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一种预测流程剩余时间的可解释特征分层方法

软件学报 2024年第3期35卷 1341-1356页

作者：郭娜刘聪李彩虹陆婷闻立杰曾庆田山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255000 山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590 清华大学软件学院北京100084

流程剩余时间预测对于业务异常的预防和干预有着重要的价值和意义.现有的剩余时间预测方法通过深度学习技术达到了更高的准确率,然而大多数深度模型结构复杂难以解释预测结果,即不可解释问题.此外,剩余时间预测除了活动这一关键属性还... 详细信息

流程剩余时间预测对于业务异常的预防和干预有着重要的价值和意义.现有的剩余时间预测方法通过深度学习技术达到了更高的准确率,然而大多数深度模型结构复杂难以解释预测结果,即不可解释问题.此外,剩余时间预测除了活动这一关键属性还会根据领域知识选择若干其他属性作为预测模型的输入特征,缺少通用的特征选择方法,对于预测的准确率和模型的可解释性存在一定的影响.针对上述问题,提出基于可解释特征分层模型(explainable feature-based hierarchical model,EFH model)的流程剩余时间预测框架.具体而言,首先提出特征自选择策略,通过基于优先级的后向特征删除和基于特征重要性值的前向特征选择,得到对预测任务具有积极影响的属性作为模型输入.然后提出可解释特征分层模型架构,通过逐层加入不同特征得到每层的预测结果,解释特征值与预测结果的内在联系.采用LightGBM(light gradient boosting machine)和LSTM(long short-term memory)算法实例化所提方法,框架是通用的,不限于选用算法.最后在8个真实事件日志上与最新方法进行比较.实验结果表明所提方法能够选取出有效特征,提高预测的准确率,并解释预测结果.

关键词：流程挖掘剩余时间预测特征选择可解释分层模型

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浅海内波环境下声速剖面的深度迁移时序预测

声学学报 2024年

作者：严娴李倩倩阳凡林彭东东隽智昊李琪哈尔滨工程大学水声工程学院山东科技大学测绘与空间信息学院

海水声速随时空起伏变化，水文资料稀缺海域声速剖面时序预测困难，为此构建了基于迁移学习的长短时记忆神经网络模型，并利用中国南海海域实测的两条温度链长时序观测数据对其进行验证。针对有无孤立子内波存在的两种场景，基于迁... 详细信息

海水声速随时空起伏变化，水文资料稀缺海域声速剖面时序预测困难，为此构建了基于迁移学习的长短时记忆神经网络模型，并利用中国南海海域实测的两条温度链长时序观测数据对其进行验证。针对有无孤立子内波存在的两种场景，基于迁移学习对预训练网络模型进行微调，分析不同训练样本量下迁移网络的有效性。实验结果表明，迁移网络在有无孤立子内波存在的两种场景下均可实现高精度高效声速剖面预测，且预测性能明显优于未迁移的处理方法。

关键词：声速剖面时序预测内波迁移学习经验正交函数

LogRank++:一种高效的业务过程事件日志采样方法

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计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 623-634页

作者：刘聪张帅鹏李会玲何华曾庆田山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255000 山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590

针对已有采样方法处理大规模事件日志时存在采样效率低的问题,提出一种高效的业务过程事件日志采样方法LogRank++。首先确定轨迹的重要性特征,然后对计算轨迹的重要性值进行排序,最后选择一组最重要的轨迹组成样本日志。综合采样质量和... 详细信息

针对已有采样方法处理大规模事件日志时存在采样效率低的问题,提出一种高效的业务过程事件日志采样方法LogRank++。首先确定轨迹的重要性特征,然后对计算轨迹的重要性值进行排序,最后选择一组最重要的轨迹组成样本日志。综合采样质量和采样效率两方面来评估此采样方法的高效性。所提采样方法已在开源过程挖掘工具平台ProM中实现。实验分析表明,相比已有采样方法,在保证样本日志质量的前提下,LogRank++能够大幅提高日志采样效率。

关键词：日志排序日志采样过程发现质量评估

掘进巷道直流电法四极装置超前探测的模拟及应用研究

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地球物理学进展 2024年第1期39卷 412-420页

作者：高卫富王立栋訾建潇韩腾腾郭玉成王乃军山东科技大学能源与矿业工程学院青岛266000 山东科技大学资源学院泰安271000 鲁西矿业集团梁宝寺能源有限责任公司济宁272100 鲁西矿业集团单县能源有限责任公司菏泽274300 山东科技大学泰安271000

