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基于强化学习的不确定性环境下机器人高效在线规划方法研究

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基于强化学习的不确定性环境下机器人高效在线规划方法研究

作者：黄益斌福州大学

学位级别：硕士

在新一轮科技革命和产业变革的推动下,机器人得到广泛应用,且随着应用场景的复杂、多样化,提高不确定性环境下自主规划、决策的能力成为机器人领域发展的大势所趋。基于图搜索、采样以及遗传算法等的传统运动规划方法虽然可快速的找到... 详细信息

在新一轮科技革命和产业变革的推动下,机器人得到广泛应用,且随着应用场景的复杂、多样化,提高不确定性环境下自主规划、决策的能力成为机器人领域发展的大势所趋。基于图搜索、采样以及遗传算法等的传统运动规划方法虽然可快速的找到一条可行路径,但通常需要完整的先验地图或精确的环境信息。强化学习作为机器学习的关键技术,可有效地解决最优决策问题。特别是在部分可观测环境中存在诸多不确定性,如传感器误差等,给机器人安全规划带来更大的挑战,最优决策显示格外重要。相比于其他规划方法,强化学习通过与环境不断交互寻求最优策略,可有效提高机器人的自主性能。因此,基于强化学习的不确定性环境下高效在线规划方法成为机器人规划领域的研究重点。但现有的强化学习规划方法也存在许多不足:如采样的盲目性和计算复杂度高造成的规划效率低等问题。针对上述不足,论文主要开展了如下工作:1.提出一种基于核采样策略的不确定环境在线规划方法。在不确定环境中,POMDP基于一定数量的采样状态计算近似最优策略,然而,通过随机采样构建的有限数量粒子(状态)集往往无法正确表示信念空间的收敛方向,这导致算法收敛效率低,并且可能由于局部最优而产生次优策略。因此,所提方法通过核函数计算机器人可观测信息与信念空间中状态信息之间的相关性并依据相关性进行采样,并且基于相关性程度对状态进行权重分配以体现其不同的重要性。通过理论分析、证明及仿真实验验证改进方法的可行性和优越性。2.提出一种融合进化策略和高斯过程的POMDP规划算法。即使对于最新的POMDP算法,在具有大动作空间的任务下搜索近似最优策略仍然在计算上是困难的。为了克服这一挑战,提出了一种基于高斯过程的动作采样方法,在构建信念树的过程中对动作空间进行动态采样,在不降低算法性能的情况下提高计算效率。考虑到高维POMDP任务,由于各维累积误差,固定动作步长容易导致收敛效率低下,因此,提出一种基于进化策略的混合步长方法自适应的调整步长。为了验证算法的可行性,创新性的将一个7自由度机械臂表示为一个兼具大规模动作空间和高维度的POMDP模型。通过仿真和实验分析,验证所提方法可显著提高算法的效率。

关键词：运动规划强化学习部分可观测马尔科夫决策过程不确定性规划

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深圳市公共租赁住房退出机制研究

深圳市公共租赁住房退出机制研究

作者：黄益斌湖南大学

学位级别：硕士

近年来,在我国住房制度改革的背景下,公共租赁住房作为我国住房保障和供应体系的重要组成部分,为解决“夹心层”住房需求,保持社会安定,实现社会公平,促进社会经济可持续发展,发挥着重要作用。大力发展公租房建设,解决中低收入群体的住... 详细信息

近年来,在我国住房制度改革的背景下,公共租赁住房作为我国住房保障和供应体系的重要组成部分,为解决“夹心层”住房需求,保持社会安定,实现社会公平,促进社会经济可持续发展,发挥着重要作用。大力发展公租房建设,解决中低收入群体的住房问题,有助于改善改善民生,实现广大群众住有所居的目标。但公共租赁住房属于社会稀缺的资源,我国的公租房资源总量是有限的。如何有效利用现有公租房资源,将其分配租赁给真正符合条件的人群,是保障公租房良性运行的重要前提。而科学、合理的公租房退出机制,是保障公租房在保障对象中充分流转,得以循环利用,实现公租房总福利最大化,发挥社会保障功能的重要环节。为此,笔者采用文献分析法、调查统计法以及比较分析法等研究方式,以深圳市公租房退出机制为研究对象,并结合深圳市公租房退出管理实践进行研究,通过分析发现,深圳市公租房退出机制存在立法不完善,公租房退出管理规定操作性不强;机构职责不明,缺乏专门管理;公租房退出信息不透明;租户的信用体系不健全等诸多问题,究其原因,一是保障性住房供需结构失衡;二是租户与公租房管理机构的博弈;三是政府托底政策的不健全。因此,笔者基于治理理论、政府干预理论和公平分配理论,并借鉴国内外城市实践的成功经验,提出加强地方立法,建立奖惩并举机制;建立专职管理机构,完善监管体系;搭建公租房信息共享平台;健全租户的收入、信用评价体系;完善退出过程的配套政策等措施来进一步完善深圳市公租房退出管理机制,保障公租房得以有序、良性运行,达到改善民生,实现社会公平的目的。

