工业智能项目驱动的新工科自动化创新人才培养

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作者 王正松 杨乐 +1 位作者 杨艳秋 何大阔 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第3期80-87,共8页

在智能时代新工科背景下,创新人才培养机制的优化和改革对于提高人才培养质量具有重要意义。本文以高校自动化专业为例,分别从教学内容的智能化与实践化革新、基于工业智能相关科研项目的创新实践、教师教学与成绩评估方式的改革和加强... 在智能时代新工科背景下,创新人才培养机制的优化和改革对于提高人才培养质量具有重要意义。本文以高校自动化专业为例,分别从教学内容的智能化与实践化革新、基于工业智能相关科研项目的创新实践、教师教学与成绩评估方式的改革和加强校企合作与产教融合等方面探讨了基于工业智能科研项目驱动的实践教学及创新人才培养模式改革,并以学生参加基于机器视觉的食品包装和印刷品表面缺陷检测等相关工业智能科研项目为案例,表明本方案在培育新工科自动化创新人才方面成效卓越,能够为高校自动化专业的新工科建设提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 工业智能 创新人才培养 科研项目 实践教学

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基于机器视觉的二维码检测教学实验系统设计 被引量：2

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作者 杨乐 何大阔 王正松 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第9期1722-1728,共7页

设计了一套基于机器视觉的二维码检测教学实验系统。依次对该系统的总体方案、图像采集系统、运动控制系统、图像处理方法和人机交互界面进行了具体设计,进而制作了实验样机,并针对某包装印刷企业实际需求进行了二维码的检测实验。实验... 设计了一套基于机器视觉的二维码检测教学实验系统。依次对该系统的总体方案、图像采集系统、运动控制系统、图像处理方法和人机交互界面进行了具体设计,进而制作了实验样机,并针对某包装印刷企业实际需求进行了二维码的检测实验。实验结果表明,所设计的系统最高二维码检测速度为7个/s,对错印、漏印和重码等缺陷问题的误检率≤0.05%,能够满足设计要求。该系统已应用于自动化专业的实践教学中,弥补了当前能够模拟真实工业场景的实践教学设备的不足。实践表明,所设计的系统可有效帮助学生提高机器视觉相关课程学习的系统性和连贯性,助力创新型自动化工程科技人才的培养。 展开更多

关键词 机器视觉 二维码检测 图像处理 实验样机

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实践能力驱动下的工程硕士研究生培养模式研究 被引量：3

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作者 杨乐 王正松 +1 位作者 何大阔 赵玉良 《印刷与数字媒体技术研究》 CAS 北大核心 2024年第3期81-88,共8页

学术学位与专业学位研究生的分类培养是高等教育回应社会多元化需求的必然选择,有助于精准对接国家对不同类型高层次人才的需求,提升研究生教育的整体质量和效益。本文通过深入分析两类研究生培养在定位、内容、过程及评价等方面的差异... 学术学位与专业学位研究生的分类培养是高等教育回应社会多元化需求的必然选择,有助于精准对接国家对不同类型高层次人才的需求,提升研究生教育的整体质量和效益。本文通过深入分析两类研究生培养在定位、内容、过程及评价等方面的差异,揭示培养过程中同质化问题产生的原因,提出以实践能力为核心,融合课程体系、实践教学及产、学、研协同的创新培养模式,以培育具备独立思考和解决实际问题能力的专业人才。为保障培养模式的顺利实施,构建涵盖立德树人、需求导向、开放办学、分类深化及质量监控等维度的工程硕士研究生培养路径。本文旨在为解决两类研究生培养模式的趋同现象提供新思路,为提升工程硕士研究生的实践能力提供参考。 展开更多

关键词 工程硕士研究生 实践能力 分类培养

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遗传算法初始种群与操作参数的均匀设计 被引量：59

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作者 何大阔 王福利 贾明兴 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期828-831,共4页

通过对遗传算法初始种群与操作参数设定问题的研究,认为初始种群的分布状态与算子操作参数的选取直接关系遗传算法的全局收敛性与搜索效率,对初始种群与各操作参数进行合理设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题.同时,遗传算法的初... 通过对遗传算法初始种群与操作参数设定问题的研究,认为初始种群的分布状态与算子操作参数的选取直接关系遗传算法的全局收敛性与搜索效率,对初始种群与各操作参数进行合理设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题.同时,遗传算法的初始种群必须科学地表征解空间的信息,操作参数也必须兼顾多样性与快速性相互协调设置.基于优化设计思想提出应用均匀设计方法同时确定遗传算法的初始种群及其他操作参数的方法.利用均匀设计的等价准则提出一种简化计算的近似获得均匀初始种群的方法,仿真实例验证了这种方法的可行性、有效性. 展开更多

