联合多意图识别与语义槽填充的双向交互模型

意图识别与语义槽填充是口语理解的两个主要任务,两者具有高度相关性,通常进行联合训练。随着口语理解任务的深入,研究发现用户在现实场景中的话语往往含有多个意图。但部分联合模型只能识别用户话语中的单个意图,未能充分建模多个意图和语义槽之间的关联性。考虑到话语中多个意图的信息可以引导语义槽填充,语义槽信息也可以帮助意图更好的识别,模型采用图注意力网络建立意图和语义槽之间的双向交互。具体的,将两个任务双向关联以便模型能够挖掘多个意图与语义槽之间的关系,同时引入两个任务的标签信息使模型能够学习到话语上下文和标签的关系,从而提高意图识别与语义槽填充的准确率,优化口语理解的整体性能。实验表明,模型在MixATIS和MixSNIPS两个多意图数据集上对比其他模型性能得到了显著提升。

无等待与时隙映射复用结合的时间触发流调度方法

工业控制系统中众多应用的正常运行依赖于确定性低时延的网络传输,这一需求推动了时间敏感网络的发展。为保证工业控制系统中流量传输的确定性,提出了无等待与时隙映射复用结合的时间触发流调度方法。首先,对工业控制系统时间敏感网络的通信要素进行建模,通过分析时间触发流的特性,简化了链路、流传输、流隔离和帧隔离等约束条件;其次,使用基础周期作为调度循环时间,实时流采取无等待调度,循环流采取时隙映射复用,从而缩短了门控列表长度;然后,提出了基于数据帧传输区间中点的冲突判别方法,降低了时隙冲突判断的时间复杂度;最后,设计了时间触发流调度优化函数,并基于改进的多目标遗传算法进行求解。实验验证了该方法的正确性与可行性,平均门控列表长度缩短了59.7%。

基于自发数据传输的高效双LAN太赫兹无线局域网MAC协议

针对现有的双局域网(LAN)太赫兹无线局域网(Dual-LAN THz WLAN)相关介质访问控制(MAC)协议中存在的某些节点会在多个超帧内重复发送相同的信道时隙请求帧以申请时隙资源以及网络运行的一些时段存在空闲时隙等问题,提出一种基于自发数据传输的高效MAC协议——SDTE-MAC(high-Efficiency MAC protocol based on Spontaneous Data Transmission)。SDTE-MAC通过让各节点都维护一张或多张时间单元链表,使各节点与其余节点在网络运行时间上达到同步,从而获悉各节点应该在信道空闲时隙的什么位置开始发送数据帧,优化了传统的信道时隙分配和信道剩余时隙再分配的流程,提高了网络吞吐量和信道时隙利用率,降低了数据时延,能够进一步提升双LAN太赫兹无线局域网的性能。仿真结果表明,网络饱和时,相较于AHT-MAC(Adaptive High Throughout multi-pan MAC protocol)中的N-CTAP(Normal Channel Time Allocation Period)时段时隙资源分配新机制以及自适应缩短超帧时段机制,SDTE-MAC的MAC层吞吐量提升了9.2%,信道时隙利用率提升了10.9%,数据时延降低了22.2%。

太赫兹低损耗金刚石-无氧铜输能窗研究

首次开展太赫兹金刚石-无氧铜盒型输能窗研究,利用低损耗的无氧铜材料代替传统可伐合金材料,显著降低输能窗传输损耗、提高器件输出功率。为降低无氧铜与金刚石热膨胀系数严重不匹配造成的封接应力,提出一种多槽应力释放结构,将金刚石表面封接应力由210 MPa减小至50 MPa,小于金刚石与无氧铜组合抗拉件的平均封接强度116.2 MPa。根据设计结果,开展金刚石-无氧铜输能窗封接试验,氦漏率≤1×10^(-11)(Pa·m^(3))/s,实现了气密封接。测试金刚石-无氧铜输能窗传输损耗为0.7 dB,比采用金刚石-可伐输能窗的传输损耗减小2 dB,即输出功率可以提高60%,为研制大功率太赫兹源奠定了重要关键技术基础。

GH4169涡轮盘榫槽电解拉削仿真及其试验研究

榫槽是航空发动机涡轮盘上的重要结构,电解拉削是实现该结构高效、低成本制造的潜在解决方案。为了掌握电解拉削加工参数对轮廓精度和表面质量的影响规律,建立了电解拉削多场耦合模型,阐明了工具阴极长度对加工间隙产物分布的影响规律,获得了优选的工具阴极长度参数。开展了平面电解拉削加工试验,探究了进给速度和加工间隙对工件表面质量和型面进出口去除量差的影响规律,确定了较优的加工参数。试验结果表明,采用优化的加工参数可以获得较好的表面质量并有效控制了型面进出口去除量差。最后,采用优化的参数开展了典型涡轮盘榫槽结构单元件的电解拉削加工试验,试件具有较好的表面质量和轮廓重复精度。

