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基于UIE的情感可解释分析 被引量:1
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作者 朱杰 刘苏文 +3 位作者 李军辉 郭立帆 曾海峰 陈风 《中文信息学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期151-157,共7页
情感可解释分析是情感分析领域中一个新颖的任务,旨在判断文本极性,同时还需模型给出判断所依据的证据。现有的情感分析方法大多是黑盒模型,其内部决策机制对用户是不透明的。近年来,尽管模型可解释性受到越来越多的关注,但由于缺少人... 情感可解释分析是情感分析领域中一个新颖的任务,旨在判断文本极性,同时还需模型给出判断所依据的证据。现有的情感分析方法大多是黑盒模型,其内部决策机制对用户是不透明的。近年来,尽管模型可解释性受到越来越多的关注,但由于缺少人工标注的评测数据,可解释评估仍旧是一个亟待解决的问题。该文提出了一个基于UIE (Universal Information Extraction)的情感可解释分析方法,该方法根据情感可解释任务的特点,使用小样本学习、文本聚类等技术,提高了模型的合理性、忠诚性。实验结果表明,该方法在“2022语言与智能技术竞赛:情感可解释评测”任务上获得了第一名的成绩。 展开更多
关键词 情感可解释分析 UIE 少样本学习
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基于异构图神经网络的可解释兵棋态势预测方法
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作者 陈露 尚家兴 +2 位作者 刘大江 张玉芳 倪晚成 《自动化学报》 北大核心 2025年第6期1248-1260,共13页
复杂多变的现代兵棋模拟中,精准的战局预测与战场态势解读是提高决策质量的关键.针对兵棋推演中复杂态势表达困难和模型可解释性不足的挑战,提出基于异构图神经网络的可解释兵棋预测模型WarGraph,模型由多关系图建模、时序分析、预测解... 复杂多变的现代兵棋模拟中,精准的战局预测与战场态势解读是提高决策质量的关键.针对兵棋推演中复杂态势表达困难和模型可解释性不足的挑战,提出基于异构图神经网络的可解释兵棋预测模型WarGraph,模型由多关系图建模、时序分析、预测解释三个模块构成.首先综合复盘数据与先验知识,将环境与算子之间的多元复杂关系建模为多关系异构图,从而捕捉作战单元之间以及与环境的复杂交互关系,实现复杂推演态势的表征;然后利用Transformer时序分析方法,动态捕捉整体态势演变,并通过注意力机制抽取关键决策时刻.该模型不仅能在复盘推演中精准预测战局胜负,而且注意力机制的引入能更好地解释决策中的关键因素.以“庙算·智胜”实时兵棋对抗平台2021年的108场陆战对局复盘数据作为实验数据集,结果显示本文提出的模型预测准确率可达90.91%,相比其他模型提高大约9.09%.通过对注意力系数的可视化分析,模型在决策过程中捕捉到关键时刻,进一步验证了模型的可解释性. 展开更多
关键词 兵棋推演 态势预测 图神经网络 可解释分析 深度学习
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基于多尺度特征融合的负荷辨识及其可解释交互增强方法 被引量:2
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作者 刘熙鹏 罗庆全 +3 位作者 余涛 蓝超凡 蔡清淮 吴毓峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期105-117,共13页
负荷辨识技术可快速辨识电器类型,在家庭能量管理、危险用电预警、响应潜力评估等方面具有重要作用。针对现有负荷辨识方法多关注负荷长期或短期单尺度特征,导致特征表征能力不足而使模型识别精度和泛化性能受限的问题,提出一种基于多... 负荷辨识技术可快速辨识电器类型,在家庭能量管理、危险用电预警、响应潜力评估等方面具有重要作用。针对现有负荷辨识方法多关注负荷长期或短期单尺度特征,导致特征表征能力不足而使模型识别精度和泛化性能受限的问题,提出一种基于多尺度特征融合的负荷辨识及其可解释交互增强方法。首先,从负荷采样数据中提取高频尺度的短期特征和中、低频尺度的长期特征,构建双塔结构的深层特征提取网络以利用网络的不同分支高效率挖掘各尺度深层特征。其次,设计自注意力与交叉注意力相结合的特征融合网络以实现负荷长、短期特征融合,提高模型的特征利用程度。然后,采用度量学习的训练方法,拉近同类型样本的特征距离,提升特征融合的效率和效果。最后,利用基于梯度的可解释分析方法量化特征的重要性,实现自适应的特征增强与结合专家交互的模型调优。实验结果说明所提模型识别精度与泛化能力均优于现有模型,且可解释分析验证了其有效性源于多尺度特征的充分利用。 展开更多
