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基于视觉语言模型的跨模态多级融合情感分析方法

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模式识别与人工智能 2024年第5期37卷 459-468页

作者：谢润锋张博超杜永萍北京工业大学信息学部北京100124

图文多模态情感分析旨在通过融合视觉模态和文本模态预测情感极性,获取高质量的视觉模态表征和文本模态表征并进行高效融合,这是解决图文多模态情感分析任务的关键环节之一.因此,文中提出基于视觉语言模型的跨模态多级融合情感分析方法... 详细信息

图文多模态情感分析旨在通过融合视觉模态和文本模态预测情感极性,获取高质量的视觉模态表征和文本模态表征并进行高效融合,这是解决图文多模态情感分析任务的关键环节之一.因此,文中提出基于视觉语言模型的跨模态多级融合情感分析方法.首先,基于预训练的视觉语言模型,通过冻结参数,采用低阶自适应方法微调语言模型的方式,生成高质量的模态表征和模态桥梁表征.然后,设计跨模态多头互注意力融合模块,分别对视觉模态表征和文本模态表征进行交互加权融合.最后,设计混合专家网络融合模块,将视觉、文本的模态表征和模态桥梁表征结合后进行深度融合,实现多模态情感分析.实验表明,文中方法在公开评测数据集MVSA-Single和HFM上达到SOTA.

关键词：视觉语言模型多模态融合多头注意力混合专家网络情感分析

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面向复杂工业过程的虚拟样本生成综述

自动化学报 2024年第4期50卷 688-718页

作者：汤健崔璨麟夏恒乔俊飞北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学智慧环保北京实验室北京100124 北京工业大学智能感知与自主控制教育部工程研究中心北京100124

用于复杂工业过程难测运行指标和异常故障建模的样本具有量少稀缺、分布不平衡以及内涵机理知识匮乏等特性.虚拟样本生成(Virtual sample generation,VSG)作为扩充建模样本数量及其涵盖空间的技术,已成为解决上述问题的主要手段之一,但... 详细信息

用于复杂工业过程难测运行指标和异常故障建模的样本具有量少稀缺、分布不平衡以及内涵机理知识匮乏等特性.虚拟样本生成(Virtual sample generation,VSG)作为扩充建模样本数量及其涵盖空间的技术,已成为解决上述问题的主要手段之一,但已有研究还存在缺乏理论支撑、分类准则与应用边界模糊等问题.本文在描述复杂工业过程难测运行指标和异常故障建模所存在问题的基础上,梳理虚拟样本定义及其内涵,给出面向工业过程回归与分类问题的VSG实现流程;接着,从样本覆盖区域、实现流程与推广应用等方向进行综述;然后,分析讨论VSG的下一步研究方向;最后,对全文进行总结并给出未来挑战.

关键词：复杂工业过程虚拟样本生成数据驱动建模样本覆盖区域

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面向工业过程的图像生成及其应用研究综述

自动化学报 2024年第2期50卷 211-240页

作者：汤健郭海涛夏恒王鼎乔俊飞北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学智慧环保北京实验室北京100124 北京工业大学智能感知与自主控制教育部工程研究中心北京100124

在面向工业过程的计算机视觉研究中,智能感知模型能否实际应用取决于其对复杂工业环境的适应能力.由于可利用的工业图像数据集存在分布不均、多样性不足和干扰严重等问题,如何生成符合多工况分布的期望训练集是提高感知模型性能的关键.... 详细信息

在面向工业过程的计算机视觉研究中,智能感知模型能否实际应用取决于其对复杂工业环境的适应能力.由于可利用的工业图像数据集存在分布不均、多样性不足和干扰严重等问题,如何生成符合多工况分布的期望训练集是提高感知模型性能的关键.为解决上述问题,以城市固废焚烧(Municipal solid wastes incineration, MSWI)过程为背景,综述目前面向工业过程的图像生成及其应用研究,为进行面向工业图像的感知建模提供支撑.首先,梳理面向工业过程的图像生成定义和流程以及其应用需求;随后,分析在工业领域中具有潜在应用价值的图像生成算法;接着,从工业过程图像生成、生成图像评估和应用等视角进行现状综述;然后,对下一步研究方向进行讨论与分析;最后,对全文进行总结并指出未来挑战.