低转矩脉动永磁辅助同步磁阻电机转子结构优化设计

针对永磁辅助同步磁阻电机(PMA-SynRM)转矩脉动大的问题,提出了一种基于非支配排序遗传算法(NSGA-II)的PMA-SynRM多目标优化设计方法。首先,介绍了PMA-SynRM的基本结构与工作原理;其次,通过构建空气磁障、设计不对称辅助槽对PMA-SynRM转子结构进行改进;然后,通过灵敏度分析选出了对PMA-SynRM优化目标影响较大的参数,通过NSGA-Ⅱ进行多目标寻优,从生成的Pareto前沿中选择最优拓扑结构;最后,通过有限元软件,对优化后电机与初始电机的转矩性能进行分析。仿真结果表明,基于NSGA-Ⅱ优化后的PMA-SynRM其性能得到了显著提高。

考虑时间价值的中欧班列多级定价与舱位控制

中欧班列运输需求高速增长,导致旺季时间偏长,运能供不应求。部分时间敏感型货物无法长时间等待,进而转向了其他运输方式。为满足时间敏感型货物的运输需求,本文考虑货物时间价值并提出多等级定价方案,以班列运营企业收益最大化为目标建立了考虑货主选择行为的动态舱位控制模型。由于多维状态空间模型难以获得精确解,采用值函数近似方法近似求解动态规划模型,利用最小二乘近似策略迭代算法对线性近似、分段线性近似两种形式的近似值函数进行参数标定。应用学习得到的参数进行仿真实验,对比两种值函数近似方法与基准运价下先到先得、多级定价下先到先得方案的收益性能和舱位预订情况。结果表明,在需求旺季供不应求的场景下,本文提出的基于多级定价的舱位控制策略能把有限的运能分配给最需要的客户,同时可以有效提升铁路企业的运输收益,其中分段线性近似方法对收益提升的效果更佳。

基于强化学习的无人机网络资源分配研究

以无人机网络的资源分配为研究对象,研究了基于强化学习的多无人机网络动态时隙分配方案,在无人机网络中,合理地分配时隙资源对改善无人机资源利用率具有重要意义;针对动态时隙分配问题,根据调度问题的限制条件,建立了多无人机网络时隙分配模型,提出了一种基于近端策略优化(PPO)强化学习算法的时隙分配方案,并进行强化学习算法的环境映射,建立马尔可夫决策过程(MDP)模型与强化学习算法接口相匹配;在gym仿真环境下进行模型训练,对提出的时隙分配方案进行验证,仿真结果验证了基于近端策略优化强化学习算法的时隙分配方案在多无人机网络环境下可以高效进行时隙分配,提高网络信道利用率,提出的方案可以根据实际需求适当缩短训练时间得到较优分配结果。

基于多任务学习的意图检测和槽位填充联合方法

随着预训练语言模型在自然语言处理(NLP)任务上的应用,意图检测(ID)和槽位填充(SF)联合建模提高了口语理解的性能。现有方法大多关注意图和槽位的相互作用,忽略了差异文本序列建模对口语理解(SLU)任务的影响。因此,提出一种基于多任务学习的意图检测和槽位填充联合方法(IDSFML)。首先,使用随机掩盖mask策略构造差异文本,设计结合自编码器和注意力机制的神经网络(AEA)结构,为口语理解任务融入差异文本序列的特征;其次,设计相似性分布任务,使差异文本和原始文本的表征相似;最后,联合训练ID、SF和差异文本序列相似性分布三个任务。在航班旅行信息系统(ATIS)和SNIPS数据集上的实验结果表明,IDSFML与表现次优的基线方法SASGBC(Self-Attention and Slot-Gated on top of BERT with CRF)相比,槽位填充F1值分别提升了1.9和1.6个百分点,意图检测准确率分别提升了0.2和0.4个百分点,提高了口语理解任务的准确率。

基于强化学习的多基站协作接收时隙Aloha网络信道接入机制

随着物联网(IoT, internet of things)基站的部署愈发密集,网络干扰管控的重要性愈发凸显。物联网中,设备常采用随机接入,以分布式的方式接入信道。在海量设备的物联网场景中,节点之间可能会出现严重的干扰,导致网络的吞吐量性能严重下降。为了解决随机接入网络中的干扰管控问题,考虑基于协作接收的多基站时隙Aloha网络,利用强化学习工具,设计自适应传输算法,实现干扰管控,优化网络的吞吐量性能,并提高网络的公平性。首先,设计了基于Q-学习的自适应传输算法,通过仿真验证了该算法面对不同网络流量时均能保障较高的网络吞吐量性能。其次,为了提高网络的公平性,采用惩罚函数法改进自适应传输算法,并通过仿真验证了面向公平性优化后的算法能够大幅提高网络的公平性,并保障网络的吞吐性能。

