检索结果-内蒙古大学图书馆

地球信息科学学报 2025年第4期27卷 930-945页

作者：孟月波苏世龙黄欣羽王恒建筑机器人陕西省高等学校重点实验室西安建筑科技大学信息与控制工程学院

【目的】针对现有遥感影像建筑物提取模型中因冗余导致的特征表示能力差、建筑物边界不清晰及微小建筑物丢失问题。【方法】提出一种细节增强与跨尺度几何特征融合网络DCS-Net，由信息解耦与聚合模块（IRDM）、局部互相似性细节增强模块... 详细信息

【目的】针对现有遥感影像建筑物提取模型中因冗余导致的特征表示能力差、建筑物边界不清晰及微小建筑物丢失问题。【方法】提出一种细节增强与跨尺度几何特征融合网络DCS-Net，由信息解耦与聚合模块（IRDM）、局部互相似性细节增强模块（LMSE）和引导小目标推理的跨尺度几何特征融合模块（CGFF）组成。IRDM模块通过分配权重将冗余特征分离并重构，从空间和通道2个维度抑制冗余，促进有效特征学习；LMSE模块通过动态选择窗格以及编-解码特征之间的局部互相似性指定像素聚类，提升建筑物边缘信息的准确性和完整性；CGFF模块计算原始图像与不同语义级特征图间的特征分块关系，补偿信息损失以提升微小建筑物的提取性能。【结果】本文的实验基于2个公开数据集：WHU航拍数据集和Massachusetts建筑物检测数据集。实验结果表明，与UNet、PSPNet、Deeplab V3+、MANet、MAPNet、DRNet、Build-Former、MBR-HRNet、SDSNet、HDNet、DFFNet、UANet等现有建筑物提取算法相比，DCS-Net在各项评价指标中得到了显著提升，验证了所提方法的有效性。在WHU数据集上的交并比、 F1值和95%HD达到92.94%、96.35%和75.79，对比现有最佳算法分别提升了0.79%、0.44%和1.90；在Massachusetts数据集上的指标为77.13%、87.06%和205.26，分别提升了0.72%、0.43%和13.84。【结论】DCS-Net能更为准确完整地提取出遥感影像中的建筑物，并显著缓解微小建筑物丢失的问题。

关键词：遥感影像建筑物提取深度学习信息解耦与聚合细节增强几何特征融合像素语义聚类微小目标补偿

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基于学科交叉驱动的颠覆性技术预测研究

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情报杂志 2025年第3期44卷 72-80,138页

作者：王萌萌吴艾晗邓琨升郭晓彤西安建筑科技大学管理学院西安710055 西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055

[研究目的]新质生产力的发展极大程度上依赖于颠覆性技术的突破。准确识别颠覆性技术有助于推动生产能力现代化,增强国家实力和社会发展水平。[研究方法]以专利家族作为技术分析单元,融合专利数据和论文数据,从多样性、均衡性、差异性和... 详细信息

[研究目的]新质生产力的发展极大程度上依赖于颠覆性技术的突破。准确识别颠覆性技术有助于推动生产能力现代化,增强国家实力和社会发展水平。[研究方法]以专利家族作为技术分析单元,融合专利数据和论文数据,从多样性、均衡性、差异性和Rao-Stirling综合维度挖掘颠覆性技术所引证知识的学科交叉特征,并据此采用逻辑回归算法识别与技术颠覆性程度具有显著关联的候选特征;构建八类机器学习模型并优选颠覆性技术预测效果最佳的模型,通过SHAP模型揭示学科交叉特征在颠覆性技术预测中的相对贡献和特征关联机制。[研究结果/结论]人工智能领域研究结果表明,所引证专利和论文的多样性、均衡性和差异性特征均对颠覆性技术的产生具有显著影响,相较于其他八类机器学习模型,XGBoost模型在综合性能上取得了最佳表现,其中引证论文的差异性、专利的多样性和差异性等交叉驱动特征在颠覆性技术预测中贡献度最高。

