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基于GELTR-WOA算法的多地点库存动态集成调拨

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控制与决策 2024年第7期39卷 2334-2344页

作者：郑思宇黄敏蒋松辰尹明强张宇鑫孙秋野东北大学信息科学与工程学院辽宁石油化工大学信息与控制工程学院

为解决由区域配送中心和不同地点前置仓构成的多地点库存系统的动态调拨问题,建立以最小化总成本为目标,考虑紧急和预防纵向调拨、紧急横向转运的多地点库存动态集成调拨模型.由于模型的非线性特征,设计一种嵌入贪婪紧急横向转运修复策... 详细信息

为解决由区域配送中心和不同地点前置仓构成的多地点库存系统的动态调拨问题,建立以最小化总成本为目标,考虑紧急和预防纵向调拨、紧急横向转运的多地点库存动态集成调拨模型.由于模型的非线性特征,设计一种嵌入贪婪紧急横向转运修复策略的鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm embedding greedy emergency lateral transshipment repair strategy, GELTR-WOA).通过基于现实场景产生的不同规模算例的数值实验,验证算法的有效性.最后,探究加入紧急横向转运对系统运作成本的影响,并分析单位缺货损失、单位运输成本等因素对调拨策略的影响,从而为电商企业提供库存管理建议.

关键词：前置仓多地点库存紧急横向转运动态集成调拨贪婪鲸鱼优化算法

高速相干频分复用无源光网络系统辅助管理和控制通道传输与性能

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光学学报 2024年第8期44卷 1-8页

作者：申王伟王佳叶李国强邢思哲颜安李忠亚施剑阳迟楠张俊文复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433

为了在保持帧结构完整性的同时,低代价地传输管理和控制信号,提出面向高速频分复用相干无源光网络(FDM-CPON)的两种传输管理和控制信号传输机制,即数字端辅助管理和控制通道(AMCC)和数据通道的相加和相乘。通过将AMCC传输的通断键控(OOK... 详细信息

为了在保持帧结构完整性的同时,低代价地传输管理和控制信号,提出面向高速频分复用相干无源光网络(FDM-CPON)的两种传输管理和控制信号传输机制,即数字端辅助管理和控制通道(AMCC)和数据通道的相加和相乘。通过将AMCC传输的通断键控(OOK)信号映射为数据通道信号幅值的变化,完成数据通道信号幅值再调制,成功将AMCC与数据通道相结合,实现了管理和控制信号与数据通道信号的同步传输。实验结果表明,在基于16QAM传输20 km光纤的200 Gbit/s FDM-CPON系统中,当AMCC的带宽和调制因子(MI)相同时,乘性AMCC对于信号性能的影响更小,自身传输信号的质量也更高。在AMCC的MI为26.1%、带宽为24.4 MHz时,乘性AMCC对信号灵敏度的惩罚比加性AMCC小3 dB。以上研究为未来高速相干频分复用无源光网络AMCC传输与系统设计提供重要参考。

关键词：光通信相干无源光网络相干光通信光纤通信频分复用辅助管理和控制通道

基于多变量时空融合网络的风机数据缺失值插补研究

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自动化学报 2024年第6期50卷 1171-1184页

作者：詹兆康胡旭光赵浩然张思琪张峻凯马大中东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 山东大学电气工程学院济南250100

风电场数据的完整性会因恶劣天气、输入信号丢失、传感器故障等原因遭到破坏,而大面积的数据缺失将给风机设备的运行和维护带来严峻考验.因此,提出一个多变量时空融合网络(Multivariate spatiotemporal integration network,MSIN)来解... 详细信息

