基于局部-全局特征耦合与边界引导的遥感图像建筑物变化检测

针对现有变化检测方法局部特征和全局特征难以兼顾、变化对象和背景之间分界模糊的问题,提出了一种基于局部-全局特征耦合与边界引导的遥感图像建筑物变化检测方法。该方法在编码阶段采用并行的卷积神经网络和Transformer分别提取遥感图像的局部特征与全局表示。在不同尺度下,使用局部-全局特征耦合模块融合局部特征和全局特征表示,以增强图像特征的表达能力。引入边界引导分支获取变化对象的先验边界信息,使其引导变化图突出建筑物的结构特征,促进边界精确定位。该方法在LEVIRCD和WHU数据集上进行实验验证,其F 1-score分别为91.25%和91.27%,IoU分别为83.90%和83.95%。实验结果表明,该方法在检测精度上有较大的提升,且具有良好的泛化能力。

基于特征耦合泛化的流量异常检测方法

针对现有流量异常检测模型中稀疏特征易被特征选择算法忽略的问题,提出一种基于特征耦合泛化(FCG)的流量异常检测方法。首先,采用DBSCAN密度聚类算法去除数据中的离群点,降低异常点对后续FCG算法的影响。其次,使用最大相关最小冗余(mRMR)算法对数据特征进行排序,选择对分类最具影响力的特征生成FCG算法中的类别区分特征(CDF),以增强分类能力。利用K最近邻(KNN)算法填补CDF中的缺失值,保持数据完整性。然后,将数据按照攻击类别分组,分别使用mRMR算法对特征进行排序,挑选每种攻击类别数据中具有实例区分能力的稀疏特征作为FCG算法中的实例区分特征(EDF)。利用两种特征在异常检测数据中的耦合程度和EDF的上层概念将EDF转化成更泛化的特征。最后,将经过处理的数据输入基于贝叶斯优化(Bayesian optimization,BO)参数的随机森林(RF)模型进行分类识别。通过在NSL-KDD数据集上进行仿真实验,准确率达到了91.79%,验证了所提方法具有较好的检测性能。

考虑特征耦合的Bi-LSTM变压器故障诊断方法

电力变压器是保障电力系统安全稳定运行的关键设备之一,而现有故障诊断方法未能充分挖掘设备内部的特征作用关系,对运行状态变化的敏感性较低,在故障诊断准确性和可靠性提升上具有一定的限制。针对上述问题,提出一种考虑特征耦合的双向长短期记忆网络变压器故障诊断方法。首先,根据变压器运行机理确定初始特征状态转移序列;然后,在此基础上构建考虑复杂依赖关系的深度神经网络故障诊断模型,挖掘特征之间的耦合关系,并进行精细化状态评估;最后,通过算例仿真实验验证先验特征序列对故障诊断模型的支撑作用。所提方法提升了故障诊断效果,为电力设备智能化、精细化的运维需求提供了可参考的方案。

局部全局特征耦合与交叉尺度注意的医学图像融合

现有基于深度学习的多模态医学图像融合方法存在全局特征表示能力不足的问题。对此,提出一种基于局部全局特征耦合与交叉尺度注意的医学图像融合方法。该方法由编码器、融合规则和解码器三部分组成。编码器中采用并行的卷积神经网络(CNN)和Transformer双分支网络分别提取图像的局部特征与全局表示。在不同尺度下,通过特征耦合模块将CNN分支的局部特征嵌入Transformer分支的全局特征表示中,最大程度地结合互补特征,同时引入交叉尺度注意模块实现对多尺度特征表示的有效利用。编码器提取待融合原始图像的局部、全局以及多尺度特征表示,根据融合规则融合不同源图像的特征表示后再输入到解码器中生成融合图像。实验结果表明,与CBF、PAPCNN、IFCNN、DenseFuse和U2Fusion方法相比,该方法在特征互信息、空间频率、边缘信息传递因子、结构相似度、感知图像融合质量这5个评价指标上分别平均提高6.29%、3.58%、29.01%、5.34%、5.77%,融合图像保留了更清晰的纹理细节和更高的对比度,便于疾病的诊断与治疗。

