检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于最优传输理论的联合分布匹配方法及应用

计算机学报 2021年第6期44卷 1233-1245页

作者：曹杰彰莫朗元杜卿国雍赵沛霖黄俊洲谭明奎华南理工大学软件学院广州510006 腾讯AI Lab 广东深圳518054

联合分布匹配问题是机器学习和计算机视觉领域的研究热点之一.该问题旨在学习双向映射以匹配两个域的联合分布,目前仍然面临两个重要挑战:第一:两个不同域之间的相关性信息难以被充分利用.第二:联合分布匹配问题难以建模和优化.基于最... 详细信息

联合分布匹配问题是机器学习和计算机视觉领域的研究热点之一.该问题旨在学习双向映射以匹配两个域的联合分布,目前仍然面临两个重要挑战:第一:两个不同域之间的相关性信息难以被充分利用.第二:联合分布匹配问题难以建模和优化.基于最优传输理论,本文通过最小化两个域间联合分布的Wasserstein距离来解决上述挑战.首先,本文提出一个定理将难以求解的Wasserstein距离原问题转化为一个简单的优化问题,并设计了一个联合Wasserstein自编码器模型(JWAE)来求解该问题.然后,本文将JWAE成功应用在无监督图像翻译和跨域视频合成任务中,并生成高质量的图像和连贯的视频.实验结果表明,JWAE在两种任务中的定性和定量指标上均优于现有方法.比如,在“街景→语义分割”图像翻译任务中,JWAE的IS值比CycleGAN高0.59,FID值比CycleGAN小65.8.在“冬季→夏季”跨域视频合成任务中,JWAE的FID4video值比Slomo-Cycle小2.2.

关键词：联合分布匹配最优传输理论 Wasserstein距离无监督图像翻译跨域视频合成

基于最优传输理论的滚动轴承故障迁移诊断方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

轴承 2023年

作者：张中伟孙苗青路行超张帅李乃鹏华电莱州发电有限公司华电电力科学研究院有限公司西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室

现有的滚动轴承智能诊断方法多以单一工况下故障数据构建，而实际工程中设备工况多，变换频繁，不同工况下的监测数据差异明显。对于在多工况下服役的滚动轴承而言，单一工况数据训练的模型难以准确识别不同工况下的故障，导致误诊漏诊... 详细信息

现有的滚动轴承智能诊断方法多以单一工况下故障数据构建，而实际工程中设备工况多，变换频繁，不同工况下的监测数据差异明显。对于在多工况下服役的滚动轴承而言，单一工况数据训练的模型难以准确识别不同工况下的故障，导致误诊漏诊频发。为了解决跨工况下的滚动轴承的智能诊断问题，提高诊断模型在不同工况下诊断性能的鲁棒性，提出了一种基于最优传输理论的滚动轴承迁移诊断方法。首先，针对轴承振动数据进行时域Gammatone滤波，获得多频段时域信号。其次构建域共享特征提取子网络提取源域、目标域轴承数据的深层故障特征。最后，结合最优传输理论构建最优传输适配子网络完成域特征适配。实验验证结果表明，提出方法能有效提高跨工况下滚动轴承的迁移诊断精度。

关键词：最优传输理论 Gammatone滤波器迁移学习智能诊断

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于最优传输理论的分布式数据分析与应用

基于最优传输理论的分布式数据分析与应用

作者：杨默艺华东师范大学

学位级别：硕士

最优传输理论最早可以追溯到1781年,由法国著名数学家提出的工程问题发展而来。给定两个概率分布以及将一单位质量从源位置移动至目标位置所需要的“局部”代价,最优传输问题的目标是找到能够以最小的“全局”代价实现分布传输的最优映... 详细信息

