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基于可微分架构搜索的多载波信号自动调制识别
1
作者
李杰
李靖
+1 位作者
吕璐
宫丰奎
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期14-25,共12页
针对城市多径信道下缺乏多载波信号通用数据集,以及传统信号特征与网络模型难以有效识别低信噪比下失真信号调制类型的问题,提出一种基于可微分架构搜索的多载波信号自动调制识别算法。首先,产生了常见OFDM、FBMC与OTFS多载波信号经过...
针对城市多径信道下缺乏多载波信号通用数据集,以及传统信号特征与网络模型难以有效识别低信噪比下失真信号调制类型的问题,提出一种基于可微分架构搜索的多载波信号自动调制识别算法。首先,产生了常见OFDM、FBMC与OTFS多载波信号经过典型城市多径信道的接收信号数据集,选取对调制参数不敏感的信号时频图作为特征向量来训练神经网络;其次,采用可微分架构搜索方法自动搜索最佳网络结构,避免了网络结构设计的反复验证工作;最后,在特征学习过程中引入联合注意力机制,将失真信号特征进行空间转换以降低多径干扰影响,同时计算特征图各通道信息权重并排序,以提升相关特征图通道的分类效果。仿真结果表明,所提算法不仅能提升在城市多径信道环境下尤其是低信噪比时的识别正确率,而且对调制参数变化和小样本场景具有更好的鲁棒性。
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关键词
可微分架构搜索
多载波信号
自动调制识别
城市多径信道
联合注意力机制
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职称材料
基于可微分架构搜索的端到端场景文字检测及识别算法
被引量:
1
2
作者
刘嘉艺
曹冬平
钟勇
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第S01期81-87,共7页
在自然场景文字检测和识别任务中,现有大多数方法的文字检测和文字识别过程相对独立,导致这些方法处理速度较慢;此外,这些方法的训练和推理过程较为复杂,并且手工设计合理的架构比较困难。针对以上这些问题,基于可微分架构搜索方法提出...
在自然场景文字检测和识别任务中,现有大多数方法的文字检测和文字识别过程相对独立,导致这些方法处理速度较慢;此外,这些方法的训练和推理过程较为复杂,并且手工设计合理的架构比较困难。针对以上这些问题,基于可微分架构搜索方法提出了多分支自动选择网络(MBASNet),该网络由数个多分支自动选择块(MBASB)组成。MBASB能在不显著增加计算量的情况下通过自动搜索检测和识别性能较优的子分支结构,组合多个MBASB得到整个检测和识别网络。所提出的MBASNet可以同时训练检测子网络和识别子网络,降低文字检测和识别任务中网络的训练和推理难度,提高对文字的检测和识别速度。MBASNet在ICDAR2013数据集上取得了89.4%的精确率和91.4%的召回率,在ICDAR15数据集上取得了80.5%的精确率和86.8%的召回率,并且计算速度达到了每秒68帧。
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关键词
深度学习
卷积神经网络
文本检测
文字识别
可微分架构搜索
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职称材料
熵启发的分级可微分网络架构搜索
被引量:
2
3
作者
李建明
陈斌
孙晓飞
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期22-28,共7页
网络架构是影响卷积神经网络性能的重要因素,由于传统的人工设计方法效率较低,通过算法自动设计网络架构的方法受到了越来越多的关注。可微分网络架构搜索(DARTS)方法,能高效地自动设计网络架构,但其超网络的构建和架构派生策略也存在...
