检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2024年第19期39卷 6244-6256页

作者：陈治铭刘建华柯添赐陈可纬福建理工大学计算机科学与数学学院福州350018 福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室福州350018

锂电池荷电状态(SOC)的准确估算是新能源技术发展中的一项关键技术,由于难以直接获取SOC准确数值,而面对此长序列预测问题,采用传统深度学习方法,其估算效果不佳。对此,该文提出一种对抗性的权重注意力序列到序列(AWAS)模型以估算SOC,... 详细信息

锂电池荷电状态(SOC)的准确估算是新能源技术发展中的一项关键技术,由于难以直接获取SOC准确数值,而面对此长序列预测问题,采用传统深度学习方法,其估算效果不佳。对此,该文提出一种对抗性的权重注意力序列到序列(AWAS)模型以估算SOC,其中权重注意力机制通过引入额外的线性变换增强了注意力机制提取长序列依赖的能力。该模型由门控循环单元(GRU)作为编码器和解码器的基本构建模块。首先利用编码器提取特征间的相关信息;其次将包含特征信息的隐藏向量交由权重注意力处理,以深化特征间的关联性学习;再次由GRU进行解码;最后与生成对抗网络(GAN)中的鉴别器联合,提高模型估算能力。通过多步SOC估算任务的测试实验,该文提出的模型估算SOC的方均根误差及平均绝对百分比误差分别达到0.1695%和0.2096%;同时,在不同数据集的单步估算任务测试中,平均绝对误差和方均根误差达到0.1412%和0.1094%;相比稀疏化Informer模型在平均绝对误差评估指标上降低了45.7%。

关键词：锂电池荷电状态序列到序列模型对抗生成网络稀疏化Informer 注意力

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基于多尺度流模型的视觉异常检测研究

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自动化学报 2024年第3期50卷 640-648页

作者：毛国君吴星臻邢树礼福建理工大学计算机科学与数学学院福州350118 福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室福州350118

针对现有异常检测(Anomaly detection,AD)模型计算效率低和检测性能差等问题,提出一种多尺度流模型(Multi-scale normalizing flow,MS-Flow),通过多尺度交叉融合实现高效的视觉图像异常识别.具体地,在流模型(Normalizing flow,NF)内部... 详细信息

针对现有异常检测(Anomaly detection,AD)模型计算效率低和检测性能差等问题,提出一种多尺度流模型(Multi-scale normalizing flow,MS-Flow),通过多尺度交叉融合实现高效的视觉图像异常识别.具体地,在流模型(Normalizing flow,NF)内部构建层级式的多尺度架构来避免多通道数据的冗余交叉计算,同时保证网络的多尺度表达能力.此外,设计的层级感知模块通过逐层级的多粒度特征融合,在细粒度级别表达多尺度特征,有效地提高分布估计的精确性.该方法是一个平衡检测精度与计算效率的解决方案.在两个公开数据集上的实验表明,所提方法相较于以往的检测模型能够获得更高的检测精度(在MVTec AD和BTAD数据集上的平均AUROC(Area under the receiver operating characteristics)分别为99.7%和96.0%),同时具有更高的计算效率,浮点运算次数(Floating point operations,FLOPs)约为CS-Flow的1/8.

关键词：异常检测流模型层级感知多尺度特征

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一种对抗性的权重注意力机制Seq2Seq模型估算SOC

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电工技术学报 2023年

作者：陈治铭刘建华柯添赐陈可纬福建理工大学计算机科学与数学学院福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室

锂电池荷电状态（SOC）准确估算是新能源技术发展中的一项关键技术问题，由于难以直接获取SOC准确数值，而面对此长序列预测问题，采用传统深度学习方法，其估算效果不佳。对此，本文提出一种对抗性的权重注意力序列到序列(AWAS)模型，... 详细信息

锂电池荷电状态（SOC）准确估算是新能源技术发展中的一项关键技术问题，由于难以直接获取SOC准确数值，而面对此长序列预测问题，采用传统深度学习方法，其估算效果不佳。对此，本文提出一种对抗性的权重注意力序列到序列(AWAS)模型，用于估算SOC，其中权重注意力机制(Weighed Attention)通过引入额外的线性变换增强了注意力机制提取长序列依赖的能力。该模型由门控循环单元(Gated Recurrent Units，GRU)作为编码器和解码器的基本构建模块。首先利用编码器提取特征间的相关信息，然后将包含特征信息的隐藏向量交由权重注意力处理，以深化特征间的关联性学习，随后由GRU进行解码，最后与生成对抗网络(Generative Adversarial Network ，GAN)中的鉴别器(Discriminator）联合，提高模型估算能力。通过多步SOC估算任务的测试实验，本文提出的模型估算SOC的均方根误差以及平均绝对百分比误差分别达到0.169 5%和0.209 6%；同时，在不同数据集的单步估算任务测试验中，平均绝对误差和均方根误差达到0.141 2%和0.109 4%；相比稀疏化Informer模型在平均绝对误差评估指标上降低了45.7%。

