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特征域近端高维梯度下降图像压缩感知重构网络

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 119-130页

作者：杨春玲梁梓文华南理工大学电子与信息学院广东广州510640

压缩感知理论可以被用于解决信源采集设备计算资源受限的问题,但信号重构过程存在不确定性。传统的重构算法计算复杂度高,难以在实际中应用。近期,基于深度学习的重构算法打破传统算法的局限性,以其速度快、质量高等特点受到了广泛关注... 详细信息

压缩感知理论可以被用于解决信源采集设备计算资源受限的问题,但信号重构过程存在不确定性。传统的重构算法计算复杂度高,难以在实际中应用。近期,基于深度学习的重构算法打破传统算法的局限性,以其速度快、质量高等特点受到了广泛关注。现有的深度学习重构算法可以划分为“黑盒子”以及基于优化启发网络两种类型。与“黑盒子”式的网络结构相比,基于优化启发的深度网络更容易获得高精度的恢复,同时也更具可解释性。然而现有基于优化启发的图像压缩感知重构网络在每个优化阶段仅学习单一梯度,存在测量值信息利用不足、难以准确地学习梯度等缺点,限制了重构性能的提升。为了更充分地利用测量值信息,降低梯度学习的难度,本文提出了高维空间梯度学习思想,实现更准确的梯度回归。在此基础上,本文提出了特征域近端高维梯度下降(FPHGD)算法,并设计了实现该算法的深度神经网络(FPHGD-Net)以获得高精度图像重构结果。此外,本文设计了3种不同复杂度的深度空间近端映射网络结构,以满足不同的应用条件,按空间复杂度从低到高,相应模型分别为FPHGD-Net-Tiny、FPHGD-Net、FPHGD-NetPlus。实验结果表明,与OPINE-Net+相比,所提3种模型在Set11数据上的平均PSNR分别提升1.34、1.51和1.88 dB,并且在重构视觉效果上,能够恢复出更丰富的图像细节。

关键词：图像压缩感知深度学习图像恢复卷积网络近端梯度下降

基于多尺度1D-CNN和注意力机制的汇率多步预测研究

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系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 1934-1949页

作者：王刚陈红马敬玲王珏合肥工业大学管理学院合肥230009 过程优化与智能决策教育部重点实验室合肥230009 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

深度学习在处理时间序列数据上具有优势,在汇率时间序列的应用研究中,目前深度学习主要关注于单步预测,即利用以前时点的数据预测下一个时点的汇率数据.然而,在实际应用中,这种单步预测方式往往无法为决策者提供足够的决策信息;同时,由... 详细信息

深度学习在处理时间序列数据上具有优势,在汇率时间序列的应用研究中,目前深度学习主要关注于单步预测,即利用以前时点的数据预测下一个时点的汇率数据.然而,在实际应用中,这种单步预测方式往往无法为决策者提供足够的决策信息;同时,由于汇率时间序列呈现出非平稳、复杂度高等特点,直接利用传统深度学习方法进行预测无法充分挖掘汇率序列的特征及规律.为此,本研究提出一种基于多尺度一维卷积神经网络(1D-CNN)和注意力机制的汇率多步预测方法,该方法在自适应的融合多尺度特征的同时,差异化的融合汇率不同时刻的时间序列特征,实现汇率的多步预测.通过实验发现,所提方法相较于基准方法,如差分整合移动平均自回归模型、支持向量回归、随机游走、极限梯度提升算法、长短期记忆网络等具有更高的预测精度,表明该方法能够为外汇市场投资者提供决策支持.

