基于Faster-RCNN算法的玉米叶面病害识别系统

针对玉米种植面积广,但易受病害影响导致产量下降,农民对玉米叶面病害识别困难的问题,以玉米叶面健康、大斑病、小斑病和锈病4种叶面种类为研究对象,采用Faster-RCNN建立识别模型,并在此基础上开发智能玉米叶面识别系统。首先对5998张图片的数据集采用LabelImg工具进行分类标注,训练集和验证集比例为9:1;然后使用ResNet50神经网络架构对标注好的数据集进行训练,得到最优权重的PTH文件;最后将算法通过API接口部署到使用Django搭建的后端框架中,在前端调用算法进行玉米叶面检测识别,结合Neo4j知识图谱,将玉米叶面病害种类的详细信息以及解决方案,通过知识图谱进行展示。玉米叶面病害识别结果表明:平均识别很高,达到96%。

基于改进Faster-RCNN算法的软包装印刷缺陷检测研究

本文提出了一种改进的Faster-RCNN算法进行缺陷检测,针对软包装漏印的特点,将原来的VGG16网络替换成运算量更小、网络深度更深的残差网络(ResNet-50),可以提取丰富的特征。为了使卷积神经网络自适应注意,在ResNet-50的残差网络中添加了CBAM自注意力机制模块。对于数据集,对采集的图像通过旋转、平移、亮度调整、加入噪声、Cutout等操作进行数据增强,避免数据样本不均衡,提升模型的鲁棒性。结果显示,改进后的Faster-RCNN模型与未改进的Faster-RCNN模型相比准确率提高了12%,mAP达到92.95%。证明改进后模型的有效性,节省大量人工成本,提高企业生产效率。

基于改进Faster-RCNN算法的边坡行人安全检测研究

当边坡出现地质灾害时,边坡上的滚石会对下方公路上的行人带来危险,造成人员伤亡和直接的经济损失。对此提出一种视觉行人检测算法,当检测有行人出现时进行警示,避免安全隐患。为提升视觉算法的检测精度,提出了一种改进的Faster-RCNN目标检测算法。首先,将最大池和平均池分别引入到ResNet残差结构中,保存更完整的特征信息;其次,提出Fpnc-ResNet50结构,在ResNet结构的基础上,融合多尺度特征和CBAM注意力机制,提高对小目标和行人遮挡问题的识别能力;最后,将EIoU损失与均方误差损失相结合,加快模型的收敛速度,提高模型在未知数据的检测效果,并进一步改善背景混乱下的行人遮挡问题。通过实验验证,本文提出的算法相比原算法在检测精度上提升了4.01%,有良好的实际应用效果。

一种基于改进Faster-RCNN算法的车身螺栓识别方法

针对传统检测算法在汽车车身螺栓目标检测上的局限性以及准确率较低等问题,构建了一种基于改进Faster-RCNN车身螺栓识别模型。首先,将特征提取网络由原来的Vgg16网络改为Res-Net101网络,提高了算法对螺栓小目标的检测效果;然后,引入了更适用于多尺度的螺栓检测的FPN金字塔结构,提高检测效率;最后,将所设计的车身螺栓识别方法应用于某型车的实际装配过程进行测试,对采集的1397张车身螺栓图片制作的数据集进行了训练和识别,对数据集中的螺栓识别mAP达到了98.5%,实际现场测试表明模型对螺栓识别准确率达到了99%以上。

基于Faster-RCNN算法的无人机高速铁路接触网开口销缺陷检测方法的研究

当前高速铁路接触网参数检测中,存在开口销体积小、分布分散、故障缺陷识别困难,过度依赖综合检测车等问题。本文提出一种采用无人机航拍,结合图像分割与识别技术的基于更快的区域卷积神经网络(Faster R-CNN)算法实现图像处理和优化,进而对开口销缺陷进行检测识别的方法,有效地提升开口销缺陷识别准确率和有效性。测试结果表明,采用基于Faster R-CNN算法的无人机高速铁路接触网开口销缺陷检测方法的开口销图像缺陷识别准确率可达到98%以上,平均精度约90%,接受者操作特征曲线下的面积(area under curve,AUC)大于0.98。该算法通过软件开发工具包(software development kit,SDK)嵌入到无人机,实现接触网开口销自动巡检、智能识别,为现场作业提供智能化检测设备,提升接触网的智能化检测手段,保障高速铁路安全运行。

