传统的物体识别算法识别精度、自适应能力弱等问题已然不能满足实际的仓储物流领域对物体识别精度的要求.近年来,相关学者提出了基于深度学习的物体识别算法,它得到一定的推广和应用.但是,深度学习在物体识别的应用过程中存在以下问题:...传统的物体识别算法识别精度、自适应能力弱等问题已然不能满足实际的仓储物流领域对物体识别精度的要求.近年来,相关学者提出了基于深度学习的物体识别算法,它得到一定的推广和应用.但是,深度学习在物体识别的应用过程中存在以下问题:一是深度学习模型中激活函数的非线性建模能力弱;二是深度学习模型大量重复的池化操作丢失信息.鉴于此,本文提出了一种参数形式统一且可学习的指数非线性单元(Multiple Parameters Exponential Linear Units,MPELU).它通过在ELU(Exponential Linear Units)中引入两个学习的参数,提升模型的非线性建模能力.同时,本文提出了一种新的全局卷积神经网络结构,减少大量池化操作丢失特征信息的问题.基于上述思想,本文提出了优化非线性激活函数-全局卷积神经网络的物体识别算法.利用本文所提算法对CIFAR100数据集和ImageNet数据集分别进行实验.结果表明,本文所提物体识别方法不仅识别准确率较传统机器学习、其他深度学习模型有较大幅度提升,而且具有良好的稳定性和鲁棒性.展开更多
The neural network partial least square (NNPLS) method was used to establish a robust reaction model for a multi-component catalyst of methane oxidative coupling. The details, including the learning algorithm, the num...The neural network partial least square (NNPLS) method was used to establish a robust reaction model for a multi-component catalyst of methane oxidative coupling. The details, including the learning algorithm, the number of hidden units of the inner network, activation function, initialization of the network weights and the principal components, are discussed. The results show that the structural organizations of inner neural network are 1-10-5-1, 1-8-4-1, 1-8-5-1, 1-7-4-1, 1-8-4-1, 1-8-6-1, respectively. The Levenberg-Marquardt method was used in the learning algorithm, and the central sigmoidal function is the activation function. Calculation results show that four principal components are convenient in the use of the multi-component catalyst modeling of methane oxidative coupling. Therefore a robust reaction model expressed by NNPLS succeeds in correlating the relations between elements in catalyst and catalytic reaction results. Compared with the direct network modeling, NNPLS model can be adjusted by experimental data and the calculation of the model is simpler and faster than that of the direct network model.展开更多
由于背景环境复杂,检测物体易受部分遮挡、天气以及光线变化等因素的影响,传统目标检测方法存在提取特征难、检测准确率低、检测耗时长等缺陷.为了改善传统目标检测方法存在的缺陷,实现快速准确的目标检测,提出了一种基于快速区域卷积...由于背景环境复杂,检测物体易受部分遮挡、天气以及光线变化等因素的影响,传统目标检测方法存在提取特征难、检测准确率低、检测耗时长等缺陷.为了改善传统目标检测方法存在的缺陷,实现快速准确的目标检测,提出了一种基于快速区域卷积神经网络(faster regions with convolutional neural network,Faster-RCNN)算法的轻量化改进方法,即针对算法Inception-V2特征提取网络进行轻量化改进,并以带泄露线性整流(leaky rectified linear unit,Leaky ReLU)作为激活函数,解决使用线性整流(rectified linear unit,ReLU)激活函数存在的神经元输入为负数时输出为0的问题.基于上述改进方法,选择沙滩废弃物的检测为案例以验证方法的有效性,并且结合不同特征提取网络在检测沙滩废弃物时的表现,对比了SSD(single shot multibox detector)与Faster-RCNN算法.实验结果表明:所提改进算法在实际检测中有较好的综合性能,且相比原算法Faster-RCNN_Inception-V2,轻量化改进后的Inception-V2特征提取网络卷积计算量减少51.8%,模型训练耗时缩短了9.1%,检测耗时减少了10.9%,各类别AP的平均值(mean average precision,mAP)增加了1.02%,可见所提的改进方法能够有效提高目标检测的准确率,减少检测耗时,并在沙滩废弃物检测上得到成功应用,为海滨城市的沙滩清理维护提供了技术支持与保障.展开更多
光刻热点检测是实现集成电路可制造性设计,保障集成电路芯片最终良率的关键。鉴于传统基于深度学习的光刻热点检测方法难以满足先进集成电路制造对检测精度的要求,提出了一种基于改进Yolov5s的检测算法,用于光刻版图热点缺陷的精确检测...光刻热点检测是实现集成电路可制造性设计,保障集成电路芯片最终良率的关键。鉴于传统基于深度学习的光刻热点检测方法难以满足先进集成电路制造对检测精度的要求,提出了一种基于改进Yolov5s的检测算法,用于光刻版图热点缺陷的精确检测。通过将坐标注意力机制引入骨干网络,提高了Yolov5s模型对版图图形区域的关注度,进而极大地改善了基于Yolov5s的检测算法的光刻热点检测性能。与此同时,采用Sigmoid线性单元激活函数进一步完善整个神经网络的非线性表达,利用Scylla交并比损失函数更快速地定量评估边界框回归损失,提高了热点检测算法的收敛速度和精度。将ICCAD(The International Conference on Computer-Aided Design)2012竞赛基准、经光学邻近校正优化后的光刻图形作为数据集对所提算法开展性能测试实验,验证了热点检测算法的优异检测精度。实验结果表明,该算法的平均准确率、平均召回率、平均F1-score和均值平均精度分别达到97.7%、98.0%、97.8%和98.4%,显著优于其他光刻热点检测算法,展示了良好的应用前景。展开更多