关键词：汇率多步预测深度学习多尺度1D-CNN 注意力机制

基于虚拟传感器的坝区多输出自由场地震时程长序列预测模型研究

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水利学报 2024年第8期55卷 966-976,989页

作者：苏哲刘宗显余红玲佟大威余佳王晓玲天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300072 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610051 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

坝区自由场地震时程的多维长时序预测对于震害快速分析具有重要意义。虚拟传感器是地震物理传感器的补充感知手段,可实现地震时程的预测,然而现有虚拟传感器难以对多个信号做长时序预测,导致大坝震害分析较为滞后。针对上述问题,提出基... 详细信息

坝区自由场地震时程的多维长时序预测对于震害快速分析具有重要意义。虚拟传感器是地震物理传感器的补充感知手段,可实现地震时程的预测,然而现有虚拟传感器难以对多个信号做长时序预测,导致大坝震害分析较为滞后。针对上述问题,提出基于TFA-Seq2Seq虚拟传感器的坝区多输出自由场地震时程长序列预测模型。其中,基于多任务学习将Seq2Seq的虚拟传感器改进为“Encoder-3 Decoder”结构,以建立多个坝体物理传感器信号与自由场三个方向长时序地震时程的映射关系,并添加注意力机制捕获多个输入信号的时序依赖关系,以解决同步多输出预测问题及提升预测精度。进一步,引入可逆的时频变换层和其逆变换层改进编码器和解码器,以缩短地震信号的时域长度,提取频域特征,并提出对应的随机强制学习的模型训练策略,从而克服了现有虚拟传感器难以对长序列进行有效预测的缺陷。案例分析表明,该方法实现了坝区自由场三个方向地震信号的超前10 s虚拟感知,且相较于未添加注意力机制和单输出的模型,预测精度分别提高了6.88%和3.32%,研究为震时地震信息的超前感知提供了新思路和新途径。

关键词：自由场地震虚拟传感器多输出长时序预测 TFA-Seq2Seq 多任务学习

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科学、哲学与艺术互动中的空间认识论转向

江西社会科学 2024年第5期44卷 184-192页

作者：岳慧玲北京师范大学文学院北京100875

空间问题是知识经验时代对“人”自身的再次审视,其本质是科学、哲学与艺术在实践中的历史演进。伴随文艺复兴时期与20世纪空间认识论的两次重要转向,西方理论在理性和感性经验探寻中不断探索空间与人的主体关系。文艺复兴时期的数理知... 详细信息

空间问题是知识经验时代对“人”自身的再次审视,其本质是科学、哲学与艺术在实践中的历史演进。伴随文艺复兴时期与20世纪空间认识论的两次重要转向,西方理论在理性和感性经验探寻中不断探索空间与人的主体关系。文艺复兴时期的数理知识与科学发现在实践中影响哲学与艺术领域的空间认知;20世纪现代科学再掀空间理论热潮,蔓延至地理学、哲学、社会学、文学、艺术学等领域。期间科学革命、哲学流派与艺术理论的复杂互动,让空间问题从扁平到立体,从附属到主体化。空间问题是科学、哲学与艺术互动的历史,始终是认识论的重要对象,是现代性问题中主体性问题的界限体认。

关键词：认识论空间转向科学革命思想史艺术史

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天然虾青素的稳定性及稳态化技术研究进展

食品工业科技 2024年第5期45卷 367-376页

作者：黄慧玲高静广东药科大学食品科学学院广东中山528458

虾青素是自然界中最强的抗氧化物质,同时兼有抗炎、抗肿瘤、调节免疫力等生理功能,在食品、药品和化妆品领域都有广泛的应用。但是,天然虾青素不稳定,在提取和储存及加工过程中容易降解。因此,提高虾青素的稳定性是当前该领域的研究热... 详细信息

虾青素是自然界中最强的抗氧化物质,同时兼有抗炎、抗肿瘤、调节免疫力等生理功能,在食品、药品和化妆品领域都有广泛的应用。但是,天然虾青素不稳定,在提取和储存及加工过程中容易降解。因此,提高虾青素的稳定性是当前该领域的研究热点之一。本文从虾青素自身结构、提取溶剂以及加工和储藏环境三个方面介绍了影响虾青素稳定性的因素和机理,并对比了现有的虾青素稳态化体系,如乳液、微胶囊、脂质体及纳米颗粒和纳米分散体的基本原理、效果及优缺点。多种虾青素稳态化体系能够不同程度地提高其水溶性、稳定性和生物利用度,但普遍存在工艺复杂、成本高等缺点。未来研究应聚焦各类稳态化技术的基础理论,借助分子模拟技术推动虾青素稳态化体系向更加高效、绿色和智能发展。

