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自动驾驶仿真测试场景生成技术研究进展

计算机工程与应用 2025年第01期61卷 59-79页

作者：孙乐乐黄松郑长友夏春艳阳真中国人民解放军陆军工程大学指挥与控制工程学院

自动驾驶系统已经成为汽车行业和计算机科学的前沿研究领域。为了确保自动驾驶系统的安全性和可靠性，对自动驾驶系统进行充分的测试是十分必要的，而仿真测试因其测试成本低、安全性高等优点，并且测试场景是自动驾驶仿真测试的关键，... 详细信息

自动驾驶系统已经成为汽车行业和计算机科学的前沿研究领域。为了确保自动驾驶系统的安全性和可靠性，对自动驾驶系统进行充分的测试是十分必要的，而仿真测试因其测试成本低、安全性高等优点，并且测试场景是自动驾驶仿真测试的关键，因此仿真测试场景生成是自动驾驶测试过程中不可或缺的环节。目前，已有大量学者致力于研究自动驾驶仿真测试，也有许多关于自动驾驶仿真测试的研究进展报告，但是针对于自动驾驶仿真测试场景生成的研究进展报告却寥寥无几。因此,对关于自动驾驶仿真测试场景的文献进行了全面调查，并对自动驾驶仿真测试的相关背景知识进行概述；通过调研国内外几十篇相关文献，按照自动驾驶系统的模块进行归纳总结，对现有仿真测试场景生成方法进行详细分类阐述；通过调研目前主流的仿真测试工具，对现有仿真测试工具进行分析归纳；分析了自动驾驶仿真测试领域面临的挑战和未来展望。

关键词：自动驾驶仿真测试测试场景整车测试仿真测试工具

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山姜素调节cAMP/PKA/CREB信号通路促进骨质疏松性骨折大鼠骨折愈合

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中国组织工程研究 2025年第12期29卷 2438-2443页

作者：陆飞周静金涛连云港市第一人民医院康复医学科江苏省连云港市222000 南京医科大学康达学院康复医学部江苏省连云港市222000 中国人民解放军东部战区总医院健康医学科江苏省南京市210018

背景:山姜素具有抗炎、抗肿瘤、抗菌等作用,已被证实能够缓解骨质疏松症,但山姜素对骨质疏松性骨折的影响及机制仍不清楚。目的:探讨山姜素调节环磷酸腺苷/蛋白激酶A/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白信号通路对骨质疏松性骨折大鼠的改善作... 详细信息

背景:山姜素具有抗炎、抗肿瘤、抗菌等作用,已被证实能够缓解骨质疏松症,但山姜素对骨质疏松性骨折的影响及机制仍不清楚。目的:探讨山姜素调节环磷酸腺苷/蛋白激酶A/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白信号通路对骨质疏松性骨折大鼠的改善作用。方法:采用双侧卵巢切除手术构建骨质疏松症骨折大鼠模型,将成功造模大鼠依据随机数字表法分为山姜素低、中、高剂量组、抑制剂组和模型组,另选12只大鼠作为假手术组。骨折造模当天,山姜素低、中、高剂量组大鼠灌胃7.5,15,30 mg/kg的山姜素+腹腔注射等量的生理盐水,抑制剂组灌胃30 mg/kg的山姜素+腹腔注射5 mg/kg的H-89(通路抑制剂),模型组与假手术组给予(灌胃+腹腔注射)等量生理盐水,1次/d,连续8周。放射性检查评估大鼠骨折愈合情况并进行愈合评分;骨密度扫描仪测定骨折处骨密度;通过三点弯曲实验和压缩实验评估大鼠股骨生物力学状况;苏木精-伊红染色观察大鼠骨折处病理损伤;酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清碱性磷酸酶、骨钙素和Ⅰ型胶原交联C-末端肽、环磷酸腺苷水平的变化;Western blot检测股骨组织中骨形态发生蛋白2和环磷酸腺苷/蛋白激酶A/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白通路蛋白表达。结果与结论:①相较于假手术组,模型组大鼠骨折愈合评分、骨密度、最大负荷、最大应力、碱性磷酸酶、骨钙素、环磷酸腺苷水平、骨形态发生蛋白2、磷酸化蛋白激酶A/蛋白激酶A、磷酸化环磷酸腺苷反应元件结合蛋白/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白表达下降,Ⅰ型胶原交联羧基末端肽水平增加(P<0.05);与模型组比较,山姜素各剂量组大鼠上述各项指标呈现相反的变化(P<0.05);与山姜素高剂量组比较,抑制剂组大鼠上述指标变化均被逆转(P<0.05)。②结论:山姜素可能通过激活环磷酸腺苷/蛋白激酶A/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白信号通路加速骨质疏松症骨折大鼠的骨折愈合。

