检索结果-南通市图书馆

基于改进的Mogrifier LSTM算法水质浊度预测模型

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环境工程学报 2024年第7期18卷 1958-1963页

作者：杨博韬刘黎志武汉工程大学智能机器人湖北省重点实验室武汉430205 武汉工程大学计算机科学与工程学院武汉430205

水环境资源保护作为当下最重要的工作之一,为了提高水质模型预测精度并制定更加完善的水资源管理策略,现提出一种基于改进的Mogrifier LSTM算法水质浊度数据预测模型,实现对水质数据的精准预测。该模型首先利用CNN卷积神经网络对复杂的... 详细信息

水环境资源保护作为当下最重要的工作之一,为了提高水质模型预测精度并制定更加完善的水资源管理策略,现提出一种基于改进的Mogrifier LSTM算法水质浊度数据预测模型,实现对水质数据的精准预测。该模型首先利用CNN卷积神经网络对复杂的水质数据进行特征提取,有效解决了水质数据非线性不稳定的特点,并对传统Mogrifier机制进行优化,引入扩展系数,利用PSO粒子群优化算法对超参数进行寻优操作,通过改造后的Mogrifier机制对LSTM模型中不同时刻的上下文信息进行融合,增强了水质数据的信息的交互。将预测结果与众多传统模型进行对比,结果表明CNN-改进Mogrifier LSTM模型具有更好的预测效果。

关键词：水质预测浊度卷积神经网络形变长短时记忆网络

云边协同环境下面向负载时间窗口的无服务器应用资源分配方法

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计算机科学 2024年

作者：张铭豪肖博怀郑松陈星福州大学计算机与大数据学院福建省网络计算与智能信息处理重点实验室福州大学电气工程与自动化学院福州大学工业自动化控制技术与信息处理福建省高校重点实验室

随着云边协同环境中的计算需求日益多样化，以虚拟机为最小资源粒度的传统计算架构暴露出灵活性不足、成本效益低下等问题。无服务器计算作为一种具有出色扩展性与灵活性的新兴计算架构，为解决上述问题提供了新的思路。针对云边协同环... 详细信息

随着云边协同环境中的计算需求日益多样化，以虚拟机为最小资源粒度的传统计算架构暴露出灵活性不足、成本效益低下等问题。无服务器计算作为一种具有出色扩展性与灵活性的新兴计算架构，为解决上述问题提供了新的思路。针对云边协同环境下面向负载时间窗口的无服务器应用资源分配问题，提出了一种规则引导下基于协同进化算法的无服务器应用资源分配方法RARCA。该方法考虑某资源调整时刻及未来一段时间的工作负载情况，运用规则引导的分布式资源更新机制，实现计算资源的动态分配与调整。同时，利用协同进化机制的信息共享与协同优化能力，使得算法能够高效搜索全局最优的资源分配方案，显著提升了整体资源分配方案的实时性和有效性。实验结果表明，RARCA能够以秒级的决策时间获得更优质的资源分配方案，相比于基准方法在资源分配的性能上提高了2.8%～14.5%。

关键词：云边协同资源分配负载时间窗口无服务器计算协同进化算法

基于街景图像的旅游地街道空间视觉品质评价方法

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地球信息科学学报 2024年第2期26卷 352-366页

作者：黄竞雄梁嘉祺杨盟盛李渊厦门大学建筑与土木工程学院厦门361005 清华大学建筑学院北京100084 厦门市建筑遗产保护智能技术集成应用重点实验室厦门361005

街道空间是旅游者在旅游地的主要接触空间,良好的街道视觉品质对旅游产业的可持续发展至关重要,而如何建构视觉品质评价方法则需要进一步探索。本文以厦门市鼓浪屿作为研究区域,首先建立街道空间视觉品质量化模型,采用人工模拟旅游者行... 详细信息

