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事理图谱赋能的航空数据智能技术研究

航空工程进展 2023年第2期14卷 178-190页

作者：高龙卫青延陶剑武铎王孝天董洪飞中国航空综合技术研究所大数据研究与应用技术发展部北京101400 中国空空导弹研究院信息技术中心洛阳471000

大数据、人工智能等新一代信息技术对航空制造业数字化转型具有重要推动作用。针对航空制造业数据多源异构、样本少、强关联等特征,利用知识图谱等新一代知识工程技术对数据的结构化描述、高效管理的能力,提出基于事理图谱的航空数据智... 详细信息

大数据、人工智能等新一代信息技术对航空制造业数字化转型具有重要推动作用。针对航空制造业数据多源异构、样本少、强关联等特征,利用知识图谱等新一代知识工程技术对数据的结构化描述、高效管理的能力,提出基于事理图谱的航空数据智能技术体系和分析流程,重点研究面向航空领域数据的本体建模、事件关系识别、事件抽取、事件消歧等技术方法,并选择某单位航空产品开展质量问题原因分类、质量事理图谱构建、事理知识推送等应用及原型系统建设,辅助进行质量问题审理,推动质量问题快速反应。结果表明:利用数据和知识开展数据智能化质量管理的技术体系和路径可行,基于事理图谱的质量知识抽取算法具有较强的实用性,为推进航空制造业全生命周期全过程数据智能化应用提供支撑。

关键词：航空制造业事理图谱数据智能质量快速反应

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星源照射双/多基地SAR成像

雷达学报（中英文） 2023年第1期12卷 13-35页

作者：武俊杰孙稚超吕争杨建宇李财品孙华瑞陈天夫赵良波任航电子科技大学成都611731 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 中国空间技术研究院西安分院西安710100 中国资源卫星数据与应用中心北京100094

星源照射双/多基地合成孔径雷达(SAR),采用卫星发射,卫星、临近空间、飞机、地面等平台接收,实现对地海面场景和目标的高分辨成像。该技术具有可成像范围广、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点,且可以通过波束调控实现扫描、聚束、滑动聚束... 详细信息

星源照射双/多基地合成孔径雷达(SAR),采用卫星发射,卫星、临近空间、飞机、地面等平台接收,实现对地海面场景和目标的高分辨成像。该技术具有可成像范围广、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点,且可以通过波束调控实现扫描、聚束、滑动聚束等多种组合成像模式,从而获取更加丰富的成像信息,具有十分广阔的民用和军事应用前景。目前,国内外针对星源照射双/多基地SAR成像技术开展了多年的研究,积累了诸多研究成果。该文分别从系统组成、构型方法、回波模型、成像方法、收发同步与试验验证等方面对该技术进行阐述与分析,同时对相关的研究工作进行较系统的回顾,并展望了星源照射双/多基地SAR成像技术未来的发展方向。

关键词：合成孔径雷达双基SAR 星载平台成像算法试验验证

联合多源多时相卫星影像和支持向量机的小麦白粉病监测方法(英文)

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智慧农业（中英文） 2022年第1期4卷 17-28页

作者：赵晋陵杜世州黄林生安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心安徽合肥230601 安徽省农业科学院作物研究所安徽合肥230031

白粉病主要侵染小麦叶部,可利用卫星遥感技术进行大范围监测和评估。本研究利用多源多时相卫星遥感影像监测小麦白粉病并提升分类精度。使用四景Landat-8的热红外传感器数据(Thermal Infrared Sensor,TIRS)和20景MODIS影像的MOD11A1温... 详细信息

