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自适应多保真度Kriging模型辅助的一阶可靠性分析方法

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机械工程学报 2025年

作者：孟德彪杨恒飞杨世源苏晓燕朱顺鹏电子科技大学机械与电气工程学院电子科技大学广东电子信息工程学院波尔图大学工程系上海电力大学自动化工程学院

结构可靠性分析对于保障工程装备安全可靠运行至关重要。传统的一阶可靠性方法及其改进算法精度受限于极限状态函数的类型与梯度信息，往往无法适用于复杂工程案例。面对日益复杂的工程场景，虽然多保真度模型的建立策略被广泛研究，但... 详细信息

结构可靠性分析对于保障工程装备安全可靠运行至关重要。传统的一阶可靠性方法及其改进算法精度受限于极限状态函数的类型与梯度信息，往往无法适用于复杂工程案例。面对日益复杂的工程场景，虽然多保真度模型的建立策略被广泛研究，但在可靠性分析中，其应用潜力尚有待进一步开发。为此，发展了一种自适应多保真度Kriging(Multi-fidelity Kriging,MF-Kriging)模型辅助的一阶可靠性分析方法。首先，通过增广拉格朗日函数将一阶可靠性分析问题转化为无约束优化问题，从而使其能够采用启发式优化算法求解。其次，通过融合多个数据源进行自适应MF-Kriging建模，以进一步降低可靠性分析的计算成本。基于该可靠性分析方法，任意自适应MF-Kriging建模策略不论是全局搜索或者是局部搜索均可嵌套使用。另外，考虑到一阶可靠性方法的重要步骤之一是精确定位设计验算点(Most probable point,MPP)，提出了一种混合MF-Kriging建模策略。通过权衡全局搜索策略和基于迭代MPP邻域的局部搜索策略，平衡了可靠性分析的局部精确度以及全局收敛性。最后，利用四个数学算例和三个工程案例对所提出方法进行了应用。结果表明，该可靠性分析方法在精度、效率和鲁棒性方面均具有显著优势。

关键词：结构可靠性分析一阶可靠性方法多保真度Kriging模型启发式优化算法

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面向工业品缺陷检测的对比表示学习

计算机科学 2025年第1期52卷 210-220页

作者：罗航宇王小平梅萌赵文豪刘思纯同济大学电子与信息工程学院上海200092

在大规模制造业中,缺陷检测旨在发现有缺陷的零部件,如损坏、错位的和存在印刷错误的部件等。由于缺陷类型未知以及缺陷样本短缺,工业品缺陷检测面临着极大的挑战。为克服上述困难,一些方法利用来自自然图像数据集的通用视觉表示,提取... 详细信息

在大规模制造业中,缺陷检测旨在发现有缺陷的零部件,如损坏、错位的和存在印刷错误的部件等。由于缺陷类型未知以及缺陷样本短缺,工业品缺陷检测面临着极大的挑战。为克服上述困难,一些方法利用来自自然图像数据集的通用视觉表示,提取广义特征来进行缺陷检测。然而,提取到的预训练特征与目标数据之间存在分布差异,直接使用该特征会导致检测性能不佳。因此,提出了一种基于对比表示学习的方法ConPatch。该方法采用对比表示学习来收集相似特征或者分离不相似特征,从而学习面向目标的特征表示。为了解决缺乏缺陷标注的问题,将数据表示之间的两种相似性度量即成对相似度和全局相似度作为伪标签。此外,采用了轻量化的内存库,仅将全部正常样本即全部无缺陷样本的特征中心存储到内存库中,从而减小了空间复杂度和内存库的尺寸。最后,将正常特征拉近至一个超球面内,而缺陷特征则分布在超球面外,以此来聚集正常特征。实验结果显示,在工业品缺陷检测数据集MVTec AD中,基于Wide-ResNet50的ConPatch模型的I-AUROC和P-AUROC分别达到99.35%和98.26%。在VisA数据集中,ConPatch模型的I-AUROC和P-AUROC分别达到95.50%和98.21%。上述结果验证了模型的有效性。

关键词：工业品缺陷检测对比表示学习相似性度量内存库超球面

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基于高校基层“党支部建设示范点”开展组织力的引领作用研究——以上海电力大学电子与信息工程学院为例

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佳木斯职业学院学报 2020年第4期36卷 27-28页

作者：沈龙云上海电力大学电子与信息工程学院上海201306

习近平总书记在十九大报告中提出,加强基层组织建设,要以提升组织力为重点,突出政治功能,把企业、农村、机关、学校、科研院所、街道社区、社会组织等基层党组织建设成为宣传党的主张、贯彻党的决定、领导基层治理、团结动员群众、推动... 详细信息

习近平总书记在十九大报告中提出,加强基层组织建设,要以提升组织力为重点,突出政治功能,把企业、农村、机关、学校、科研院所、街道社区、社会组织等基层党组织建设成为宣传党的主张、贯彻党的决定、领导基层治理、团结动员群众、推动改革发展的坚强战斗堡垒注1。作为高校基层党支部,承担着培养人才的重任。本文着重对高校“党支部建设示范点”的培育与建设和高校基层党组织“组织力”提升的途径探索两个方向进行论述,探讨“党支部建设示范点”的组织力的引领作用研究。