街道空间是旅游者在旅游地的主要接触空间,良好的街道视觉品质对旅游产业的可持续发展至关重要,而如何建构视觉品质评价方法则需要进一步探索。本文以厦门市鼓浪屿作为研究区域,首先建立街道空间视觉品质量化模型,采用人工模拟旅游者行进的方式采集街景数据,进行成像参数校正和图像编码;其次,采用全卷积网络进行图像语义分割和视觉要素提取,获得街道环境视觉参数;最后,根据量化模型将视觉参数聚合到地理要素中,建立地理信息数据库进行街道空间视觉品质评价。结果表明:(1)鼓浪屿街道空间视觉品质存在明显的空间分异性;(2)建筑密度、街道宽度与植被小品是塑造街道空间视觉品质的基础视觉要素;(3)植物类公园、主要交通枢纽、主要商业设施的分布对街道空间视觉品质产生显著影响。本文为街道视觉品质评价工作提供了可供迁移应用的数据采集方式和研究方法,基于全卷积网络的街景图像语义分割精度较高,能够为街景图像以及其他类型的图像数据分析提供参考。在管理实践上,本文可以为旅游地街道空间的管理与规划、资源整合与配置、人流引导与调控等工作提供有价值的借鉴。

关键词：街景图像全卷积网络街道空间视觉要素视觉品质评价方法地理信息系统鼓浪屿

基于知识图谱的低碳乡村研究演进脉络与趋势展望

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地理与地理信息科学 2024年第2期40卷 89-96页

作者：李嘉琪石忆邵曹向阳同济大学测绘与地理信息学院上海200092 山东交通学院交通土建工程学院山东济南250357 山东省数据开放创新应用实验室山东济南250357

基于Web of Science平台相关文献数据,利用CiteSpace与空间分析方法探讨低碳乡村的研究区域时空分布格局,识别低碳乡村研究演进和热点趋势,结论如下:①全球范围内乡村碳排放研究时间连续、跨度大,发达国家起步先于发展中国家,并形成以... 详细信息

基于Web of Science平台相关文献数据,利用CiteSpace与空间分析方法探讨低碳乡村的研究区域时空分布格局,识别低碳乡村研究演进和热点趋势,结论如下:①全球范围内乡村碳排放研究时间连续、跨度大,发达国家起步先于发展中国家,并形成以中美为两极的地理分异特征;②乡村碳排放围绕环境生态科学与农学等多学科交叉,呈现主题拓展与量化模型精度提升并进趋势;③乡村碳排放的五大研究主题为耕作方式、生物燃料与土地利用变化、农业—食物—环境系统、可持续饮食和乡村温室气体的测算与产业管理;④中国存在重乡村旅游、轻饮食结构及温室气体测算中内涵界定范围局限且精细度低等问题。基于上述结论,结合我国“一带一路”、乡村转型和乡村振兴等政策,从乡村碳排放跨区域协调、碳税与环境税的试点实践、乡村产业智能化管理体系构建、国民饮食结构调整等方面对未来研究进行展望,以期为我国低碳乡村发展提供参考。

关键词：乡村碳排放知识图谱时空分布发展趋势

理化复合参数和神经网络结合的冬小麦长势遥感监测

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农业工程学报 2024年第14期40卷 91-99页

作者：马爽张卓然张钧泳骆秀斌高瑞任嘉敏侯学会山东省农业科学院农业信息与经济研究所济南250100 山东师范大学地理与环境学院济南250358

准确、及时地监测区域作物长势状况对农业规划和政策的制定与调整具有重要的意义。遥感技术作为一种收集大面积作物长势信息的有效手段,正日益受到关注。为提高冬小麦长势遥感监测的准确性和全面性,该研究基于田间实测的冬小麦拔节期地... 详细信息