关键词：锂电池荷电状态序列到序列模型对抗生成网络稀疏化Informer 注意力

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面向资源约束项目调度的二阶段帝国竞争算法

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计算机科学与探索 2023年第11期17卷 2620-2639页

作者：李斌黄起彬福建理工大学机械与汽车工程学院福州350118 福建理工大学福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室福州350118 福建理工大学交通运输学院福州350118

资源约束项目调度问题是一类经典的组合优化难题,有着广泛的工程应用背景。自20世纪60年代起,该问题的优化方法层出不穷,但大多数智能优化算法在该问题空间中搜索表现一般。针对这一挑战,提出了一种二阶段演化帝国竞争算法(TSE-ICA)。首... 详细信息

资源约束项目调度问题是一类经典的组合优化难题,有着广泛的工程应用背景。自20世纪60年代起,该问题的优化方法层出不穷,但大多数智能优化算法在该问题空间中搜索表现一般。针对这一挑战,提出了一种二阶段演化帝国竞争算法(TSE-ICA)。首先,基于由关键路径法得到的组块提取策略,提出两种分别用于种群多样性开发和高效收敛的同化算子,通过在不同阶段选择合适的同化算子实现二阶段演化框架的构建。其次,基于组块的改进革命机制包含插入和乱序两种邻域搜索策略,帝国竞争机制则通过收集不同帝国的收敛信息实现参数的自适应调整;最后,利用记忆库引导种群进化,提高算法的收敛速率。TSE-ICA的最佳参数设置由Taguchi法的实验设计方法确定。数值实验面向典型实例库PSPLIB中的3个实例集J30、J60和J120对TSE-ICA执行了性能测试,并基于两种评价标准与17种先进的元启发式算法进行性能对比。实验结果显示,TSE-ICA具有较好的优化性能和收敛效率,初步验证了所提改进机制的有效性和所提算法的问题适用性。

关键词：资源约束项目调度问题帝国竞争算法二阶段演化框架同化关键路径法 Taguchi法组块记忆库

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渐进式特征增强的弱监督显著性目标检测

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计算机工程 2024年第12期50卷 233-244页

作者：李沼洁朱恒亮毛国君杨鑫福建理工大学计算机科学与数学学院福建福州350118 福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室福建福州350118

针对多数弱监督显著性检测方法在复杂场景下容易出现目标结构缺损、边界粗糙等问题,提出一种渐进式特征增强的弱监督显著性检测算法。首先针对显著目标结构不完整问题,设计一种渐进式特征增强机制,主要包括双流语义增强模块和层次化自... 详细信息

针对多数弱监督显著性检测方法在复杂场景下容易出现目标结构缺损、边界粗糙等问题,提出一种渐进式特征增强的弱监督显著性检测算法。首先针对显著目标结构不完整问题,设计一种渐进式特征增强机制,主要包括双流语义增强模块和层次化自适应特征聚合模块,通过复用这种机制可以捕获更丰富的图像特征;其次为获取清晰完整的目标边缘,提出边缘引导模块,可以生成高质量的显著目标边缘图;最后将得到的边缘对显著区域预测网络进行指导,以生成结构完整且边界平滑的检测结果。在5个公开数据集上的实验结果表明,相比经典的WSSA算法,该算法在PASCAL-S数据集上平均绝对误差(MAE)降低了21.32%,F-measure值提高了6.27%,优于大多数先进的弱监督显著性目标检测算法。

关键词：弱监督显著性目标检测渐进式特征聚合边缘引导

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基于自适应扩散图卷积注意力网络的地铁客流预测

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铁道科学与工程学报 2024年第12期21卷 4910-4923页

作者：唐郑熠黄嘉欢王金水邢树礼福建理工大学计算机科学与数学学院福建福州350118 福建理工大学福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室福建福州350118 湖南工商大学移动商务智能湖南省重点实验室湖南长沙410205

