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双目标优化与生成对抗网络结合的框架结构阻尼器布置方案智能设计方法 被引量:2
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作者 潘毅 陈齐 +1 位作者 王腾 周祎 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第1期58-70,共13页
为实现框架结构的阻尼器智能化布置,结合减震设计原理和智能算法,采用双目标优化算法和生成对抗网络算法分别进行阻尼器竖向和水平智能布置研究,并将该方法应用到两个框架结构减震设计工程案例中。在框架结构减震设计中,采用双目标优化... 为实现框架结构的阻尼器智能化布置,结合减震设计原理和智能算法,采用双目标优化算法和生成对抗网络算法分别进行阻尼器竖向和水平智能布置研究,并将该方法应用到两个框架结构减震设计工程案例中。在框架结构减震设计中,采用双目标优化算法进行阻尼器竖向布置,并与逐层逼近法、工程师设计和非减震设计进行对比,结果表明,采用该优化算法得到的阻尼器竖向布置方案能有效降低层间位移角和楼层加速度,提高结构的抗震性能。在确定各楼层的阻尼器数量后,利用训练好的生成对抗网络生成模型,可快速、自动地选择和确定各楼层阻尼器的平面安装位置,生成的平面布置与工程师设计的平面布置在相似性差异度综合评价指标上小于临界值0.1,说明两者相似度较高,且有利于提高原结构的抗扭能力。将双目标优化算法与生成对抗网络相结合,不仅能满足框架结构的减震性能目标,而且可实现阻尼器布置方案的智能设计,提升减震工程设计效率。 展开更多
关键词 优化算法 生成对抗网络 框架结构 阻尼器布置 智能设计
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基于雷达回波进行降水场预测的无监督学习模型训练策略 被引量:1
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作者 于霞 朱智睿 +2 位作者 段勇 李冰洁 杨海波 《沈阳大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期121-131,共11页
为了提高降水场预测模型的学习效率与预测性能,在预测模型的训练阶段提出一个改善的训练策略,使其可以充分学习物体运动轨迹以及物体运动时的外观变化。通过在一个雷达回波数据集和一个公开数据集上进行对应实验,可以显示出该方法在两... 为了提高降水场预测模型的学习效率与预测性能,在预测模型的训练阶段提出一个改善的训练策略,使其可以充分学习物体运动轨迹以及物体运动时的外观变化。通过在一个雷达回波数据集和一个公开数据集上进行对应实验,可以显示出该方法在两项指标的性能表现上具有明显提高,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 机器学习 深度学习 降水预测 循环神经网络 帧预测
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适用于多跳TSN网络节点的帧抢占分片与重组方法
3
作者 陈南洋 陈岩 +3 位作者 陈东 张斌 吴海涛 梁文婷 《通信技术》 2024年第4期379-385,共7页
当前标准时间敏感网络中,帧抢占分片与重组机制仅适用于网络节点间。而可抢占帧在多跳时间敏感网络传输过程中,可能会多次出现帧抢占分片与重组,导致网络节点处理开销增加及转发效率降低的问题。设计了一种适用于多跳时间敏感网络节点... 当前标准时间敏感网络中,帧抢占分片与重组机制仅适用于网络节点间。而可抢占帧在多跳时间敏感网络传输过程中,可能会多次出现帧抢占分片与重组,导致网络节点处理开销增加及转发效率降低的问题。设计了一种适用于多跳时间敏感网络节点传输的帧抢占分片与重组方法,通过择机分片、增加以太网地址、一次分片与重组、分片大小适当、保护带长度折中等措施,可减少多次帧抢占分片与重组带来的开销,提高网络节点转发效率,降低时间敏感流的时延和抖动,保障其传输时延的确定性。 展开更多
关键词 时间敏感网络 帧抢占 分片与重组 网络节点 MAC合并
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Optimization of Convolutional Neural Network for Recognition of Vehicle Frame Number
4
作者 Haiming Li Yongxue Liu Yong Wang 《Journal of Computer and Communications》 2018年第11期209-215,共7页
