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室外未知环境下的AGV地貌主动探索感知

智能系统学报 2021年第1期16卷 152-161页

作者：张威葛泉波刘华平孙富春上海海事大学物流工程学院上海201306 同济大学电子与信息工程学院上海201804 清华大学计算机科学与技术系北京100084

智能机器人对复杂地貌环境的识别一直是机器人应用领域研究的前沿问题,移动机器人在不同的地貌上采取的运动方式并非一成不变,所以选择的运动方式对于迅速准确识别所处地貌的类型至关重要。针对该问题本文提出了一种基于贝叶斯框架的主... 详细信息

智能机器人对复杂地貌环境的识别一直是机器人应用领域研究的前沿问题,移动机器人在不同的地貌上采取的运动方式并非一成不变,所以选择的运动方式对于迅速准确识别所处地貌的类型至关重要。针对该问题本文提出了一种基于贝叶斯框架的主动感知探索方法,使移动机器人能够主动探索有兴趣的运动方式并且感知识别和运动之间的匹配关系,可以优化在地貌识别之中的模糊不确定性;为了进一步验证实验的可靠性,还使用了被动感知策略来比较和分析不同策略之间的差异。实验结果表明:主动感知方法能够规划出有效的地貌识别动作序列,能够引导移动机器人主动感知目标地貌,该框架对于室外未知环境下主动感知后的地貌识别效果优于被动感知。

关键词：移动机器人运动方式贝叶斯框架主动感知被动感知地貌识别振动数据室外地貌

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无人机群目标搜索的主动感知方法

智能系统学报 2021年第3期16卷 575-583页

作者：楼传炜葛泉波刘华平袁小虎上海海事大学物流工程学院上海201306 同济大学电子与信息工程学院上海201804 清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学自动化系北京100084

为提升蚁群搜索算法在规模大的栅格环境中对未知目标的搜索效率,提出基于蚁群算法的主动感知搜索框架。该框架通过应用历史环境信息来选择无人机的运动方式,并由无人机运动方式和感知域信息得到新的环境信息,从而实现无人机群的智能自... 详细信息

为提升蚁群搜索算法在规模大的栅格环境中对未知目标的搜索效率,提出基于蚁群算法的主动感知搜索框架。该框架通过应用历史环境信息来选择无人机的运动方式,并由无人机运动方式和感知域信息得到新的环境信息,从而实现无人机群的智能自动化搜索功能。新方法计算出一种具有探索偏好的未搜索概率,可使无人机搜索时偏向未搜索程度高的栅格,以此来提高算法的搜索能力。同时,以未搜索概率和信息素作为运动方式决策的依据来建立一种新的运动方式选择机制。该机制不仅考虑了目标可能出现的区域,又可兼顾未知区域,从而可实现无目标先验信息条件下的搜索过程。仿真结果表明,此算法在规模大的栅格环境中,与现有算法相比具有更高的搜索效率,并且得到的目标分布信息将更加全面。

关键词：无人机蚁群算法无目标先验条件具有探索偏好的搜索概率主动感知搜索框架未知区域运动方式选择机制环境信息

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噪声相关带偏差线性系统的滤波融合算法

杭州电子科技大学学报（自然科学版） 2019年第5期39卷 48-55页

作者：王宏葛泉波杭州电子科技大学自动化学院

传统线性两阶段Kalman滤波算法无法应对噪声相关情形,导致较低的实际应用性能。针对该问题,以线性系统中状态与测量噪声相关的多传感器偏差估计系统为对象,以基于模型等效变换技术的噪声相关两阶段Kalman滤波器为基本滤波器,分别在序贯... 详细信息

传统线性两阶段Kalman滤波算法无法应对噪声相关情形,导致较低的实际应用性能。针对该问题,以线性系统中状态与测量噪声相关的多传感器偏差估计系统为对象,以基于模型等效变换技术的噪声相关两阶段Kalman滤波器为基本滤波器,分别在序贯分布式和并行式框架下建立两种两阶段Kalman滤波融合算法。其中,序贯分布式融合算法将多个局部两阶段Kalman滤波器的估计结果以序贯加权的形式进行融合;并行式融合算法分别对偏差滤波估计和无偏差滤波估计进行融合,再利用线性方程将融合后的结果进行组合,得到状态估计值。仿真结果表明:相比于两阶段Kalman滤波器和序贯分布式两阶段Kalman滤波融合估计器,并行式两阶段Kalman滤波融合估计器在滤波估计精度上具有更高的性能。

