GraphMLP-Mixer:基于图-多层感知机架构的高效多行为序列推荐方法

在多行为序列推荐领域,图神经网络(GNNs)虽被广泛应用,但存在局限性,如对序列间协同信号建模不足和处理长距离依赖性等问题.针对这些问题,提出了一种新的解决框架GraphMLP-Mixer.该框架首先构造全局物品图来增强模型对序列间协同信号的建模,然后将感知机-混合器架构与图神经网络结合,得到图-感知机混合器模型对用户兴趣进行充分挖掘.GraphMLP-Mixer具有2个显著优势:一是能够有效捕捉用户行为的全局依赖性,同时减轻信息过压缩问题;二是其时间与空间效率显著提高,其复杂度与用户交互行为的数量成线性关系,优于现有基于GNN多行为序列推荐模型.在3个真实的公开数据集上进行实验,大量的实验结果验证了GraphMLP-Mixer在处理多行为序列推荐问题时的有效性和高效性.

一种融合表征的农产品推荐算法

针对农产品电商平台,产品季节性强、地域性强、用户行为多变,导致推荐效果不理想的问题,提出了一种融合表征的农产品推荐算法。首先,用长短期记忆网络和注意力网络相结合组成深度兴趣网络,以此来捕获物品的潜在特征;其次,构建用户-商品二部图;再次,利用图神经网络提取图数据的连接信息对每个节点的影响,并更新节点的嵌入式表示,以获取用户的潜在特征;最后,将两种潜在特征通过多层感知机得到待推荐农产品的购买概率,进一步提取和利用了用户行为序列中的用户深度兴趣,并将其融合深度兴趣网络进行推荐。实验结果表明:融合表征的农产品推荐算法相较于原有模型AUC指标提高9%以上,准确率和召回率提高约6%以上;相较于不考虑节点嵌入式表示的情况,AUC和准确率、召回率也均有提高。

基于煤矿井下不安全行为知识图谱构建方法

虽然知识图谱已广泛应用于各个领域,但在煤矿安全方面,尤其在煤矿井下不安全行为方面的研究较少。构建了一种自底向上的煤矿井下不安全行为知识图谱。首先,采用传统机器学习和深度学习算法相结合的方法进行命名实体识别,采用RoBERTa进行词语向量化,采用双向长短时记忆网络(BiLSTM)对向量进行标注,提高网络模型对上下文特征的捕捉能力,通过多层感知机(MLP)解决煤矿井下不安全行为数据集数据量不足的问题,采用条件随机场(CRF)模型解决前面存在的单词关系不识别问题,并捕获全文信息和预测结果。其次,根据语句的结构特点,设计了基于知识“实体-关系-实体”三元组的依存句法树结构,对井下不安全行为领域的知识资源进行知识抽取与表示。最后,构建面向井下不安全行为的知识图谱。实验结果表明:(1) RoBERTaBiLSTM-MLP-CRF模型对于导致结果、违反性行为、错误性行为及粗心性行为4类实体类别具有较好的识别效果,其准确率分别为86.7%,80.3%,80.7%,77.4%。(2)在相同的数据集下,RoBERTa-BiLSTM-MLP-CRF模型训练的准确率、召回率、F1值较RoBERTa-BiLSTM-CRF模型分别提高了1.6%,1.5%,1.6%。

融合自适应周期与兴趣量因子的轻量级GCN推荐

推荐系统在成熟的数据挖掘技术推动下,已能高效地利用评分数据、行为轨迹等显隐性信息,再与复杂而先进的深度学习技术相结合,取得了很好的效果.同时,其应用需求也驱动着对基础数据的深度挖掘与利用,以及对技术要求的减负成为一个研究热点.基于此,提出一种利用GCN(graph convolutional network)方法进行深度信息融合的轻量级推荐模型LG_APIF.该模型结合行为记忆,通过艾宾浩斯遗忘曲线模拟用户兴趣变化过程,采用线性回归等相对轻量的传统方法挖掘项目的自适应周期等深度信息;分析用户当前的兴趣分布,计算项目的兴趣量,以获取用户的潜在兴趣类型;构建用户-类型-项目三元组的图结构,并结合减负后的GCN技术来生成最终的项目推荐列表.实验验证所提方法的有效性,通过与8个经典模型在Last.fm,Douban,Yelp,MovieLens数据集中的对比,表明该方法在Precision,Recall及NDCG指标上都得到良好改善,其中,Precision平均提升2.11%,Recall平均提升1.01%,NDCG平均提升1.48%.

