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基于GAN的轨迹合成方法研究

基于GAN的轨迹合成方法研究

作者：曹小倩浙江师范大学

学位级别：硕士

轨迹数据对于智能交通、城市规划、疫情传播模拟等具有重要意义。但是,直接发布轨迹数据会造成用户隐私泄露。为解决这个问题,研究者通常发布合成轨迹来代替真实轨迹进行分析。本文在现有合成轨迹研究工作的基础上,研究了基于生成对抗网... 详细信息

轨迹数据对于智能交通、城市规划、疫情传播模拟等具有重要意义。但是,直接发布轨迹数据会造成用户隐私泄露。为解决这个问题,研究者通常发布合成轨迹来代替真实轨迹进行分析。本文在现有合成轨迹研究工作的基础上,研究了基于生成对抗网络(Generative adversarial network,GAN)的轨迹合成方法。主要工作如下:(1)针对现有深度生成模型生成轨迹未很好地平衡轨迹的隐私性与效用问题,提出了一个基于Transformer Decoder的深度轨迹生成模型—TD-Traj GANv(Trajectory Generation Adversarial Model Based on Transformer Decoder and Loss Variant)。该模型采用GAN架构,生成器采用Transformer Decoder网络,判别器采用LSTM网络,同时还设计了一个基于余弦相似度的损失函数。Transformer Decoder网络适合捕获长距离依赖,能提高合成轨迹数据质量;损失函数通过放松相似性约束来引导模型生成更加具有隐私的轨迹数据,提升了合成轨迹的隐私性。实验表明:所提出的模型较LSTM-Traj GAN,LSTM-Traj GANv和LSTM-Traj NPP基线模型而言能更好地平衡轨迹的隐私性与效用。(2)针对TD-Traj GANv模型中位置嵌入过程未能充分捕获位置点之间信息和损失函数易受离群点影响的问题,提出了一个基于Loc2vec的位置嵌入生成模型,进一步改进了TD-Traj GANv模型性能。该模型通过训练Loc2vec模型生成轨迹点语料库,用不同的向量表示轨迹点之间的关系,从而充分捕获轨迹点之间的信息。同时,考虑到损失函数引导轨迹合成时未考虑到离群点的问题,使用huber损失去改善预测轨迹和真实轨迹之间的离群点问题,提高了合成轨迹的质量。实验结果表明:所提出的模型较LSTM-Traj GAN,LSTM-Traj NPP和TD-Traj GANv基线模型而言可以提高合成轨迹的效用。

关键词：轨迹合成 GAN 损失函数 Transformer Decoder Loc2vec

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轨迹合成与三角曲线

轨迹合成与三角曲线

第十三届全国机构学学术研讨会

作者：葛巧德美国纽约州立大学石溪分校机械工程系

机器人的轨迹通常是用多项式曲线来表达和合成的。这篇论文介绍如何使用三角曲线进行轨迹合成。三角曲线是由正弦余弦函数以及它们的谐函数来定义的。与多项式曲线相比,三角曲线主要优点是能减少振动和控制相关问题。另外,低谐波三角曲... 详细信息

机器人的轨迹通常是用多项式曲线来表达和合成的。这篇论文介绍如何使用三角曲线进行轨迹合成。三角曲线是由正弦余弦函数以及它们的谐函数来定义的。与多项式曲线相比,三角曲线主要优点是能减少振动和控制相关问题。另外,低谐波三角曲线具有和 Bezier 曲线相似的特征,可以用基函数及控制点来表达。这样,计算机辅助设计理论中有关曲线的设计方法可以直接应用到以三角曲线为基础的轨迹合成与归划。

关键词：机器人轨迹合成谐波三角曲线

来源： cnki会议评论

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飞机起飞爬升四维轨迹合成计算

中国民航大学学报 2006年第Z1期24卷 10-12页

作者：韩峰赵嶷飞张鹏中国民用航空学院空管学院天津300300 中国民用航空学院空管学院天津300300 中国民用航空学院空管学院天津300300

等Mach/CAS爬升是一种符合驾驶员实际操作特性的爬升方法,可方便地对飞机进行四维导引和控制.研究了这种四维飞行剖面的计算与综合,分析了剖面的构成与结构特点,讨论了剖面解算的数值积分解算方法.最后以B737飞机为对象,进行了仿真计算... 详细信息

等Mach/CAS爬升是一种符合驾驶员实际操作特性的爬升方法,可方便地对飞机进行四维导引和控制.研究了这种四维飞行剖面的计算与综合,分析了剖面的构成与结构特点,讨论了剖面解算的数值积分解算方法.最后以B737飞机为对象,进行了仿真计算,得到了满意的结果.