准确、及时地监测区域作物长势状况对农业规划和政策的制定与调整具有重要的意义。遥感技术作为一种收集大面积作物长势信息的有效手段,正日益受到关注。为提高冬小麦长势遥感监测的准确性和全面性,该研究基于田间实测的冬小麦拔节期地上鲜生物量(aboveground fresh biomass,AFB)、叶面积指数(leaf area index,LAI)、叶片叶绿素相对含量(soil and plant analyzer development,SPAD)和叶片氮含量(leaf nitrogen content,LNC)4种生长相关理化参数,利用熵值法获取各参数权重构建冬小麦理化复合参数(physico-chemical composite parameter,PCCP)。利用显著性检验和籽粒产量数据分析复合参数在量化冬小麦长势方面的性能。然后,以Sentinel-2A作为数据源,分析不同遥感指数与LAI、SPAD、AFB、LNC和PCCP的相关性。选取相关性较高的遥感指数作为反向传播(back propagation,BP)人工神经网络(artificial neural networks,ANN)的输入,建立冬小麦长势遥感监测模型,对PCCP进行估计。评价模型精度并用于监测研究区冬小麦长势分布特征。赋权结果表明,作物物理参数的权重大于生化参数,其中LAI的权重最大,为0.387,AFB和SPAD次之,LNC的权重最小,为0.105;PCCP性能评估结果表明,与单一理化参数相比,PCCP值能更好地揭示作物长势状况的差异,其与最终籽粒产量的相关性更好,决定系数提高0.035~0.468,均方根误差减少46.2~520.0 kg/hm^(2);在遥感监测过程中,PCCP比单一理化参数有更好的应用潜力,BP-ANN长势遥感监测模型模拟PCCP精度较高,在测试集中决定系数为0.830,均方根误差为0.080;研究区冬小麦总体长势稳定且分布集中,呈现"中部差,南北好"的空间分布特征。因此,构建作物理化复合参数用于量化作物长势是提高长势监测可靠性和准确性的一种有效方式,可为冬小麦田间管理提供科学依据,服务于发展智慧农业和建设农业强国的战略需求。

关键词：遥感人工神经网络长势监测理化复合参数冬小麦

基于不确定性估计的离线确定型Actor-Critic

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计算机学报 2024年第4期47卷 717-732页

作者：冯涣婷程玉虎王雪松中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 江苏信息职业技术学院智能工程学院江苏无锡214153

Actor-Critic是一种强化学习方法,通过与环境在线试错交互收集样本来学习策略,是求解序贯感知决策问题的有效手段.但是,这种在线交互的主动学习范式在一些复杂真实环境中收集样本时会带来成本和安全问题离线强化学习作为一种基于数据驱... 详细信息

Actor-Critic是一种强化学习方法,通过与环境在线试错交互收集样本来学习策略,是求解序贯感知决策问题的有效手段.但是,这种在线交互的主动学习范式在一些复杂真实环境中收集样本时会带来成本和安全问题离线强化学习作为一种基于数据驱动的强化学习范式,强调从静态样本数据集中学习策略,与环境无探索交互,为机器人、自动驾驶、健康护理等真实世界部署应用提供了可行的解决方案,是近年来的研究热点.目前,离线强化学习方法存在学习策略和行为策略之间的分布偏移挑战,针对这个挑战,通常采用策略约束或值函数正则化来限制访问数据集分布之外(Out-Of-Distribution,OOD)的动作,从而导致学习性能过于保守,阻碍了值函数网络的泛化和学习策略的性能提升.为此,本文利用不确定性估计和OOD采样来平衡值函数学习的泛化性和保守性,提出一种基于不确定性估计的离线确定型Actor-Critic方法(Offline Deterministic Actor-Critic based on UncertaintyEstimation,ODACUE).首先,针对确定型策略,给出一种Q值函数的不确定性估计算子定义,理论证明了该算子学到的Q值函数是最优Q值函数的一种悲观估计.然后,将不确定性估计算子应用于确定型Actor-Critic框架中,通过对不确定性估计算子进行凸组合构造Critic学习的目标函数.最后,D4RL基准数据集任务上的实验结果表明:相较于对比算法,ODACUE在11个不同质量等级数据集任务中的总体性能提升最低达9.56%,最高达64.92%.此外,参数分析和消融实验进一步验证了ODACUE的稳定性和泛化能力.

关键词：离线强化学习不确定性估计分布外采样凸组合 Actor-Critic

基于多目标深度强化学习的车车通信无线资源分配算法

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计算机研究与发展 2024年第9期61卷 2229-2245页

作者：李可马赛戴朋林任婧范平志西南交通大学计算机与人工智能学院成都611756 电子科技大学信息与通信工程学院成都611731 西南交通大学信息科学与技术学院成都611756

针对车联网动态不确定特性、业务类型多元化以及无线通信资源稀缺性,研究了蜂窝车联网车与网络(vehicle-to-network,V2N)和车与车(vehicle-to-vehicle,V2V)链路共存且共享频谱场景下保证业务多指标需求和无线资源有效利用的问题.首先建... 详细信息