关键词：公共租赁住房退出机制夹心层

基于COLT量表的英国小学生汉语课堂师生互动研究

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基于COLT量表的英国小学生汉语课堂师生互动研究

作者：黄益斌广西民族大学

学位级别：硕士

课堂师生互动是课堂观察最重要的部分。本文利用COLT(Communicative Orientation Language Teaching)量表,对英国威尔士的小学汉语课堂进行了定量对比分析研究。首先,为了证明小学汉语课堂的研究价值,笔者通过问卷调查法,对全英汉语教... 详细信息

课堂师生互动是课堂观察最重要的部分。本文利用COLT(Communicative Orientation Language Teaching)量表,对英国威尔士的小学汉语课堂进行了定量对比分析研究。首先,为了证明小学汉语课堂的研究价值,笔者通过问卷调查法,对全英汉语教师志愿者课堂进行调查统计,得到英国汉语课堂的现状是汉语学习者逐渐趋于低龄化,主要以幼少儿为主的小学课堂,且绝大多数为零起点的兴趣班。然后笔者通过总结前人研究成果,结合自己多年的教学经验,对COLT量表进行修改,删掉其中不适合小学课堂的分类项,对熟手老师和新手老师的课堂进行观摩并录像,对比分析得到以下结论:英国小学汉语课堂的现状主要是以词汇和语音教学为主的兴趣班,文化教学扮演激发兴趣的重要角色;听说技能训练为主要目标;老师控制的全班活动为主;课堂使用了大量的学生母语。熟手老师和新手老师的差异是他们都善用全身反应法,注重功能教学和文化教学。但熟手老师课堂活动形式更丰富。目的语使用比例得当,语速适中,指令清晰,善用启发性教学方法,教学风格突出。而新手老师课堂活动形式单一,语速过快,指令模糊,学生母语使用比例过大,灌输性教学为主。不同年龄段学生的差异是五年级学生更能够协助老师组织课堂,而二年级学生则更喜欢模仿和跟读。最后笔者对远赴英国的汉语老师提出了自己的建议:一是在课堂管理语言和随堂评价上尽可能使用目的语,形成自己的教学风格。二是以问题为导向,预设问题,做好解决问题的准备。三是增加自己少儿教育心理学的专业知识,了解不同年龄段学生学习心理,因材施教。

关键词： COLT课堂观察量表英国小学课堂互动

无碰撞检测RRT^*的移动机器人运动规划方法

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仪器仪表学报 2020年第10期41卷 257-267页

作者：林依凡陈彦杰何炳蔚黄益斌王耀南福州大学机械工程及自动化学院福州350108 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

快速探索随机树^*(RRT^*)作为一种渐进最优的采样运动规划方法在探索高维空间中具有显著的优势。但RRT^*在执行时需要进行大量的碰撞检测,导致其在复杂环境中收敛速度较慢,效率较低。因此,提出了一种无碰撞检测RRT^*运动规划方法。该方... 详细信息

快速探索随机树^*(RRT^*)作为一种渐进最优的采样运动规划方法在探索高维空间中具有显著的优势。但RRT^*在执行时需要进行大量的碰撞检测,导致其在复杂环境中收敛速度较慢,效率较低。因此,提出了一种无碰撞检测RRT^*运动规划方法。该方法剔除了RRT^*扩展时的碰撞检测,并在代价函数中增加碰撞风险评估函数,从而影响各个节点对父节点的连接选择。当节点或边与障碍物碰撞时,碰撞风险评估函数将显著增大,促使代价函数值显著增大,同时通过设计路径代价的上限,保证了运动规划的避碰能力。最后,仿真结果表明所提方法的收敛速度比RRT^*提高约40%,且在复杂环境中优势更加明显。同时通过移动机器人真实环境实验测试验证了所提方法实时规划的可行性。