风电场数据的完整性会因恶劣天气、输入信号丢失、传感器故障等原因遭到破坏,而大面积的数据缺失将给风机设备的运行和维护带来严峻考验.因此,提出一个多变量时空融合网络(Multivariate spatiotemporal integration network,MSIN)来解决缺失数据问题.首先,提出包含缺失值定位−指引机制的MSIN结构,揭示缺失部分数据的潜在信息,确保插补数据符合真实分布.其次,在网络中设计多视角时空卷积模块,捕捉同一风机多个变量与多个风机同一变量之间的局部空间和全局时间相关性,用于提高插补数据的真实性.接着,提出网络实时自更新机制,根据风电场实时变化情况实现在线调整,能够提升网络泛化能力,由此弥补重新训练模型的时间和空间成本高的缺陷.最后,通过真实的风机数据验证所提网络的有效性和优越性.相关分析结果表明,相较于MissForest等传统数据插补方法的插补性能,平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)、平均绝对百分比误差(Mean absolute percentage error,MAPE)和均方根误差(Root mean square error,RMSE)分别下降18.54%、41.00%和3.15%以上.

关键词：风机数据数据插补时空特征生成对抗网络

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MSPRL:面向图像逆半色调的多尺度渐进式残差学习网络

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中国图象图形学报 2024年第4期29卷 953-965页

作者：李飞宇杨俊桑高丽嘉兴大学信息科学与工程学院嘉兴314001 浙江理工大学信息科学与工程学院杭州310018

目的图像逆半色调的目的是从二值半色调图像中恢复出连续色调图像。半色调图像丢失了大量原始图像内容信息,因此逆半色调成为一个经典的图像重建病态问题。现有的逆半色调算法重建效果无法满足对图像细节和纹理的需求。此外,已有方法大... 详细信息

目的图像逆半色调的目的是从二值半色调图像中恢复出连续色调图像。半色调图像丢失了大量原始图像内容信息,因此逆半色调成为一个经典的图像重建病态问题。现有的逆半色调算法重建效果无法满足对图像细节和纹理的需求。此外,已有方法大多忽略了训练策略对模型优化的重要影响,导致模型性能较差。针对上述问题,提出一个逆半色调网络以提高半色调图像重建质量。方法首先提出一个端到端的多尺度渐进式残差学习网络(multiscale progressivoly residual learning network,MSPRL)以恢复出更高质量的连续色调图像。该网络基于UNet架构并以多尺度图像作为输入;为充分利用不同尺度输入图像的信息,设计一个浅层特征提取模块以捕获多尺度图像的注意力信息;同时探讨不同学习策略对模型训练和性能的影响。结果实验在7个数据集上与6种方法进行对比。在Place365和Kodak数据集上,相比性能第2的方法,峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)分别提高0.12 dB和0.18 dB;在其他5个常用于图像超分辨率的测试数据集Set5、Set14、BSD100(Berkeley segmentation dataset 100)、Urban100和Manga109上,相比性能第2的方法,PSNR值分别提高0.11 dB、0.25 dB、0.08 dB、0.39 dB和0.35 dB。基于本文的训练策略,重新训练的渐进式残差学习网络相比未优化训练模型在7个数据集上PSNR平均提高1.44 dB。本文方法在图像细节和纹理重建上实现最优效果。实验表明选用合适的学习策略能够优化模型训练,对性能提升具有重要帮助。结论本文提出的逆半色调模型,综合UNet架构和多尺度图像信息的优点,选用合适的训练策略,使得图像重建的细节与纹理更加清晰,视觉效果更加细致。本文算法代码公布在https://***/Feiyuli-cs/MSPRL。

关键词：图像逆半色调误差扩散多尺度渐进式学习深度学习图像恢复

改进多尺度结构化融合的红外与可见光图像融合

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光学精密工程 2024年第7期32卷 1101-1110页

作者：龙志亮邓月明谢竞王润民湖南师范大学信息科学与工程学院湖南长沙410081

为解决弱光环境下的红外与可见光图像的融合结果存在对比度低、细节纹理不足、融合耗时长的问题,提出了一种改进多尺度结构化融合的方法。在图像融合前,采用动态范围压缩算法对弱光下的可见光图像进行增强,再通过多尺度结构化分解将增... 详细信息