白粉病主要侵染小麦叶部,可利用卫星遥感技术进行大范围监测和评估。本研究利用多源多时相卫星遥感影像监测小麦白粉病并提升分类精度。使用四景Landat-8的热红外传感器数据(Thermal Infrared Sensor,TIRS)和20景MODIS影像的MOD11A1温度产品反演地表温度(Land Surface Temperature,LST),使用4景国产高分一号(GF-1)宽幅相机数据(Wide Field of View,WFV)提取小麦种植区和计算植被指数。首先,利用ReliefF算法优选对小麦白粉病敏感的植被指数,然后利用时空自适应反射率融合模型(Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model,STARFM)对Landsat-8 LST和MOD11A1数据进行时空融合。利用Z-score标准化方法对植被指数和温度数据统一量度。最后,将处理和融合后的单一时项Landsat-8LST、多时相Landsat-8 LST、累加MODIS LST和多时相Landsat-8 LST与累加MODIS LST结合的数据分别输入支持向量机(Support Vector Machine,SVM)构建了四个分类模型,即LST-SVM、SLST-SVM、MLSTSVM和SMLST-SVM,利用用户精度、生产者精度、总体精度和Kappa系数对比四个模型的分类精度。结果显示,本研究构建的SMLST-SVM取得了最高分类精度,总体精度和Kappa系数分别为81.2%和0.67,而SLST-SVM则为76.8%和0.59。表明多源多时相的LST联合SVM能够提升小麦白粉病的识别精度。

关键词：小麦白粉病高分一号 MODIS Landsat-8 地表温度支持向量机

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噻虫嗪和噻虫胺对鸟类的急性毒性与风险评估

生物安全学报 2022年第3期31卷 252-257页

作者：魏杰陈蓓蓓何钰陈迎丽陈贵廷廖朝选贵州省检测技术研究应用中心贵州贵阳550014 贵州省分析测试研究院贵州贵阳550014

【目的】明确噻虫嗪与噻虫胺 2 种新烟碱农药对鸟类的风险。【方法】采用经口灌胃法测定 98%噻虫嗪或噻虫胺原药、30%噻虫嗪或 20%噻虫胺悬浮剂、42%噻虫嗪或 46%噻虫胺种子处理悬浮剂对日本鹌鹑的毒性等级。根据供试农药对鸟类的毒性数... 详细信息

【目的】明确噻虫嗪与噻虫胺 2 种新烟碱农药对鸟类的风险。【方法】采用经口灌胃法测定 98%噻虫嗪或噻虫胺原药、30%噻虫嗪或 20%噻虫胺悬浮剂、42%噻虫嗪或 46%噻虫胺种子处理悬浮剂对日本鹌鹑的毒性等级。根据供试农药对鸟类的毒性数据,结合田间用药信息,开展了 2 种农药对鸟类的初级风险评估。【结果】98%噻虫嗪原药、30%噻虫嗪悬浮剂和 42%噻虫嗪种子处理悬浮剂对日本鹌鹑的半致死剂量( 7 d-LD_(50)) 分别为 1500、481 和 266 mg·kg^(-1),毒性等级分别为低毒、中毒、中毒,悬浮剂和种子处理悬浮剂的毒性高于原药。98%噻虫胺原药、20%噻虫胺悬浮剂和 46%噻虫胺种子处理悬浮剂对日本鹌鹑的 7 d-LD_(50)分别为 369、397 和 1569 mg·kg^(-1),毒性等级分别为中毒、中毒和低毒,种子处理悬浮剂的毒性最低。噻虫嗪和噻虫胺的悬浮剂在水稻田间使用时,对鸟类急性、短期和长期暴露的风险商值均小于 1,风险可接受;噻虫嗪和噻虫胺的种子处理悬浮剂在玉米田应用时,对鸟类急性、短期和长期暴露的风险商值均大于 1,风险不可接受。【结论】噻虫嗪和噻虫胺的悬浮剂在田间应用时对鸟类相对安全,2 种农药的种子处理悬浮剂可能对鸟类产生危害。在种子处理场景中,播种后尽可能覆土或覆膜,减少种子直接暴露被鸟类取食;在鸟类保护区域,应避免使用噻虫嗪和噻虫胺的种子处理悬浮剂,以减轻农药施用对鸟类的危害。

关键词：噻虫嗪噻虫胺日本鹌鹑毒性风险评估

基于视觉–文本关系对齐的跨模态视频片段检索

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中国科学：信息科学 2020年第6期50卷 862-876页

作者：陈卓杜昊吴雨菲徐童陈恩红中国科学技术大学大数据分析与应用安徽省重点实验室合肥230027

近年来,视频数据资源的日益丰富催生了一系列对于视频片段精细检索的需求.在这样的背景下,对于跨模态视频片段检索的研究逐渐兴起,其旨在根据输入的查询文本,输出一段视频中符合文本描述的片段.现有的研究工作主要关注于查询文本与视频... 详细信息

