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基于双通道注意力机制的AE-BIGRU交通流预测模型

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1774-1782页

作者：黄艳国何烜杨仁峥江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000

交通流预测是智能交通系统的关键。针对目前交通流数据复杂的时空关联性以及自身的不确定性,为准确预测高速公路交通流并缓解交通拥堵问题,提出以自编码器网络(AE)和双向门控循环单元(BIGRU)相结合的深度学习组合预测模型(AE-BIGRU),并... 详细信息

交通流预测是智能交通系统的关键。针对目前交通流数据复杂的时空关联性以及自身的不确定性,为准确预测高速公路交通流并缓解交通拥堵问题,提出以自编码器网络(AE)和双向门控循环单元(BIGRU)相结合的深度学习组合预测模型(AE-BIGRU),并在此基础上引入双通道注意力机制进行模型训练。将预处理后的数据采用滑动窗口的方式作为参数输入模型,通过AE提取交通流的空间特征,得到输入信息特征的最优抽象表示;利用BIGRU从前向和后向传播中获取信息,充分提取交通流的时间相关特征,更全面地捕捉时间演变规律;最后结合双通道注意力机制,增强预测模型的特征提取能力,最大限度地保留特征信息,提升模型的预测精度,从而得到最终短时流量的预测目标值。为验证模型的适用性,采用多组短时交通流数据进行仿真实验,与其他基准模型对比发现:该交通流预测模型能够有效捕获交通流的动态时空特征,加强关键信息的提取,所预测的流量更加接近真实值,具有良好的泛化能力。其中测试集的均方根误差值下降了约0.061~0.604,平均绝对误差值下降了约0.025~0.512,相关系数值R2提高了约0.007~0.062。研究结果表明,随着预测步长的增加,该实验模型在交通流数据的时间特性上仍能表现出稳定的预测性能,所建的组合预测模型在预测精度和鲁棒性方面表现出更高水平。

关键词：智能交通交通流预测 AE-BIGRU模型深度学习双通道注意力机制

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脑源成像技术及其应用研究进展

中国科学：技术科学 2024年第2期54卷 196-224页

作者：魏玉烜王旭江海腾孟建军上海交通大学机械与动力工程学院机器人研究所上海200240 浙江大学医学院附属精神卫生中心(杭州市第七人民医院) 杭州310013

脑电图(EEG)和脑磁图(MEG)为观察和分析人脑活动提供了重要的无创测量工具. EEG/MEG可采集大规模神经集群放电活动引起的体表电势/磁场,采集的信号具备高时间分辨率,因而在神经科学、临床医学与神经工程等领域得到广泛的应用.然而, EEG/... 详细信息

脑电图(EEG)和脑磁图(MEG)为观察和分析人脑活动提供了重要的无创测量工具. EEG/MEG可采集大规模神经集群放电活动引起的体表电势/磁场,采集的信号具备高时间分辨率,因而在神经科学、临床医学与神经工程等领域得到广泛的应用.然而, EEG/MEG测得的是颅内神经集群活动经过脑组织、脑脊液、颅骨和头皮等人体容积导体组织弥散传播后引起的颅外电势/磁场,其空间分辨率低,无法反映神经活动的真实空间分布.源成像是一种结合人体头部组织的数学模型,用EEG/MEG来推导颅内神经活动源的成像技术,是目前公认的提高无创测量空间分辨率的有效技术.典型的源成像问题包括正问题建模和逆问题求解两个方面,其中逆问题求解是源成像的核心,而正问题建模是逆问题求解的基础,两者相辅相成.本文通过文献检索梳理和归纳目前存在的正问题建模和逆问题求解的典型方法和常用软件,介绍影响源成像精度的因素和评价源成像性能的指标和方法.另外,本文还着重介绍了源成像技术在神经科学、临床医学以及神经工程-脑机接口方面的应用和研究进展.最后,讨论了当前源成像技术面临的挑战,以及针对这些挑战该领域内的研究前沿和趋势,展望了源成像在推动神经科学、临床医学等科学研究和技术进步方面的潜力.