为研究矿井直流电法四极装置在掘进巷道超前探测中的效果,本文以矿井直流电法超前探测原理为基础,通过分析COMSOL Multiphysics点电源正演模型模拟值与理论值的误差,验证了COMSOL Multiphysics研究直流电法超前探测的可靠性与可行性;建... 详细信息

为研究矿井直流电法四极装置在掘进巷道超前探测中的效果,本文以矿井直流电法超前探测原理为基础,通过分析COMSOL Multiphysics点电源正演模型模拟值与理论值的误差,验证了COMSOL Multiphysics研究直流电法超前探测的可靠性与可行性;建立巷道超前探测三维地电模型,通过正演模拟,分析了巷道空腔对数据的影响,对比了二极、三极装置与四极装置的探测效果及对不同距离低阻体的响应特征;基于相似性原理构建物理模拟实验,绘制了超前探测视电阻率等值线图,研究了四极装置对迎头前方不同形状、距离异常体的实际探测效果.研究结果表明:直流电法四极装置能够对迎头前方低阻体产生异常响应,探测数据剔除巷道空腔影响后,能够精准识别出异常体的横向位置;并且相较于板状异常体,四极装置对球状异常体的超前探测效果更好.通过将直流电法四极装置超前探测应用于工程实例中,经钻探验证与探测效果一致,说明该技术具有很强的实用性和推广性.

关键词：巷道超前勘探直流电法四极装置正演模拟物理模拟异常响应

一种基于重力正演理论的海底地形反演迭代算法

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山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 64-74页

作者：公维梁屠泽杰孙月文邢赛赵福玺阳凡林山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 自然资源部海洋测绘重点实验室山东青岛266590 浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310020

重力数据反演海底地形的方法是获取全球海底地形数据的重要途径。针对传统地形反演算法需要间接引入经验参数的问题,本研究以不采用经验公式为原则,从空间域方法入手,结合重力正演公式,建立重力异常与地形之间的解析观测方程,采用最小... 详细信息

重力数据反演海底地形的方法是获取全球海底地形数据的重要途径。针对传统地形反演算法需要间接引入经验参数的问题,本研究以不采用经验公式为原则,从空间域方法入手,结合重力正演公式,建立重力异常与地形之间的解析观测方程,采用最小二乘方法进行求解。为了得到观测方程最优解,建立牛顿迭代关系,引入正则化参数,增强方程组的收敛性。顾及边缘效应对正演的影响,采用双线性插值算法对原始重力异常数据进行加密处理和无约束网格扩充以削弱误差。在太平洋海域(155°E~156°E,16°N~17°N)构建了1′×1′分辨率的海底地形模型,并通过船测水深数据验证。相比于传统空间域算法——重力地质法,本研究方法的均方根误差降低了12.7%,验证了其可行性与准确性。

关键词：重力数据重力正演地形反演正则化参数边缘效应

一种基于中线拓扑关系的巷道节点自适应平滑建模方法

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山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期43卷 67-73页

作者：刘冰崔航刘如飞苏辕薛熙斌山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590 青岛数字世界信息科技有限公司山东青岛266427

地下空间中的三维巷道结构复杂,模型数据庞大,为解决巷道交叉口等特殊位置的精细化表达问题,本研究提出一种基于中线拓扑关系的巷道节点自适应平滑建模方法。该方法根据巷道中心线数据,自适应判别根结点下各子结点间的拓扑关系以区分各... 详细信息

地下空间中的三维巷道结构复杂,模型数据庞大,为解决巷道交叉口等特殊位置的精细化表达问题,本研究提出一种基于中线拓扑关系的巷道节点自适应平滑建模方法。该方法根据巷道中心线数据,自适应判别根结点下各子结点间的拓扑关系以区分各类型巷道,并设计一种半拱形曲面构建相应的模型组件,通过组件拼接的方式,实现精细化平滑建模。最后,通过对某一段巷道数据进行验证,建立了一个由三通、四通等各类交叉口平滑相连的完整巷道模型,为地下空间中复杂巷道的精准建模提供了有效的解决途径。

关键词：地下空间巷道模型中线拓扑关系组件拼接平滑建模

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基于POM的全球M_(2)正压潮数值模拟

山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 31-40页

作者：付庆军林磊谭伟王胜利山东科技大学海洋科学与工程学院山东青岛266590

普林斯顿海洋模型(POM)是应用较为广泛的区域海洋数值模型,但在全球潮汐数值模拟中的适用性尚待检验。本研究将三极网格和潮汐势引入POM中,对包含北极点的海洋潮波问题进行模拟,并建立水平分辨率1°×1°的全球大洋潮波数值模型,对全球M... 详细信息

