检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2019年第7期45卷 1325-1334页

作者：乔俊飞李霏杨翠丽北京工业大学信息学部北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

针对局部搜索类改进型非劣分类遗传算法(Nondominated sorting genetic algorithm Ⅱ, NSGAⅡ)计算过程中种群分布不均的问题,提出一种基于均匀分布的NSGAⅡ (NSGAⅡ based on uniform distribution, NSGAⅡ-UID)多目标优化算法.首先,... 详细信息

针对局部搜索类改进型非劣分类遗传算法(Nondominated sorting genetic algorithm Ⅱ, NSGAⅡ)计算过程中种群分布不均的问题,提出一种基于均匀分布的NSGAⅡ (NSGAⅡ based on uniform distribution, NSGAⅡ-UID)多目标优化算法.首先,该算法将种群映射到目标函数对应的超平面,并在该平面上进行聚类以增加解的多样性.其次,为了提高解的分布性,将映射平面进行均匀分区.当分段区间不满足分布性条件时,需要激活分布性加强模块.与此同时在计算过程中分段区间可能会出现种群数量不足或无解的状况,为了保证每个区间所选个体数目相同.最后,采用将最优个体进行极限优化变异的方法来获得缺失个体.实验结果显示该算法可以保证种群跳出局部最优且提高收敛速度,并且在解的分布性和收敛性方面均优于文中其他多目标优化算法.

关键词：改进型非劣分类遗传算法映射聚类分布性加强局部变异

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基于深度学习的数字图像修复算法最新进展

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信号处理 2020年第1期36卷 102-109页

作者：范春奇任坤孟丽莎黄泷北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学数字社区教育部工程研究中心北京100124 北京工业大学城市轨道交通北京实验室北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

数字图像修复是一项利用计算机技术还原破损图像缺失信息实现自动图像修复的技术,其广泛应用于文物修复、电影特效制作、图像编辑等方面。早期数字图像修复算法可以对小区域缺失的图像进行近似真实的还原,而对大区域缺失图像的修复往往... 详细信息

数字图像修复是一项利用计算机技术还原破损图像缺失信息实现自动图像修复的技术,其广泛应用于文物修复、电影特效制作、图像编辑等方面。早期数字图像修复算法可以对小区域缺失的图像进行近似真实的还原,而对大区域缺失图像的修复往往相似度低,内容模糊。近年来深度学习生成模型的进展为数字图像修复提供了新的技术手段,基于生成对抗网络和自编码器的图像修复技术成为研究热点。本文对数字图像修复算法最新进展整理归纳,按照算法类型将新算法分为三类,详细介绍每类算法的特点和不足;并在此基础上分别从卷积模式和网络结构优化两个方面详细阐述了最新研究进展和成果;最后对未来的研究方向进行展望。

关键词：图像修复生成对抗网络自编码器卷积神经网络损失函数

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基于Elman神经网络的PM2.5质量浓度区间预测

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北京工业大学学报 2020年第4期46卷 377-384页

作者：李晓理梅建想王康李济瀚北京工业大学信息学部北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124

针对PM2.5质量浓度序列不确定性和随机性特征,提出一种基于互补集合经验模态分解和优化Elman神经网络的区间预测模型.首先,利用互补集合经验模态分解将原始PM2.5质量浓度序列进行分解,并用样本熵将其重组为复杂度差异明显的子序列.其次... 详细信息

针对PM2.5质量浓度序列不确定性和随机性特征,提出一种基于互补集合经验模态分解和优化Elman神经网络的区间预测模型.首先,利用互补集合经验模态分解将原始PM2.5质量浓度序列进行分解,并用样本熵将其重组为复杂度差异明显的子序列.其次,针对各子序列分别用多输入单输出Elman神经网络(Elman neural network,ENN)建立PM2.5质量浓度预测模型.在各子序列预测结果基础之上,采用多输入双输出Elman神经网络实现PM2.5质量浓度区间预测.最后,为了进一步提高预测模型性能,提出一种区间预测评价指标作为目标函数,采用思维进化算法对Elman神经网络权值β和阈值b进行寻优.基于北京工业大学校园监测站点采集数据,验证了预测模型的可靠性和有效性.所提预测模型为PM2.5质量浓度预测提供了一种方法.

