基于邻域对比的红外林火小目标检测

为了在森林复杂背景下准确地检测出红外小目标,提出了一种基于邻域对比的目标提取算法。首先,根据小目标区域与其8-邻域背景的差异,利用邻域对比算法实现对小目标的增强和对背景的抑制;其次,采用多尺度模板准确检测小目标区域的变化情况;最后,在得到最终对比图的基础上,利用自适应阈值对目标进行分割。实验结果表明:与现有算法相比,所提出的算法在红外小目标检测方面具有更高的准确性,图像整体的信噪比也有较大的提高。

基于双邻域对比度的红外小目标检测算法

为了解决密集多目标检测中易造成的漏检问题,提出一种基于双邻域对比度的红外小目标检测算法。首先利用峰值搜索算法筛选出候选目标;再通过单尺度3层双邻域窗口遍历候选目标;最后利用双邻域对比度模型计算候选目标区域的最小灰度对比度,并用对角梯度因子增强对比度和抑制杂波。结果表明,与5种对比方法相比,该方法的背景抑制因子和对比度增益分别平均提高4.7倍和1.8倍,有效地抑制了杂波,增强了目标。该研究能够准确地检测到相互接近的多个目标,对提高复杂背景下的多目标检测精度是有帮助的。

基于邻域采样的多任务图推荐算法

近年来,图神经网络(GNN)成为解决协同过滤的主流方法之一。它通过构建用户-物品图,模拟用户与物品的交互关系,并用GNN学习它们的特征表示。尽管现有在模型结构上的研究已取得了较大进展,但如何在图结构上更有效地进行负采样仍未有效解决。为此,提出一种基于邻域采样的多任务图推荐算法。该算法提出了一种基于GNN的邻域采样策略,该策略以每个用户为中心构建子图,将次高阶物品作为用户邻域采样的负样本,可以更有效地挖掘强负样本并提高采样质量。通过GNN对图结点进行信息聚合与特征提取,得到结点的最终嵌入表示。设计一种余弦边际损失来过滤部分冗余负样本,以有效减少采样过程中的噪声数据。同时,该算法引入了多任务策略对模型进行联合优化,以增强模型的泛化能力。在3个公开数据集上进行的大量实验表明,该算法在大多数情况下明显优于其他主流算法。

基于局部-邻域图信息与注意力机制的会话推荐

针对基于匿名用户的会话推荐忽略了不同会话之间可能存在的协作信息,以及未考虑所预测的目标项与历史行为的相关性问题,提出一种基于局部-邻域图信息与注意力机制的会话推荐模型(SR-LNG-AM)。从当前会话和邻域会话构建的图结构中分别学习两种类型的项目转换信息,将其融合得到项目嵌入。使用软注意力机制生成全局嵌入,使用目标注意力机制针对不同的目标项自适应生成不同的目标嵌入。结合局部嵌入,进行预测。在两个真实数据集上与多个基线方法进行实验对比,实验指标均有提高,验证了该方法的有效性。

邻域自适应粒子群算法求解地源热泵区域能源系统鲁棒优化调度问题

针对地源热泵区域能源系统中冷热负荷和机组效能的不确定性,本文提出了一种考虑双重不确定性的鲁棒优化调度方法.首先,基于多面体不确定模型描述调度模型中的鲁棒变量.然后,针对建筑冷热负荷不确定性,采用对偶原理将双层优化模型等价为单层优化模型;对于机组效能不确定性,采用场景法进行分析.最后,采用多目标优化约束处理方法处理鲁棒优化调度模型中的约束条件.同时,为更加高效、准确求解所构建的优化调度模型,提出了一种邻域自适应粒子群优化算法(NAPSO).实验结果表明,在制冷和制热工况下,与经验运行策略相比,本文所提方法可分别减少7.22%和5.55%的系统运行成本,是一种解决地源热泵区域能源系统鲁棒优化调度的有效方法.

