检索结果-内蒙古大学图书馆

上海大学学报（自然科学版） 2022年第3期28卷 504-511页

作者：徐燕胡红青刘茜张玉凤丁广太张惠然上海电力大学数理学院上海201306 上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海大学材料基因组工程研究院材料信息与数据科学中心上海200444 之江实验室浙江杭州311100

带隙是钙钛矿型复合氧化物材料重要的特征参数,对材料的物理化学性质起决定性作用,如导电性能和光电性能等.为了寻找适合不同应用领域的钙钛矿型材料,利用机器学习进行带隙预测是一种重要的研究手段.构建了一个两阶段异质集成学习模型,... 详细信息

带隙是钙钛矿型复合氧化物材料重要的特征参数,对材料的物理化学性质起决定性作用,如导电性能和光电性能等.为了寻找适合不同应用领域的钙钛矿型材料,利用机器学习进行带隙预测是一种重要的研究手段.构建了一个两阶段异质集成学习模型,在第一阶段使用多种不同的基础机器学习器(回归模型)进行预测;在第二阶段把对预测结果影响较大的描述子和基础机器学习器进行集成学习.利用该模型对210种钙钛矿型复合氧化物材料的带隙进行预测,并与多种独立的机器学习算法以及不同集成策略模型的预测性能相对比,评估了本模型的预测性能.结果表明,这种两段式的集成学习模型能够更好地学习到材料数据的内在关系,并具有较好的预测效果和较强的泛化能力.

关键词：集成学习模型组合策略带隙预测钙钛矿型复合氧化物材料泛化能力

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基于卡尔曼滤波的含噪声小样本数据处理方法

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上海大学学报（自然科学版） 2022年第3期28卷 427-439页

作者：刘芬范洪强吕涛李谦钱权上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学材料基因组工程研究院材料信息与数据科学中心上海200444 重庆大学材料科学与工程学院国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044 之江实验室浙江杭州311100

提出一种基于卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的小样本噪声数据处理方法.首先,通过物理模型或经验公式建立系统模型.然后,利用系统模型预测模型数据.最后,采用观测数据修正模型数据,达到平滑数据噪声的效果.实验结果表明,对于BC500耐候钢腐... 详细信息

提出一种基于卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的小样本噪声数据处理方法.首先,通过物理模型或经验公式建立系统模型.然后,利用系统模型预测模型数据.最后,采用观测数据修正模型数据,达到平滑数据噪声的效果.实验结果表明,对于BC500耐候钢腐蚀增重数据,用差分整合移动平均自回归(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型和随机森林(random forest,RF)模型进行腐蚀增重预测时,经卡尔曼滤波降噪后,决定系数R^(2)平均提升6.4%,而经扩展卡尔曼滤波降噪后,R^(2)平均提升4.9%,验证了本方法的有效性.

关键词：卡尔曼滤波扩展卡尔曼滤波数据降噪小样本腐蚀数据

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数据驱动的铝基复合材料性能预测和逆向设计

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上海大学学报（自然科学版） 2022年第3期28卷 512-522页

作者：陈水洲王晓书欧阳求保张瑞上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240 上海大学材料基因组工程研究院材料信息与数据科学中心上海200444 之江实验室浙江杭州311100

采用数据驱动的方法对SiCp(0.5CNT)/7075Al铝基复合材料的化学成分以及制备工艺进行了分析,针对抗拉强度和延伸率两个力学性能进行了特征重要性分析,构建了包含8种机器学习算法的集成框架,自动进行模型的参数调优和最优模型选择,并在此... 详细信息

采用数据驱动的方法对SiCp(0.5CNT)/7075Al铝基复合材料的化学成分以及制备工艺进行了分析,针对抗拉强度和延伸率两个力学性能进行了特征重要性分析,构建了包含8种机器学习算法的集成框架,自动进行模型的参数调优和最优模型选择,并在此基础上进行了材料逆向设计.实验结果表明,在470℃固溶40 min,120℃时效15 h的热处理工艺下,SiCp(0.5CNT)/7075Al-1.0Mg复合材料抗拉强度和延伸率的预测值为617.48 MPa和2.98%,实验值为647.0 MPa和3.31%,两项物理性能的平均绝对百分比误差(mean absolute percentage errors,MAPE)较小,依次为4.56%和9.97%.这说明本数据驱动方法对铝基复合材料的工艺优化和性能提升有一定指导意义.