最优传输理论最早可以追溯到1781年,由法国著名数学家提出的工程问题发展而来。给定两个概率分布以及将一单位质量从源位置移动至目标位置所需要的“局部”代价,最优传输问题的目标是找到能够以最小的“全局”代价实现分布传输的最优映射。而最优传输理论的重要优势就在于,它能够在概率分布之间定义一种距离度量,并且该度量可以适用于两个概率分布的支撑不重叠的情况。除此之外,最优传输距离还可以捕捉到其他分布度量都忽视的分布几何特性,并且进一步给出从源分布到目标分布的几何路径。然而,尽管上述优势使得最优传输理论广泛应用于机器学习中,但其计算代价也成为了该领域进一步发展的重要瓶颈。尤其是当数据分散存储于不同的服务器节点时,这样的大规模分布式分布比较任务难以用现有的算法解决,主要存在如下两点挑战:(1)分布式网络中每个服务器节点往往具有有限的存储与计算能力,并且出于数据隐私与安全问题的考量,直接访问其他服务器节点的原始数据在很多情况下是不被提倡的;(2)除了计算效率,通信效率也是分布式优化不可忽略的重要议题。尤其是在网络的通信协议与存储协议不一致时,实现计算效率与通信效率之间的权衡也是难点所在。除了研究分布式场景下的分布比较问题,本文还进一步探讨了基于最优传输理论的分布比较在应用层面,即在链接预测公平性问题中的应用。链接预测任务中公平性的目标是部分地或完全地消除结点的敏感特征对链接预测结果产生的影响,以实现算法在公平性与准确性之间的权衡。而现有的工作虽然可以实现公平性要求,但往往局限于无属性图数据,并且部分启发式算法缺乏理论保证。针对上述问题,本文提出了相关的算法,具体内容如下:1.基于熵正则最优传输问题的对偶形式,本文提出了一个分布式分布比较算法框架。在该框架内,首先提出了一个核矩阵近似算法。该算法使得服务器节点通过单轮通信即可得到近似的核矩阵,以实现在保护数据隐私的同时降低算法的通信复杂度。考虑到实际分布式网络通信协议与数据存储协议之间的不一致性,本文进一步提出了一个小批量随机块坐标下降算法来分布式计算并更新对偶变量。与此同时,本文从理论层面具体分析了所提出算法的误差。2.对于链接预测的公平性问题,本文首先将公平性指标扩展至图数据的二元层面,并利用公平性指标之间的相关性,在具有不同敏感特征的数据条件分布对齐问题与链接预测任务的二元公平性问题之间建立理论关联。在此理论基础之上,本文提出了一个基于最优传输理论的链接预测公平性预处理算法,并进一步将该算法扩展至多值敏感特征的情况中,使其适用于更多的实际应用问题。3.在仿真数据集与分布式领域自适应任务中,本文验证了基于最优传输理论的分布式分布比较算法框架的有效性。与此同时,本文在两个图数据集上验证了基于最优传输理论的链接预测公平性算法。实验结果表明,本文所提出的算法能够实现链接预测任务上的公平性与准确性之间的最优权衡。

关键词：最优传输理论分布式分布比较隐私保护二元公平性链接预测

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于最优传输理论的点云配准算法研究

基于最优传输理论的点云配准算法研究

作者：宋莎莎重庆邮电大学

学位级别：硕士

随着计算机图形学的快速发展,点云配准作为计算机图形学中重要的研究领域,也得到越来越多的关注。点云配准是对多次扫描获取的点云数据进行处理,这些数据既在不同的坐标系下,又没有对应关系。并且由于光线、环境的影响,这些数据中存在... 详细信息