关键词：虾青素稳定性稳态化技术研究进展

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基于土地利用/覆被动态变化的粤港澳大湾区碳储量评价与预测

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环境科学 2024年第4期45卷 2321-2331页

作者：郑慧玲郑辉峰中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 中国人民解放军93617部队北京101400

土地利用/覆被变化会增加区域碳储量或引发碳损耗,进而影响全球气候.研究湾区土地利用与碳储量变化的影响机制,对区域生态系统保护及社会经济可持续发展具有重要意义.基于InVEST模型和PLUS模型,分析了粤港澳大湾区土地利用与碳储量的动... 详细信息

土地利用/覆被变化会增加区域碳储量或引发碳损耗,进而影响全球气候.研究湾区土地利用与碳储量变化的影响机制,对区域生态系统保护及社会经济可持续发展具有重要意义.基于InVEST模型和PLUS模型,分析了粤港澳大湾区土地利用与碳储量的动态变化特征及影响机制,进一步模拟预测了2030年3种发展情景(自然趋势情景、建设用地优先情景和生态优先情景)下土地利用类型变化对碳储量的影响.结果表明:(1)2000~2020年粤港澳大湾区的耕地(减少5.38%)和建设用地(增加8.68%)变化最显著,其余用地类型的变化较小.林地作为大湾区的主要用地类型,同样也是重要的碳库,空间上集中分布于东、北、西三面的台地和丘陵地区,碳储存低值区集中于中部平原,以建设用地为主.(2)受不同用地类型相互转化的影响,粤港澳大湾区的碳损失了20.12×10^(6) Mg.耕地和林地面积的减少以及建设用地面积的增加是碳损耗的主要原因.(3)模拟研究发现生态保护措施将有效提高区域碳储量.具体来说,当耕地、林地和草地向建设用地的转化减少20%,湿地和水体向建设用地的转化减少30%时(生态优先情景),区域碳储量可增加2.58×10^(6) Mg.研究结果可以为土地利用和城市发展规划的制定提供理论依据,促进粤港澳大湾区“碳达峰碳中和”目标的实现.

关键词：土地利用/覆被(LULC) 碳储量 InVEST模型 PLUS模型粤港澳大湾区(GBA)

环境分权视角下“环保垂改”政策对城市经济绿色转型的影响

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中国人口·资源与环境 2024年 47-58页

作者：王瑶张生玲中国农业银行博士后科研工作站中国人民大学博士后科研流动站北京师范大学经济与资源管理研究院

环保机构垂直化改革是突破传统环境治理模式困境的重要手段，也是生态环保领域机构改革的创新性探索，对完善环保体制和推进经济绿色转型具有长远意义。该研究运用2005—2021年280个城市面板数据，以省以下环保机构垂直化改革（简称“... 详细信息