网络架构是影响卷积神经网络性能的重要因素,由于传统的人工设计方法效率较低,通过算法自动设计网络架构的方法受到了越来越多的关注。可微分网络架构搜索(DARTS)方法,能高效地自动设计网络架构,但其超网络的构建和架构派生策略也存在不足之处。针对其不足之处,本文提出了改进算法。首先,通过量化分析该算法搜索过程中跳连(skip)操作数量的变化,发现共享架构参数的设置导致DARTS算法的超网络存在耦合问题;其次,针对超网络的耦合问题,设计了元胞(cell)分级的超网络,以避免不同层级间cell的相互影响;然后,针对超网络与派生架构在性能表现上存在“鸿沟”的问题,引入架构熵作为目标函数的损失项,以启发超网络的训练。最后,在CIFAR-10数据集上进行架构搜索实验,并分别在CIFAR-10和ImageNet上进行了架构评测实验。在CIFAR-10上的实验结果表明,本文提出的算法解除了不同层级cell间的耦合,提升了自动设计的架构性能,取得了仅2.69%的分类错误率;该架构在ImageNet上的分类错误率为25.9%,实验结果表明搜得的架构具有良好的迁移性。
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关键词
网络
架构
搜索
可微分架构搜索
分级超网络
架构
熵
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职称材料
优化搜索空间下带约束的可微分神经网络架构搜索
被引量:
2
4
作者
李建明
陈斌
+1 位作者
江志伟
覃健
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022年第1期44-49,共6页
可微分架构搜索(DARTS)可高效、自动地设计神经网络架构,但其超网络的构建方式与派生策略的设计之间存在性能“鸿沟”。针对上述问题,提出了优化搜索空间下带约束的可微分神经网络架构搜索算法。首先,以候选操作关联的架构参数为量化指...
可微分架构搜索(DARTS)可高效、自动地设计神经网络架构,但其超网络的构建方式与派生策略的设计之间存在性能“鸿沟”。针对上述问题,提出了优化搜索空间下带约束的可微分神经网络架构搜索算法。首先,以候选操作关联的架构参数为量化指标来分析超网络的训练过程,发现在派生架构中未生效的候选操作none占据了权重最大的架构参数,从而导致算法搜得的架构表现欠佳,针对该问题设计了优化的搜索空间;然后,分析了DARTS超网络与派生架构之间的差异后,以架构参数为基础定义了架构熵,并把架构熵作为DARTS超网络目标函数的约束项,从而促使超网络缩小与派生架构的差异;最后,在CIFAR-10数据集上进行了实验。实验结果表明,所提算法在其中搜得的架构取得了97.17%的分类准确率,综合准确率、参数量和搜索时间优于对比算法。所提出的算法是有效的,提升了搜得架构在CIFAR-10数据集上的准确率。
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关键词
卷积神经网络
网络
架构
搜索
可微分架构搜索
架构
确定性
架构
熵
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职称材料
针对图像盲去模糊的可微分神经网络架构搜索方法
被引量:
8
5
作者
缪斯
祝永新
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期313-320,共8页
为了解决设计图像去模糊神经网络依赖大量手工调参的问题,提出一种面向图像盲去模糊的可微分神经网络架构搜索方法。通过设计U型残差搜索空间,将去模糊网络的搜索过程分为9个搜索单元的搜索过程,降低了搜索的复杂度,并设计出一个基于随...
为了解决设计图像去模糊神经网络依赖大量手工调参的问题,提出一种面向图像盲去模糊的可微分神经网络架构搜索方法。通过设计U型残差搜索空间,将去模糊网络的搜索过程分为9个搜索单元的搜索过程,降低了搜索的复杂度,并设计出一个基于随机游走和最近邻插值的算法,通过模拟相机运动轨迹的方式生成模糊核,进而生成足够的模糊图像用于训练。实验结果表明,该方法明显减少了人工调参的工作量,在GOPRO和Kohler数据集上搜索得到的网络,峰值信噪比相对于基准网络UNet分别提升3.10dB和1.17dB,并接近UNet的推理速度。
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关键词
卷积神经网络
可微分
神经网络
架构
搜索
图像去模糊
图像复原
数据扩增
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职称材料
基于LL-GG-LG Net的CT和PET医学图像融合
6
作者
周涛
张祥祥
+2 位作者
陆惠玲
李琦
程倩茹
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第20期3050-3064,共15页
多模态医学图像融合在医学临床应用中起着至关重要的作用,为了解决现有方法大多数侧重于局部特征的提取,对全局依赖关系的探索不足,忽略了全局和局部信息交互,导致难以有效解决周围组织与病灶区域之间的模式复杂性和强度相似性问题。该...
