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基于度量学习理论的马田系统改进及其应用研究

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管理工程学报 2025年第2期39卷 221-233页

作者：常志朋顾玉萍陈闻鹤安徽工业大学商学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学复杂系统多学科管理与控制安徽普通高校重点实验室安徽马鞍山243002 安徽财经大学管理科学与工程学院安徽蚌埠233030 南京理工大学经济管理学院江苏南京210094

为提升马田系统的识别性能,本文利用度量学习理论对其进行改进。一是将传统协方差马氏距离改进为以度量矩阵为参变量的马氏距离函数,然后利用简单直接的KISSME度量学习算法估计一个最能反映数据间内在关系的度量矩阵,该度量矩阵可以使... 详细信息

为提升马田系统的识别性能,本文利用度量学习理论对其进行改进。一是将传统协方差马氏距离改进为以度量矩阵为参变量的马氏距离函数,然后利用简单直接的KISSME度量学习算法估计一个最能反映数据间内在关系的度量矩阵,该度量矩阵可以使同类样本更紧凑、非同类样本更分离,这有助于提升马田系统的识别性能。二是基于拉近同类样本、推远非同类样本的思想,定义一个新的特征子集评估函数代替田口方法中的信噪比,这有助于筛选出可以提高马田系统识别性能的特征。改进后的马田系统仍然保持了原理简单、易于操作的优势。本文选取6个UCI数据集进行验证,得出改进后的马田系统在Accuracy、Specificity、G-means和降维率等方面均明显优于传统马田系统的结论。最后,本文通过返贫识别验证了改进后马田系统的可行性和有效性。

关键词：马田系统度量学习 KISSME 返贫识别

烧结矿低温还原粉化指数的一维卷积神经网络预测方法

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制造业自动化 2025年第1期47卷 112-120页

作者：徐斌洪德奔春铁军安徽工业大学管理科学与工程学院安徽马鞍山243002 复杂系统多学科管理与控制安徽普通高校重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002

以某钢铁企业烧结机的实际生产数据为基础,构建了基于一维卷积神经网络模型的烧结矿低温还原粉化指数(RDI)预测模型。首先对实际生产数据进行预处理,接着通过随机森林特征选择、k折交叉验证确定最优的特征参数组合。然后对一维卷积神经... 详细信息

以某钢铁企业烧结机的实际生产数据为基础,构建了基于一维卷积神经网络模型的烧结矿低温还原粉化指数(RDI)预测模型。首先对实际生产数据进行预处理,接着通过随机森林特征选择、k折交叉验证确定最优的特征参数组合。然后对一维卷积神经网络的结构、各项参数进行训练调整,建立了最终的一维卷积神经网络预测模型。最后将预测结果与基于MLP神经网络、线性回归模型、随机森林模型的预测结果相比,一维卷积神经网络模型在预测的平均相对误差以及命中率上都有较好的表现。为了进一步提高模型的预测精度,采用了马尔可夫链来修正预测结果,最终模型的拟合优度R~2达到0.8478、在误差范围±2.5%内的命中率达到94.7%,基本达到了对烧结矿RDI进行实时预测的目的。

关键词：烧结矿质量低温还原粉化指数一维卷积神经网络马尔可夫链预测

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考虑动态预维护与绿色调度的协同优化问题

系统仿真学报 2025年第2期37卷 362-378页

作者：江雨燕马宁李艳甘如美江王付宇安徽工业大学管理科学与工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243002

针对传统柔性作业车间调度问题,将机器动态预维护与绿色调度进行联合优化,以最小化最大完工时间、总碳排放量、总成本为优化目标建立集成优化模型。提出了一种改进的NSGA-I算法用于求解该模型,采用基于工序、机器和预维护的三层编码方式... 详细信息

针对传统柔性作业车间调度问题,将机器动态预维护与绿色调度进行联合优化,以最小化最大完工时间、总碳排放量、总成本为优化目标建立集成优化模型。提出了一种改进的NSGA-I算法用于求解该模型,采用基于工序、机器和预维护的三层编码方式,设计了考虑工序分配、机器选择以及机器预维护策略的同步解码方案;改进了精英保留策略,设计了随着代数变化的自适应交又变异函数以及基于邻域搜索的变异算子。实验验证了改进算法在求解不同规模调度问题的有效性,所提的动态预维护策略较其他维护策略能更有效地求解预维护与柔性作业车间绿色调度协同优化问题。