With the development of the economy and the surge in car ownership, the sale of used cars has been welcomed by more and more people, and the information of the vehicle condition is the focus information of them. The f... With the development of the economy and the surge in car ownership, the sale of used cars has been welcomed by more and more people, and the information of the vehicle condition is the focus information of them. The frame number is a unique number used in the vehicle, and by identifying it can quickly find out the vehicle models and manufacturers. The traditional character recognition method has the problem of complex feature extraction, and the convolutional neural network has unique advantages in processing two-dimensional images. This paper analyzed the key techniques of convolutional neural networks compared with traditional neural networks, and proposed improved methods for key technologies, thus increasing the recognition of characters and applying them to the recognition of frame number characters. 展开更多
关键词 frame NUMBER RECOGNITION Convolutional NEURAL network (CNN) FEATURE Extraction Pooling
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基于视频关键帧提取的快速T3D动作识别模型
5
作者 丁建立 袁梓瑞 王怀超 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第8期182-188,共7页
视频级动作识别存在着数据量大、识别速度慢的问题,主要原因是需要提取空间维度上人体姿态,还需要考虑时间维度上动作关联。提出一种基于视频关键帧提取的快速T3D动作识别模型,通过改进的Superpoint网络提取视频关键帧,缩减数据量。以T3... 视频级动作识别存在着数据量大、识别速度慢的问题,主要原因是需要提取空间维度上人体姿态,还需要考虑时间维度上动作关联。提出一种基于视频关键帧提取的快速T3D动作识别模型,通过改进的Superpoint网络提取视频关键帧,缩减数据量。以T3D网络为基础,时空分解其关键模块可变时序卷积层,显著提升了其计算效率。在公共数据集UCF-101和HMDB-51数据集进行了实验验证,准确率和原T3D网络近似,但其识别速度为原T3D网络的2倍,更适合于实际的应用场景。 展开更多
关键词 快速动作识别 视频关键帧提取 T3D网络 Superpoint网络 快速识别
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基于生成对抗网络的自动框架结构设计
6
作者 龙丹冰 雷昕 +1 位作者 方长建 康永君 《土木建筑工程信息技术》 2024年第3期104-108,共5页
本文在结构设计中引入人工智能方法,通过提出建筑结构特征表达方法,构建以生成对抗网络为核心的框架结构自动设计方法。在数据前处理阶段,通过对建筑结构图纸分析,提出建筑特征表达方法与结构特征表达方法。在构建算法模型阶段,实现在... 本文在结构设计中引入人工智能方法,通过提出建筑结构特征表达方法,构建以生成对抗网络为核心的框架结构自动设计方法。在数据前处理阶段,通过对建筑结构图纸分析,提出建筑特征表达方法与结构特征表达方法。在构建算法模型阶段,实现在有限的数据量下训练生成对抗算法学习框架结构布置,构建了依据建筑信息自动生成含有构件尺寸信息的框架结构自动布置模型,并提出了评价指标量化评价模型的结构设计能力。在案例中使用本文构建的框架结构自动布置模型完成一栋实际建筑的自动设计,验证了本文提出方法对结构设计效率的提高。 展开更多
关键词 框架结构自动设计 生成对抗网络 人工智能 机器学习
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基于神经网络的跨越地裂缝框架结构地震损伤及预测研究
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作者 熊仲明 熊俊龙 +1 位作者 王泽坤 陈轩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期362-371,共10页