多模态医学图像融合在医学临床应用中起着至关重要的作用,为了解决现有方法大多数侧重于局部特征的提取,对全局依赖关系的探索不足,忽略了全局和局部信息交互,导致难以有效解决周围组织与病灶区域之间的模式复杂性和强度相似性问题。该文提出面向PET和CT医学图像融合的LL-GG-LG Net模型。首先,提出了局部-局部融合模块(Local-Local Fusion Module,LL Module),该模块采用双层注意力机制更好地关注局部细节信息特征;其次,设计了全局-全局融合模块(Global-Global Fusion Module,GG Module),该模块通过在Swin Transformer中加入残差连接机制将局部信息引入全局信息中,提高了Transformer对局部信息的关注程度;然后,提出一种基于可微分神经架构搜索自适应的密集融合网络的局部-全局融合模块(Local-Global Fusion Module,LG Module),充分捕获全局关系并保留局部线索,有效解决背景和病灶区域相似度高问题;使用临床多模态肺部医学图像数据集验证模型的有效性,实验结果表明,该文方法在平均梯度,边缘强度,QAB/F,空间频率,标准差,信息熵等感知图像融合质量评价指标上与其他七种方法中最优的方法相比,分别平均提高了21.5%,11%,4%,13%,9%,3%。模型能够突出病变区域信息,融合图像结构清晰且纹理细节丰富。
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关键词
医学图像融合
深度学习
注意力机制
可微分架构搜索
密集网
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职称材料
题名
基于可微分架构搜索的多载波信号自动调制识别
1
作者
李杰
李靖
吕璐
宫丰奎
机构
西安电子科技大学空天地一体化综合业务网全国重点实验室
出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期14-25,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62271368,No.62001354)
陕西省重点研发计划基金资助项目(No.2023-YBGY-041)
中国博士后科学基金资助项目(No.BX20190264,No.2019M650258)。
文摘
针对城市多径信道下缺乏多载波信号通用数据集,以及传统信号特征与网络模型难以有效识别低信噪比下失真信号调制类型的问题,提出一种基于可微分架构搜索的多载波信号自动调制识别算法。首先,产生了常见OFDM、FBMC与OTFS多载波信号经过典型城市多径信道的接收信号数据集,选取对调制参数不敏感的信号时频图作为特征向量来训练神经网络;其次,采用可微分架构搜索方法自动搜索最佳网络结构,避免了网络结构设计的反复验证工作;最后,在特征学习过程中引入联合注意力机制,将失真信号特征进行空间转换以降低多径干扰影响,同时计算特征图各通道信息权重并排序,以提升相关特征图通道的分类效果。仿真结果表明,所提算法不仅能提升在城市多径信道环境下尤其是低信噪比时的识别正确率,而且对调制参数变化和小样本场景具有更好的鲁棒性。
关键词
可微分架构搜索
多载波信号
自动调制识别
城市多径信道
联合注意力机制
Keywords
differentiable architecture search
multi-carrier signal
automatic modulation recognition
urban multipath channel
joint attention mechanism
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于可微分架构搜索的端到端场景文字检测及识别算法
被引量:
1
2
作者
刘嘉艺
曹冬平
钟勇
机构
中国科学院成都计算机应用研究所
中国科学院大学
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第S01期81-87,共7页
基金
四川省科技成果转化计划项目(2020ZHZY0002)
文摘
在自然场景文字检测和识别任务中,现有大多数方法的文字检测和文字识别过程相对独立,导致这些方法处理速度较慢;此外,这些方法的训练和推理过程较为复杂,并且手工设计合理的架构比较困难。针对以上这些问题,基于可微分架构搜索方法提出了多分支自动选择网络(MBASNet),该网络由数个多分支自动选择块(MBASB)组成。MBASB能在不显著增加计算量的情况下通过自动搜索检测和识别性能较优的子分支结构,组合多个MBASB得到整个检测和识别网络。所提出的MBASNet可以同时训练检测子网络和识别子网络,降低文字检测和识别任务中网络的训练和推理难度,提高对文字的检测和识别速度。MBASNet在ICDAR2013数据集上取得了89.4%的精确率和91.4%的召回率,在ICDAR15数据集上取得了80.5%的精确率和86.8%的召回率,并且计算速度达到了每秒68帧。
关键词
