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智能时代的红树林知识服务展望:从植物图谱到知识图谱

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中国科学:地球科学 2025年第1期 111-125页

作者：侯志伟荆文龙秦承志杨骥夏清尹小玲广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广东省地理时空大数据工程实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院大学资源与环境学院长沙理工大学交通运输工程学院

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中... 详细信息

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中的碎片化知识,面临“数据海量、知识难求”困境.知识图谱可将海量数据中蕴含的知识,提取、组织、融合为计算机可理解、可计算的语义网络,为实现智能知识服务提供了解决方案.本文聚焦红树林知识获取、形式化表达及智能服务的迫切需求,提出了红树林知识图谱和知识服务构想.首先分析了不同领域图谱概念的异同,认为红树林知识图谱是以红树林生态系统为核心,融合了多领域知识和时空信息的大规模知识库;然后提出了红树林知识服务的研究框架,该框架可实现多模态数据到智能知识服务的转变,包括泛在数据感知与汇聚、知识组织与图谱构建、智能知识服务等多个层次;接着重点介绍了红树林知识图谱的构建方法与流程;最后探讨了目前红树林知识服务面临的挑战,提出在人工智能时代,构建融合领域特色与时空特征的红树林知识体系,探索大模型支持下的知识抽取与融合方法,并研发面向典型场景的智能知识应用,是红树林知识服务的主要发展方向.

关键词：红树林图谱知识图谱多模态知识服务

基于点云处理的仿人机器人楼梯障碍物识别与剔除方法

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工程科学学报 2025年第2期47卷 339-350页

作者：于乃功谢秋生李洪政北京工业大学信息科学技术学院北京100124 北京市计算智能与智能系统重点实验室北京100124 教育部数字社区工程研究中心北京100124

环境感知对于仿人机器人自主导航和运动规划具有重要研究意义,是实现仿人机器人在复杂环境中进行自主移动进而完成特定任务的基础.在特殊的楼梯场景中仿人机器人环境感知过程面临诸多挑战,楼梯障碍物会破坏阶梯平面特征,导致仿人机器人... 详细信息

环境感知对于仿人机器人自主导航和运动规划具有重要研究意义,是实现仿人机器人在复杂环境中进行自主移动进而完成特定任务的基础.在特殊的楼梯场景中仿人机器人环境感知过程面临诸多挑战,楼梯障碍物会破坏阶梯平面特征,导致仿人机器人获取不准确的楼梯参数而出现踏空、摔跤等问题.本文结合区域生长和平面构造方法识别和剔除楼梯障碍物点云,基于剔除障碍物后的楼梯进行三维参数估计.首先利用相邻点的投影之和最小原理准确完成对楼梯水平面的提取;其次根据区域生长算法判定楼梯障碍物聚类情况,构造平面并分析平面内点数以完成对障碍物点云的快速识别与剔除工作;最后对有障碍物楼梯与剔除障碍物楼梯进行楼梯三维感知实验.实验结果表明,本文剔除楼梯障碍物的平均精度为92.43%,且剔除后的楼梯参数感知误差仅为有障碍物时的0.5倍.总体表明所提算法能提高机器人在复杂楼梯环境中的楼梯参数估计精度,能够有效提高仿人机器人在复杂楼梯环境下的感知能力.

关键词：仿人机器人复杂环境感知楼梯区域生长参数估计

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创伤后应激障碍的网络化心理干预及起效机制

心理科学进展 2025年第1期33卷 123-135页

作者：杜夏雨赛力古·亚力坤袁洁莹任志洪青少年网络心理与行为教育部重点实验室人的发展与心理健康湖北省重点实验室华中师范大学心理学院华中师范大学国家智能社会治理实验基地(教育)武汉430079

创伤后应激障碍是一种高度痛苦且致残的心理疾病,在全球范围内造成了重大的健康负担。网络化心理干预因其易得性和匿名性等特征,被广泛应用于创伤后应激障碍的治疗领域。本研究综述了“自上而下”和“自下而上”的网络化心理干预方法及... 详细信息

