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基于时空特征融合的Encoder-Decoder多步4D短期航迹预测 被引量:2
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作者 石庆研 张泽中 韩萍 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第11期2037-2048,共12页
航迹预测在确保空中交通安全、高效运行中扮演着至关重要的角色。所预测的航迹信息是航迹优化、冲突告警等决策工具的输入,而预测准确性取决于模型对航迹序列特征的提取能力。航迹序列数据是具有丰富时空特征的多维时间序列,其中每个变... 航迹预测在确保空中交通安全、高效运行中扮演着至关重要的角色。所预测的航迹信息是航迹优化、冲突告警等决策工具的输入,而预测准确性取决于模型对航迹序列特征的提取能力。航迹序列数据是具有丰富时空特征的多维时间序列,其中每个变量都呈现出长短期的时间变化模式,并且这些变量之间还存在着相互依赖的空间信息。为了充分提取这种时空特征,本文提出了基于融合时空特征的编码器-解码器(Spatio-Temporal EncoderDecoder,STED)航迹预测模型。在Encoder中使用门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)、卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和注意力机制(Attention,AT)构成的双通道网络来分别提取航迹时空特征,Decoder对时空特征进行拼接融合,并利用GRU对融合特征进行学习和递归输出,实现对未来多步航迹信息的预测。利用真实的航迹数据对算法性能进行验证,实验结果表明,所提STED网络模型能够在未来10 min预测范围内进行高精度的短期航迹预测,相比于LSTM、CNN-LSTM和AT-LSTM等数据驱动航迹预测模型具有更高的精度。此外,STED网络模型预测一个航迹点平均耗时为0.002 s,具有良好的实时性。 展开更多
关键词 4D航迹预测 时空特征 encoder-decoder 门控循环单元
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基于encoder-decoder框架的城镇污水厂出水水质预测 被引量:3
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作者 史红伟 陈祺 +1 位作者 王云龙 李鹏程 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第11期93-99,共7页
由于污水厂的出水水质指标繁多、污水处理过程中反应复杂、时序非线性程度高,基于机理模型的预测方法无法取得理想效果。针对此问题,提出基于深度学习的污水厂出水水质预测方法,并以吉林省某污水厂监测水质为来源数据,利用多种结合encod... 由于污水厂的出水水质指标繁多、污水处理过程中反应复杂、时序非线性程度高,基于机理模型的预测方法无法取得理想效果。针对此问题,提出基于深度学习的污水厂出水水质预测方法,并以吉林省某污水厂监测水质为来源数据,利用多种结合encoder-decoder结构的神经网络预测水质。结果显示,所提结构对LSTM和GRU网络预测能力都有一定提升,对长期预测能力提升更加显著,ED-GRU模型效果最佳,短期预测中的4个出水水质指标均方根误差(RMSE)为0.7551、0.2197、0.0734、0.3146,拟合优度(R2)为0.9013、0.9332、0.9167、0.9532,可以预测出水质局部变化,而长期预测中的4个指标RMSE为1.7204、1.7689、0.4478、0.8316,R2为0.4849、0.5507、0.4502、0.7595,可以预测出水质变化趋势,与顺序结构相比,短期预测RMSE降低10%以上,R2增加2%以上,长期预测RMSE降低25%以上,R2增加15%以上。研究结果表明,基于encoder-decoder结构的神经网络可以对污水厂出水水质进行准确预测,为污水处理工艺改进提供技术支撑。 展开更多
关键词 污水厂出水 encoder-decoder 多指标水质预测 GRU模型
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利用Encoder-Decoder框架的深度学习网络实现绕射波分离及成像 被引量:3
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作者 马铭 包乾宗 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期56-64,共9页
利用单纯绕射波场实现地下地质异常体的识别具有坚实的理论基础,对应的实施方法得到了广泛研究,且有效地应用于实际勘探。但现有技术在微小尺度异常体成像方面收效甚微,相关研究多数以射线传播理论为基础,对于影响绕射波分离成像精度的... 利用单纯绕射波场实现地下地质异常体的识别具有坚实的理论基础,对应的实施方法得到了广泛研究,且有效地应用于实际勘探。但现有技术在微小尺度异常体成像方面收效甚微,相关研究多数以射线传播理论为基础,对于影响绕射波分离成像精度的因素分析并不完备。相较于反射波,由于存在不连续构造而产生的绕射波能量微弱并且相互干涉,同时环境干扰使得绕射波进一步湮没。因此,更高精度的波场分离及单独成像是现阶段基于绕射波超高分辨率处理、解释的重点研究方向。为此,首先针对地球物理勘探中地质异常体的准确定位,以携带高分辨率信息的绕射波为研究对象,系统分析在不同尺度、不同物性参数的异常体情况下绕射波的能量大小及形态特征,掌握绕射波与其他类型波叠加的具体形式;然后根据相应特征性质提出基于深度学习技术的绕射波分离成像方法,即利用Encoder-Decoder框架的空洞卷积网络捕获绕射波场特征,从而实现绕射波分离,基于速度连续性原则构建单纯绕射波场的偏移速度模型并完成最终成像。数据测试表明,该方法最终可满足微小地质异常体高精度识别的需求。 展开更多
关键词 绕射波分离成像 深度神经网络 encoder-decoder框架 方差最大范数
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BDMFuse:Multi-scale network fusion for infrared and visible images based on base and detail features