深度学习
卷积神经网络
文本检测
文字识别
可微分架构搜索
Keywords
deep learning
Convolutional Neural Network(CNN)
text detection
character recognition
differentiable architecture search
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
熵启发的分级可微分网络架构搜索
被引量:
2
3
作者
李建明
陈斌
孙晓飞
机构
中国科学院成都计算机应用研究所
中国科学院大学
哈尔滨工业大学(深圳)国际人工智能研究院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期22-28,共7页
基金
广东省云计算与大数据管理技术重大科技专项(2017B030306017)。
文摘
网络架构是影响卷积神经网络性能的重要因素,由于传统的人工设计方法效率较低,通过算法自动设计网络架构的方法受到了越来越多的关注。可微分网络架构搜索(DARTS)方法,能高效地自动设计网络架构,但其超网络的构建和架构派生策略也存在不足之处。针对其不足之处,本文提出了改进算法。首先,通过量化分析该算法搜索过程中跳连(skip)操作数量的变化,发现共享架构参数的设置导致DARTS算法的超网络存在耦合问题;其次,针对超网络的耦合问题,设计了元胞(cell)分级的超网络,以避免不同层级间cell的相互影响;然后,针对超网络与派生架构在性能表现上存在“鸿沟”的问题,引入架构熵作为目标函数的损失项,以启发超网络的训练。最后,在CIFAR-10数据集上进行架构搜索实验,并分别在CIFAR-10和ImageNet上进行了架构评测实验。在CIFAR-10上的实验结果表明,本文提出的算法解除了不同层级cell间的耦合,提升了自动设计的架构性能,取得了仅2.69%的分类错误率;该架构在ImageNet上的分类错误率为25.9%,实验结果表明搜得的架构具有良好的迁移性。
关键词
网络
架构
搜索
可微分架构搜索
分级超网络
架构
熵
Keywords
neural architecture search
differentiable architecture search
super network with multi-level cells
architecture entropy
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
优化搜索空间下带约束的可微分神经网络架构搜索
被引量:
2
4
作者
李建明
陈斌
江志伟
覃健
机构
中国科学院成都计算机应用研究所
中国科学院大学
哈尔滨工业大学(深圳)国际人工智能研究院
中科院广州电子技术有限公司
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022年第1期44-49,共6页
文摘
可微分架构搜索(DARTS)可高效、自动地设计神经网络架构,但其超网络的构建方式与派生策略的设计之间存在性能“鸿沟”。针对上述问题,提出了优化搜索空间下带约束的可微分神经网络架构搜索算法。首先,以候选操作关联的架构参数为量化指标来分析超网络的训练过程,发现在派生架构中未生效的候选操作none占据了权重最大的架构参数,从而导致算法搜得的架构表现欠佳,针对该问题设计了优化的搜索空间;然后,分析了DARTS超网络与派生架构之间的差异后,以架构参数为基础定义了架构熵,并把架构熵作为DARTS超网络目标函数的约束项,从而促使超网络缩小与派生架构的差异;最后,在CIFAR-10数据集上进行了实验。实验结果表明,所提算法在其中搜得的架构取得了97.17%的分类准确率,综合准确率、参数量和搜索时间优于对比算法。所提出的算法是有效的,提升了搜得架构在CIFAR-10数据集上的准确率。
关键词
卷积神经网络
网络
架构
搜索
可微分架构搜索
架构
确定性
架构
熵
Keywords
convolutional neural network
network architecture search
Differentiable ARchiTecture Search(DARTS)
architecture determinacy
architecture entropy
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
针对图像盲去模糊的可微分神经网络架构搜索方法
被引量:
8
5
作者
缪斯
祝永新
机构
中国科学院上海高等研究院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期313-320,共8页
基金
国家自然科学基金(U1831118)
国家重点研发计划(2019YFB2204204)
+1 种基金
中国科学院先导项目(XDC02070700)
中国科学院院内人才项目(E052891ZZ1)。
文摘