关键词：山姜素环磷酸腺苷/蛋白激酶A/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白骨质疏松骨折愈合大鼠

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基于个人区间复合标度的一致决策模型

系统工程理论与实践 2018年第8期38卷 2079-2087页

作者：黄海燕刘晓明中国人民解放军陆军工程大学指挥信息系统学院

为更好地解决一致决策过程中不同决策者的偏好信息表示，以及一致程度判定等问题，提出一种基于区间复合标度的二元语义模型，可实现从词到数值区间的转化过程以及数值区间到词的再转化过程．提出一种基于个人区间复合标度的一致决策模... 详细信息

为更好地解决一致决策过程中不同决策者的偏好信息表示，以及一致程度判定等问题，提出一种基于区间复合标度的二元语义模型，可实现从词到数值区间的转化过程以及数值区间到词的再转化过程．提出一种基于个人区间复合标度的一致决策模型，决策者个人有不同的语言表示模型，同时突出决策过程中的转化和再转化过程，可对整个决策过程的一致状态进行判断．提出的模型考虑了人们思维的模糊性以及认知的差异性，并为解决复杂的一致决策问题提供了量化模型与评价依据．

关键词：一致决策个人区间复合标度二元语义模糊性

使用Nesterov步长策略投影次梯度方法的个体收敛性

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计算机学报 2018年第1期41卷 164-176页

作者：陶蔚潘志松储德军陶卿中国人民解放军陆军工程大学指挥信息系统学院南京210007 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院十一系合肥230031

很多机器学习问题都可以最终转换为优化问题来进行求解,凸优化算法已经被成功用于各种机器学习优化问题中,而在优化算法的研究中是否能获得最优的收敛速率是一个最基本问题.此外,稀疏性是稀疏学习问题中关注的另一个目标.目前,人们已经... 详细信息

很多机器学习问题都可以最终转换为优化问题来进行求解,凸优化算法已经被成功用于各种机器学习优化问题中,而在优化算法的研究中是否能获得最优的收敛速率是一个最基本问题.此外,稀疏性是稀疏学习问题中关注的另一个目标.目前,人们已经提出了大量的随机优化方法求解大规模机器学习优化问题,但大部分的研究只是针对平均输出方式获得了最优收敛速率.个体输出方式显然比平均方式的输出具有更好的稀疏性,但使个体收敛速率获得最优具有一定的难度,人们已经将强凸情形下的最优个体收敛性作为公开问题进行广泛研究.对于光滑目标函数的优化问题,著名学者Nesterov提出了一种步长策略,使得梯度方法的收敛速率获得了数量级形式的加速,并且获得了最优的个体收敛速率.目前,Nesterov加速算法已经应用于各种具有光滑损失函数机器学习优化问题中,研究者基于该加速策略提出了大量的随机优化算法.能否将这种技巧推广至非光滑情形获得最优的个体收敛速率显然是有意义的问题.文中考虑在非光滑优化算法中引入这种步长策略.特别地,我们聚焦经典的一阶梯度方法,提出了一种嵌入加速算法步长策略的投影次梯度算法,证明了这种算法在求解非光滑损失函数学习问题时具有最优的个体收敛速率.这是比标准投影次梯度方法只有在平均输出方式下才具有最优收敛速率更强的结论,也是一阶梯度方法在个体最优收敛速率方面比较接近于大家期待的研究成果.与平均方式输出以及线性插值的投影次梯度方法相比,该文所提方法的梯度运算在插值策略之后,因此在求解l1范数约束的hinge损失函数学习问题时具有更好的稀疏性.人工数据集上的实验验证了所提方法的正确性,基准数据集上验证了该方法在保持稀疏性方面具有良好的性能.