关键词：采样运动规划避障快速探索随机树^* 移动机器人

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太湖生态脆弱性特征与消除对策的初步探讨

湖泊科学 1999年第4期11卷 316-321页

作者：黄益斌崔广柏朱德明河海大学南京210024 江苏省环保局南京210013

从生态脆弱性的一般属性出发，分析太湖生态脆弱性特征的形成和发展．太湖是我国典型的生态脆弱区，且有继续发展的可能和趋势.迫切需要我们摆脱“鱼米之乡”、“人间天堂” 等观念束缚，针对生态脆弱性特征。

关键词：湖泊太湖生态脆弱性对策生态环境保护

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太湖流域重点污染源治理的投资效益比较分析

环境污染与防治 2000年第5期22卷 43-44页

作者：黄益斌朱德明河海大学南京210024 江苏省环保厅南京210013

以 1 998年江苏省太湖流域列入国务院限期达标计划的 770家重点污染企业为样本 ,以水污染物为重点 ,定量评估在行业、地区、规模、所有制结构之间环保治理投资的显著差异性及其实际指导价值与应用前景。

关键词：投资效率太湖流域污染源治理重点污染企业

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节能技术在建筑给排水工程中的运用分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第5期 124-127页

作者：黄益斌杭州九米建筑设计有限公司浙江杭州310012

建筑给排水工程关系到民生,因此要确保建筑给排水工程的建设质量。节能技术具有诸多应用优势,将其应用到建筑给排水工程中能够实现“节能减排”的效果,从而减少资源浪费,实现水污染的有效缓解。对于工程单位来说,更要认识到建筑给排水... 详细信息

建筑给排水工程关系到民生,因此要确保建筑给排水工程的建设质量。节能技术具有诸多应用优势,将其应用到建筑给排水工程中能够实现“节能减排”的效果,从而减少资源浪费,实现水污染的有效缓解。对于工程单位来说,更要认识到建筑给排水工程的建设重要性,促使建筑行业可以更加稳定、长远地发展。本文将探讨节能技术在建筑给排水工程中的应用。

关键词：节能技术建筑给排水工程应用

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“一带一路”战略中的民航业发展机遇

空运商务 2015年第3期 13-15页

作者：黄益斌南航深圳分公司

“一带一路”倡议是我国未来的主体发展战略,统筹了国内、国际两个市场的资源运用,以此前三十年改革开放所取得的经济、科技成果为基础,构建新的发展模式,推动科技、经济、外交、深化体制改革等全面发展,是实现习总书记提出的中国梦这... 详细信息

“一带一路”倡议是我国未来的主体发展战略,统筹了国内、国际两个市场的资源运用,以此前三十年改革开放所取得的经济、科技成果为基础,构建新的发展模式,推动科技、经济、外交、深化体制改革等全面发展,是实现习总书记提出的中国梦这一伟大理想的重要战略举措。在“一带一路”倡议的驱动下,铁路、基建、核电、旅游、金融、海运等行业已启动了对应的发展战略,开始形成良好的效果,并以此为导向,

关键词：航业中国梦航空物流海陆机队规模十年空中丝绸之路科技成果资源运用体制改革

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突破阅读瓶颈的利器——一个性化阅读

宁德师专学报（哲学社会科学版） 2004年第3期 95-97页

作者：黄益斌宁德五中语文教研组福建宁德352100

构建新型的教学模式,突破阅读瓶颈,提升阅读质量。自主性阅读,体验性阅读,创造性阅读三者相辅相成,步步推进,共同构建个性化阅读的内涵。个性化阅读对于培养学生的创造力,丰富学生的思维内涵具有极其重要的作用,是突破阅读瓶颈,提升... 详细信息

构建新型的教学模式,突破阅读瓶颈,提升阅读质量。自主性阅读,体验性阅读,创造性阅读三者相辅相成,步步推进,共同构建个性化阅读的内涵。个性化阅读对于培养学生的创造力,丰富学生的思维内涵具有极其重要的作用,是突破阅读瓶颈,提升阅读质量的有效途径。

关键词：中学语文教学个性化阅读空白理论自主性阅读体验性阅读:创造性阅读教学模式