不同加载条件下含瓦斯煤岩强度极限邻域范围研究

煤与瓦斯突出灾害的发生机理尚不清楚,据流变假说,含瓦斯煤岩在长期载荷下可能进入“强度极限邻域”,此时受外部冲击扰动更易破坏。为研究不同加载条件下含瓦斯煤岩的“强度极限邻域”,以找到进入该状态的影响规律,并建立相应的微观判别标准,利用自主研发的岩石流变扰动效应三轴试验系统和煤岩流变扰动效应渗流实验装置,开展不同围压、不同瓦斯压力、轴压下的含瓦斯煤岩流变扰动实验,通过核磁共振手段对流变扰动前后煤岩进行分析对比,得到不同加载条件下的孔隙率、孔径分布、T_(2)谱曲线。试验结果表明:①不同加载条件下的煤岩流变过程中,存在一个应力阈值,可以使得煤岩在受到外部冲击扰动后阈值左右邻域有不同力学性质的表现;当施加力小于此阈值时,冲击扰动后,煤岩的孔隙度减小,煤样随之被压缩紧密,T_(2)谱曲线中代表大孔径的谱峰降低,谱峰曲线左移;当施加力大于此阈值时,冲击扰动后,煤岩大孔径孔隙增多,T_(2)谱曲线出现右移,所有谱峰高度增大,说明该应力阈值是用来判断煤岩是否进入“强度极限邻域”关键。②围压和瓦斯压力对煤岩的影响具有相反的力学作用性质,在抗压能力、损伤程度、长期强度、“强度极限邻域”中有所表现,其中,围压越大,煤岩越晚进入“强度极限邻域”,瓦斯压力越大,煤岩则越早进入该邻域。③煤岩的孔径分布、T_(2)谱曲线能直观反映了煤岩“强度极限邻域”内、外微观变化特征。④通过煤岩孔隙率所确定的进入“强度极限邻域”时的轴压与围压、瓦斯压力构建函数方程可判断不同加载条件煤岩进入“强度极限邻域”的时机,作为进入“强度极限邻域”范围时的判别标准,其中围压越大,此时进入“强度极限邻域”范围时的应力阈值越大;瓦斯压力越大,进入“强度极限邻域”时的应力阈值越小。

基于多邻域感知的石油数据资产图谱实体对齐

实体对齐在自动融合多源异构的石油领域数据资产知识图谱过程中起着至关重要的作用。目前主流基于图神经网络的实体对齐模型多关注实体和图结构的信息,忽略了实体之间的关系、属性与属性值等多邻域的语义信息,在命名规则差异性大、行业特殊、语义实体多的石油领域数据资产知识图谱融合过程中性能一般。提出一种基于图注意力网络改进的多邻域感知网络(MNAN)模型,用于实体对齐。使用基于BERT的多语言预训练模型得到实体及多邻域的初始特征,通过带有Highway Networks的图卷积神经网络聚合邻域实体与图结构特征,利用多邻域感知和实体增强注意力网络聚合实体的多邻域特征,使用最小化基于边际的损失函数训练模型。在石油领域数据资产知识图谱数据集中的2个知识图谱上进行实体对齐实验,实验结果表明,MNAN模型优于所有对比的基于图神经网络实体对齐模型,Hits@1值达86.7%,优于表现最好的对比模型约2.3个百分点。

多舱共配绿色车辆路径问题的改进变邻域搜索算法

针对社区团购前置仓配送场景中“多中心、高时效、多品类、高排放”难题,本文提出多车场带时间窗的绿色多舱车车辆路径问题(MDMCG-VRPTW),构建混合整数线性规划模型,并设计改进的变邻域搜索算法(IVNS)实现求解.采用两阶段混合算法构造高质量初始解.提出均衡抖动策略以充分探索解空间,引入粒度机制以提升局部搜索阶段的寻优效率.标准算例测试结果验证了两阶段初始解构造算法和IVNS算法的有效性.仿真实验结果表明,模型与算法能够有效求解MDMCGVRPTW,且改进策略提高了算法的求解效率和全局搜索能力.最后,基于对配送策略和时效性的敏感性分析,为相关配送企业降本增效提供更多决策依据.

基于分层邻域选择的切换拓扑多智能体系统一致性协议

在切换拓扑的多智能体系统中,针对高低密度信息减弱一致性的问题,提出了一种基于分层邻域选择算法(Layered Neighbor Selection,LNS),该算法对智能体的邻域进行层次划分,从每层中选取具有代表性的邻居智能体进行通信、状态更新和状态演化,然后设计了层次调整策略和层次融合策略来加快收敛速度,最后设计了分层邻域选择一致性协议,且给出了层数对收敛的影响。现有的一致性协议,收敛效果受限于特定密度范围,受不同密度的影响较大,而本文提出的协议能适应不同密度范围,并在系统稳定的条件下提升收敛速度,且通过李雅普诺夫函数法证明了一致性协议的稳定性。最后通过仿真实验,并与几种一致性协议进行比较,验证了所设计的一致性协议能有效加快系统收敛速度。

混合遗传变邻域搜索算法求解柔性车间调度问题

针对考虑生产成本的柔性作业车间调度问题(flow job shop scheduling problem, FJSP),以完工时间与加工成本为优化指标,提出一种求解FJSP的混合遗传变邻域搜索算法。根据个体适应度对种群分割,结合自适应交叉概率改进子代种群产生方式;设计两种邻域结构增强算法的局部搜索能力;提出一种基于动态交叉变异概率的优化算法流程提高求解效率。运用提出的算法求解基准实例与实际问题测试,验证了算法的有效性。