基于改进Faster-RCNN算法的带钢缺陷检测

针对目前带钢表面缺陷检测方法无法适应缺陷形状不规则、尺度不一、背景复杂等问题,提出了一种基于Faster-RCNN的改进网络,在主干网络中采用可变形卷积模块,FPN多尺度检测模块及在RPN网络中融合CBAM注意力模块。实验结果表明,改进后的网络可有效地提高带钢表面缺陷检测的精度。

基于改进Faster-RCNN算法的行人检测

行人检测是汽车智能化进程中十分重要的任务,而深度学习的蓬勃发展为其指明了新的方向。文章通过对Faster-RCNN算法进行改进,将其应用于车载摄像头下的行人检测。将特征提取网络由原来的Vgg16网络改为ResNet50网络,并增加了锚点个数,提高了算法对小目标行人的检测效果。文章还引入了FPN金字塔结构,其更适用于多尺度的行人检测。最后将改进后的算法在Caltech行人数据集上进行了试验,取得了较好的检测效果,mAP达到了95%。

基于改进Faster-RCNN算法的地铁车辆车侧下结构检测识别

地铁车辆车侧下人工巡检存在漏检、劳动强度大、效率低等问题,本文提出一种基于改进Faster-RCNN算法的地铁车辆车侧下结构检测识别方法,分别采用MobileNetV2、ResNet-101+FPN和DarkNet53+FPN三种特征提取网络替换原Faster-RCNN的特征提取网络VGG16,再通过5 000张地铁车辆车侧下结构的图像对更换特征提取网络的Faster-RCNN进行训练以及检测验证.实验结果表明,以DarkNet53+FPN为特征提取网络的Faster-RCNN模型比其余两种模型检测效果好,模型平均精确度AP达到96.7%,均值平均精度mAP达到92.7%,检测速度可达20.5 fps.改进算法成功将巡检由线下改为了线上,地铁车辆车侧下各结构的检测识别都取得很好的效果.

基于Faster-RCNN与自注意力机制的矿山图像异常检测算法

矿山异常行为检测是一项重要工作,有助于提高采场安全生产监管效率。提出了一种基于自注意力机制的Faster-RCNN算法,用于矿山图像异常行为检测。该算法通过自注意力机制对特征图进行加权,有效提取关键特征,并减少冗余信息干扰。首先,从图像中提取RoI区域,并通过自注意力机制对RoI区域内的特征图进行加权,使得关键特征得到更准确的提取。同时,对RoI区域内的特征图进行细粒度融合,以捕捉更多的图像细节信息。最后,使用分类器对每个RoI区域进行分类,以检测图像中的异常行为。在自建数据集上对算法进行了训练与评估,试验结果表明:所提算法在矿工图像异常行为检测工作上表现出更高的准确性和鲁棒性,与传统的Faster-RCNN算法相比,该算法检测精度提高了4.8%。此外,该算法对于光照和角度等变化具有更好的鲁棒性,可以有效应对实际场景中的复杂环境。

基于多算法融合的破损陶瓷绝缘子图像识别与检测方法

为了提高输电线路安全稳定运行,在传统检测绝缘子缺陷的基础上,提出一种多算法融合的破损陶瓷绝缘子检测方法。基于FASTER-RCNN算法,将拍摄到的绝缘子图像进行训练,得到绝缘子串具体位置,并改进SBGFRLS(线性自适应滤波)算法,实现对瓷绝缘子破损的精确识别。首先利用FASTER-RCNN算法,选择Faster R-CNN网格作为检测器,识别出利用无人机拍摄得到的图像中的绝缘子串所在位置;然后,利用SVM(支持向量机)算法对绝缘子图像进行粗分割,得到粗分割后的绝缘子缺陷识别图,再在粗分割的基础上,运用改进的SBGFRLS算法对图像中的绝缘子进行精确识别,得到破损绝缘子定位图。实验结果表明,得到的绝缘子破损识别图可以验证该改进算法的可行性和有效性。