关键词：互补集合经验模态分解样本熵 Elman神经网络区间预测模型思维进化算法 PM2.5

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基于交通监控的出租车司机吸烟行为自动检测

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计算机仿真 2020年第12期37卷 337-344页

作者：黄训平贾克斌刘鹏宇北京工业大学信息学部北京100124 先进信息网络北京实验室北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

随着计算机及视频处理技术的快速发展,基于出租车的智能化非现场执法成为可能。但目前尚缺少针对出租车违法违章行为的智能分析技术,对此提出一种吸烟行为的自动检测算法。首先利用提出的亮度筛选规则减少图像增强部分的处理耗时;其次结... 详细信息

随着计算机及视频处理技术的快速发展,基于出租车的智能化非现场执法成为可能。但目前尚缺少针对出租车违法违章行为的智能分析技术,对此提出一种吸烟行为的自动检测算法。首先利用提出的亮度筛选规则减少图像增强部分的处理耗时;其次结合Haar-Adaboost和提出的分段直方图匹配算法,实现对出租车车窗区域的识别;设计一组有代表性的特征来识别吸烟烟雾和抖烟动作,包括烟雾质心运动轨迹、面积增长率、烟雾凸包与轮廓周长比、轮廓内外接矩形面积比以及抖烟频次和时间间隔,最后利用支持向量机进行特征分类。实验结果表明,上述方法的最优查准率达到85.7%,证明了算法的有效性。

关键词：出租车吸烟行为自动检测车窗区域特征分类

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深度学习在多天气分类算法中的研究与应用

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高技术通讯 2020年第10期30卷 1010-1017页

作者：陈思玮贾克斌王聪聪刘钧北京工业大学信息学部计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 北京先进信息网络实验室北京100124 华云升达(北京)气象科技有限责任公司北京100081

针对目前多天气识别分类问题,提出了一种基于深度学习和计算机视觉的天气现象自动分类算法。采集并建立了一个包括雾霾、沙尘、雨、雪、霜、露6类天气的适用于任意场景的多天气现象数据集,改善了目前已见报数据集规模小、种类单一、只... 详细信息

针对目前多天气识别分类问题,提出了一种基于深度学习和计算机视觉的天气现象自动分类算法。采集并建立了一个包括雾霾、沙尘、雨、雪、霜、露6类天气的适用于任意场景的多天气现象数据集,改善了目前已见报数据集规模小、种类单一、只面向特定场景的情况;同时采用密集连接和池化均衡的结构搭建深度卷积神经网络(CNN)模型,训练并挖掘天气数据的特征与内在规律,用深度学习方法实现天气现象的自动分类。实验结果表明相比传统计算机视觉算法,该算法解决了严重依靠特征提取、适用场景单一问题;且比大多数深度网络模型参数更少、识别准确性更高,算法泛化性能大幅提升。

关键词：多天气分类深度学习卷积神经网络(CNN) DenseNet 迁移学习

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基于均匀分布NSGAII算法的污水处理多目标优化控制

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化工学报 2019年第5期70卷 1868-1878页

作者：李霏杨翠丽李文静乔俊飞北京工业大学信息学部北京100124 计算智能和智能系统北京市重点实验室北京100124

针对污水处理过程控制中能耗过大、出水水质超标严重等问题,提出了一种基于均匀分布的NSGAII(non-dominated sorting genetic algorithm II based on uniform distribution, UDNSGAII)多目标优化智能控制系统。首先,该方法以污水处理能... 详细信息

针对污水处理过程控制中能耗过大、出水水质超标严重等问题,提出了一种基于均匀分布的NSGAII(non-dominated sorting genetic algorithm II based on uniform distribution, UDNSGAII)多目标优化智能控制系统。首先,该方法以污水处理能耗和出水水质作为优化目标,建立多目标优化模型。其次,为了获得溶解氧和硝态氮的优化设定值,提高Pareto解的性能,该算法将种群映射到目标函数对应的超平面,并在该平面上进行聚类以增加解的多样性。此外,加入分布性判断模块和分布性加强模块提高解的分布性。最后,采用比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制器对溶解氧和硝态氮的优化设定值进行底层跟踪控制。为了验证该算法的有效性,采用国际基准的污水处理仿真平台(benchmark simulation model No.1, BSM1)来进行实验。结果显示,所提出的UDNSGAII多目标优化控制方法能够在满足出水水质达标的同时,有效地降低污水处理过程能耗。

关键词：污水处理过程均匀分布遗传算法优化控制

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一种气动肌肉拮抗驱动机器人关节的类人运动控制方法

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机器人 2019年第6期41卷 803-812页

作者：龚道雄何睿于建均左国玉北京工业大学信息学部自动化学院北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

为了实现气动人工肌肉拮抗驱动机器人关节系统的类人运动控制,针对该系统严重非线性的特点,本文将其控制问题视为一个非线性最优控制问题,根据人体手臂关节运动的最小加加速度模型设定系统的最优控制性能指标,首先采用扩张状态观测器将... 详细信息

为了实现气动人工肌肉拮抗驱动机器人关节系统的类人运动控制,针对该系统严重非线性的特点,本文将其控制问题视为一个非线性最优控制问题,根据人体手臂关节运动的最小加加速度模型设定系统的最优控制性能指标,首先采用扩张状态观测器将机器人关节模型线性化得到积分器串联标准型,然后在线性化模型基础上设计最优控制律,使机器人关节具有与人手臂关节相似的无约束运动轨迹.仿真结果表明,采用本文算法,机器人关节能实现大运动范围(0~120°)的类人运动,关节运动轨迹对负载的改变(1 kg^5 kg)不敏感,并且关节运动具有较好的抗扰动能力.在机器人关节实验平台上通过实物实验验证了算法的有效性,并进一步讨论了控制器参数的设计规则.本文算法需要整定的参数只有2个,适用于气动肌肉拮抗驱动关节的类人运动控制,能够满足协作机器人在本质安全性、运动柔顺性以及类人运动模式等方面的要求.