关键词 遗传算法 初始种群 操作参数 收敛性 均匀设计

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遗传算法在电力系统经济负荷分配中的应用 被引量：13

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作者 何大阔 王福利 +1 位作者 毛志忠 李鸿儒 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期890-892,900,共4页

针对考虑阀点效应的电力系统经济负荷分配问题的特点,将遗传算法与传统基于梯度的数学优化方法相结合,提出一种求解电力系统经济负荷分配问题的混合遗传算法。通过极大熵理论将经济负荷分配问题近似为可导问题,并将SQP法引入遗传算法提... 针对考虑阀点效应的电力系统经济负荷分配问题的特点,将遗传算法与传统基于梯度的数学优化方法相结合,提出一种求解电力系统经济负荷分配问题的混合遗传算法。通过极大熵理论将经济负荷分配问题近似为可导问题,并将SQP法引入遗传算法提出SQP算子,以提高遗传算法的寻优速度与局部搜索能力。基于优化设计理论应用均匀设计确定初始种群。同时,利用单纯形交叉算子的多点交叉特性使种群逐步趋近全局最优点。实例研究结果验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 经济负荷分配 混合遗传算法 极大熵 SQP算子 单纯形交叉算子

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遗传算法在离散变量优化问题中的应用研究 被引量：11

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作者 何大阔 王福利 毛志忠 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1154-1156,共3页

针对实际应用中大量存在的离散变量优化设计问题,研究了利用一般连续变量方法进行离散变量优化设计的不足。结合离散变量优化问题与遗传算法的特点,提出离散交叉算子和离散变异算子,使遗传算子真正在离散空间中进行搜索。基于线性搜索... 针对实际应用中大量存在的离散变量优化设计问题,研究了利用一般连续变量方法进行离散变量优化设计的不足。结合离散变量优化问题与遗传算法的特点,提出离散交叉算子和离散变异算子,使遗传算子真正在离散空间中进行搜索。基于线性搜索思想提出离散引导算子以提高遗传算法的局部寻优能力,将种群逐步向离散极值点进行引导,实现算法的快速离散寻优。通过对两个实际离散变量优化设计问题的应用研究,验证了本方法解决离散变量优化设计问题的有效性。 展开更多

关键词 离散变量 遗传算法 离散交叉算子 离散变异算子 引导算子

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基于均匀设计的遗传算法参数设定 被引量：32

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作者 何大阔 王福利 张春梅 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期409-411,共3页

在应用遗传算法进行优化计算时,各操作参数既有各自的功能又相互作用,彼此关系较为复杂,而各参数设定的好坏直接影响算法的性能,所以,各参数的设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题·通过对遗传算法各操作参数作用与意义的分析... 在应用遗传算法进行优化计算时,各操作参数既有各自的功能又相互作用,彼此关系较为复杂,而各参数设定的好坏直接影响算法的性能,所以,各参数的设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题·通过对遗传算法各操作参数作用与意义的分析,认为可以将遗传算法的参数设定描述为一个多因素多水平优化设计问题·为使遗传算法在应用中发挥最佳的寻优性能,同时考虑到参数设定方法的可行性,提出应用解决多因素多水平优化设计问题的均匀设计方法设定遗传算法的操作参数,实例应用仿真结果验证了这种方法的可行性、有效性· 展开更多

关键词 遗传算子 均匀设计 种群规模 交叉概率 变异概率

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改进的遗传算法在优化设计中的应用 被引量：8

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作者 何大阔 王福利 贾明兴 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1123-1126,共4页

针对实际机械优化设计中大量的非线性规划问题,提出一种改进的遗传算法.在对单纯形搜索与算术交叉思想进行分析的基础上,将二者相结合,提出了改进的交叉算子以提高遗传算法的局部寻优能力,将种群逐步向极值点引导,实现算法的快速寻优.同... 针对实际机械优化设计中大量的非线性规划问题,提出一种改进的遗传算法.在对单纯形搜索与算术交叉思想进行分析的基础上,将二者相结合,提出了改进的交叉算子以提高遗传算法的局部寻优能力,将种群逐步向极值点引导,实现算法的快速寻优.同时,为了更好地引导非可行个体趋近可行域,改善解的可行性,将惩罚策略与修复策略相结合提出修复算子,对不可行解进行修复操作,加快个体趋近可行域的速度,提高算法搜索效率以及对非线性约束的处理能力,从而达到改善算法整体性能的目的.实际机械工程优化设计问题的应用研究验证了这种方法的有效性. 展开更多

