检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2025年

作者：魏静史庆丰沈飞张正涛陶显罗惠元中国科学院自动化研究所工业视觉智能装备技术工程实验室中国科学院大学人工智能学院中科慧远视觉技术(洛阳)有限公司

图像扩增是工业外观检测中常用的数据处理方法,有助于提升检测模型泛化性,避免过拟合.根据扩增结果的不同来源,将当前工业图像扩增方法分为基于传统变换和基于模型生成两类.基于传统变换的扩增方法包括基于图像空间和特征空间两类;根据... 详细信息

图像扩增是工业外观检测中常用的数据处理方法,有助于提升检测模型泛化性,避免过拟合.根据扩增结果的不同来源,将当前工业图像扩增方法分为基于传统变换和基于模型生成两类.基于传统变换的扩增方法包括基于图像空间和特征空间两类;根据模型输入条件信息的不同,基于模型生成的方法分为无条件、低维条件和图像条件三类.对相关方法的原理、应用效果、优缺点等进行分析,重点介绍基于生成对抗网络、扩散模型等模型生成的扩增方法.依据扩增结果的标注类型和方法的技术特点,对三类基于模型生成方法的相关文献进行分类统计,通过多维表格阐述各类方法的研究细节,对其基础模型、评价指标、扩增性能等进行综合分析.最后,总结当前工业图像扩增领域存在的挑战,并对未来发展方向进行展望.

关键词：图像扩增图像生成生成对抗网络扩散模型表面缺陷检测计算机视觉

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基于扩散模型的医学成像研究综述

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CT理论与应用研究(中英文) 2025年第3期34卷 506-524页

作者：刘且根官瑜伍伟文单洪明梁栋南昌大学信息工程学院南昌330031 南昌大学数学与计算机学院南昌330031 中山大学生物医学工程学院广东深圳518000 复旦大学类脑智能科学与技术研究院上海200433 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所广东深圳518055

以扩散模型为代表的生成式人工智能近年来在医学成像领域取得了迅猛的进展。为了帮助更多学者全面的了解扩散模型这一先进技术,本文旨在提供扩散模型在医学成像领域的详细概述。首先以扩散模型的起源演变为主线介绍扩散建模框架的基础... 详细信息

以扩散模型为代表的生成式人工智能近年来在医学成像领域取得了迅猛的进展。为了帮助更多学者全面的了解扩散模型这一先进技术,本文旨在提供扩散模型在医学成像领域的详细概述。首先以扩散模型的起源演变为主线介绍扩散建模框架的基础理论和基本概念;其次根据扩散模型的特点提供其在医学成像领域的系统分类,并涵盖不同成像模态如磁共振成像、计算机断层扫描、正电子发射计算机断层显像和光声成像等的广泛应用;最后讨论目前扩散模型的局限性并展望未来研究的潜在发展方向,为研究者后续的探索提供了一个直观的起始点。部分代码开源在网址:https://***/yqx7150/Diffusion-Models-for-Medical-Imaging。

关键词：生成式人工智能扩散模型医学成像图像重建

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层合多孔结构拉剪力学行为分析

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塑性工程学报 2024年第5期31卷 208-223页

作者：李旺斐邓庆田许爽李新波宋学力温金鹏长安大学理学院陕西西安710064 长安大学西安市数学与结构损伤检测中的数学技术重点实验室陕西西安710064 中国工程物理研究院总体工程研究四川绵阳621900

基于层合多孔拉剪结构,考虑孔隙率、胞元铺设角度、胞元孔型及复合层数对结构承载力和稳定性的影响,通过实验和有限元仿真计算研究了平面多孔结构的力学性能和破坏形式。结果表明,孔隙率越小,单双层结构抗拉剪性能越大,双层模型增强幅... 详细信息

基于层合多孔拉剪结构,考虑孔隙率、胞元铺设角度、胞元孔型及复合层数对结构承载力和稳定性的影响,通过实验和有限元仿真计算研究了平面多孔结构的力学性能和破坏形式。结果表明,孔隙率越小,单双层结构抗拉剪性能越大,双层模型增强幅度也越大;多孔结构胞元铺设角度为15°时具有更好的塑性变形和抗拉剪性能;正六边形孔型的塑性变形较好,正方形孔型的抗拉剪力较强;多层结构可以增强抗拉剪强度,层合多孔结构裂纹由单层模型发生脆性断裂的裂纹耦合而成。