关键词：颠覆性技术学科交叉专利家族专利数据科学论文人工智能机器学习 SHAP模型

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双碳目标下的新型微电网优化运行问题研究

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电测与仪表 2025年第3期62卷 46-53页

作者：秦昌民马兆兴陈昊钱宝珊青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520 国网江苏省电力有限公司超高压公司南京211102

微电网的优化运行可为分布式电源和可再生能源的高效利用提供强有力的保障。为解决分布式电源占比较大的微电网优化运行问题,文中提出了一种新型微电网优化运行方案,将引入凹函数形式的动态惯性权重和高斯变异算子的秃鹰搜索(bald eagle... 详细信息

微电网的优化运行可为分布式电源和可再生能源的高效利用提供强有力的保障。为解决分布式电源占比较大的微电网优化运行问题,文中提出了一种新型微电网优化运行方案,将引入凹函数形式的动态惯性权重和高斯变异算子的秃鹰搜索(bald eagle search,BES)优化算法应用到含储能装置占比较大的微电网的优化运行问题中。在对储能装置做有序充放电安排的基础上,建立了计及发电成本最低、环境效益最好以及电能损耗最少的微电网优化运行模型,并运用模糊数学中的隶属度函数将多个目标函数单一化,最后用改进的BES优化算法对两种优化方案的函数模型求解。仿真结果验证了文中所提优化方案和改进BES算法的准确性和优越性。

关键词：微电网优化运行抽水蓄能电站电动汽车有序充放电 “双碳”目标秃鹰搜索算法

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基于协作认知网络的NOMA下行中继链路性能分析

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青岛理工大学学报 2025年第2期46卷 130-140页

作者：郑美娟李恩玉王晔梁赞阳青岛理工大学信息与控制工程学院青岛266525

为了提高非正交多址接入(NOMA)通信网络系统的有效性和可靠性,针对填充式(Overlay)频谱共享机制,提出了一个基于认知网络的半双工(HD)两中继系统模型。在该模型中,当次级网络通过频谱感知技术检测到存在频谱空洞时,两个中继通过在同一... 详细信息

为了提高非正交多址接入(NOMA)通信网络系统的有效性和可靠性,针对填充式(Overlay)频谱共享机制,提出了一个基于认知网络的半双工(HD)两中继系统模型。在该模型中,当次级网络通过频谱感知技术检测到存在频谱空洞时,两个中继通过在同一时隙一个中继接收数据,另一个中继转发数据,可以达到与全双工(FD)中继通信相同的传输效率,同时避免了FD中继通信中自干扰的影响。在性能分析时,推导了非理想串行干扰消除(SIC)技术下系统的中断概率精确的闭式结果和高信噪比(SNR)下的近似解,通过蒙特卡罗(Monte-Carlo)仿真验证了理论推导结果的正确性,并分析得到了最优功率分配系数。与传统认知HD或FD单中继系统模型相比较,仿真结果表明该模型在降低中断概率、提高吞吐量方面有较好效果。

关键词：非正交多址接入串行干扰消除认知无线电中断概率

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离散广义多智能体系统H_(∞)滑模一致性控制

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自动化与仪表 2025年第3期40卷 1-8,13页

作者：曹洒孔祥通张博文解静青岛理工大学信息与控制工程学院青岛266525

针对具有随机信息交互的离散广义多智能体系统,用Markov过程来描述智能体之间的随机切换拓扑,研究了其受外部干扰时在H∞滑模控制下的领导-跟随可容许一致性问题。首先,设计了合适的状态观测器来近似每个跟随者的状态。然后,利用观测误... 详细信息

针对具有随机信息交互的离散广义多智能体系统,用Markov过程来描述智能体之间的随机切换拓扑,研究了其受外部干扰时在H∞滑模控制下的领导-跟随可容许一致性问题。首先,设计了合适的状态观测器来近似每个跟随者的状态。然后,利用观测误差和一致性误差设计与Markov切换拓扑相关的滑模面和滑模控制律,并结合H_(∞)控制来抑制扰动。通过构造Lyapunov函数,给出了离散广义多智能体系统满足H_(∞)性能的可容许一致性的充分条件,并设计了每个智能体的控制器增益。最后通过数值算例验证了所得结果的有效性。