关键词：两阶段Kalman滤波算法偏差估计噪声相关序贯分布式融合算法并行式融合算法

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新型船舶智能避碰决策支持系统研究

中国航海 2012年第3期35卷 16-22页

作者：管冰蕾葛泉波段胜安刘波宁波工程学院浙江宁波315016 杭州电子科技大学浙江杭州310018 北京海兰信数据科技股份有限公司北京100084

简明有效的船舶避碰决策支持系统是海上船舶安全运行的关键,也是国际海上智能交通系统研究中的难点。以沿海AIS船舶监控通信网络硬件系统建设为基础,深入探讨了船舶避碰系统关键技术问题,引入包括多源信息融合在内的多种先进信息处理技... 详细信息

简明有效的船舶避碰决策支持系统是海上船舶安全运行的关键,也是国际海上智能交通系统研究中的难点。以沿海AIS船舶监控通信网络硬件系统建设为基础,深入探讨了船舶避碰系统关键技术问题,引入包括多源信息融合在内的多种先进信息处理技术和实用的系统构建理念,提出一个简明实用船舶智能避碰决策支持系统(IDSSVCA)研发方案。通过对现有船舶智能避碰决策支持系统的回顾,指出存在的主要问题,然后阐述智能避碰决策支持系统的研发思路,并给出解决关键性问题的方案。

关键词：船舶、舰船工程海事智能交通船舶避碰决策支持系统信息融合

基于灰色-前景改进优劣解距离法的多气候区建筑三联供系统多准则评估

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电网技术 2023年第7期47卷 2659-2670页

作者：侯健敏徐志豪余威杰孟莹李志葛泉波南京信息工程大学自动化学院江苏省南京市210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心(南京信息工程大学) 江苏省南京市210044

建筑冷热电联供(building combined cooling heating and power,BCCHP)系统具有显著的经济、环境和能效耦合特性,评估BCCHP系统的综合性能表现对于促进系统协调发展具有重要意义。该文基于系统的能量结构,构建多气候区BCCHP系统多准则... 详细信息

建筑冷热电联供(building combined cooling heating and power,BCCHP)系统具有显著的经济、环境和能效耦合特性,评估BCCHP系统的综合性能表现对于促进系统协调发展具有重要意义。该文基于系统的能量结构,构建多气候区BCCHP系统多准则评估框架。对区域气候条件特征和建筑类型特征下的建筑负荷演化机理展开分析;采用主观赋权和客观赋权相结合,基于最小鉴别信息原理得到评估指标综合权重;并通过前景理论和灰色关联分析法改进优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)方法。结果表明,成本节约率、能源利用率和可再生能源渗透率是BCCHP系统综合表现的关键体现,气候条件特征主要影响的经济效益,建筑类型特征影响系统的环境表现和能效表现。与其他3种评估方法相比,该文提出的多气候区BCCHP系统多准则评估框架具有良好的样本排序鲁棒性和更优的样本区别能力。

关键词：建筑冷热电联供系统灰色–前景改进TOPSIS 组合赋权气候特征建筑类型特征

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机器人视觉听觉融合的感知操作系统

智能系统学报 2023年第2期18卷 381-389页

作者：王业飞葛泉波刘华平陆振宇南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学自动化学院江苏南京210044 清华大学计算机科学与技术系北京100084 南京信息工程大学人工智能学院江苏南京210044

智能机器人面对复杂环境的操作能力一直是机器人应用领域研究的前沿问题,指称表达是人类对指定对象定位通用的表述方式,因此这种方式常被利用到机器人的交互当中,但是单一视觉模态并不足以满足现实世界中的所有任务。因此本文构建了一... 详细信息

智能机器人面对复杂环境的操作能力一直是机器人应用领域研究的前沿问题,指称表达是人类对指定对象定位通用的表述方式,因此这种方式常被利用到机器人的交互当中,但是单一视觉模态并不足以满足现实世界中的所有任务。因此本文构建了一种基于视觉和听觉融合的机器人感知操作系统,该系统利用深度学习算法的模型实现了机器人的视觉感知和听觉感知,捕获自然语言操作指令和场景信息用于机器人的视觉定位,并为此收集了12类的声音信号数据用于音频识别。实验结果表明:该系统集成在UR机器人上有良好的视觉定位和音频预测能力,并最终实现了基于指令的视听操作任务,且验证了视听数据优于单一模态数据的表达能力。