文摘传统的物体识别算法识别精度、自适应能力弱等问题已然不能满足实际的仓储物流领域对物体识别精度的要求.近年来,相关学者提出了基于深度学习的物体识别算法,它得到一定的推广和应用.但是,深度学习在物体识别的应用过程中存在以下问题:一是深度学习模型中激活函数的非线性建模能力弱;二是深度学习模型大量重复的池化操作丢失信息.鉴于此,本文提出了一种参数形式统一且可学习的指数非线性单元(Multiple Parameters Exponential Linear Units,MPELU).它通过在ELU(Exponential Linear Units)中引入两个学习的参数,提升模型的非线性建模能力.同时,本文提出了一种新的全局卷积神经网络结构,减少大量池化操作丢失特征信息的问题.基于上述思想,本文提出了优化非线性激活函数-全局卷积神经网络的物体识别算法.利用本文所提算法对CIFAR100数据集和ImageNet数据集分别进行实验.结果表明,本文所提物体识别方法不仅识别准确率较传统机器学习、其他深度学习模型有较大幅度提升,而且具有良好的稳定性和鲁棒性.
文摘The neural network partial least square (NNPLS) method was used to establish a robust reaction model for a multi-component catalyst of methane oxidative coupling. The details, including the learning algorithm, the number of hidden units of the inner network, activation function, initialization of the network weights and the principal components, are discussed. The results show that the structural organizations of inner neural network are 1-10-5-1, 1-8-4-1, 1-8-5-1, 1-7-4-1, 1-8-4-1, 1-8-6-1, respectively. The Levenberg-Marquardt method was used in the learning algorithm, and the central sigmoidal function is the activation function. Calculation results show that four principal components are convenient in the use of the multi-component catalyst modeling of methane oxidative coupling. Therefore a robust reaction model expressed by NNPLS succeeds in correlating the relations between elements in catalyst and catalytic reaction results. Compared with the direct network modeling, NNPLS model can be adjusted by experimental data and the calculation of the model is simpler and faster than that of the direct network model.
文摘由于背景环境复杂,检测物体易受部分遮挡、天气以及光线变化等因素的影响,传统目标检测方法存在提取特征难、检测准确率低、检测耗时长等缺陷.为了改善传统目标检测方法存在的缺陷,实现快速准确的目标检测,提出了一种基于快速区域卷积神经网络(faster regions with convolutional neural network,Faster-RCNN)算法的轻量化改进方法,即针对算法Inception-V2特征提取网络进行轻量化改进,并以带泄露线性整流(leaky rectified linear unit,Leaky ReLU)作为激活函数,解决使用线性整流(rectified linear unit,ReLU)激活函数存在的神经元输入为负数时输出为0的问题.基于上述改进方法,选择沙滩废弃物的检测为案例以验证方法的有效性,并且结合不同特征提取网络在检测沙滩废弃物时的表现,对比了SSD(single shot multibox detector)与Faster-RCNN算法.实验结果表明:所提改进算法在实际检测中有较好的综合性能,且相比原算法Faster-RCNN_Inception-V2,轻量化改进后的Inception-V2特征提取网络卷积计算量减少51.8%,模型训练耗时缩短了9.1%,检测耗时减少了10.9%,各类别AP的平均值(mean average precision,mAP)增加了1.02%,可见所提的改进方法能够有效提高目标检测的准确率,减少检测耗时,并在沙滩废弃物检测上得到成功应用,为海滨城市的沙滩清理维护提供了技术支持与保障.
文摘光刻热点检测是实现集成电路可制造性设计,保障集成电路芯片最终良率的关键。鉴于传统基于深度学习的光刻热点检测方法难以满足先进集成电路制造对检测精度的要求,提出了一种基于改进Yolov5s的检测算法,用于光刻版图热点缺陷的精确检测。通过将坐标注意力机制引入骨干网络,提高了Yolov5s模型对版图图形区域的关注度,进而极大地改善了基于Yolov5s的检测算法的光刻热点检测性能。与此同时,采用Sigmoid线性单元激活函数进一步完善整个神经网络的非线性表达,利用Scylla交并比损失函数更快速地定量评估边界框回归损失,提高了热点检测算法的收敛速度和精度。将ICCAD(The International Conference on Computer-Aided Design)2012竞赛基准、经光学邻近校正优化后的光刻图形作为数据集对所提算法开展性能测试实验,验证了热点检测算法的优异检测精度。实验结果表明,该算法的平均准确率、平均召回率、平均F1-score和均值平均精度分别达到97.7%、98.0%、97.8%和98.4%,显著优于其他光刻热点检测算法,展示了良好的应用前景。