为开展特殊地质环境下结构的损伤分析,以一跨越西安f4地裂缝的五层框架结构为研究对象,基于振动台试验和ABAQUS有限元分析结果,进行了BP神经网络模型的模型训练,选取变形和能量组合形式的双参数损伤模型计算结构损伤指标,采用加权系数法... 为开展特殊地质环境下结构的损伤分析,以一跨越西安f4地裂缝的五层框架结构为研究对象,基于振动台试验和ABAQUS有限元分析结果,进行了BP神经网络模型的模型训练,选取变形和能量组合形式的双参数损伤模型计算结构损伤指标,采用加权系数法,开展了构件、楼层、结构三个层面的损伤预测分析,给出了不同地震作用下结构损伤程度评估。结果表明:地裂缝场地结构表现出明显上下盘效应,结构首层为薄弱层。BP神经网络损伤预测值与有限元计算值在不同工况下均较为一致,其对于构件、层间、整体结构损伤指数预测最大误差分别为8.86%、5.66%、7.57%,该研究成果为跨越地裂缝结构的性能评估提供一种准确且高效的研究方法。 展开更多
关键词 地裂缝 框架结构 数值分析 神经网络 损伤预测
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基于多维投影时空事件帧的动态视觉传感手势识别
8
作者 康来 张亚坤 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期649-658,共10页
基于视觉的手势识别是虚拟现实、游戏仿真等领域常用的人机交互手段。在实际应用中,手势动作快速变化将导致传统RGB相机或深度相机成像模糊,给手势识别带来巨大挑战。针对上述问题,利用动态视觉传感器捕捉高速手势运动信息,提出一种基... 基于视觉的手势识别是虚拟现实、游戏仿真等领域常用的人机交互手段。在实际应用中,手势动作快速变化将导致传统RGB相机或深度相机成像模糊,给手势识别带来巨大挑战。针对上述问题,利用动态视觉传感器捕捉高速手势运动信息,提出一种基于多维投影时空事件帧(spatiotemporal event frame,STEF)的动态视觉数据手势识别方法。将时空信息嵌入到数据投影面融合形成多维投影时空事件帧,克服现有动态视觉信息事件帧表达方法时域信息丢失的局限性,提升动态视觉传感数据的特征表达能力。在此基础上,采用先进的脉冲神经网络对时空事件帧进行分类实现手势识别。在公开数据集上的识别精度达到96.67%,性能优于同类方法,表明该方法可显著提升动态视觉传感数据手势识别准确率。 展开更多
关键词 动态视觉传感器 手势识别 多维投影 时空事件帧 脉冲神经网络
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基于切削区域温度数据的刀具磨损预测
9
作者 郭宏 焦士轩 +3 位作者 董超杰 李锴诚 畅晨吕 李欣伦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第9期163-167,172,共6页
刀具磨损预测是制造业中至关重要的问题,提前预测刀具的磨损,并及时进行更换,能够降低生产成本,提高生产效率。选择切削区域温度数据来预测刀具磨损,同时考虑到加工过程中切削屑的脱落会影响数据的采集,设计了降噪算法来去除切削屑的干... 刀具磨损预测是制造业中至关重要的问题,提前预测刀具的磨损,并及时进行更换,能够降低生产成本,提高生产效率。选择切削区域温度数据来预测刀具磨损,同时考虑到加工过程中切削屑的脱落会影响数据的采集,设计了降噪算法来去除切削屑的干扰。具体而言,首先,设计了基于帧差法的降噪算法;之后,构建了卷积长短时记忆网络预测刀具磨损;最后,通过实验对方法的有效性进行验证。实验结果表明降噪算法能够有效地去除切削屑产生的噪声,提出的网络模型相比传统的BP神经网络模型预测精度有所提高,不同工况下的预测结果均方根误差平均降低了0.0171。 展开更多
关键词 刀具磨损预测 数据降噪 帧差法 神经网络
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基于卷积神经网络的RC框架通信机楼震后损伤评定方法
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作者 毛晨曦 郭永超 +1 位作者 张昊宇 张亮泉 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期157-167,共11页
为解决震后大量钢筋混凝土框架通信机楼损伤评定需求,基于卷积神经网络研究从构件层次至整体结构的损伤评定方法。首先对汶川地震、鲁甸地震、芦山地震等多次地震后大量钢筋混凝土框架结构损伤调查图片筛选处理,建立了钢筋混凝土框架梁... 为解决震后大量钢筋混凝土框架通信机楼损伤评定需求,基于卷积神经网络研究从构件层次至整体结构的损伤评定方法。首先对汶川地震、鲁甸地震、芦山地震等多次地震后大量钢筋混凝土框架结构损伤调查图片筛选处理,建立了钢筋混凝土框架梁、柱损伤评定数据集。然后通过对3个关键问题的研究建立了钢筋混凝土框架基于卷积神经网络的震损评定方法:训练和建立YOLOv5网络模型完成从结构震害照片中检测识别出梁、柱构件的任务,并改进优化了YOLOv5网络模型的检测性能;优选比较3种网络模型(ResNet50、MobileNetV2和AlexNet模型)对梁、柱构件损伤水平评定的精确性,最终建立了基于ResNet50的梁、柱构件损伤评定模型;给出了从构件层次到整体结构的损伤水平确定方法,并通过对一栋实际震损框架进行损伤评定验证了文中方法的可用性。结果表明,文中方法与专家的损伤评定结论一致性高,优化后的卷积神经网络模型精确度和稳定性好,对震后钢筋混凝土框架结构损伤评定具有良好的适用性。 展开更多
