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多属性学术评价方法选取的系统误差研究

情报科学 2024年

作者：俞立平邱丹萍姜茸浙江工商大学统计与数学学院浙江工商大学统计数据工程技术与应用协同创新中心广州商学院粤港澳大湾区电子商务研究中心云南财经大学云南省服务计算重点实验室

[目的/意义]在多属性学术评价中存在三大悖论，一是多属性评价方法众多难以选择问题，二是主客观评价方法之争，三是主流的多属性学术评价均为线性加权汇总方法，这些问题的存在使得多属性评价方法选择的误差问题扑朔迷离。[方法/过程]... 详细信息

[目的/意义]在多属性学术评价中存在三大悖论，一是多属性评价方法众多难以选择问题，二是主客观评价方法之争，三是主流的多属性学术评价均为线性加权汇总方法，这些问题的存在使得多属性评价方法选择的误差问题扑朔迷离。[方法/过程]本文分析了三大悖论产生的原因，并对多属性评价方法的误差问题进行了深入剖析，重点是学术评价的真实值的主观特性，并提出降低多属性评价方法选择系统误差的全新思路。[结果结论]从评价方法本身、基于统计学的方法选择、组合评价等方法均难以解决学术评价方法选择的系统误差问题；线性主观加权汇总是最好的多属性学术评价方法；多属性评价方法创新仍有必要；学术评价方法的选择问题本质上是自然科学与人文社科的思维的互补问题。[创新/局限]多属性学术评价方法选取的系统误差还有许多待研究的领域，有待进一步优化完善。

关键词：学术评价多属性评价方法选择系统误差真实值

不同介电层对Hf_(x)Zr_(1-x)O_(2)薄膜铁电性能影响的研究进展

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半导体技术 2024年第4期49卷 297-309页

作者：袁晓博何慧凯唐文涛刘宗芳苏铭吉中国电子科技南湖研究院浙江嘉兴314000 浙江大学信息与电子工程学院杭州310058

近年来,铁电Hf_(x)Zr_(1-x)O_(2)(HZO)薄膜受到越来越多的关注,但是铁电层与电极材料层以及铁电层与半导体衬底层之间的界面问题并没有得到解决,阻碍了HZO薄膜的进一步应用。总结了通过引入不同介电层材料,如Al_(2)O_(3)、ZrO_(2)、HfO_... 详细信息

近年来,铁电Hf_(x)Zr_(1-x)O_(2)(HZO)薄膜受到越来越多的关注,但是铁电层与电极材料层以及铁电层与半导体衬底层之间的界面问题并没有得到解决,阻碍了HZO薄膜的进一步应用。总结了通过引入不同介电层材料,如Al_(2)O_(3)、ZrO_(2)、HfO_(2)、Ta_(2)O_5等,调节HZO薄膜铁电性能的方法及其机理;详细介绍了各种介电层材料作为封盖层对HZO薄膜铁电性能的影响,如对HZO薄膜提供平面内应力、控制铁电层的晶粒尺寸及作为铁电层形核核心的作用;最后,总结并展望了利用介电层调控HZO薄膜铁电性能的一般规律,为后续相关研究的开展提供了指导。

关键词：铁电性能 HZO薄膜介电层 Al_(2)O_(3) ZrO_(2)

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1,3-丙二醇间歇发酵中的时滞最优控制

山东大学学报（理学版） 2024年第1期59卷 124-131,138页

作者：王晓刘重阳胡电中刘刚山东工商学院信息与电子工程学院山东烟台264005 山东工商学院数学与信息科学学院山东烟台264005 烟台海颐软件股份有限公司山东烟台264000

在甘油通过间歇发酵转化为1,3-丙二醇的生产过程中,微生物和甘油的初始浓度会影响产物的生产效率。为了最大化1,3-丙二醇生产效率,提出了一个含有约束的时滞最优控制模型。对于该时滞最优控制问题,首先,通过时域变换将其转化为一个等价... 详细信息

在甘油通过间歇发酵转化为1,3-丙二醇的生产过程中,微生物和甘油的初始浓度会影响产物的生产效率。为了最大化1,3-丙二醇生产效率,提出了一个含有约束的时滞最优控制模型。对于该时滞最优控制问题,首先,通过时域变换将其转化为一个等价的最优控制问题;然后,使用罚函数方法来处理其中的约束条件;最后,构造了一种模拟退火与遗传混合算法对其进行求解。数值结果表明,终端时刻1,3-丙二醇的生产效率比已有结果提高了21.12%。

关键词：非线性时滞系统最优控制间歇发酵模拟退火算法遗传算法

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EMVS互质面阵张量波束成形

信号处理 2024年第2期40卷 250-262页

作者：郑航周成伟王勇史治国浙江大学信息与电子工程学院浙江杭州310027 浙江省协同感知与自主无人系统重点实验室浙江杭州310015 浙江大学国际联合创新中心浙江海宁314400

相比于标量传感器均匀阵列,电磁矢量传感器(electromagnetic vector sensor,EMVS)稀疏阵列能够在降低系统软硬件成本的同时感知更大范围、更高维度的空间信号信息,并通过精尖波束扫描实现信源测向性能的综合提升。然而,传统基于矩阵信... 详细信息

