检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程与应用 2025年第5期61卷 94-103页

作者：韩子傲李晖卢凯刘述娟鞠明媚哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院哈尔滨150028 黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室哈尔滨150028

现行的量子位映射策略大多是确定性的,导致生成的量子电路映射缺乏多样性,难以在质量和多样性之间取得平衡,且无法灵活适应不同的量子计算任务。基于此,设计了一种基于遗传启发的量子电路映射策略(geneticinspired quantum circuit mapp... 详细信息

现行的量子位映射策略大多是确定性的,导致生成的量子电路映射缺乏多样性,难以在质量和多样性之间取得平衡,且无法灵活适应不同的量子计算任务。基于此,设计了一种基于遗传启发的量子电路映射策略(geneticinspired quantum circuit mapping strategy,GQCMS)。该策略引入了多样化的交叉和突变操作,通过在更广阔的解空间中进行搜索,使得算法执行过程中不断生成多样化的候选解,避免陷入局部最优解,从而增加找到全局最优解的机会,提高了电路映射的整体质量。此外,为了克服传统映射策略中常见的量子比特距离较远导致的SWAP操作频繁问题,提出了一种基于邻近门的初始化方法,通过优先考虑最近邻量子位,减少需要进行SWAP操作的次数,降低电路的复杂性,缩短映射过程中的计算时间。实验结果表明,GQCMS在t|ket>和Qiskit编译器中的表现显著优于2QAN,分别平均减少了44.8%和62.5%的SWAP门数量,并在t|ket>中平均减少了42.9%的映射运行时间。

关键词：量子电路量子位映射遗传算法遗传启发量子电路映射策略适应度函数

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基于GSM-QGA的自适应椭圆作用域APF路径规划

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计算机系统应用 2025年第3期34卷 248-258页

作者：李晖刘述娟秦慧萍鞠明媚杜左强哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院哈尔滨150028 黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室哈尔滨150028

针对传统人工势场法(artificial potential field,APF)未充分考虑车辆避碰风险分布差异性和陷入局部极值导致路径规划失败的问题,提出一种基于梯度统计变异量子遗传算法(gradient statistical mutation quantum genetic algorithm,GSM-Q... 详细信息

针对传统人工势场法(artificial potential field,APF)未充分考虑车辆避碰风险分布差异性和陷入局部极值导致路径规划失败的问题,提出一种基于梯度统计变异量子遗传算法(gradient statistical mutation quantum genetic algorithm,GSM-QGA)的自适应椭圆作用域人工势场法.在传统斥力场圆形作用域的基础上,通过分析车辆和障碍物的相对运动状态,定义斥力势场动态椭圆作用域计算方法;同时对势场函数影响因素进行分析,引入速度因素分别完成斥力势场函数和引力势场函数的设计;将梯度统计变异量子遗传算法作为改进人工势场局部最优修正策略,当车辆陷入局部极值往复运动时,基于车辆当前位置构建伪全局地图,规划可行路径跳出局部极值范围.仿真实验结果表明,改进算法规划的路径不仅可以有效避免车辆陷入局部极值,减少车辆不必要的避障操作,而且在路径平滑性和路径长度等方面相比于传统APF算法和固定椭圆域APF算法均具有优势,所规划路径长度分别缩短6.37%和9.14%.

关键词：路径规划人工势场法梯度统计变异量子遗传算法自适应椭圆作用域

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引入变异算子的改进贪心和蚁群混合算法

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计算机集成制造系统 2020年第3期26卷 860-870页

作者：张玉茹王晨旸哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院黑龙江哈尔滨150028 哈尔滨商业大学黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室黑龙江哈尔滨150028

为求解旅行商问题,对一种改进的2-opt和蚁群混合算法进行了改进,引入了贪心算法和变异算子,解决了算法求解过程中随着迭代次数增加,局部最优解路径上信息素浓度过高的问题,避免了算法运行后期信息素浓度与节点距离对状态转移概率计算影... 详细信息

为求解旅行商问题,对一种改进的2-opt和蚁群混合算法进行了改进,引入了贪心算法和变异算子,解决了算法求解过程中随着迭代次数增加,局部最优解路径上信息素浓度过高的问题,避免了算法运行后期信息素浓度与节点距离对状态转移概率计算影响度失衡的不足,增加了路径的多样性,为解决蚁群算法易收敛于局部最优解的不足提出了新的思路。最后采用差分进化算法对算法参数进行了优化。使用改进后的算法求解旅行商问题,验证了算法改进的可行性和有效性。

关键词：旅行商问题蚁群算法贪心算法变异算子参数优化

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基于PLS-GRNN的豆粕品质近红外光谱检测研究

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光谱学与光谱分析 2022年第5期42卷 1433-1438页