关键词：四维导航轨迹合成飞行管理空中交通管制

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基于图像声呐的运动目标轨迹合成

声学与电子工程 2008年第4期 5-7,11页

作者：卞红雨罗明愿哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

通过图像处理,利用水下运动目标的连续声图像合成目标的运动轨迹。为了在增强目标区域的同时更好地抑制噪声干扰,对灰度形态学进行了改进,取得了较好效果。

关键词：轨迹合成图像去噪声呐

电火花线切割加工中上下异型体轨迹合成的同步线性化

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电加工与模具 2003年第6期 25-27页

作者：翟洪军汪炜安鲁陵刘正埙南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

具有 4轴以上联动功能的线切割机能加工上下异型的直纹曲面 ,等步长的直线逼近法被普遍用来实现上下异型体中对应曲线间的同步线性化 ,这种简易的逼近方法使数控加工代码变得冗长。针对这一问题 ,提出了轨迹合成中的等误差直线逼近法。

关键词：电火花线切割加工上下异型轨迹合成等误差线性化

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基于位置语义信息的隐私保护方法研究

基于位置语义信息的隐私保护方法研究

作者：杨鑫河南理工大学

学位级别：硕士

当前移动互联网已进入5G时代,随着移动智能终端以及各类传感器的普及,移动用户将大量和准确的位置信息共享给第三方位置服务提供商。位置服务提供商可以根据情境感知、机器学习、信息融合等手段挖掘目标用户的特征。如果敏感位置信息被... 详细信息

当前移动互联网已进入5G时代,随着移动智能终端以及各类传感器的普及,移动用户将大量和准确的位置信息共享给第三方位置服务提供商。位置服务提供商可以根据情境感知、机器学习、信息融合等手段挖掘目标用户的特征。如果敏感位置信息被攻击者窃取,将对目标用户的个人隐私和信息安全造成重要威胁。已有的位置隐私保护方案大多从位置的空间角度上入手进行研究,忽略了位置所拥有的语义信息对隐私保护效果的影响。个别隐私保护方案仅适用于某一具体场景,在其他场景下并不适用。有的对用户的位置隐私采取一刀切的保护方式,未考虑不同地点对数据的敏感程度和不同用户对隐私的需求差异,很难适应于各种场景。针对当前存在的这些问题,本文基于位置语义信息对位置服务中隐私保护相关技术进行研究,所做工作和创新点如下:(1)对于实时单位置点隐私保护,针对目前多数隐私保护方案对攻击者所拥有背景知识考虑不足这一问题,综合考虑位置的查询概率和语义信息等指标信息,提出了一种融合语义信息的安全匿名集构建MDMASC方法。该方法在网格化地图的基础上,根据用户对各位置点的历史查询概率进行初次过滤,其次该方法定义了语义跨度、语义敏感等级、位置普遍度等指标属性,接着使用熵权法和层次分析法进行组合赋权,最后利用多属性决策模型计算候选假位置集中各位置点的综合属性值,选出最优假位置进而构建安全匿名集。(2)对于离线的轨迹数据发布隐私保护,为了满足移动用户对数据可用性的要求,提出一种基于语义感知和时空关联的轨迹合成SASC方法。该方法对用户历史轨迹数据集中包含的全部位置点根据停留信息进行聚类操作,得到一连串停留信息相似的位置的集合。其次根据真实轨迹上各位置的停留信息匹配与之具备相似停留信息的集合。然后通过语义编码距离过滤掉候选位置集中与真实轨迹位置点语义相差较大的候选位置。接着,从候选位置集中筛选与真实轨迹停留点在空间距离和运动方向上最接近的位置。最后,基于这些停留点位置生成攻击者无法区分的合成轨迹数据。通过与其他常见的隐私保护方法进行实验对比,结果表明,MDMASC方法能够快速有效地生成物理分散且语义多样的安全匿名集,在满足用户隐私要求的前提下具备可行性和有效性。SASC方法保护发布轨迹数据隐私的同时兼顾了数据的有效性和实用性,而且保留了合成轨迹数据的空间、时间以及语义特征。图34幅,表9个,参考文献78篇。