相比于标量传感器均匀阵列,电磁矢量传感器(electromagnetic vector sensor,EMVS)稀疏阵列能够在降低系统软硬件成本的同时感知更大范围、更高维度的空间信号信息,并通过精尖波束扫描实现信源测向性能的综合提升。然而,传统基于矩阵信号建模的波束成形算法难以利用EMVS接收信号的多维结构化信息,且存在由阵元稀疏排布所引入的虚峰干扰问题。为了应对上述挑战,提出了面向EMVS互质面阵的张量波束成形算法,有效利用了空域互质采样的波束分布特性和张量信号处理的优势实现指向性张量波束扫描测向。具体而言,将EMVS互质面阵中稀疏均匀子面阵的接收信号表示为一对涵盖多维度空间电磁信息的高维张量,并从张量信号空域滤波的准则出发,设计面向稀疏均匀子面阵的张量化最小方差无畸变响应优化问题。为了克服由上述优化问题中张量内积项所造成的传统求解方法失效难题,提出通过张量权重的canonical polyadic分解,将原始张量化最小方差无畸变响应优化问题转换为对应波达方向信息维度与极化状态信息维度的子问题,并基于各子问题的局部最优解设计交替迭代求解方法,以获得张量权重的全局最优解。进而,基于张量空间的质数分解唯一性分析,理论证明一对满足互质阵元排布的稀疏均匀子面阵所对应的虚峰具有互不重叠特性,并提出张量波束功率的互质合成处理方法,以此构造具备精尖主瓣且虚峰抵消的张量波束功率图,从而实现多信源空间方位的精准估计。仿真结果验证了所提EMVS互质面阵张量波束成形算法的有效性。

关键词：电磁矢量传感器互质面阵张量波束成形互质合成信源测向

基于多机器人竞争行为的分布式k-WTA算法

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浙江科技学院学报 2024年第1期36卷 40-48页

作者：周俊文孔颖 Persevearance Marecha 浙江科技大学信息与电子工程学院杭州310023

【目的】为解决通信受限的智能体网络中的任务分配问题,提出了一种基于二次规划的通用分布式k-WTA(k-winners-take-all,k-赢者通吃)算法,本算法不需要中心命令来识别k个赢家。【方法】首先,结合高通一致性滤波器在现有集中式模型的基础... 详细信息

【目的】为解决通信受限的智能体网络中的任务分配问题,提出了一种基于二次规划的通用分布式k-WTA(k-winners-take-all,k-赢者通吃)算法,本算法不需要中心命令来识别k个赢家。【方法】首先,结合高通一致性滤波器在现有集中式模型的基础上构造出一种新的分布式k-WTA模型;然后,利用拉塞尔不变性原理(Lasalle's invariance principle)计算出本模型在不变集上等价于现有集中式模型,在理论上证明了其全局渐进收敛到k-WTA问题的解;最后进行仿真试验以验证其有效性。【结果】本模型具有全局渐进收敛和智能等优势。此外,通过静态输入和动态输入的两个数值算例验证了本模型在分布式网络中搜索赢家的有效性。【结论】本研究提出的k-WTA模型能有效地解决通信受限的智能体网络中的竞争问题,可以为多机器人分布式任务分配工程应用提供参考。

关键词： k-赢者通吃竞争方式最优化收敛多智能体系统

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面向时变复数的模糊归零神经网络算法

浙江科技学院学报 2024年第1期36卷 49-58页

作者：毛华倩孔颖浙江科技大学信息与电子工程学院杭州310023

【目的】为了求解时变复数西尔维斯特方程(Sylvester equation),提出两种全新的复值模糊归零神经网络(fuzzy logic system for zeroing neural network, FLSVZNN)模型。【方法】首先,在两种复数归零神经网络(complex-valued zeroing neural network, CVZNN)模型的基础上,引入模糊逻辑系统(fuzzy logic system, FLS)来控制信号的处理,从而提出两种FLSVZNN模型;然后,利用李亚普诺夫定理(Lyapunov's theorem)来分析模型的稳定性和收敛速度;最后,通过仿真试验来进一步验证FLSVZNN的优越性能。【结果】在求解时变复数西尔维斯特方程时,相比传统的神经网络模型,使用改进的符号双幂(sign-bi-power, SBP)函数来激活的FLSVZNN模型具有更好的收敛性和稳定性,可使误差函数在0.3 s左右收敛至0。【结论】本研究提出的两种FLSVZNN模型能快速求解时变复数西尔维斯特方程,这可为神经网络模型的建立及工程应用提供参考。

关键词：复数归零神经网络模糊逻辑系统有限时间收敛激活函数

基于改进YOLOv8的轻量化道路病害检测方法

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计算机工程与应用 2024年

作者：胥铁峰黄河张红民牛晓富重庆理工大学电气与电子工程学院招商局重庆交通科研设计院有限公司

针对复杂场景下道路病害检测模型占用内存空间大、计算复杂度高和检测速度难以满足实时目标检测要求等问题，提出一种面向复杂自然场景的轻量级道路病害检测模型DGE-YOLO-P。首先，将网络中的C2f融合可变形卷积设计C2f＿DCNv3模块增强... 详细信息