关键词：视觉定位音频识别深度学习视觉感知听觉感知视听融合多模态数据主动操作

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基于噪声顺序解相关的两阶段Kalman滤波融合

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空军工程大学学报（自然科学版） 2020年第1期21卷 71-79页

作者：张建朝葛泉波李宏何红丽杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 同济大学电子与信息工程学院上海201804 中国飞行试验研究院西安710089

针对传统两阶段Kalman滤波只能处理单一或部分复杂噪声情形,在充分考虑多雷达跟踪系统的误差噪声有色建模和四类噪声相关性建模基础上,建立一种基于噪声顺序解相关的两阶段Kalman滤波融合算法。首先给出能有效避免噪声相关性耦合化的噪... 详细信息

针对传统两阶段Kalman滤波只能处理单一或部分复杂噪声情形,在充分考虑多雷达跟踪系统的误差噪声有色建模和四类噪声相关性建模基础上,建立一种基于噪声顺序解相关的两阶段Kalman滤波融合算法。首先给出能有效避免噪声相关性耦合化的噪声解相关顺序,进而应用等价变换技术来获得有色噪声、过程噪声和测量噪声三者间不相关的目标跟踪融合模型,最后应用平方根分解和单位下三角阵求逆技术来实现多雷达量测噪声相关系统的集中式Kalman滤波融合,并通过4个仿真实验验证了该算法对复杂噪声情形的有效性和高精度。

关键词：两阶段Kalman滤波多雷达跟踪有色噪声噪声顺序解相关集中式Kalman滤波融合

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2016年度信息科学部基金评审工作综述

中国科学基金 2017年第1期31卷 31-35页

作者：吴国政秦玉文葛泉波国家自然科学基金委员会信息科学部北京100085

在2016年度的项目评审工作中，国家自然科学基金委员会（以下简称“基金委”）信息科学部认真贯彻基金委“依靠专家、发扬民主、择优支持、公正合理”的十六字评审方针，认真落实2016年度国家自然科学基金资助计划，充分发挥专家对所评... 详细信息

在2016年度的项目评审工作中，国家自然科学基金委员会（以下简称“基金委”）信息科学部认真贯彻基金委“依靠专家、发扬民主、择优支持、公正合理”的十六字评审方针，认真落实2016年度国家自然科学基金资助计划，充分发挥专家对所评审项目的学术判断力及关于学科发展方向和关键问题的宏观把握能力；认真执行《国家自然科学基金条例》和基金委的各项管理办法，贯彻落实我委2016年度评审工作意见，坚持回避制度和保密原则，顺利完成了今年的各项评审工作任务。

关键词：基金评审工作信息科学部国家自然科学基金委员会综述学科发展方向资助计划判断力专家

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基于点集匹配的缺陷样本图像生成方法

智能系统学报 2023年第5期18卷 1030-1038页

作者：高海洋张明川葛泉波刘华平河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 南京信息工程大学自动化学院江苏南京210044 清华大学计算机科学与技术系北京100084

针对工业缺陷检测中存在的由产品次品率过低、产品迭代更新过快、缺陷种类难以覆盖全部以及缺陷样本高质量标注难度较高导致的小样本问题,使用基于点集匹配的缺陷样本图像生成方法来对缺陷数据进行扩充。将缺陷部位从多特征角度进行变换... 详细信息

针对工业缺陷检测中存在的由产品次品率过低、产品迭代更新过快、缺陷种类难以覆盖全部以及缺陷样本高质量标注难度较高导致的小样本问题,使用基于点集匹配的缺陷样本图像生成方法来对缺陷数据进行扩充。将缺陷部位从多特征角度进行变换,使用单张样本进行扩充得到不同特征的缺陷图像,解决小样本条件下深度学习方法难以生成高质量缺陷图像的问题。通过图像评估与实验验证,该方法生成的图像具有更好的视觉效果,并且对缺陷与分割模型有着高效的提升。该方法可应用于样本较少的深度学习模型训练过程中,达到扩充样本提高训练效果的目的。

关键词：工业缺陷检测小样本问题点集匹配样本扩充缺陷样本生成有效训练循环生成对抗网络模型矢量化变分自动编码器

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