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基于改进白骨顶鸡算法的局部荫蔽光伏MPPT

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电子测量技术 2024年第7期47卷 55-60页

作者：瞿崎谭功全庞宏杰冯志强四川轻化工大学自贡643000 人工智能四川省重点实验室宜宾644000

针对光伏发电系统在局部荫蔽下传统最大功率点追踪方法极易陷入局部最优而导致功率震荡范围较大等问题,提出一种基于改进白骨顶鸡算法的光伏MPPT方法。该算法在传统白骨顶鸡算法的基础上,将Logistic-Sine-Cosine混沌映射因子引入种群跟... 详细信息

针对光伏发电系统在局部荫蔽下传统最大功率点追踪方法极易陷入局部最优而导致功率震荡范围较大等问题,提出一种基于改进白骨顶鸡算法的光伏MPPT方法。该算法在传统白骨顶鸡算法的基础上,将Logistic-Sine-Cosine混沌映射因子引入种群跟随者的链式移动中,从而使链式移动变为混沌移动,让算法具备跳出局部最优解的能力;对每次寻优结束后的当前最优位置进行柯西变异,对比变异前后择优更新替代,增加算法的全局搜索能力。在四种光照模式下,将ICOOT与另外三种算法的MPPT进行仿真分析。结果显示,所提改进算法的追踪速度为0.14 s,1.13 s,0.13 s,1.07 s,系统稳定率为99.43%,99.34%,98.73%,98.80%。综合来看,ICOOT在用于光伏发电局部隐蔽MPPT时能有效解决传统算法易于陷入局部最大功率点而导致寻优速度慢、功率震荡大的问题。

关键词：最大功率点追踪局部荫蔽白骨顶鸡算法混沌映射柯西变异

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图像去模糊研究综述

中国图象图形学报 2024年第4期29卷 841-861页

作者：胡张颖周全陈明举崔景程吴晓富郑宝玉南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室宜宾644000

图像模糊是指在图像捕捉或传输过程中,由于镜头或相机运动、光照条件等因素导致图像失去清晰度和细节,从而影响图像的质量和可用性。为了消除这种影响,图像去模糊技术应运而生。其目的在于通过构建计算机数学模型来衡量图像的模糊信息,... 详细信息

图像模糊是指在图像捕捉或传输过程中,由于镜头或相机运动、光照条件等因素导致图像失去清晰度和细节,从而影响图像的质量和可用性。为了消除这种影响,图像去模糊技术应运而生。其目的在于通过构建计算机数学模型来衡量图像的模糊信息,从而自动预测去模糊后的清晰图像。图像去模糊算法的研究发展不仅为计算机视觉领域的其他任务提供了便利,同时也为生活领域提供了便捷和保障,如安全监控等。1)回顾了整个图像去模糊领域的发展历程,对盲图像去模糊和非盲图像去模糊中具有影响力的算法进行论述和分析。2)讨论了图像模糊的常见原因以及去模糊图像的质量评价方法。3)全面阐述了传统方法和基于深度学习方法的基本思想,并针对图像非盲去模糊和图像盲去模糊两方面的一些文献进行了综述。其中,基于深度学习的方法包括基于卷积神经网络、基于循环神经网络、基于生成式对抗网络和基于Transformer的方法等。4)简要介绍了图像去模糊领域的常用数据集并比较分析了一些代表性图像去模糊算法的性能。5)探讨了图像去模糊领域所面临的挑战,并对未来的研究方法进行了展望。

关键词：图像去模糊卷积神经网络(CNN) 循环神经网络(RNN) 生成式对抗网络(GAN) Transformer 深度学习

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基于有界成分分析的欠定RFID标签防碰撞

无线电通信技术 2024年

作者：王玲骆忠强四川轻化工大学自动化与信息工程学院四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室

针对无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)面临的标签碰撞问题，即同频干扰消除。本文从通信传输层信号处理的角度将多标签防碰撞问题建模为盲源分离(Blind Source Separation， BSS)问题。为了降低阅读器天线成本，本... 详细信息

