检索结果-内蒙古大学图书馆

工程科学学报 2020年第7期42卷 922-929页

作者：李晓理张博杨旭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 北京科技大学自动化学院北京100083

传统PM(2.5)预测方法获取污染物浓度数据需要大型精密仪器,成本较高.本文尝试利用图像数据进行PM(2.5)浓度预测.大气PM_(2.5)浓度的变化与图像的暗通道强度、对比度和HSI(Hue-saturation-intensity)颜色差异有密切联系.大气中PM(2.5)浓... 详细信息

传统PM(2.5)预测方法获取污染物浓度数据需要大型精密仪器,成本较高.本文尝试利用图像数据进行PM(2.5)浓度预测.大气PM_(2.5)浓度的变化与图像的暗通道强度、对比度和HSI(Hue-saturation-intensity)颜色差异有密切联系.大气中PM(2.5)浓度的升高会导致非天空区域的暗通道强度值下降,图像对比度下降和HSI空间颜色差异变小.通过分析PM(2.5)浓度与图像特征的关系,提出了一种基于图像混合核的列生成空气质量PM(2.5)预测模型.首先,以1 h为采样周期,每日8:00~17:00为采样范围,采集多种天气条件下的景物图像,提取图像的对比度、暗通道强度和HSI颜色差异共5个图像特征.其次,数据存在样本规模大、样本不平坦分布等特点,单个核函数构成的预测模型难以满足预测精度需求,因此本文按照核结构从简单到复杂的原则,选择线性核函数、多项式核函数和高斯核函数三种核函数建立组合模型.然后计算每个核基于训练样本的Gram矩阵,并将所有Gram矩阵并列成一个混合核矩阵.利用列生成算法和混合核矩阵建立预测模型,求解模型参数.最后,进行仿真实验,实验结果表明本文提出的可满足预测精度要求,与单核预测模型相比,该预测模型预测精度更高,模型稳定性更好.计算复杂度分析结果显示基于图像混合核的列生成模型与单核预测模型相比计算量无明显增加.

关键词： PM_(2.5)预测混合核函数列生成算法图像特征预测模型

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基于动态系统的机器人模仿学习方法研究

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智能系统学报 2019年第5期14卷 1026-1034页

作者：于建均姚红柯左国玉阮晓钢安硕北京工业大学信息学部北京100124 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

针对当前机器人模仿学习过程中,运动模仿存在无法收敛到目标点以及泛化能力差的问题,引入一种基于动态系统(dynamical system,DS)的模仿学习方法。该方法通过高斯混合模型(gaussian mixture model,GMM)将示教运动数据建模为一非线性动... 详细信息

针对当前机器人模仿学习过程中,运动模仿存在无法收敛到目标点以及泛化能力差的问题,引入一种基于动态系统(dynamical system,DS)的模仿学习方法。该方法通过高斯混合模型(gaussian mixture model,GMM)将示教运动数据建模为一非线性动态系统;将DS全局稳定的充分条件作为约束,以保证DS所生成的所有轨迹收敛到目标点;将动态系统模型的参数学习问题转化为求解一个约束优化问题,从而得到模型参数。以7bot机械臂为实验对象,进行仿真实验和机器人实验,实验结果表明:该方法学习的DS模型从不同起点生成的所有轨迹都收敛到目标点,轨迹平滑,泛化能力好。

关键词：机器人模仿学习轨迹层面高斯混合模型动态系统参数学习 7bot机械臂泛化能力

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基于模糊神经网络的废旧手机价值评估方法

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北京工业大学学报 2019年第11期45卷 1033-1040页

作者：韩红桂郐晓丹张璐乔俊飞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

针对废旧手机回收过程中难以精准定价的问题,提出了一种基于模糊神经网络(fuzzy neural network,FNN)的价值评估方法.首先,设计了一种基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的特征提取方法,获得了影响废旧手机回收价值的关... 详细信息

针对废旧手机回收过程中难以精准定价的问题,提出了一种基于模糊神经网络(fuzzy neural network,FNN)的价值评估方法.首先,设计了一种基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的特征提取方法,获得了影响废旧手机回收价值的关键特征变量.其次,建立了基于FNN的价值评估模型,实现了回收价值与关键特征变量之间的非线性关系描述.最后,提出了一种自适应二阶参数学习算法(adaptive second-order parameter learning algorithm,ASOPLA),实现了价值评估模型自适应调整.将提出的价值评估方法应用于实际交易过程,结果表明,基于FNN的价值评估方法能够实现对废旧手机的准确定价.