基于双流自适应图卷积网络的管制员睡岗行为识别

为识别空中交通管制员的睡岗行为,减少管制差错,保障航空器飞行安全,提出了一种基于双流自适应图卷积网络的管制员睡岗行为识别方法。该方法设计双流网络分别处理管制员骨架的一阶信息和二阶信息,实现对骨架数据的充分提取;通过自适应学习的骨骼拓扑连接矩阵,挖掘管制员不同关节之间的功能连接关系;同时在卷积层引入时空通道注意力机制,增强管制员睡岗行为识别模型在时间、空间、通道3个方向提取重要信息的能力。仿真结果表明,该方法能有效识别管制员3种睡岗行为,相较于传统的时空图卷积网络,识别准确率提高了3.08百分点,达到95.03%,可以提高民航运行安全管理水平。

基于多流语义图卷积网络的人体行为识别

与基于图像的行为识别方法相比,利用人体骨架信息进行识别能有效克服复杂背景、光照变化以及外貌变化等因素影响。但是,目前主流的基于人体骨架的行为识别方法存在参数量过大、运算速度慢等问题。对此,提出一种多流轻量级语义图卷积的行为识别方法。设计多流语义引导的图卷积网络(MS-SGN),将骨架信息分别表达为骨长流、关节流和细粒度流3种数据流形式,再对嵌入语义信息的数据流通过自适应图卷积提取空间特征,并采用不同内核和膨胀率的多尺度时域卷积提取时域特征,最后对各流分类结果进行加权融合。实验结果表明,该方法在NTU60 RGB+D数据集上的识别精度分别为90.0%(X-Sub)和95.83%(X-View),在NTU120 RGB+D数据集上的识别精度分别为83.4%(X-Sub)和84.0%(X-View),优于SGN、Logsin-RNN等主流方法,且网络框架更为轻量化。

基于多尺度骨架图和局部视觉上下文融合的驾驶员行为识别方法

识别非驾驶行为是提高驾驶安全性的重要手段之一。目前基于骨架序列和图像的融合识别方法具有计算量大和特征融合困难的问题。针对上述问题,本文提出一种基于多尺度骨架图和局部视觉上下文融合的驾驶员行为识别模型(skeleton-image based behavior recognition network,SIBBR-Net)。SIBBR-Net通过基于多尺度图的图卷积网络和基于局部视觉及注意力机制的卷积神经网络,充分提取运动和外观特征,较好地平衡了模型表征能力和计算量间的关系。基于手部运动的特征双向引导学习策略、自适应特征融合模块和静态特征空间上的辅助损失,使运动和外观特征间互相引导更新并实现自适应融合。最终在Drive&Act数据集进行算法测试,SIBBR-Net在动态标签和静态标签条件下的平均正确率分别为61.78%和80.42%,每秒浮点运算次数为25.92G,较最优方法降低了76.96%。

基于人体骨架的扶梯乘客异常行为识别方法

为准确识别乘客搭乘自动扶梯时的异常行为,避免安全事故的发生,提出了一种基于人体骨架的扶梯乘客异常行为识别方法。首先使用YOLOX-Tiny对视频中乘客位置进行检测,通过Alphapose算法提取骨骼关键点坐标,降低复杂背景的干扰;再使用多流膨胀3D卷积模块增强时空特征提取能力,聚合乘客骨架的全局特征;然后将其输入改进后的时空图卷积网络中提取乘客骨架信息,通过MS-TCN模块扩大接受域以增强时间特征的提取,联合人体关键点注意力模块(Key Point Attention Module,KPAM)提升网络对相似动作的关键骨架的关注度;最后通过Softmax对异常动作进行分类。采集扶梯运行现场视频制作数据集,试验结果表明,本文算法对乘客异常行为的识别精度达到96.1%,可应用于扶梯现场的视频监控系统,提高安全管理信息化水平。

