基于对偶贝叶斯U-Net的波阻抗不确定性反演方法研究

传统的深度神经网络通常只能实现确定性的预测,无法对反演结果进行不确定性分析,即无法对反演结果的可靠性进行评价。为实现标签数据不足条件下精确的波阻抗反演和对反演结果的不确定性分析,提出了一种基于对偶贝叶斯U-Net的波阻抗不确定性反演方法。首先,开展基于对偶贝叶斯U-Net、前沿深度学习反演方法和传统不确定性反演方法的模拟数据实验,对比分析3种方法的反演精度。然后,将对偶贝叶斯U-Net和传统不确定性反演方法的反演可靠性和对于含噪数据反演的鲁棒性进行对比分析。最后,将对偶贝叶斯U-Net应用于实际地震资料波阻抗反演中。模拟数据实验结果表明,该方法的对偶贝叶斯U-Net在少量标签数据条件下具有较高反演精度并对含噪数据反演有较强鲁棒性。此外,不确定性分析表明,该方法的反演结果可靠性强。实际数据测试结果表明,对偶贝叶斯U-Net能在实际工区数据反演中获得合理并可靠的反演结果。

基于超球面对偶学习的双通道图异常检测方法

图异常检测作为一项重要的数据挖掘任务,专注于识别与大多数节点显著偏离的异常节点.随着无监督图神经网络技术的进步,现已开发出了基于密度估计、对抗生成网络等多种高效识别图数据中潜在异常的方法 .然而,这些方法更注重无监督图异常检测生成高质量的表征,而往往忽略了图异常的特性.因此,本文提出了一个双通道异构图异常检测模型(Dual-channel Heterogeneous Graph Anomaly Detection,HD-GAD).其模型基础架构包括双通道的图神经网络:全局子结构感知的图神经网络和局部子结构感知的图神经网络,用于图异常检测捕获全局和局部子结构属性.同时,基于对偶推断引入了多超球体学习目标(Multi-Hypersphere Learning,MHL),从宏观和介观超球体角度,分别测量在整个图/社区结构中偏离的异常节点. HD-GAD模型利用相似度函数EmbSim优化训练目标,以缓解多超球面学习中的模型坍问题.最后,在五种不同的数据集上进行了全面的实验.其AUC(Area Under Curve)值在大多数情况下均超过了0.9,达到了行业领先水平,进一步证明了HD-GAD模型在图异常检测任务上的高效性与性能优势.

基于无人船的双分支解码轻量型分割网络研究

为保证水面无人艇(USVs)进行水上任务时能够顺利航行,需要对河道信息进行精确的提取,因此,对河道语义分割的网络模型进行了研究。针对河道图像分割中类间不一致和类内不一致的问题,文中提出了分割网络DBDL-Net,网络中设计双分支解码结构和双重损失函数,分别把握语义信息和空间信息;同时在编码部分设计了多尺度残差的轻量模块,一方面减少参数,一方面以不同的比例捕捉特征信息。最后在USVIn-land数据集上对模型进行消融和对比实验,实验结果表明:DBDL-Net的精确度和平均交并比最终达到了93.619%和87.682%,与其他先进分割网络相比,DBDL-Net也具有更佳的综合表现。

基于反投影回归网络的医学图像超分辨率重建

针对使用深度学习进行医学图像超分辨率重建时存在的欠定性问题,提出了一种基于反投影回归网络的医学图像超分辨率重建算法.该网络除了学习低分辨率到高分辨率图像的原始映射之外,还学习一个对偶回归映射来预测退化核并重建出低分辨率图像,形成一个闭环以提供额外的约束条件,通过该约束减小低分辨率到高分辨率图像的映射空间,从而缓解图像重建时的欠定性问题;并在上采样和下采样过程中引入了反投影机制,通过误差反馈来减少上、下采样时丢失的特征信息.在PyTorch环境中,与EDSR,DBPN,RCAN等算法在Mayo和TCGA-KICH数据集进行了对比实验.结果表明,所提算法的评价指标优于对比算法,如Mayo数据集上2倍放大因子下,所提算法的峰值信噪比高于对比算法0.12~1.41 dB.

