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深度学习在装备剩余使用寿命预测技术中的研究现状与挑战

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计算机集成制造系统 2021年第1期27卷 34-52页

作者：刘惠刘振宇郏维强张栋豪谭建荣浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室浙江杭州310027

有效的装备剩余使用寿命(RUL)预测有助于及时规避严重生产事故,并为视情维护提供技术支持,在现代工业中发挥着重要作用。近年来,深度学习凭借其在大数据处理和特征提取方面的独特优势与潜力,在RUL预测领域得到了广泛应用。鉴于此,综述... 详细信息

有效的装备剩余使用寿命(RUL)预测有助于及时规避严重生产事故,并为视情维护提供技术支持,在现代工业中发挥着重要作用。近年来,深度学习凭借其在大数据处理和特征提取方面的独特优势与潜力,在RUL预测领域得到了广泛应用。鉴于此,综述了深度学习在装备RUL预测领域的最新研究。首先介绍几种应用于RUL预测的典型深度学习方法,并对其实现RUL预测的基本原理和建模方法进行了概述;其次,对近年来典型深度学习方法在RUL预测领域的应用和发展趋势进行了详细总结;最后,探讨了现阶段基于深度学习的RUL预测技术所面临的挑战性问题及展望。

关键词：剩余使用寿命深度学习视情维护特征提取故障预测和健康管理

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基于小样本数据增广的产品服役性能预测方法

机械工程学报 2024年第6期60卷 11-20页

作者：刘振宇张楠裘辿谭建荣浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室杭州310027

高精密机械产品往往生产规模有限,且各装配特征参数与性能之间存在错综复杂的耦合关系,难以用显性的映射关系表达。构建能够准确预测服役性能的映射模型,对于产品装调具有切实的指导意义。为此,提出一种小样本数据下产品服役性能多参数... 详细信息

高精密机械产品往往生产规模有限,且各装配特征参数与性能之间存在错综复杂的耦合关系,难以用显性的映射关系表达。构建能够准确预测服役性能的映射模型,对于产品装调具有切实的指导意义。为此,提出一种小样本数据下产品服役性能多参数关联分析与预测方法。考虑重要组件装配结合面接触刚度特征,将接触刚度与原始装配数据相融合;通过随机森林对装配特征参数进行重要度排序,筛选出关键特征;针对小样本不完备数据,利用变分自动编码器学习先验分布知识,实现装配数据的模拟增广,并对增广数据进行离群值修正;将装配增广样本与原始装配数据相融合,通过集成核超限学习机实现服役性能的预测。最后以某型位标器陀螺仪稳速电流预测为例,验证提出方法的有效性。

关键词：小样本数据增广接触特性服役性能超限学习机

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基于产品基因的概念设计

机械工程学报 2002年第10期38卷 1-6页

作者：冯培恩陈泳张帅潘双夏浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室杭州310027

提出了一种基于特征的、通用的功能表达模型。通过对生物基因工程与产品原理方案设计的系统类比,引出产品原理方案设计中的信息遗传基础“产品基因”的概念,提出了“产品基因”的“转录”、“翻译”、“复制”以及“逆转录”机理,揭示... 详细信息

提出了一种基于特征的、通用的功能表达模型。通过对生物基因工程与产品原理方案设计的系统类比,引出产品原理方案设计中的信息遗传基础“产品基因”的概念,提出了“产品基因”的“转录”、“翻译”、“复制”以及“逆转录”机理,揭示了产品基因在功能设计与原理方案设计之间的桥梁作用。建立了基于产品基因遗传和重组的概念设计框架,并以一种新型硬币分离装置的原理方案设计为例进行验证。结果表明,该框架显然有助于产品概念设计阶段的原理创新。

关键词：产品基因概念设计设计方法学基因工程

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机械产品专利作用结构知识提取方法研究'

农业机械学报 2013年第1期44卷 222-229页

作者：薛驰邱清盈冯培恩邓坤浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室杭州310027

机械产品专利包含了产品改进和创新的技术知识,对专利知识有效提取和合理表示是利用专利知识辅助产品创新的关键技术之一。分析了现有专利技术方案提取方法和知识表示所存在的问题,提出了针对英文专利包括技术对象和技术关系两方面提取... 详细信息