基于设备行为关联图的非侵入式多标签负荷分解改进方法

非侵入式负荷分解技术作为目前用户用电信息监测的主要手段,对推动能源效率提升和需求侧优化管理具有重要意义。针对目前负荷分解模型过分依赖电器本身的用电特征,而忽视用户用电习惯所提供的信息,导致分解效果始终难以改善的问题,该文提出一种考虑用户用电行为的多标签负荷分解改进方法。改进后的模型是两个网络串行的架构。第一个网络结合用户用电行为实现多标签类型识别;第二个网络在识别结果基础上完成各个在线电器的能量分解。文中通过设备行为关联图来表示用户的用电习惯。模型随用户用电不断完成行为更新,并逐渐为用户生成独特的网络图,为负荷分解提供行为依据。最后使用公开数据集REDD和REFIT对提出方法进行仿真和评估。实验结果表明,提出的方法能够准确获取各电器的用电信息,且与现有先进方法相比有明显的改进,证明了考虑用户用电行为的多标签方法是一种有效可行的负荷分解思路。

将行为依赖融入多任务学习的个性化推荐模型

多种类型行为数据的引入缓解了协同过滤算法存在的数据稀疏和冷启动问题,在推荐领域被广泛研究和应用。尽管当前对多行为推荐的研究已经取得很大进展,但仍然存在以下问题:未能全面捕获行为之间复杂的依赖关系;忽略了行为特征与用户和项目的相关性。这导致学习到的特征向量无法准确表达用户的兴趣偏好,使得推荐结果存在偏差。为了解决以上问题,提出了将行为依赖融入多任务学习的个性化推荐模型(BDMR),将行为之间复杂的依赖关系分为特征相关性和时序相关性。首先,设置用户个性化行为向量,利用图神经网络处理多个单行为交互图,联合用户、项目和行为特征聚合高阶邻域信息,结合注意力机制学习行为之间的特征相关性;其次,将行为特征和项目特征构成的交互序列输入长短期记忆网络,捕获行为之间的时序相关性;最后,将个性化行为向量融入多任务学习框架获取更加准确的用户、行为和项目特征。为了验证提出模型的性能,在三个真实数据集上进行对比实验,在Yelp数据集上,相较于最优基线,HR和NDCG分别提升了1.5%和2.9%;在ML20M数据集上,HR和NDCG分别提升了2.0%和0.5%;在Tmall数据集上,HR和NDCG分别提升了25.6%和30.2%。实验结果表明,该模型优于其他的基准模型。

基于改进时空图卷积网络的人员交互行为识别

针对人员交互行为识别存在的多模态数据融合方法导致的识别准确率与模型性能无法同时满足的问题,提出一种基于改进时空图卷积网络的人员交互行为识别方法。将单模态骨架数据引入级联的密集时空图卷积块网络中获得丰富的时空特征信息,提高特征复用率;设计一种增强时空图卷积网络(EST-GCN)单元提高网络对关节点之间的信息表征能力;引入一种运动特征因子衡量肢体不同关节的重要程度,提高模型识别效果。在Kinetics数据集和办案区场景数据集上的实验结果表明,所提出方法在识别效果上具有一定优势,且该方法在模型复杂度及运行效率上具有很好的竞争力。

IBNAD:一种基于交互的5G核心网网络功能异常检测模型

现有5G(5th GenerationMobile Communication Technology)核心网异常检测主要基于信令流量深度解析,但较少利用核心网网络功能交互关系的作用。针对上述问题,提出一种基于交互的5G核心网网络功能异常检测模型。首先,该模型以行为分析为驱动,基于信令流量和网络功能注册数据提取多维属性,通过行为画像来表征网络功能行为模式,并采用集成学习算法RFECV(Recursive Feature Elimination with Cross-Validation)进行属性特征选择,降低特征维度的同时筛选出与区分网络功能行为模式高度相关的属性特征。然后,模型基于网络功能交互关系对核心网进行图建模,建模后的图数据融合了网络功能属性信息和交互信息。最后,模型通过基于空间域的图卷积网络聚合邻域节点属性信息和结构信息来融合行为模式特征,新生成的节点表示用于分类,从而将核心网网络功能异常检测问题转化为图节点分类问题。通过在free5GC仿真平台上采集数据,并在搭建的异常检测系统中的实验表明,该模型的异常检测性能优于基于属性特征分析的传统机器学习模型、基于结构特征分析的图嵌入模型及部分5G核心网异常检测模型。10%数据集作为训练集时,所提模型的准确率比支持向量机模型提高6.6%,比Struc2vec模型提高13%,比深度神经网络模型提高8%。

