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面向情感语义不一致的多模态情感分析方法

计算机研究与发展 2024年

作者：罗渊贻吴锐刘家锋唐降龙哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院

多模态情感分析是利用多种模式的主观信息对情感进行分析判断的一种多模态任务.情感表达具有主观性，在某些场景下不同模态的情感表达不一致，甚至存在相悖的情况，这会削弱多模态协同决策的效果.针对不同模态间情感语义不一致的问题，... 详细信息

多模态情感分析是利用多种模式的主观信息对情感进行分析判断的一种多模态任务.情感表达具有主观性，在某些场景下不同模态的情感表达不一致，甚至存在相悖的情况，这会削弱多模态协同决策的效果.针对不同模态间情感语义不一致的问题，提出一种多模态学习方法，学习情感语义表达一致的模态特征表示.为了在不影响模态原始信息的同时，提高各模态的共性特征表达并增加模态间的动态交互，首先学习每个模态的共性特征表示，然后利用交叉注意力使单个模态能有效从其余模态的共性特征表示中获取辅助信息.在模态融合模块，以软注意力机制为基础提出模态注意力，对情感语义表达一致的各模态特征表示进行加权连接，以增大强模态的表达，抑制弱模态对任务的影响.提出的模型在情感分析数据集MOSI，MOSEI，CH-SIMS上的实验结果均优于对比模型，表明在多模态情感分析任务中考虑情感语义不一致问题的必要性与合理性.

关键词：多模态情感分析共性特征情感语义不一致注意力机制

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中等厚度蛋形复合材料耐压壳的结构失效研究

中国造船 2024年第4期 1-14页

作者：李永胜王纬波于昌利姜旭李泓运吴健中国船舶科学研究中心深海技术科学太湖实验室哈尔滨工业大学(威海)

针对中等厚度蛋形复合材料耐压壳的结构失效进行了理论与试验研究。分别采用解析法和有限元法计算中等厚度蛋形复合材料耐压壳在2 000 m设计工作水深下的应力分布，并对比研究了壳体的临界屈曲载荷和强度失效载荷。结合现有制备工艺和... 详细信息

针对中等厚度蛋形复合材料耐压壳的结构失效进行了理论与试验研究。分别采用解析法和有限元法计算中等厚度蛋形复合材料耐压壳在2 000 m设计工作水深下的应力分布，并对比研究了壳体的临界屈曲载荷和强度失效载荷。结合现有制备工艺和耐压壳端部的密封要求，设计并制备含金属连接结构的耐压壳试验模型，开展静水外压下的破坏试验，获得模型的极限载荷、破坏形态以及加载过程中的壳体应变。研究结果表明，耐压壳结构在静水压下主要产生强度破坏，而屈曲破坏不明显。数值模拟得到的耐压壳破坏载荷与模型试验结果吻合良好。研究结果可为深潜器蛋形复合材料耐压壳的结构设计优化提供参考。

关键词：蛋形复合材料壳静水外压破坏试验结构失效数值模拟

改进的CloFormer模型与有序回归相结合的年龄评估方法

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计算机应用 2024年

作者：郭小英付帅白茹意闫涛陈斌山西大学大数据科学与产业研究院哈尔滨工业大学重庆研究院山西大学计算机与信息技术学院哈尔滨工业大学(深圳)国际人工智能研究院山西大学自动化与软件学院

现有的年龄评估方法通常采用基于卷积神经网络的有序回归，然而在预测相邻年龄时，卷积神经网络难以捕获全局特征表示，导致预测精度下降。为了解决该问题，提出一种新的年龄评估方法，将改进的CloFormer模型与有序回归相结合。相较于... 详细信息