全局时空特征耦合的多景深三维形貌重建

针对现有三维形貌重建模型无法有效融合全局时空信息的问题,设计深度聚焦体积(DFV)模块保留聚焦和离焦的过渡信息,并在此基础上提出全局时空特征耦合(GSTFC)模型提取多景深图像序列的局部与全局的时空特征信息。首先,在收缩路径中穿插3D-ConvNeXt模块和3D卷积层,捕捉多尺度局部时空特征,同时,在瓶颈模块中添加3D-SwinTransformer模块捕捉多景深图像序列局部时序特征的全局关联关系;然后,通过自适应参数层将局部时空特征和全局关联关系融合为全局时空特征,并输入扩张路径引导生成聚焦体积;最后,聚焦体积通过DFV提取序列权重信息,并保留聚焦与离焦的过渡信息,得到最终深度图。实验结果表明,GSTFC在FoD500数据集上的均方根误差(RMSE)相较于最先进的全聚焦深度网络(AiFDepthNet)下降了12.5%,并且比传统的鲁棒聚焦体积正则化的聚焦形貌恢复(RFVR-SFF)模型保留了更多的景深过渡关系。

基于特征耦合泛化的药名实体识别

药名识别的直接目的是从生物医学文本中寻找药名。目前,药物相关研究不断出现,远远超出了维护人员更新药物信息数据库的速度,这就迫切需要一种自动提取药物信息的技术。该文采用了一种基于特征耦合泛化(FCG)的半监督学习方法生成药名词典,然后将药名词典和条件随机场结合进行药名实体识别。首先我们用模板的方法构造了一个药名词典,然后用FCG方法对词典去噪,最后将去噪后的词典用在测试集上进行药名实体识别,得到了76.73%的F值。

中国体育产业与经济发展耦合协调的时空特征

体育产业与经济发展之间的良性互动对推动体育产业成为国民经济支柱性产业具有重要意义。该研究以中国31个省份为研究单元,采用熵值法、耦合协调度模型和探索性空间数据分析法,探讨了2009—2021年体育产业与经济发展的时空耦合格局及空间相关性的动态演进规律。结果表明:(1)体育产业发展呈现区域差异显著且波动上升的总体特征,中部地区增长快且潜力大,西部地区和东北地区低于全国平均水平;经济发展的区域不均衡特征较为突出,东北地区呈下滑趋势,其他地区保持增长态势。(2)从时间上看,体育产业与经济发展的耦合协调度缓慢上升,但未发生等级跃迁;从空间上看,体育产业与经济发展的耦合协调度呈现出固化和动态变化并存的格局,东部地区以优良协调和较好协调为主,西部和东北地区则主要处于严重失调状态。(3)体育产业与经济发展的耦合协调度呈现显著的空间自相关性,高—高型集聚区多集中于东部地区,低—低型集聚区主要位于西部地区,空间关联格局相对稳定。在此基础上,从遵循协调发展理念、把握空间分异规律、加强制度供给等方面提出了针对性建议。

基于物质点-特征有限元耦合方法的向后侵蚀管涌模拟

向后侵蚀管涌是汛期堤坝中一种常见的渗透破坏形式,多发生在下游存在无保护出水口的二元结构堤基中。由于土体渗流在出水口处存在较高的水力梯度,使得固、液界面附近的土体极易被侵蚀带走,一旦侵蚀土体的上层存在不透水的黏土层时,便会形成不断向上游迎水侧发展的管涌通道,最终导致堤坝出现失稳破坏。基于向后侵蚀管涌的发展过程,采用局部水力梯度作为管涌发展的判别准则,结合饱和孔隙介质的耦合物质点-特征有限元法,发展了一个能够模拟向后侵蚀管涌的新方法。新方法将求解域内的物质点分为3种粒子类型,对满足管涌触发条件的粒子进行删除,以此表示被侵蚀带走的土颗粒。由于算法中的流体部分采用了广义的Navier-Stokes方程进行描述,因此新方法能够同时计算孔隙水渗流和管道流体的自由流动。通过对小尺度模型试验的计算,验证了新方法在向后侵蚀管涌问题中的适用性。

