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基于角度搜索和深度Q网络的移动机器人路径规划算法

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兵工学报 2024年

作者：李宗刚韩森陈引娟宁小刚兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机器人研究所

针对深度Q网络(deep Q Netw..k， DQN)算法在求解路径规划问题时存在学习时间长、收敛速度慢的局限性，提出一种角度搜索(Angle Searching)和DQN相结合的算法(AS-DQN)，通过规划搜索域，控制移动机器人的搜索方向，减少栅格节点的遍历... 详细信息

针对深度Q网络(deep Q Netw..k， DQN)算法在求解路径规划问题时存在学习时间长、收敛速度慢的局限性，提出一种角度搜索(Angle Searching)和DQN相结合的算法(AS-DQN)，通过规划搜索域，控制移动机器人的搜索方向，减少栅格节点的遍历，提高路径规划的效率。为了加强移动机器人之间的协作能力，提出一种物联网信息融合技术(Internet Information Fusion Technology， IIFT)模型，能够将多个分散的局部环境信息整合为全局信息，指导移动机器人规划路径。仿真实验结果表明：与标准DQN算法相比，AS-DQN算法可以缩短移动机器人寻得到达目标点最优路径的时间，将IIFT模型与AS-DQN算法相结合路径规划效率更加显著。实体实验结果表明：AS-DQN算法能够应用于Turtlebot3无人车并成功找到起点至目标点的最优路径。

关键词：移动机器人路径规划深度Q网络角度搜索策略物联网信息融合技术

DFT方法研究木质素单体及二聚体的结构与拉曼光谱

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 76-81页

作者：王方原韩森叶松银珊李树王新强桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

木质素是自然界中第二丰富的天然聚合物,广泛存在于各种陆地植物的木质部中,利用木质素拉曼光谱对植物种类进行快速无损鉴别具有重要的应用价值。但由于木质素大分子构型非常复杂,对其拉曼特征光谱的仿真研究一直存在困难。利用Gaussian... 详细信息

木质素是自然界中第二丰富的天然聚合物,广泛存在于各种陆地植物的木质部中,利用木质素拉曼光谱对植物种类进行快速无损鉴别具有重要的应用价值。但由于木质素大分子构型非常复杂,对其拉曼特征光谱的仿真研究一直存在困难。利用Gaussian16w..含的B3LYP密度泛函方法结合6-311G(d, p)基组,构建出三种木质素单体及其三种同种木质素单体构成的二聚体以及三种异种木质素单体构成的二聚体,提出了一种利用木质素的三种基本结构单体及其二聚体仿真分析木质素大分子拉曼光谱特征的方法。首先计算了三种单体的基本构型、轨道能级和电子空间分布,并分析了三种木质素单体拉曼光谱和振动模式的特点。随后利用不同组合方式的β-O-4二聚体的光谱谱峰特征,解释了特征谱峰信号位置漂移的成因,提出了判断木质素大分子信号特征的主要依据。研究结果表明,1 712 cm^(-1)谱峰信号最强且位置稳定,振动归属为碳碳双键伸缩振动,该振动归属引起的特征峰可以作为木质素大分子最主要的信号特征;1 642 cm^(-1)谱峰信号振动归属为芳香环骨架振动,仅受芳香环甲基数量影响产生劈裂,该振动归属引起的特征峰不仅可以作为识别木质素大分子最主要的信号特征也可以作为木质素内三种单体含量的判据;1 352 cm^(-1)谱峰信号振动归属为HCCH原子链摇摆振动,附近的特征峰受单体种类和聚合方式共同影响,在木质素大分子拉曼光谱中会形成信号包络,可以作为鉴别木质素的一个辅助判据。该研究对于复杂分子的光谱特征及其物理机制的仿真具有一定的借鉴价值,同时也能为植物检材的拉曼光谱分析方法提供理论指导。

