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基于RSU辅助和自适应分簇的异构车载网络选择方法

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计算机工程 2024年

作者：聂雷胡字升鲍海洲武汉科技大学计算机科学与技术学院智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室

异构车载网络(Heterogeneous Vehicular Network， HVN)环境中车载终端用户的服务质量体验高度依赖于网络选择方法。针对以单个车辆为角度选择接入网络容易导致优质网络阻塞和网络资源分配不均的问题，提出一种基于路侧单元辅助和自适... 详细信息

异构车载网络(Heterogeneous Vehicular Network， HVN)环境中车载终端用户的服务质量体验高度依赖于网络选择方法。针对以单个车辆为角度选择接入网络容易导致优质网络阻塞和网络资源分配不均的问题，提出一种基于路侧单元辅助和自适应分簇的异构车载网络选择方法(RSU-assisted and Adaptive clustering based Network Selection method， RANS)，适用于融合5G/6G的城市HVN环境。首先，该方法借助RSU的计算存储能力评估候选网络的性能，分别利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process， AHP)和熵权法(Entropy weighting method， EWM)计算候选网络的主观权重和客观权重，在利用简单加权法计算其综合权重后，根据车辆的业务类型采用基于直觉模糊集的灰色关联度分析法(Intuitionistic Fuzzy Set based Grey Relational Analysis， IFS-GRA)对候选网络排序；与此同时，在网络负载较高时对车辆进行自适应分簇，利用分层结构有效降低网络的拥塞概率；最终车辆接入从RSU处获取满足其业务需求的最优网络。实验结果表明，RANS方法相较CHSO-GRA和MANSA分别减少了30.72%和9.57%的网络切换次数，相较CHSO-GRA和DUVC分别增加了8.01%和39.36%的吞吐量，提高了网络资源的利用率，也实现了更优的负载均衡。

关键词： RSU辅助自适应分簇网络选择负载均衡 5G/6G 异构车载网络

基于Double DQN的双模式多目标信号配时方法

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计算机技术与发展 2024年第8期34卷 143-150页

作者：聂雷张明萱黄庆涵鲍海洲武汉科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430065 智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室湖北武汉430065

近年来深度强化学习作为一种高效可靠的机器学习方法被广泛应用在交通信号控制领域。目前,现有交通信号配时方法通常忽略了特殊车辆(例如救护车、消防车等)的优先通行;此外,基于传统深度强化学习的信号配时方法优化目标较为单一,导致其... 详细信息

近年来深度强化学习作为一种高效可靠的机器学习方法被广泛应用在交通信号控制领域。目前,现有交通信号配时方法通常忽略了特殊车辆(例如救护车、消防车等)的优先通行;此外,基于传统深度强化学习的信号配时方法优化目标较为单一,导致其在复杂交通场景中性能不佳。针对上述问题,基于Double DQN提出一种融合特殊车辆优先通行的双模式多目标信号配时方法(Dual-mode Multi-objective signal timing method based on Double DQN,DMDD),以提高不同交通场景下路口的通行效率。该方法首先基于路口的饱和状态选择信号控制模式,特殊车辆在紧急控制模式下被赋予更高的通行权重,有利于其更快通过路口;接着针对等待时长、队列长度和CO 2排放量3个指标分别设计神经网络进行奖励计算;最后利用Double DQN进行最优信号相位的选择,通过灵活切换信号相位以提升通行效率。基于SUMO的实验结果表明,DMDD与对比方法相比能有效缩短路口处特殊车辆的等待时长、队列长度和CO 2排放量,特殊车辆能够更快通过路口,有效地提高了通行效率。

关键词：交通信号配时深度强化学习双模式多目标 Double DQN SUMO

基于群体智慧的软件开发间层模型及其架构实现

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计算机科学 2015年第1期42卷 175-179页

作者：何炎祥杨建康鲍海洲冉亚洛郭波波杨建喜武汉大学计算机学院武汉430072 武汉大学软件工程国家重点实验室武汉430072

减少或者避免重复劳动是应对软件危机的一个重要方法。对软件重用技术进行研究,以避免重复劳动为目标,提出利用群体智慧的间层模型来试图解决软件危机问题。提出的柠檬框架是间层模型的一个实现,具有一定的实用性。同时柠檬框架也是正... 详细信息