针对无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)面临的标签碰撞问题，即同频干扰消除。本文从通信传输层信号处理的角度将多标签防碰撞问题建模为盲源分离(Blind Source Separation， BSS)问题。为了降低阅读器天线成本，本文利用标签通信信号的有界性，提出了一种欠定的基于有界成分分析(Bounded Component Analysis， BCA)的RFID标签防碰撞方法，该算法将欠定的标签信号碰撞模型与BCA机制相结合。利用仿真数据进行了验证分析，实验结果表明，本文所提的有界成分分析方法能够更好地解决欠定碰撞问题，很好的改善了标签信号同频干扰消除的效果，提高了系统误码率性能，并且降低了欠定模型系统的复杂度。

关键词： RFID 标签碰撞同频干扰消除欠定盲源分离有界成分分析

基于KPCA-MPA-ELM的n/γ甄别方法研究

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核技术 2024年第4期47卷 73-82页

作者：胡万平张贵宇张云龙庹先国李户林四川轻化工大学自动化与信息工程学院宜宾644000 四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室宜宾644000 西南科技大学信息工程学院绵阳621010 成都惠利特自动化科技有限公司成都610000

中子/伽马(n/γ)甄别在γ射线辐射存在的中子探测中至关重要。为了解决传统n/γ脉冲形状甄别方法存在的甄别精度不稳定的问题,提出了一种结合核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)、海洋捕食者算法(Marine Predator ... 详细信息

中子/伽马(n/γ)甄别在γ射线辐射存在的中子探测中至关重要。为了解决传统n/γ脉冲形状甄别方法存在的甄别精度不稳定的问题,提出了一种结合核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)、海洋捕食者算法(Marine Predator Algorithm,MPA)和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的机器学习鉴别方法,以提升n/γ甄别效率。KPCA用于对中子和γ射线的脉冲信号特征进行降维;考虑到ELM输入层权重和隐藏层偏置的随机性,将MPA用于优化ELM的输入层权重和隐藏层偏置,提高ELM的n/γ甄别效率。通过对未降维和KPCA降维的数据进行训练和测试,实验结果表明:在测试集中KPCA-MPA-ELM的平均甄别准确率高达99.07%,分别高出ELM、MPA-ELM、KPCA-ELM模型12.19%、2.52%、1.56%;相较于电荷比较法和脉冲梯度分析法,精度也分别提高了1.80%和5.91%。该模型结构简单,稳定性好,能够处理高维数据,具有较好的甄别效果和泛化能力。

关键词： n/γ甄别机器学习核主成分分析海洋捕食者算法极限学习机

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卫星网络地面中继站优化部署研究

电讯技术 2024年

作者：杨泞豪李伊陶四川轻化工大学自动化与信息工程学院四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室

在卫星移动通信网络中，地面中继站通过协议适配和信号转换，连接普通手持移动终端和卫星网络，扩展信号覆盖范围和质量，提供高质量卫星上网服务。为解决卫星网络中地面中继站的优化部署问题，采用Okumura-Hata模型和对数正态阴影模型... 详细信息

在卫星移动通信网络中，地面中继站通过协议适配和信号转换，连接普通手持移动终端和卫星网络，扩展信号覆盖范围和质量，提供高质量卫星上网服务。为解决卫星网络中地面中继站的优化部署问题，采用Okumura-Hata模型和对数正态阴影模型模拟信号的衰落，基于随机采样的GDEM v3(ASTER Global Digital Elevation Map v3)数据构建三维覆盖模型。地面中继站部署问题被转化为最大覆盖问题(Maximum Covering Location Problem，MCLP)和集合覆盖问题(Set Covering Problem，SCP)，这两类问题已被证明为非确定多项式完全(Nondeterministic Polynomial Complete，NPC)问题。利用Vincenty公式计算地面中继站与终端的距离，并引入高度、障碍物等地形约束。设计了贪心、遗传和粒子群算法求解地面中继站最优部署位置。在阿坝、甘孜和凉山三个自治区进行部署实验，仿真结果表明，在SCP问题上，贪心算法的部署效率最高，分别只需34、58和28个地面中继站即可实现全覆盖；而在MCLP问题上，遗传算法表现出最高的覆盖率，分别通过部署20个地面中继站可实现92.64%、72.58%和98.58%的覆盖率。所提方法综合考虑了地形、信号衰减、部署难度和成本因素，展现出良好的移植性，能够高效地在不同省份实现地面中继站的优化部署。