基于哑铃型缺陷地结构的多频微带贴片天线设计

天线的多频带实现对提高无线通信的性能至关重要。通过加载哑铃型缺陷地结构(Dumbbell Defected Ground Structure,DB-DGS)和贴片刻蚀槽缝,设计了一款新型基于同轴馈电的三频段矩形微带贴片天线,可满足无线本地局域网(WLAN-2.45 GHz)、(WLAN-5.25 GHz)以及全球微波互联网(WiMAX-3.5GHz)的应用需要。天线的S11<-10 dB的回波损耗值分别为-20.8、-20.6、-24.0 dB,对应增益分别为2.8、2.2、3.1 dBi,实现了良好的阻抗匹配。引入哑铃型DGS的等效电路模型,对DGS和槽缝结构的主要参数进行仿真分析,可为天线开发设计人员拓宽思路。

融合标签特征和胶囊注意力的口语理解方法

针对目前意图检测和槽位填充联合学习中未充分考虑交互前标签特征信息的有效提取和融合,缺乏对交互后标签特征的提炼问题,提出一种融合标签特征和胶囊注意力的口语理解方法。主要由意图与槽位标签特征融合交互(label feature fusion interactive, LFFI)和多头胶囊注意力机制(multi-head capsule attention, MHCA)两大关键模组组成。LFFI-MHCA通过LFFI提取序列中有效的意图和槽位标签信息,对两者进行融合和交互;利用MHCA对交互过程中产生的不同子空间信息进行提炼,获得更为精确的意图和槽位标签特征。该模型在ATIS和SNIPS数据集上进行实验,句子准确率分别为88.1%和89.0%,验证了该模型的有效性。

双边聚磁式槽口型永磁直线电机多目标优化研究

聚磁式槽口型永磁直线电机是一种将永磁体置于初级侧槽口的一种新型直线电机,适合于低速大推力的应用场景。在运行过程中,该电机不可避免地产生较大的推力和法向力波动。提出一种新型双边结构,分析该电机的工作原理和影响电磁力波动的因素,结合有限元法与解析法,依次分析了电机叠厚、次级高度、永磁体厚度、初级齿宽、次级槽宽对电机推力大小、推力和法向力波动的影响。基于响应面法,以减少推力和法向力波动、保证大推力为优化目标,得到电机优化参数,将优化前后电机特性进行对比分析。

基于多时隙业务联合整形的低能耗资源调度方法

面向未来6G移动通信系统超高数据密度的业务需求场景,为保障用户服务质量(QoS)并降低系统能耗,首先分析了移动通信系统的能耗构成,发现了系统能耗的非线性特征。然后在此基础上,设计了多时隙业务联合整形的低能耗资源调度方法。该方法通过感知用户业务流量和时延要求等需求侧的数据特征,利用深度强化学习算法在给定的多个时隙内动态调整基站资源分配策略。该资源分配策略降低了用户业务请求的非平稳性,从而减少了基站的非线性传输特性产生的额外能耗。最后通过软件仿真对比不同方法,验证了基于多时隙业务联合整形的理论和算法的正确性及有效性。

基于时隙变换的多用户多载波相关延迟移位键控系统

为了改善多用户相关延迟移位键控(CDSK)系统误码率(BER)较高的缺点,该文提出一种基于时隙变换的多用户多载波相关延迟移位键控(TST-MUMC-CDSK)系统。该方案采用置换矩阵对参考信号进行变换达到传输多用户信息的目的。在发送端,复制P次之后的混沌信号与经过希尔伯特变换的正交信号一同经过时隙变换器,产生2N个相互正交的混沌信号来承载2N个用户信息,大大提高了系统的传输速率。该文推导了该系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道和瑞利衰落信道(RFC)下的误码率表达式,通过理论分析以及数值仿真验证了理论推导的正确性。仿真结果表明对比于其他同类系统,所提系统在相同误码率的情况下可以节约更多的比特能量,在误码率同为10–2时,该系统所需的信噪比比降噪多用户相关延迟移位键控(NR_MUCDSK)系统低1.5 dB,比无信号间干扰多用户相关延迟移位键控(NISI_MU_CDSK)系统低2.6 dB。该系统具有良好的理论价值,且为实际工程应用提供了良好的参考。