关键词：木质素拉曼光谱振动模式二聚体

沥青路面表面纹理三维评价方法及其计算边界条件分析

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材料导报 2024年第18期38卷 84-92页

作者：董仕豪韩森宿金菲陈德苏会锋山东科技大学交通学院山东青岛266590 长安大学公路学院西安710064 西南交通大学土木工程学院成都610031

为了综合评价沥青路面表面纹理的三维特征,推广表面纹理三维评价方法的应用,提出了一套适用性强、计算边界条件明晰的沥青路面表面纹理三维评价指标。首先,利用激光纹理扫描仪采集了不同沥青路面表面纹理的三维点云数据,并分别基于灰度... 详细信息

为了综合评价沥青路面表面纹理的三维特征,推广表面纹理三维评价方法的应用,提出了一套适用性强、计算边界条件明晰的沥青路面表面纹理三维评价指标。首先,利用激光纹理扫描仪采集了不同沥青路面表面纹理的三维点云数据,并分别基于灰度共生矩阵理论和表面纹理偏离基准面的均匀程度,构建了表面纹理水平三维评价指标f 8mac、f 9mac、f 8mic、f 9mic和表面纹理分布均匀性三维评价指标σ;然后,以铺砂法、步行式摩擦系数仪和组合表面纹理分布均匀性的测试结果为基准,通过对比三维评价指标和现有二维评价指标与基准指标的相关性,验证了三维评价指标的有效性和优越性;最后,基于表面纹理三维评价指标的计算过程,明确了表面纹理三维评价指标的计算边界条件。研究结果表明:f 8mac和f 8mic与基准指标的相关系数R分别为0.9348和0.8030,优选f 8mac和f 8mic为表面纹理水平三维评价指标;现有的二维评价指标难以准确表征表面纹理的三维分布状态,指标σ可以有效地评价沥青路面表面纹理的三维分布均匀性;只有在相同的计算边界条件下,表面纹理三维评价指标才具有可比性。研究成果有望为沥青路面表面纹理三维评价方法的推广应用提供理论借鉴。

关键词：道路工程三维评价指标点云数据处理表面纹理计算边界条件沥青路面

基于改进LSTM的船体监测数据异常处理方法

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船舶工程 2024年第7期46卷 90-102,121页

作者：李费旭周利丁仕风韩森江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

为了解决船体监测数据异常识别模型适应性差、异常修复过程低效且准确率不高等问题,提出一种基于改进长短期记忆网络(LSTM)对异常数据进行识别和修复,并采用BiLSTM-AEE对应变和加速度数据进行试验验证。结果表明,该方法在识别精度和修... 详细信息

为了解决船体监测数据异常识别模型适应性差、异常修复过程低效且准确率不高等问题,提出一种基于改进长短期记忆网络(LSTM)对异常数据进行识别和修复,并采用BiLSTM-AEE对应变和加速度数据进行试验验证。结果表明,该方法在识别精度和修复效果方面都有明显优势,其中异常识别精度平均值达到91.8%,异常修复平均误差不超过4%,能有效对船体监测数据进行异常的识别与修复。相比其他异常数据处理方法,该方法能够根据监测数据变化对异常进行同步识别,修复过程更加高效。

关键词：船体监测数据长短期记忆网络(LSTM) Bi LSTM-AEE 异常识别异常修复

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建筑工程仓储实用细化管理方法探究

经济师 2024年第2期 294-295页

作者：韩森宇中铁二十一局集团第五工程有限公司重庆永川402160

建筑工程仓储作为仓储管理的一部分,随着现代建筑施工企业的蓬勃发展,其地位的重要性愈加凸显。文章对此进行了分析探讨。

关键词：工程仓储细化管理现状问题方法探究

融合生成对抗网络与SRTM的ASTER GDEM数据重建

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地理与地理信息科学 2024年第4期40卷 15-20页

作者：陈智许捍卫衡雪彪韩森李勇河海大学地理与遥感学院江苏南京211100 河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

航拍死角、匹配偏差、点位不足、云雾遮盖等易使数字高程模型(DEM)存在数据异常。鉴于光学立体摄影测量获得的ASTER GDEM受天气因素影响大,雷达测量得到的SRTM DEM受地形起伏因素影响大,为提高ASTER GDEM数据的质量,该文构建一种多源多... 详细信息