随着计算机图形学的快速发展,点云配准作为计算机图形学中重要的研究领域,也得到越来越多的关注。点云配准是对多次扫描获取的点云数据进行处理,这些数据既在不同的坐标系下,又没有对应关系。并且由于光线、环境的影响,这些数据中存在噪声点与缺失点等。点云配准需要克服点云数据中存在的问题,通过配准展现更多的现实物体模型信息。本文对目前存在的点云配准算法进行总结与分析,找到目前点云配准算法研究中存在的重点与难点。针对点云数据中存在的问题,本文提出基于最优传输的点云配准算法和质量再分配的概念,具体内容如下:1.提出基于最优传输理论的点云配准算法,即OMT-Reg(Optimal Mass Transport Registration)算法。该算法结合最优传输理论的相关方法,使用最优传输理论中的传输代价表示点云之间的传输距离,并使用最优传输距离度量两个点云分布的相似性。本文提出的OMT-Reg算法将复杂的点云配准问题转换成简单的优化问题,通过建立目标函数优化点云之间的传输距离,最后求解目标函数实现点云之间的配准。2.提出点云质量再分配的概念。点云配准算法研究的难点是在噪声点与缺失点存在比较多的情况下,会出现配准结果不准确的现象。针对点云配准中存在的问题,本文在提出的OMT-Reg算法基础上,对点云中点的质量进行调整。本文提出的质量再分配概念通过削减噪声点与缺失点的质量,减小噪声点与缺失点对点云配准的影响,从而获得更加准确的配准结果。经过质量再分配改进后的配准算法具有很高的稳定性与准确性。实验证明本文提出的质量再分配后的配准算法对噪声点与缺失具有更好的鲁棒性。

关键词：机器视觉点云配准最优传输理论距离度量质量再分配

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于统计因果性及最优传输的文本分类模型

计算机工程与应用 2023年第11期59卷 119-130页

作者：聂挺邢凯李静娟中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230026 中国科学技术大学苏州高等研究院江苏苏州215123

近年来随着数据规模和算力水平的提高,深度学习及相关预训练模型如CNN、BERT等在文本分类领域取得了较快的进展。但这些模型仍然有提取分布特征能力不强、泛化性能较差等问题。目前针对这一问题,常见的做法是改进模型的结构或者扩充训... 详细信息

近年来随着数据规模和算力水平的提高,深度学习及相关预训练模型如CNN、BERT等在文本分类领域取得了较快的进展。但这些模型仍然有提取分布特征能力不强、泛化性能较差等问题。目前针对这一问题,常见的做法是改进模型的结构或者扩充训练的数据集来改善性能,然而这些方法依赖于大量数据集和大量算力的网络结构修剪。因此提出一种基于格兰杰因果关系检验和最优传输理论的深度学习预训练模型优化方法。从数据分布角度出发,生成深度学习预训练模型中能够稳定提取分布信息的特征通路结构。在此基础上,基于最优传输距离给出特征通路结构的最优组合,生成在统计分布上具有稳定性的多视角结构化表征。理论分析和实验结果表明,该方法大幅降低了模型优化过程中数据和算力的要求。对比基于卷积结构的预训练模型如CNN,在20ng news、Ohsumed、R8数据集上分别有5、7和2个百分点的提升,对比基于Transformer结构的预训练模型如BERT分别有2、3和2个百分点的提升。

关键词：文本分类格兰杰因果关系检验最优传输理论预训练模型

保几何特性的全波形层析成像及其在龙门山地区的应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学：地球科学 2022年第3期52卷 450-461页

作者：董兴朋杨顶辉祝贺君陈赟中国地震局地质研究所北京100029 清华大学数学科学系北京100084 Department of Geosciences The University of Texas at DallasDallas 75080USA 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京10002

经典的基于L2范数的波形反演难以克服周期跳跃问题,导致迭代反演往往陷入局部极小值点,无法给出正确的成像结果.根据最优传输理论,文章采用一种新的基于Wasserstein度量的目标函数,该度量能保持分布的几何特性,提升反问题的稳定性与凸性... 详细信息

经典的基于L2范数的波形反演难以克服周期跳跃问题,导致迭代反演往往陷入局部极小值点,无法给出正确的成像结果.根据最优传输理论,文章采用一种新的基于Wasserstein度量的目标函数,该度量能保持分布的几何特性,提升反问题的稳定性与凸性.数值实验表明,基于Wasserstein度量的全波形成像具有更大的收敛半径、更快的收敛速率并能有效克服周期跳跃问题.将此方法应用到龙门山地区,获得了该区域可靠的岩石圈速度模型.成像结果显示,四川盆地结晶地壳楔入高原块体内部,青藏高原东部中下地壳表现出均匀的低S波速度特征,表明中下地壳韧性弱物质流和块体间强相互作用可能共同主导了龙门山的隆升;此外,发现该区域内强震(如汶川、芦山地震)不仅发生在高、低速交界处,还处于正、负径向各向异性过渡带上,加深了对该区域强震孕育机制的理解和约束.