现有的年龄评估方法通常采用基于卷积神经网络的有序回归，然而在预测相邻年龄时，卷积神经网络难以捕获全局特征表示，导致预测精度下降。为了解决该问题，提出一种新的年龄评估方法，将改进的CloFormer模型与有序回归相结合。相较于传统的基于卷积神经网络的有序回归，CloFormer在捕捉图像特征时能够利用自注意机制更好地捕捉图像中不同区域之间的关系，从而更好地学习相邻年龄之间的特征差异。所提方法首先对CloFormer模型进行了优化，然后将优化后的CloFormer模型与有序回归相结合，以便更好地利用年龄序列信息，实现更精准的年龄预测；接着通过端到端优化训练改进后的CloFormer模型和有序回归模型，使所提方法更好地学习面部特征和年龄序列关系；最后，通过在多个公开数据集上进行对比实验。实验结果表明，所提方法在CACD、AFAD、UTKFace数据集上的均方根误差（RMSE）分别为7.36、4.62、8.28，与OR-CNN、CORAL等现有年龄评估方法相比，RMSE在CACD数据集上分别减少了0.25、0.05，在AFAD数据集上分别减少了0.18、0.03，在UTKFace数据集上分别减少了0.97、0.53，取得了较好的年龄评估结果。

关键词：年龄评估计算机视觉特征提取 CloFormer 有序回归面部特征

元宇宙教学：高等教育数字化教学转型的高阶形态

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计算机科学 2024年

作者：张策初佃辉张侨刘鹏魏萌刘晓颖哈尔滨工业大学(威海)计算机科学与技术学院哈尔滨工业大学(威海)教务处

新科技革命下信息技术正在日新月异地改变着人类思想与行动，推动数字时代高等教育教学发生变革，高等教育数字化转型已成为驱动高校教育教学适应与引领发展的最大动力。在这场教育教学数字变革浪潮中，元宇宙教育教学因其虚拟灵动、美... 详细信息

新科技革命下信息技术正在日新月异地改变着人类思想与行动，推动数字时代高等教育教学发生变革，高等教育数字化转型已成为驱动高校教育教学适应与引领发展的最大动力。在这场教育教学数字变革浪潮中，元宇宙教育教学因其虚拟灵动、美妙生动、智慧联动等令人充满遐想的想象特征受到了广泛关注。概述了元宇宙的起源，对教育元宇宙进行分析；重点从情景式与场景化教学的基本特征、基本理论基础、“虚”与“实”映射及“互动”、学习方式，以及基本分类与过程等角度，论述了元宇宙教学；对元宇宙教学案例与实践进展进行分析；初步给出了元宇宙教学平台架构与核心功能，并进行了深入的系统阐释。最后对AI技术赋能的智慧元宇宙教学进行剖析，指出其为课程建设与教学改革开辟新途径，在教学资源与内容、环境与空间、组织与形式、方法与技术等方面将赋予新型态，为教与学提供新选择；阐释了智慧元宇宙教学助推高等教育数字化转型走向深入的基本逻辑，并对制约元宇宙教学广泛应用需要亟待突破的技术进行剖析。元宇宙教学令人憧憬的美好明天，亟需要更多理念、思想与理论上的深层次研究，还需要实践上的同步甚至是超前探索与尝试，要求教育教学学术界、科技创新技术界、研发制造产业界携手攻关，共同开创高校数字化教学转型的新未来。

关键词：数字化转型元宇宙 AI 教育元宇宙元宇宙教学

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多工序制造中的误差流模型及其应用研究进展

计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2251-2269页

作者：孙天宇黄魁东杨富强窦浩丁文宇西北工业大学机电学院陕西西安710072 西北工业大学航空发动机高性能制造工信部重点实验室陕西西安710072

航空发动机结构件、汽车车身等复杂产品通常为多工序制造件,其制造过程中多种误差的产生和累积会对产品质量产生耦合影响,使产品质量控制处于暗箱状态。将误差流理论与精度控制理论、工程数据处理方法相结合,构建对误差的传递、累积、... 详细信息