一种改进U 2-Net的高分辨率遥感影像道路提取方法

目前基于深度学习的道路提取方法普遍存在忽略影像细节特征的问题。针对此问题,设计了一种改进U 2-Net的高分辨率遥感影像道路信息提取新方法。该方法以U 2-Net为主体框架,引入了卷积注意力机制模块和自注意力机制模块,既增加影像的全局语义信息又保留了空间细节特征,实现不同类型特征的有效融合。在DeepGlobe和CHN6-CUG两个道路数据集上的实验结果表明,该方法具有更强的特征提取和抗干扰能力,整体性能优于其他同类研究成果,能够更有效地从高分辨率遥感影像中提取道路。

基于多维泰勒网的欠驱动AUV双闭环姿态反步控制方法

该文针对欠驱动水下机器人(AUV)在水下动态对接时同速跟踪的姿态控制问题展开研究,设计了一种基于多维泰勒网的欠驱动AUV双闭环姿态反步控制方法。基于多维泰勒网的跟踪函数,设计内环多维泰勒网控制律,调整欠驱动AUV姿态角的变化速度,保证对接的精度。利用反步法设计外环反步控制器,调整欠驱动AUV的姿势角,使其航向实时跟踪动态变化的回收船位置,以提升复杂水文环境下对接的成功率。仿真结果表明,该文设计的方法能够实现欠驱动AUV姿态角与调整速度的精确控制,在外部水流扰动环境下具有较好的动静态跟踪能力,具有较高的一次对接成功率。

基于多U-Net网络的脑胶质瘤分割算法研究

核磁共振影像分割对于脑肿瘤患者的治疗至关重要,但肿瘤形态多变、边界模糊等问题使得其边缘分割效果不佳。为解决以上问题,提出一种基于多U-Net网络的脑胶质瘤自动化分割算法MU-Net。首先,以U-Net为主干网络,在编码阶段设计残差空洞卷积模块作为短连接,增强编码特征长距离信息的连接,从而改善特征提取效果;其次,在网络跳跃连接处引入改进的高效通道注意力机制,同时使用平均池化和最大池化充分利用空间和通道信息,以提高分割准确度;最后,在经过改进高效通道注意力机制处理后的跳跃连接处设计多个不同深度的双输出U-Net作为编码与解码之间的纽带,以增强网络对不同尺度脑肿瘤的适应性。在BraTS2020数据集上进行大量实验,结果表明MU-Net算法对完整肿瘤、肿瘤核心和增强肿瘤的Dice系数分别为86.75%、77.76%和76.21%,与基准模型相比分别提升了2.6%、2.55%和2.41%,具有更好的分割效果。

基于MSFA-Net的车辆及车道线检测算法

车辆检测与车道线分割是自动驾驶感知系统的重要组成部分,其基本要求是具有高精度和实时性。鉴此提出一种双任务多尺度特征聚合网络(MSFA-Net),该网络由1个特征提取网络和2个检测分支网络构成,实现了车辆和车道线同时检测。首先使用E-ELAN网络构造共享主干特征网络;在车辆检测分支网络设计增强卷积模块(CBS+)进行自下而上的特征融合以提升精度;在车道线检测分支网络使用特征融合模块(FeatFuse)对多分辨率特征进行自适应加权融合,配合空洞卷积语义感知模块(CDBS)使用梯形结构的多空洞值卷积对融合特征进行采样,以提升不连续车道线及其他非线性车道的分割精度。结果表明:在BDD100K数据集上,该文网络MSFA-Net其平均精度均值、召回率、像素准确率分别达到了81.3%、90.1%和80.1%,检测帧率达到了41.6帧/s,能较好适应真实行车环境的需求。

