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集成学习结合多源数据预测河南省冬小麦单产

农业工程学报 2024年第4期40卷 177-185页

作者：陈一凡李璇王绍雯杨姗姗张佳华张莎青岛大学计算机科学技术学院青岛266071

为探讨基于多源数据和集成学习算法预测冬小麦单产的可行性并确定冬小麦单产预测的最佳时间窗,该研究在河南省冬小麦生长季内划分28个不同的时间窗,使用8种不同的机器学习算法及基于Stacking的集成学习算法,利用2003—2018年的多种遥感... 详细信息

为探讨基于多源数据和集成学习算法预测冬小麦单产的可行性并确定冬小麦单产预测的最佳时间窗,该研究在河南省冬小麦生长季内划分28个不同的时间窗,使用8种不同的机器学习算法及基于Stacking的集成学习算法,利用2003—2018年的多种遥感指数数据、气象数据进行训练并预测2019—2021年单产。结果表明:引入日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)特征可以提升河南省冬小麦单产的预测效果;12月至次年5月为机器学习算法预测冬小麦单产的最佳时间窗;Stacking集成学习算法比其他单机器学习算法更适用于河南省县级尺度冬小麦单产预测,预测结果的决定系数为0.816,均方根误差和平均绝对误差分别为580.36和476.01 kg/hm^(2);河南省冬小麦实际单产的空间分布呈西低东高的趋势,预测的单产分布特征与实际单产分布特征相当。研究结果可为冬小麦单产预测提供一种新的方法,也为农作物单产预测模型构建提供新的思路。

关键词：机器学习遥感冬小麦 Stacking集成学习单产预测最佳时间窗

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面向实时位置的隐私保护优化与加速求解方法

计算机研究与发展 2024年

作者：董恺王立夫凌振东南大学计算机科学与工程学院

现有的电动汽车API平台(如SmartCar)使用访问控制机制来保护用户的隐私.为了在启用不可信位置服务功能的同时保护位置隐私，位置隐私保护机制(LPPM)根据用户的真实位置生成一个随机的伪位置作为报告位置.现有技术通过在离散网格上解决... 详细信息

现有的电动汽车API平台(如SmartCar)使用访问控制机制来保护用户的隐私.为了在启用不可信位置服务功能的同时保护位置隐私，位置隐私保护机制(LPPM)根据用户的真实位置生成一个随机的伪位置作为报告位置.现有技术通过在离散网格上解决一个最优化问题构建一个最佳的LPPM，该最佳LPPM实现了在最低可容忍效用限制下的最高隐私，反之亦然.然而，它们很难直接应用于电动汽车等实时场景，因为生成最佳LPPM所需的运行时间太长(可能需要数天).另一个问题涉及到构建出的LPPMs的最佳性.揭示了一些意外情况(异常)，即在粒度更高的细网格上构建的最佳LPPM效用比在粒度较低的粗网格上差.引入了粒度独立性作为有效解决方法，提出了一个名为Divide-and-Coin的最佳LPPM.其可以实时执行.Divide-and-Coin将生成最佳报告位置的运行时间从至少O(n2.055)缩短到O(log n)，其中n是报告位置的数量.实验结果显示，它可以在1 s内从城市级区域生成建筑级别的最佳报告位置.

关键词：位置隐私最佳位置隐私保护机制实时位置API 隐私-效用异常粒度独立性

改进型DeepLabV3+的糖尿病眼底病变分割

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 90-97页

作者：马晓普刘文涛李贺南阳师范学院计算机科学与技术学院河南南阳473061 南阳师范学院生命科学与农业工程学院河南南阳473061

针对糖尿病视网膜眼底病变多类分割难及小病灶识别率低的问题,提出一种融合注意力机制与改进型DeepLabV3+的糖尿病视网膜眼底病变多类病症分割方法.该方法首先通过使用MobileNetV2网络提取病灶特征,减少参数量并提高算法训练速度;接着... 详细信息

针对糖尿病视网膜眼底病变多类分割难及小病灶识别率低的问题,提出一种融合注意力机制与改进型DeepLabV3+的糖尿病视网膜眼底病变多类病症分割方法.该方法首先通过使用MobileNetV2网络提取病灶特征,减少参数量并提高算法训练速度;接着通过优化空洞空间卷积金字塔池化中的空洞卷积层数与空洞率,以提高捕获小病灶特征的能力;然后基于DeepLabV3+网络模型进行改进,借助坐标注意力机制感知病灶方向和位置信息,从而提高识别精度;最后采用FGADR和IDRiD数据集分别训练和测试所提出的模型.实验结果表明:所提出方法的平均交并比(MIoU)指标为73.75%,具有较高的分割精度,验证了模型有效性.