关键词：层合结构多孔结构 PLA材料拉剪试验

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光参量啁啾脉冲放大数值模拟平台中超短脉冲聚焦模拟算法

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物理学报 2023年第9期72卷 225-233页

作者：陈经纬罗斌曾小明母杰王逍西南交通大学信息科学与技术学院成都611756 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)数值模拟平台研发涉及到光脉冲的展宽压缩、参量放大和聚焦输出等物理模型,针对其中的超短脉冲聚焦算法,本文推导给出了输出光场范围可调、并具备快速傅里叶算法的数学表达式,解决了传统菲涅尔远场衍射聚焦算... 详细信息

光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)数值模拟平台研发涉及到光脉冲的展宽压缩、参量放大和聚焦输出等物理模型,针对其中的超短脉冲聚焦算法,本文推导给出了输出光场范围可调、并具备快速傅里叶算法的数学表达式,解决了传统菲涅尔远场衍射聚焦算法面临如何提高光场分辨率和保持各波长分量计算网格大小一致的难题,为后续直接进行时频逆变换、高效分析超短脉冲聚焦后的时空耦合特性提供了便利.数值仿真结果揭示出,超短脉冲聚焦场暗环区域表现出强烈的时空耦合特征.本算法已成功应用于OPCPA数值仿真平台研发中,可望在超短激光脉冲装置的优化设计工作中发挥重要作用.

关键词：超短脉冲聚焦算法时空分布快速傅里叶变换

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机器学习驱动的多智能体路径搜寻算法综述

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运筹学学报 2023年第4期27卷 106-135页

作者：王祥丰李文浩华东师范大学计算机科学与技术学院数学与工程应用教育部重点实验室上海200062 香港中文大学(深圳)数据科学学院深圳市人工智能与智能体研究院广东深圳518172

多智能体路径搜寻(Multi-agent Path Finding,MAPF)问题是多智能体系统中的核心基本问题,被广泛应用于自动化智能仓储、自动驾驶、群体机器人等实际场景。从问题属性来看,其关键难点在于多个智能体能够同时沿着路径行驶,同时保证不发生... 详细信息

多智能体路径搜寻(Multi-agent Path Finding,MAPF)问题是多智能体系统中的核心基本问题,被广泛应用于自动化智能仓储、自动驾驶、群体机器人等实际场景。从问题属性来看,其关键难点在于多个智能体能够同时沿着路径行驶,同时保证不发生碰撞,属于NP-难组合优化问题。然而,上述现实世界应用需要算法能够在较短的计算时间内为大量智能体搜索高质量的无碰撞路径,更短的路径将导致更高的系统吞吐量以及更低的操作成本,给经典MAPF运筹算法带来了极大挑战。因此,近年来大量工作开始聚焦于使用机器学习方法赋能多智能体路径搜寻问题的研究,以期加快求解速度、提升求解质量。本文综述内容包括三部分,包括MAPF问题的核心概念、优化目标、基准任务,经典MAPF算法的问题建模、核心思想、算法优劣,并从机器学习赋能程度从低到高分别介绍一系列机器学习赋能的MAPF算法,并给出具体的示意图和伪代码。本文还总结了机器学习驱动的多智能体路径搜寻算法目前面临的主要挑战,并提出未来潜在研究方向,以期可帮助领域内的研究者,并促进机器学习方法在经典多智能体路径搜寻领域的发展。

关键词：机器学习多智能体路径搜寻多智能体强化学习

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多变量热工系统的改进耦合自抗扰控制设计

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太原理工大学学报 2024年

作者：林翔徐强朱清钱白云孔德安刘伟杨超杰国网新疆电力有限公司电力科学研究院国网新疆电力有限公司华北电力大学控制与计算机工程学院

为解决火电机组中存在的多变量热工系统耦合干扰严重、解耦器设计复杂及鲁棒性差不足问题，提出了一种改进耦合自抗扰控制(MC-ADRC)方法：通过引入耦合观测器实现耦合干扰的实时估计与前馈消除，并以全局带宽和全局耦合增益简化待调参... 详细信息