航拍死角、匹配偏差、点位不足、云雾遮盖等易使数字高程模型(DEM)存在数据异常。鉴于光学立体摄影测量获得的ASTER GDEM受天气因素影响大,雷达测量得到的SRTM DEM受地形起伏因素影响大,为提高ASTER GDEM数据的质量,该文构建一种多源多尺度残差连接门控卷积生成对抗网络(Multi-Source and Multi-Scale Residual-Connected Gated Convolutional Generative Adversarial Netw..k, MSSRGC-GAN),利用SRTM DEM数据辅助重建ASTER GDEM中异常数据,并以实验区范围内多组不同地貌的ASTER GDEM样本数据重建为例,对模型进行定量评价。结果显示:重建数据RRMSE小于0.06,R~2大于0.9,PSNR大于60,SSIM在0.999 5以上,优于反距离插值法和SRTM镶嵌法等传统方法以及无门控卷积模型和无空洞卷积模型等深度学习方法。

关键词： ASTER GDEM SRTM DEM 数据重建深度学习 MSSRGC-GAN

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超声结合低温清卤两段热加工对鸡肉品质和风味的影响

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食品工业科技 2024年第3期45卷 207-217页

作者：张佳伟汪峰韩森森李新林许玉娟周辉合肥工业大学食品与生物工程学院安徽合肥230009 安徽省万乘食品有限公司安徽六安237000 蒙城预制菜产业发展研究院安徽蒙城233500 肥西老母鸡食品有限公司安徽合肥230061

为探究超声预处理及低温卤煮两段加工对鸡肉品质和风味的影响,本研究以鸡胸肉为研究对象,通过单因素和正交试验研究预煮时间、卤煮时间、预煮温度、卤煮温度对低温清卤鸡肉品质的影响,以剪切力和感官评价为目标值,获得优化鸡胸肉低温清... 详细信息

为探究超声预处理及低温卤煮两段加工对鸡肉品质和风味的影响,本研究以鸡胸肉为研究对象,通过单因素和正交试验研究预煮时间、卤煮时间、预煮温度、卤煮温度对低温清卤鸡肉品质的影响,以剪切力和感官评价为目标值,获得优化鸡胸肉低温清卤的工艺参数。其次,以高温卤煮组(high temperature,HT)和未超声组(w..hout-ultrasonic pretreatment,w..)为对照,在超声预处理及低温卤煮组(ultrasonic pretreatment and low..emperature brine group,UP)的最佳工艺基础上,测定了全质构(texture profile analysis,TPA)、水分含量、颜色、脂质氧化(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)、肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)、蛋白质溶解度和挥发性风味物质水平。结果表明,UP组的最佳工艺为预煮时间10 min,卤煮时间3 h,预煮温度45℃,卤煮温度69℃。与HT组相比,UP组质地参数(硬度,内聚性,弹性,回复性)显著降低(P<0.05),水分含量显著升高(P<0.05),鸡肉颜色属性得以改善,亮度L^(*)值和红度a^(*)值显著升高(P<0.05),脂质氧化水平显著降低(P<0.05)。MFI和蛋白溶解度结果显示超声结合低温卤煮两段加工更大程度地降低了肌原纤维的完整程度,增加了总蛋白的溶解度。感官分析结果表明,低温卤制鸡胸肉虽然气味得分低于高温卤制鸡胸肉,但口感更加鲜嫩可口。气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)结果进一步说明超声结合卤煮两段加工能够增加鸡肉挥发性风味物质的种类及含量,但在高温卤煮中鸡肉挥发性醛类物质的含量更多。综上,与其它清卤工艺相比,超声结合低温清卤两段加工提升了鸡肉产品的品质和风味。

