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基于融合社区检测的复杂协作众包任务分配方法

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计算机应用 2024年

作者：胡林波倪志伟程家乐刘文涛朱旭辉智能互联系统安徽省实验室(合肥工业大学) 过程优化与智能决策教育部重点实验室(合肥工业大学) 合肥工业大学管理学院

针对传统协作众包任务分配中忽视工人协作关联的问题，将工人之间的社交及历史合作关系纳入考虑范畴，提出一种融合社区检测技术的协作众包任务分配方法。首先，利用社区检测算法挖掘众包工人之间潜在的社交关系以形成候选社群；其次，... 详细信息

针对传统协作众包任务分配中忽视工人协作关联的问题，将工人之间的社交及历史合作关系纳入考虑范畴，提出一种融合社区检测技术的协作众包任务分配方法。首先，利用社区检测算法挖掘众包工人之间潜在的社交关系以形成候选社群；其次，对协作度、交互成本和众包任务分配效用等要素进行定义，构建了综合考虑技能覆盖率、信誉度及预算成本的协作众包任务分配模型；再次，引入Piece-Wise混沌映射、柯西分布逆累积函数算子、自适应正切飞行算子及麻雀警戒机制等策略，提出改进沙猫群优化算法TSCSO；最后，利用TSCSO算法对前述模型进行求解。不同规模真实数据集合成的算例实验结果表明，所提方案可使任务分配成功率维持在90%及以上水平，TSCSO算法相较于其他改进智能算法可提升平均20.08%～53.38%的任务分配效用，验证了优化方法在协作众包任务分配问题中的适用性、稳定性和有效性。

关键词：协作众包社区检测协作候选社群任务分配沙猫群优化算法

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多角度偏振成像仪的海洋场景定标与水色反演

光学学报 2024年第18期44卷 1-11页

作者：潘雨薇陈晶晶孙亮张鹏飞陈斐楠孟炳寰向光锋洪津合肥工业大学仪器科学与光电工程学院中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所上海卫星工程研究所

为拓展陆地生态系统碳监测卫星多角度偏振成像仪（DPC）的应用领域，首先对其进行海洋场景可见光波段的瑞利散射定标，而后采用Terra星中分辨率成像光谱仪（MODIS）光学厚度产品结合查找表的方法估算大气程辐射，并进行大气校正，最后... 详细信息

为拓展陆地生态系统碳监测卫星多角度偏振成像仪（DPC）的应用领域，首先对其进行海洋场景可见光波段的瑞利散射定标，而后采用Terra星中分辨率成像光谱仪（MODIS）光学厚度产品结合查找表的方法估算大气程辐射，并进行大气校正，最后采用辐射定标前后DPC的443、490、565 nm波段作为叶绿素a(Chl-a)反演的输入。选择2022年8月22日探测的澳大利亚西北部海洋区域作为反演区域，并利用MODIS在相同区域、日期的水色反演数据做真实性检验。检验结果证实定标后DPC测量的Chl-a质量浓度与MODIS数据之间相关性有所提升。

关键词：海洋光学叶绿素质量浓度辐射定标反演算法波段比值法查找表遥感

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基于脑电信号的通道选择研究综述

生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 398-405页

作者：李湘喆王丹张柏雯范超杰陈佳明许萌(综述) 陈远方(审校) 北京工业大学信息学部北京100124 北京市科学技术研究院、信息与人工智能技术研究所北京100089 中南大学交通运输工程学院长沙410075 北京机械设备研究所北京100854

脑电(EEG)信号是脑机接口(BCI)系统的关键信号载体。全脑电极排布采集的EEG数据有利于获得较高的信息表征。而个性化的电极布局,在保证EEG信号解码精度的基础上,亦能缩短BCI的校准时间,已成为一个重要的研究方向。本文梳理了近几年的EE... 详细信息

脑电(EEG)信号是脑机接口(BCI)系统的关键信号载体。全脑电极排布采集的EEG数据有利于获得较高的信息表征。而个性化的电极布局,在保证EEG信号解码精度的基础上,亦能缩短BCI的校准时间,已成为一个重要的研究方向。本文梳理了近几年的EEG信号通道选择方法,对不同的通道选择方法与不同的分类算法的结合效果进行了比较分析,总结了BCI中运动想象、P300等范式中常用的通道组合,并阐述了通道选择方法在不同范式中的应用场景,以期为实现更精准和更便携的BCI系统提供较有力的支持。

关键词：脑电信号解码通道选择脑机接口

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相似网络构建与表征的水下声信号检测

电子与信息学报 2024年第1期46卷 58-66页

作者：张红伟王海燕闫永胜申晓红西北工业大学航海学院西安710077 海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室(西北工业大学) 西安710072 陕西科技大学电子信息与人工智能学院西安710021

水下声信号检测在海洋防御系统中扮演着不可或缺的角色,同时也广泛应用于民用领域。然而,在没有目标信号先验信息的情况下,目前仍缺乏行之有效的水下声信号检测方法。为此,该文提出了一种新的算法—相似网络,以解决在复杂海洋背景下水... 详细信息