针对车联网动态不确定特性、业务类型多元化以及无线通信资源稀缺性,研究了蜂窝车联网车与网络(vehicle-to-network,V2N)和车与车(vehicle-to-vehicle,V2V)链路共存且共享频谱场景下保证业务多指标需求和无线资源有效利用的问题.首先建立多目标优化问题模型来表示蜂窝车联网信道选择和功率控制的决策过程,该问题考虑了网络环境动态变化的影响,旨在实现优化目标V2V链路的性能(即信息年龄、延迟以及传输速率)和V2N链路传输速率之间的权衡.在此基础上,提出了基于多目标深度强化学习的车车通信无线资源分配算法进行神经网络训练和问题求解.通过训练好的神经网络模型可以得到多目标优化问题的帕累托前沿.仿真实验表明,所提出算法能够有效地权衡不同通信链路可实现的性能.与4种有代表性的算法比较,V2V链路信息年龄降低12.0%~17.2%,V2N链路传输速率提升11.4%~21.6%,V2V链路传输成功率提高4.6~13.91个百分点,决策延迟时间降低10.6%~20.3%.

关键词：蜂窝车联网无线资源分配信息年龄深度强化学习多目标优化

基于递归量化分析与支持向量机的癫痫脑电自动检测方法

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物理学报 2014年第5期63卷 80-87页

作者：孟庆芳陈珊珊陈月辉冯志全济南大学信息科学与工程学院济南250022 山东省网络环境智能计算技术重点实验室济南250022

癫痫脑电信号的自动检测对癫痫的临床诊断与治疗具有重要意义.基于递归图(recurrence plot)的递归量化分析(recurrence quantification analysis,RQA)重现了非线性时间序列的动力学行为,分析了其递归特性,本文提出了基于RQA的癫痫脑电... 详细信息

癫痫脑电信号的自动检测对癫痫的临床诊断与治疗具有重要意义.基于递归图(recurrence plot)的递归量化分析(recurrence quantification analysis,RQA)重现了非线性时间序列的动力学行为,分析了其递归特性,本文提出了基于RQA的癫痫脑电信号特征提取方法.实验结果表明:直接基于RQA特征的癫痫脑电的检测准确率较高,其中直接基于确定率DET的分类准确率可达到90.25%.本文还把提取的RQA特征值和变化系数、波动指数相结合组成特征向量,输入到SVM分类器,实现癫痫脑电信号的自动检测;实验结果表明:该方法的分类准确率可达到99%.

关键词：递归量化分析递归图癫痫脑电支持向量机

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基于通信连通保持约束的多智能体覆盖控制

北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 519-528页

作者：张蕴霖麻壮壮石磊邵晋梁电子科技大学自动化工程学院成都611731 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100089

覆盖控制会根据环境信息,尽量分散智能体以达到较好的空间覆盖效果,实现对于任务区域的最优监视。在这一过程中,智能体之间的协同依赖于连通的通信网络。受限于智能体在复杂电磁环境下有限的通信范围,覆盖控制中的分散行为可能造成通信... 详细信息

覆盖控制会根据环境信息,尽量分散智能体以达到较好的空间覆盖效果,实现对于任务区域的最优监视。在这一过程中,智能体之间的协同依赖于连通的通信网络。受限于智能体在复杂电磁环境下有限的通信范围,覆盖控制中的分散行为可能造成通信网络的中断,导致任务失败。因此,将通信网络连通作为约束,基于梯度下降方法,提出了有界的分布式控制律,以保证在覆盖代价函数下降的同时,网络连通度不小于设定阈值。为减少通信连通保持对于覆盖效果的影响,提出了一种基于关键智能体辨识的分段控制方法。通过动态分配覆盖和通信连通保持的控制增益,以减少因二者运动趋势相反而产生的控制震荡和冗余。针对陷入局部最优的死锁现象,提出一种死锁消除控制,以及时消除死锁,提升覆盖性能。基于高频结构仿真(HFSS)软件生成的信号场的覆盖仿真实验表明了控制律的有效性。

关键词：多智能体系统覆盖控制通信连通性保持维诺划分死锁