减少或者避免重复劳动是应对软件危机的一个重要方法。对软件重用技术进行研究,以避免重复劳动为目标,提出利用群体智慧的间层模型来试图解决软件危机问题。提出的柠檬框架是间层模型的一个实现,具有一定的实用性。同时柠檬框架也是正在进行的一个项目。

关键词：重复劳动软件重用群体智慧间层模型软件危机柠檬框架

基于PER-MATD3的任务卸载和资源优化方法

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计算机技术与发展 2024年第12期34卷 57-65页

作者：王宇轩鲍海洲喻国荣聂雷陈民浩武汉科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430065 智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室湖北武汉430065 大数据科学与工程研究院湖北武汉430065

移动边缘计算(MEC)通过在网络边缘设立边缘服务器,为终端用户设备就近提供更加充足的计算与存储资源,满足了新兴应用的时延与能耗需求。该文研究了移动边缘计算中多用户的任务卸载策略、计算能力与功率分配的联合优化,该问题为混合整数... 详细信息

移动边缘计算(MEC)通过在网络边缘设立边缘服务器,为终端用户设备就近提供更加充足的计算与存储资源,满足了新兴应用的时延与能耗需求。该文研究了移动边缘计算中多用户的任务卸载策略、计算能力与功率分配的联合优化,该问题为混合整数非线性规划问题。该文将其表示为一个多智能体马尔可夫决策过程(MAMDP)以最小化系统成本。为了解决该问题,提出一个结合优先经验回放的多智能体双延迟深度确定性策略梯度(PER-MATD3)的算法,该算法缓解了值函数的高估问题,增加了学习效率。此外,设计了一个卸载动作生成算法将输出的连续动作重构转化为离散卸载动作,并保证了卸载动作的有效性。仿真实验结果表明,PER-MATD3算法在训练过程中收敛速度与收敛的奖励值都优于其他基准算法。该方法在移动边缘计算的任务卸载与资源分配问题中能有效地降低总成本与时延,同时还能保持非常低的任务失败率。

关键词：移动边缘计算任务卸载资源优化深度强化学习优先经验回放

结合相位对称与基于排序LSS的多模态遥感影像匹配

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计算机系统应用 2024年第10期33卷 56-65页

作者：陈聪鹏喻国荣鲍海洲陈璐莹边小勇武汉科技大学计算机科学与技术学院武汉430081 武汉科技大学智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室武汉430081

针对多模态遥感影像存在非线性辐射畸变的问题,本文提出了一种结合相位对称特征与基于排序局部自相似性的多模态遥感影像匹配方法.首先,利用影像的局部相位信息构造相位对称图,在此基础上利用加速分段测试特征提取算法(features from ac... 详细信息

针对多模态遥感影像存在非线性辐射畸变的问题,本文提出了一种结合相位对称特征与基于排序局部自相似性的多模态遥感影像匹配方法.首先,利用影像的局部相位信息构造相位对称图,在此基础上利用加速分段测试特征提取算法(features from accelerated segment test,FAST)对相位对称图进行特征提取.然后结合基于排序的局部自相似性与相位一致性构造一种新的特征描述符RPCLSS(combining rank,phase congruency and local self-similarity descriptor).最后利用快速抽样一致性算法(fast sample consensus,FSC)进行误匹配点剔除.将本文方法在公开的多源遥感影像数据集上与现有的5种先进匹配方法进行对比实验.实验结果表明,本文方法在正确匹配点数量、匹配精度和匹配正确率方面,优于现有的先进多模态遥感影像匹配方法.

关键词：多模态遥感影像相位对称性相位一致性局部自相似性

基于亚像素各向异性扩散的低剂量CT重建方法

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南方医科大学学报 2025年

作者：唐诗洲苏若兰李淑婷赖珍珍黄进红牛善洲赣南师范大学数学与计算机科学学院赣南师范大学赣州市计算成像重点实验室

目的提出一种基于亚像素各项异性扩散的低剂量CT重建方法。方法通过线性插值技术计算亚像素单元强度值及其二阶差分后，将计算得到的新的梯度信息引入到各项异性扩散过程中，并结合惩罚加权最小二乘模型对低剂量CT投影数据进行滤波，... 详细信息