关键词：源成像源定位源重建脑电图脑磁图逆问题

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基于多模态MRI的大鼠脑创伤半暗带图像分割方法研究

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基于多模态MRI的大鼠脑创伤半暗带图像分割方法研究

作者：范烜豪重庆理工大学

学位级别：硕士

脑创伤半暗带是指在大脑受到创伤后一段时间内,创伤核心区周围形成的可挽回区域,及时找到并且治疗脑创伤半暗带,可降低创伤性脑损伤造成的高致残率。传统的脑创伤半暗带的识别通常是医生对患者的症状和体征进行评估来判断,不仅耗时耗力... 详细信息

脑创伤半暗带是指在大脑受到创伤后一段时间内,创伤核心区周围形成的可挽回区域,及时找到并且治疗脑创伤半暗带,可降低创伤性脑损伤造成的高致残率。传统的脑创伤半暗带的识别通常是医生对患者的症状和体征进行评估来判断,不仅耗时耗力,容易出现主观误差,且难以准确地反映脑创伤后半暗带的复杂生理和病理特征,极大地限制了对脑创伤半暗带的治疗效果。因此,如何快速而准确的分割脑创伤半暗带至关重要。目前,基于多模态磁共振成像(Multimodal Magnetic Resonance Imaging,MM-MRI)识别脑创伤半暗带仍是主要手段。与人工标注半暗带相比,结合图像融合与深度学习技术分割多模态MRI影像,自动精确地识别脑创伤半暗带区域,有助于更早地展开脑创伤半暗带的临床治疗与评估。有鉴于此,本文依托重庆市巴南区科技局/科技成果转化及产业化专项“基于深度学习技术对大鼠脑创伤半暗带的MM-MRI图像特征提取的实验研究”(项目编号:KY202208161124020),开展基于多模态MRI的大鼠脑创伤半暗带图像分割方法研究。论文的主要研究工作和研究成果为:(1)开展大鼠脑创伤半暗带多模态MRI成像研究。首先分析了扩散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)模态和磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)模态识别大鼠脑创伤半暗带原理。随后,基于改良的Feeney法建立大鼠脑创伤模型,并采用7.0T多模态磁共振成像仪器对大鼠脑创伤区域扫描。最后,简要分析多模态MRI图像融合方法和大鼠脑创伤半暗带分割方法。为后续大鼠脑创伤半暗带的分割打下基础。(2)开展基于Ghost卷积和sc SE注意力机制的大鼠脑创伤半暗带多模态MRI图像分割方法研究。利用计算成本较低的Ghost卷积代替分割网络的卷积模块,并且在每次卷积后都添加sc SE注意力机制,使得改进后的UNet++网络模型在训练时更加关注目标区域,进而实现大鼠脑创伤半暗带的分割。研究结果表明:对改进后的UNet++分割结果的交叉联合度量(Intersection over Union,IOU)和Dice相似系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)均有显著提升,能更准确地识别大鼠脑创伤半暗带。(3)开展基于图像融合的多模态MRI大鼠脑创伤半暗带图像分割研究,提出了一种基于Ghost卷积的Gfusion图像融合模块。利用Ghost卷积进行特征提取,将提取出来的特征进行叠加融合。研究结果表明:经过Gfusion融合后的图像在模型分割任务中表现出更好的效果,评价指标得到了显著提升。(4)针对提出的多模态MRI图像融合方法和大鼠脑创伤半暗带的分割模型,完成了多模态MRI图像处理系统。该系统实现了多模态MRI图像处理、多模态MRI图像融合以及利用多模态MRI图像分割脑创伤半暗带的功能。

关键词：脑创伤半暗带多模态MRI 图像融合图像分割 UNet++网络模型

基于动量迭代快速梯度符号的SAR-ATR深度神经网络黑盒攻击算法

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雷达学报（中英文） 2024年第3期13卷 714-729页