机械产品专利包含了产品改进和创新的技术知识,对专利知识有效提取和合理表示是利用专利知识辅助产品创新的关键技术之一。分析了现有专利技术方案提取方法和知识表示所存在的问题,提出了针对英文专利包括技术对象和技术关系两方面提取任务的专利作用结构知识提取方法,建立了基于可扩展标记语言结构XSD表示和统一建模语言UML的专利作用结构知识表示模型。研究了机械产品专利语言的特点,采用最大熵原理和专利术语词典识别提取技术对象,通过建立组成类动词库识别核心动词提取技术关系。该专利作用结构知识表示模型具有表达直观和提取过程计算机自动处理等特点。结合专利实例,提出了从专利中提取专利作用结构知识,写入XSD结构化文档,最后转化为专利作用结构表示图的获取过程。

关键词：专利作用结构知识提取知识表示 UML XSD

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基于混合结构的多视图三维场景重建

图学学报 2024年第1期45卷 199-208页

作者：周婧怡张栖桐冯结青浙江大学计算机辅助设计与图形系统全国重点实验室浙江杭州310058

基于PatchMatch的多视图高效和高精度三维重建一直是一个挑战性问题。红黑棋盘格模式的传播方式并行计算效率高,但对应的视图选择策略精度较差;基于马尔可夫链的视图选择策略能获取更为准确的匹配结果,但算法并行度较低。为了达成场景... 详细信息

基于PatchMatch的多视图高效和高精度三维重建一直是一个挑战性问题。红黑棋盘格模式的传播方式并行计算效率高,但对应的视图选择策略精度较差;基于马尔可夫链的视图选择策略能获取更为准确的匹配结果,但算法并行度较低。为了达成场景重建质量与重建时间的平衡,本文提出了一种基于混合结构的多视图三维重建算法,在第一阶段采用沿行/列并行的传播策略和马尔可夫链式的视图选择策略,得到质量较高的初始深度图,并通过引入多层次处理提升弱纹理区域的重建质量;在第二阶段采用棋盘格式传播方式和基于投票的视图选择策略提高计算效率,缩短重建所需时间。通过在Strecha和ETH3D数据集上进行了大量实验和对比表明,本文算法在不降低计算精度的前提下,计算效率提高2.5倍以上。

关键词：三维重建多视图立体匹配视图选择传播策略多层次处理

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面向复杂三维场景的高质量纹理映射

计算机学报 2015年第12期38卷 2349-2360页

作者：姜翰青王博胜章国锋鲍虎军浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室杭州310058

为三维模型创建纹理贴图是真实感图形学领域的一个重要课题,然而现今针对大数据的复杂结构的自然场景的纹理映射方法还很少.该文提出了一种新的多视图纹理映射方法,能够利用多角度拍摄的图像序列为三维模型进行高真实感的纹理贴图.相比... 详细信息

为三维模型创建纹理贴图是真实感图形学领域的一个重要课题,然而现今针对大数据的复杂结构的自然场景的纹理映射方法还很少.该文提出了一种新的多视图纹理映射方法,能够利用多角度拍摄的图像序列为三维模型进行高真实感的纹理贴图.相比现有的方法,该文的方法在针对模型中存在复杂遮挡的纹理映射以及大纹理数据的融合这两方面有着明显的优势.首先将多视图纹理映射转化为一个马尔可夫随机场问题,并用能量优化的方法获得模型每个面片最优的纹理图像对应关系;然后将映射的纹理数据进行精简化,并对部分不可见区域的无效纹理进行修复;最后,利用梯度融合的方法消除纹理拼接边界的颜色差异,最终获得无缝隙的纹理贴图效果.一系列复杂场景的实例证明了该文方法的有效性和鲁棒性.