基于校准窗口集成与耦合市场特征的可解释双层日前电价预测

随着电力市场之间耦合程度不断加深,只局限于单个市场内部的传统特征集不足以支撑高精度预测的需求。而且模型预测性能对校准窗口的选择敏感,而传统电价预测仅使用一个固定时间长度的数据集,同时预测模型的“黑盒”结构导致预测结果在工程应用中可信度偏低。针对上述问题,该文提出一种考虑校准窗口集成与耦合市场特征的可解释双层日前电价预测框架。内层框架为基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition,ICEEMDAN)的择优预测,首先分解原始电价序列,然后应用Lasso估计回归(lassoestimated autoregressive,LEAR)、长期和短期时间序列网络(long-term and short-term time-series networks,LSTNet)、卷积神经网络-长短记忆神经网络(convolutionalneuralnetworks-longshort termmemory,CNN-LSTM)、移动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)和核极限学习机(kernel extreme learning machines,KELM)模型预测子序列并选择最优预测算法。外层框架为基于贝叶斯模型平均(bayes modelaveraging,BMA)的校准窗口集成预测,针对每个不同校准窗口长度数据集下的预测分配权重并集成得到预测电价。最后,通过可解释方法沙普利加性解释模型(shapley additiveexplanations,SHAP)分析耦合市场特征如何影响预测电价。该文通过北欧电力市场数据集的算例分析证明了所提算法的优越性和校准窗口集成方案的有效性。

基于局部特征与全局表征耦合的2D人体姿态估计

近年来卷积神经网络和Transformer都在人体姿态估计领域中取得进步,卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)擅长提取局部特征,Transformer擅长捕捉全局表征,但目前结合两者实现人体姿态估计的研究较少且效果不佳。针对此问题,提出一种耦合局部特征和全局表征的的模型CNPose(CNN-Nest Pose),该框架的局部-全局特征耦合模块利用多头注意力计算和残差结构的方式深度耦合局部特征和全局表征;还提出了局部-全局信息交流模块解决局部-全局特征耦合模块在计算过程中局部特征和全局表征数据源范围不一致的问题。在COCO-val2017和COCO-dev-test2017数据集上进行了验证,实验表明,采用了局部特征和全局表征耦合的CNPose模型相较于同类型方法有着更为优越的表现。

我国都市圈政策演进与多维耦合特征研究——基于2000-2022年政策文本计量分析

都市圈是在我国新型城镇化格局中承担承上启下作用的地理区域、经济区域和政治区域,政府政策与都市圈建设发展具有紧密关联,把握我国都市圈政策在演进过程中的特点及薄弱点,对完善都市圈政策体系具有重要意义。文章通过构建政策阶段—政策工具—政策目标三维分析框架,对我国都市圈政策演进脉络与特征进行梳理和总结,分析相关政策的总体格局、区域差异与发展趋势。结果表明,我国都市圈政策演进可分为科学探索、改革重塑、深化推进3个阶段,都市圈政策目标由重引导培育向多领域协同转变,政策工具的使用存在结构失衡、匹配错位等问题,且不同省级地域在政策目标内容和政策工具运用上具有明显差异。最后文章在总结都市圈规划成功经验与存在问题的基础上,立足新发展阶段,从均衡优化政策结构、政策多维统筹匹配、分类分地域精细施政3个方面提出都市圈政策制定的建议。

融合时频特征的多源无监督域自适应轴承故障诊断方法

无监督域自适应已成为多工况下轴承故障诊断的一种重要方法。然而,现有多源无监督域自适应方法往往忽略不同视角信号对于跨域故障诊断的贡献,不足以全面表达轴承的故障特征。此外,这些方法的不同源域对同一目标域的预测结果存在差异。为此,提出一种融合时频特征的多源无监督域自适应(time-frequency features fused multi-source unsupervised domain adaptation,TFFMUDA)轴承故障诊断方法。该方法以时域和频域信号为输入,通过特征耦合机制实现两种故障特征的互补,并利用分类器对齐策略增强了不同源域对于同一目标域的诊断一致性。通过实际轴承故障案例的试验结果表明,所提方法相较于现有无监督域自适应轴承故障诊断方法能获得更清晰的故障类决策边界并具有更好的目标域诊断精度。

