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支持深度学习的视觉数据库管理系统研究进展

软件学报 2024年第3期35卷 1207-1230页

作者：丁光耀徐辰钱卫宁周傲英华东师范大学数据科学与工程学院上海200062 上海市大数据管理系统工程研究中心(华东师范大学) 上海200062

计算机视觉因其强大的学习能力,在各种真实场景中得到了广泛应用.随着数据库的发展,利用数据库中成熟的数据管理技术来处理视觉分析应用,已成为一种日益增长的研究趋势.图像、视频和文本等多模态数据的相互融合处理,也促进了视觉分析应... 详细信息

计算机视觉因其强大的学习能力,在各种真实场景中得到了广泛应用.随着数据库的发展,利用数据库中成熟的数据管理技术来处理视觉分析应用,已成为一种日益增长的研究趋势.图像、视频和文本等多模态数据的相互融合处理,也促进了视觉分析应用的多样性和准确性.近年来,因深度学习的兴起,支持深度学习的视觉分析应用开始受到广泛关注.然而,传统的数据库管理技术在深度学习场景下面临着复杂视觉分析语义难以表达、应用执行效率低等问题.因此,支持深度学习的视觉数据库管理系统得到了广泛关注.综述了目前视觉数据库管理系统的研究进展:首先,总结了视觉数据库管理系统在不同层面上面临的挑战,包括编程接口、查询优化、执行调度和数据存储;其次,分别探讨了上述4个层面上的相关技术;最后,对视觉数据库管理系统未来的研究方向进行了展望.

关键词：深度学习视觉分析数据库管理系统

基于间接编码的形态自适应机器人神经网络控制器设计

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计算机应用与软件 2023年第4期40卷 60-67页

作者：孙福磊魏秉晟甘中学李伟复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 上海智能机器人工程技术研究中心上海200433 智能机器人教育部工程研究中心上海200433

为解决传统机器人神经网络控制器只适用于特定形态的问题,提出一种基于间接编码的渐进式方法来生成控制器。该方法使用进化计算实现,不针对特定形态设计控制器,而是寻找机器人形态和控制器之间的映射关系,控制器能够自适应形态的变化。... 详细信息

为解决传统机器人神经网络控制器只适用于特定形态的问题,提出一种基于间接编码的渐进式方法来生成控制器。该方法使用进化计算实现,不针对特定形态设计控制器,而是寻找机器人形态和控制器之间的映射关系,控制器能够自适应形态的变化。实验通过机器人传感器失效来模拟机器人形态的改变。实验结果表明:当机器人某个传感器失效时,相比于常规的直接编码,使用间接编码的渐进式方法生成的控制器性能更好,表现出更好的健壮性,具有一定的形态自适应能力。

关键词：机器人控制进化计算间接编码形态变化健壮性

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基于正交试验的低比转数离心泵高效设计

排灌机械工程学报 2023年第12期41卷 1189-1195页

作者：吕忠斌刘洁琼曹璞钰尤保健上海凯泉泵业(集团)有限公司上海201800 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为了研究叶轮结构参数对离心泵效率提升的影响,以某单级单吸立式离心泵(比转数n_(s)=40~60)为研究对象,选取叶轮出口宽度b_(2)、叶片数Z、叶片出口安放角β2和叶片包角φ为试验因素,建立L_(9)(4^(3))正交试验方案,在0.75Q_(d)~1.20Q_(d)... 详细信息

为了研究叶轮结构参数对离心泵效率提升的影响,以某单级单吸立式离心泵(比转数n_(s)=40~60)为研究对象,选取叶轮出口宽度b_(2)、叶片数Z、叶片出口安放角β2和叶片包角φ为试验因素,建立L_(9)(4^(3))正交试验方案,在0.75Q_(d)~1.20Q_(d)(Q_(d)为额定流量)工况下进行各方案模型的数值计算,分析各因素对水力性能的影响,继而得到该泵叶轮结构的最佳参数组合.随后按照最佳尺寸修改叶轮,将优化后水泵外特性试验结果与原泵进行比较.结果表明:高效设计时,低比转数离心泵叶轮结构参数对效率影响程度由大到小依次为b_(2),β_(2),φ,Z,影响水力性能的主要因素为b_(2);确定了高效设计时叶轮结构参数的最优水平组合;优化后泵效率较原泵整体提高近2.85%,高效区扩宽至0.75Q_(d)~1.20Q_(d)工况范围;最后得到修正系数k′_(b_(2)),k′_(Z),k′_(φ),用于指导低比转数离心泵的高效设计.

