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改进蚁群算法的火灾环境疏散路径规划研究

计算机工程与应用 2024年第8期60卷 309-319页

作者：杜云刘小雨贾科进丁力黄公发河北科技大学电气工程学院石家庄050000

针对建筑物火灾人员疏散问题,以保证火灾人员安全撤离为目标,提出火灾环境下改进蚁群算法的路径规划模型。构建方向性信息函数,当搜索方向靠近目标节点,方向性信息函数的值增大使信息素差异化;根据火灾影响程度建立火灾等级函数,使转移... 详细信息

针对建筑物火灾人员疏散问题,以保证火灾人员安全撤离为目标,提出火灾环境下改进蚁群算法的路径规划模型。构建方向性信息函数,当搜索方向靠近目标节点,方向性信息函数的值增大使信息素差异化;根据火灾影响程度建立火灾等级函数,使转移概率随着火灾等级的增大而减小,减少蚁群寻路的盲目性;通过分析火灾影响因素建立等效长度并构建启发函数,避免陷入局部最优;结合火灾等级函数自适应调整信息素挥发系数,加快了火灾路径信息素挥发速度,提升算法全局搜索能力;同时在信息素更新策略中引入奖惩系数和模糊控制,提升疏散系统的鲁棒性以及路径平滑度,并对全局信息素进行限制,以平衡算法的局部开发与全局搜索能力。经仿真实验验证,改进的蚁群算法在有无火灾的情况下都能高效地规划出疏散路线。

关键词：蚁群算法方向性信息函数等效长度模糊控制火灾人员疏散

制氢用双极性堆叠交错DC/DC变换器调控方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：李鹏程盖钰堃郭英军华长春孙鹤旭河北科技大学电气工程学院

在直流微网制氢中，研究双极性、大电流和无纹波特性的DC/DC制氢变换器有利于提高效率。本文在伪双极三相交错并联Buck制氢变换器的基础上借鉴传统6脉波相控整流的方法，对开关相序和调制方式进行重构。定义共阴极桥臂上管为主控管相位... 详细信息

在直流微网制氢中，研究双极性、大电流和无纹波特性的DC/DC制氢变换器有利于提高效率。本文在伪双极三相交错并联Buck制氢变换器的基础上借鉴传统6脉波相控整流的方法，对开关相序和调制方式进行重构。定义共阴极桥臂上管为主控管相位依次交错120°、共阳极桥臂下管为主控管相位依次交错120°，各主控管相位依次交错60°，上下桥臂可进行能量传递，形成真双极堆叠六相交错DC/DC制氢变换器，保证双电解槽内部流场分布均匀。250kW-50Nm3/h制氢系统考虑1200V直流母线2%波动和两电解槽20%等效阻抗偏差，在双闭环自均流控制的基础上引入中线虚拟电阻下垂控制，实现对相间环流和对地环流的有效抑制。实验表明，DC/DC变换器综合性能良好，所提控制策略有效，可用于直流微网制氢。

关键词： DC/DC变换器双极性堆叠交错纹波控制环流抑制

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选区激光烧结工艺打印精度控制方法

塑料科技 2024年第5期52卷 130-133页

作者：刘利剑朱守宵张永康马少波吴树轩魏斌河北科技大学河北石家庄050000

选区激光烧结工艺成型不受制件形状限制,能够成型复杂结构的零件,广泛应用于快速原型制造和新产品设计开发,而探究其成型尺寸精度尤为重要。针对薄壁壳体零件打印尺寸精度低、形状精度不高的问题,提出了基于零件特征的预处理和预补偿提... 详细信息

选区激光烧结工艺成型不受制件形状限制,能够成型复杂结构的零件,广泛应用于快速原型制造和新产品设计开发,而探究其成型尺寸精度尤为重要。针对薄壁壳体零件打印尺寸精度低、形状精度不高的问题,提出了基于零件特征的预处理和预补偿提高打印精度的方法。以聚苯乙烯为原料,仿真与实验相结合,采用添加支撑和偏置余量的方法对容易翘曲变形的特征尺寸进行修正以补偿变形,同时调节激光参数改善打印过程中的聚热。对打印结果进行验证,结果表明:相同工艺条件下,零件几何特征的改变直接影响零件的尺寸精度,对零件特征进行添加支撑设置和预变形补偿后,打印件与三维数模比对检测效果良好,实际误差基本能控制在0.3 mm以内。

关键词：选区激光烧结聚苯乙烯仿真打印精度

改进YOLOv5的无人机小目标检测方法研究

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计算机工程与应用 2024年第10期60卷 276-284页

作者：白宇周艳媛安胜彪河北科技大学信息科学与工程学院石家庄050018

无人机拍摄图像的小目标具有特征信息不明显、背景复杂和部分目标遮挡的特点,导致检测时会出现误检和漏检的问题。针对这些问题,提出一种改进YOLOv5的无人机小目标检测方法SDT-YOLOv5。首先对数据集图像进行切片处理,使得每个切片中小... 详细信息