关键词 遗传算法 非线性规划 单纯形搜索 交叉算子 惩罚策略 修复算子

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一种提高遗传算法全局收敛性的方法 被引量：20

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作者 何大阔 王福利 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期511-514,共4页

通过对遗传算法过早收敛原因的分析,认为遗传算法出现过早收敛主要与问题解的分布状况、种群个体的分布情况及遗传算子的应用有关,提高算法全局收敛性能的核心就是如何使算法科学地处理种群多样性及识别个体对全局收敛性能的作用·... 通过对遗传算法过早收敛原因的分析,认为遗传算法出现过早收敛主要与问题解的分布状况、种群个体的分布情况及遗传算子的应用有关,提高算法全局收敛性能的核心就是如何使算法科学地处理种群多样性及识别个体对全局收敛性能的作用·提出几类与遗传算法全局收敛性能关系较大的个体,并结合小生境进化共享函数思想,形成一种旨在提高遗传算法全局收敛性、求解全局最优解的遗传算法,仿真结果验证了这种算法良好的全局收敛性能· 展开更多

关键词 遗传算法 收敛性 多样性 遗传算子 全局最优 共享函数

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基于可进化性的快速遗传算法 被引量：13

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作者 何大阔 王福利 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期628-631,共4页

给出三类可进化性较强的个体的定义 ,提出充分重视个体的可进化性并对可进化性强的个体加以引导 ,来提高遗传算法搜索效率的思想·同时考虑算法全局收敛性能而采用一种并行群体进化结构 ,设计了旨在提高遗传算法寻优效率的基于可进... 给出三类可进化性较强的个体的定义 ,提出充分重视个体的可进化性并对可进化性强的个体加以引导 ,来提高遗传算法搜索效率的思想·同时考虑算法全局收敛性能而采用一种并行群体进化结构 ,设计了旨在提高遗传算法寻优效率的基于可进化性的快速遗传算法 。 展开更多

关键词 快速遗传算法(EGA) 个体 可进化性 加速群体 并行群体进化结构

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遗传算法在电力系统经济负荷分配中的应用 被引量：3

11

作者 何大阔 王福利 +1 位作者 贾明兴 桑海峰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1181-1184,共4页

针对电力系统经济负荷分配问题的特点,应用极大熵理论将经济负荷分配问题转化为可微问题·在分析了遗传算法与传统数学优化方法的不同优势与特性的基础上,将遗传算法与传统数学优化方法相结合引入局部搜索算子实现快速搜索,提出了... 针对电力系统经济负荷分配问题的特点,应用极大熵理论将经济负荷分配问题转化为可微问题·在分析了遗传算法与传统数学优化方法的不同优势与特性的基础上,将遗传算法与传统数学优化方法相结合引入局部搜索算子实现快速搜索,提出了一种求解电力系统经济负荷分配问题的改进遗传算法·同时,应用多点均匀交叉算子提高遗传算法的全局收敛性能,将种群逐步向最优点进行引导·实例研究结果验证了方法的有效性· 展开更多

关键词 电力系统 经济负荷分配 极大熵 遗传算法 局部搜索算子 多点均匀交叉算子

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循环流化床烟气脱硫效率的研究 被引量：16

12

作者 何大阔 王福利 李振中 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期582-586,共5页

基于对气固传质、气固反应模型、浆滴蒸发等理论,从物料循环对热力学参数、传质过程和化学参数的影响几个方面对物料循环的作用过程进行研究。通过对循环流化床烟气脱硫物料循环过程的研究与分析,提出物料循环对脱硫效率的贡献由新鲜吸... 基于对气固传质、气固反应模型、浆滴蒸发等理论,从物料循环对热力学参数、传质过程和化学参数的影响几个方面对物料循环的作用过程进行研究。通过对循环流化床烟气脱硫物料循环过程的研究与分析,提出物料循环对脱硫效率的贡献由新鲜吸收剂脱硫效率的提高和循环物料中未完全反应的吸收剂参与脱硫反应产生的脱硫效率两个部分组成,还提出了物料循环对热力学、传质以及化学等参数影响的模拟计算方法。实验验证了方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 环境工程学 循环流化床 烟气脱硫 脱硫效率 模拟 物料循环

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基于多最小二乘支持向量机的草酸钴粒度软测量 被引量：19

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作者 张淑宁 王福利 +1 位作者 何大阔 贾润达 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2081-2087,共7页