航空发动机结构件、汽车车身等复杂产品通常为多工序制造件,其制造过程中多种误差的产生和累积会对产品质量产生耦合影响,使产品质量控制处于暗箱状态。将误差流理论与精度控制理论、工程数据处理方法相结合,构建对误差的传递、累积、湮灭进行描述和分析的误差流模型对于多工序制造复杂产品质量控制具有重要意义。因此,总结和归纳了误差流模型的构建方法及其应用研究,提出了多工序制造的误差流模型质量控制总体框架,从小数据驱动的时间序列数学解析模型和大数据驱动的复杂网络统计分析模型两个方面对多工序制造的误差流模型进行了分类综述。最后,展望了误差流模型在高端装备和复杂产品等未来多工序制造领域中的发展趋势。

关键词：复杂产品多工序制造质量控制误差流

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地月三体系统新型太阳帆周期轨道设计与分析

航空学报 2024年

作者：安诗宇刘明李化义吴凡哈尔滨工业大学卫星技术研究所

地月三体系统中的周期轨道在深空探测中具有重要的理论价值和工程意义。太阳帆航天器不需要消耗推进剂，在长期的空间任务中具有很大的潜力。在地月三体系统中增加太阳帆推进，将在地月系统中开辟更多有应用价值的轨道。本文在太阳帆地... 详细信息

地月三体系统中的周期轨道在深空探测中具有重要的理论价值和工程意义。太阳帆航天器不需要消耗推进剂，在长期的空间任务中具有很大的潜力。在地月三体系统中增加太阳帆推进，将在地月系统中开辟更多有应用价值的轨道。本文在太阳帆地月圆型限制性三体问题的简化非自治动力学模型下，引入了一种新的太阳帆指向律，使得太阳帆加速度与帆的状态向量相关，在此条件下，推导了系统的雅可比矩阵。将该指向律应用到近直线Halo轨道中，结合改进的微分修正法和太阳帆加速度延拓寻找新的轨道族。数值仿真验证了该指向律和该数值计算方法在非自治系统周期轨道设计中的有效性。分析表明，建立的新型太阳帆周期轨道族可用于月球照明和月球高纬度地区观测。最后，将周期轨道迁移到非共面双椭圆扰动模型中，通过二级微分修正方法得到了扰动下的拟周期轨道，分析表明其照明性能和覆盖性能可以保持。进一步计算了不同初始时刻对应的拟周期轨道，分析表明当地月质心和月球越接近其轨道的近心点时，扰动因素对轨道的影响越大。

关键词：地月系统限制性三体问题太阳帆周期轨道扰动模型

基于最优传输理论的深度半监督学习伪标签生成算法

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软件学报 2024年

作者：翟德明沈斯娴周雄江俊君刘贤明季向阳清华大学自动化系哈尔滨工业大学计算学部

目前,深度学习广泛应用于各个领域并取得了优异的表现,这通常需要大量标注数据的支持,而大量标注数据的获取往往意味着高昂的成本与苛刻的应用条件.因此,随着深度学习的发展,如何在实际场景下突破数据限制,成为目前重要的研究目标,而半... 详细信息

目前,深度学习广泛应用于各个领域并取得了优异的表现,这通常需要大量标注数据的支持,而大量标注数据的获取往往意味着高昂的成本与苛刻的应用条件.因此,随着深度学习的发展,如何在实际场景下突破数据限制,成为目前重要的研究目标,而半监督学习正是其中一大研究方向.半监督学习通过利用大量的未标记数据辅助少量的标记数据进行学习,很好地减轻了深度学习的数据需求压力.伪标签生成方法是当前半监督学习的重要组成部分,所生成的伪标签质量的优劣会很大程度影响半监督学习的最终效果.聚焦半监督学习中的伪标签生成问题,提出基于最优传输理论的伪标签生成方法.所提方法在将有标签信息作为生成过程引导的同时引入类别均衡约束,在此基础上将半监督学习的伪标签生成过程转换成最优传输优化问题,给出新的求解伪标签生成问题的形式.为求解该优化问题,引入Sinkhorn-Knopp算法进行近似快速求解,避免不可计算问题.所提伪标签生成方法作为半监督学习中的独立过程可结合当前一致性正则等半监督学习技巧构成完整的半监督学习过程.最终,在CIFAR-10、SVHN、MNIST、FashionMNIST这4大公共经典图像分类数据集上进行实验,验证方法的有效性.实验结果显示,所提方法与当前先进的半监督学习方法相比,均取得更优异的结果,尤其是在标签情况较少的情况下提升显著.