关键词 钢筋混凝土框架 通信机楼 卷积神经网络 震害调查 损伤评定
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基于轻量级MobileNet-SSD模型的人流量检测
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作者 张智 盛健 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第1期89-96,145,共9页
利用深度神经网络模型识别行人目标并检测具有十分高的价值。现实高密度行人检测场景中由于硬件基础以及网络性能消耗等问题的影响,常常需要选取处理速度高、硬件条件要求低的网络且同时兼顾视频监控的连续特性,因此选取了轻量级MobileN... 利用深度神经网络模型识别行人目标并检测具有十分高的价值。现实高密度行人检测场景中由于硬件基础以及网络性能消耗等问题的影响,常常需要选取处理速度高、硬件条件要求低的网络且同时兼顾视频监控的连续特性,因此选取了轻量级MobileNet-SSD网络来高效处理人头目标并引入帧间差分的方式,来有效对人头的椭圆特征目标进行跟踪;结合相关数理方法实现行人跨线计数的高性能人流量检测解决方案。在不同数据集上同现今一流的检测模型作比较,该方法皆表现出优良的检测性能。 展开更多
关键词 MobileNet-SSD 帧间差分 跨线计数 轻量级网络
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巨型LEO星座的时不变拓扑与航点路由设计
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作者 李公顺 陈睿 +1 位作者 吴炜 王文鼐 《移动通信》 2024年第9期147-152,共6页
LEO卫星网是6G空地一体通信的重要组成部分,在带来低成本广覆盖等应用优势的同时,面临高动态和快切换等技术挑战。虽然卫星规律运动,星座图时变性也有章可循,但天基网的规模远高于地面网,不能简单延用因特网现有路由技术。综合应用快照... LEO卫星网是6G空地一体通信的重要组成部分,在带来低成本广覆盖等应用优势的同时,面临高动态和快切换等技术挑战。虽然卫星规律运动,星座图时变性也有章可循,但天基网的规模远高于地面网,不能简单延用因特网现有路由技术。综合应用快照变换和虚拟节点法,以卫星及星际链路为参考系,通过3步位置变换和极区收缩处理,得到巨型LEO星座的时不变拓扑,证明完全格网的适用性,并应用航点路由机制设计了本地卫星固定式路由算法,进一步给出了格网星座与循环图的同构性以及结构优化的探索方向。 展开更多
关键词 LEO星座 天基网络 参照系 格网拓扑 航点路由
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5G CPE作为下沉UPF备份链路的解决方案
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作者 张红军 刘华东 +2 位作者 吴兵 李生祯 戈玲 《电信工程技术与标准化》 2024年第8期67-73,共7页
5G专网的下沉UPF在发生业务中断故障时,根据不同的保障级别,业务故障处理时限为2~6小时。由传输引起的业务中断处理时间比较长,容易引起客户投诉。现有方案一般采用传输双路由的方式,即在UPF至SPN间建立双光缆路由,投资较大。本文以5G ... 5G专网的下沉UPF在发生业务中断故障时,根据不同的保障级别,业务故障处理时限为2~6小时。由传输引起的业务中断处理时间比较长,容易引起客户投诉。现有方案一般采用传输双路由的方式,即在UPF至SPN间建立双光缆路由,投资较大。本文以5G CPE作为接入点,通过共享UPF进行路由转发,利用CPE至共享UPF的连接搭建临时的路由,疏导下沉UPF的N3、N4、N9口等流量,提升客户满意度。 展开更多
关键词 5G专网 下沉UPF 帧路由
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一种基于二级队列调度的时间敏感网络帧抢占机制
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作者 王紫涵 刘泽响 +2 位作者 徐丹妮 唐金锋 李泽亚 《微电子学与计算机》 2024年第6期65-72,共8页