针对复杂场景下道路病害检测模型占用内存空间大、计算复杂度高和检测速度难以满足实时目标检测要求等问题，提出一种面向复杂自然场景的轻量级道路病害检测模型DGE-YOLO-P。首先，将网络中的C2f融合可变形卷积设计C2f＿DCNv3模块增强对物体形变的建模能力，并对输入特征信息进行降维处理，有效降低模型参数量和计算复杂度。然后，设计GS-Decoupled head检测模块，降低检测头参数的同时实现全局信息的有效聚合。同时，设计E-Slide Loss权重函数，为困难样本分配更高权重，充分学习道路病害中的难样本数据，进一步提高模型检测精度。最后，采用通道剪枝减少模型冗余通道，有效压缩模型体积并提高检测速度。实验结果表明，DGE-YOLO-P模型相较于YOLOv8n模型mAP提高2.4%，而模型参数量、计算量和模型大小分别降低58.1%、66.7%和55.5%。检测速度FPS由34帧/s提高到51帧/s。

关键词：道路病害检测复杂场景 YOLOv8n 轻量化模型剪枝

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基于自蒸馏和双模态的室内场景解析算法

浙江科技学院学报 2024年第3期36卷 218-227,270页

作者：张喻铭周武杰叶绿浙江科技大学信息与电子工程学院杭州310023

【目的】为了使室内机器人能准确地识别室内不同类别的物体,从而选择更安全可行的路线,提出一种用于室内场景解析的基于自蒸馏和双模态的自蒸馏多级级联网络(self-distillation multi-stage cascaded network,SMCNet)。【方法】首先,使... 详细信息

【目的】为了使室内机器人能准确地识别室内不同类别的物体,从而选择更安全可行的路线,提出一种用于室内场景解析的基于自蒸馏和双模态的自蒸馏多级级联网络(self-distillation multi-stage cascaded network,SMCNet)。【方法】首先,使用分割变换器(segmentation transformer,SegFormer)作为骨干网络以双流的方式分别提取三色图(red green blue,RGB)和深度图中的特征信息,得到4组特征输出;其次,设计了特征增强模块(feature enhancement module,FEM),将这四组特征进行特征增强后分组融合,以充分提取双模态特征中的有用信息并充分交融;最后,设计了自蒸馏监督模块(self-distillation supervision module,SSM),通过自蒸馏方法将高层特征中的有价值信息传递到低层特征中,并设计了多级级联监督模块(multi-stage cascaded supervision module,MCSM)进行跨层监督,得到最终的预测图。【结果】在室内场景双模态数据集纽约大学深度版本2(New York University Depth version 2,NYUDv2)和场景理解彩色-深度(scene understanding red green blue-depth,SUN RGB-D)上,相比已有的方法,本研究提出的模型在相同条件下得到的结果超过其他方法,均值交并比(mean intersection over union,MIoU)在NYUDv2和SUN RGB-D两个数据集上分别达到了57.3%和53.1%。【结论】SMCNet能比较准确地解析出室内场景中不同类别的物体,可为室内机器人获取室内视觉信息提供一定的技术支撑。

关键词：室内场景解析自蒸馏多级级联双模态

外源施用茉莉酸甲酯对番茄果实挥发性风味成分及含量的影响

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食品科学 2024年第7期45卷 182-190页

作者：马海云张忠林霍静天水师范学院电子信息与电气工程学院甘肃天水741001 兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070 天水师范学院商学院甘肃天水741001

挥发性物质是番茄果实风味品质的重要组成部分,其是否响应外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的调控尚不明确。以‘朝研298’为实验材料,设定1、10、100、200μmol/L 4个MeJA浓度,以等体积超纯水为对照(CK),在番茄果实采收前喷施2... 详细信息

挥发性物质是番茄果实风味品质的重要组成部分,其是否响应外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的调控尚不明确。以‘朝研298’为实验材料,设定1、10、100、200μmol/L 4个MeJA浓度,以等体积超纯水为对照(CK),在番茄果实采收前喷施2次。待果实成熟时采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术测定其挥发性成分,结合多元统计分析法明确改善番茄果实风味品质的MeJA最佳浓度。结果表明:5个处理组番茄果实中共检出71种挥发性组分,包括23种醛类、17种醇类、8种酮类、7种酯类、6种烃类和10种其他类物质,与对照组相比,外源喷施MeJA可提高番茄果实挥发性物质的种类数和总含量,且随着浓度增大呈先升高后降低的趋势,100μmol/L MeJA处理时达到最大值;各处理组含有33种共有物质,含量最高的成分均为顺-3-己烯-1-醇;所有番茄果实中共筛选出13种特征香气成分,主要呈现青香、果香和花香气味。研究结果为MeJA改善番茄果实风味品质提供理论支撑,有利于进一步探究番茄果实挥发性物质合成调控机理。

关键词：番茄果实茉莉酸甲酯顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术挥发性物质醛类主成分分析