基于邻域分布的去噪扩散概率模型

样本有限的表格型数据缺乏不变性结构和足够样本,使得传统数据增强方法和生成式数据增强方法难以获得符合原始数据分布且具有多样性的数据.为此,文中依据表格型数据的特点和邻域风险最小化原则,提出基于邻域分布的去噪扩散概率模型(Vicinal Distribution Based Denoising Diffusion Probabilistic Model,VD-DDPM)及相应算法.首先,分析样本有限表格型数据的特征,通过先验知识选择弱相关特征,并构建样本的邻域分布.然后,利用邻域分布采样数据构建VD-DDPM模型,并使用VD-DDPM数据生成算法生成符合原始数据分布且具有多样性的数据集.在多个数据集上针对数据生成质量、下游模型性能等进行实验,验证VD-DDPM的有效性.

随机多属性子空间的ReliefF加权邻域粗糙集与属性约简

属性约简是一种重要的数据降维预处理方法,然而现有的属性约简方法大多没有考虑信息系统中属性权重的信息。ReliefF算法是一种实现简单且运算效率高的属性权重评估方法,提出一种随机多属性子空间的ReliefF加权邻域粗糙集和属性约简算法。该方法生成了多组具有相同大小随机子空间的属性集划分,并对每组划分的随机子空间利用ReliefF算法计算得到属性的局部权重,将所有组得到的属性局部权重求取平均值,得到了信息系统每个属性最终的全局权重;基于属性权重的结果,提出一种新的加权邻域粗糙集模型,并证明了相关理论和性质;在该模型的基础上通过加权邻域依赖度提出一种信息系统的属性约简算法。在公开数据集上的属性约简实验结果表明,所提出的属性约简算法比已有的同类型算法整体上具有更优的约简性能。

一种基于强化学习的自适应多邻域人工蜂群算法

邻域拓扑是提高人工蜂群算法性能的一种有效手段.然而,现有相关工作主要是在种群层次上实现了单一邻域拓扑,这种方式忽略了不同类型的邻域拓扑能优势互补,使得算法性能还有一定局限性.为此,本文结合强化学习,提出在个体层次上实现多邻域拓扑。将种群中的个体视作智能体,设计了基于邻域拓扑的状态和动作,选用4种不同特征的邻域拓扑用于构建邻域候选池,之后采用Q-learning方法根据个体的奖励情况为其自适应选择不同的邻域拓扑.该方式相对于现有的单一邻域拓扑,更能充分发挥不同邻域信息对算法搜索的引导作用.在CEC2013和CEC2017两套测试集以及两个实际优化问题上进行了大量实验,与4种邻域相关ABC和4种知名改进ABC进行了性能对比,结果表明该算法的收敛精度和速度均有更好表现,可有效增强邻域人工蜂群算法的性能.

基于多阶邻域贡献度的航线网络节点重要性辨识

为提高航线网络鲁棒性,对航线网络的节点重要性辨识进行研究.基于航空公司执飞数据构建航线网络拓扑模型,依托航线网络节点间交互阶数与网络平均路径差值集结邻域多阶异质性信息,利用航线网络邻域节点的圈结构表征节点在网络中的紧密性特征集结.构建基于航线网络的节点多阶邻域信息与结构信息融合模型并提出基于多阶邻域贡献度的节点中心性算法.实验选取投入攻击资源R=0.3和R=0.5进行分析,分别最大提升39.62%和49.69%的攻击效用值,表明该算法对航线网络节点重要性辨识准确有效,可给航线网络连通性优化设计提供理论参考.

基于动态邻域采样的社交推荐模型

基于图神经网络的社交推荐模型在提升推荐系统性能方面有不错的表现。但现有方法都忽略了被查询的目标用户和项目节点与其邻居节点间可能存在特征不匹配的问题,导致噪声的引入而降低了模型性能。为了解决该问题,文中提出一种社交推荐模型DNSSR。首先构建一个包含用户和项目多元关系的关系图谱,图节点间信息关联更丰富;然后利用动态邻域采样机制获得与目标查询对的特征更一致的邻居节点,减少了噪声信息;另外,为了进一步提高模型预测性能,设计了一种增强型图神经网络对采样后得到的关系子图进行建模,它可以区分不同邻居节点的重要性并选择更可靠的信息源,获得更鲁棒的用户和项目嵌入向量用于评分预测。实验结果表明:相比其他先进模型,该模型预测误差明显降低,证明了文中所提各项方法的有效性;尤其是动态邻域采样机制,若将其弃用,DNSSR在Ciao数据集上的RMSE(均方根误差)和MAE(平均绝对误差)指标将分别上升6.05%和7.31%,在Epinions数据集上则分别上升3.49%和5.41%,充分验证了其能有效降低噪声干扰、提高社交推荐模型的性能。