为解决火电机组中存在的多变量热工系统耦合干扰严重、解耦器设计复杂及鲁棒性差不足问题，提出了一种改进耦合自抗扰控制(MC-ADRC)方法：通过引入耦合观测器实现耦合干扰的实时估计与前馈消除，并以全局带宽和全局耦合增益简化待调参数设置，进一步采用稳态增益逼近法优化参数整定。通过Lyapunov稳定性判据证明了控制器的稳定性，并在带汽-汽换热器系统中进行了时域性能及鲁棒性仿真试验，结果表明，MC-ADRC相比其他分散控制策略提高了30%以上的时域性能与显著的鲁棒性优势。此外，基于双路耦合温度控制平台(Tclab)的试验验证了其在工程应用中的优越性。该方法结构简单，便于在分散控制系统(DCS)中实现，适用于火电机组中协调系统、风烟系统等多变量复杂工况的控制需求。

关键词：热工系统自抗扰控制耦合系统分散控制

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基于Voigt线型的尿液中芬太尼类表面增强拉曼光谱解析

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光谱学与光谱分析 2023年第1期43卷 85-92页

作者：何遥李伟董荣录祁秋景李萍林东岳孟凡利杨良保安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230039 中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所安徽合肥230031 安徽省公安厅物证鉴定管理处安徽合肥230000 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 东营市疾病预防控制中心山东东营257091

在全球范围内频繁发生芬太尼类物质滥用与致死案件,人体中芬太尼类物质的检测与识别愈发重要。芬太尼类物质在经过人体一段时间后,仍有一部分原体随着尿液排出,因此可通过检测尿液中芬太尼类物质反映其毒品滥用史。表面增强拉曼光谱(SE... 详细信息

在全球范围内频繁发生芬太尼类物质滥用与致死案件,人体中芬太尼类物质的检测与识别愈发重要。芬太尼类物质在经过人体一段时间后,仍有一部分原体随着尿液排出,因此可通过检测尿液中芬太尼类物质反映其毒品滥用史。表面增强拉曼光谱(SERS)具有快速、高灵敏、易操作等特点,适合尿液中芬太尼类物质的现场检测与分析。但尿液中尿素等物质的背景峰与芬太尼类物质SERS特征峰高度重合,芬太尼类物质特征峰被尿液背景峰所掩盖,这对尿液中芬太尼类的光谱识别造成了很大的干扰。结合Voigt线型建立谱峰解析模型,对尿液与芬太尼类物质重叠部分进行谱峰分析。针对SERS光谱噪声与荧光等因素对谱峰解析模型的干扰,采用无约束Nelder-Mead算法对模型进行优化与计算,利用该算法对迭代参数初始值不敏感的特点,提高谱峰解析模型的准确度。根据SERS光谱半峰宽的特征对解析峰集合进行筛选,对SERS光谱的尿液背景峰进行扣除,以还原芬太尼类SERS光谱1000与1030 cm^(-1)处谱峰特征。实验结果与现象表明,利用Voigt线型建立的谱峰解析模型对尿液中芬太尼类SERS光谱拟合度均达到99%以上,能够通过解峰集合的筛选还原尿液中芬太尼类SERS光谱特征,还原光谱与芬太尼类特征峰的半峰宽与峰比例等特点均高度一致。在空白尿液SERS光谱进行解析时,其解析峰集合中不含有芬太尼类物质的特征谱峰,可以有效区分空白尿液与含芬太尼类物质尿液。利用相似系数(HQI)对还原光谱片段(935~1100 cm^(-1))进行识别,能有效区分尿液中奥芬太尼、呋喃芬太尼、乙酰芬太尼三种芬太尼,并提升光谱之间的区分度。该解析模型有望为尿液中芬太尼类的识别与判断提供解决实际问题的途径。

关键词：表面增强拉曼光谱背景扣除光谱解析特征还原 Voigt线型

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方腔内电场强化固液相变传热

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物理学报 2021年第14期70卷 377-391页

作者：和琨郭秀娅张小盈汪垒中国地质大学(武汉)数学与物理学院武汉430074 中国地质大学(武汉)数学科学中心武汉430074 武汉纺织大学数学与计算机学院武汉430074 华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074

采用格子Boltzmann方法对方腔内介电相变材料的熔化过程进行数值模拟与分析,系统研究了电场力和浮升力耦合作用下固液相变传热过程的流体流动、电荷输运以及传热等基本特征,重点分析了电瑞利数T、斯蒂芬数Ste、离子迁移率M和普朗特数P ... 详细信息