关键词：离散广义多智能体系统随机切换拓扑 Markov链滑模控制可容许一致性

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基于改进YOLOv8的煤矿皮带异物检测方法

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工程科学与技术 2025年

作者：赵小虎张狄谢礼逊孙维青张景怡尤星懿中国矿业大学信息与控制工程学院矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室(中国矿业大学)

针对皮带在煤炭输送过程中存在大块煤矸石、锚杆等异物划伤、撕裂皮带和堵塞落煤口等安全隐患，本文提出了一种基于改进YOLOv8模型的煤矿皮带异物检测方法YOLOv8-SPCD。首先，根据已有矿井图像制作煤矿皮带异物数据集。接着，利用SPD-C... 详细信息

针对皮带在煤炭输送过程中存在大块煤矸石、锚杆等异物划伤、撕裂皮带和堵塞落煤口等安全隐患，本文提出了一种基于改进YOLOv8模型的煤矿皮带异物检测方法YOLOv8-SPCD。首先，根据已有矿井图像制作煤矿皮带异物数据集。接着，利用SPD-Conv代替Backbone中的卷积部分，将输入特征图的空间块重新排列进入通道维度，以此来增加通道数，同时减少空间分辨率，在特征提取阶段保留更丰富的信息；然后，引入部分卷积改进原网络中的C2f结构，通过只在输入通道的一部分上应用卷积，减少对冗余特征图的计算，同时仍能提取输入图像的空间特征；之后，利用轻量级的跨尺度特征融合模块CCFM改进Neck部分，增强模型对于不同尺度对象的检测能力；最后，为了消除原损失函数惩罚项对收敛速度的阻碍，同时为了获得更快更为有效的回归结果，为了使模型训练时快速收敛并准确定位皮带异物，引入改进后的Inner-DIoU函数对网络的边界框回归损失进行优化。通过设计消融实验，分析了本文提出的YOLOv8-SPCD模型的相关性能：模型权重缩小为基线网络的43%，GFLOPs减小为原来的59%，mAP@0.5提升4.3个百分点，mAP@0.5:0.95提升了4.1%，且FPS还有少量的提升，说明了本文在对原模型轻量化的同时还提升了模型精度。相比于其他主流检测模型，本文的方法mAP@0.5最多提升了18.6%，mAP@0.5:0.95最多提升了29.8%，验证了本方法在煤矿皮带异物检测方面的有效性，为矿井下的边缘端部署提供了先决条件。

关键词： YOLOv8 异物识别 SPD-Conv 部分卷积 CCFM

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基于双层网络级联失效机制的产品设计变更影响分析

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计算机集成制造系统 2025年第4期31卷 1149-1163页

作者：李帅张勇郑瑞钊王法广彭晨杨雷中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 上海大学机电工程与自动化学院上海200444 深圳创维-RGB电子有限公司广东深圳518108

设计变更在产品开发过程中不可避免,分析变更传播机制有助于降低传播风险、提升产品质量。为准确描述产品设计变更的动态传播过程,建立一种面向零部件-供应商双层网络的级联失效传播模型。首先,同时考虑供应商与制造商对设计变更传播的... 详细信息

设计变更在产品开发过程中不可避免,分析变更传播机制有助于降低传播风险、提升产品质量。为准确描述产品设计变更的动态传播过程,建立一种面向零部件-供应商双层网络的级联失效传播模型。首先,同时考虑供应商与制造商对设计变更传播的影响,以零部件及其供应商为节点,构建融合零部件和供应商的双层产品设计网络;接着,将变更源看作初始的失效节点,采用网络级联失效机制分析变更的传播过程,建立双层产品设计网络的跨层级联失效模型;随后,考虑邻居节点平均负荷的变化量,定义一种计及负荷余量的双边变更影响度评估指标,用以识别网络中的重要节点,进而预测出产品的抗变更能力。最后,以创维公司某型号电视机的变更设计问题为例,通过实例分析验证了所建模型和预测方法的有效性。