关键词：地面中继站三维优化部署贪心算法遗传算法粒子群算法

不同DNA提取方法对大曲基因组DNA提取效果及扩增子文库的影响

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食品与发酵工业 2024年第12期50卷 118-126页

作者：叶光斌幸洪静杨志阳宗绪岩四川轻化工大学生物工程学院四川宜宾644000 四川轻化工大学酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644000

大曲是中国传统白酒典型的“多酶多菌”的发酵剂。免培养的分子生物学方法已经成为大曲微生物群落研究的常规方法。通过评估不同DNA提取方法对大曲基因组DNA提取效果及扩增子文库的影响,选择适合用于大曲DNA提取的最佳方法。该研究选择4... 详细信息

大曲是中国传统白酒典型的“多酶多菌”的发酵剂。免培养的分子生物学方法已经成为大曲微生物群落研究的常规方法。通过评估不同DNA提取方法对大曲基因组DNA提取效果及扩增子文库的影响,选择适合用于大曲DNA提取的最佳方法。该研究选择4种DNA提取方法分别对2种大曲进行大曲微生物DNA的提取,结合DNA提取质量、qPCR定量结果、细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因扩增子文库的Illumina Miseq测序结果,评估大曲基因组DNA不同提取方法的效果。从DNA得率和生物量的综合分析表明,SDS-based提取法的DNA得率高于试剂盒提取法,其中原位SDS-based提取法DNA得率高达5.46×10^(4)ng/g,但DNA纯度较低;SDS-based提取法的qPCR定量结果比试剂盒提取法高10^(1)~10^(6)量级,其中洗脱加SDS-based提取法的微生物生物量最高,比原位SDS-based提取法的生物量高10^(1)~10^(3)量级;试剂盒提取法的微生物生物量最低,细菌和真菌的生物量只有10^(2)~10^(4)copies/g。扩增子文库间Shannon多样性指数的比较结果表明,不同DNA提取方法在真菌ITS扩增子文库间存在显著差异,而在细菌16S rDNA扩增子文库间差异不显著。洗脱处理样本的真菌扩增子文库Shannon指数要高于原位处理的样本。通过对扩增子文库间存在显著性差异操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)的比较可以看出,在细菌16S rDNA扩增子文库中,多数OTUs存在丰度差异,但它们大多数能在不同DNA提取方法中检测到;然而在真菌ITS扩增子文库间,少数OTUs在不同DNA提取方法中检测不到,说明DNA提取方法对部分真菌微生物基因组的提取存在显著影响,且洗脱处理有利于真菌基因组DNA的提取。综合对比4种DNA提取方法,洗脱加SDS-based提取法最适合用于大曲微生物的定量和群落结构分析。

关键词： DNA提取方法大曲扩增子文库微生物群落 qPCR Illumina Miseq测序

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联合改进最小均方误差与深度学习的V2X信道估计方案

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无线电通信技术 2024年

作者：吕超跞骆忠强四川轻化工大学自动化与信息工程学院四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室

针对IEEE 802.11p标准中导频数量有限，难以准确追踪车联万物（Vehicle-to-Everything，V2X）通信中的时变信道的问题，学者们研究了数据导频辅助（Data Pilot Aided，DPA）信道估计方案。然而，这些经典DPA方案不能在完整的信噪比（Sig... 详细信息

针对IEEE 802.11p标准中导频数量有限，难以准确追踪车联万物（Vehicle-to-Everything，V2X）通信中的时变信道的问题，学者们研究了数据导频辅助（Data Pilot Aided，DPA）信道估计方案。然而，这些经典DPA方案不能在完整的信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）范围内给出令人满意的效果，并且其估计结果的可靠性易受误差传播的影响。为此，本文研究了一种新的信道估计方案。首先，基于使用虚拟子载波的最小均方误差（Minimum Mean Square Error Using Virtual Pilots，MMSE-VP）方案，提出一种带有时间平均操作的改进MMSE（Improved MMSE，IMMSE）方案。IMMSE方案通过利用相邻正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）符号间信道的相关性来提高MMSE-VP方案在低SNR区域的性能，以达到在整个SNR区域有良好表现的目的。随后，联合深度学习技术，采用全连接神经网络（Fully Connected Neural Network，FCNN）作为IMMSE方案的非线性后处理模块，以减少误差并获得更好的估计性能。在不同实验条件下的仿真结果表明，提出的信道估计方案可以适应调制方式和车辆速度的变化，能有效应对V2X通信中的信道估计问题。