考虑温湿指数与耦合特征的综合能源负荷短期预测

针对综合能源负荷易受气象因素影响及其异质能量耦合特性所导致的预测建模复杂、准确性不高等问题,提出了一种考虑温湿指数与耦合特征的负荷短期预测模型。首先,在深入挖掘多元负荷耦合特征的基础上,结合温湿指数构造计及多因素影响的输入变量;然后,利用核主成分分析(KPCA)法在确保信息有效的前提下完成对预测输入空间的降维处理,并基于门控循环单元(GRU)神经网络进行预测建模,进一步引入Attention机制实现重要特征的差异化提取;最后,选取某实际系统电、冷负荷数据进行仿真。仿真结果表明,基于KPCA-GRU-Attention模型的电、冷负荷短期预测结果的均方根误差和平均绝对百分误差分别为1025 kW,2.7%和2167 kW,2.9%,准确性得到了显著提升。所提方法能够在考虑多因素影响的基础上有效提高综合能源负荷的短期预测精度,实现了对用能需求的精准感知。

基于多特征耦合的数字图书馆知识发现服务优化研究

[目的/意义]大数据环境下,用户的知识需求由分散向关联转变,利用多特征耦合可以辅助知识发现服务发现资源间的多种相关关系,从而优化知识发现服务。[方法/过程]通过分析文献内部和外部属性特征定义多特征耦合的概念,从功能角度出发,剖析多特征耦合与数字图书馆知识服务之间的关系,结合现有的知识发现系统构建多特征耦合架构,基于数据层-耦合层-服务层三层提出提升知识发现服务供给侧的方法。[结果/结论]数据层保障数据的质量,数据源由单一向混合转变;耦合层提升耦合分析效果,分析单位由粗向细转变,注重细粒度单元间的语义关联;服务层重视用户的交互体验,开发多维可视化功能。

京津冀生态环境压力与科技创新能力关联特征

该文综合采用环境足迹理论、集成反演模型和BP神经网络模型评估京津冀城市群2000-2025年生态环境压力和科技创新能力时空演变特征,并探究两者的关联特征。结果表明:生态环境压力整体上呈现放缓趋势,高值区主要分布在西北部生态扩展区,低值区分布在中部核心功能区,碳压力是多数城市生态环境压力的主要来源。城市群2000-2015年科技创新能力具有较大空间差异,北京和天津对中部核心功能区具有明显拉动作用,而南部生态扩展区最低,其主要受限于邢台;城市群2016-2025年的科技创新能力空间异质性将有所缩小。生态环境压力与科技创新能力存在“倒U型”关系,生态环境压力拐点时间与水资源压力和碳压力相同(2012年),早于氮压力拐点时间(2014年);各省市碳压力EKC曲线中,天津(2009年)到达拐点时间早于河北(2013年),北京早已进入EKC后半段。城市群协同发展差异较大,北京和天津已进入良性循环发展阶段,而河北省却较为落后,但秦皇岛、唐山和邯郸有望在2025年进入良性循环阶段。

太赫兹光谱结合特征选择算法分选掺混稻种

农业生产安全是食品安全的重要组成,粳米作为日常食用的大米,劣质掺混种子的快速检验是相关领域的重要研究工作。本研究使用太赫兹时域光谱采集220份掺混稻种和纯品稻种样本的光谱信号,通过傅里叶变换(Fourier transform, FT)对光谱数据进行预处理,将时域信号转化为频域信号作为建模数据集,对QUSET等5种模式识别模型进行分选研究。结果表明,随机森林算法(RF)、连续投影算法(SPA)、变量集群分析耦合迭代保留算法(VCPA-IRIV)等3种算法分别选择9个、6个、25个重要的特征频率,其中VCPA-IRIV作为耦合算法选择的特征频率包含的光谱信息最为丰富。为进一步优化模型,对特征频率选择后建模,在分析速度和识别精准度上显著优于全光谱建模方法,经VCPA-IRIV算法筛选的25个特征频率建立的QUEST和KNN分类对是否掺混的鉴别准确率均能达100%。变量集群分析耦合迭代保留算法能够有效地选择包含信息丰富的太赫兹光谱特征频率,能够有效提升所建立的识别模型的准确率。基于太赫兹光谱和耦合特征选择算法建立的掺混稻种识别模型快速、准确,能够为检测劣质掺混粳米种子提供新的方法。