关键词：半监督学习伪标签生成最优传输图像分类深度学习

质谱技术分析表征多糖类化合物结构的应用进展

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食品科学 2024年第14期45卷 352-365页

作者：李蓝艳于剑平张子依张欢李超汲晨锋哈尔滨商业大学药物工程技术研究中心黑龙江哈尔滨150076 哈尔滨商业大学抗肿瘤天然药物教育部工程研究中心黑龙江哈尔滨150076 哈尔滨工业大学生命科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

多糖是一类分子结构复杂且庞大的天然大分子聚合物,其结构与生物活性紧密相关,但传统分析方法对多糖精细结构的表征信息有限。质谱技术是一种通过测量离子质荷比确定质量进而推算分子结构的分析方法,作为多糖结构分析的有力工具可以提... 详细信息

多糖是一类分子结构复杂且庞大的天然大分子聚合物,其结构与生物活性紧密相关,但传统分析方法对多糖精细结构的表征信息有限。质谱技术是一种通过测量离子质荷比确定质量进而推算分子结构的分析方法,作为多糖结构分析的有力工具可以提供包括分子质量、聚合度、单糖组成、糖苷键类型、糖基排列顺序、取代基团位点等比较丰富的信息,对多糖结构的表征具有独特优势。本文归纳了多糖的质谱裂解一般性规律,介绍了多种不同类型质谱的检测原理、特点及其联用技术在多糖结构解析中的代表性应用,包括电子轰击源、快原子轰击源、电喷雾电离源、基质辅助激光解吸离子源、实时直接分析源、离子淌度、串联等质谱技术,并进一步对新型质谱技术解析多糖结构的未来应用进行了展望。本文旨在通过总结质谱技术的应用,为多糖类化合物的质量标准、结构表征、药效学、药动学、构效关系等基础性研究工作以及多糖类食品、保健食品、临床药物的开发创制提供科学参考。

关键词：多糖质谱结构解析应用

铸造中熵金属间化合物FeCoNi_(2)Al组织、力学性能及工艺性

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材料工程 2024年第1期52卷 175-182页

作者：高威宗骁孔凡涛张凤祥丁贤飞南海中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京航空材料研究院股份有限公司北京100094 北京市先进钛合金精密成型工程技术研究中心北京100095 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

为进一步推动中/高熵金属间化合物的工程化应用,以FeCoNi_(2)Al中熵金属间化合物为研究对象,制备了16 kg级大尺寸合金铸锭,细致研究和分析了铸态合金显微组织和力学性能,并采用熔模精密铸造技术浇注了特征结构元件,评价了合金的铸造工... 详细信息

为进一步推动中/高熵金属间化合物的工程化应用,以FeCoNi_(2)Al中熵金属间化合物为研究对象,制备了16 kg级大尺寸合金铸锭,细致研究和分析了铸态合金显微组织和力学性能,并采用熔模精密铸造技术浇注了特征结构元件,评价了合金的铸造工艺性能。结果表明,大尺寸FeCoNi_(2)Al中熵金属间化合物铸锭具有良好的成分均匀性,铸态合金由具有树枝状形貌的B2初生相和枝晶间具有片层结构的L1_(2)+B2相共晶组织构成,室温下铸态合金抗拉强度达1115 MPa,伸长率为4.6%,650℃下合金抗拉强度为434 MPa,伸长率可达14.6%,FeCoNi_(2)Al中熵金属间化合物熔体的流动性低于TC4合金,优于TiAl-4822合金。当特征结构元件壁厚为2 mm时,板状试样出现欠铸且内部存在大量缩松型铸造缺陷,熔体以端部固相质点聚集堵塞为主的方式停止流动。相关研究结果为中/高熵金属间化合物熔模精铸成形工艺优化和工程化应用奠定一定技术基础。

关键词：中/高熵合金金属间化合物熔模精密铸造共晶组织力学性能