大断面硬岩巷道复式楔形掏槽技术

为提高桑树坪二号井硬岩巷道的爆破掘进效率,对硬岩巷道的钻爆法优化方案进行分析。通过理论分析的方法,建立二阶二段复式楔形掏槽模型,对其爆破成腔过程进行讨论,并对楔形掏槽的槽腔进行受力分析。理论分析表明,在硬岩巷道爆破掘进中,多阶多段复式楔形掏槽爆破方式可以增大自由面,减小夹制作用,从而提高爆破效率。而经过优化后的现场试验结果也表明,岩巷爆破日掘进尺度由2.4 m提升到了4.8 m,爆破速度提高了2倍,巷道断面成型平整,能够满足矿井岩巷快速掘进的要求,同时也能为其他地质条件类似的爆破掘进工程提供技术指导。

nPSA:一种面向TSN芯片的低延时确定性交换架构

时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)通过时空资源规划保证关键流量传输的实时性和确定性,规划工具在分配时间资源时使用关键帧,在重负载情况下进出芯片的最大交换延时时作为输入参数.为了满足TSN应用的低传输延时要求,TSN芯片设计时需要以最小化最大交换延时为重要目标.当前商用TSN芯片一般采用单流水线交换架构,容易在流水线的入口处发生“完整帧阻塞”问题,导致芯片的最大交换延时难以降低.针对此问题,提出了一种基于时分复用的多流水线交换架构(n-pipeline switching architecture,nPSA)该架构将“完整帧阻塞”问题优化成“切片阻塞”问题.同时,提出了面向时分复用机制的加权轮询式时隙分配算法(WRRSA)以求解不同端口类型组合下的时隙分配方案.目前nPSA架构和WRRSA算法已经在OpenTSN开源芯片和“枫林一号”ASIC芯片(HX-DS09)中得到应用.实际测试结果显示,长度为64 B的关键帧在OpenTSN芯片和“枫林一号”芯片中经历的最大交换延时分别为1648 ns和698 ns,与基于单流水线架构的TSN交换芯片的理论值相比,延时数值分别降低约88%和95%.

GA-BPNN的网络物理层传输安全加密方法

面对当前物理层数据传输无法分离有效信号和噪声,造成信道一端接收到部分野值数据,从而导致信道传输加密效果不佳的问题,提出了基于GA-BPNN的网络物理层传输安全加密方法。构建多时隙加密传输模型,通过上行通信阶段1、2时隙,将信道容量信息转换处理后可得到密钥。通过下行通信阶段3、4时隙,译码与分组解密信息流,实现第一次信息安全传输。使用GA算法选择传输信道,计算个体适应值在传输信道群适应值中所占比例,通过迭代处理避免适应度值异常个体被选中,使GA算法收敛于全局,获取最优选择结果。实验结果表明,该方法经过滤波处理后获取的数据是无野值数据,滤波处理效果较好,且最大吞吐率为5000 b/s,与理想吞吐率一致,说明使用该方法加密效果较好。

基于蒙特卡罗树搜索的出租车路径推荐方法

针对出租车路径推荐的问题,研究空闲出租车与潜在乘车请求之间接载最短路径推荐的方法。通过蒙特卡罗树搜索算法计算潜在乘车请求的权重,利用多臂老虎机算法获得出租车最大载客概率,使得出租车能够快速到达潜在乘车权重较大的街道,减少车辆空载行驶的情况。与现有技术相比,该方法中用于预测潜在乘车请求的模型可以进行动态概率获取,对纽约真实出租车数据的应用案例表明,该方法的推荐质量明显高于现有方法。此外,利用三维粒子隐喻车辆刻画推荐结果以简化路径推荐模型的实现方式,可视化道路潜在乘客以及出租车运行状态以帮助城市管理者和用户进行理解。

缝道闭合门对多段翼型气动特性的影响研究

增升装置是飞机的重要部件,多段翼型则是增升装置的设计基础。为了改善多段翼型固定翼后缘处襟翼舱的分离,提升多段翼型的升阻特性,在固定翼后缘下壁面增加缝道闭合门装置,并对缝道闭合门及其偏转角度、转轴位置对多段翼型气动特性的影响进行了数值模拟研究。计算结果表明,小迎角范围内,在固定翼后缘下壁面增加缝道闭合门后,能够减少固定翼后缘襟翼舱的气流分离,最多可为多段翼型的升阻比带来1.9%的提升。多段翼型升阻比随缝道闭合门偏转角度、缝道闭合门转轴至襟翼前缘距离的增加呈先上升后下降的趋势。与无缝道闭合门构型相比,偏转角度为15°时,最多可为多段翼型升阻比带来4.9%的提升;转轴距襟翼前缘距离占弦长6%时,最多可为多段翼型升阻比带来7.4%的提升。