创伤后应激障碍是一种高度痛苦且致残的心理疾病,在全球范围内造成了重大的健康负担。网络化心理干预因其易得性和匿名性等特征,被广泛应用于创伤后应激障碍的治疗领域。本研究综述了“自上而下”和“自下而上”的网络化心理干预方法及其效果,发现大部分干预措施对于创伤后应激障碍具有良好的效果。为了深入探究干预起效的心理机制,本研究构建了网络化干预创伤后应激障碍的双重机制模型,即基于认知重构的认知行为疗法模型和基于认知歪曲的认知偏向矫正模型,为创伤后应激障碍的网络化干预提供理论和实践指导。未来研究中,可以引入聊天机器人和虚拟仿真工具等技术,为用户提供即时支持和个性化干预,实现更全面的数字化干预流程,提升创伤后应激障碍的网络化干预效果和效率。

关键词：创伤后应激障碍网络化心理干预效果作用机制

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面向工业互联网的语义编码传输方法及应用

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 51-60页

作者：牛凯鲁延鹏董超北京邮电大学人工智能学院北京100876 泛网无线通信教育部重点实验室北京100876 鹏城实验室广东深圳518055

通过将语义通信技术引入工业网络,构建了一个面向工业互联网的语义编码传输系统。系统中设计了语义编解码器以提取信源中的语义信息,相对于传统通信系统,基于语义信息的通信有更高的信息压缩效率与更高的符号差错容忍能力。同时引入信... 详细信息

通过将语义通信技术引入工业网络,构建了一个面向工业互联网的语义编码传输系统。系统中设计了语义编解码器以提取信源中的语义信息,相对于传统通信系统,基于语义信息的通信有更高的信息压缩效率与更高的符号差错容忍能力。同时引入信源信道联合编解码器,以信源信道联合编码的方式将语义信息转化为信道符号传输,进一步提升系统对工业网络通信资源的利用效率。所有编解码器均构建在深度神经网络架构Transformer上,确保了编解码器对语义信息的理解能力及系统的泛化能力。在工业药品生产场景中,对该系统进行测试,结果显示:相较于传统通信方案,该语义编码传输系统在图像重建质量和传输处理速度方面均有显著提升。且系统对下游任务的性能影响极小,保证了工业生产中如缺陷检测等关键任务的准确性。

关键词：工业互联网数据压缩与传输语义通信深度学习

基于深度子空间学习和数据增强的滚动轴承故障诊断方法

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光电子·激光 2025年第1期36卷 69-76页

作者：张帅帅张超王肖锋天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室彼合彼方机器人(天津)有限公司天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

主成分分析网络（principal component analysis network, PCANet）作为一种基于深度子空间学习框架的网络模型，在多个应用领域展现出卓越的性能。然而，在滚动轴承故障诊断方面，PCANet算法存在无法准确反映数据完整结构信息、鲁棒性... 详细信息

主成分分析网络（principal component analysis network, PCANet）作为一种基于深度子空间学习框架的网络模型，在多个应用领域展现出卓越的性能。然而，在滚动轴承故障诊断方面，PCANet算法存在无法准确反映数据完整结构信息、鲁棒性差以及泛化能力较弱等问题。本文针对这些问题，提出了一种基于PCANet算法和数据增强的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用L2,1范数学习滚动轴承振动信号的频域稀疏结构，从而抑制噪声数据，提高模型鲁棒性。此外，通过数据增强处理，不同类别的训练样本之间的差异性也得到显著增加，从而提高了模型的泛化能力。最后，实验结果表明，该方法明显提高了PCANet模型的鲁棒性和泛化能力，能够准确识别不同类型的滚动轴承故障。

关键词：滚动轴承主成分分析网络(PCANet) 数据增强 L2,1范数故障诊断

基于非负稀疏编码的位置细胞反馈环路学习模型

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郑州大学学报（理学版） 2025年第1期57卷 31-39页

作者：任梦辉王东署郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001 龙门实验室智能系统科创中心河南洛阳471000

为了探究大脑导航编码的神经机制,聚焦内嗅皮层与海马体之间的神经连接进行模型研究。生理学证据显示,内嗅皮层与海马体之间存在显著的反馈回路连接,两者的空间编码细胞在导航行为中表现出高度关联性。基于这一基础,建立了反馈循环网络... 详细信息

为了探究大脑导航编码的神经机制,聚焦内嗅皮层与海马体之间的神经连接进行模型研究。生理学证据显示,内嗅皮层与海马体之间存在显著的反馈回路连接,两者的空间编码细胞在导航行为中表现出高度关联性。基于这一基础,建立了反馈循环网络模型,将内嗅皮层的栅格细胞与弱空间细胞作为网络输入,连接到海马体的位置细胞与颗粒细胞,并采用非负稀疏编码进行学习。实验结果表明:该反馈学习模型可以快速捕获细胞的空间调谐特性,仅使用弱空间细胞作为输入,也可以通过反馈环路学习到海马位置细胞对空间的单峰选择性,说明反馈编码机制在优化空间表示中发挥着关键作用。总之,该模型可能是大脑导航系统生成精确空间编码的重要细胞机制之一。