作者：王立琦姚静王睿莹陈颖淑罗淑年王伟宁张艳荣哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室黑龙江哈尔滨150028 哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150028

豆粕是大豆浸提取豆油后经适当干燥和热处理所得副产品,是制作禽畜类饲料的主要原料,其品质决定营养价值。针对现有豆粕品质检测方法存在着有毒化学试剂使用多、操作复杂、分析时间长、无法满足实际生产线快速检测及调控需求等问题,提... 详细信息

豆粕是大豆浸提取豆油后经适当干燥和热处理所得副产品,是制作禽畜类饲料的主要原料,其品质决定营养价值。针对现有豆粕品质检测方法存在着有毒化学试剂使用多、操作复杂、分析时间长、无法满足实际生产线快速检测及调控需求等问题,提出一种基于近红外光谱分析的豆粕品质多组分检测方法,以期用于产品质量在线检测及调控。从大豆油脂加工生产线上采集豆粕样品449个,利用105℃烘箱法、凯氏定氮法和索氏提取法分别测定样品的水分、蛋白质和脂肪化学值,采用瑞士BuchiNIRMaster傅里叶变换近红外光谱仪采集样品漫反射光谱。首先利用马氏距离法剔除异常样本,然后用多种方法对光谱数据进行降噪处理,对比分析发现小波去噪效果最优。分别采用KS和SPXY两种算法确定豆粕不同组分的最佳样本分集。为了探讨豆粕组分的近红外吸收特性,剔除光谱冗余信息,降低模型计算复杂度,采用区间偏最小二乘法(iPLS)对4000~10000 cm^(-1)全谱进行特征提取,优选出水分、蛋白质和脂肪的特征吸收波段分别为4904~5200,4304~4600和4304~4600 cm^(-1)。最后建立豆粕组分含量的广义回归神经网络(GRNN)预测模型。为了减少网络的输入变量,缩小网络规模,提高运行速度,采用PLS对光谱数据降维,提取主因子得分作为GRNN输入变量。通过交叉验证循环法优选网络参数光滑因子spread值,建立豆粕多组分含量PLS-GRNN预测模型,并与经典的PLS和BP模型对比,发现PLS-GRNN模型效果更优,其水分、蛋白质和脂肪的预测集R^(2)分别为0.9769,0.9402和0.9111,RMSEP分别为0.0912,0.3834和0.1134,RSD分别为0.79%,0.83%和8.53%。虽然脂肪的预测误差相对较大,但也在模型评定标准可用范围之内。实验表明基于PLS-GRNN的近红外光谱分析用于豆粕品质检测是可行的,能够用于实际生产过程中的品质监控。

关键词：豆粕品质近红外光谱区间偏最小二乘广义回归神经网络

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一种基于双层框架的仿射类图像抠像方法

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自动化学报 2021年第1期47卷 209-223页

作者：姚桂林赵志杰苏晓东辛海涛胡文秦相林哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院哈尔滨150028 黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室哈尔滨150028

仿射类抠像方法主要分为KNN(K-nearest neighbor)类和Matting Laplacian类方法,本文结合这2种方法的优点提出了一种基于仿射类的双层次抠像方法.其中,第一层为绝对像素的划分层次或预处理层次,采用了基于KNN类简单权重与相对远距离的搜... 详细信息

仿射类抠像方法主要分为KNN(K-nearest neighbor)类和Matting Laplacian类方法,本文结合这2种方法的优点提出了一种基于仿射类的双层次抠像方法.其中,第一层为绝对像素的划分层次或预处理层次,采用了基于KNN类简单权重与相对远距离的搜索方法,并结合初始Trimap未知区域大小无关的方式;第二层为混合像素的计算层次或最终抠像层次,充分利用了第一层计算获得的剩余混合像素的宽度,自适应地调整Matting Laplacian中的颜色线性模型所构成颜色近邻的核宽度.每个层次均按图像的全局颜色重叠程度相应调整合理的搜索范围.本文的实验具备以下特点:1)预处理层次之后采用了若干典型的后续抠像方法,以展现本文方法相比于其他预处理方法对后续抠像操作步骤的优越性和兼容性;2)最终抠像层次引入了若干其他抠像方法,以验证本文抠像方法的优越性.实验表明,相比于其他单层次的仿射类方法,无论对于计算绝对像素还是混合像素,本文方法都可以大幅提升计算结果的准确率.