水下声信号检测在海洋防御系统中扮演着不可或缺的角色,同时也广泛应用于民用领域。然而,在没有目标信号先验信息的情况下,目前仍缺乏行之有效的水下声信号检测方法。为此,该文提出了一种新的算法—相似网络,以解决在复杂海洋背景下水下目标检测的难题。该方法结合了信息几何和复杂网络理论,通过将节点相似度度量问题转化为矩阵流形上的几何问题,测量不同时间尺度上数据之间的相似性,并构建时间序列数据的网络表示。同时还引入了图信号处理理论,以提取目标信号内部隐藏的动力学特性,从而实现无目标先验信息下的水下声信号检测。通过对仿真和实测数据的研究验证,证明了该方法的有效性。结果表明,相似网络方法优于现有的网络构建和目标信号被动检测方法,能够更有效地检测水下声信号,实现无目标先验信息下的水下声信号检测。

关键词：复杂网络信息几何相似网络声信号检测

考虑表面效应的压电半导体梁的静态屈曲行为研究

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应用数学和力学 2024年第10期45卷 1300-1312页

作者：詹春晓李孝宝王美芹合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009

鉴于表面效应和挠曲电效应对纳米材料或结构的力学行为具有显著影响,以纳米尺度压电半导体(PS)梁为研究对象,根据Hamilton变分原理,推导建立了考虑Steigmann-Ogden表面弹性效应和挠曲电效应的Euler-Bernoulli梁理论模型和相应的边界条件... 详细信息

鉴于表面效应和挠曲电效应对纳米材料或结构的力学行为具有显著影响,以纳米尺度压电半导体(PS)梁为研究对象,根据Hamilton变分原理,推导建立了考虑Steigmann-Ogden表面弹性效应和挠曲电效应的Euler-Bernoulli梁理论模型和相应的边界条件.结合电荷守恒方程和线性漂移扩散方程,研究了该梁结构的静态屈曲行为,得到了短路和开路条件下梁结构的等效弹性常数和屈曲临界压力的解析解.详细分析了表面效应、尺寸效应、挠曲电效应以及载流子屏蔽效应等因素对梁结构的等效弹性常数的影响规律和作用机制.该文的研究结果对基于纳米压电半导体梁结构电子器件的设计和应用具有指导作用.

关键词：压电半导体梁屈曲表面效应挠曲电效应

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非规律运动伪迹干扰鲁棒的人脸视频心率检测

中国图象图形学报 2024年第7期29卷 2024-2034页

作者：成娟殷辰楚宋仁成付静刘羽合肥工业大学生物医学工程系合肥230009 合肥工业大学测量理论与精密仪器安徽省重点实验室合肥230009

目的基于远程光电容积脉搏波描记法(remote photoplethysmograph,rPPG)的非接触人脸视频心率检测广泛应用于移动健康监护领域,由于其携带的生理参数信息幅值微弱,容易受到运动伪迹干扰。据此,提出了一种结合非负矩阵分解(nonnegative m... 详细信息

目的基于远程光电容积脉搏波描记法(remote photoplethysmograph,rPPG)的非接触人脸视频心率检测广泛应用于移动健康监护领域,由于其携带的生理参数信息幅值微弱,容易受到运动伪迹干扰。据此,提出了一种结合非负矩阵分解(nonnegative matrix factorization,NMF)和独立向量分析(independent vector analysis,IVA)的非规律运动伪迹去除的视频心率检测方法,记为NMF-IVA。方法首先,将面部感兴趣区域(region of interest,RoI)分为多个子区域(sub RoIs,SRoIs),利用平均光照强度、光照强度变化、信噪比这3个指标筛选出3个最优质的SRoIs,并获取每个SRoI的绿色通道时间序列。其次,将3个绿色通道时间序列去趋势、带通滤波后送入NMF-IVA进行盲源分离。然后,对分离后的源信号进行功率谱密度分析,并且将峰值信噪比最高且主频落在心率感兴趣范围内的源信号确定为血容量脉冲(blood volume pulse,BVP)信号。最后,将BVP信号的主频确定为所测量心率的主频,从而计算出心率值。结果实验在2个公开数据集UBFC-RPPG和UBFC-PHYS,及1个真实场景自采数据集上与最相关的7种典型的rPPG方法进行比较,在UBFC-RPPG数据集上,相比于性能第2的单通道滤波(single channel filtering,SCF)方法,均方根误差提升了1.39 bpm(beat per minute)、平均绝对误差提升了1.25 bpm、皮尔逊相关系数提升了0.02;在UBFC-PHYS数据集上的T2情况下,其性能提升最为显著,相比于性能第2的独立向量分析(IVA)方法,均方根误差提升了16.42 bpm、平均绝对误差提升了9.91 bpm、皮尔逊相关系数提升了0.64;在自采数据集上,除了低于深度学习方法性能之外,所提NMF-IVA方法在传统方法中取得了最好的结果。结论所提NMF-IVA方法对规律信号提取具有敏感性,即便是在头部存在剧烈非规律运动情况下,相比于传统方法亦能取得最优结果,该结果能够媲美基于深度学习的方法。