为解决弱光环境下的红外与可见光图像的融合结果存在对比度低、细节纹理不足、融合耗时长的问题,提出了一种改进多尺度结构化融合的方法。在图像融合前,采用动态范围压缩算法对弱光下的可见光图像进行增强,再通过多尺度结构化分解将增强后的可见光图像和红外图像分解成低频和高频信息;在融合过程中,提出一种基于均方根误差系数的方法对低频信息进行融合,提出一种基于信息熵自适应调整权重的策略对初步融合的高频信息进行二次优化融合,再通过多尺度结构化分解的逆变换重构出融合图像;最后,提出一种基于灰度分类的区域像素增强算法来提高融合后图像的对比度。将提出方法与9种常用的融合方法进行了定性和定量的分析比较,在TNO和CVC-14数据集上的实验结果表明,该方法在平均梯度、交叉熵、边缘强度、标准差和空间频率指标上取得了更好的客观评价结果,整体视觉效果也要优于对比方法。本方法的融合结果具有丰富的细节纹理、较高的清晰度和对比度,且融合耗时短。

关键词：图像处理多尺度结构化融合动态范围压缩均方根误差信息熵对比度

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基于多级表征线索注意模型的轻量化抠图方法

控制与决策 2024年第1期39卷 87-94页

作者：刘相良张林丛朱宏博张文波沈阳理工大学信息科学与工程学院沈阳110159

面对主流计算平台对框架轻量化的需求,设计一种基于多任务结构的轻量化抠图框架.将总体任务拆分为两类子任务,其中一类任务用来在语义层面上为高级特征分类,区分前景背景与未知区域的特征;另一类任务用于计算前景与背景图层的线性组合权... 详细信息

面对主流计算平台对框架轻量化的需求,设计一种基于多任务结构的轻量化抠图框架.将总体任务拆分为两类子任务,其中一类任务用来在语义层面上为高级特征分类,区分前景背景与未知区域的特征;另一类任务用于计算前景与背景图层的线性组合权重.通过与特征分类任务共享高级特征网络的权值获得精准的前景特征,再与低级别卷积特征相融合.所提出的模型能够生成精准的抠图掩膜,同时优化卷积神经网络来实现模型轻量化.在Composition 1K数据集上对比不同方法的实验结果:在分辨率为640×640的输入条件下,所提方法比DIM (deep image matting)和AdaMatting (adaptation and matting)方法分别减少19%和81%的空间消耗;对于同样的数据输入,所提方法需要的处理时间只有DIM消耗时间的五分之一.

关键词：数字抠图技术轻量化三分图多任务框架多级表征线索

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面向课堂教学内容的知识点标题生成

清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 770-779页

作者：肖思羽赵晖新疆大学软件学院乌鲁木齐830017 新疆大学信息科学与工程学院乌鲁木齐830017

互联网时代信息量庞大,简洁的标题可以提高信息阅读效率。在课堂场景下,知识点标题生成便于用户整理和记忆课堂内容,提高课堂学习效率。该文将标题生成应用于课堂教学领域,制作了课堂知识点文本—标题数据集;提出了一种改进的TextRank... 详细信息

互联网时代信息量庞大,简洁的标题可以提高信息阅读效率。在课堂场景下,知识点标题生成便于用户整理和记忆课堂内容,提高课堂学习效率。该文将标题生成应用于课堂教学领域,制作了课堂知识点文本—标题数据集;提出了一种改进的TextRank算法——考虑关键字和句子位置的文本排序(textranking considering keywords and sentence positions, TKSP)算法,该算法综合考虑了关键词和句子位置等因素对句子权重的影响,能够更准确地提取文本重点信息。使用以召回率为导向的摘要评价(recall-oriented understudy for gisting evaluation, ROUGE)方法,TKSP算法在ROUGE-1、 ROUGE-2和ROUGE-L指标上的得分率分别为51.20%、 33.42%和50.48%,将TKSP抽取式算法与统一语言模型(unified language model, UniLM)结合,并融合文本主题信息,提出统一语言模型结合考虑关键字和句子位置的文本排序算法的模型(unified language modeling combined textranking considering keywords and sentence positions, UniLM-TK), UniLM-TK在各指标上的得分率分别为73.29%、 58.12%和72.87%,与UniLM模型相比,UniLM-TK在各指标上分别提高了0.74%、 2.26%和0.87%,证明UniLM-TK模型生成的标题更准确、更有效。