基于图卷积交互网络的车辆轨迹预测方法

精确预测邻近车辆的未来轨迹对自动驾驶汽车的决策和运动规划至关重要,现有研究倾向于利用递归神经网络(RNN)对车辆的时间交互进行建模,但其对车辆交互建模的可解释性差,忽略了实际的车道结构,在捕捉车辆与其环境的交互方面存在不足。为解决这一问题,本文提出了一种基于图卷积交互网络的考虑车道拓扑约束的车辆轨迹预测模型。其中车辆交互关系提取模块在构建车辆的空间关系时增加了边缘权重,以考虑车辆的邻近交互,使交互更具可解释性;行驶场景表征模块旨在通过从高精地图中提取车道拓扑来提高车辆轨迹预测的准确性;轨迹预测模块将上述两个模块的输出进行集成,并输出预测的未来轨迹。这种集成允许对道路结构和车辆行驶轨迹之间的相互作用进行更精确的建模。实验结果表明,与主流方法相比,该模型在Argoverse数据集上取得了良好的性能,提高了复杂道路结构下车辆轨迹规划的准确性和合理性。

基于用户行为分析的APP用户知识图谱构建

为了更好地帮助开发者理解用户需求,从而优化APP功能和体验,提高用户满意度,文中提出一种基于用户行为分析的APP用户知识图谱构建方法。首先从用户行为分析出发,通过APP用户评论细化用户行为;接着,通过APP用户行为与用户关系属性的映射抽取用户关系属性;最后,基于关系抽取结果构建APP用户知识图谱。通过相关算法进行APP用户知识图谱的构建,结果证明了该算法的有效性,能够创建出信息更为丰富的APP用户知识图谱。

基于作战行动特征的作战指挥行为评估方法

为对兵棋推演过程中联合作战指挥员的作战指挥行为进行客观定量评估,提出了一种基于作战行动特征的作战指挥行为评估方法。根据联合作战指挥员指挥作战形成的作战事件序列构建作战事件知识图谱,采用双层图注意力网络和ConvKB模型抽取作战行动特征,基于CatBoost算法对联合作战指挥员的作战指挥行为进行评估。实验结果表明,该方法能够对联合作战指挥员的作战指挥行为进行客观有效评估。

LED绿光对小贯小绿叶蝉取食行为的干扰

小贯小绿叶蝉是我国茶区普遍发生的害虫之一,其为害严重影响了茶叶的产量和品质。为减少化学农药带来的残留,探索茶园叶蝉防治新方法,采用LED绿光(波长520~525 nm)干扰其取食过程,并通过刺吸电位图谱(EPG)仪记录分析不同光照强度和照射时间对小贯小绿叶蝉取食行为的影响。结果表明,小贯小绿叶蝉取食过程中所产生的波型有NP波、A波、C波、E波、S波、F波和R波,其中NP波占比最大。与自然光(对照)相比,LED绿光对小贯小绿叶蝉取食行为有明显的抑制作用,相同时间内,光照强度越大,刺吸百分比越低,刺吸次数越多,对小贯小绿叶蝉取食行为的干扰越明显。该研究结果可为灯光防治茶园叶蝉的应用提供技术支持。