提出了一种基于改进的鲁棒学习方法(improved robust learning algorithm,IRLA)的多最小二乘支持向量机(multipleleast squares support vector machine,Multi-LSSVM)建模方法,用以解决非线性系统建模问题。该方法通过Bootstrap算法复... 提出了一种基于改进的鲁棒学习方法(improved robust learning algorithm,IRLA)的多最小二乘支持向量机(multipleleast squares support vector machine,Multi-LSSVM)建模方法,用以解决非线性系统建模问题。该方法通过Bootstrap算法复制出训练集样本空间上的多个样本子空间,训练出多个成员最小二乘支持向量机模型,然后应用改进的鲁棒学习方法对成员最小二乘支持向量机模型的权重进行优化融合,从而使多最小二乘支持向量机模型具有较高的准确率和泛化能力。通过仿真实验,验证了方法的有效性;并将其应用于湿法冶金合成过程草酸钴粒度软测量建模问题,获得了比单个最小二乘支持向量机模型方法更高的预测精度。 展开更多

关键词 最小二乘支持向量机 BOOTSTRAP 软测量 多最小二乘支持向量机 湿法冶金 合成过程

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基于最小二乘支持向量机的发酵过程混合建模 被引量：15

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作者 桑海峰 王福利 +1 位作者 何大阔 张大鹏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期629-633,共5页

提出了一种综合先验知识与最小二乘支持向量机的发酵过程建模方法,并且采用遗传算法进行最小二乘支持向量机的参数优化选取。该模型应用到一个具体发酵过程状态变量的预估中,仿真结果表明基于最小二乘支持向量机的混合模型具有很高的精... 提出了一种综合先验知识与最小二乘支持向量机的发酵过程建模方法,并且采用遗传算法进行最小二乘支持向量机的参数优化选取。该模型应用到一个具体发酵过程状态变量的预估中,仿真结果表明基于最小二乘支持向量机的混合模型具有很高的精度与范化能力,同时也表明了最小二乘支持向量机是软测量建模的一种有效方法。 展开更多

关键词 发酵 软测量 最小二乘支持向量机 遗传算法 混合建模

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在线鲁棒最小二乘支持向量机回归建模 被引量：17

15

作者 张淑宁 王福利 +1 位作者 何大阔 贾润达 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1601-1606,共6页

鉴于工业过程的时变特性以及现场采集的数据通常具有非线性特性且包含离群点,利用最小二乘支持向量机回归(least squares support vector regression,LSSVR)建模易受离群点的影响.针对这一问题,结合鲁棒学习算法(robust learning algori... 鉴于工业过程的时变特性以及现场采集的数据通常具有非线性特性且包含离群点,利用最小二乘支持向量机回归(least squares support vector regression,LSSVR)建模易受离群点的影响.针对这一问题,结合鲁棒学习算法(robust learning algorithm,RLA),本文提出了一种在线鲁棒最小二乘支持向量机回归建模方法.该方法首先利用LSSVR模型对过程输出进行预测,与真实输出相比较得到预测误差;然后利用RLA方法训练LSSVR模型的权值,建立鲁棒LSSVR模型;最后应用增量学习方法在线更新鲁棒LSSVR模型,从而得到在线鲁棒LSSVR模型.仿真研究验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 鲁棒学习算法 最小二乘支持向量机 鲁棒性 非线性

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基于支持向量机与遗传算法的发酵过程软测量建模 被引量：12

16

作者 桑海峰 何大阔 张大鹏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期781-784,共4页

提出了基于支持向量机的生物量浓度在线估计软测量建模方法,采用遗传算法进行模型输入的选择与支持向量机参数的选取,目的是找到对模型估计结果贡献最大的输入特征变量,降低了输入空间维数,缩小了求解问题的规模,从而减低计算方面的难度... 提出了基于支持向量机的生物量浓度在线估计软测量建模方法,采用遗传算法进行模型输入的选择与支持向量机参数的选取,目的是找到对模型估计结果贡献最大的输入特征变量,降低了输入空间维数,缩小了求解问题的规模,从而减低计算方面的难度,减少了训练实际,同时又通过参数的调整,得到更好的决策函数,提高支持向量机的性能.模型的训练与验证数据都是取自实际的实验过程——诺西肽发酵.结果表明采用遗传算法进行优化的支持向量机软测量模型对生物量质量浓度具有好的预估性能. 展开更多

关键词 支持向量机 遗传算法 软测量 发酵 生物量质量浓度

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钢管水压试验机主液压系统建模与仿真 被引量：9

17

作者 胡学发 赵珍 +1 位作者 王福利 何大阔 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第18期4994-4997,共4页