广西农业净碳汇测算及时空特征分析

农业绿色低碳发展是实现人与自然和谐共生的基本要求,也是确保农业可持续发展目标、建设农业强国和实现中国式农业现代化的重要内容。文章以广西农业产业为研究对象,综合采用碳排放系数法和碳汇系数法研究测算广西14个地级市2003—2021年的农业碳排放、农业碳吸收和农业净碳汇总量,并进一步分析了其时空变化特征。结果表明,2003—2021年广西农业碳排放总量呈“W”型下降的趋势,总体降幅为12.77%,2021年农业碳排放量约为1190.26万吨,其中耕地生态系统、种植业和畜牧业的碳排放占比分别为29.9%、44.3%和25.8%。2003—2021年,广西农业碳吸收总量呈稳定增长的趋势,总体增幅为133.22%,糖料甘蔗为最主要的碳汇作物。2003—2021年广西农业净碳汇持续增长,自2007年由负转正,广西整体上已实现了农业碳中和。基于以上研究结论,结合农业碳汇变化的趋势特征,提出持续推动种植业绿色生产转型、优化畜禽养殖生产管理、促进农业废弃物资源化利用、提高农作物生物量碳汇等对策建议,以期进一步促进我国农业“双碳”目标的实现。

基于Android平台的双网双待的研究与设计

为实现Android平台上的双网双待功能,研究Android平台的系统架构以及Android fram ework层上已经实现的双卡处理机制。提出一种在无线接口层(R IL)上依样建立一套新的RILD river处理机制,从而将双卡分别进行处理的方法。实现基于An-droid系统平台的GSM和CDMA双网双待机制,对Android系统平台和主要的Phone应用模块进行了详细的分析。结果表明,在An-droid系统原有架构基础上进行双网双待设计,具有简单、易扩展的优点,且更好地满足广大Android手机用户的需求。

基于.NET的双重签名演示实验的设计与实现

双重签名是SET协议中对数字签名的新应用,解决了电子商务交易中消费者、商家及银行三方的安全通信问题。文章分析了SET协议中双重签名的工作原理,给出了一个双重签名演示实验的设计方案,并利用Microsoft.NET框架中提供的加密模型,使用C#语言实现了双重签名的生成及商家和银行的验证过程。

用于逆变器分布式控制的切换式环网通信与同步方法

针对并联运行三相逆变器模块分布式控制问题,提出采用高速切换式光纤环网搭建分布式控制网络,每一个逆变器模块作为环网中的一个节点。结合具体的环网通信协议,计算切换式光纤环网一个开关周期内完成数据通信的时间,得出切换式光纤环网的应用范围。为了实现并联运行逆变器模块电流均衡并避免产生环流,采用环网中各节点精确同步的控制策略,使各个子节点产生相同的开关驱动脉冲。提出3种应用于切换式环网的节点同步方法,通过分析3种同步方法的时间延迟和同步精度,得出适合并联运行三相逆变器模块的双光纤环网拓扑结构。该结构简单可靠、同步精度高。搭建了切换式光纤环网实验平台,验证了切换式光纤环网通信时间计算方法和节点同步方法分析的正确性。

基于ATCA架构的可重构通信处理机设计

随着数据通信的飞速发展,各种业务需求日益剧增,基于先进电信计算机架构(ATCA)平台,选择可重构的嵌入式系统处理机就显得非常有必要。结合ATCA架构的特点,选择MPC8548E处理器作为处理机,提出了基于1000M以太网和PCI-E数据交互的通信系统模型,设计并实现了一种可重构的通信系统处理机,为基于ATCA架构的电信产品提供了灵活的应用选择。测试结果表明,该处理机无论在电气特性方面,还是在数据的处理能力方面都达到了业内相对领先的地步。

750kV变电站贝叶斯网故障诊断

针对750kV变电站双网双重保护配置特点及保护装置和断路器存在的误动、拒动等不确定情况,提出了一种具有冗余保护的750kV变电站贝叶斯网故障诊断方法.在该方法中,建立了可疑故障元件贝叶斯网的主网和冗余网诊断模型,同时,将元件的双重保护配置信息在诊断模型中进行冗余知识表示,使诊断结果具有高容错性.采用信息熵理论确定可疑故障元件的初始概率,避免了大量样本数据获取难度大的情况及采用专家经验获取时存在的主观缺陷.通过贝叶斯网的概率推理获得可疑故障元件的后验概率,对两个模型的诊断结果进行综合判定后确定故障元件,实现对750kV变电站常见故障可靠定位,案例分析验证了该方法的正确性和有效性.

