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一种采用混合策略的大规模多目标进化算法

计算机学报 2024年第1期47卷 69-89页

作者：谢承旺潘嘉敏郭华王冬梅付世炜华南师范大学数据科学与工程学院广东汕尾516600 南宁师范大学计算机与信息工程学院南宁530100 成都职业技术学院软件学院成都610041

现实中存在大量的大规模多目标优化问题,这些问题所固有的目标函数间冲突性、巨大的搜索空间以及决策变量可能存在的交互等特征对传统的多目标进化算法构成了巨大的挑战.研究者根据此类问题的特点基于不同的视角提出了多种大规模多目标... 详细信息

现实中存在大量的大规模多目标优化问题,这些问题所固有的目标函数间冲突性、巨大的搜索空间以及决策变量可能存在的交互等特征对传统的多目标进化算法构成了巨大的挑战.研究者根据此类问题的特点基于不同的视角提出了多种大规模多目标进化算法,但它们在解题的质量和效率方面尚存较大的提升空间.基于此,提出一种采用混合策略的大规模多目标进化算法LSMOEA/HS.该算法提出的一种黄金分层分组方法将大规模决策变量分成收敛性组和多样性组,然后对收敛性变量组执行基于变量组的相关性检测操作,将收敛性变量组划分成若干更小规模的子组,最后算法采用不同的优化策略分别优化收敛性变量组和多样性变量组以获得最终的解题结果.为验证LSMOEA/HS的有效性,将其与五种新近提出的高效的大规模多目标进化算法一同在决策变量维度为200、500、1000、2000和5000的2-目标和3-目标的LSMOP系列测试实例上进行IGD和HV性能测试,实验结果表明LSMOEA/HS具有显著较优的收敛性和多样性.由此表明,LSMOEA/HS是一种颇具前景的大规模多目标进化算法.

关键词：大规模多目标优化问题变量分组进化算法收敛性多样性大规模多目标进化算法

非完整约束大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略

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机械工程学报 2024年第1期60卷 284-295页

作者：庄红超王柠董凯伦李卫华周安亮董磊夏怡芦天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津职业技术师范大学信息技术工程学院天津300222 哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院威海264209 北京印刷学院机电工程学院北京102600

在多机器人编队任务的现实环境中,不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力,以大负重比六足机器人的多机器人系统为例,利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想,提出... 详细信息

在多机器人编队任务的现实环境中,不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力,以大负重比六足机器人的多机器人系统为例,利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想,提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略。基于代数图论数学基础,设计大负重比六足机器人多机通信拓扑图与拓扑图分析矩阵,建立多领航者分群一致性编队系统的全局动态关系与一致性数学模型,提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略,基于MATLAB软件实施仿真实验,仿真结果显示虚拟领航机器人发布控制指令使多机系统完成队形变换并顺利通过障碍物环境,验证多机动态协同编队避障控制策略的有效性和泛化能力。所提出的大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略,有助于提高非结构环境多机器人系统的地形通过能力。

关键词：非完整约束大负重比六足机器人分群一致性协同编队队形变换

联合多头数据增强与多粒度语义挖掘的图像情感分析

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控制与决策 2024年第6期39卷 2013-2021页

作者：张红斌侯婧怡石皞炜吕敬钦李雄李广丽华东交通大学软件学院南昌330013 华东交通大学信息工程学院南昌330013

图像情感分析是机器视觉领域热点问题,然而情感判断主观性较强,仅分析完整图像难以准确刻画图像中情感语义,且高质量图像情感数据不足.为此,提出联合多头数据增强与多粒度语义挖掘的图像情感分析模型M2.首先,设计多头数据增强方法,基于... 详细信息

图像情感分析是机器视觉领域热点问题,然而情感判断主观性较强,仅分析完整图像难以准确刻画图像中情感语义,且高质量图像情感数据不足.为此,提出联合多头数据增强与多粒度语义挖掘的图像情感分析模型M2.首先,设计多头数据增强方法,基于自动数据增强与主动样本精选策略构建递进式数据增强模型,从“质”与“量”两个角度提升数据集;其次,引入情感区域检测模型完成情感区域增强,深入挖掘图像中情感语义强烈的局部区域,进而联合局部区域与整幅图像构建多粒度图像;然后,基于深度互学习框架及局部区域完成模型预训练,充分挖掘异构SENet网络之间互补的情感语义,并以迁移学习方式指导多粒度图像情感分析;最后,设计自适应特征融合模块,融合异构SENet特征以完成多粒度语义挖掘,实现图像情感分析.在Twitter I和FI数据集上验证M2模型,其准确率分别达到90.97%和81.14%,优于主流基线.M2拥有泛化性更强的数据增强策略,可以为其训练提供坚实的数据基础,且对应的实证分析效果较好,模型具备一定的实用价值.