关键词：低比转数离心泵小流量工况高效区正交试验修正系数

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融合材料领域知识的数据准确性检测方法

无机材料学报 2022年第12期37卷 1311-1320,I0001-I0005页

作者：施思齐孙拾雨马舒畅邹欣欣钱权刘悦上海大学材料基因组工程研究院上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海大学上海市智能计算系统工程技术研究中心上海200444 之江实验室杭州311100

材料数据由于小样本、高维度、噪音大等特性,用于机器学习建模时常常会产生与领域专家认知不一致的结果。面向机器学习全流程,开发材料领域知识嵌入的机器学习模型是解决这一问题的有效途径。材料数据的准确性直接影响了数据驱动的材料... 详细信息

材料数据由于小样本、高维度、噪音大等特性,用于机器学习建模时常常会产生与领域专家认知不一致的结果。面向机器学习全流程,开发材料领域知识嵌入的机器学习模型是解决这一问题的有效途径。材料数据的准确性直接影响了数据驱动的材料性能预测的可靠性。本研究针对机器学习应用过程中的数据预处理阶段,提出了融合材料领域知识的数据准确性检测方法。该方法首先结合材料专家认知构建了材料领域知识库。然后,将其与数据驱动的数据准确性检测方法结合,从数据和领域知识两个角度对材料数据集进行基于描述符取值规则的单维度数据正确性检测、基于描述符相关性规则的多维度数据相关性检测以及基于多维相似样本识别策略的全维度数据可靠性检测。对于每一阶段识别出的异常数据,结合材料领域知识进行修正,并将领域知识融入到数据准确性检测方法的全过程以确保数据集从初始阶段就具有较高准确性。最后该方法在NASICON型固态电解质激活能预测数据集上的实验结果表明:本研究提出的方法可以有效识别异常数据并进行合理修正。与原始数据集相比,基于修正数据集的6种机器学习模型的预测精度都有不同程度的提升。其中,在最优模型上R2提升了33%。

关键词：机器学习材料科学数据质量领域知识

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微喷头水力性能及喷灌组合均匀性试验研究

排灌机械工程学报 2017年第7期35卷 641-644页

作者：吕名礼张中华刘俊萍上海华维节水灌溉股份有限公司上海201515 上海市金山区节水灌溉工程技术研究中心上海201515 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为了解不同因素对微喷头水力性能及喷灌组合均匀性的影响,分别研究了喷嘴直径1.2和1.4 mm的微喷头在工作压力为250,300和350 k Pa下流量、射程、水量分布和喷灌组合均匀性系数变化规律.结果表明:喷嘴直径为1.2 mm的喷头,流量系数为0.005... 详细信息

为了解不同因素对微喷头水力性能及喷灌组合均匀性的影响,分别研究了喷嘴直径1.2和1.4 mm的微喷头在工作压力为250,300和350 k Pa下流量、射程、水量分布和喷灌组合均匀性系数变化规律.结果表明:喷嘴直径为1.2 mm的喷头,流量系数为0.005 9;喷嘴直径为1.4mm的喷头,流量系数为0.005 2;工作压力分别为250,300和350 k Pa下,1.4 mm喷嘴直径相比1.2 mm喷嘴直径流量分别增加5.0%,2.4%和3.0%,射程分别增加11%,8%和14%.距喷头距离近处,喷灌强度随着工作压力增大而增大;分别得到喷嘴直径为1.2和1.4 mm的微喷头喷灌强度、距喷头距离和工作压力之间的关系多项式;对于工作范围较小的微喷头,喷嘴直径对于射程影响较大;在相同工作压力下,组合喷灌均匀系数随喷头间距增加而减小,通过计算组合均匀系数发现喷嘴直径1.4 mm的微喷头在300 k Pa下,组合间距为1.0R时,喷灌均匀度最高.

关键词：微喷头压力流量射程组合均匀系数水量分布

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带限图信号的最优采样集设计

系统工程与电子技术 2022年第2期44卷 357-364页

作者：谢煊冯辉胡波李旦复旦大学信息科学与工程学院智慧网络与系统研究中心上海200433 上海市空间智能控制技术重点实验室上海200433

针对在实际中采样所需人力或设备数量受限的情况,为图信号优化设计了一种多阶段的采样集,使得在采样数量约束下尽可能减少信号估计误差。将采样集设计建模为组合优化问题,并通过松弛量化的方法求得原始优化问题的次优解,同时也给出了该... 详细信息

针对在实际中采样所需人力或设备数量受限的情况,为图信号优化设计了一种多阶段的采样集,使得在采样数量约束下尽可能减少信号估计误差。将采样集设计建模为组合优化问题,并通过松弛量化的方法求得原始优化问题的次优解,同时也给出了该松弛量化方法的适用条件和渐进最优性。不同于已有的图信号采样集设计方法,所提方法不仅得到了最优采样集还分析了影响节点采样重要性的因素,给出了节点采样重要性的评价指标和其物理意义。最后,提出了一种低复杂度的近似算法以解决大规模图信号的采样集设计问题,并能逼近原始优化方法的结果。