以钢管水压试验机液压系统为研究对象,阐述了水压试验机的工作流程和主液压系统工作原理,选择AMESim作为软件环境,建立了该系统基于AMESim的主要元件子模型,并搭建成完整的某钢厂3号线水压试验机主液压系统模型,设置了模型中的主要参数... 以钢管水压试验机液压系统为研究对象,阐述了水压试验机的工作流程和主液压系统工作原理,选择AMESim作为软件环境,建立了该系统基于AMESim的主要元件子模型,并搭建成完整的某钢厂3号线水压试验机主液压系统模型,设置了模型中的主要参数,实现了该液压系统动态性能仿真。仿真结果表明,应用AMESim软件可以有效地对钢管水压试验机主液压系统进行模拟,取得了较好的结果,为进一步的深入研究奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 钢管水压试验机 液压系统 AMESIM 建模与仿真

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基于机理知识与最小二乘支持向量机的诺西肽发酵过程混合建模方法 被引量：7

18

作者 桑海峰 苑玮琦 +1 位作者 王福利 何大阔 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期468-472,共5页

提出了一种综合先验机理知识与最小二乘支持向量机的发酵过程混合建模方法。机理知识由两部分组成,一部分是表示发酵过程的质量平衡方程;另一部分是简单的过程参数估计模型。采用最小二乘支持向量机模型对这种简单估计模型进行校正,弥... 提出了一种综合先验机理知识与最小二乘支持向量机的发酵过程混合建模方法。机理知识由两部分组成,一部分是表示发酵过程的质量平衡方程;另一部分是简单的过程参数估计模型。采用最小二乘支持向量机模型对这种简单估计模型进行校正,弥补它的不精确性。这种混合模型被应用到诺西肽发酵过程中进行生物量浓度、基质浓度与产物浓度的估计中,结果表明加入先验机理知识的混合模型增加了单纯的支持向量机模型的泛化能力。 展开更多

关键词 发酵 混合模型 先验知识 最小二乘支持向量机 诺西肽

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基于多支持向量机的诺西肽发酵中菌体浓度软测量 被引量：6

19

作者 桑海峰 王福利 +2 位作者 何大阔 张大鹏 何建勇 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1983-1986,共4页

提出了多支持向量机建模进行发酵过程的参数识别方法。这种建模可以称为“多模型”方法。发酵过程存在着像菌体浓度等不可在线测量的生物量,只能采用离线采样分析方法,由于所得数据是在不同的时间间隔内获得的,导致检测结果经常出现较... 提出了多支持向量机建模进行发酵过程的参数识别方法。这种建模可以称为“多模型”方法。发酵过程存在着像菌体浓度等不可在线测量的生物量,只能采用离线采样分析方法,由于所得数据是在不同的时间间隔内获得的,导致检测结果经常出现较大的滞后,不能及时指导生产。而软测量技术的发展为该问题提出了一个很好的解决办法。提出的多支持向量机建模方法,利用可在线测量信息,建立了菌体浓度的预估模型,并且把它应用到诺西肽发酵过程中,估计结果与实验结果吻合得很好,表明了该软测量方法的实用性。 展开更多

关键词 最小二乘支持向量机 多模型 软测量 发酵

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循环流化床烟气脱硫系统数学模型研究 被引量：7

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作者 范丽婷 李鸿儒 +1 位作者 王福利 何大阔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第32期12-17,共6页

以烟气脱硫过程中的质量平衡方程为基础,结合可以描述脱硫剂颗粒反应的收缩未反应核模型(shrinking unreacted core model),同时考虑到再循环物料的影响,建立能够预测循环流化床反应器内烟气脱硫效率的数学模型,该模型可以分别量化新鲜... 以烟气脱硫过程中的质量平衡方程为基础,结合可以描述脱硫剂颗粒反应的收缩未反应核模型(shrinking unreacted core model),同时考虑到再循环物料的影响,建立能够预测循环流化床反应器内烟气脱硫效率的数学模型,该模型可以分别量化新鲜脱硫剂和再循环颗粒的脱硫效率。模型仿真出脱硫效率在不同参数条件下的变化趋势与实际运行情况一致,并且模型经校正后能够比较准确地描述脱硫过程,因此该模型可以用来指导循环流化床烟气脱硫系统的工艺设计和参数优化。 展开更多

关键词 循环流化床 烟气脱硫 再循环颗粒 脱硫效率 收缩未反应核模型

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