关键词：多头数据增强多粒度语义挖掘图像情感分析情感区域检测深度互学习 SENet

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基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功分器

电子元件与材料 2024年第5期43卷 591-596页

作者：王传云樊启磊夏婷婷江晓锋胡伟康华东交通大学信息工程学院江西南昌330013 江西软件职业技术大学网络工程学院江西南昌330013

为了更好地满足无线通信系统对多功能、多频段射频前端器件的要求,提出了一种基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功率分配器。首先,使用单个T形谐振器实现双频滤波单元,同时采用阶梯阻抗技术引入了单独可调的高次模用于展宽双频功分器的... 详细信息

为了更好地满足无线通信系统对多功能、多频段射频前端器件的要求,提出了一种基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功率分配器。首先,使用单个T形谐振器实现双频滤波单元,同时采用阶梯阻抗技术引入了单独可调的高次模用于展宽双频功分器的高频通带带宽;其次,利用枝节加载技术实现额外谐振模式的引入,展宽了双频滤波功分器低频通带带宽;为了实现小型化设计,对部分微带线进行弯折,使得整个电路结构更加紧凑。此外,利用T形谐振器自身的滤波特性和在微带馈线上加载的开路枝节,在带外产生四个可控的传输零点,提高了通带外选择性;通过在微带馈线上加载扇形枝节和在输出端口引入隔离电阻,有效改善了滤波功分器的带内阻抗匹配效果和隔离度。为了进一步验证,对所提出的滤波功分器进行了加工和测试。该滤波功分器的中心频率为2.83 GHz和4.87 GHz,相对带宽分别为10.6%和11.7%,通带隔离度均大于14.5 dB。测试和仿真结果基本一致。

关键词：双频宽带阶梯阻抗技术 T型谐振器滤波功分器

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基于照度图引导的低照度图像增强网络

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第1期36卷 92-101页

作者：黄淑英黎为杨勇万伟国赖厚增天津工业大学软件学院天津300387 江西财经大学软件与物联网工程学院南昌330032 天津工业大学计算机科学与技术学院天津300387

在低照度环境下采集的图像,由于光照的不均匀性,存在能见度差、对比度低和颜色失真等问题.现有的大多数低照度图像增强方法存在过增强或欠增强的现象,影响视觉感知和后续目标检测任务.针对上述问题,提出一种基于照度图引导的低照度图像... 详细信息

在低照度环境下采集的图像,由于光照的不均匀性,存在能见度差、对比度低和颜色失真等问题.现有的大多数低照度图像增强方法存在过增强或欠增强的现象,影响视觉感知和后续目标检测任务.针对上述问题,提出一种基于照度图引导的低照度图像增强网络.首先根据低照度图像的灰度分布特点构造对应的照度图,度量低照度图像不同区域块的明暗程度;然后利用照度图作为网络增强的引导图,与低照度图像一起送入图像增强网络来获得增强后的图像.为了解决训练数据不足的问题,提出一种基于内循环和概率旋转的数据增强方法来扩充训练数据样本的数量和多样性;同时,针对目前图像增强方法中普遍存在照度不均匀的问题,基于直方图匹配的思想构建一种直方图损失函数,约束并指导网络的训练.在合成数据集LOL和真实图像上的实验结果表明,所提网络在低照度图像增强方面获得了更好的主观视觉效果;与经典的RetinexNet方法相比,所提方法在PSNR和SSIM客观定量指标上分别提高了7.905 dB和0.328;该网络对后续目标检测任务的检测率可提高10.17%~17.19%.

关键词：低照度图像增强照度图引导直方图损失函数概率旋转增强目标检测

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跳数受限下的传感云网络多Sink节点重选址方法

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传感技术学报 2024年第3期37卷 533-538页

作者：钟林刘利泸州职业技术学院人工智能与大数据学院四川泸州646000 电子科技大学信息与软件工程学院四川成都610054

当传感云网络中的Sink节点处于静止状态时,分布在其周围的邻居节点极易出现“能量空洞”,导致能量消耗不均,节点出现不同的网络生存期,影响节点间数据正常传输。为此,在限制节点跳数的前提下,提出一种多Sink节点重选址方法。基于Sink节... 详细信息

当传感云网络中的Sink节点处于静止状态时,分布在其周围的邻居节点极易出现“能量空洞”,导致能量消耗不均,节点出现不同的网络生存期,影响节点间数据正常传输。为此,在限制节点跳数的前提下,提出一种多Sink节点重选址方法。基于Sink节点寿命和传感云网络代价函数引入质心理论,建立质点系并确定质心位置;将Sink节点向流量大的节点移动,并与其他Sink节点相互协作、避免发生冲突,直至到达质心位置,实现多Sink节点重选址。结果表明,所提方法重选址的节点生存时间最高为1 000 s为,数据包交付率为98%,节点平均剩余能量值高于0.6 J。