关键词：远程光电容积脉搏波描记法(rPPG) 非接触式心率检测盲源分离(BSS) 非负矩阵分解(NMF) 独立向量分析(IVA)

硅藻土负载α-MnO_(2)纳米复合材料催化臭氧氧化溴氨酸钠的性能及机理

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环境工程学报 2024年第7期18卷 1860-1871页

作者：丁兆罡龚程刘升吕新新陈星合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009 合肥工业大学工业与装备技术研究院合肥230009

采用水热法成功合成了4种晶相结构的MnO_(2)及将其负载在硅藻土上的纳米复合材料,并对其催化臭氧氧化降解溴氨酸钠(BAA)性能进行了详细研究。采用XRD、SEM、CV、EIS等手段对材料进行表征,α-MnO_(2)/DE更低的极化电阻以及更快地电子转... 详细信息

采用水热法成功合成了4种晶相结构的MnO_(2)及将其负载在硅藻土上的纳米复合材料,并对其催化臭氧氧化降解溴氨酸钠(BAA)性能进行了详细研究。采用XRD、SEM、CV、EIS等手段对材料进行表征,α-MnO_(2)/DE更低的极化电阻以及更快地电子转移效率是其性能优异的原因。单因素实验结果表明,α-MnO_(2)/DE催化臭氧氧化反应体系能在30 min内将50 mg·L^(-1)BAA完全降解。通过对反应前后XPS表征、自由基淬灭实验、ESR分析研究该反应体系的催化机理。结果表明,Mn(Ⅲ)作为反应活性位点使O_(3)吸附并活化产生ROS,同时该体系的主要活性氧物种为·OH。此外,离子干扰实验和循环实验证明该新型催化剂具有优异的稳定性和广阔的应用前景。

关键词：非均相臭氧催化氧化 MnO_(2) 硅藻土溴氨酸钠机理

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航空偏振辐射计偏振精度验证及带外响应分析

光子学报 2024年第4期53卷 62-72页

作者：许正东姚萍萍李孟凡王相京储洋浩胡亚东陈结祥洪津安徽大学物质科学与信息技术研究院合肥230061 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

为满足航空平台图像大气校正的应用需求,在可见近红外至短波红外波段,同时获取大气多谱段偏振辐射信息,研制了一种用于航空轻量化的偏振探测仪器,航空偏振辐射计。首先,对仪器进行系统描述与光学组件简介,并给出仪器的主要技术参数,其... 详细信息

为满足航空平台图像大气校正的应用需求,在可见近红外至短波红外波段,同时获取大气多谱段偏振辐射信息,研制了一种用于航空轻量化的偏振探测仪器,航空偏振辐射计。首先,对仪器进行系统描述与光学组件简介,并给出仪器的主要技术参数,其次为保证仪器数据的可用性与参数反演精度,仪器装调之后,在实验室进行绝对辐射定标及偏振测量精度验证。研究结果表明:航空偏振辐射计的绝对辐射定标不确定度优于2.51%,各偏振波段对0.2线偏振度目标的偏振测量精度优于0.16%。同时对490 nm波段偏振精度不理想的情况进行分析,并使用单色仪系统验证其受带外响应影响,通过对比实验验证,针对490 nm波段的偏振通道,去除带外响应影响后,其偏振精度从2.29%提升至0.06%。

关键词：航空偏振辐射计大气校正偏振探测测量精度带外响应

基于纳什均衡博弈的多无人机对地攻击目标分配方法

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控制与决策 2024年第4期39卷 1361-1369页

作者：王浩丞罗贺马滢滢王国强合肥工业大学管理学院合肥230009 过程优化与智能决策教育部重点实验室合肥230009 安徽省空天系统智能管理工程研究中心合肥230009

研究一种新的多无人机对地攻击目标分配问题.该问题中攻击方试图通过无人机击毁防御方的高价值目标,防御方试图通过发射拦截导弹对无人机进行拦截,但攻防双方无法事先观察到对方实际采取的目标分配方案.通过分析防御方的拦截导弹目标分... 详细信息

研究一种新的多无人机对地攻击目标分配问题.该问题中攻击方试图通过无人机击毁防御方的高价值目标,防御方试图通过发射拦截导弹对无人机进行拦截,但攻防双方无法事先观察到对方实际采取的目标分配方案.通过分析防御方的拦截导弹目标分配方案对攻击方收益的影响,将问题构建为一个零和矩阵博弈模型,模型的策略空间随无人机、高价值目标、拦截导弹数量的增加呈爆炸式增长.鉴于此,现有算法难以在有效时间内对其进行求解,提出一种基于两阶段邻域搜索的改进Double Oracle(DO-TSNS)算法.实验结果表明,相较于DO、UWMA和DO-NS算法,DO-TSNS算法能够更有效地求解考虑防御方具有拦截行为的多无人机对地攻击目标分配问题.

关键词：对地攻击无人机目标分配零和矩阵博弈 Double Oracle算法