关键词：气动人工肌肉拮抗关节类人运动控制最优控制

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污水处理厂出水水质变量区间预测建模

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化工学报 2019年第9期70卷 3449-3457页

作者：柴伟郭龙航池彬彬北京工业大学信息学部自动化学院北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

为了实现污水处理厂的有效运行,需要建立能够精确描述水厂行为的模型。根据水厂入水和出水数据,采用径向基函数神经网络建立污水处理过程模型。考虑到建模误差有界,使用参数线性集员辨识算法分别得到隐含层到输出层各神经元连接权值向... 详细信息

为了实现污水处理厂的有效运行,需要建立能够精确描述水厂行为的模型。根据水厂入水和出水数据,采用径向基函数神经网络建立污水处理过程模型。考虑到建模误差有界,使用参数线性集员辨识算法分别得到隐含层到输出层各神经元连接权值向量的不确定集合描述。与现有的单输出区间预测模型相比,该模型能够根据水厂入水数据同时给出多个出水水质变量的置信区间。这些区间能表征出水变量的存在范围,从而实现水质变量的可靠估计,进而评估出水水质或水厂性能。此外,还将此出水区间预测模型用于污水处理厂的故障检测与隔离,以提高水厂运行的可靠性。实验结果表明文中所提方法的有效性。

关键词：污水处理模型参数估值预测故障检测与隔离集员辨识径向基函数神经网络

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基于多尺度像素特征融合的实时小交通标志检测算法

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信号处理 2020年第9期36卷 1457-1463页

作者：任坤黄泷范春奇高学金北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学数字社区教育部工程研究中心北京100124 北京城市轨道交通实验室北京100124 智能计算与智能系统北京市重点实验室北京100124

交通标志检测技术是先进驾驶辅助系统中重要组成部分。真实的驾驶环境中要求交通标志检测系统具备极高的实时性与准确性。轻量级网络MobileNetv2-SSD能够满足检测的实时性,但准确性不足以满足实际需求。本文将MobileNetv2-SSD作为基础网... 详细信息

交通标志检测技术是先进驾驶辅助系统中重要组成部分。真实的驾驶环境中要求交通标志检测系统具备极高的实时性与准确性。轻量级网络MobileNetv2-SSD能够满足检测的实时性,但准确性不足以满足实际需求。本文将MobileNetv2-SSD作为基础网络,提出一种基于像素重排的多尺度像素特征融合方法,并在网络的检测层引入高效通道注意力机制,实现特征增强。在保证算法的实时性的同时,有效提升了小交通标志的检测性能。实验结果表明,本文算法模型能够在真实环境下准确实时地检测小交通标志。在长沙理工大学中国交通标志检测数据集CCTSDB上取得93.2%的mAP,模型大小仅为17.3M,检测每张图像的时间为0.022 s。

关键词：交通标志检测多尺度特征融合像素重排特征增强通道注意力

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偏心轮六足机器人爬坡稳定性分析

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北京理工大学学报 2020年第9期40卷 994-1001页

作者：李晓理张超赵艳领朱晓庆薛艾琳北京工业大学信息学部北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124 北京未来网络科技高精尖创新中心北京100124 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所北京100055

研究了一种偏心轮构造的六足机器人,介绍了其基本的机械结构,并使用稳定锥方法对其建立了爬坡时的运动模型以及力学约束.设计了一种呈波浪形式的爬坡步态,对这种运动模式下的机器人最易倾翻的姿态进行了分析,结合其机械结构特征,使用稳... 详细信息

研究了一种偏心轮构造的六足机器人,介绍了其基本的机械结构,并使用稳定锥方法对其建立了爬坡时的运动模型以及力学约束.设计了一种呈波浪形式的爬坡步态,对这种运动模式下的机器人最易倾翻的姿态进行了分析,结合其机械结构特征,使用稳定锥方法验证了机器人运行的稳定性,求出了机器人爬坡时的坡度临界角,并进行了仿真和实物实验验证.在采用此机械结构以及使用相应的爬坡步态的情况下,机器人能够有较好的爬坡表现,实验环境中测得机器人稳定爬坡角度最大可至33°左右.

关键词：六足机器人偏心轮足波浪步态爬坡稳定性稳定锥方法

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