关键词：机器学习非光滑损失函数问题投影次梯度方法 Nesterov步长策略个体收敛速率稀疏学习

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基于深度强化学习的智能兵棋推演决策方法

计算机工程 2023年第9期49卷 303-312页

作者：胡水中国人民解放军陆军指挥学院南京210000

兵棋推演是培养现代军事指挥员的重要方法,将人工智能技术引入到兵棋推演中可简化组织流程,提升推演效益。基于机器学习的智能兵棋常因态势信息过于复杂以及推演本身信息不完整,导致自主决策模型的样本决策效率降低。提出一种基于深度... 详细信息

兵棋推演是培养现代军事指挥员的重要方法,将人工智能技术引入到兵棋推演中可简化组织流程,提升推演效益。基于机器学习的智能兵棋常因态势信息过于复杂以及推演本身信息不完整,导致自主决策模型的样本决策效率降低。提出一种基于深度强化学习的智能兵棋推演决策方法。针对智能兵棋推演作战决策的效率问题,在策略网络中引入基准线,并加快策略网络训练,随后进行推导证明,提出加入基准线后策略网络参数的更新方法,分析将兵棋推演环境中的状态-价值函数引入到模型的过程。构建低优势策略-价值网络模型及其训练框架,在传统策略-价值网络下用于兵棋推演,结合战场态势感知方法对模型进行构建。实验结果表明,在近似符合军事作战规则的兵棋作战实验环境中,将传统策略-价值网络和低优势策略-价值网络进行对比训练,在400次的自博弈训练中,低优势策略-价值网络模型的损失值从5.3下降到2.3,且收敛速度优于传统策略-价值网络,低优势策略-价值网络模型的KL散度在训练过程中趋近于0。

关键词：兵棋态势感知深度强化学习卷积神经网络演员-评论家方法

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炮兵通信网可靠性评估

弹道学报 2007年第4期19卷 94-96页

作者：赵敬宝祝梦雷王华命中国人民解放军炮兵学院南京分院南京211132 中国人民解放军防空兵指挥学院郑州450052

炮兵通信系统的网络结构形式对系统的可靠性有较大的影响.研究并建立通信网的可靠性评估模型,利用所建模型,通过可靠性和抗毁性综合的归一化指标,分别对采用不同网络结构形式的炮兵通信网的可靠性进行评估.研究结果可为信息化炮兵通信... 详细信息

炮兵通信系统的网络结构形式对系统的可靠性有较大的影响.研究并建立通信网的可靠性评估模型,利用所建模型,通过可靠性和抗毁性综合的归一化指标,分别对采用不同网络结构形式的炮兵通信网的可靠性进行评估.研究结果可为信息化炮兵通信系统的优化提供理论依据.

关键词：炮兵通信网可靠性抗毁性

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线性插值投影次梯度方法的最优个体收敛速率

计算机研究与发展 2017年第3期54卷 529-536页

作者：陶蔚潘志松朱小辉陶卿中国人民解放军理工大学指挥信息系统学院南京210007 中国人民解放军陆军军官学院十一系合肥230031

投影次梯度算法(projected subgradient method,PSM)是求解非光滑约束优化问题最简单的一阶梯度方法,目前只是对所有迭代进行加权平均的输出方式得到最优收敛速率,其个体收敛速率问题甚至作为open问题被提及.最近,Nesterov和Shikhman在... 详细信息