关键词：废旧手机回收价值评估模糊神经网络(FNN) 主成分分析法自适应二阶参数学习算法

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基于跳跃连接金字塔模型的小目标检测

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智能系统学报 2019年第6期14卷 1144-1151页

作者：单义杨金福武随烁许兵兵北京工业大学信息学部北京100124 计算智能与智能系统北京重点实验室北京100124

随着深度学习的发展,目标检测已经获得了较高的精度和效率。但是小目标的检测仍然是一个挑战。小目标检测准确率较低的重要原因是没有充分利用高层特征的语义信息和低层特征的细节信息之间的关系。针对上述问题,本文提出一种基于跳跃连... 详细信息

随着深度学习的发展,目标检测已经获得了较高的精度和效率。但是小目标的检测仍然是一个挑战。小目标检测准确率较低的重要原因是没有充分利用高层特征的语义信息和低层特征的细节信息之间的关系。针对上述问题,本文提出一种基于跳跃连接金字塔模型的小目标检测方法。与其他的目标检测方法不同,本文提出利用跳跃连接金字塔结构来融合多层高层语义特征信息和低层特征图的细节信息。而且为了更好地提取不同尺度物体对应的特征信息,在网络模型中采用不同大小的卷积核和不同步长的空洞卷积来提取全局特征信息。在PASCAL VOC和MS COCO数据集上进行了实验,验证了算法的有效性。

关键词：跳跃连接金字塔全局感受野目标检测深度学习特征提取卷积神经网络空洞卷积图像处理

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基于图像质量分析的PM2.5空气质量预测

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北京工业大学学报 2020年第2期46卷 191-198页

作者：李晓理张山王康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

为了提高空气污染物PM质量浓度预测的准确性,提出了一种基于图像数据预测PM质量浓度的方法.2.52.5首先用手机或相机获取图像数据,然后用图像质量分析模型提取与PM质量浓度相关的特征向量作为输入,建立2.5一个基于粒子群优化(particle sw... 详细信息

为了提高空气污染物PM质量浓度预测的准确性,提出了一种基于图像数据预测PM质量浓度的方法.2.52.5首先用手机或相机获取图像数据,然后用图像质量分析模型提取与PM质量浓度相关的特征向量作为输入,建立2.5一个基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法的支持向量回归机(support vector regression,SVR)(PSO-SVR)预测模型来估计PM的质量浓度.实验结果表明,与SVR模型和用遗传算法(genetic algorithm,GA)2.5优化的支持向量回归机(GA-SVR)模型相比,PSO-SVR模型在预测准确性和实施效率方面具有更好的预测性能.

关键词： PM2.5质量浓度支持向量回归机粒子群优化算法特征提取图像质量评价

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人工智能的发展及应用

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北京工业大学学报 2020年第6期46卷 583-590页

作者：李晓理张博王康余攀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

为了更好地了解人工智能最新发展状况,从多个方面对人工智能进行分析和介绍.首先,简要介绍人工智能的发展历程,梳理人工智能发展历程中的重要事件;其次,概括人工智能的知识体系,介绍当下人工智能的热门技术领域,如计算机视觉、自然语言... 详细信息

为了更好地了解人工智能最新发展状况,从多个方面对人工智能进行分析和介绍.首先,简要介绍人工智能的发展历程,梳理人工智能发展历程中的重要事件;其次,概括人工智能的知识体系,介绍当下人工智能的热门技术领域,如计算机视觉、自然语言处理等;然后,分析人工智能在工业、医疗、金融、安防等领域的应用现状;最后,结合近几年我国人工智能发展现状,介绍我国人工智能的发展趋势,并进一步说明发展人工智能对我国科技发展的远大意义.

关键词：人工智能人工智能知识体系人工智能应用计算机视觉自然语言处理模式识别

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面向磨机负荷参数预测的多通道机械信号分析评估与优化组合

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北京工业大学学报 2020年第9期46卷 997-1007页

作者：汤健乔俊飞刘卓周晓杰余刚赵建军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 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004 矿冶过程自动控制技术国家重点实验室北京100089 矿冶过程自动控制技术北京市重点实验室北京100089

针对球磨机系统中所采集的多源(多通道)机械信号在不同运行工况下的灵敏度具有差异性和蕴含磨机负荷参数(mill load parameter,MLP)信息存在冗余性与互补性等问题,提出了一种面向MLP预测(MLP forecasting,MLPF)的多运行工况多通道机械... 详细信息

针对球磨机系统中所采集的多源(多通道)机械信号在不同运行工况下的灵敏度具有差异性和蕴含磨机负荷参数(mill load parameter,MLP)信息存在冗余性与互补性等问题,提出了一种面向MLP预测(MLP forecasting,MLPF)的多运行工况多通道机械信号分析评估与优化组合方法.首先,基于多通道机械信号构建多运行工况下的数据驱动MLPF模型,采用验证数据集获取模型结构参数和验证误差;然后,定义对多通道机械信号预测性能和蕴含信息贡献率进行分析与度量的综合评估指标,并基于该指标结合预设定阈值进行有价值通道信号的初次选择;最后,对初选后的多通道机械信号进行优化组合以获得具有最佳预测性能的MLPF模型.通过实验球磨机的多通道机械信号仿真验证了所提方法的有效性.