作为工业以太网、无人驾驶、航空电子等网络应用场景的核心技术之一,基于以太网的时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)能够提供低时延、低抖动的确定性传输服务,一直以来广为业界关注。TSN流量调度是解决帧传输的确定性和有界时... 作为工业以太网、无人驾驶、航空电子等网络应用场景的核心技术之一,基于以太网的时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)能够提供低时延、低抖动的确定性传输服务,一直以来广为业界关注。TSN流量调度是解决帧传输的确定性和有界时延问题的关键技术,其中帧抢占技术通过对不同实时性要求的数据进行划分且允许高优先级实时数据打断低优先级非实时数据的传输,来保证TSN网络中高优先级实时数据的超低时延。然而,帧抢占机制设置“保护带”以隔离高低优先级两类数据的传输,导致在保护带内网络链路空闲。本文针对保护带引起的链路带宽损耗问题,对帧抢占机制进行改进,提出一种基于二级队列调度(Two-Level Queue Scheduling,TLQS)的帧抢占机制。该机制通过设置两组队列,将经过基于门控的时间感知整形机制(Time-Aware Shaper,TAS)调度的非实时数据进行分流、存储与仲裁调度,并利用保护带闲置带宽进行传输选择。仿真结果表明,相较于使用标准帧抢占机制,基于TLQS的帧抢占机制在降低抢占产生的额外开销的基础上,能够有效提升网络带宽利用率。 展开更多
关键词 时间敏感网络 TAS 帧抢占 二级队列调度 保护带
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基于神经网络的HEVC帧内预测组合快速算法
15
作者 范俊宇 宋立锋 《广东工业大学学报》 CAS 2024年第3期131-140,共10页
为了提升高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)帧内编码的实时性能,本文提出的方法利用了引入偶数边长与步长的卷积核以及自注意力机制的轻量级卷积网络来预测编码树单元(Coding Tree Unit,CTU)的帧内划分结构,从而减少了... 为了提升高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)帧内编码的实时性能,本文提出的方法利用了引入偶数边长与步长的卷积核以及自注意力机制的轻量级卷积网络来预测编码树单元(Coding Tree Unit,CTU)的帧内划分结构,从而减少了编码器对CTU进行四叉树递归遍历划分的编码时间。原始编码策略中粗模式决策通过基于残差经哈德曼变换的预测残差绝对值总和(Sum of Absolute Transformed Difference,SATD)的损失值来估计率失真优化过程中的率失真损失值来进行加速,但仍会耗费一定的编码时间。提出一种方法通过采样搜索的方式减少粗模式决策过程中计算的模式数,从35种模式降低到了18种模式,降低了粗模式决策过程中计算估计损失值的时间。由粗模式决策过程得到的较优的多个候选帧内模式来进行率失真优化,为了缩减粗模式决策需要计算的候选模式数,在候选模式列表中根据前后帧内预测角度模式的估计损失值的差距来筛选掉部分可能性较低的候选模式实现早停止决策,从而减少需要进行率失真优化的候选模式数量,进而减少率失真优化过程的计算时间。本文提出的算法在测试序列上平均实现78.15%的编码时间缩减,BD-PSNR为-0.168 d B,BD-RATE为3.49%。 展开更多
关键词 视频编码 神经网络 帧内预测 快速算法
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基于H.266/VVC的多帧质量补偿编码方法
16
作者 田双星 丁丹丹 《杭州师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第5期472-479,共8页
文章提出了一种基于H.266/VVC标准的多帧质量补偿编码方法,旨在提高视频编码效率并优化重建帧质量.通过引入光流法提取前后帧的时间信息合成虚拟参考帧,结合Transformer模块与原始帧引导模块,有效融合了合成的虚拟帧与重建帧,并提取了... 文章提出了一种基于H.266/VVC标准的多帧质量补偿编码方法,旨在提高视频编码效率并优化重建帧质量.通过引入光流法提取前后帧的时间信息合成虚拟参考帧,结合Transformer模块与原始帧引导模块,有效融合了合成的虚拟帧与重建帧,并提取了原始帧上的高质量信息,以指导生成更高质量的重建帧.在H.266/VVC官方测试集上的训练和测试结果表明,所提出的方法能够获得显著的性能增益. 展开更多
关键词 视频编码 质量补偿 卷积神经网络 原始帧引导
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大跨度空间网架安装方案比选与施工技术研究 被引量:4
17
作者 徐桂琛 《天津建设科技》 2024年第1期73-75,共3页
为了保证大跨度空间钢网架安装的安全性、经济性和高效性,以实际工程为例,通过对钢网架安装方案进行分析与比选,确定最优方案,并结合施工过程进行验算,顺利地完成了施工。
关键词 大跨度 空间网架 钢结构
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改进残差网络与峰值帧的微表情识别 被引量:1
18
作者 任宇 陈新泉 +1 位作者 王岱嵘 陈新怡 《重庆工商大学学报(自然科学版)》 2024年第1期21-29,共9页