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作者 SI Hai-Ping ZHAO Wen-Rui +4 位作者 LI Ting-Ting LI Fei-Tao Fernando Bacao SUN Chang-Xia LI Yan-Ling 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第2期289-298,共10页
The fusion of infrared and visible images should emphasize the salient targets in the infrared image while preserving the textural details of the visible images.To meet these requirements,an autoencoder-based method f... The fusion of infrared and visible images should emphasize the salient targets in the infrared image while preserving the textural details of the visible images.To meet these requirements,an autoencoder-based method for infrared and visible image fusion is proposed.The encoder designed according to the optimization objective consists of a base encoder and a detail encoder,which is used to extract low-frequency and high-frequency information from the image.This extraction may lead to some information not being captured,so a compensation encoder is proposed to supplement the missing information.Multi-scale decomposition is also employed to extract image features more comprehensively.The decoder combines low-frequency,high-frequency and supplementary information to obtain multi-scale features.Subsequently,the attention strategy and fusion module are introduced to perform multi-scale fusion for image reconstruction.Experimental results on three datasets show that the fused images generated by this network effectively retain salient targets while being more consistent with human visual perception. 展开更多
关键词 infrared image visible image image fusion encoder-decoder multi-scale features
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基于贝叶斯优化的GRU网络轴承剩余使用寿命预测方法 被引量:3
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作者 孟琳书 张音旋 +1 位作者 张起 王豪 《机电工程》 北大核心 2024年第1期130-136,共7页
传统的滚动轴承剩余使用寿命预测模型存在参数优化的困难。针对这一问题,笔者提出了一种基于贝叶斯优化的GRU网络滚动轴承剩余使用寿命预测方法,并进行了实验验证,即以PHM2012数据集为例,结合贝叶斯优化算法对基于Encoder-Decoder结构... 传统的滚动轴承剩余使用寿命预测模型存在参数优化的困难。针对这一问题,笔者提出了一种基于贝叶斯优化的GRU网络滚动轴承剩余使用寿命预测方法,并进行了实验验证,即以PHM2012数据集为例,结合贝叶斯优化算法对基于Encoder-Decoder结构的门控循环单元(GRU)预测模型的多个超参数进行了优化。首先,对包含噪声的原始数据进行了小波包处理,从滚动轴承的振动机理和故障特征出发提取了时域特征,针对该时域特征进行了优化、筛选,并将其输入到模型中的编码器部分,进一步提取了更深层次的时序特征;其次,结合注意力机制与Encoder-Decoder结构,构造了双向GRU神经网络模型,在模型的高维超参数空间中采用贝叶斯优化方法搜索超参数,得到了最优的超参数组合,并在解码器中融入了线性变换,得到了滚动轴承的寿命预测值;最后,封装了全部模型构建、训练与使用过程,建立了基于贝叶斯优化的GRU网络滚动轴承寿命预测流程,并对方法的有效性进行了对比实验验证。研究结果表明:采用基于贝叶斯优化的GRU网络可以有效预测滚动轴承的剩余使用寿命,相比于其他3种方法的最优结果,基于贝叶斯优化的GRU网络的平均预测得分提高了8.01%;基于贝叶斯优化的GRU网络对于真实寿命较短的轴承预测结果较为准确,而对于真实寿命较长的轴承则没有出现预测值大于真实值的情况,可以作为轴承临近失效阶段剩余使用寿命估计的参考。 展开更多
关键词 参数优化 剩余使用寿命 门控循环单元 贝叶斯优化 超参数调整 注意力机制 encoder-decoder结构
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基于深度学习的机械智能制造知识问答系统设计 被引量:16
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作者 朱建楠 梁玉琦 +2 位作者 顾复 郭剑锋 顾新建 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1161-1168,共8页