关键词：磨机负荷参数预测多通道机械信号频谱数据优化组合评估指标运行工况

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以角为支点平衡的立方体机器人动力学建模

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北京工业大学学报 2019年第7期45卷 638-645页

作者：陈志刚阮晓钢李元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

针对立方体机器人的平衡控制问题,建立其以角为支点平衡的动力学模型.以所设计的物理样机为具体研究对象,在分析其运动学原理的基础上,定义了表达系统运动属性所需的最少变量,基于拉格朗日方法,对系统的能量函数和广义力进行计算,建立... 详细信息

针对立方体机器人的平衡控制问题,建立其以角为支点平衡的动力学模型.以所设计的物理样机为具体研究对象,在分析其运动学原理的基础上,定义了表达系统运动属性所需的最少变量,基于拉格朗日方法,对系统的能量函数和广义力进行计算,建立了立方体机器人以其角为支点平衡的动力学模型.通过数值仿真,对所建立模型的正确性进行了理论分析,并将模型与虚拟样机的零输入响应进行对比,响应曲线基本一致,验证了模型的准确性.将基于所建立动力学模型设计的平衡控制器应用于虚拟样机的控制,实验表明,该控制器可有效实现立方体机器人的平衡控制,进一步完成了对模型有效性的验证.建立的动力学模型为后期继续研究立方体机器人平衡控制问题提供了基础.

关键词：自平衡机器人动力学建模拉格朗日方法平衡控制虚拟样机仿真分析

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基于量子行为烟花算法的移动机器人路径规划及平滑

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控制理论与应用 2019年第9期36卷 1398-1408页

作者：薛裕颖张祥银张国梁贾松敏北京工业大学信息学部北京100123 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100123 数字社区教育部工程研究中心北京100123

针对移动机器人全局路径规划问题,提出一种基于量子行为烟花算法(quantum-behaved fireworks algorithm,QFWA)的路径规划方法.改进算法在基本烟花算法(fireworks algorithm,FWA)的基础上增加了基于量子行为的烟花爆炸策略.该策略使得种... 详细信息

针对移动机器人全局路径规划问题,提出一种基于量子行为烟花算法(quantum-behaved fireworks algorithm,QFWA)的路径规划方法.改进算法在基本烟花算法(fireworks algorithm,FWA)的基础上增加了基于量子行为的烟花爆炸策略.该策略使得种群在接近全局最优时具有较强的局部搜索能力,同时在种群远离全局最优位置时具有较强的全局搜索能力.改进算法提高了烟花爆炸产生火花的多样性和算法的收敛速度.在Benchmark测试函数上将改进算法与其他几种优化算法进行了对比,结果表明改进算法的性能优于其他算法.将QFWA应用于求解移动机器人路径规划问题,并采用均值滤波结合人工势场法对规划出的路径进行路径平滑处理.仿真实验结果表明改进方法在移动机器人路径规划问题上的可行性和有效性.

关键词：路径规划量子行为烟花算法人工势场法均值滤波路径平滑

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一种个性化动态脑功能网络的构建与特征提取方法

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北京生物医学工程 2020年第6期39卷 551-560页

作者：张娜孙炎珺李明爱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

目的为了研究运动想象过程中脑功能网络(brain functional network,BFN)的时频变化特征及对运动想象任务识别的影响,本文提出一种个性化皮尔逊相关系数(personalized Pearson correlation coefficient,PPCC)并用于动态BFN的构建与特征... 详细信息

目的为了研究运动想象过程中脑功能网络(brain functional network,BFN)的时频变化特征及对运动想象任务识别的影响,本文提出一种个性化皮尔逊相关系数(personalized Pearson correlation coefficient,PPCC)并用于动态BFN的构建与特征提取方法。方法首先,对各受试者运动想象脑电(motor imagery EEG,MI-EEG)频带范围进行两级筛选,获得其最优频带;然后,将运动想象时间段进行分割,计算各子时段最优频带MI-EEG的PPCC,并用于构建个性化的动态BFN;进而,计算各个BFN的度作为网络特征,并将多时段的网络特征串行融合获得特征向量;最后,针对BCI Competition III Data Set IIIa和BCI Competition IV Data Set 2a数据集,采用支持向量机检验特征的有效性。结果在两个公共数据集上,本文方法的10×10折交叉验证最高识别率分别为100.00%和68.84%。与基于共空间模式和基于PCC的BFN特征提取方法相比,具有明显的优势,双样本t检验的结果也充分表明了PPCC的优越性。结论与PCC相比,基于PPCC能构建出可客观地展现运动想象个性化特点的动态BFN,反映了不同受试者运动想象时大脑激活的差异性,及其在时域和频域同时呈现的动态变化特点,有效增强了特征提取的自适应性。

关键词：运动想象脑电信号动态脑功能网络特征提取个性化皮尔逊相关系数共空间模式

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