为了解决设计图像去模糊神经网络依赖大量手工调参的问题,提出一种面向图像盲去模糊的可微分神经网络架构搜索方法。通过设计U型残差搜索空间,将去模糊网络的搜索过程分为9个搜索单元的搜索过程,降低了搜索的复杂度,并设计出一个基于随机游走和最近邻插值的算法,通过模拟相机运动轨迹的方式生成模糊核,进而生成足够的模糊图像用于训练。实验结果表明,该方法明显减少了人工调参的工作量,在GOPRO和Kohler数据集上搜索得到的网络,峰值信噪比相对于基准网络UNet分别提升3.10dB和1.17dB,并接近UNet的推理速度。
关键词
卷积神经网络
可微分
神经网络
架构
搜索
图像去模糊
图像复原
数据扩增
Keywords
convolutional neural network
differentiable neural architecture search
image deblurring
image restoration
data augmentation
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于LL-GG-LG Net的CT和PET医学图像融合
6
作者
周涛
张祥祥
陆惠玲
李琦
程倩茹
机构
北方民族大学计算机科学与工程学院
北方民族大学图像图形智能处理国家民委重点实验室
宁夏医科大学医学信息工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第20期3050-3064,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62062003)
宁夏自然科学基金资助项目(No.2022AAC03149)
+1 种基金
宁夏自治区重点研发计划资助项目(引才专项)(No.2020BEB04022)
北方民族大学2022年研究生创新项目资助(No.YCX22190)。
文摘
多模态医学图像融合在医学临床应用中起着至关重要的作用,为了解决现有方法大多数侧重于局部特征的提取,对全局依赖关系的探索不足,忽略了全局和局部信息交互,导致难以有效解决周围组织与病灶区域之间的模式复杂性和强度相似性问题。该文提出面向PET和CT医学图像融合的LL-GG-LG Net模型。首先,提出了局部-局部融合模块(Local-Local Fusion Module,LL Module),该模块采用双层注意力机制更好地关注局部细节信息特征;其次,设计了全局-全局融合模块(Global-Global Fusion Module,GG Module),该模块通过在Swin Transformer中加入残差连接机制将局部信息引入全局信息中,提高了Transformer对局部信息的关注程度;然后,提出一种基于可微分神经架构搜索自适应的密集融合网络的局部-全局融合模块(Local-Global Fusion Module,LG Module),充分捕获全局关系并保留局部线索,有效解决背景和病灶区域相似度高问题;使用临床多模态肺部医学图像数据集验证模型的有效性,实验结果表明,该文方法在平均梯度,边缘强度,QAB/F,空间频率,标准差,信息熵等感知图像融合质量评价指标上与其他七种方法中最优的方法相比,分别平均提高了21.5%,11%,4%,13%,9%,3%。模型能够突出病变区域信息,融合图像结构清晰且纹理细节丰富。
关键词
医学图像融合
深度学习
注意力机制
可微分架构搜索
密集网
Keywords
medical image fusion
deep learning
attention mechanism
differentiable architecture search
dense network
分类号
TP399 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于可微分架构搜索的多载波信号自动调制识别
李杰
李靖
吕璐
宫丰奎
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于可微分架构搜索的端到端场景文字检测及识别算法
刘嘉艺
曹冬平
钟勇
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
3
熵启发的分级可微分网络架构搜索
李建明
陈斌
孙晓飞
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
4
优化搜索空间下带约束的可微分神经网络架构搜索
李建明
陈斌
江志伟
覃健
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
5
针对图像盲去模糊的可微分神经网络架构搜索方法
缪斯
祝永新
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
6
基于LL-GG-LG Net的CT和PET医学图像融合
周涛
张祥祥
陆惠玲
李琦
程倩茹
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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