近年来,视频数据资源的日益丰富催生了一系列对于视频片段精细检索的需求.在这样的背景下,对于跨模态视频片段检索的研究逐渐兴起,其旨在根据输入的查询文本,输出一段视频中符合文本描述的片段.现有的研究工作主要关注于查询文本与视频片段的全局或局部的特征表达,而忽略了查询文本与视频片段中所蕴含的语义关系在跨模态检索中的匹配.例如,给定查询文本"一个人在打篮球"时,现有检索系统将根据整个查询文本和的视频的特征,或者关注于文本与视频中所表现的实体(如"人","篮球")来计算合适的视频片段,而缺乏对于"人打篮球"这类语义关系的考虑.因此,它们将难以辨别语义关系上的不同,从而限制了检索质量的提升.为了解决这个问题,本文提出跨模态关系对齐的图卷积框架CrossGraphAlign,通过分别构建文本关系图(textural relationship graph)与视觉关系图(visual relationship graph)来建模查询文本与视频片段中的语义关系,再通过跨模态对齐的图卷积网络来评估文本关系与视觉关系的相似度,从而帮助构建更加精准的视频片段检索系统.在公开的跨模态视频片段检索数据集TACoS和ActivityNet Captions上的实验结果表明,本文提出的方法可以有效地利用语义关系来提升跨模态视频片段检索的召回率.

关键词：关系对齐语言关系视觉关系图卷积网络跨模态视频片段检索

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深度对比学习综述

自动化学报 2023年第1期49卷 15-39页

作者：张重生陈杰李岐龙邓斌权王杰陈承功河南大学河南省大数据分析与处理重点实验室开封475001

在深度学习中,如何利用大量、易获取的无标注数据增强神经网络模型的特征表达能力,是一个具有重要意义的研究问题,而对比学习是解决该问题的有效方法之一,近年来得到了学术界的广泛关注,涌现出一大批新的研究方法和成果.本文综合考察对... 详细信息

在深度学习中,如何利用大量、易获取的无标注数据增强神经网络模型的特征表达能力,是一个具有重要意义的研究问题,而对比学习是解决该问题的有效方法之一,近年来得到了学术界的广泛关注,涌现出一大批新的研究方法和成果.本文综合考察对比学习近年的发展和进步,提出一种新的面向对比学习的归类方法,该方法将现有对比学习方法归纳为5类,包括:1)样本对构造;2)图像增广;3)网络架构;4)损失函数;5)应用.基于提出的归类方法,对现有对比研究成果进行系统综述,并评述代表性方法的技术特点和区别,系统对比分析现有对比学习方法在不同基准数据集上的性能表现.本文还将梳理对比学习的学术发展史,并探讨对比学习与自监督学习、度量学习的区别和联系.最后,本文将讨论对比学习的现存挑战,并展望未来发展方向和趋势.

关键词：对比学习深度学习特征提取自监督学习度量学习

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社会治理数字化转型的底层逻辑

学术月刊 2022年第2期54卷 131-139页

作者：乔天宇向静林北京大学大数据分析与应用技术国家工程实验室北京100871 中国社会科学院社会学研究所北京100732

当代中国社会治理在新一轮科技革命下正经历着快速的数字化转型,在此背景下,数字技术与社会治理的关系是亟需研究的重大现实和理论问题。在中观层面,社会治理数字化转型有着三个重要的底层逻辑:促进连通性,推动开放与参与;实现数据化,... 详细信息

当代中国社会治理在新一轮科技革命下正经历着快速的数字化转型,在此背景下,数字技术与社会治理的关系是亟需研究的重大现实和理论问题。在中观层面,社会治理数字化转型有着三个重要的底层逻辑:促进连通性,推动开放与参与;实现数据化,增进智慧与安全;直面复杂性,应对风险与挑战。它们是数字技术给社会治理带来的增量变化,也是社会治理体系中其他传统要素难以提供的。这三个底层逻辑体现着数字技术对于社会治理的独特工具性价值。未来,更加深入地分析数字技术在社会治理应用中的支撑条件和非预期后果,是值得努力的研究方向。

关键词：数字技术社会治理数字化转型连通性数据化复杂性

一种基于足压数据主成分分析的足弓形态智能检测方法

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医用生物力学 2022年第3期37卷 518-524页

作者：谷彦颉蒋东港李思远耿翔陈文明马昕复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 复旦大学附属华山医院骨科上海200040