关键词：传感云网络 Sink节点节点重选址质点系网络生存期

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基于信噪比的学习型哈里斯鹰算法

北京航空航天大学学报 2024年

作者：张林沈佳颖胡传陆朱东林浙江师范大学计算机科学与技术学院江西理工大学软件工程学院

针对哈里斯鹰优化算法存在种群学习性与适应性不足的问题，本文提出了一种基于信噪比的学习型哈里斯鹰算法，简称为SLHHO。该算法通过引入信噪比的概念来判断个体的位置信息，设计了一种协调学习策略，可以更合理地更新种群内个体的位... 详细信息

针对哈里斯鹰优化算法存在种群学习性与适应性不足的问题，本文提出了一种基于信噪比的学习型哈里斯鹰算法，简称为SLHHO。该算法通过引入信噪比的概念来判断个体的位置信息，设计了一种协调学习策略，可以更合理地更新种群内个体的位置，进而对逃逸距离重新设计，提升了算法的适应与寻优能力。以12个基准函数为标准，将该算法与哈里斯鹰算法的变体以及其它算法进行了性能测试，并在时间复杂度、多样性、探索与开发等评价指标中进行了对比分析，结果显示SLHHO具有较强的竞争力与可行性，最后在压力容器设计问题中，验证了SLHHO的实用性。

关键词：哈里斯鹰算法信噪比协调学习逃逸距离基准函数

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面向集成的VPN解决方案

计算机科学 2024年

作者：陶志勇阳王东长沙民政职业技术学院软件学院湖南大学信息科学与工程学院

针对传统方式构建的VPN不支持承载多种数据类型、承载数据缺乏安全性、标签边缘设备负载过重等问题，提出了集成的VPN解决方案。该方案设计包含GRE VPN的建立、IPSEC VPN建立、网络设备虚拟化、MPLS VPN的建立、私网数据的识别与隔离5... 详细信息

针对传统方式构建的VPN不支持承载多种数据类型、承载数据缺乏安全性、标签边缘设备负载过重等问题，提出了集成的VPN解决方案。该方案设计包含GRE VPN的建立、IPSEC VPN建立、网络设备虚拟化、MPLS VPN的建立、私网数据的识别与隔离5个关键步骤，实现了各VPN技术数据的嵌套与各VPN技术的相互融合，融合后的VPN即支持承载多种数据类型，又支持数据交互的安全，且能实现私网数据访问控制与地址复用，还能实现数据的负载分担。为验证方案的可行性，对方案建立的隧道、网络资源池、标签转发路径等方面进行了测试与验证，达到了预期设定的目标。为凸显方案的优势，与传统方式在背板带宽、端口速率等方面进行了对比分析。分析结果表明该方案在背板带宽与端口速率随着资源池中设备数的增加，其数据传输能力相比传统方式成倍增长，且在数据的负载分担、数据安全、可管理性与可维护性等方面优于传统方案，为构建实用、可靠、安全的VPN提供了思路。

关键词：虚拟私有网多协议标签交换边界网络路由协议虚拟化标签边缘设备

耦合耕地综合质量和空间连通性的基本农田划定研究

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农业机械学报 2024年第7期55卷 221-231+251页

作者：林建平黄坤邓爱珍张运平袁浩冯桂贤张佩怡支超赣南师范大学地理与环境工程学院江西应用技术职业学院

保护集中连片的优质耕地对于保障国家粮食安全具有重要意义。本文以江西省兴国县为例，从耕地的自然质量、立地条件、生态条件3个层面系统构建耕地综合质量评价指标体系；基于TOPSIS（Technique for order preference by similarity to ... 详细信息

保护集中连片的优质耕地对于保障国家粮食安全具有重要意义。本文以江西省兴国县为例，从耕地的自然质量、立地条件、生态条件3个层面系统构建耕地综合质量评价指标体系；基于TOPSIS（Technique for order preference by similarity to an ideal solution）综合评价法对耕地综合质量进行评价，引入耕地连片度、耕地空间连通格局分析了耕地空间集聚特征，综合耕地质量及其连通特征划定永久基本农田。结果表明：从耕地综合质量来看，兴国县耕地质量由高到低划分为4个质量等级，面积分别为6 204.95、16 031.72、19 321.79、3 573.76 hm2,占总耕地面积的13.75%、35.52%、42.81%、7.92%。总体来看，兴国县中等质量耕地居多，占比为78.33%。从耕地连通性来看，兴国县耕地连片程度由高到低划分为5个等级，其中一级～五级连片耕地面积分别为24 731.44、6 199.73、3 131.54、7 397.71、3 671.80 hm2,分别占耕地总面积的54.80%、13.73%、6.94%、16.39%、8.14%,耕地存在不同程度破碎化。将耕地质量三等以上、连片程度四级以上耕地划入基本农田，面积为37 029.62 hm2,占耕地总面积的82.05%,与原有划定基本农田相比，实现了划定后永久基本农田“总体稳定、布局优化、质量有提升”的目标。

关键词：永久基本农田熵权TOPSIS模型耕地综合质量空间连通性

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