无人机拍摄图像的小目标具有特征信息不明显、背景复杂和部分目标遮挡的特点,导致检测时会出现误检和漏检的问题。针对这些问题,提出一种改进YOLOv5的无人机小目标检测方法SDT-YOLOv5。首先对数据集图像进行切片处理,使得每个切片中小目标的占比变高,提高小目标的识别能力。其次采用动态解耦检测头,引入动态卷积和自适应感受野机制,同时将检测头的分类和回归分支解耦,以实现更强的特征表达和提取能力。最后提出了基于最小点距离的交并比损失的最佳传输分配方法。最小化预测边界框与真实边界框之间的左上角和右下角点距离,再基于边界框的位置信息和距离度量,以最小化总成本为目标,找到最优的真实边界框与预测边界框匹配方案,提高检测的准确性。在VisDrone2019数据集上进行实验,结果显示改进YOLOv5的mAP50值达到了58.5%,相比于原始YOLOv5的mAP50值提高了23.2个百分点。这表明改进方法有效地提高了无人机小目标的检测精度,能够更准确地检测到小目标。

关键词： YOLOv5 小目标检测检测头损失函数

C-BGA:结合对比学习的多模态语音情感识别网络

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计算机工程与应用 2024年第16期60卷 168-176页

作者：苗博瑞许云峰赵少杰王嘉麟河北科技大学信息科学与工程学院石家庄050000

当前多模态语音情感识别(speech emotion recognition,SER)数据集规模较小,蕴含信息量较大,导致模型对各模态信息的拟合度不足,且无法挖掘出数据背后蕴含的信息。针对该问题,提出了基于对比学习的多模态语音情感分类网络。一方面在网络... 详细信息

当前多模态语音情感识别(speech emotion recognition,SER)数据集规模较小,蕴含信息量较大,导致模型对各模态信息的拟合度不足,且无法挖掘出数据背后蕴含的信息。针对该问题,提出了基于对比学习的多模态语音情感分类网络。一方面在网络中引用跳连接(skip connections,SC)方法,有效解决了网络退化问题;另一方面借助对比学习(contrastive learning,CL)理论提出一种新的Loss计算方法,加快模型的拟合速度。模型在IEMOCAP数据集上进行实验,未加权精度(UA)为82.68%,加权精度(WA)为82.35%,实验结果表明了该模型的优越性。

关键词：多模态语音情感识别对比学习注意力机制

甲乙基化植物油对藻荧光法检测三嗪类除草剂阿特拉津、扑草净与特丁通生物毒性的增敏性能研究

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1789-1800页

作者：杨瑞崔建升马小龙王合宇刘大喜王柳卜河北科技大学环境科学与工程学院河北石家庄050018 河北省污染防治生物技术实验室河北石家庄050018

为了提升藻叶绿素荧光对痕量三嗪类除草剂的检测效果,以蛋白核小球藻、铜绿微囊藻和斜生四链藻为试验藻种,通过水样叶绿素荧光仪(WATER-PAM-WALZ)测量四个藻叶绿素荧光动力学参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)、NPQ和qP作为毒性评价指标,研究微藻对阿特... 详细信息

为了提升藻叶绿素荧光对痕量三嗪类除草剂的检测效果,以蛋白核小球藻、铜绿微囊藻和斜生四链藻为试验藻种,通过水样叶绿素荧光仪(WATER-PAM-WALZ)测量四个藻叶绿素荧光动力学参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)、NPQ和qP作为毒性评价指标,研究微藻对阿特拉津、扑草净与特丁通三种三嗪类除草剂毒性的响应时间和甲乙基化植物油对藻荧光法检测除草剂生物毒性的增敏效果。实验结果显示:①蛋白核小球藻、铜绿微囊藻和斜生四链藻对三种除草剂的生物毒性最佳响应时间分别为20、10和10 min;增敏效果最显著时甲乙基化植物油浓度分别为0.25%、0.5%和0.25%。②斜生四链藻对三种除草剂的响应敏感性最高,而铜绿微囊藻对除草剂的适应性和抗性较强,在20μg·L^(-1)的扑草净暴露下,实验组斜生四链藻和蛋白核小球藻的Fv/Fm抑制率均达到23%,而铜绿微囊藻Fv/Fm抑制率只达到8%。③甲乙基化植物油的作用下,Y(Ⅱ)和NPQ对除草剂的毒性响应灵敏度最高。40μg·L^(-1)的扑草净对斜生四链藻Y(Ⅱ)抑制效果达到了56%,对Fv/Fm抑制率最高达到41%,是对照组的2.5倍,而除草剂浓度至200μg·L^(-1)时,三种藻类NPQ值均提升了1.5倍以上,参数值qP的响应程度受甲乙基化植物油的增敏效果较小。实验结果表明甲乙基化植物油扩大了除草剂与藻细胞的接触面积,增强了除草剂的渗透力,提升了藻荧光对除草剂的毒性响应,可降低除草剂的检出限值。研究中首次将甲乙基化植物油应用于藻荧光法检测三嗪类除草剂中,并且在甲乙基化植物油的作用下,藻荧光法表现出良好的检测效果,解决了某些情况下叶绿素参数响应不灵敏的问题,为快速、灵敏地检测环境中的痕量三嗪类除草剂的生物毒性提供了一种新的方法。