目的提出一种基于亚像素各项异性扩散的低剂量CT重建方法。方法通过线性插值技术计算亚像素单元强度值及其二阶差分后，将计算得到的新的梯度信息引入到各项异性扩散过程中，并结合惩罚加权最小二乘模型对低剂量CT投影数据进行滤波，最后使用滤波反投影算法将恢复后的投影数据重建出CT图像。结果在Shepp-Logan体模实验中，与FBP、PWLS-Gibbs和PWLS-TV方法相比，新方法滤波后重建的CT图像在结构相似指数上分别提升了28.13%、5.49%和0.91%，在特征相似指数上分别提升了21.08%、1.78%和1.36%，并且在均方根误差上分别降低了69.59%、18.96%和3.90%。在XCAT体模实验中，与FBP、PWLS-Gibbs和PWLS-TV方法相比，新方法在结构相似指数上分别提高了14.24%、1.43%及7.89%，在特征相似指数上分别提高了9.61%、1.78%及5.66%，同时在均方根误差上分别降低了26.88%、9.41%及18.39%。在临床数据实验中，与FBP、PWLS-Gibbs和PWLS-TV方法重建的CT图像相比，新方法在结构相似指数上分别提升了19.24%、15.63%和3.68%，在特征相似指数上分别提升了4.30%、2.92%和0.43%，同时在均方根误差上分别降低了44.60%、36.84%和15.22%，并且在峰值信噪比上提升至28.39。结论本文提出的新方法可以有效去除低剂量CT图像的噪声和伪影，并可以保持结构细节信息。

关键词：低剂量CT 各向异性扩散亚像素图像重建

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等参理论发展概述

中国科学:数学 2025年第1期 145-168页

作者：葛建全钱超唐梓洲彦文娇北京师范大学数学科学学院北京理工大学数学与统计学院南开大学陈省身数学研究所

自Cartan开创实空间形式中等参超曲面的研究以来,经历了一个世纪的曲折发展,等参理论已经与数学及理论物理的多个领域产生了密切联系和交叉渗透.本文旨在概括性综述等参理论的发展、推广和理论应用.

关键词：等参超曲面等参函数极小子流形

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基于轨出电压暂态特征的轨道电路分路不良识别

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西南交通大学学报 2025年

作者：王小敏熊旭洲杨勇杨武东江磊西南交通大学信息科学与技术学院四川省列车运行控制技术工程研究中心中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所

针对ZPW-2000A轨道电路分路不良问题，考虑分路电阻与分路不良的关系，提出一种基于轨出电压暂态特征分析的轨道电路分路不良智能识别方法。首先，采用变分模态分解（VMD）算法提取轨出电压的暂态信号，并利用海洋捕食者算法自适应优化... 详细信息

针对ZPW-2000A轨道电路分路不良问题，考虑分路电阻与分路不良的关系，提出一种基于轨出电压暂态特征分析的轨道电路分路不良智能识别方法。首先，采用变分模态分解（VMD）算法提取轨出电压的暂态信号，并利用海洋捕食者算法自适应优化VMD参数，得到模态分量；其次，对模态分量进行互信息筛选和重构得到轨出电压的暂态特征向量；最后，提出基于高效通道注意力机制的改进深度残差收缩网络，采集不同分路电阻对应的轨出暂态特征进行网络训练和分路电阻识别，根据识别结果和轨道继电器状态联合判断分路不良情况。结果表明，本文方法根据列车进入和出清区间时的轨出电压暂态特征，能够在补偿电容故障干扰和噪声干扰下实现轨道电路分路不良识别及预警，识别准确率达到98%；通过搭建ZPW-2000A实物仿真平台验证方法的有效性。

关键词： ZPW-2000A轨道电路分路不良变分模态分解深度学习

人工智能赋能的科学实践活动——探究铁锈的类型、成因及防锈方法

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化学教育(中英文) 2025年第01期 77-82页

作者：王新福高文蓓凌一洲江苏省锡山高级中学锡西分校江苏省南菁高级中学南京师范大学教育科学学院

自主开发了“拍图识铁锈”小程序，能够利用人工智能识别照片中的铁锈类型，计算铁片表面的生锈面积。设计和实施了配套的“寻锈·成锈·防锈”科学实践活动，包括“初识·身边寻锈”“调查·何以成锈”“实验·科学防锈”等3个环节，... 详细信息

自主开发了“拍图识铁锈”小程序，能够利用人工智能识别照片中的铁锈类型，计算铁片表面的生锈面积。设计和实施了配套的“寻锈·成锈·防锈”科学实践活动，包括“初识·身边寻锈”“调查·何以成锈”“实验·科学防锈”等3个环节，带领学生认识不同铁锈的成分，调查不同铁锈的形成环境，开展防锈实验和实践。

关键词：科学实践小程序开发人工智能铁锈