关键词：图信号采样理论实验设计

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基于安全策略的负载感知动态调度机制

计算机应用 2017年第11期37卷 3304-3310页

作者：顾泽宇张兴明林森杰国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002

针对软件定义网络(SDN)网络控制器流规则篡改攻击等单点脆弱性威胁,传统安全解决方案如备份、容错机制等存在被动防御缺陷,无法从根本上解决控制层安全问题。结合目前移动目标防御、网络空间拟态防御等主动防御技术研究现状,提出一种基... 详细信息

针对软件定义网络(SDN)网络控制器流规则篡改攻击等单点脆弱性威胁,传统安全解决方案如备份、容错机制等存在被动防御缺陷,无法从根本上解决控制层安全问题。结合目前移动目标防御、网络空间拟态防御等主动防御技术研究现状,提出一种基于异构冗余结构的动态安全调度机制。建立控制器执行体与调度体调度模型,根据系统攻击异常、异构度等指标,以安全性为原则设计动态调度策略;同时考虑系统负载因素,通过设计调度算法LASSA将调度问题转化为动态双目标优化问题,以实现优化的调度方案。仿真结果表明,对比静态结构,动态调度机制在累积异常值、输出安全率等指标上有明显优势,说明安全调度机制中的动态性与多样性能够显著提高系统抵御攻击能力,LA-SSA机制负载方差较安全优先调度更平稳,在实现安全调度的同时避免了负载失衡问题,验证了安全调度机制的有效性。

关键词：单点脆弱性主动防御技术动态调度机制安全策略负载感知

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大田土壤电导率快速检测系统设计与试验

农业机械学报 2022年第3期53卷 301-310页

作者：韩长杰杨文奇窦汉杰王秀胡丽娜翟长远新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 北京农业智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097

为评价土壤肥力、生产能力及制作精准施肥处方,基于四端法原理设计了一种车载式大田土壤电导率快速检测系统,系统包括交流恒流信号源、信号检测调理电路及GNSS定位系统,可实现土壤田块不同区域内电导率的快速检测。通过试验探究土壤含... 详细信息

为评价土壤肥力、生产能力及制作精准施肥处方,基于四端法原理设计了一种车载式大田土壤电导率快速检测系统,系统包括交流恒流信号源、信号检测调理电路及GNSS定位系统,可实现土壤田块不同区域内电导率的快速检测。通过试验探究土壤含水率、土壤浸出液电导率、电极入土深度、土壤温度对电极输出信号的影响规律并根据试验结果回归得出预测模型,模型决定系数R^(2)为0.9961。将系统安装到土壤电导率检测装置上进行大田试验,基于回归预测模型对系统检测数据进行计算,并与实验室土壤采样检测的实际值进行比较,试验结果表明,实验室建立的回归模型可用于大田土壤浸出液电导率计算,该系统在相同或相近路径上得到的传感器数据较为稳定,土壤浸出液电导率预测值与该区域系统检测值趋势相似,该系统预测模型可用于大田中快速实时检测电导率。

关键词：土壤电导率四端法快速检测变量施肥

数据驱动与预测误差驱动融合的短期负荷预测输入变量选择方法研究

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中国电机工程学报 2020年第2期40卷 487-500页

作者：郑睿程顾洁金之俭彭虹桥蔡珑大数据工程技术研究中心(上海交通大学电子信息与电气工程学院) 上海市闵行区200240

短期负荷预测是电力系统安全经济运行的基础。由于负荷变化受众多因素影响,选择合适的变量集对于提高预测性能至关重要。针对数据驱动型与预测误差驱动型变量选择方法各自的特点,以及传统变量选择方法在相关性度量指标与选择策略上存在... 详细信息

短期负荷预测是电力系统安全经济运行的基础。由于负荷变化受众多因素影响,选择合适的变量集对于提高预测性能至关重要。针对数据驱动型与预测误差驱动型变量选择方法各自的特点,以及传统变量选择方法在相关性度量指标与选择策略上存在的问题,该文提出基于正交化最大信息系数、特征协同与随机森林的变量选择方法。该方法将数据驱动与预测误差驱动进行两阶段融合,前者作为变量预筛选阶段,后者完成变量精选,实现选择质量与计算复杂度的平衡;选择过程中综合考虑变量间的相关度、冗余度与协同度,能有效提高短期负荷预测的性能;通过算例从选择的变量集、预测误差大小、预测误差稳定性等方面验证该方法相对于传统短期负荷预测变量选择方法的优势。

关键词：短期负荷预测变量选择数据驱动预测误差驱动最大信息系数