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基于多传感器信息融合的移动机器人路径规划

基于多传感器信息融合的移动机器人路径规划

作者：黄仁智广西大学

学位级别：硕士

近现代以来,机器人技术飞速发展,其工作环境越加的复杂,路径规划问题已成为移动机器人重点研究领域之一。通过分析相关文献,针对移动机器人在未知环境下路径规划能力弱、实时性差、准确度低、智能化程度不高等问题,提出基于多传感器信... 详细信息

近现代以来,机器人技术飞速发展,其工作环境越加的复杂,路径规划问题已成为移动机器人重点研究领域之一。通过分析相关文献,针对移动机器人在未知环境下路径规划能力弱、实时性差、准确度低、智能化程度不高等问题,提出基于多传感器信息融合的移动机器人路径规划方法。以非结构化未知环境为基础,搭建移动机器人实验平台,机器人利用视觉传感器在未知环境中自行找到目标位置,利用超声波传感器探测障碍物位置,根据模糊控制算法和T-S型模糊神经网络算法,规划出一条从起始点到目标位置的无碰撞路径。本文具体研究内容有:(1)针对传统方法中所有传感器数据分析都在主控器完成,造成主控器计算量繁重,移动机器人实时性较差等问题,本文从分析移动机器人运动学模型入手,对移动机器人控制系统采用模块化分布设计,将视觉处理模块从主控器中分离出来,减轻主控器计算量。各个模块并行工作,提高了整个系统的处理速度和运算能力。(2)在保持模糊算法固有优势的基础上,提出将模糊控制融入基于行为的控制技术中。把机器人路径规划分解为寻找目标、自主避障、趋向目标等一系列相对独立的行为,提高机器人在未知环境下的路径规划能力。(3)深入研究机器人目标识别方法。本文为机器人增加视觉传感器,以便寻找目标位置并返回该信息。不需要在路径规划前提前指定目标的具体坐标位置,即使目标位置是动态变化的,机器人均可进行路径规划,使机器人适应未知的环境。(4)针对模糊控制缺乏自学习能力问题,结合机器人模型设计了基于T-S模型的模糊神经网络系统。利用神经网络学习算法机制对初始隶属函数进行离线训练,训练后的系统融合了模糊控制的推理能力和神经网络的自适应、自学习能力,对障碍物距离的感知决策更接近驾驶人经验。(5)应用Matlab工具箱分别对基于模糊控制、基于T-S型模糊神经网络的路径规划算法进行仿真验证,最后进行实物验证。验证表明:在非结构化未知环境下,移动机器人分别采用两种控制算法都能够自主规划出一条避开障碍物且到达目标的较优路径。与模糊控制算法相比,机器人基于T-S型模糊神经网络算法的运行路径更加平滑,与障碍物保持更为安全的距离,不仅能够满足移动机器人的路径规划要求,还具有比模糊控制更高的控制精度和响应速度。从理论与实践上验证了本文基于多传感器信息融合移动机器人路径规划算法的有效性与可行性。本文的方法优点在于:对于非机构化未知环境,目标识别使机器人动态路径规划成为可能,系统实时性强,控制精度高,机器人运行轨迹更加平滑。

关键词：路径规划未知环境模糊控制目标识别模糊神经网络

基于多智能体深度强化学习的多船协同避碰策略

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计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 1972-1988页

作者：黄仁贤罗亮武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室湖北武汉430064 武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430064 武汉理工大学三亚科教创新园海南三亚572019

为了提高多船会遇时智能避碰策略的协同性、安全性、实用性和节能性,在中心化训练去中心化执行框架下,结合优先经验回放机制提出一种多智能体Softmax深层双确定性策略梯度PER-MASD3算法,用于解决多船协同避碰问题,该算法不仅解决了双延... 详细信息

为了提高多船会遇时智能避碰策略的协同性、安全性、实用性和节能性,在中心化训练去中心化执行框架下,结合优先经验回放机制提出一种多智能体Softmax深层双确定性策略梯度PER-MASD3算法,用于解决多船协同避碰问题,该算法不仅解决了双延迟确定策略梯度(TD3)算法存在的值估计偏差问题,还在模型训练过程中引入熵正则项,以促进探索和控制随机控制策略,采用自适应噪声对不同阶段的任务进行有效探索,进一步提升了算法的学习效果和稳定性。通过实验验证,所提算法在解决多船协同避碰问题上具有较好的决策效果、更快的收敛速度和更稳定的性能。

关键词：多智能体深度强化学习协同避碰中心化训练去中心化执行优先经验回放多智能体Softmax深层双确定性策略梯度

基于链间竞争的“城市矿产”资源化共生网络竞合关系研究

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系统工程理论与实践 2024年

作者：黄仁辉高明福州大学经济与管理学院福州大学福建绿色发展研究院

明确“城市矿产”资源化共生网络利益主体间竞合关系的演变过程对于提升资源化利用效率具有重要意义. 本文基于逆向供应链与逆向供应链竞争的视角，构建了不同政府补贴条件与不同纵向结构决策下的六组模式，对比了不同合作模式的均衡... 详细信息