关键词：设计变更产品设计网络级联失效供应商

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基于STM32和华为云平台的宿舍智能水电监测系统设计

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物联网技术 2025年第4期15卷 5-10,13页

作者：宋欣霓张峥嵘左宇驰成宇轩尚钰棋中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221000

为解决高校学生用水、用电安全问题,设计实现了一个基于物联网技术、低功耗无线通信技术、大数据云平台的学生宿舍水电智能监测系统。以STM32F103单片机为核心处理器,通过水压、电流传感器实现对水压、电流的监测,通过红外传感器模块实... 详细信息

为解决高校学生用水、用电安全问题,设计实现了一个基于物联网技术、低功耗无线通信技术、大数据云平台的学生宿舍水电智能监测系统。以STM32F103单片机为核心处理器,通过水压、电流传感器实现对水压、电流的监测,通过红外传感器模块实现对宿舍人员数量的监控,通过WiFi模块把数据上传至华为云平台。输出信号由单片机采集,水压、电流值在液晶显示屏上显示。管理员通过Web端对宿舍水电进行实时监测,以保障宿舍人员用水、用电安全。该系统具有体积小、功耗低等优点,可以降低能耗并保障高校宿舍用水、用电安全。

关键词：智能监测 STM32 华为云平台物联网大数据无线通信

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融合多尺度注意力神经网络的港口起重装备故障时序数据预测方法

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机电工程 2025年第2期42卷 277-286页

作者：雷鹏谢敬玲许洪祖焦锋魏立明张忠岩吕成兴青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266000 青岛杰瑞工控技术有限公司山东青岛266000

近年来,深度神经网络在轴承时序预测领域得到了广泛应用。为了进一步提升港口起重装备滚动轴承时序模型预测的准确度,以青岛港门机为例对港口起重装备关键部位的滚动轴承时序预测进行了建模,提出了一种融合改进变分模态分解的多尺度注... 详细信息

近年来,深度神经网络在轴承时序预测领域得到了广泛应用。为了进一步提升港口起重装备滚动轴承时序模型预测的准确度,以青岛港门机为例对港口起重装备关键部位的滚动轴承时序预测进行了建模,提出了一种融合改进变分模态分解的多尺度注意力机制港口装备故障时序数据预测方法。首先,采用了融合非线性策略与混沌映射的改进灰狼优化算法(IGWO),自适应地确定了变分模态分解(VMD)的模态数与惩罚因子;然后,将变分模态分解得到的本征模态函数进一步作为融合多尺度注意力神经网络(FMANN)模型的时序输入,进行了多尺度通道特征融合;最后,对各个本征模态函数的预测结果进行了融合,得到了最终预测结果。研究结果表明:FMANN模型在回转机构数据集上的均方根误差(RMSE)为0.001 12,平均绝对百分比误差(MAPE)为6.396 3%,决定系数为0.999 8;相比于其他预测模型,FMANN预测效果更加拟合实际数据。FMANN模型能够准确地预测设备轴承的时序振动,有望为未来实际工业生产提供一条新思路。

关键词：滚动轴承故障诊断变分模态分解注意力机制灰狼优化算法融合多尺度注意力神经网络深度可分离卷积

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基于神经网络的三容水箱容错控制仿真研究

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计算机仿真 2025年第3期42卷 381-385,543页

作者：赵峻郭一楠中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116

随着现代工程控制系统的大规模、复杂化,容错控制受到越来越多专家和学者的重视。针对过程控制实验中常用的三容水箱,考虑水箱泄露故障,应用神经网络构建系统的回归模型,根据实时输出与回归模型残差判断故障,并应用自适应控制中的自校... 详细信息

随着现代工程控制系统的大规模、复杂化,容错控制受到越来越多专家和学者的重视。针对过程控制实验中常用的三容水箱,考虑水箱泄露故障,应用神经网络构建系统的回归模型,根据实时输出与回归模型残差判断故障,并应用自适应控制中的自校正神经网络PID构建容错控制器,实现在系统故障状态下,根据系统参数变化,动态调节系统输入,实现系统故障下的稳定容错控制。仿真结果表明,所提方法能够有效地克服系统故障,在不降低系统性能指标的情况下安全地完成控制任务。

关键词：三容水箱泄露故障容错控制神经网络

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