环保机构垂直化改革是突破传统环境治理模式困境的重要手段，也是生态环保领域机构改革的创新性探索，对完善环保体制和推进经济绿色转型具有长远意义。该研究运用2005—2021年280个城市面板数据，以省以下环保机构垂直化改革（简称“环保垂改”）为准自然实验，探究以环境集权化为核心特征的“环保垂改”政策对经济绿色转型的影响。研究发现：(1)“环保垂改”政策可以显著提升城市经济绿色转型水平且政策效果具有持续性，在经过平行趋势检验、反事实检验、安慰剂检验、排除其他政策影响和倾向得分匹配-双重差分法估计等一系列稳健性检验后，结论依然成立。(2)机制检验表明，在市场反应和地方政府行为层面，“环保垂改”政策能够通过优化要素资源配置效率和扩大环境治理支出推动经济绿色转型。(3)异质性分析表明，“环保垂改”政策的经济绿色转型效应因城市级别、地理位置、财政分权程度和约束性污染控制目标的不同而呈现差异性，在非省会城市、东部和中部地区、高财政分权度和未明确公布约束性污染控制目标的城市促进作用更加显著。(4)空间溢出结果表明，“环保垂改”政策对周边地区经济绿色转型水平存在负向空间溢出效应。因此，建议持续深化环境管理制度改革，调动地方政府环境治理积极性，激发经济绿色转型潜力；强化城市技术、资金、人力资本等要素集聚能力，完善环境管理权力与支出责任匹配的财政体系；精准施策，因地制宜制定差异化环境治理策略。该研究在建设人与自然和谐共生的现代化背景下对优化环境管理体制设计、提升政府环境治理效能具有参考价值。

关键词：环境分权机构改革环境管理制度绿色转型双重差分模型

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大国之城,大城之民:再论人民城市

城市规划 2024年第1期48卷 4-11,20页

作者：何艳玲北京大学政府管理学院中国人民大学国家战略与发展研究院

人民城市建设是对城市治理如何实现人民更美好生活的回应,是以人民为中心在城市的深刻体现。目前关于城市发展的理论从城市的公共价值、城市发展问题等进行了较系统论述,但结合城市中的人民属性对超大城市的复杂治理及如何回应人民需求... 详细信息

人民城市建设是对城市治理如何实现人民更美好生活的回应,是以人民为中心在城市的深刻体现。目前关于城市发展的理论从城市的公共价值、城市发展问题等进行了较系统论述,但结合城市中的人民属性对超大城市的复杂治理及如何回应人民需求做出清晰解释尚不充分。人民城市的建设与人民需求的回应在本质上与城市权利的分配有关。据此,基于城市权利理论可以理顺人民城市建设过程中对人民性的认知,同时基于具体治理场景的分析也能够发现城市中人民的共有需求,即街头繁荣、烟火气息、线下欢聚,常人可达、情感共鸣。这五大需求的提出和实现,为中国城市发展和城市治理,提供了另一种思路,也可能让城市更贴近人民、更具有活力。

关键词：城市治理人民城市人民需求

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多尺度增强特征融合的钢表面缺陷目标检测

光学精密工程 2024年第7期32卷 1075-1086页

作者：林珊玲彭雪玲王栋林志贤林坚普郭太良福州大学先进制造学院福建泉州362252 中国福建光电信息科学与技术实验室福建福州350116 福州大学物理与信息工程学院福建福州350116

针对轻量级目标检测算法在钢表面缺陷检测任务中识别精度低的问题,提出一种多尺度增强特征融合的钢表面缺陷目标检测算法。该算法采用提出的自适应加权融合模块为不同层级特征自适应计算融合权重,将深层语义与浅层细节进行加权融合,使... 详细信息

针对轻量级目标检测算法在钢表面缺陷检测任务中识别精度低的问题,提出一种多尺度增强特征融合的钢表面缺陷目标检测算法。该算法采用提出的自适应加权融合模块为不同层级特征自适应计算融合权重,将深层语义与浅层细节进行加权融合,使得浅层特征在不丢失细节信息的同时获得丰富的深层语义。利用提出的空间特征增强模块从3个独立方向强化融合特征,通过引出残差旁路增强网络结构的稳定性,使卷积过程能够挖掘到更多的关键信息。根据先验框与真实框的整体交并程度为模型选择更为合适的训练样本。实验结果表明,该算法的检测精度达到80.47%,相比原始算法提升6.81%。该算法的参数量为2.36 M,计算量为952.67 MFLOPs,能快速且高精度检测钢材表面的缺陷信息,具有较高的应用价值。

关键词：缺陷检测单发多框检测器增强特征融合自适应加权融合空间特征增强