关键词：工业过程视觉感知图像生成生成图像评估与应用城市固废焚烧

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基于多目标PSO混合优化的虚拟样本生成

自动化学报 2024年第4期50卷 790-811页

作者：王丹丹汤健夏恒乔俊飞北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学智慧环保北京实验室北京100124 北京工业大学智能感知与自主控制教育部工程研究中心北京100124

受限于检测技术难度、高时间与经济成本等原因,难测参数的软测量模型建模样本存在数量少、分布稀疏与不平衡等问题,严重制约了数据驱动模型的泛化性能.针对以上问题,提出一种基于多目标粒子群优化(Multi-objective particle swarm optim... 详细信息

受限于检测技术难度、高时间与经济成本等原因,难测参数的软测量模型建模样本存在数量少、分布稀疏与不平衡等问题,严重制约了数据驱动模型的泛化性能.针对以上问题,提出一种基于多目标粒子群优化(Multi-objective particle swarm optimization, MOPSO)混合优化的虚拟样本生成(Virtual sample generation, VSG)方法.首先,设计综合学习粒子群优化算法的种群表征机制,使其能够同时编码用于连续变量和离散变量;然后,定义具有多阶段多目标特性的综合学习粒子群优化算法适应度函数,使其能够在确保模型泛化性能的同时最小化虚拟样本数量;最后,提出面向虚拟样本生成的多目标混合优化任务以改进综合学习粒子群优化算法,使其能够适应虚拟样本优选过程的变维特性并提高收敛速度.同时,首次借鉴度量学习提出用于评价虚拟样本质量的综合评价指标和分布相似指标.利用基准数据集和真实工业数据集验证了所提方法的有效性和优越性.

关键词：小样本建模虚拟样本生成混合优化多目标粒子群优化分布相似度

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分岔结构处双乳液滴的动力学特性研究

力学学报 2024年第5期56卷 1214-1222页

作者：刘赵淼孙超逄燕王翔北京工业大学数学统计学与力学学院北京100124 北京工业大学机械与能源工程学院北京100124

复合液滴在化工、医药和生物检测等领域有着广泛的应用,尺寸以及壳层厚度是复合液滴应用过程中的关键特征参数,研究复合液滴的动力学特性对建立相应的操控方法具有重要意义,有助于进一步实现复合液滴的按需制备.采用微流控技术制备了Y形... 详细信息

复合液滴在化工、医药和生物检测等领域有着广泛的应用,尺寸以及壳层厚度是复合液滴应用过程中的关键特征参数,研究复合液滴的动力学特性对建立相应的操控方法具有重要意义,有助于进一步实现复合液滴的按需制备.采用微流控技术制备了Y形和T形两种分岔结构,研究了双重乳化液滴(双乳液滴)在分岔结构处的流动行为.根据内、外液滴的分裂次数,将流动模式划分为二次分裂、一次分裂和不分裂3种.分析了流动模式的转变规律以及液滴长度对流动模式转变的影响,通过内、外液滴延伸长度、颈部宽度和缝隙宽度等特征参数的演化过程,将液滴运动过程划分为3个阶段,不分裂模式下为挤压、过渡和恢复,一次分裂以及二次分裂模式下为挤压、过渡和断裂,并讨论了相应的动力学机制.发现液滴长度的增加能有效降低液滴与通道之间的间隙宽度,导致双乳液滴所受的挤压力与剪切力增加,有利于液滴的分裂.基于比较成熟的单乳液滴理论,分别建立了内、外液滴的临界分裂条件,T形分岔结构的分裂临界线高于Y形,并进一步构建了内、外液滴毛细数和初始长度决定的流动模式分布图,可以很好地划分不同模式的分布区域,对于调控双乳液滴特性参数具有重要参考价值.

关键词：双乳液滴动力学特性分裂模式临界条件通道结构

MOF基单原子催化剂用于CO_(2)还原的研究进展

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北京工业大学学报 2024年第2期50卷 216-229页

作者：贾宇桐周阿武赵琛张岩张更新谢亚勃李建荣北京工业大学环境与生命学部北京100124 北京工业大学材料与制造学部北京100124

CO_(2)资源化利用是实现“双碳”目标的重要途径之一。金属有机框架(metal-organic frameworks,MOF)材料具有高孔隙率、可调节的功能、丰富的活性位点和潜在锚定位点等优点;单原子催化剂(single-atom catalysts,SAC)有独特的电子结构和... 详细信息

CO_(2)资源化利用是实现“双碳”目标的重要途径之一。金属有机框架(metal-organic frameworks,MOF)材料具有高孔隙率、可调节的功能、丰富的活性位点和潜在锚定位点等优点;单原子催化剂(single-atom catalysts,SAC)有独特的电子结构和最大化金属利用率的优点。结合二者的优势,MOF基单原子催化剂在光/电催化CO_(2)还原反应中表现出良好的应用前景。系统地总结了MOF基单原子催化剂在光/电催化CO_(2)还原中的最新研究进展,主要分为2个部分:纯MOF固定的SAC和MOF衍生的SAC,分别探讨了各种制备策略和原理及在光/电催化CO_(2)还原中展现的独特优势,并从理化特性上分析了材料性能优势的成因。最后对以MOF基材料为光/电催化CO_(2)还原催化剂的研究进行了总结和展望。