普林斯顿海洋模型(POM)是应用较为广泛的区域海洋数值模型,但在全球潮汐数值模拟中的适用性尚待检验。本研究将三极网格和潮汐势引入POM中,对包含北极点的海洋潮波问题进行模拟,并建立水平分辨率1°×1°的全球大洋潮波数值模型,对全球M_(2)正压潮波进行数值模拟。模拟结果显示,太平洋存在5个M_(2)分潮无潮点,大西洋存在4个M_(2)分潮无潮点,印度洋存在3个M_(2)分潮无潮点,北冰洋存在2个M_(2)分潮无潮点;总体来看,大洋M_(2)分潮振幅小于近岸振幅,赤道太平洋海域出现2个M_(2)分潮的高振幅区,北冰洋与其他三大洋相比振幅最小。POM模拟结果与TPXO7.2全球潮汐同化模型结果基本一致,两者振幅均方根误差为5.6 cm,迟角均方根误差为10.0°,振幅的平均相对误差为12.5%;POM模拟结果与全球潮汐常数(GTCs)数据集对比,两者振幅均方根误差为21.4 cm,迟角的均方根误差为29.1°,振幅的平均相对误差为25.1%。表明所构建的POM全球大洋潮波模型能够较为准确地模拟全球潮波,得到全球潮汐的分布特征,为POM应用于其他全球海洋动力过程研究提供借鉴和参考。

关键词：普林斯顿海洋模型(POM) 三极网格 M_(2)正压潮全球大洋潮波模型海洋潮波

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基于高光谱成像技术的山楂产地判别研究

食品工业科技 2024年第10期45卷 282-291页

作者：刘子健顾佳盛周聪王游游杨健黄俊王宏鹏白瑞斌浙江科技大学生物与化学工程学院浙江杭州310023 中国中医科学院中药资源中心道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100700 江西省道地药材质量评价研究中心江西南昌330000

产地是影响山楂品质的重要因素之一,为实现对山楂产地的快速无损鉴别,本文基于高光谱成像技术对不同产地的山楂样品进行产地溯源。以五个不同省级产区的山楂样品作为样本,利用近红外高光谱成像系统,获得每个样品果梗朝上(G)、侧面朝上(C... 详细信息

产地是影响山楂品质的重要因素之一,为实现对山楂产地的快速无损鉴别,本文基于高光谱成像技术对不同产地的山楂样品进行产地溯源。以五个不同省级产区的山楂样品作为样本,利用近红外高光谱成像系统,获得每个样品果梗朝上(G)、侧面朝上(C)和底面朝上(D)的可见-短波红外(410~2500 nm)波段高光谱数据。采用多元散射校正(multivariatescatteringcorrection, MSC)、一阶导数(firstderivative, D1)、 SG平滑(Savitzky-Golay,SG)和标准正态变换(standard normal variate transformation,SNV)四种预处理方法,分别建立了偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)、支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林(random forests,RF)三种分类模型。结果表明,D-D1-SVM模型分类效果最优,训练集和预测集的准确率均为100%。为进一步简化模型,分别采用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)和竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling algorithm,CARS)进行特征波长筛选。通过多变量数据分析发现,D-SPA-SVM模型效果最佳,训练集和预测集准确率分别为95.2%和93%。本研究为山楂产地的快速、无损识别提供技术支持。

关键词：高光谱成像技术山楂产地识别无损检测机器学习

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分布式电动汽车驱动电机故障诊断与容错控制研究现状与发展趋势

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第5期38卷 1-9页

作者：王强梁奎王志勇尚泽明任泽赵子亮刘松山东科技大学交通学院山东青岛266590 中通客车股份有限公司山东聊城252000

针对永磁电机故障诊断与驱动整车容错控制技术的发展现状和研究成果进行分析,从考虑电机绕组短路和永磁体退磁的故障角度,阐述了基于信号提取和智能辨识的典型诊断策略,梳理了不同诊断方法的技术难点;在整车容错控制方面,依据转矩转移... 详细信息

针对永磁电机故障诊断与驱动整车容错控制技术的发展现状和研究成果进行分析,从考虑电机绕组短路和永磁体退磁的故障角度,阐述了基于信号提取和智能辨识的典型诊断策略,梳理了不同诊断方法的技术难点;在整车容错控制方面,依据转矩转移、控制分配、智能控制等容错技术的适用场景,探讨了不同控制算法的逻辑架构及优缺点;展望了分布式电动汽车驱动电机故障诊断及容错控制关键技术的发展方向。

关键词：分布式电动汽车永磁同步电机故障诊断容错控制技术