关键词：高校基层党支部组织力党支部示范点

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物流园区及共享储能的电制冷需求响应与多系统协同定价优化方法

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上海交通大学学报 2025年

作者：徐吉米吴雨杭黎灿兵蒋文杰黄子宇程语上海交通大学电子信息与电气工程学院

随着物流行业的快速发展，配备电动重卡和冷链装置的物流园区的负荷需求急剧增长，导致园区整体运行成本上升。为此，引入共享储能装置作为能源交易的第三方，提出了一种基于博弈定价激励机制的多综合能源系统调度优化方法，考虑物流园... 详细信息

随着物流行业的快速发展，配备电动重卡和冷链装置的物流园区的负荷需求急剧增长，导致园区整体运行成本上升。为此，引入共享储能装置作为能源交易的第三方，提出了一种基于博弈定价激励机制的多综合能源系统调度优化方法，考虑物流园区的高负荷需求与常规综合能源系统可再生能源发电特征上的互补性，求解各参与方在追求各自目标最优时的交互策略。通过分析园区的电动重卡和冷藏装置的负荷特征构建负荷转移模型，采用灵活充放电的储能容量共享租赁模式，构建了一个包含共享储能的物流园区系统与常规综合能源系统的交互模型。在此基础上建立含主从博弈的动态电价分析多系统之间的交易互动。结果表明，提出的多系统交互模型不仅满足了物流园区电、冷负荷的能量调度需求，而且确保了多能源系统总成本最低，减少弃风弃光，与传统模型相比，系统整体成本下降6.0%。

关键词：物流园区综合能源系统共享储能需求响应主从博弈

面向多主体协同与智能涌现的能源互联网元宇宙架构设计

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电力系统自动化 2025年

作者：马墅研贺兴张庄俨艾芊赵建立向佳霓上海交通大学电子信息与电气工程学院国网上海市电力公司

当今能源系统趋向于开放式、扁平化发展，能源管理模式从源随荷动逐渐转向源荷互动，挑战了传统配电网基于假设简化的还原论认知方式与经验条例的集中式管理模式。在此背景下，文中提出了一种融合电力专业知识、前沿机器学习与智能涌现... 详细信息

当今能源系统趋向于开放式、扁平化发展，能源管理模式从源随荷动逐渐转向源荷互动，挑战了传统配电网基于假设简化的还原论认知方式与经验条例的集中式管理模式。在此背景下，文中提出了一种融合电力专业知识、前沿机器学习与智能涌现技术的能源互联网元宇宙架构，重构系统认知与优化决策体系。首先，结合电力数智化转型趋势，阐述了元宇宙的内涵及实施路径；接着，基于数据密集型科学发现范式，设计了面向多主体协同与智能涌现的功能模块化架构，构建了可仿真可分析的能源互联网生态系统；进一步地，面向复杂系统的全流程认知与决策需求，从数据空间、特征空间和决策空间三个虚拟空间角度，探讨数据赋能的实现方案。浦东临港等工程示范结果显示，该架构为多主体复杂能源系统建模与仿真提供了新路径，实现了分布式能源的高效利用和灵活调控。

关键词：能源互联网数字孪生元宇宙态势感知智能决策

基于动态混合注意力与多尺度特征的遥感图像配准

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激光与光电子学进展 2025年

作者：魏庭旭陈颖李铖昊马文浩上海应用技术大学计算机科学与信息工程学院同济大学中德工程学院

针对遥感图像的高分辨率、目标尺度变化大等特点导致现有的主流配准模型精度和效率较低的问题，本文提出了一种基于动态混合注意力和多尺度特征的配准模型。首先，在特征提取阶段引入ConvNeXtV2网络，通过嵌入动态混合注意力增强动态联... 详细信息

针对遥感图像的高分辨率、目标尺度变化大等特点导致现有的主流配准模型精度和效率较低的问题，本文提出了一种基于动态混合注意力和多尺度特征的配准模型。首先，在特征提取阶段引入ConvNeXtV2网络，通过嵌入动态混合注意力增强动态联系全局上下文与局部细节的能力。接着，提出多尺度特征校准模块，将低层次纹理信息与高层次语义信息聚合在多个感受野中以提高配准精度。其次，在匹配阶段使用基于预测矩阵加权的双向匹配方法计算密集对应关系得到双向参数，最后通过仿射变换完成图像配准。在Aerial Image等三个数据集上的实验结果表明，归一化距离阈值为0.01,0.03和0.05的情况下，配准精度达到40.9%,86.4%和95.3%，平均配准时间为0.87秒，证明了该模型有效提高了遥感图像配准的精度和效率。

关键词：遥感图像配准线性注意力多尺度特征特征融合双向匹配

基于ECA-ResNet的轴承故障诊断方法

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轴承 2025年第1期 102-110页

作者：杨向兰孙士保王国强石念峰谢扬筱河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 洛阳理工学院计算机与信息工程学院河南洛阳471023 上海电力大学计算机科学与技术学院上海200090