关键词：图像抠像仿射类抠像 Matting Laplacian KNN搜索颜色线性模型

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基于Kalman滤波与DBN的油脂中TFAs含量近红外光谱分析

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光谱学与光谱分析 2021年第3期41卷 848-852页

作者：王立琦陈颖淑刘雨琪宋旸于殿宇张娜哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院/黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室黑龙江哈尔滨150028 哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150076 东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030

针对油脂脱臭过程中的反式脂肪酸(TFAs)含量控制问题,提出一种基于近红外光谱分析的油脂中TFAs含量快速检测方法。制备含不同TFAs的大豆油脂样本100个,利用气相色谱(GC)法精确测定其TFAs含量,扫描样本近红外光谱,然后利用不同方法对光... 详细信息

针对油脂脱臭过程中的反式脂肪酸(TFAs)含量控制问题,提出一种基于近红外光谱分析的油脂中TFAs含量快速检测方法。制备含不同TFAs的大豆油脂样本100个,利用气相色谱(GC)法精确测定其TFAs含量,扫描样本近红外光谱,然后利用不同方法对光谱数据进行降噪处理,发现多元散射校正的去噪效果最佳。为了探讨TFAs在近红外区域的吸收特性,采用多种iPLS方法对比分析,筛选出7258~7443/6502~6691/6120~6309 cm^(-1) TFA s的特征波段,再利用Kalman滤波算法进行特征波长变量的选择,优选出27个TFAs的特征波长变量;采用深度信念网络(DBN)建立校正模型,通过多次对比发现,当隐含层层数为3并且隐含层节点数为50-35-90时,DBN模型性能最佳。最后将DBN模型与PLS方法建立的反式脂肪酸含量回归模型进行对比分析,结果表明:对降噪后的全谱进行建模,DBN模型的预测效果优于PLS,DBN模型预测集R^(2)为0.8794、RMSEP为0.0603、RSD为2.18%;对筛选出的特征波段建模,PLS模型的预测效果优于DBN模型;对优选出来的27个特征波长变量建模,DBN的预测效果较好,R^(2)为0.9584、RMSEP为0.0350、RSD为1.31%,说明DBN模型的泛化能力更好,并且利用少量的波长变量就能达到较好的预测效果,能够满足实际检测需求,为实现油脂加工过程中TFAs含量的在线检测和调控,生产低/零TFAs油脂产品提供技术支撑。

关键词：油脂反式脂肪酸近红外光谱卡尔曼滤波深度信念网络

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着舰指挥官非对称变论域模糊引导技术

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哈尔滨工程大学学报 2021年第7期42卷 1032-1038页

作者：李晖夏桂华朱齐丹王雅哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院黑龙江哈尔滨150028 哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室黑龙江哈尔滨150028

为了研究舰载机着舰安全性和驾驶员操作稳定性,本文提出了一种基于非对称变论域模糊控制的着舰指挥官引导模型。通过定义论域变换因子和比例伸缩因子,设计了非对称变论域模糊控制算法,给出了依据多输入单输出系统逼近误差限界确定模糊... 详细信息

为了研究舰载机着舰安全性和驾驶员操作稳定性,本文提出了一种基于非对称变论域模糊控制的着舰指挥官引导模型。通过定义论域变换因子和比例伸缩因子,设计了非对称变论域模糊控制算法,给出了依据多输入单输出系统逼近误差限界确定模糊论域划分的方法,建立了着舰指挥官非对称变论域模糊控制系统。仿真分析表明:对比传统的着舰指挥官指令操作关联模型,本文设计的非对称变论域模糊控制系统仅需3.87 s就可以满足逼近精度0.2 m的要求,具有较快的收敛速度和较高的收敛精度,同时对于提高舰载机驾驶员操控能力和保证着舰安全性具有现实的工程意义。

关键词：着舰指挥官非对称变论域模糊控制逼近误差限界舰载机引导技术飞行安全区域系统仿真

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氢化大豆油中反式脂肪酸的太赫兹光谱分析

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中国食品学报 2022年第12期22卷 282-289页

作者：王立琦王睿莹姚静张海荣吴莹妃崔月邱泽国于殿宇哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室哈尔滨150028 东北农业大学食品学院哈尔滨150030

利用太赫兹(THz)光谱技术对氢化大豆油中反式脂肪酸(TFAs)进行分析。通过傅里叶变换将氢化大豆油的THz时域谱变换为频域谱,利用光学参数计算出折射率谱和吸收谱。为了研究氢化大豆油中TFAs在太赫兹波段的吸收特性,选择密度泛函理论(DFT... 详细信息