基于随机邻域嵌入的无监督复杂工况识别

现代工业生产设备通常结构复杂并交替运行于不同工况,基于监测数据进行准确的工况识别是对系统进行健康监测的基础,但系统的监测数据通常维度较高、数据量较大。针对设备复杂工况的识别问题,提出了一种基于随机邻域嵌入的无监督工况识别方法。采用随机邻域嵌入算法,能够保留数据的局部和全局结构特性;计算了高维和低维空间中数据点的概率相似性,可实现设备高维监测数据的降维和无监督聚类,在不建立系统模型的基础上达成准确识别系统工况的目的。结果表明:该方法可有效实现高维监测数据的复杂工况识别,是一种有效的无监督聚类学习方法。

基于知识图谱与邻域感知注意力机制的推荐算法研究

为解决传统推荐算法在面对数据稀疏的推荐任务时产生的冷启动问题,本研究将知识图谱引入推荐算法,结合一种新的邻域感知注意力机制代替传统图注意力机制来挖掘实体间的高阶连通信息,提出了基于知识图谱和邻域感知注意力机制的推荐模型KGNPAN。得益于知识图谱可使推荐具有精准、多样和可解释的特点,该模型能够很好地缓解数据稀疏与冷启动问题。首先利用基于自对抗负采样的图嵌入方法RotatE对原有物品和用户表征的语义信息进行扩充,将实体和关系向量映射成低维嵌入向量;其次,根据协同邻居的不同类型分别应用邻域感知注意力机制聚合邻居节点信息,丰富目标节点语义,并以卷积形式递归挖掘高阶连通信息;最后对用户与项目向量应用内积操作计算交互概率,得到推荐结果。在Amazon-book和Last-FM两个公共基准数据集上进行实验,结果表明,在与CKE,BPRMF,RippleNet,KGAT,KGCN和CAKN 6个基准模型的对比中,KGNPAN相较于基准模型中结果最优的CAKN模型,在召回率(Recall)上分别提升了1.30%和1.37%,在归一化折损累计增益上(NDCG)分别提升了1.26%和1.14%,充分验证了其有效性和可解释性。

基于邻域粗集神经网络的大数据特征分类系统

为提升主机元件对大数据的分类准确性,尽可能地避免数据误传,提出基于邻域粗集神经网络的大数据特征分类系统。在邻域粗集神经网络中,完成对邻域系数的粒化处理,通过逼近运算的方式,使神经网络模型快速趋于稳定。选取大数据特征调制信息,借助调制识别器元件控制大数据特征的导出方向,结合关联信道组织完成数据特征的多标合并处理。实验表明,利用该系统可将大数据的单位召回率提升至65%,能够促进主机元件对大数据的准确分类。

基于会话的独立邻域矩阵偏好交互推荐

通过合并输入和输出邻域矩阵可以使一些工作生成全局和局部偏好,并直接对这2个偏好建模来构建会话表示,从而实现改进。然而,一个会话的输入矩阵和输出矩阵并没有很强的相关性,它们的连接可能会为构建2个偏好引入噪声。其次,全局偏好和局部偏好可以相互促进,且邻域会话的协同信息可能有助于提高推荐性能。因此,一种基于会话的偏好交互推荐被提出,它来自独立的输入邻域矩阵和输出邻域矩阵框架,包括2个并行模块:输入会话表示编码器(ISE)和输出会话表示编码器(OSE)。ISE通过GNN和并行协同注意力机制对具有输入信息的会话表示进行建模。OSE通过GNN和并行协同注意力机制对具有输出信息的会话表示进行建模。最后,引入一种融合门控机制来平衡ISE和OSE产生的会话表示的重要性。结果表明,在Yoochoose和Diginetica数据集上,提出的模型明显优于其他先进的方法。

企业财务困境预警指标研究——基于邻域粒化与鱼群算法

企业财务指标种类繁多,指标之间相关性强,具有不确定性。针对多维、冗余及不确定性的财务指标,本文提出基于邻域粒化与鱼群算法的财务困境预警指标选择方法。首先,采用邻域粒计算理论构建邻域粒子及财务指标约简模型。其次,从信息熵的角度构造不确定性度量工具,并融合鱼群算法,设计财务困境预警指标选择算法,筛选出预警性强的关键财务指标。采用SVM分类器对选择的关键预警指标组进行分类实验。研究表明,鱼群算法获取的财务困境预警指标组具有较低的冗余度及较好的财务困境预警性能。