关键词：最优传输理论保几何特性周期跳跃问题龙门山造山带下地壳流模型

无人机移动边缘计算网络中的轨迹规划与任务卸载

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

无人机移动边缘计算网络中的轨迹规划与任务卸载

作者：王娣山东师范大学

学位级别：硕士

物联网和移动通信技术的蓬勃发展催生了大量计算密集型和时延敏感型新兴应用,对用户设备有限的计算能力提出了严峻的挑战。无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)移动边缘计算网络(Mobile Edge Computing,MEC)不仅弥补了传统地面MEC网络... 详细信息

物联网和移动通信技术的蓬勃发展催生了大量计算密集型和时延敏感型新兴应用,对用户设备有限的计算能力提出了严峻的挑战。无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)移动边缘计算网络(Mobile Edge Computing,MEC)不仅弥补了传统地面MEC网络对地面通信基础设施的依赖性,而且凭借其高灵活度、高移动性能够在更靠近用户设备的网络边缘为用户设备提供计算资源,以满足新兴应用的计算需求。然而,在无人机移动边缘计算网络中,UAV轨迹和用户设备任务卸载策略不仅影响UAV的总体能耗,制约UAV的服务时长,而且影响用户的服务质量体验。如何灵活规划UAV的轨迹、设计高效的任务卸载策略,成为有效应对UAV能量受限和用户设备需求多样性挑战的关键。因此,本论文分别从UAV效用和用户设备效用角度,研究无人机移动边缘计算网络中的轨迹规划和任务卸载方法。论文的主要研究内容如下:1)针对无人机移动边缘计算网络中UAV机载电池能量受限的挑战,提出了面向UAV能耗优化的任务卸载和轨迹规划方法。该方法在用户设备确切位置信息未知的条件下,通过联合优化基于区域划分的任务卸载决策和UAV轨迹,建模了UAV总能耗最小化的问题。为了解决该问题,将其分解为两个相互独立的子问题,即区域划分子问题和UAV轨迹优化子问题。对于区域划分子问题,提出了基于最优传输理论的区域划分迭代算法,实现了目标服务区域的连续划分,并在理论上证明了其最优解的存在性及其闭合表达式;同时提出了基于模拟退火的UAV轨迹优化算法求解UAV轨迹规划,实现了用户设备任意分布规律下的UAV总能耗最小化。仿真结果表明,所提出的方法不仅可以显著降低UAV的总能耗,而且能够实现UAV在各个服务区域之间的负载均衡。2)针对无人机移动边缘计算网络中用户设备任务需求多样化的挑战,提出了面向服务满意度的任务卸载和UAV调度方法。首先,通过联合考虑用户设备的任务时延需求和剩余能量状态建立了新型任务优先级模型,同时考虑用户设备的任务处理时延和能耗节省量建立了细粒度的服务满意度模型从多角度衡量用户设备多样化需求的满意程度;其次,提出了面向服务满意度的两阶段计算卸载框架:第一阶段,建立了用户设备分组优化问题,提出了基于K-均值的分组算法将所有用户设备划分成不同的分组。第二阶段,通过联合优化任务卸载和UAV调度,建立了用户设备整体服务满意度最大化的优化问题;为了解决该问题,将其分解为两个子问题,即UAV调度子问题和任务卸载子问题,并分别利用遗传算法进行求解;然后提出了联合任务卸载和UAV调度迭代优化算法,通过交替迭代优化两个子问题来求解用户设备整体服务满意度最大化问题,实现了合理有效的任务卸载和UAV调度方案。仿真结果表明,所提出的方法不仅能够实现快速收敛,而且能够在保证大部分高优先级用户设备满意度的同时兼顾低优先级用户设备的满意度,从而有效提高了用户设备的整体满意度,在总用户设备数量为170的情况下,所提出方法的用户设备总体服务满意度相较于其他对比方案最高能够提高16.9%。