明确“城市矿产”资源化共生网络利益主体间竞合关系的演变过程对于提升资源化利用效率具有重要意义. 本文基于逆向供应链与逆向供应链竞争的视角，构建了不同政府补贴条件与不同纵向结构决策下的六组模式，对比了不同合作模式的均衡结果，考察了纵向结构选择策略的演变路径，探究了横向主体竞合关系对纵向竞合行为的影响机制，并通过一系列拓展模型分析与数值仿真验证了相关结论的稳定性. 研究表明: 1) 共生网络将在双链均选择集中决策结构时最大程度地发挥“城市矿产”资源化的经济、环境与社会三重价值; 2) 就占优策略而言，双链选择均集中或均分散决策模式均有可能成为均衡策略，这是因为回收商横向竞争会通过影响上游再制造商的共生程度来改变供应链整体利润，从而影响供应链纵向渠道结构策略选择; 3) 共生程度并非越高越好，过高的共生水平将弱化集中决策结构的正外部性; 4) 政府的补贴政策将有助于优化“城市矿产”资源化效率，并且补贴给再制造商比补贴给回收商更能提升社会福利，但补贴政策效应将在共生后期失效. 因此，调控回收商竞争程度、保持共生程度处于适当区间、制定适当的激励政策将有助于均集中决策模式实现供应链整体利润的Pareto改进，从而推动共生主体从竞争关系走向稳定合作状态.

关键词： “城市矿产” 共生网络链与链竞争竞合关系博弈

发掘材料,研求新知——读周赛华教授《明清等韵图新探》

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湖北大学学报（哲学社会科学版） 2024年第2期51卷 174-176页

作者：黄仁瑄华中科技大学中国语言研究所湖北武汉430074

捧读周赛华教授新著《明清等韵图新探》(商务印书馆2023年10月出版,以下简称《新探》),心中感佩油然而生。“绝学”是最近一些年来的一个高频词,发展绝学甚至上升到了国家文化发展战略的高度。传统小学中,音韵书历来被称“天书”,音韵... 详细信息

捧读周赛华教授新著《明清等韵图新探》(商务印书馆2023年10月出版,以下简称《新探》),心中感佩油然而生。“绝学”是最近一些年来的一个高频词,发展绝学甚至上升到了国家文化发展战略的高度。传统小学中,音韵书历来被称“天书”,音韵学亦因此被称“绝学”,作为其中一个有机内容的等韵学更是绝中之“绝”。等韵图是等韵学的研究核心,《新探》致力于明清等韵图研究,是明清等韵学研究的一部力作,其特点可用“两多一广”来概括。

关键词：等韵图等韵学传统小学高频词商务印书馆音韵学明清绝学

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数字时代大学生诚信档案体系建设研究

山西档案 2024年第4期 67-69页

作者：黄仁彦上海师范大学档案馆上海200234

诚信档案体系建设是大学生诚信教育的重要组成部分,对推动信用体系建设、弘扬社会主义核心价值观具有重要价值。在既有研究基础上,从主体维度、资源维度、客体维度、管理维度四个层面构建了大学生诚信档案体系,并结合数字时代的特点分... 详细信息

诚信档案体系建设是大学生诚信教育的重要组成部分,对推动信用体系建设、弘扬社会主义核心价值观具有重要价值。在既有研究基础上,从主体维度、资源维度、客体维度、管理维度四个层面构建了大学生诚信档案体系,并结合数字时代的特点分类提出建设策略,为大学生诚信教育和诚信档案体系建设提供有益的参考。

关键词：诚信档案大学生诚信教育信用体系档案管理体系

冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价

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地学前缘 2024年第2期31卷 77-92页

作者：郭学辉黄仁亮万建华天津大学环境科学与工程学院天津300072 华北地质勘查局五一四地质大队河北承德067000 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

为了解冀北山区有色金属尾矿库对周边农用地的重金属污染特征和生态健康风险,通过资料搜集和调研,最终确定一处具有代表性的金铅锌尾矿库及周边农用地作为研究区。针对研究区农用地进行了样品采集与测试分析工作,并总结了农用地重金属... 详细信息