关键词：预维护绿色调度 INSGA-II 协同优化柔性作业车间

基于物联网和神经网络的实验室安全智慧化管理系统

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实验室研究与探索 2025年第1期44卷 249-256页

作者：汤志伟黄亮施书彬合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室合肥230009

为实现高校实验室全过程、全要素、全覆盖监管,设计并开发了一套基于物联网和神经网络的实验室安全智慧化管理系统。该管理系统通过智能仪表和串口服务器的联合组网与透明传输实现了物联网云平台对设备、环境、人员等实验室运行状态的... 详细信息

为实现高校实验室全过程、全要素、全覆盖监管,设计并开发了一套基于物联网和神经网络的实验室安全智慧化管理系统。该管理系统通过智能仪表和串口服务器的联合组网与透明传输实现了物联网云平台对设备、环境、人员等实验室运行状态的实时监测;再通过BP神经网络算法实现火灾风险概率分级主动示警和危险情况应急处置。实验表明,该系统的火灾误报率降至0%,将火灾报警时间缩短30%以上,提高了实验室安全信息化和智慧化管理水平,具有一定的推广应用价值。

关键词：物联网实验室安全神经网络智慧化管理

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核主成分马田系统及其应用

系统工程理论与实践 2021年第9期41卷 2447-2456页

作者：常志朋陈闻鹤王治莹安徽工业大学商学院马鞍山243002 安徽工业大学复杂系统多学科管理与控制安徽普通高校重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学管理科学与工程学院马鞍山243002

为解决传统马田系统无法有效识别非线性数据问题,提出构建核主成分马田系统.该方法通过核马氏距离的构建,将马田系统和核主成分分析两种方法融合在一起,使其不但具备非线性数据识别能力,还具备数据降噪能力.实例验证表明:核主成分马田... 详细信息

为解决传统马田系统无法有效识别非线性数据问题,提出构建核主成分马田系统.该方法通过核马氏距离的构建,将马田系统和核主成分分析两种方法融合在一起,使其不但具备非线性数据识别能力,还具备数据降噪能力.实例验证表明:核主成分马田系统在降维率、识别准确率、不平衡数据处理能力、特异度和灵敏度等方面不仅优于传统马田系统,还优于BP神经网络、随机森林和逻辑回归等方法.同支持向量机递归特征消除法相比,在识别准确率和不平衡数据处理能力方面,两种方法性能接近,但当数据复杂度较高时,核主成分马田系统要优于支持向量机递归特征消除法,并且核主成分马田系统需要的维数较少,也不需要反复迭代.

关键词：马田系统核主成分分析核马氏距离贫困识别

基于WSR-TSS理论的高校涉化实验室安全评估与分析

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实验技术与管理 2025年第1期42卷 257-264页

作者：沈海霞张岩岩秦冬玲李强王重庆南京工业大学化工学院江苏南京211816 南京工业大学实验室建设与管理处江苏南京211816 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816

开展涉化实验室安全管理的系统性评估与分析是高校实验室有序运行的前提与保障。该文首先基于WSR理论框架,从物理属性、事务逻辑及人性因素三个维度出发,构建实验室安全风险识别体系,奠定风险评估的基础;然后运用TSS理论构建二维及三维... 详细信息

开展涉化实验室安全管理的系统性评估与分析是高校实验室有序运行的前提与保障。该文首先基于WSR理论框架,从物理属性、事务逻辑及人性因素三个维度出发,构建实验室安全风险识别体系,奠定风险评估的基础;然后运用TSS理论构建二维及三维风险情景模型,模拟实验室事故可能发生的多维度风险因素;最后通过实证分析与问卷调查,量化了风险因素的发生概率,绘制了二维及三维风险情景概率热图,识别出涉化实验室主要风险源。为验证这一风险评估模型的有效性与实用性,该文以反应釜爆炸事故为例进行分析,结果表明WSR-TSS综合分析为高校涉化实验室的安全管理工作提供了科学的指导与借鉴。

关键词： WSR-TSS理论涉化实验室安全管理分析评估

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集中连片保护利用目标下徽州传统村落数字化感知技术研究

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自然资源学报 2025年第2期40卷 402-422页

作者：李早成庚汪强高鸣飞方群莉安徽建筑大学建筑与规划学院合肥230009 安徽省地域环境健康与空间智慧感知工程研究中心合肥230009 城市更新与交通安徽省联合共建学科重点实验室合肥230009 合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230601 合肥工业大学建筑与艺术学院合肥230601 黄山学院建筑工程学院黄山245021