准确的地铁客流预测是智能交通系统应对交通挑战、协调运营调度、规划未来建设的重要战略需求。然而,先前将图卷积网络与深度学习模型(如循环神经网络、长短期记忆网络和门控循环神经网络等)相结合的相关研究只能提取基于路网图结构的... 详细信息

准确的地铁客流预测是智能交通系统应对交通挑战、协调运营调度、规划未来建设的重要战略需求。然而,先前将图卷积网络与深度学习模型(如循环神经网络、长短期记忆网络和门控循环神经网络等)相结合的相关研究只能提取基于路网图结构的时间和空间相关性,而忽略了地铁站点之间隐藏的空间相关性和随时间变化的动态时间和动态空间相关性。为了挖掘交通数据中复杂的时空相关性以实现精确的地铁客流预测,提出一种基于自适应扩散图卷积注意力(Adaptive Diffusion Graph Convolution Attention, ADGCA)网络的客流预测方法。此方法的创新点主要包括2个方面:首先,通过构建多图和自适应矩阵,并结合多头注意力机制,能够挖掘地铁站点之间隐藏的空间相关性。这种方法优化了现有方法在提取地铁系统空间信息特征方面的不足,使得ADGCA模型能够更全面地提取地铁系统中的空间信息特征。其次,构建了一种结合因果卷积、自适应扩散图卷积和多头注意力机制的深度学习模型组件。该组件能够在局部和全局层面捕捉地铁客流数据中的动态时空相关性,相比于先前的方法,能够更有效地提取复杂的地铁客流数据特征。在根据上海和杭州地铁自动检票系统的乘客刷卡记录所构建的2个真实数据集上,对模型有效性进行评估。研究结果表明,相较于现有的基线模型,ADGCA模型能够提取更加真实的动态时空相关性,从而有效地降低了预测误差。在所有预测时间步长上,ADGCA模型预测准确度指标均优于基线模型。研究结果为进一步优化城市地铁运营计划和保障地铁安全营运提供了更加精确的数据支持。

关键词：智能交通地铁客流预测自适应扩散图卷积因果卷积多头注意力

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自适应复合转换函数的二进制电鳗觅食优化算法

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计算机工程与应用 2024年

作者：李牧元刘建华力尚龙吴炳南福建理工大学计算机科学与数学学院福建理工大学福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室

电鳗觅食优化算法是近年提出的元启发式优化算法，用于求解连续优化问题，并且应用在各种工程问题中。然而现实中许多优化问题是离散的，这就需要提出算法的二进制版本。研究者通常使用转换函数将连续解转换为离散解，用于求解离散优化... 详细信息

电鳗觅食优化算法是近年提出的元启发式优化算法，用于求解连续优化问题，并且应用在各种工程问题中。然而现实中许多优化问题是离散的，这就需要提出算法的二进制版本。研究者通常使用转换函数将连续解转换为离散解，用于求解离散优化问题，但传统的S型转换函数易于发散难以收敛，而V型转换函数易于陷入局部最优难以跳出。针对上述问题，本文设计出一种自适应的V型转换函数，并利用电鳗能量因子将S型与自适应V型转换函数融合，提出一种自适应复合型转换函数用于电鳗算法的二值化。此外由于电鳗算法在休息和狩猎阶段缺乏局部多样性，及其在交互和迁徙阶段存在过早收敛，本文进一步对电鳗优化算法进行了改进。算法在交互阶段增加权重控制因子，发挥S型转换函数的发散特性，增强全局搜索能力；在迁徙阶段施加鞭策因子，约束电鳗的行为，避免过早收敛陷入局部最优；在休息、狩猎阶段增加随机因子提高局部多样性。最后，通过35个背包问题数据实例上的收敛、均值及消融等实验，其结果证明了本文所提出的二进制电鳗觅食优化算法的有效性。

关键词：二进制电鳗觅食优化算法转换函数复合型转换函数背包问题

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通过边界挖掘和背景引导的伪装目标检测

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计算机应用 2024年

作者：李钟华钟庚辛范萍朱恒亮福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室(福建理工大学) 福建理工大学计算机科学与数学学院

由于伪装目标与背景具有高度的相似性，极易受背景特征混淆，导致边界信息难以分辨和提取目标特征困难。目前主流的伪装目标检测（COD）算法主要针对伪装目标本身及其边界进行研究，忽略了图像背景与目标的相互关系，在复杂场景下检测... 详细信息

