信息融合微生物污染

羧甲基壳聚糖对颜面部皮脂腺囊肿微创清除术后愈合的疗效

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湘南学院学报（医学版） 2023年第2期25卷 30-32页

作者：陈祥光刘玲福建医科大学附属南平第一医院福建南平353000

目的观察羧甲基壳聚糖(CMC)对颜面部皮脂腺囊肿(SGC)微创清除术后愈合的疗效。方法将254例颜面部皮脂腺囊肿患者随机分为两组,对照组152人,术中使用生理盐水(NS)清洗囊腔;观察组102人,添加CMC注射液清洗囊腔。于术后1月、3月、6月,观察... 详细信息

目的观察羧甲基壳聚糖(CMC)对颜面部皮脂腺囊肿(SGC)微创清除术后愈合的疗效。方法将254例颜面部皮脂腺囊肿患者随机分为两组,对照组152人,术中使用生理盐水(NS)清洗囊腔;观察组102人,添加CMC注射液清洗囊腔。于术后1月、3月、6月,观察患者的囊肿消退、切口瘢痕愈合情况。结果术后1月,观察组患者的术后SGC直径和瘢痕未完全消退患者数量与对照组比较无统计学意义(P>0.05);术后3月及6月时,观察组患者术后SGC直径小于对照组(P<0.05),瘢痕未完全消退患者数量少于对照组(P<0.05)。结论颜面部皮脂腺囊肿患者在微创清除术中,使用CMC清洗具有较好的疗效。

关键词：颜面部皮脂腺囊肿羧甲基壳聚糖疗效

基于单目视觉的全自动捡球机器人控制算法设计

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传感器与微系统 2022年第9期41卷 88-91页

作者：高长旭孙巧妍陈祥光张德军烟台南山学院人文学院山东烟台265713 烟台南山学院工学院山东烟台265713 北京理工大学化学与化工学院北京100081

为了解决乒乓球训练基地繁重的人工捡球工作,设计了一种全自动捡球机器人适用的控制算法。机械结构方面采用双齿轮逆向旋转形式的滚筒结构执行捡球动作,使用单目摄像头固定安装到捡球小车上周期性拍摄图片,通过无线传输或者网络云端传... 详细信息

为了解决乒乓球训练基地繁重的人工捡球工作,设计了一种全自动捡球机器人适用的控制算法。机械结构方面采用双齿轮逆向旋转形式的滚筒结构执行捡球动作,使用单目摄像头固定安装到捡球小车上周期性拍摄图片,通过无线传输或者网络云端传送到个人电脑(PC)。使用MATLAB软件通过识别并补偿干扰光斑、降噪、识别小球质心、规划最优路径等算法识别小球位置并规划行进路线。将识别出的质心坐标和规划路线顺序无线传送到安装在小车上的嵌入式系统,根据图像和实物的相应尺寸关系,控制小车按照规定路线行进,直至所有的球都捡起。通过仿真和实物制作,证明该方法切实可行。

关键词：图像识别去光斑干扰质心识别最优路径规划双齿轮逆向旋转滚筒