传统村落空间的高品质建设成为集中连片保护利用的破题方向,对空间认知和活化提出了更高要求。研究展开区域和村落两个层级的组合分析:在区域层面,基于GIS地理信息系统的空间分析方法,对徽州传统村落的地理分布、分布密度、空间分异等... 详细信息

传统村落空间的高品质建设成为集中连片保护利用的破题方向,对空间认知和活化提出了更高要求。研究展开区域和村落两个层级的组合分析:在区域层面,基于GIS地理信息系统的空间分析方法,对徽州传统村落的地理分布、分布密度、空间分异等特征展开解析;在村落层面,基于三维扫描和虚拟现实技术,对村落空间在数据获取和利用中的数据通道、技术适用性展开实证论证。研究表明:徽州传统村落呈现逐批次高度集聚的分布趋势,对村落间同质化竞争和发展提出严峻挑战,进而对此构建协同交互技术解析村落间的共同、分异特征,实现空间的优化设计应对。所形成的技术体系与方法论可以优化区域资源配置、活态激发空间品质,对地域性传统村落发展具有积极意义。

关键词：徽州传统村落集中连片空间分布特征三维扫描技术虚拟现实技术

基于Lasso稳健马田系统的相对贫困识别方法

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系统工程理论与实践 2022年第2期42卷 527-544页

作者：陈闻鹤程龙生常志朋周涵婷南京理工大学经济管理学院南京210094 安徽工业大学商学院马鞍山243002 安徽工业大学复杂系统多学科管理与控制安徽普通高校重点实验室马鞍山243002

2020年后我国扶贫工作重点将转向解决相对贫困问题,然而解决相对贫困的前提和基础是识别相对贫困.由于相对贫困数据具有"高噪性、不平衡性、相对性、多维性"等特点,现有的单一收入维度的贫困识别方法难以适用,因此提出构建一种基于Lass... 详细信息

2020年后我国扶贫工作重点将转向解决相对贫困问题,然而解决相对贫困的前提和基础是识别相对贫困.由于相对贫困数据具有"高噪性、不平衡性、相对性、多维性"等特点,现有的单一收入维度的贫困识别方法难以适用,因此提出构建一种基于Lasso稳健马田系统(Lasso-based robust Mahalanobis-Taguchi system,Lasso-RMTS)的相对贫困识别方法.该方法通过Lasso、稳健马氏距离和马田系统三方法融合,使得不仅可以对"不平衡性"和"比较性"的贫困数据进行识别,还可以对"高噪性"和"多维性"的相对贫困数据进行降维、降噪.同时,将稳健马氏距离转换为脱贫指数(poverty alleviation index,PAI),可以更加直观地反映相对贫困程度.实例数据验证表明,Lasso-RMTS识别相对贫困的精准度高于马田系统和其他传统分类方法.

关键词：马田系统脱贫指数相对贫困识别 Lasso 稳健马氏距离生计可持续框架

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考虑道路约束的应急物资调度优化模型与算法

复杂系统与复杂性科学 2022年第2期19卷 53-62页

作者：王付宇张康安徽工业大学管理科学与工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学复杂系统多学科管理与控制安徽普通高校重点实验室安徽马鞍山243002

为充分利用应急物资和提高应急响应能力,考虑灾害初期道路通行受约束和运输能力受限等因素,建立最小化受灾点平均等待救援时间和最小化应急物资调度成本的多目标优化模型。采用基于自适应机制的NSGA-II算法,引入种群熵和高斯函数,动态... 详细信息

为充分利用应急物资和提高应急响应能力,考虑灾害初期道路通行受约束和运输能力受限等因素,建立最小化受灾点平均等待救援时间和最小化应急物资调度成本的多目标优化模型。采用基于自适应机制的NSGA-II算法,引入种群熵和高斯函数,动态调整变异、交叉概率,将变异、交叉过程与进化的横向和纵向信息相结合,以引导种群的进化,提高进化速度;为充分探索解空间,设计了基于贪婪思想的随机变邻域搜索算子,并使用替换策略,消除Pareto前沿中相同解对进化带来的负面影响。通过算例对所提算法进行验证,结果表明:所提改进算法优于传统NSGA-II算法和已知文献算法,能在保持较好收敛性的同时获得更好的多样性。

关键词：应急物资调度多式联运自适应机制多目标优化智能优化算法