关键词：车联万物通信信道估计 IEEE 802.11p 正交频分复用深度学习

浓香型白酒酒醅发酵过程中微生物群落结构演替及其与理化指标相关性

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食品科学 2024年第7期45卷 111-118页

作者：曾波饶家权邹永芳文静黄治国邓杰四川轻化工大学酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644000 舍得酒业股份有限公司四川射洪629000 中国轻工业酿酒生物技术及智能制造重点实验室四川宜宾644000

为明确浓香型白酒酒醅中微生物群落结构的演替规律及其潜在功能,通过高通量测序技术解析酒醅微生物群落在发酵过程中的动态变化,分析不同发酵节点的微生物群落与理化指标的相关性,并采用PICRUSt分析对酒醅中微生物群落的功能进行预测。... 详细信息

为明确浓香型白酒酒醅中微生物群落结构的演替规律及其潜在功能,通过高通量测序技术解析酒醅微生物群落在发酵过程中的动态变化,分析不同发酵节点的微生物群落与理化指标的相关性,并采用PICRUSt分析对酒醅中微生物群落的功能进行预测。结果表明:厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)是酒醅中的优势菌门,浓香型酒醅中微生物以乳杆菌属(Lactobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、高温放线菌属(Thermoactinomyces)、哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)、威克汉姆酵母属(Wickerhamomyces)、青霉属(Penicillium)、假丝酵母菌属(Candida)、曲霉属(Aspergillus)、季也蒙酵母属(Meyerozyma)和德巴利酵母属(Debaryomyces)为主,Lactobacillus、Kazachstania、Wickerhamomyces占绝对优势;相关性分析表明,还原糖、淀粉含量与8个细菌属呈显著正相关(P<0.05),酸度、水分含量与10个细菌属呈显著负相关(P<0.05),部分真菌与理化指标显著相关;PICRUSt分析表明,不同发酵节点的功能酶相对丰度差异显著,酒醅中的优势微生物参与糖酵解、酸代谢、乙醇合成形成完整的代谢链,说明酒醅微生物群落的演替是不同发酵节点代谢差异的主要原因。本研究分析了酒醅微生物的演替规律及其在发酵过程中参与的代谢,为白酒酿造微生物的代谢机制研究提供一定理论基础。

关键词：浓香型白酒酒醅微生物群落相关性分析

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面向不平衡数据集的浓香型白酒基酒等级分类研究

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中国酿造 2024年第1期43卷 184-189页

作者：王继华李兆飞杨壮赵娜张贵宇四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室四川宜宾644000 四川轻化工大学自动化与信息工程学院四川宜宾644000

为解决基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)仪采集的浓香型白酒基酒等级分类中样本不均衡导致分类模型性能下降的问题,提出了一种面向不平衡数据集的浓香型白酒基酒分类研究。该方法首先采用合成少数类过采样技术(SMOTE)对浓香型基酒样品中少... 详细信息

为解决基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)仪采集的浓香型白酒基酒等级分类中样本不均衡导致分类模型性能下降的问题,提出了一种面向不平衡数据集的浓香型白酒基酒分类研究。该方法首先采用合成少数类过采样技术(SMOTE)对浓香型基酒样品中少数类样本进行扩充,改善样本的不均衡性;然后结合稀疏主成分分析(SPCA)对GC-MS图谱数据进行降维;最后使用深度森林(DF)分类器建立浓香型白酒基酒分类识别模型。结果表明,使用SMOTE算法对基酒数据集进行平衡之后能够有效提高模型分类准确率,所建立的浓香型基酒分类模型正确率达到96.61%,该分类模型的建立对基酒等级分类能起到一定的指导和借鉴作用。

关键词：气相色谱-质谱联用浓香型白酒基酒合成少数类过采样技术稀疏主成分分析基酒分类