关键词：多视图纹理映射纹理映射最优化无缝隙纹理融合

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神经辐射场的研究现状与展望

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第7期36卷 995-1013页

作者：李吉洋程乐超何靖璇王章野浙江大学计算机辅助设计与图形系统全国重点实验室杭州310058 江西求是高等研究院南昌330038 之江实验室杭州311121

基于2D图片的视点合成一直是计算机视觉和计算机图形学领域中的一个关键问题,旨在通过一组目标场景的2D图片合成新视角下的场景图片.神经辐射场作为一种新颖的隐式场景表达方式,因其出色的视觉效果备受研究者的关注.对神经辐射场的发展... 详细信息

基于2D图片的视点合成一直是计算机视觉和计算机图形学领域中的一个关键问题,旨在通过一组目标场景的2D图片合成新视角下的场景图片.神经辐射场作为一种新颖的隐式场景表达方式,因其出色的视觉效果备受研究者的关注.对神经辐射场的发展历程进行梳理,从理论基础、优化与扩展以及应用等方面介绍了相关研究.在神经辐射场的优化与扩展方面,通过优化网络结构、模型压缩等方式加速训练及渲染过程,还有一些工作致力于降低对输入图片的要求以及提高渲染质量;在应用方面,神经辐射场在人、物及场景的建模中展现出巨大的潜力,并有工作将其扩展到动态场景的表达.此外,神经辐射场与生成式模型结合,可以实现通过文本或者图像来引导三维模型生成的目标.最后,总结了现有研究工作的不足,并指出加速神经辐射场的训练与渲染,优化渲染结果,以及进一步扩展应用场景仍然是未来相关工作的研究方向.

关键词：神经辐射场深度学习神经渲染三维重建

复杂建筑平面图纸的空间布局融合对偶识别方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2021年第9期46卷 1354-1361页

作者：张宏鑫方雨桐刘木水董斌智浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室浙江杭州310058

矢量化的复杂建筑平面图纸受各类图元的干扰,其空间布局识别难度非常高,然而在5G基站建设、智能家居以及AR/VR(augmented reality/virtual reality)中广为应用。提出了一种结合栅格图像和矢量表示的高性能融合对偶识别方法。首先,采用... 详细信息

矢量化的复杂建筑平面图纸受各类图元的干扰,其空间布局识别难度非常高,然而在5G基站建设、智能家居以及AR/VR(augmented reality/virtual reality)中广为应用。提出了一种结合栅格图像和矢量表示的高性能融合对偶识别方法。首先,采用建筑平面图纸的栅格化表示,提取建筑图纸的主要发展方向,构建分割的若干个封闭区域空间。然后,采用建筑平面图纸的矢量化表示,利用空间识别的有向性和邻接特性,创新地提出使用半墙数据结构进行墙体几何位置和拓扑关系的计算,从而根据空间对偶原理高精度地整体重建墙体布局。最后,获取包含各类墙体布局的矢量建筑平面图数据集,并进行方法的实验验证。实验结果证明了所提出的先空间后墙体的融合对偶识别算法对于各类建筑模型类型均具有可用性和有效性。与传统先墙体后空间的识别方法相比,所提方法具有更高的鲁棒性,受特定建筑图纸类型的干扰更少。

关键词：空间布局识别建筑平面图纸半墙结构杂物去除

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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分布式概念设计知识资源的共享策略和方法

浙江大学学报（工学版） 2007年第8期41卷 1383-1388页

作者：何斌冯培恩潘双夏浙江大学计算机辅助设计与计算机图形学国家重点实验室浙江杭州310027

为了有效地辅助设计主体从庞大的异地分布知识资源中发现所需要的概念设计知识,提出了一种以设计任务为核心的、基于无中介环节动态联盟和分布式概念设计知识资源的共享策略及相应的实现方法,其中包括:基于功能矩阵的虚拟原理解知识资... 详细信息

为了有效地辅助设计主体从庞大的异地分布知识资源中发现所需要的概念设计知识,提出了一种以设计任务为核心的、基于无中介环节动态联盟和分布式概念设计知识资源的共享策略及相应的实现方法,其中包括:基于功能矩阵的虚拟原理解知识资源的表达结构、分布式设计知识资源的动态联盟框架及共享机制、概念设计混合知识资源的注册、发布、存储、重组、定位和求解方法,以及基于扩展标志语言(eXtensible Markup Language,XML)的原理解数据交换模式.在此基础上研制了一个利用分布式资源支持产品概念设计的计算机辅助平台原型,试用于两栖车辆减阻装置的概念设计,产生了有跟踪价值的创新设计方案.

关键词：概念设计知识动态联盟分布式知识资源扩展标志语言