利用太赫兹(THz)光谱技术对氢化大豆油中反式脂肪酸(TFAs)进行分析。通过傅里叶变换将氢化大豆油的THz时域谱变换为频域谱,利用光学参数计算出折射率谱和吸收谱。为了研究氢化大豆油中TFAs在太赫兹波段的吸收特性,选择密度泛函理论(DFT)中的RB3LYP和6-311G(d,p)基组对氢化大豆油中的几种主要的反式油酸和反式亚油酸进行几何构型优化及振动频率计算,为氢化大豆油中TFAs的组成和定性分析提供理论依据。利用LS-SVR建立氢化大豆油中TFAs含量的预测模型,并与PLS和SVR模型比较,结果表明LS-SVR效果最佳,RMSEP为0.3246,R2为0.9792,RSD为3.81%,能够满足实际检测需求。采用PSO算法对LS-SVR模型参数进行优化,并与GS和GA优化方法比较,选择出最佳参数组合。优化后的LS-SVR模型的RMSEP为0.0763,R^(2)为0.9989,RSD为0.90%,显著提高了预测精度。本研究为利用太赫兹光谱技术实现氢化大豆油中TFAs的快速检测奠定基础。

关键词：氢化大豆油反式脂肪酸太赫兹光谱密度泛函理论最小二乘支持向量回归

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基于前景与透明度联合求解的多层次仿射类抠像与合成方法

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中国科学：信息科学 2021年第10期51卷 1658-1674页

作者：姚桂林张必英张艳荣苏晓东哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院哈尔滨150028 黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室哈尔滨150028

数字图像抠像与合成问题是虚拟现实中的经典问题.抠像问题需要根据抠像公式,从输入图像准确地提取出前景物体的透明度(α)和前景物体的颜色值,而合成问题仅使用抠像结果与新背景图像进行结合,使其成为新的合成图像.然而,目前很多抠像算... 详细信息

数字图像抠像与合成问题是虚拟现实中的经典问题.抠像问题需要根据抠像公式,从输入图像准确地提取出前景物体的透明度(α)和前景物体的颜色值,而合成问题仅使用抠像结果与新背景图像进行结合,使其成为新的合成图像.然而,目前很多抠像算法仅局限于抠像部分的α值的计算,忽略了用于后续合成步骤的前景颜色的计算.这实际上仅限于理论研究,脱离了抠像问题的合成应用层面.同时,其他一些兼顾计算前景颜色算法的效果仍然不理想,而且也仍然缺乏合成图像数据集和对合成图像的比较.本文充分利用仿射类方法中搜索范围灵活可变的优势,采用实体像素与混合像素进行分级处理的3层次结构,联合求解出最终的α值和前景颜色.其中,每个层次均利用前向层次的先验,结合仿射类方法的像素相关性以及颜色拟合性约束,采用闭合形式进行求解.在实验中,本文不仅针对α层面进行比较,而且在数字抠像领域中首次引入针对合成图像层面的比较.在合成层面中,本文针对输入图像及各型号的三分模板(Trimap),均引入了白色背景和相应的自然图像背景.同时各方法的真实的α值和前景颜色不仅与这些背景进行了常规合成,而且也进行了一种单纯α层面的合成.实验结果表明,在数值评价结果和视觉效果方面,本文方法的最终α结果与上述各种合成效果均优于目前已有的抠像与合成方法及一些新生成的方法.

关键词：图像抠像图像合成仿射类抠像闭合形式解实体像素与混合像素

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改进量子位初始映射的综合SWAP优化策略

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计算机工程与应用 2024年第14期60卷 66-73页

作者：李晖韩子傲卢凯刘述娟鞠明媚哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院哈尔滨150028 黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室哈尔滨150028

在嘈杂的中尺度量子时代,传统的初始映射策略忽略了后续操作中可能出现的邻接性的问题。针对这一挑战,综合考虑量子比特间的距离、交互时间和门操作的错误率,设计了一个多因素交互成本函数,并提出综合SWAP优化策略(comprehensive SWAP o... 详细信息

在嘈杂的中尺度量子时代,传统的初始映射策略忽略了后续操作中可能出现的邻接性的问题。针对这一挑战,综合考虑量子比特间的距离、交互时间和门操作的错误率,设计了一个多因素交互成本函数,并提出综合SWAP优化策略(comprehensive SWAP optimization strategy,CSOS)。该策略包括最佳SWAP选择和基于SWAP的批量更新策略,用于优化量子电路的局部量子位映射。最佳SWAP选择通过对比SWAP操作的效益,选择最佳收益的SWAP门;批量更新策略在映射阶段考虑即将执行的量子操作序列,预先执行批量的SWAP操作。二者综合可以减少整个电路执行过程中的SWAP数量,以最大程度减少映射开销。实验结果显示,CSOS优化方式可以平均减少38.1%的插入SWAP门数量,并降低约12%的硬件门计数开销。

关键词：量子计算初始映射综合SWAP优化策略最佳SWAP选择批量更新

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