关键词：课堂教学标题生成主题信息 TextRank UniLM

基于图拉普拉斯正则化的PET图像核重建方法

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电子学报 2024年第1期52卷 118-128页

作者：盛玉霞孙坤柴利武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081 浙江大学控制科学与工程学院浙江杭州310027

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)在很多疾病的早期诊断中有重要的作用,PET图像重建的难点之一是如何在保持重建图像中病灶边缘特性的同时具有良好的去噪性能.针对此问题,本文提出了一种结合图拉普拉斯正则化和深... 详细信息

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)在很多疾病的早期诊断中有重要的作用,PET图像重建的难点之一是如何在保持重建图像中病灶边缘特性的同时具有良好的去噪性能.针对此问题,本文提出了一种结合图拉普拉斯正则化和深度图像先验的PET图像核重建方法 .设计了改进的U-net神经网络,将PET前向投影模型中的核系数表示为神经网络的输出;通过先验图像构建图拉普拉斯矩阵,重建问题被建模为基于神经网络的带图拉普拉斯正则化项的最大似然函数优化问题.利用优化转移方法导出了收敛的迭代重建算法,每一次迭代包括由核重建方法更新图像和利用神经网络更新核系数两个步骤.仿真和临床实验结果表明,本文提出的方法在不同的指标下都有更好的重建效果,优于已有核重建方法以及最新的基于深度系数先验的重建方法 .

关键词： PET 图像重建核方法深度图像先验图拉普拉斯正则化

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光子太赫兹通信技术研究进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第1期61卷 31-53页

作者：余建军复旦大学信息科学与工程学院上海200433

具有高载波频率与可用大带宽的太赫兹频带(频率范围0.1~10 THz)已成为满足未来6G移动通信网络所需的100 Gbit/s甚至1 Tbit/s超高数据速率的候选频段。与完全使用电子器件生成太赫兹信号的全电方式相比,光子辅助技术可以突破电子器件带... 详细信息

具有高载波频率与可用大带宽的太赫兹频带(频率范围0.1~10 THz)已成为满足未来6G移动通信网络所需的100 Gbit/s甚至1 Tbit/s超高数据速率的候选频段。与完全使用电子器件生成太赫兹信号的全电方式相比,光子辅助技术可以突破电子器件带宽限制的瓶颈,生成高频率、大带宽、频率灵活可调,并易与大容量光纤链路集成的太赫兹信号。基于光子学辅助技术与各种先进器件及数字信号处理算法,在宽带太赫兹通信和感知的多个领域取得了重大成果:在大容量太赫兹传输领域,综合应用多维复用技术,实现了最大容量6.4 Tbit/s的光子太赫兹信号传输;在远距离太赫兹传输领域,设计了高增益太赫兹天线模块,实现了长达400 m的335 GHz太赫兹无线传输距离;在实时太赫兹通信领域,基于商用数字相干光学模块实现了创纪录的100、2×100 GbE太赫兹实时通信系统;在太赫兹通信与感知一体化领域,分别基于时分复用与频分复用方案生成了通信与感知一体化信号,同时实现了太赫兹频段的大容量通信与高精度感知功能;在太赫兹有线传输领域,基于镀银金属空芯光纤,实现了300 GHz频段太赫兹信号的1 m有线传输,系统净容量超过140 Gbit/s。本文分别对以上系统的实验装置进行了详细的介绍,并对实验结果进行了讨论。

关键词：光子辅助技术大容量太赫兹传输长距离太赫兹传输太赫兹实时通信太赫兹通信感知一体化金属空芯光纤