关键词：隐私保护语义信息多目标决策组合赋权轨迹合成

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面向计算机辅助训练系统的运动分析技术研究

面向计算机辅助训练系统的运动分析技术研究

作者：谢建龙浙江理工大学

学位级别：硕士

运动分析技术是一个很广阔的领域，其涉及到计算机视觉、人工智能和模式识别等诸多领域，是一门交叉性很强的学科。由于它有很高的应用价值，所以其一直是研究的热点，近些年来从运动分析技术中又衍生出了一个研究热点——人体行为识别... 详细信息

运动分析技术是一个很广阔的领域，其涉及到计算机视觉、人工智能和模式识别等诸多领域，是一门交叉性很强的学科。由于它有很高的应用价值，所以其一直是研究的热点，近些年来从运动分析技术中又衍生出了一个研究热点——人体行为识别。人体行为识别技术在体育运动分析、智能视频监控、虚拟现实以及人机交互等领域具有极其广泛的应用前景与经济价值，因此得到了研究者的广泛关注。由于人体运动本身的复杂性以及外界环境的多样性，使得人体行为识别成为了一门具有挑战性的学科，然而目前对人体行为识别的研究还处在一个初级阶段，还有待于进行进一步的探索和研究。本文以乒乓球运动作为研究背景，主要做了以下研究工作：1、首先介绍了运动分析技术的研究意义、背景和发展现状，在这部分中主要介绍了在运动分析领域中一些比较主流的方法以及所用到的核心技术，并由此分析得出了本课题研究的难点及重点，为本文指明了研究的方向。2、研究了图像预处理与运动目标检测技术，首先介绍了图像增强技术，这是实际应用过程中非常必要的一个步骤。然后对目标分割技术进行了分析介绍，提出了使用基于YCbCr色度空间的人体肤色检测方法将乒乓球运动员的手臂，从背景中分割出来，为后续的研究做准备。3、对于目前K-L变换算法只能对静态图像进行识别，还不能够对图像序列进行识别的问题，本文提出了对图像序列进行轨迹合成的方法，并分析验证了这种轨迹合成方法的可靠性，最后利用K-L变换对轨迹进行识别。4、研究了基于轨迹特征的运动识别技术。首先从几何特征和形状特征对特征提取方法进行了分析介绍，并对轨迹做了Hu矩不变量特征的提取，之后再对Hu矩特征进行K-L变换。实验结果表明Hu矩能够作为轨迹图像的有效特征，对轨迹图像的Hu矩特征作K-L变换进行轨迹识别的效果比用K-L变换直接进行轨迹识别的效果要好。

关键词：运动分析人体肤色检测轨迹合成 Hu矩不变量 K-L变换

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椭圆画法的探求

张家口师专学报（自然科学版） 1993年第3期 32-35页

作者：康桂娥张家口师专数学系

给出了椭圆的二种作图方法，并验证了作法的正确性。

关键词：椭圆画法轴共轭直径仿射变换射影对应作图方法轨迹合成

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基于PCA算法的运动员动作识别技术研究

工业控制计算机 2014年第4期27卷 138-139,141页

作者：谢建龙汪亚明郑俊褒吴永江浙江理工大学信息学院浙江杭州310018

主要是对运动员动作的识别问题进行的研究。提出了基于MeanShift和肤色相结合的分割方法以及运动轨迹合成方法,创新性的将PCA算法中的K-L变换应用于对图像序列的运动轨迹的特征提取当中。以乒乓球运动为例,对运动员的接挡球和扣杀球这... 详细信息

主要是对运动员动作的识别问题进行的研究。提出了基于MeanShift和肤色相结合的分割方法以及运动轨迹合成方法,创新性的将PCA算法中的K-L变换应用于对图像序列的运动轨迹的特征提取当中。以乒乓球运动为例,对运动员的接挡球和扣杀球这两个动作进行了实验验证。实验结果证明了K-L变换在最大程度的保留原有信息的同时,降低了原始特征数据的维数,减小了计算量,增大了原始数据的类间距离,提高了分类的准确性。

关键词： MeanShift 肤色分割 PCA算法 K—L变换轨迹合成