关键词：内嗅皮层海马体栅格细胞位置细胞反馈循环非负稀疏编码

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面向高速流场成像的聚焦纹影研究进展

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 238-249页

作者：田立丰付双旭中山大学航空航天学院广东深圳518107 深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室广东深圳518107

相较于传统的光学流动可视化技术,聚焦纹影技术能对非聚焦区域的流场信息进行模糊化处理,从而反映窄景深内的流场信息,具有高空间分辨率、抗干扰能力强、无需播撒示踪粒子、低成本等特点,这些特点使得聚焦纹影十分适用于高速流场的流动... 详细信息

相较于传统的光学流动可视化技术,聚焦纹影技术能对非聚焦区域的流场信息进行模糊化处理,从而反映窄景深内的流场信息,具有高空间分辨率、抗干扰能力强、无需播撒示踪粒子、低成本等特点,这些特点使得聚焦纹影十分适用于高速流场的流动显示和流场测量。本文在对聚焦纹影系统成像的基本原理进行介绍的基础上,以传统聚焦纹影在格栅对准和非定常流动多平面测量方面面临的挑战为出发点,总结了聚焦纹影的国内外相关研究,并进一步展望了聚焦纹影的未来发展。

关键词：聚焦纹影流动显示流场成像

基于全驱系统方法的AUV鲁棒自适应轨迹跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期 285-291页

作者：王鹏钱承张柳柳华长春燕山大学电气工程学院燕山大学河北省智能康复及神经调控重点实验室

针对存在执行器故障、外界干扰和模型不确定的自主式水下潜航器系统(autonomous underwater vehicle,AUV),提出基于全驱系统(fully actuated system, FAS)方法的鲁棒自适应轨迹跟踪误差受限控制策略,使AUV能够渐近跟踪目标信号.首先,将... 详细信息

针对存在执行器故障、外界干扰和模型不确定的自主式水下潜航器系统(autonomous underwater vehicle,AUV),提出基于全驱系统(fully actuated system, FAS)方法的鲁棒自适应轨迹跟踪误差受限控制策略,使AUV能够渐近跟踪目标信号.首先,将跟踪误差相关的归一化函数和障碍函数与时变尺度函数相结合,提出误差受限全驱系统方法;其次,将径向基函数神经网络(radial basis function neural networks, RBFNNs)与误差受限全驱系统方法相结合处理系统中的不确定模型;进一步,设计自适应补偿机制处理执行器故障;再次基于Lyapunov稳定性理论证明轨迹跟踪误差渐近收敛于零;最后,通过仿真结果验证所设计的鲁棒自适应轨迹跟踪误差受限控制器的有效性.

关键词：全驱系统方法鲁棒控制自适应控制神经网络轨迹跟踪控制

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多无人机协同规划研究综述

计算机工程与应用 2025年第01期61卷 42-58页

作者：宁聪范菁孙书魁云南民族大学电气信息工程学院云南民族大学云南省高校信息与通信安全灾备重点实验室云南民族大学云南省无人自主系统重点实验室

无人机在各行各业中发挥重要作用，多无人机之间的合作已成为研究热点。针对任务分配与路径规划两个核心问题，整理和分析了多无人机协同规划两个关键问题之间的复杂性，以及子问题间的信息耦合因素，并重点探讨了解耦策略；从数学模型... 详细信息

无人机在各行各业中发挥重要作用，多无人机之间的合作已成为研究热点。针对任务分配与路径规划两个核心问题，整理和分析了多无人机协同规划两个关键问题之间的复杂性，以及子问题间的信息耦合因素，并重点探讨了解耦策略；从数学模型方面对多无人机协同规划问题的通用模型进行描述，整理归纳出常见环境建模方法和多目标优化求解的约束条件；综述了基于集中式控制和分布式控制的任务规划方法，以及启发式算法在多无人机协同规划中的应用和研究进展，并重点介绍了多无人机协同规划问题面临实时性要求下的协同规划方法；结合典型研究，讨论了多无人机协同规划问题的未来研究方法与挑战，展望多无人机协同规划的发展。

关键词：无人机解耦策略智能算法任务分配路径规划