关键词：糖尿病视网膜眼底病变深度学习 DeepLabV3+网络坐标注意力多类分割

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融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1728-1737页

作者：李灿林王新玥马利庄邵志文张文娇郑州轻工业大学计算机与通信工程学院河南郑州450000 上海交通大学计算机科学与工程系上海200240 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116

为了解决图像卡通化没有突出表达图像中的重要特征信息及边缘处理不足的问题,提出融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化方法.构建融合注意力机制的生成器网络,通过空间和通道融合特征间的联系,从不同的特征中提取更加重要和丰富的图... 详细信息

为了解决图像卡通化没有突出表达图像中的重要特征信息及边缘处理不足的问题,提出融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化方法.构建融合注意力机制的生成器网络,通过空间和通道融合特征间的联系,从不同的特征中提取更加重要和丰富的图像信息.为了更好地实现对卡通纹理的学习,设计与全局并行的线提取区域处理模块(LERM),以便对卡通纹理的边缘区域进行对抗性训练.该方法不仅在重要区域和细节方面生成了高感知质量的卡通化图像,而且避免了内容和颜色的损失.大量的实验结果表明,利用该方法取得了更好的卡通风格化效果,验证了该方法的有效性,.

关键词：生成式对抗网络图像卡通化注意力机制结构线提取边缘检测

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智能反射面辅助的通信系统的用户和速率的优化

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无线电通信技术 2024年

作者：陈素霞张嘉晨张桂杰河南轻工职业学院计算机与艺术设计系波特兰州立大学计算机科学系吉林师范大学计算机科学与技术学院

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface， IRS)可有效增强无线通信系统的鲁棒性。然而，信道估计开销是非常大的，并且这些开销随IRS反射元数呈比例增加，这就增加了处理基于多个IRSs辅助通信系统开销问题的难度。为此，提出基于... 详细信息

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface， IRS)可有效增强无线通信系统的鲁棒性。然而，信道估计开销是非常大的，并且这些开销随IRS反射元数呈比例增加，这就增加了处理基于多个IRSs辅助通信系统开销问题的难度。为此，提出基于反射控制模型的用户和速率优化(Optimal Sum Rate of User based on Reflection Control Pattern， OSRP)算法。先构建反射控制模型，并根据反射链路的衰减信息，只选择部分IRSs为用户提供反射服务，减少因估计信道状态信息所产生的开销。再依据不完备的信道状态信息，优化波束赋形矩阵和IRS相位，进而提升用户和速率。仿真结果表明，相比于基于完备信道状态信息的用户和速率优化算法，OSRP算法降低算法的复杂度，并提升了用户和速率。

关键词：智能反射面信道状态信息和速率反射控制模型波束赋形

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面向多视图融合的用户一致性社交推荐

计算机工程与应用 2024年第10期60卷 156-163页

作者：赵文涛刘甜甜薛赛丽王德望河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

针对传统社交推荐准确率不高的问题,提出一种基于多视图融合的用户一致性社交推荐模型。该社交推荐模型考虑到社交网络中用户的不一致性和单一视图信息对推荐结果的影响,使用注意力机制动态过滤出不一致的社交邻居,并结合用户-项目交互... 详细信息

针对传统社交推荐准确率不高的问题,提出一种基于多视图融合的用户一致性社交推荐模型。该社交推荐模型考虑到社交网络中用户的不一致性和单一视图信息对推荐结果的影响,使用注意力机制动态过滤出不一致的社交邻居,并结合用户-项目交互信息来学习用户特征表达;同时从知识图谱(knowledge graph,KG)、用户-项目历史交互信息等多个视图学习项目在低维空间的特征表示;最后将用户和项目的特征表示进行内积操作,从而完成最终的推荐任务。为了验证推荐算法的有效性,在Douban和Yelp两个公开的数据集上与六个基线模型进行对比实验,并采用召回率、归一化折损累计增益(normalized discounted cumulative gain,NDCG)和精确率作为评估指标,实验结果表明,所提出的社交推荐模型的性能优于其他模型。