采用格子Boltzmann方法对方腔内介电相变材料的熔化过程进行数值模拟与分析,系统研究了电场力和浮升力耦合作用下固液相变传热过程的流体流动、电荷输运以及传热等基本特征,重点分析了电瑞利数T、斯蒂芬数Ste、离子迁移率M和普朗特数P r等多个无量纲参数对固液相变传热过程的影响.研究表明,与浮升力驱动下的固液相变情况相比,外加电场不仅会改变方腔内流体流动结构以及相界面的演化规律,而且还会提高介电相变材料的熔化效率,强化固液相变传热过程.特别地,上述现象会随着电瑞利数T的增大愈加明显.此外,引入了无量纲参数Φ,用以表征电场强化固液相变的实际效果.结果显示,随着斯蒂芬数Ste的增加,电场强化固液相变的实际效果会有所减弱,但对于较大的电瑞利数而言,改变斯蒂芬数Ste的实际大小并不会对电场强化固液相变的实际效果有太大影响.最后,发现电场强化固液相变的实际效果与离子迁移率M一般具有负相关的关系,即随着离子迁移率M的增加,电场强化固液相变的效果反而下降;而受电场力和浮升力的协同影响,普朗特数P r对电场强化固液相变效果的影响则依赖于离子迁移率M.

关键词：固液相变电动流体动力学格子 Boltzmann 方法

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5A06铝合金高精度唯象本构模型的快速构建

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塑性工程学报 2023年第7期30卷 127-137页

作者：李彦斌何珞玉李国钧徐琅徐戊矫重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 上海航天精密机械研究所上海201600

以5A06铝合金为例,探索高精度唯象本构模型的快速建立方法。针对唯象本构模型中的数学本构模型,开发了可对热压缩实验数据进行自动拟合,并包含摩擦补偿、温度补偿和应变补偿的Arrhenius本构模型程序,其可在20 min内实现包含1600次补偿... 详细信息

以5A06铝合金为例,探索高精度唯象本构模型的快速建立方法。针对唯象本构模型中的数学本构模型,开发了可对热压缩实验数据进行自动拟合,并包含摩擦补偿、温度补偿和应变补偿的Arrhenius本构模型程序,其可在20 min内实现包含1600次补偿计算在内的Arrhenius修正本构模型建立与反向求解对比;而手动进行10次这样的补偿计算需耗时5 h。对唯象本构模型中的统计本构模型开发了嵌有随机搜索、交叉验证、余弦退火调整学习率和附加动量法的神经网络模型,可对学习率、隐藏层神经元个数以及批大小等超参数进行寻优,寻优迭代至1000次时结果收敛,总寻优时长为3 h。综合考虑相关性参数r、均方根误差e_(RMSE)、平均绝对误差e_(AARE)、相对误差和计算时间t,可知,手动计算耗时最长、精度最低,修正Arrhenius本构模型程序耗时最短、精度合理,神经网络模型耗时合理、精度最高。

关键词： 5A06铝合金 Arrhenius拟合与补偿程序神经网络模型超参数寻优

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海上风机的频域动载荷识别方法

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哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：马福萱张猛张金钊朱凡李至华曲先强哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨工程大学烟台研究院哈尔滨工程大学能源与动力工程学院中国船舶集团有限公司第七〇四研究所

海上风机在运行中受到的气动载荷对于分析风机结构的健康状况至关重要，因此准确获取气动载荷信息显得尤为必要。本文基于频域随机动载荷识别理论，结合测点优化算法和Moore Penrose广义逆方法，提出了一种适用于海上导管架风机的气动... 详细信息

海上风机在运行中受到的气动载荷对于分析风机结构的健康状况至关重要，因此准确获取气动载荷信息显得尤为必要。本文基于频域随机动载荷识别理论，结合测点优化算法和Moore Penrose广义逆方法，提出了一种适用于海上导管架风机的气动载荷识别方法。通过以实际运行中的风机为研究对象，并进行仿真实验，验证了该方法的可行性和准确性。基于遗传算法的测点优化方法将原始的1656个测点优化至6个测点，更符合工程实际需要。利用优化后的测点识别出的气动载荷谱表现出较高的精度。利用识别的载荷谱计算疲劳损伤与原始的疲劳损伤值相比，相对误差仅在2%左右。所提出的方法有效地解决了在实际运行中难以获取气动载荷信息的问题。

关键词：频域动载荷识别 Moore Penrose广义逆数学模型不适定问题遗传算法疲劳损伤计算

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