关键词：三嗪类除草剂藻类叶绿素荧光参数甲乙基化植物油灵敏度提升

面向工业表面缺陷检测的改进YOLOv8算法

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计算机工程与应用 2024年第14期60卷 187-196页

作者：苏佳贾泽秦一畅张建燕河北科技大学信息科学与工程学院石家庄050018

针对工业缺陷对比度低、周围干扰信息多导致的误检率和漏检率高的问题,提出一种基于改进YOLOv8的工业表面缺陷检测算法EML-YOLO。通过设计一种高效大卷积模块(efficient large kernel,ELK),在保留空间信息的同时提供多尺度的特征表示,... 详细信息

针对工业缺陷对比度低、周围干扰信息多导致的误检率和漏检率高的问题,提出一种基于改进YOLOv8的工业表面缺陷检测算法EML-YOLO。通过设计一种高效大卷积模块(efficient large kernel,ELK),在保留空间信息的同时提供多尺度的特征表示,从而提高模型的特征提取能力;提出多支路并行的特征融合模块(multi-scale context module,MCM),使得模型能够获取丰富的特征信息和全局上下文信息;在Neck模块中通过特征压缩和精简来减少模型的参数量和计算量,让模型更适用于资源有限的工业场景。采用GC10-DET和DeepPCB两个工业表面缺陷数据集来验证改进的EML-YOLO算法的有效性。实验结果表明,在GC10-DET数据集和DeepPCB数据集上,检测准确率上分别提高了4.3个百分点和2.9个百分点,参数量仅2.7×10^(6)。所提算法可以较好地应用于工业缺陷检测场景。

关键词：缺陷检测高效大卷积模块多尺度特征特征压缩 YOLOv8

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基于数据与特征增强的自监督图表示学习方法

计算机工程与应用 2024年第17期60卷 148-157页

作者：许云峰范贺荀河北科技大学信息科学与工程学院石家庄050000

图表示学习在处理图数据结构中起着非常重要的作用,但它面临着严重依赖于标记信息的挑战。为了克服这一挑战,提出了一种新的自监督图表示学习框架,通过使用对比学习方法,融合原始图的结构与属性以及频谱的高低频信息,在保留节点信息的... 详细信息

图表示学习在处理图数据结构中起着非常重要的作用,但它面临着严重依赖于标记信息的挑战。为了克服这一挑战,提出了一种新的自监督图表示学习框架,通过使用对比学习方法,融合原始图的结构与属性以及频谱的高低频信息,在保留节点信息的基础上进行增强。同时,利用残差融合机制和无偏特征增强方法,在保证特征有效性的同时进一步减少增强样本的偏差。此外,在对比部分估计负样本为真的概率,并使用权重来度量负样本的硬度和相似度。通过在3个公开数据集上实验证明,在节点分类的下游任务中表现不仅优于当前最先进的无监督方法,而且还在多数任务中超过了以往的有监督方法。

关键词：自监督学习图对比学习特征增强节点分类图表示学习

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元宇宙货币系统的运转、冲击与规制

金融与经济 2024年第8期 25-36页

作者：李松洋河北科技大学法学院

元宇宙经济的通证作为一般等价物,实质是资产或权益的证券化。元宇宙的创作属性和虚实交互特点使得通证得以创造与流通,这类似于广义货币的创造过程。然而,元宇宙货币系统与现实社会的互动可能带来诸如资产泡沫、对中心化监管的挑战等... 详细信息

元宇宙经济的通证作为一般等价物,实质是资产或权益的证券化。元宇宙的创作属性和虚实交互特点使得通证得以创造与流通,这类似于广义货币的创造过程。然而,元宇宙货币系统与现实社会的互动可能带来诸如资产泡沫、对中心化监管的挑战等多重冲击。中国在全球元宇宙通证经济竞争中,应坚持安全与发展并重,加强国际合作,并推广数字人民币。同时,亟须制定元宇宙通证经济法,完善数字人民币法律体系,利用新型监管技术强化风险防控,整合国内外监管合作,引领元宇宙通证的国际标准。

关键词：元宇宙通证数字人民币区块链货币创造