改进A^(*)算法和人工势场法的路径规划

A^(*)算法存在折线路径多和搜索节点多的问题,人工势场(artificial potential field,APF)法存在局部最优和不可到达的问题,针对两种算法存在的问题进行了研究。利用欧氏距离与投影距离提出一种新的混合式启发函数,依据该函数对A^(*)算法的流程进行改进,减少A^(*)算法的搜索节点,提高搜索效率。利用新A^(*)算法生成的最优节点作为APF算法的局部目标点,辅助机器人摆脱局部最优点;通过加入机器人和目标点的位置关系改进势场函数,修改斥力的增益,优化斥力的生成方向。在改进的基础上将两种算法融合提出一种新的算法,利用APF法的势场函数引导A^(*)算法的搜索。从路径长度、避障效果、迭代次数对改进算法进行对比分析,仿真结果表明,提出的改进算法搜索效率高,实现避障的同时保证计算的路径最优。

算法解释制度的体系化构建

算法解释在算法治理中举足轻重。算法解释承载着权益保障、社会交往和风险治理三重意义,其在技术层面上的障碍正在逐渐被突破,可以通过多种技术机制实现。在算法治理活动中,应根据常规场景、关键场景和争议场景分别限定选择解释的路径选择和技术方案,通过冻结机制、抽样机制和镜像机制固定算法解释,并使之接受外部的验证与审查,确保算法解释真实、有效。算法解释的系列机制应被进一步构建为体系化的算法解释制度,在这一制度框架内,对解释路径与精度、解释时限、解释瑕疵责任等要素的合理配置,可以实现社会效益与规制负担的精细平衡。

算法嵌入政府治理:逻辑、风险与规制

伴随着现代信息技术的迅猛发展,智能算法在推动经济社会不断发展的同时也成为推动国家治理现代化的重要驱动力。现阶段如何推进算法技术更有效地嵌入政府治理,在充分发挥技术效益的同时反制技术滥用,实现公共价值最大化目标是亟须关注的时代命题。从“技术—权力—规则”三个维度搭建研究算法嵌入政府治理的分析框架,探索算法技术赋能政府治理的价值意蕴与运作逻辑。聚焦算法技术黑箱阻滞公共责任认定、算法权力削弱政府与民众自主性、算法规则偏好导致治理正义性减损等风险与挑战,提出在实践中要推进技术适度透明化以明晰责任关系链条、规范算法权力运作并坚持人本主义治理理念、明确算法规则决策限度以强化治理正义性等实践进路。

如何实现“黑箱”下的算法治理?——平台推荐算法监管的测量实验与策略探索

近年来,平台推荐算法的快速发展和广泛应用深刻改变了互联网信息内容的供给方式,同时也引发了一系列算法风险与现实问题。平台推荐算法治理与监管成为政府规范算法应用的重点内容之一,无论是算法备案制度的探索,还是实现算法透明化的设想,均面临着一定的困难和挑战。在不打开算法“黑箱”的前提下,平台推荐算法规制与监管是否有可行之道?论文基于机器行为学思想,采用实验方法,以用户视角对推荐结果进行跟踪记录,通过实验数据的对比分析,验证了平台推荐算法结果差异的可测性。基于实验结果,论文提出了通过对不同平台推荐结果进行大规模数据测试和检验,测量平台推荐算法运行逻辑与推荐效果,从而实现“黑箱”下有效的逆向监管,以期丰富未来算法治理的选择。

积极伦理观下算法歧视治理模式的革新

算法技术已借助大数据技术被广泛应用,成为影响人们日常生活的重要角色,其也因技术中立性不断遭受现实挑战而呈现出事实上的歧视性。重新审视算法歧视及其治理路径是发挥算法积极作用、避免算法消极影响的重要前提。传统伦理观念影响下的算法歧视治理模式存在价值观念偏航、治理结构失衡及技术治理落后的问题,影响算法歧视治理实效。社会发展促进了伦理观念的革新,积极伦理观的树立可以为算法技术向善的实现提供理论指引。算法治理结构的优化及反歧视技术水平的提高是纠正算法歧视的重要前提,理念、制度及技术三维措施的综合运用方可在算法领域实现科技向善的伦理目标。