目的微表情(Micro Expression,ME)是人们流露内心情感时展现出的细微面部表情。针对微表情识别的样本较少且不同类别数量分布不均导致难以识别和识别准确率较低的问题,提出能够提高微表情识别准确率的模型框架。方法提取微表情视频序列... 目的微表情(Micro Expression,ME)是人们流露内心情感时展现出的细微面部表情。针对微表情识别的样本较少且不同类别数量分布不均导致难以识别和识别准确率较低的问题,提出能够提高微表情识别准确率的模型框架。方法提取微表情视频序列中含有更多关键表情信息的峰值帧;使用加入SE模块的改进残差网络SE-ResNeXt-50对微表情的峰值帧进行特征提取,其中SE模块可以更好地学习特征中的关键信息,ResNeXt通过分组卷积的方式用稀疏结构取代密集结构从而使结构更加简化,提升了识别效率。与此同时,使用Focal Loss损失函数可以更好地解决因微表情数据的不平衡带来的模型性能问题。结果在微表情数据集CASMEⅡ上进行了仿真实验,可以发现改进的残差网络与峰值帧提高了微表情识别的准确率与F 1值。结论改进的残差网络与峰值帧可以降低数据集较少所带来的影响,使模型有着良好的拟合效果,同时改善了在不同类别上表现差异较大的问题,提升了微表情的识别准确率,对于微表情识别有着更好的识别性能。 展开更多
关键词 微表情识别 残差网络 峰值帧 深度学习
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基于人工神经网络的RC框架结构地震响应预测方法 被引量:2
19
作者 赵煜东 许卫晓 +3 位作者 于德湖 邱玲玲 陈阵隆 邱玉胜 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期123-134,共12页
为了实现钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)框架结构地震响应的快速预测,提出了一种基于人工神经网络的RC框架结构地震响应预测方法,设计低层、多层和小高层共3个典型RC框架结构作为研究对象,以四川雅安地区为目标场地,基于条件均值... 为了实现钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)框架结构地震响应的快速预测,提出了一种基于人工神经网络的RC框架结构地震响应预测方法,设计低层、多层和小高层共3个典型RC框架结构作为研究对象,以四川雅安地区为目标场地,基于条件均值谱选取地震动记录作为输入并进行弹塑性时程分析,所得样本数据用于训练人工神经网络。以地震动强度信息和结构信息为输入预测结构响应,同时对模型进行参数敏感性分析。结果表明:建立的人工神经网络模型具有较好的泛化性能,平均谱加速度具有最高的平均影响值,提出的方法为快速预测RC框架结构地震响应提供了方法借鉴。 展开更多
关键词 RC框架结构 人工神经网络 地震响应 参数敏感性分析
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基于分段帧复制和消除的时间敏感网络动态冗余机制研究
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作者 张浩 郭偶凡 +3 位作者 周飞飞 马涛 何迎利 姚苏滨 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期740-746,共7页
为解决时间敏感网络IEEE 802.1CB协议中并未明确如何实现复制帧的可靠传输的问题,以及从端到端角度进行可靠性保护存在的网络资源浪费问题,提出了一种基于分段帧复制和消除的时间敏感网络动态冗余机制。该机制利用可靠性概率模型根据数... 为解决时间敏感网络IEEE 802.1CB协议中并未明确如何实现复制帧的可靠传输的问题,以及从端到端角度进行可靠性保护存在的网络资源浪费问题,提出了一种基于分段帧复制和消除的时间敏感网络动态冗余机制。该机制利用可靠性概率模型根据数据流优先级的不同对各数据流部署不同的冗余路径,同时借助分段保护的思想实现对网络冗余的压缩处理,能够在保证数据传输高可靠性的同时有效地压缩网络冗余。该算法首先根据数据流的优先级对客户端流进行筛选,仅针对优先级大于等于4的数据流进行冗余保证;其次,利用遗传算法计算源节点和目的节点之间的最优主路径进行数据传输,并根据可靠性概率模型判断是否达到预期可靠性,若没有达到,将使用分段帧复制和消除手段来确认冗余路径以及需要部署的FERE-NODE数量;最后,经过不断迭代更新获得部署FERE-NODE的最优解以及最佳冗余路径策略。通过在NeSTiNg平台搭建仿真实验,结果表明,在与最短路径算法、基于拉格朗日松弛的时延约束的最小代价算法(DCLC)两种基准算法的对比中,所提冗余算法在丢包率分别降低了0.15%,0.23%,平均时延上分别降低了9.33%,7.35%;在与两种端到端的冗余机制ETE-FRER和ONE-FRER的对比中,所提冗余算法在99.999%可靠性要求下的带宽消耗分别降低了35.0%,12.4%,充分验证了该算法在保证网络高可靠性的同时能够有效地降低网络冗余消耗。 展开更多
关键词 时间敏感网络 可靠性 帧复制和消除 动态冗余
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