作者：万烜申刘伟牛朝阳卢万杰中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院郑州450000

合成孔径雷达自动目标识别(SAR-ATR)领域缺乏有效的黑盒攻击算法,为此,该文结合动量迭代快速梯度符号(MI-FGSM)思想提出了一种基于迁移的黑盒攻击算法。首先结合SAR图像特性进行随机斑点噪声变换,缓解模型对斑点噪声的过拟合,提高算法... 详细信息

合成孔径雷达自动目标识别(SAR-ATR)领域缺乏有效的黑盒攻击算法,为此,该文结合动量迭代快速梯度符号(MI-FGSM)思想提出了一种基于迁移的黑盒攻击算法。首先结合SAR图像特性进行随机斑点噪声变换,缓解模型对斑点噪声的过拟合,提高算法的泛化性能;然后设计了能够快速寻找最优梯度下降方向的ABN寻优器,通过模型梯度快速收敛提升算法攻击有效性;最后引入拟双曲动量算子获得稳定的模型梯度下降方向,使梯度在快速收敛过程中避免陷入局部最优,进一步增强对抗样本的黑盒攻击成功率。通过仿真实验表明,与现有的对抗攻击算法相比,该文算法在MSTAR和FUSAR-Ship数据集上对主流的SAR-ATR深度神经网络的集成模型黑盒攻击成功率分别提高了3%~55%和6.0%~57.5%,而且生成的对抗样本具有高度的隐蔽性。

关键词：合成孔径雷达目标识别黑盒攻击拟双曲动量算子斑点噪声变换

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基于交互测度和ISCSO改进ELM的全钒液流电池SOH估计方法

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基于交互测度和ISCSO改进ELM的全钒液流电池SOH估计方法

作者：郑兆烜东北电力大学

学位级别：硕士

聚合物基体类型对海水海砂混凝土环境下GFRP筋层间剪切强度影响

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上海交通大学学报 2024年

作者：赵烜赵齐张大旭张沛涪上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海交通大学上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室香港理工大学土木及环境工程学系

为研究不同基体类型的玻璃纤维增强聚合物（GFRP）筋在海水海砂混凝土（SWSSC）环境下的层间剪切强度（ILSS）退化规律与性能劣化机理，对环氧基和乙烯基GFRP筋进行了SWSSC模拟孔溶液环境下加速腐蚀试验，以及层间剪切与扫描电镜（SEM... 详细信息

为研究不同基体类型的玻璃纤维增强聚合物（GFRP）筋在海水海砂混凝土（SWSSC）环境下的层间剪切强度（ILSS）退化规律与性能劣化机理，对环氧基和乙烯基GFRP筋进行了SWSSC模拟孔溶液环境下加速腐蚀试验，以及层间剪切与扫描电镜（SEM）检测。环氧基GFRP筋分别采用甲基六氢化邻苯二甲酸酐（MHHPA）与二氨基二苯甲烷（MDA）两种固化剂固化。结果表明：MHHPA固化环氧基GFRP筋的初始层间剪切强度最高（42.44MPa），乙烯基GFRP筋次之（37.10MPa），MDA固化环氧基GFRP筋的初始层间剪切强度最低（27.20MPa）。在55℃的孔溶液中浸泡84天后，MHHPA固化环氧基GFRP筋的层间剪切强度保留率仅为7.43%，MDA固化环氧基GFRP筋的强度保留率为39.51%，而乙烯基GFRP筋的保留率则有71.06%。三种GFRP筋的层间剪切强度均随SWSSC模拟孔溶液温度和浸泡时间的增加呈下降趋势，强度退化的主要原因为纤维-基体的界面脱黏以及基体的水解流失。乙烯基GFRP筋对SWSSC模拟孔溶液的抗腐蚀能力最强，MHHPA固化环氧基GFRP筋的最弱，MDA固化环氧基GFRP筋则介于两者之间。