关键词：社交推荐知识图谱神经网络注意力机制

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非连通空间对象方向关系表达与推理

计算机应用研究 2024年

作者：王淼董星星高继勋方振西唐昊李松中原工学院计算机学院河南工程学院计算机学院哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院河南理工大学计算机科学与技术学院

为了弥补现有的二维空间对象方向关系表达模型大都利用点、最小外包矩形等近似地代替空间对象，距离真实空间对象间方向关系的描述与推理仍存在差距的不足，提出了一种基于Voronoi图的非连通空间对象方向关系表达模型。该模型借助Gestal... 详细信息

为了弥补现有的二维空间对象方向关系表达模型大都利用点、最小外包矩形等近似地代替空间对象，距离真实空间对象间方向关系的描述与推理仍存在差距的不足，提出了一种基于Voronoi图的非连通空间对象方向关系表达模型。该模型借助Gestalt心理学理论，通过提取非连通空间对象的特征点、特征链，构建空间对象间的可视区域，生成方向关系Voronoi图，实现了非连通、含洞的参考对象与目标对象间方向关系的表达，该模型较好地顾及了空间对象形状、大小等因素带来的影响，表达精度更高、适用范围更广。为了提高复杂空间对象方向关系复合推理的精度，基于该模型提出了一个非连通对象间主方向关系复合推理算法，该算法借助Tile-union运算和Pr运算，实现了该模型下基本主方向关系的复合推理，降低推理结果的不确定性。分析和验证的结果表明，提出的非连通空间对象方向关系模型及复合推理算法，提高了表达与推理的精度，完善和提高了对复杂空间对象方位关系的分析与处理能力。

关键词： Voronoi图 Gestalt心理学理论非连通空间对象主方向关系复合推理

基于交叉注意力多源数据增强的情境感知查询建议方法

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 34-42页

作者：张乃洲曹薇河南财经政法大学计算机与信息工程学院郑州450046

当前基于神经网络模型的查询建议研究往往单独采用查询日志会话中的查询序列作为训练数据,但由于查询本身缺乏句法关系,甚至缺失语义,导致神经网络模型不能充分挖掘和推理查询序列中各种词或概念之间语义关系。针对这一问题,提出一种基... 详细信息

当前基于神经网络模型的查询建议研究往往单独采用查询日志会话中的查询序列作为训练数据,但由于查询本身缺乏句法关系,甚至缺失语义,导致神经网络模型不能充分挖掘和推理查询序列中各种词或概念之间语义关系。针对这一问题,提出一种基于交叉注意力多源数据增强(MDACA)的Transformer模型框架,用于生成情境感知的查询建议。采用基于Transformer的编码器-解码器模型,利用交叉注意力机制,融合了查询层、文档语义层以及全局查询建议信息。实验结果表明,与目前方法相比,该方法能生成具有更高相关性的情境感知查询建议。

关键词：查询建议数据增强交叉注意力情境感知 Transformer模型

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车联网边缘计算场景下基于改进型NSGA-Ⅱ算法的边缘服务器部署决策

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物联网学报 2024年第1期8卷 84-97页

作者：朱思峰王钰陈昊朱海柴争义杨诚瑞天津城建大学计算机与信息工程学院天津300384 河南工程学院计算机学院河南郑州451191 天津工业大学计算机科学与技术学院天津300387

车联网环境下,边缘服务器的放置位置与部署数量直接影响到边缘计算的效率。由于在宏基站或基站上部署大型边缘服务器的成本较高,可以在微基站上部署一个小型边缘服务器作为补充,并通过优化大型边缘服务器的放置位置来降低成本。为了最... 详细信息

车联网环境下,边缘服务器的放置位置与部署数量直接影响到边缘计算的效率。由于在宏基站或基站上部署大型边缘服务器的成本较高,可以在微基站上部署一个小型边缘服务器作为补充,并通过优化大型边缘服务器的放置位置来降低成本。为了最小化边缘服务器的部署代价和服务延迟、最大化运营商的收入和服务器负载均衡度,把边缘服务器放置问题与车联网用户应用服务放置问题联合建模为一个多目标优化问题,并提出了基于改进型NSGA-Ⅱ算法的放置方案。实验结果表明,提出的边缘服务器放置方案能够降低约44%的边缘服务器部署成本,降低约14.2%的时延,提升24.2%的运营商收入,具有较好的应用价值。

关键词：车联网边缘计算边缘服务器部署问题多目标优化算法 NSGA-Ⅱ