一种双U-Net的遥感影像道路提取方法

针对高分辨率遥感影像道路提取难度大、自动化程度低等问题,设计了一种改进U-Net的道路提取方法。该方法首先构建特征编码器为VGG16的VGGU-Net网络,并采用迁移权值方法初始化特征编码器;其次将提取的特征信息输入到另一U-Net网络,通过双网络联合训练方式提高网络的特征拟合能力;最后结合形态学和滤波算法对提取的道路数据进行后处理。实验结果表明:改进后算法对道路提取效果得到了有效的提升,在测试集上的准确率、召回率和IoU分别达到了93.56%、88.22%和83.17%。

一种用于空间系绳卷取的自适应机构

针对空间绳网系统的缆绳收口要求,介绍了一种由双转子电机、双卷筒和自由导绳套筒组成的自适应缆绳卷取机构,给出了机构的设计思路。通过建立其系统动力学方程,据此得到系统各状态变量的稳态解,理论和实验分析缆绳卷取过程的特性,证实此卷取机构的有效性和一定的适应性,为类似空间绳系的卷取机构设计提供参考。

基于双调制的反伪装目标探测系统研究

为了实现对被伪装网覆盖的被测目标进行有效探测,提高目标识别系统的反伪装能力,设计了基于电光和磁光双调制的目标识别系统。系统由起偏器、电光调制电路、磁光调制电路、检偏器、光电探测器等组成。推导了基于电光调制与磁光调制组合形成的调制函数,并在矢量分析的基础上,计算了电光调制参数δ与磁光调制参数θ对回波光强函数的影响。实验以边长1m的正方形钢板为测试目标,与两种常用伪装网配合在不同背景环境中进行反伪装目标探测。对不同偏振角条件下的回波光强响应电压进行了测试与分析。结果显示,目标与伪装网均存在明显的响应峰值,但由于目标位置及角度不同峰峰值位置有所不同,而背景不存在较强的响应值。故在整个磁光调制周期内,可以获得响应电压极值信号,从而识别伪装目标。对不同波长条件下的回波光强响应电压进行测试可知,光源波长的改变对回波峰峰值与背景噪声具有一定的影响,从而可以通过适当的调节光源波长实现提高目标图像信噪比的目的。总之,该系统在目标有伪装网覆盖的条件下仍能较好地区分目标及背景,具有很好地反伪能力。

双变迁Petri网的电路模拟技术研究

介绍了双变迁Petri网的基本理论,探讨了Petri网模型的逻辑电路描述方法;针对逻辑电路模拟双变迁Petri网所遇到的问题,提出了采用硬件描述语言模拟双变迁Petri网的方法,详细讨论了用Verilog语言实现双变迁Petri网的技术;通过一个双变迁Petri网模型实例,在模拟软件中进行了模拟分析,验证了方法的可行性。研究表明,使用硬件描述语言描述Petri网模型,利用现有的设计模拟工具,可以模拟模型运行,分析模型的特性,方法简便,适用范围广,为双变迁Petri网模拟分析提供了一种新途径。

一种基于iSCSI的双控制器RAID

设计一种基于iSCSI的双控制器独立冗余磁盘阵列(RAID),以解决因单控制器失效引起的数据丢失及损坏问题。在此基础上建立随机Petri网模型,分析该设计对控制器性能的影响。功能测试结果证明,设计的双控制器RAID可以提高串控制器的利用率,具有容错、高可用、低成本等特点。

上海锦华苑分质供水工程的实施总结

详细介绍了锦华苑住宅小区分质供水系统实施过程中的经验,包括设计中的细节、安装调试、项目管理以及营运管理等。从项目实施的环节以及管理方面对分质供水项目的质量控制进行总结,以保证分质供水项目的顺利实施。