为了构建智能制造知识问答系统,促进智能制造知识传递,加快智能制造产业布局,利用深度学习算法对传统问答系统构建流程过于复杂、所需手工与先验知识要求过高、问题与答案无法有效映射等问题进行改进。采用长短记忆神经网络算法来避免... 为了构建智能制造知识问答系统,促进智能制造知识传递,加快智能制造产业布局,利用深度学习算法对传统问答系统构建流程过于复杂、所需手工与先验知识要求过高、问题与答案无法有效映射等问题进行改进。采用长短记忆神经网络算法来避免一般深度学习算法在进行梯度优化时的梯度消失与梯度爆炸问题,算法中的门机制能够消除链式法则对梯度过度优化的影响,直接对句子的语义做出解析,并利用相似度计算判别回答的正确与否。通过在评测集上的验证实验表明,该语义解析方法能够显著提升问答系统的准确率。 展开更多
关键词 深度学习 智能制造 encoder-decoder框架 问答系统 长短记忆神经网络 门机制 相似度
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ED-GAN:基于改进生成对抗网络的法律文本生成模型 被引量:7
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作者 康云云 彭敦陆 +1 位作者 陈章 刘丛 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第5期1020-1025,共6页
法律文本的自动生成能缓解我国法律服务行业中的人力资源不足的问题,对抗生成网络模型的出现为法律文本的自动生成提供了新思路.本文提出一种基于对抗生成网络的文本自动生成模型——ED-GAN(Generative Adversarial Networks based on E... 法律文本的自动生成能缓解我国法律服务行业中的人力资源不足的问题,对抗生成网络模型的出现为法律文本的自动生成提供了新思路.本文提出一种基于对抗生成网络的文本自动生成模型——ED-GAN(Generative Adversarial Networks based on Encoder-Decoder).在该模型的生成器中,首先将案情要素的关键词序列输入至编码器Encoder阶段的LSTM中编码成一隐含层向量,再将这个隐含层向量输入到解码器Decoder的LSTM中,并结合其各时间步的输出生成下一时间步的隐含层向量,进而得到各时间步的输出,生成文本序列.模型最后采用CNN网络来鉴别生成文本和真实文本之间的差距.实验验证表明,采用所提模型能够生成较理想的法律文本. 展开更多
关键词 案情要素 GAN 文本自动生成 LSTMs encoder-decoder CNN
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基于深度学习的图像描述综述 被引量:18
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作者 石义乐 杨文忠 +3 位作者 杜慧祥 王丽花 王婷 理珊珊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2048-2060,共13页
图像描述旨在通过提取图像的特征输入到语言生成模型中最后输出图像对应的描述,来解决人工智能中自然语言处理与计算机视觉的交叉领域问题——智能图像理解.现对2015—2020年间图像描述方向有代表性的论文进行汇总与分析,以不同核心技... 图像描述旨在通过提取图像的特征输入到语言生成模型中最后输出图像对应的描述,来解决人工智能中自然语言处理与计算机视觉的交叉领域问题——智能图像理解.现对2015—2020年间图像描述方向有代表性的论文进行汇总与分析,以不同核心技术作为分类标准将图像描述大致划分为基于Encoder-Decoder框架的图像描述、基于注意力机制的图像描述、基于强化学习的图像描述、基于生成对抗网络的图像描述和基于新融合数据集的图像描述五大类.使用NIC、Hard-Attention和Neural Talk三个模型在真实数据集MS-COCO数据集上进行实验,并从BLEU1、BLEU2、BLEU3、BLEU4四处平均评分对比分析,展示三个模型效果.本文点明了未来图像描述的发展趋势,并指出了图像描述将要面临的挑战和可深入挖掘的研究方向. 展开更多
关键词 智能图像理解 encoder-decoder框架 注意力机制 强化学习
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编程现场上下文深度感知的代码行推荐 被引量:1
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作者 陶传奇 包盼盼 +2 位作者 黄志球 周宇 张智轶 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期3351-3371,共21页
在软件开发的编程现场,有大量与当前开发任务相关的信息,比如代码上下文信息、用户开发意图等.如果能够根据已有的编程现场上下文给开发人员推荐当前代码行,不仅能够帮助开发人员更好地完成开发任务,还能提高软件开发的效率.而已有的一... 在软件开发的编程现场,有大量与当前开发任务相关的信息,比如代码上下文信息、用户开发意图等.如果能够根据已有的编程现场上下文给开发人员推荐当前代码行,不仅能够帮助开发人员更好地完成开发任务,还能提高软件开发的效率.而已有的一些方法通常是进行代码修复或者补全,又或者只是基于关键词匹配的搜索方法,很难达到推荐完整代码行的要求.针对上述问题,一种可行的解决方案是基于已有的海量源码数据,利用深度学习析取代码行的相关上下文因子,挖掘隐含的上下文信息,为精准推荐提供基础.因此,提出了一种基于深度学习的编程现场上下文深度感知的代码行推荐方法,能够在已有的大规模代码数据集中学习上下文之间潜在的关联关系,利用编程现场已有的源码数据和任务数据得到当前可能的代码行,并推荐Top-N给编程人员.代码行深度感知使用RNN Encoder-Decoder,该框架能够将编程现场已有的若干行上文代码行进行编码,得到一个包含已有代码行上下文信息的向量,然后根据该向量进行解码,得到预测的Top-N代码行输出.利用在开源平台上收集的大规模代码行数据集,对方法进行实验并测试,结果显示,该方法能够根据已有的上下文推荐相关的代码行给开发人员,Top-10的推荐准确率有60%左右,并且MRR值在0.3左右,表示用户满意的推荐项排在N个推荐结果中比较靠前的位置. 展开更多
关键词 编程现场 代码上下文 代码行 深度学习 RNN encoder-decoder
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