目的根据临床中平足与高弓足量化评估的要求,提出一种基于足压数据主成分分析(principal component analysis,PCA)智能快速足弓形态检测方法,并验证其临床有效性。方法纳入诊断为足弓异常与足弓健康的志愿者,设计研发一套便携式足弓智... 详细信息

目的根据临床中平足与高弓足量化评估的要求,提出一种基于足压数据主成分分析(principal component analysis,PCA)智能快速足弓形态检测方法,并验证其临床有效性。方法纳入诊断为足弓异常与足弓健康的志愿者,设计研发一套便携式足弓智能检测系统。采用44×52阵列式薄膜压阻传感器,采集静态站立式足底压力分布数据,利用自行编写的PCA算法自动拟合足轴线,进行足弓诊断并生成诊断报告。将足压采集结果与现有设备进行比对,验证足压数据的准确性。对于平足、高弓足和正常3类足弓的判别算法,通过对比临床诊断验证评估准确性。结果该系统与现有压力采集设备的测量结果具有较好的相关性,接触面积偏差低于3.2%,计算拟合的足轴线与临床定义角度偏差小于1°,且该系统能获得与临床中足弓形态诊断相符率92.6%的评估结果。结论引入PCA对足轴线自动化拟合,实现了快速而准确提取足弓信息的目的。该方法可用于临床实践中平足与高弓足的辅助筛查,有助于开展足弓畸形程度的量化分析和病理机制的研究。

关键词：足部诊断足底压力主成分分析平足高弓足

基于双重注意力机制的RGB成像光谱重建方法研究

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光谱学与光谱分析 2023年第9期43卷 2687-2693页

作者：孙帮勇喻梦莹姚其西安理工大学印刷包装与数字媒体学院陕西西安710054 复旦大学工程与应用技术研究院上海200433

光谱图像比RGB图像存储的信息量更大,理论上具有更广泛的应用范围,然而受限于光谱成像设备成本高、数据处理复杂等问题,目前主要应用在遥感、军事及天文学等特定领域。近年来,学者们提出了利用RGB图像通过数学方法重建光谱图像的解决方... 详细信息

光谱图像比RGB图像存储的信息量更大,理论上具有更广泛的应用范围,然而受限于光谱成像设备成本高、数据处理复杂等问题,目前主要应用在遥感、军事及天文学等特定领域。近年来,学者们提出了利用RGB图像通过数学方法重建光谱图像的解决方案,能够极大提高光谱图像的应用范围。然而,当前光谱重建方法普遍存在图像细节易丢失、光谱精度不够高等问题,因此,提出一种基于双重注意力机制的RGB图像光谱重建方法,从图像细节和光谱精度方面提高光谱图像重建质量。所提出的光谱重建方法设计了一种稀疏信号深度重建网络,重点针对RGB图像的稀疏特性,从准确提取图像信息的多层次特征、挖掘更多语义信息入手,实现稀疏信号到完备信号重建。在网络结构上,所设计的光谱重建网络首先利用小参数卷积提取RGB图像的浅层特征信息;然后引入有效多频率通道注意力机制,计算特征层各通道之间的相关性,通过层间加权实现特征响应的有效分配;同时建立层特征加权融合注意力机制,学习不同层特征之间的依赖关系,通过不同层加权实现权重的优化,以便提取有效的光谱深度特征;最后基于所提取的深度特征通过卷积生成指定维度的光谱图像。该实验利用python3.7编程语言,以pytorch1.2作为深度学习模型框架,综合光谱图像误差和RGB图像误差作为损失函数进行光谱重建网络的训练。在NTIRE 2020和CAVE数据集上,对所提方法与7种主流光谱重建方法进行对比验证,从主观方面来看,该方法恢复的光谱图像细节更清晰、误差更小;从客观指标方面分析,该方法重建出的光谱图像与目前已有文献中重建性能较好的方法相比,在R RMSE、R SAM、R ERGAS指标上分别降低了18.9%、16.6%、22.2%,而R PSNR指标提高了4.5%。实验结果证明了该方法在RGB图像光谱重建的有效性。

关键词：光谱重建高光谱成像注意力机制光谱超分辨率