关键词：机器学习特征分析铝基复合材料逆向设计

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小样本分散数据的回归建模和多目标优化

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上海大学学报（自然科学版） 2022年第3期28卷 451-462页

作者：姚煜胡涛付建勋胡顺波上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海大学材料基因组工程研究院材料信息与数据科学中心上海200444 之江实验室浙江杭州311100

小样本分散数据上的回归对建模有一定挑战,利用高斯过程对其回归进行建模,即采用极大似然估计进行核函数的超参数学习,通过后验来计算回归结果并预测出目标函数的均值和方差.在此基础上结合方差的多目标优化,在进行材料逆向设计的同时... 详细信息

小样本分散数据上的回归对建模有一定挑战,利用高斯过程对其回归进行建模,即采用极大似然估计进行核函数的超参数学习,通过后验来计算回归结果并预测出目标函数的均值和方差.在此基础上结合方差的多目标优化,在进行材料逆向设计的同时能对设计结果的不确定性进行估计.对1215MS非调质钢和三点弯混凝土数据集进行了实验验证.实验结果表明,对于三点弯混凝土平均有50%实验数据落在预测的95%置信区间内,高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)模型可以较好地度量分散小样本数据的不确定性,进行合理预测.对于1215MS非调质钢数据集,在高斯过程回归模型的基础上,运用带精英策略的非支配遗传算法(elitist non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)进行多目标优化,将材料的力学性能以及所对应的方差作为优化目标,在考虑最优力学性能的同时兼顾不确定因素对实验结果的影响,得到最优帕累托解集,以此作为下次实验的候选点,辅助材料设计和制备优化.

关键词：小样本分散数据高斯过程回归多目标优化 NSGA-Ⅱ

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基于Jaya优化标定的高精度数据采集方法

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上海大学学报（自然科学版） 2022年第3期28卷 361-371页

作者：张合生焦鹏胡琪睿蔡江乾胡顺波曹贺欧阳求保上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海大学材料基因组工程研究院材料信息与数据科学中心上海200444 之江实验室浙江杭州311100 上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240

材料基因组工程融合高通量实验、高通量计算和数据库及人工智能技术,能加速实现新材料的研发.然而,如何快速且可靠地从实验设备中采集数据是材料基因组工程的重要问题.针对高精度数据采集系统标定数据时间不同步的问题,以线性模型作为... 详细信息

材料基因组工程融合高通量实验、高通量计算和数据库及人工智能技术,能加速实现新材料的研发.然而,如何快速且可靠地从实验设备中采集数据是材料基因组工程的重要问题.针对高精度数据采集系统标定数据时间不同步的问题,以线性模型作为采集数据处理参数的模型,以设备显示值作为数据采集真实值,构建数据处理参数寻优的目标函数;基于Jaya优化算法实现了模型参数优化搜索;最后以设备温度数据采集为例,构建了高精度数据采集系统并进行实验验证.实验结果表明,采用优化后的模型参数,数据采集平均误差仅为0.13℃,精度可达99.89%,相比于非优化模型参数,平均误差降低了63.20%,显著提高了数据采集精度.

关键词：时间不同步数据采集 Jaya算法数据标定

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融合LBP纹理和局部灰度特征的材料图像分割

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计算机技术与发展 2016年第10期26卷 11-16页

作者：赵曌丁广太樊明磊张惠然王路陈琳上海大学计算机工程与科学学院上海200444 上海材料基因组工程研究院上海200444 上海金融学院信息管理中心上海201209

为了提高材料图像的分割精度,提出了融合局部灰度特征和LBP纹理的谱聚类分割算法。针对LBP算子无法区分邻域灰度差值幅度,提出几种改进的T-LBP算子,以表示图像纹理变化程度。构造邻域向量差用以描述局部特征;利用灰度直方图选取样本点;... 详细信息

为了提高材料图像的分割精度,提出了融合局部灰度特征和LBP纹理的谱聚类分割算法。针对LBP算子无法区分邻域灰度差值幅度,提出几种改进的T-LBP算子,以表示图像纹理变化程度。构造邻域向量差用以描述局部特征;利用灰度直方图选取样本点;融合T-LBP特征与像素灰度特征及局部特征构造相似性矩阵;利用谱聚类算法进行图像分割;采用线检测方法抑制具有方向性的纹理噪声。对陶瓷材料图像和合成图像的实验结果表明,算法分割精度高、抗噪性强,具有较高的正确分类率。提出的融合LBP特征和灰度特征的谱聚类分割算法弥补了现有材料图像分割算法的不足,提高了材料图像的分割精度,适用于区域繁多、纹理复杂的材料图像;与其他算法实验结果的对比验证了该算法的有效性。

关键词：图像分割 T—LBP 谱聚类算法灰度特征线检测

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