由于伪装目标与背景具有高度的相似性，极易受背景特征混淆，导致边界信息难以分辨和提取目标特征困难。目前主流的伪装目标检测（COD）算法主要针对伪装目标本身及其边界进行研究，忽略了图像背景与目标的相互关系，在复杂场景下检测结果不理想。为此，为了探索背景和目标的潜在联系，提出一种通过挖掘边界和背景进行伪装目标检测的算法。该算法由5个部分组成：编码器处理初始原始数据；边界指导框架通过特征处理和特征挖掘提取更多精细的边界特征；背景引导框架通过多尺度卷积探索更多的显著特征，同时基于注意力设计了混合注意力模块增强对背景特征的强化选择；信息补偿模块弥补了在特征处理过程中损失的细节信息；多任务协同分割解码器则对不同任务以及模块所提取的特征进行高效融合并输出最终的预测结果。在广泛使用的3个数据集上的实验结果优于其他15个较先进的模型，尤其在CAMO数据集上的平均绝对误差指标降到了0.042。

关键词：伪装目标检测反向引导多尺度卷积注意力机制特征聚合

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融合局部和全局相关性的多变量时间序列预测方法

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计算机应用 2024年

作者：王翔陈志祥毛国君福建理工大学计算机科学与数学学院福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室(福建理工大学)

为解决现有时间序列模型未能充分融合局部和全局依赖的问题，提出一种融合局部和全局相关性的多变量时间序列预测方法 PatchLG(Patch-integrated Local-Global Correlation Method)。该方法基于3个关键部分：1）将时间序列划分为多个子... 详细信息

为解决现有时间序列模型未能充分融合局部和全局依赖的问题，提出一种融合局部和全局相关性的多变量时间序列预测方法 PatchLG(Patch-integrated Local-Global Correlation Method)。该方法基于3个关键部分：1）将时间序列划分为多个子序列（Patch），保持时间序列的局部性同时使模型更易于提取全局依赖；2）使用深度可分离卷积和自注意力机制建模局部和全局相关性;3）将时间序列分解为趋势项与季节项两个部分同时进行预测，并将预测结果组合起来得到最终预测结果。在7个基准数据集上的实验结果表明，PatchLG相较于最优基线方法 PatchTST在均方误差(MSE)和平均绝对误差(MAE)两个指标上平均提升3.0%和2.9%，同时具有较低的实际运行时间和内存消耗，验证了PatchLG在时间序列预测的有效性。

关键词：时间序列多变量时间序列预测深度可分离卷积自注意力机制局部与全局依赖

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基于计算物流和群集智能的多集装箱码头泊位分配

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计算机工程与应用 2023年第16期59卷 262-284页

作者：李斌唐志斌福建理工大学机械与汽车工程学院福州350118 福建理工大学、福建省大数据挖掘与应用重点实验室福州350118 福建理工大学交通运输学院福州350118

以港口运营方统一整合多集装箱码头作业空间资源为背景,探讨了考虑泊位水深约束和出口集装箱可转港作业的多码头动态连续泊位分配问题(multi-terminal dynamic and continuous berth allocation problem,MDC-BAP)。基于计算物流将MDC-BA... 详细信息

以港口运营方统一整合多集装箱码头作业空间资源为背景,探讨了考虑泊位水深约束和出口集装箱可转港作业的多码头动态连续泊位分配问题(multi-terminal dynamic and continuous berth allocation problem,MDC-BAP)。基于计算物流将MDC-BAP抽象为异构多背包问题进行运筹建模,建立了同时考虑港航双方作业总成本最小化的混合整数规划模型,进而设计了一类融合计算物流和群集智能的二阶段改进帝国竞争算法(two-stage improved imperialist competitive algorithm,TSI-ICA)对模型进行求解。采用三种计划周期12个大规模MDC-BAP算例执行数值实验,比较了多种改进帝国竞争算法和多种启发式规则在MDC-BAP模型上的综合求解性能,TSI-ICA设计的“元启发式算法+启发式规则”框架在大规模算例上的表现明显优于“启发式规则+启发式规则”的资源分配模式,并从运作成本和运营韧性两方面阐明了多码头协同生产优于单码头独立作业模式,从而为多集装箱码头泊位协同分配提供了较好的智能决策支持解决方案。

关键词：多集装箱码头泊位分配问题联合生产运营异构多背包问题计算物流帝国竞争算法排队论

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