关键词：二氧化碳还原金属有机框架(MOF) 单原子催化剂(SAC) MOF衍生物光催化电催化

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脉冲激光辅助激光增材制造研究进展

表面技术 2024年第13期53卷 1-12,32页

作者：郑敏黄婷肖荣诗北京工业大学智能光子制造研究中心北京100124

针对辅助脉冲激光作用在固相区的情况,分别论述了非同步式表面、非同步式层间以及同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺特点,分析了增材制造构件组织、成形缺陷以及应力分布的调控机理,并系统对比了非同步式和同步式脉冲激光辅助激光... 详细信息

针对辅助脉冲激光作用在固相区的情况,分别论述了非同步式表面、非同步式层间以及同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺特点,分析了增材制造构件组织、成形缺陷以及应力分布的调控机理,并系统对比了非同步式和同步式脉冲激光辅助激光增材制造的调控效果,总结了同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺优势。针对辅助脉冲激光作用在熔池区的情况,研究了脉冲激光功率密度、频率对熔池热动力学行为的作用机理(Marangoni对流、超声波搅拌空化、冲击波效应等),进而明晰了辅助脉冲激光冲击熔池对增材制造构件组织、成形缺陷的影响机理。最后,对脉冲激光辅助激光增材制造技术的研究进展进行了总结,并对下一阶段的发展方向进行了展望。

关键词：激光增材制造脉冲激光冲击组织成形缺陷残余应力

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不同种类道路沥青材料异味特征及析源分析

材料导报 2024年第2期38卷 264-268页

作者：王超任正阳周波超宫官雨季晓斌北京工业大学城市建设学部北京100124

随着我国社会经济逐渐向绿色可持续转型,沥青路面铺筑过程中的异味污染成为不可忽视的环境问题。本研究针对八种不同的道路沥青材料使用过程中产生的挥发性物质,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和气体检测仪进行定性与定量分析。在此基... 详细信息

随着我国社会经济逐渐向绿色可持续转型,沥青路面铺筑过程中的异味污染成为不可忽视的环境问题。本研究针对八种不同的道路沥青材料使用过程中产生的挥发性物质,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和气体检测仪进行定性与定量分析。在此基础上,结合异味阈值计算各物质异味活度值(OAV),通过异味活度值加和(SOAV)的方法对沥青异味进行分析,并对异味污染物中各组分及其异味贡献进行进一步的析源工作。研究结果表明,沥青挥发物的浓度与异味活度值加和并没有完全的正相关关系,胶粉改性沥青挥发物浓度及异味活度值加和相较于其他沥青均有显著提高。对八种不同种类道路沥青材料异味特征进行分析得出:六种组分对沥青异味的产生有贡献,其中,苯系物、醛类以及硫化氢对沥青异味的贡献较大,烯烃类以及酮类是胶粉改性沥青挥发物中特有的异味贡献组分。

关键词：道路工程沥青材料定性定量异味活度值异味活度值加和异味贡献

混合云环境下面向数据生命周期的自适应访问控制

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软件学报 2024年第3期35卷 1357-1376页

作者：林莉毛新雅储振兴解晓宇北京工业大学信息学部计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室(北京工业大学) 北京100124

混合云模式下企业业务应用和数据经常跨云流转迁移,面对多样复杂的云服务环境,当前大多数混合云应用仅以主体为中心制定数据的访问控制策略并通过人工调整策略,无法满足数据在全生命周期不同阶段时的细粒度动态访问控制需求.为此,提出... 详细信息

混合云模式下企业业务应用和数据经常跨云流转迁移,面对多样复杂的云服务环境,当前大多数混合云应用仅以主体为中心制定数据的访问控制策略并通过人工调整策略,无法满足数据在全生命周期不同阶段时的细粒度动态访问控制需求.为此,提出一种混合云环境下面向数据生命周期的自适应访问控制方法AHCAC.该方法首先采用基于关键属性的策略描述思想去统一混合云下数据全生命周期的异构策略,尤其引入“阶段”属性显式标识数据的生命周期状态,为实现面向数据生命周期的细粒度访问控制提供基础;其次针对数据生命周期同阶段策略具有相似性和一致性的特点,定义策略距离,引入基于策略距离的层次聚类算法实现数据生命周期各阶段对应访问控制策略的构建;最后通过关键属性匹配实现当数据所处阶段变化时,触发策略评估引擎上数据对应阶段策略的自适应调整和加载,最终实现面向数据生命周期的自适应访问控制.在OpenStack和开源策略评估引擎Balana上通过实验验证了所提方法的有效性和可行性.

关键词：混合云数据生命周期访问控制层次聚类策略自适应调整