针对传统的轴承故障诊断方法存在强噪声与变负载下关键特征提取不充分的问题,提出了一种基于有效通道注意力机制和残差网络(ECA-ResNet)的轴承故障诊断方法。首先,利用短时傅里叶变换与伪彩色处理方法将轴承振动信号转换为三通道彩色图... 详细信息

针对传统的轴承故障诊断方法存在强噪声与变负载下关键特征提取不充分的问题,提出了一种基于有效通道注意力机制和残差网络(ECA-ResNet)的轴承故障诊断方法。首先,利用短时傅里叶变换与伪彩色处理方法将轴承振动信号转换为三通道彩色图像,以此作为输入样本集;其次,基于卷积和池化操作对数据进行浅层边缘特征提取与压缩,并在有效通道注意力网络(ECA-Net)中引入残差网络模块,解决网络退化的问题,建立通道之间的联系,自适应提取深层关键特征;最后,引入Dropout抑制模型过拟合,并以Softmax层作为分类器实现故障诊断。用凯斯西储大学与江南大学轴承数据集进行验证,结果表明该方法在强噪声和变负载下的平均准确率分别为97.5%,93.69%,抗噪性、泛化性和通用性较好。

关键词：滚动轴承故障诊断傅里叶变换深度学习残差

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C4F7N/CO2混合气体流注放电特性研究

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绝缘材料 2025年

作者：陈翔陈炯吴文清陈宣元姚安硕上海电力大学电气工程学院国网台州供电公司

全氟异丁腈（C4F7N）混合气体具有优良的绝缘性能及环保性，有望成为SF6的替代气体。为深入研究短间隙中C4F7N/CO2混合气体在针-板电极下的流注放电特性，本文建立了不同气压下C4F7N/CO2的流体放电模型，将光电离模型作为源项加在流体... 详细信息

全氟异丁腈（C4F7N）混合气体具有优良的绝缘性能及环保性，有望成为SF6的替代气体。为深入研究短间隙中C4F7N/CO2混合气体在针-板电极下的流注放电特性，本文建立了不同气压下C4F7N/CO2的流体放电模型，将光电离模型作为源项加在流体模型中，在数值仿真时采用多组Helmholtz微分方程代替Zheleznyak积分计算，得到不同时刻电子、光电子、电场的空间分布，并揭示流注发展速度、通道半径、电场强度的变化规律。结果表明：C4F7N/CO2混合气体的流注发展过程可分为3个阶段：流注产生、流注减速和流注加速阶段。流注的发光和发展速度主要取决于其光速移动的头部，在整个放电过程中，流注的电场强度、电子浓度、光通量、发展速度都呈现出先减小后增大的趋势。气压升高，流注发展速度显著减小，同时流注头部的峰值电场强度与电子浓度逐渐减小，光强度则表现出较为明显的气压相关性。

关键词： C F N/CO 流注放电流体模型气压变化规律

基于像素差异度注意力机制的轻量化YOLOv5行人检测算法

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计算机工程与应用 2025年第1期61卷 291-299页

作者：陈高宇王晓军李晓航上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对实时行人检测场景存在遮挡、形态姿势不同的行人目标,YOLOv5模型对于这些目标检测有明显的漏检问题,提出一种像素差异度注意力机制(pixel difference attention,PDA),不同于传统的通道注意力机制用全局均值池化(global average pool... 详细信息

针对实时行人检测场景存在遮挡、形态姿势不同的行人目标,YOLOv5模型对于这些目标检测有明显的漏检问题,提出一种像素差异度注意力机制(pixel difference attention,PDA),不同于传统的通道注意力机制用全局均值池化(global average pooling,GAP)、全局最大值池化(global max pooling,GMP)来概括整张特征图的信息,全局池化将空间压缩成一个值来表征整个通道,造成了空间信息的流失,PDA将空间信息沿高和宽分别压缩,并将其分别与通道信息联系起来做注意力加权操作,同时提出一种新的通道描述指标表征通道信息,增强空间信息与通道信息的交互,使模型更容易关注到综合了空间和通道维度上的特征图的重要信息,在主干网络末端插入PDA后使模型平均精度(mean average precision,mAP)0.5提升了2.4个百分点,mAP0.5:0.95提升了4.4个百分点;针对实时检测场景的部署和检测速度要求模型拥有较少的参数量和计算量,因此提出了新的轻量化特征提取模块AC3代替原YOLOv5模型中的C3模块,该模块使插入PDA后的改进模型在精度仅仅损失0.2个百分点的情况下,参数量(parameters,Param.)减少了20%左右,浮点运算量(giga floating-point operations,GFLOPs)减少了30%左右。实验结果表明,最终的改进模型比YOLOv5s原模型在VOC行人数据集上mAP0.5提升了2.2个百分点,mAP0.5:0.95提升了3.1个百分点,且参数量减少了20%左右,浮点运算量减少了30%左右,在GTX1050上的检测速度(frames per second,FPS)提升了4。

关键词： YOLOv5 行人检测注意力机制轻量化模型通道描述指标

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