投影次梯度算法(projected subgradient method,PSM)是求解非光滑约束优化问题最简单的一阶梯度方法,目前只是对所有迭代进行加权平均的输出方式得到最优收敛速率,其个体收敛速率问题甚至作为open问题被提及.最近,Nesterov和Shikhman在对偶平均方法(dual averaging method,DAM)的迭代中嵌入一种线性插值操作,得到一种拟单调的求解非光滑问题的次梯度方法,并证明了在一般凸情形下具有个体最优收敛速率,但其讨论仅限于对偶平均方法.通过使用相同技巧,提出了一种嵌入线性插值操作的投影次梯度方法,与线性插值对偶平均方法不同的是,所提方法还对投影次梯度方法本身进行了适当的修改以确保个体收敛性.同时证明了该方法在一般凸情形下可以获得个体最优收敛速率,并进一步将所获结论推广至随机方法情形.实验验证了理论分析的正确性以及所提算法在保持实时稳定性方面的良好性能.

关键词：一阶梯度方法个体收敛速率投影次梯度方法线性插值操作对偶平均方法

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MADDPG算法经验优先抽取机制

控制与决策 2021年第1期36卷 68-74页

作者：何明张斌柳强陈希亮杨铖中国人民解放军陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007 海军指挥学院南京210000

针对多智能体深度确定性策略梯度算法(MADDPG)学习训练效率低、收敛速度慢的问题,研究MADDPG算法经验优先抽取机制,提出PES-MADDPG算法.首先,分析MADDPG算法的模型和训练方法;然后,改进多智能体经验缓存池,以策略评估函数误差和经验抽... 详细信息

针对多智能体深度确定性策略梯度算法(MADDPG)学习训练效率低、收敛速度慢的问题,研究MADDPG算法经验优先抽取机制,提出PES-MADDPG算法.首先,分析MADDPG算法的模型和训练方法;然后,改进多智能体经验缓存池,以策略评估函数误差和经验抽取训练频率为依据,设计优先级评估函数,以优先级作为抽取概率获取学习样本训练神经网络;最后,在合作导航和竞争对抗2类环境中进行6组对比实验,实验结果表明,经验优先抽取机制可提高MADDPG算法的训练速度,学习后的智能体具有更好的表现,同时对深度确定性策略梯度算法(DDPG)控制的多智能体训练具有一定的适用性.

关键词：多智能体深度强化学习 MADDPG 经验优先抽取

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基于演化博弈的社团网络无人集群协同机制

中国科学：技术科学 2023年第2期53卷 221-242页

作者：禹明刚陈瑾何明刘学达张东戈中国人民解放军陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007 中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院南京210007

智能化协同的无人集群作战日益成为一种重要的作战方式,机制设计则是集群自主协同得以实现的重要途径.结合无人集群作战的组织规律与业务逻辑,探索自主协同的特点与规律,已成为当前军事学领域研究焦点之一.本文首先剖析军事需求,提出无... 详细信息

智能化协同的无人集群作战日益成为一种重要的作战方式,机制设计则是集群自主协同得以实现的重要途径.结合无人集群作战的组织规律与业务逻辑,探索自主协同的特点与规律,已成为当前军事学领域研究焦点之一.本文首先剖析军事需求,提出无人集群自主协同行为分析框架,包括群智涌现、信息网络构建、协同机制设计;其次,结合分析框架,针对群体系统动力学、基于博弈的群体协同、复杂网络上的合作演化对集群协同领域国内外前沿研究展开综述;进而,设计无人集群社团信息网络,构建基于多元公共品演化博弈的集群合作演化模型,并给出社团结构上集群的演化动力学过程;最后,仿真分析集群规模、网络特性、成本及收益等相关参数对集群协同行为的影响,并给出集群作战中协同管控的方法.所得结论,可以为无人集群作战协同模式设计和战斗力生成提供理论借鉴和决策支持.

关键词：无人作战集群演化博弈社团网络合作演化机制