关键词：无人机移动边缘计算网络任务卸载无人机轨迹规划最优传输理论遗传算法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

最优传输问题的高效算法及应用

最优传输问题的高效算法及应用

作者：郎大宇大连理工大学

学位级别：硕士

最优传输理论研究可分度量空间中概率测度之间的最优传输变换。给定两个概率分布和对应的传输代价函数,最优传输问题求解使得总传输成本最小的传输方案。近年来,随着最优传输理论和算法的不断发展,最优传输理论在深度学习、图像处理、... 详细信息

最优传输理论研究可分度量空间中概率测度之间的最优传输变换。给定两个概率分布和对应的传输代价函数,最优传输问题求解使得总传输成本最小的传输方案。近年来,随着最优传输理论和算法的不断发展,最优传输理论在深度学习、图像处理、经济学和医学等领域都发挥出巨大的作用。因此,研究计算最优传输问题的高效算法,有助于最优传输理论更好地应用于各个领域。本文首先对求解最优传输问题的三种不同算法进行了介绍和实验,它们分别是基于流体力学理论的Benamou-Brenier方法、基于熵正则化思想的Sinkhorn算法和基于快速傅里叶变换的FFT-OT方法。这三种方法从不同的理论观点出发,对最优传输问题进行构建和求解。本文对这三种算法的主要思想和算法过程进行了简要介绍,然后对它们分别进行了实现。通过多组定性和定量的数值实验,我们分析了三种方法的求解误差和运算成本等多方面的差异,并总结出这些基于不同理论的最优传输算法的优劣。其次,我们将最优传输算法应用在了长尾数据学习中。现有的深度学习模型通常在标签平衡的数据集上进行训练和测试,然而现实世界中的数据大多是不平衡的,即有些类别的样本数量偏多,而有些类别的样本数量过少,这样的不平衡数据会导致深度模型性能变差。我们用最优传输理论的观点来理解长尾数据学习任务,并且提出OT Softmax方法。OT Softmax方法利用Sinkhorn算法求出的最优传输矩阵来调整模型输出,从而提升了模型在长尾数据集中的性能。实验表明,我们的方法超过了多个长尾数据学习的基准方法。

关键词：最优传输理论最优传输算法长尾数据学习图像分类

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

激光光源汽车前照灯自由曲面反射器设计

红外与激光工程 2023年第7期52卷 103-112页

作者：蒋露松陈宇海小华彭礼威长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

文中针对激光前照灯的光学结构设计困难和能量利用率低的问题,以球面最优传输理论为基础,提出了一种新的自由曲面反射器设计方法。该方法基于支撑曲面的结构,针对扩展光源进行了优化,有效抑制了目标照明区外的照度,实现了清晰的明暗截... 详细信息

文中针对激光前照灯的光学结构设计困难和能量利用率低的问题,以球面最优传输理论为基础,提出了一种新的自由曲面反射器设计方法。该方法基于支撑曲面的结构,针对扩展光源进行了优化,有效抑制了目标照明区外的照度,实现了清晰的明暗截止线。文中根据GB 25991—2010标准,设计了适用于激光前照灯(含近光灯和远光灯)的自由曲面反射器,并使用扩展朗伯光源进行模拟仿真。仿真结果表明,配光屏幕上各测试点和测试区域的照度均符合法规要求,反射面连续光滑,能量利用率分别为96.96%和97.80%。通过实现高能量利用率的结构,减少了汽车前照灯的功耗,利于汽车前照灯的散热设计,延长了激光光源使用寿命,并为设备的生产加工带来便利。

关键词：非成像光学自由曲面反射器最优传输理论汽车前照灯