关键词：低温卤制超声预处理工艺优化品质风味

基于Sentinel-1和Sentinel-2影像的洪泽湖国家湿地公园水生植被信息提取

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 19-26页

作者：韩森阮仁宗傅巧妮许捍卫衡雪彪河海大学水文水资源学院江苏南京210098

【目的】探索利用光学遥感和雷达遥感数据进行湖泊湿地水生植被信息提取方法。【方法】以洪泽湖国家湿地公园为研究区,基于Sentinel-1的SAR影像和Sentinel-2的MSI影像,利用面向对象影像分析技术,结合EVSI、NDVI、SR特征指数和对象之间... 详细信息

【目的】探索利用光学遥感和雷达遥感数据进行湖泊湿地水生植被信息提取方法。【方法】以洪泽湖国家湿地公园为研究区,基于Sentinel-1的SAR影像和Sentinel-2的MSI影像,利用面向对象影像分析技术,结合EVSI、NDVI、SR特征指数和对象之间的上下文特征,以及挺水植被高度的差异所对应SAR影像上的后向散射系数,在对象级的基础上建立决策树模型对湿地水生植被进行分类,分析洪泽湖国家湿地公园水生植被以及挺水植被的分布状况。【结果】研究区水生植被类群分类精度为89%,Kappa系数为0.85;挺水植被种群分类精度为85.2%,Kappa系数为0.76。与基于像元分析方法的结果相比,面向对象的影像分析方法具有更高的精度;湿地水生植被以沉水植被和挺水植被为主,其中挺水植被中以荷叶和芦苇为主。【结论】本研究提出的湖泊湿地水生植被信息提取方法具可行性,可为湿地管理与决策提供科学依据。

关键词：水生植被 Sentinel-1 Sentinel-2 决策树植被特征指数后向散射系数洪泽湖国家湿地公园

真菌病毒BmPV1抑制Bipolaris maydis侵染寄主作用研究

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菌物学报 2024年第6期43卷 96-104页

作者：王亚娇及增发栗秋生吴玉星韩森孔令晓河北省农林科学院植物保护研究所、农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室、河北省农业有害生物综合防治技术创新中心、河北省作物有害生物综合防治国际科技联合研究中心河北保定071000 河北省农林科学院河北石家庄050000

玉米小斑病是我国玉米生产上的重要病害之一,每年造成玉米大幅减产。Bipolarismaydis partitivirus 1(BmPV1)病毒是玉米小斑病菌***携带的一种dsRNA病毒,具有弱毒性,能够引起***的致病力降低,但BmPV1对寄主侵染的影响并不明确。本研究... 详细信息

玉米小斑病是我国玉米生产上的重要病害之一,每年造成玉米大幅减产。Bipolarismaydis partitivirus 1(BmPV1)病毒是玉米小斑病菌***携带的一种dsRNA病毒,具有弱毒性,能够引起***的致病力降低,但BmPV1对寄主侵染的影响并不明确。本研究采用农杆菌转化法将gfp基因分别导入到携带BmPV1病毒的玉米小斑病菌株3086-BmPV1以及脱毒菌株3086-non中,通过PCR扩增及荧光观察分析荧光标记菌株的稳定性;检测gfp基因的插入对菌株生物学特征的影响;采用叶面喷施孢子悬浮液的方式接种,并利用共聚焦显微镜观察带毒菌株及脱毒菌株对玉米叶片的侵染情况。PCR扩增和荧光观察结果表明,gfp基因成功整合到菌株3086-BmPV1和3086-non中;生物学特征分析表明gfp基因的插入对菌株的生长速度、产孢量和致病力无显著影响;侵染观察发现脱毒菌株3086-non-GFP对玉米叶片侵染有两条途径:直接侵染玉米表皮细胞并向邻近细胞扩散;侵染气孔,并通过气孔沿着细胞间隙向邻近细胞扩散。带毒菌株3086-BmPV1-GFP只能在叶片表面生长,多数不能侵染表皮细胞。综上所述,本研究观察了玉米小斑病菌带毒和不带毒菌株对玉米的侵染过程,明确了病毒BmPV1能够通过抑制小斑病菌对玉米叶片的侵入达到弱毒作用。

关键词：玉米小斑病真菌病毒BmPV1 弱毒性荧光标记侵染过程