为了解冀北山区有色金属尾矿库对周边农用地的重金属污染特征和生态健康风险,通过资料搜集和调研,最终确定一处具有代表性的金铅锌尾矿库及周边农用地作为研究区。针对研究区农用地进行了样品采集与测试分析工作,并总结了农用地重金属污染特征,同时通过重金属累积分析、潜在生态风险和人体健康风险3种评价方法,开展了农用地土壤重金属污染评价工作。主要研究结果如下:农用地表层土壤不同程度地受到Zn、Cu、Cd、Pb和As的污染较为严重,其中Cd、Pb、Zn和Cu表现为重度累积;农用地土壤重金属潜在生态危害处于极强的水平,应引起高度重视,重点关注重金属Cd、Pb和Hg;人体健康暴露风险方面,农用地土壤重金属非致癌与致癌暴露途径均应重点关注手口摄入,单元素非致癌与致癌日平均暴露量方面,均应重点关注Zn、Pb、Cu和Cr;人体健康儿童手口途径非致癌风险不可接受,单元素Pb和As手口途径非致癌风险指数分别为11.23和1.75,故应特别关注Pb和As手口途径对儿童的非致癌风险,成人手口途径非致癌风险也不可接受,重点关注单元素Pb手口途径对成人的非致癌风险;人体健康致癌风险方面,单元素Cd手口途径儿童与成人致癌风险不可接受,儿童单元素Cd手口途径致癌风险指数为3.38×10-4,成人Cd重金属手口途径致癌风险指数为1.63×10-4,故应特别重点关注研究区Cd手口途径对儿童与成人的致癌风险。总之,需要加强冀北山区有色重金属尾矿库周边农用地土壤的风险预警及相应管控工作,消除潜在的健康风险。

关键词：尾矿库重金属污染特征生态风险风险评价

基于科技创新的农业科研档案管理——以“第二届中国数字农业发展大会”为例

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核农学报 2024年第4期38卷 I0002-I0003页

作者：张文颖黄仁彦河南财经政法大学档案馆上海师范大学档案馆

随着科技的飞速发展,农业科研档案管理正面临前所未有的机遇和挑战。科技创新为农业科研档案管理提供了强大的技术支持,从数字化存储到大数据分析,再到人工智能的应用,科技的力量正在深刻地改变着农业科研档案管理的方式。当前,农业科... 详细信息

随着科技的飞速发展,农业科研档案管理正面临前所未有的机遇和挑战。科技创新为农业科研档案管理提供了强大的技术支持,从数字化存储到大数据分析,再到人工智能的应用,科技的力量正在深刻地改变着农业科研档案管理的方式。当前,农业科研档案管理不再局限于传统的纸质资料,而是逐步实现信息化、数据化,使档案管理更加高效、精准。然而,科技创新也带来了一系列矛盾,如数据安全、隐私保护等,对农业科研档案管理提出了更高的要求。

关键词：档案管理数字化存储大数据分析纸质资料人工智能数据安全数据化信息化

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架空电力输电线路安全运行的探讨

科技资讯 2019年第33期17卷 30-31页

作者：黄仁智国网南漳县供电公司

随着我国工业化的发展,我国需要不断地加强电力输电线路的安全运行工作,这项重要的基础设施工作不仅仅能够保证我国城市化建设的供电需求,还在很大程度上维护了广大人民的生命安全,促进了我国的经济发展。在城市建设的过程中,我们安装... 详细信息

随着我国工业化的发展,我国需要不断地加强电力输电线路的安全运行工作,这项重要的基础设施工作不仅仅能够保证我国城市化建设的供电需求,还在很大程度上维护了广大人民的生命安全,促进了我国的经济发展。在城市建设的过程中,我们安装电力输电线路时需要将线路地区周围的环境等条件纳入考虑的范围内,尽可能排除自然环境、人为因素对于电力输电线路安全所造成的影响,减少外界因素对电力输电线路的干扰和影响,保证我国城市电力输电线路的安全运行。因此,我们需要针对可能导致架空电力输电线路安全运行出现障碍的原因进行研究,并且制定出针对性的解决方案来确保城市电力输电线路的安全运行。

关键词：城市建设电力输电线路安全运行

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生成式人工智能在档案数字转型中的应用研究

山西档案 2024年第2期 145-148页

作者：黄仁彦上海师范大学档案馆上海200234

生成式人工智能是人工智能发展的前沿方向,其强大的数据驱动、端到端学习、多模态融合、迁移学习等能力为新时代档案数字化转型变革提供了新思路和新动能。通过对生成式人工智能在档案数字转型中的应用需求分析,论述其在档案数字化、智... 详细信息

生成式人工智能是人工智能发展的前沿方向,其强大的数据驱动、端到端学习、多模态融合、迁移学习等能力为新时代档案数字化转型变革提供了新思路和新动能。通过对生成式人工智能在档案数字转型中的应用需求分析,论述其在档案数字化、智能化管理、知识挖掘、数字服务等方面的应用场景和实现路径,总结了生成式人工智能应用于档案数字转型的优势与局限,以及对未来的研究方向进行了展望。

关键词：生成式人工智能档案数字转型智慧档案应用研究 ChatGPT