宁波市高新区公共自行车骑行网络与城市用地空间耦合特征解析

文章基于宁波市高新区公共自行车订单与用地POI数据,探索公共自行车骑行网络与城市用地的耦合关系。研究结果表明:高新区公共自行车骑行网络分级现象明显;工作日期间公共自行车骑行频率更大,出行链更加固定,而非工作日期间出行起讫点更多元,出行链方向性更多;空间上公共自行车骑行网络呈现较为明显的东西片区分割现象,表现为核心高集聚、边缘低分散的块状分布态势,东片区联系强于西片区,且南北轴向联系强于东西轴向;用地强度与公共自行车骑行网络分布存在正相关性,工作日期间公共自行车骑行网络的产生主要依托于居住和办公用地,非工作日期间主要依托于居住和商业用地。

英语教学平台低耦合度模块分层控制研究

平台各模块运行之间的耦合度过高影响着响应效率,为此,引入分层控制理念,提出英语教学平台低耦合度模块分层控制研究。使用Agent调度模型建立平台模块耦合特性表达,确认耦合产生系数。根据Agent模型,改进平台命令总线层。当数据流入相位相关层后运用二维傅立叶变换控制互功率谱产生的耦合,在经过互功率谱处理后流入模块决策层时,使用双层规划进行数据反馈运算,在终端层使用三元组实现耦合度分层控制。实验结果显示,文中方法的主模块内平均聚合度最高达到了1,子模块间平均耦合度保持在0.1以内。

一种轴承松动-内圈缺陷耦合的转子系统动力学模型

当轴承松动与内圈缺陷同时出现时,将对转子系统动态特性产生较为严重的影响,不利于对转子系统进行故障诊断与状态监测。针对这一问题,提出了一种轴承松动-内圈缺陷耦合的转子系统动力学模型,分析了含内圈缺陷-松动耦合故障轴承的转子系统振动动态特性。首先,根据赫兹理论与轴承运动学理论分析了轴承受力;然后,根据胡克定律与转子系统集中质量法建立了松动-内圈缺陷耦合的转子系统动力学模型;最后,采用数值仿真方式获取了转子系统的振动响应,探讨了转速和载荷对松动-内圈缺陷耦合转子系统振动特性的影响,并通过实验对该模型的准确性进行了验证。研究结果表明:松动-内圈缺陷同时存在的轴承频谱上出现了典型的干摩擦特征频率,即1/2倍旋转频率及其倍频,且其幅值与转速、载荷呈正比;此外,1/2倍旋转频率及其倍频、旋转频率及其倍频与内圈缺陷频率的组合频率的出现,表明了松动和内圈缺陷同时发生,该现象在转子系统另一个轴承上也有所体现。该研究结果为轴承转子系统的耦合故障检测提供了理论依据。

重牧退化草地的植被、土壤及其耦合特征

重牧退化的肃南高山草原和环县典型草原 ,群落的α多样性、Cody指数描述的 β多样性、营养功能群多样性和生活型功能群多样性随牧压下降呈上升趋势 ,固N功能群多样性和高山草原Bray Curtis指数描述的 β多样性呈相反变化趋势 .2种草地 0～ 4 0cm土壤全N、速效N、有机质含量和高山草原土壤速效P含量与牧压呈负相关 ,高山草原土壤全P含量与牧压呈正相关 .典型草原土壤全N、速效N和速效P含量以及速效P/全P和C/N比值低于高山草原 ,但速效N/全N比值和全P含量高于后者 .重牧草地土壤要素与群落活根生物量的垂直分布格局之间的灰色关联系数与牧压呈正相关 ,土壤要素与毒杂草和劣质牧草的关系密切 .草地退化不仅是植被与土壤的衰退 ,也是 2个子系统耦合关系的丧失和系统相悖的发展 ,可用耦合度与相悖度定量 .综合分析 。