关键词：纤维增强聚合物海水海砂混凝土层间剪切强度基体类型性能退化

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我国绿色税收体系优化研析

税务研究 2024年第6期 38-43页

作者：邓微达蔺涵婧王智烜厦门大学教师发展中心厦门国家会计学院

新时代新征程,“谋划新一轮财税体制改革”必然包含推动新一轮绿色税收体系改革的内容。基于我国绿色税收在降碳、减污、扩绿、增长的职能布局,借鉴他国在绿色低碳转型中的实践经验,我国绿色税收体系的优化应从以下几个方面着手:一是以... 详细信息

新时代新征程,“谋划新一轮财税体制改革”必然包含推动新一轮绿色税收体系改革的内容。基于我国绿色税收在降碳、减污、扩绿、增长的职能布局,借鉴他国在绿色低碳转型中的实践经验,我国绿色税收体系的优化应从以下几个方面着手:一是以谋划新一轮财税体制改革为契机,推动绿色税收改革持续深入;二是坚持系统观念,统筹推进绿色税收改革进程;三是把握好经济周期与绿色税收改革的关系;四是继续加强绿色税收的社会影响力。

关键词：绿色税收绿色低碳转型碳税碳排放权交易系统碳关税

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近海海上风电制氢经济性分析

现代电力 2024年

作者：孙建梅郭烜博上海电力大学经济管理学院

随着近年来我国双碳目标的确立，以及未来我国氢能源汽车的普及，越来越需要一种低碳的制氢方法来满足日益增长的氢气需求。海上风电制氢技术成为解决氢气需求的关键。但是，我国风电制氢处于起步阶段，面临着风能利用率低，经济效益不... 详细信息

随着近年来我国双碳目标的确立，以及未来我国氢能源汽车的普及，越来越需要一种低碳的制氢方法来满足日益增长的氢气需求。海上风电制氢技术成为解决氢气需求的关键。但是，我国风电制氢处于起步阶段，面临着风能利用率低，经济效益不佳等问题。针对上述问题，首先建立系统所需要的各设备模型，根据风速数据得到风电场出力和氢气产量。其次，设置多种收益方案，建立了考虑不同电解槽容量配置的经济性模型。最后对海上风电的不同利用方案进行敏感性分析。结果表明，海上风电制氢具有一定的经济可行性，同时，适当的电解槽容量能够进一步提升系统的经济效益。氧气参与系统收益对制氢模式的经济性具有积极意义,但氢气价格的变化对系统经济性的影响占主导地位，其变化受市场供需影响，具有一定的不确定性。

关键词：海上风电氢能风电制氢容量配置经济可行性

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大型IP网络流量矩阵分析预测的探讨研究

系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 2164-2173页

作者：韦烜刘志华李青何晓明黄君雅中国电信股份有限公司广东研究院广东广州510630 中国电信股份有限公司研究院上海200123

高效、准确的网际协议(internet protocol,IP)网络流量流向分析预测是网络规划建设的基础。通过部署流量采集分析系统,运营商可轻松获取网络总流量、节点流量、节点分方向流量等较完备的历史基础数据,为流量分析预测提供关键的输入。IP... 详细信息

高效、准确的网际协议(internet protocol,IP)网络流量流向分析预测是网络规划建设的基础。通过部署流量采集分析系统,运营商可轻松获取网络总流量、节点流量、节点分方向流量等较完备的历史基础数据,为流量分析预测提供关键的输入。IP网络流量分析预测方法主要包括两类:传统统计模型和神经网络模型,近年提出的NeuralProphet模型因结合两者优点而得到广泛关注和应用。首次基于NeuralProphet模型对大型运营级IP网络源节点到目的节点的流量流向进行直接预测,并采用改进的损失函数优化模型训练,预测结果表明NeuralProphet模型能够更科学、准确地预测IP网络流量矩阵,整体预测精度提升了8.7%,同时模型扩展性和鲁棒性也具有更佳的表现,可以更好地满足IP网络规划建设和运行维护的实际需求。

关键词：流量矩阵源节点到目的节点流量流向节点流量预测模型自回归