基于改进模拟退火遗传算法的高速公路服务区自洽能源系统高能效优化

针对高速公路自洽能源系统高能效优化的问题,基于改进模拟退火遗传算法(SA-GA),提出了一种综合考虑经济目标和环保目标的自洽能源系统高能效优化运行策略。首先根据高速公路服务区自洽能源系统中各电力单元特性,建立一种综合考虑系统经济性和环保性的能效目标函数;其次根据高速公路服务区自洽能源系统的分类,建立了不同类型系统对应的约束条件;为避免遗传算法易陷入局部最优的缺陷,引入模拟退火算法,对改进后的SA-GA算法采用降温函数,寻找全局最优解;利用新疆某高速公路服务区自洽能源系统发电和负荷数据,并在传统服务区负荷的基础上进一步考虑新能源汽车充电站的影响。测试函数测试结果表明:SA-GA算法在求解速度和稳定性方面有明显提升,改进SA-GA算法对夏季、冬季典型日能效优化的结果,相较于遗传算法,在寻优精度提升约为20.33%。

教育数字化转型中的算法权力及其规制

依托框架优势、机器优势和嵌入优势的全新算法,将会随着数字平台的搭建、数据资源的挖掘、“人–机”交互的设计,由单纯的计算工具向事务运行规则转变,进而演变为教育数字化转型中不容回避的权力议题。教育数字化转型中的算法权力既有益于管理风险、规范行为和辅助决策,也可能由于自身的局限以及它与教育之间的冲突,导致教育的风险异化、行为降格和决策失衡。要将算法权力规制到安全、可靠的“笼子”之中,除借助算法目标的教育审查、算法设计的教育解释、算法运行的教育监管、算法应用的教育鉴别、算法信息的教育备案、算法责任的教育认定,以构建从背景、过程到结果的规范机制;还应诉诸教育之于算法的祛魅、平衡与扬弃,以凸显“入乎其内却又出乎其外”的制衡思想。

算法审计需求论

算法审计是算法治理体系的重要成员,本文以经典审计理论为基础,提出算法审计需求的一个理论框架。算法的合约类委托代理关系中存在完备合约,监管类委托代理关系中算法相关法律法规发挥了类似完备合约的作用,这两类关系中都不存在算法审计需求。算法的资源类委托代理关系中,由于激励不相容、信息不对称、合约不完备和环境不确定同时存在,必须建构算法治理体系来应对算法代理问题和次优问题,算法审计基于审计固有功能对算法责任履行情况实施鉴证,发现其中存在的代理问题和次优问题,报告给委托人及其他利益相关者并推动整改,从而为算法责任的良好履行提供一定的保障。

改进RRT算法的采摘机械臂路径规划

针对采用传统的快速随机扩展树(RRT)算法的采摘机械臂在果园工作环境中搜索路径时间长,最终路径不平滑、拐点多等问题,提出了一种改进的RRT避障算法。改进的算法采用高斯采样策略,减少了采样的随机性,避免产生更多不必要的随机树,增加规划的导向性;再添加A*代价函数去除路径的冗余点,最后使用贪婪算法简化路径,减少拐点,让机械臂可以快速、准确、平稳地沿着最佳路径运动到目标点。仿真表明,改进后的算法有效地减少了路径规划的时间,缩短了路径长度,具有良好的可行性和有效性。

论政策共识构建中的算法支配:模式与维度

人类社会进入算法时代,政策共识构建无论是在科学化发展还是在民主化进程中都受到算法影响,当这种影响发展到一定程度时则会出现算法支配的现象。根据算法的自动化程度与相对于人类的独立性,政策共识构建中的算法支配可分为四种模式:工具性支配、平台式支配、博弈性支配、自动化支配。四种模式对政策共识构建的影响体现在不同层面,但都是从四个方面展开:通过代码设计对政策诉求进行标准化解读;对个体感知做出隐蔽控制以此编辑诉求内容;形成严密的审查体系对行为进行监控并做出引导;设定计算规则塑造共识构建的程序和方式。总体而言,政策共识构建的算法支配体现为技术支配与权力支配的混合,需要基于对算法的全面认知做出应对。