亲环境行为研究进展

进入新世纪以来,亲环境行为及其背后的形成机理备受关注。为全面了解亲环境行为的研究进展,基于对国内外同类研究的梳理,并以1999—2023年“CNKI中国知网”数据库中544篇文献为研究对象,借助引文可视化软件Citespace对亲环境行为领域的内涵界定、发展阶段、测量维度和形成机理进行全面总结和归纳。研究发现:①环境责任行为、亲环境行为、环境友好行为和环保行为概念存在相似性,都聚焦于个体对环境产生的积极影响;亲环境行为的研究主体大多围绕游客和农户展开;②近20年来的国内亲环境行为的发展分为探索发展、缓慢发展、快速发展和成熟发展4个阶段,各个阶段的研究重点、方向存在差异;③亲环境行为结构维度多分为单维结构和多维结构,测试方式以自我报告法为主,理论框架主要围绕TPB理论、NAM理论和VBN理论展开,且不同理论之间的二次整合也愈加成熟;④亲环境行为主要受个体特征、内在认知、情感因素和外部情景特征等影响,但不同的行为主体,其亲环境行为的影响因素差异较大。在此基础上,从研究方法和研究内容等方面提出了未来研究展望,以期丰富亲环境行为领域的研究内容,指导亲环境行为理论的实践应用。

基于骨架序列多算法的粮仓作业人员异常行为视频识别

粮仓是保障粮食储藏安全的重要设施。粮仓为封闭大空间,仓内光照昏暗、空气流通差,熏蒸、气调等作业增加了人员安全隐患,通过仓内安防视频对作业人员的异常行为进行识别与分析,是作业人员安全操作的一项重要技术保障。提出了一种基于骨架序列多算法的粮仓内作业人员异常行为的视频识别算法。首先,利用YOLOv3tiny模型对人体进行快速检测,结合Sort对多目标进行运动轨迹跟踪,通过AlphaPose模型提取人体骨架坐标序列及权重信息;进而,根据人体骨架自然连接节点构成的实际空间图(RSG)和虚拟人体的重心与头、手、脚互连构建的虚拟空间图(VSG),基于人体动力学重心与手脚互动的平衡性,提取仓内作业人员异常行为的空间特征和串联时间卷积(TC)的时空特征;最后,提出了虚实结合的时空图卷积网络(VR-STGCN)仓内作业人员的异常行为视频识别算法。同时自建了混合数据集,并将VR-STGCN与SSD、PCANet、Two-StreamCNN、STGCN等四种算法进行了对比实验与分析。结果表明:VR-STGCN各项指标均优于其他四种算法;VR-STGCN能够在光线不足、多目标、远距离等复杂环境下准确地识别出仓内人员的跌倒、爬行、躺平等异常行为,识别准确率达到97.7%,处理速度为18.67 fps,能够实时分析作业人员异常行为。研究成果为复杂环境下粮仓作业人员的安全保障提供了一种全新高效的技术。

骨架引导的多模态视频异常行为检测方法

视频异常行为检测是智能视频监控分析的一项重要且具有挑战性的任务,旨在自动发现异常事件。针对只采用单骨架模态导致部分相似运动模式的行为难以区分和缺乏时间全局信息的问题,提出骨架引导的多模态异常行为检测方法。为了充分利用RGB视频模态和骨架模态的优势进行相似行为下的异常行为检测,将从骨架模态中提取的动作行为特征作为引导,使用新的空间嵌入来加强RGB视频和骨架姿态之间的对应关系。同时使用时间自注意力提取相同节点的帧间关系,以捕获时间的全局信息,有效提取具有区分性的异常行为特征。在两个大型公开标准数据集上的实验结果表明所提方法能够有效加强骨架引导的多模态特征在空间和模态上的对应关系,并捕获时空图卷积缺乏的时间全局信息,使运动模式相似的异常行为实现更准确检测。

行为增强的多层次协同Top-N推荐

传统推荐系统只利用单一用户行为,然而用户行为间是具有关联性,忽视用户行为会丢失辅助行为对目标行为的影响。本文提出了一种行为增强的多层次协同Top-N推荐,在推荐二分图和元路径图上利用注意力机制传播信息,学习多层次高阶和异质协同信号(包括用户-项目间的和项目间的)以提高推荐性能,这样可以更好地利用推荐图结构,并充分考虑到推荐图结构上各种行为间的相互影响。在经典数据集上做了全方位实验验证模型有效性,在电商推荐数据上取得了很好效果。