关键词 负荷辨识 多尺度特征 特征融合 度量学习 可解释分析
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动态步长卷积及其层间可解释性方法 被引量:2
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作者 张淑芳 郭子林 +2 位作者 丁文鑫 罗曦哲 郭继昌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3424-3434,共11页
基于卷积神经网络的图像处理方法将卷积步长设置为与输入图像无关的固定值,输入图像的重要区域和不重要区域分配的卷积资源相等,从而导致资源分配不合理和网络冗余.针对该问题,本文提出动态步长卷积(Dynamic Stride Convolution,DSC)方... 基于卷积神经网络的图像处理方法将卷积步长设置为与输入图像无关的固定值,输入图像的重要区域和不重要区域分配的卷积资源相等,从而导致资源分配不合理和网络冗余.针对该问题,本文提出动态步长卷积(Dynamic Stride Convolution,DSC)方法,通过学习一组与输入数据相关的偏移量来修改卷积核卷积步长,将更多的计算自适应分配给感兴趣区域.此外,本文利用学习到的偏移量来可视化卷积分布,提出层间可解释分析方法,以极低的计算消耗生成直观的可解释图,有助于研究人员分析卷积层之间的注意力分布.为了进一步优化卷积资源分配,本文设计新的损失函数来有效提高DSC的性能并实现对资源位置的编辑,并结合层间可解释分析方法将资源编辑可视化.本文将DSC嵌入到目标检测和图像分割等不同任务中,实验结果表明,在COCO数据集上不同网络的mAP(mean Average-Precision)增加了2%以上,证明了DSC方法的有效性. 展开更多
关键词 计算机视觉 卷积核 动态步长卷积 层间可解释分析
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数据拓展和增量更新的井底压力实时预测方法 被引量:6
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作者 祝兆鹏 张瑞 +4 位作者 宋先知 李根生 郭勇 刘慕臣 周德涛 《石油机械》 北大核心 2023年第6期1-10,共10页
针对复杂井段数据难获取,静态预测模型难适应复杂井下条件的问题,提出利用智能方法实时预测波动的井底压力。基于生成对抗网络,扩充了井下单一的随钻数据空间,突破了井底有效测压数据量少的问题,建立了数据增强下的井底压力预测模型。... 针对复杂井段数据难获取,静态预测模型难适应复杂井下条件的问题,提出利用智能方法实时预测波动的井底压力。基于生成对抗网络,扩充了井下单一的随钻数据空间,突破了井底有效测压数据量少的问题,建立了数据增强下的井底压力预测模型。为有效提升模型对工况变化的自适应能力和迁移性能,在增量更新数据的条件下,分段训练多个长短时记忆网络(LSTM)模型,基于迁移集成学习实现预测模型的实时更新。最后利用混合注意力机制实现智能预测模型的可解释分析。试验结果表明,经过数据拓展训练的模型在精度和稳定性上均显著优于之前,增量更新实时预测的方法大幅提高了模型的泛化能力和现场应用的时效性,模型平均相对误差仅为0.12%。可解释分析表明,井底压力具有较强的短期自相关性和井口回压具有波动的传递特性。研究结果可为实现深层钻井井底压力精准高效预测和智能模型的可解释性提供理论指导。 展开更多
关键词 井底压力 生成对抗网络 数据拓展 增量更新 迁移集成学习 可解释分析
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基于BO-XGBoost算法的气凝胶混凝土力学和保温性能预测方法
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作者 熊峰 陈腾盛 +2 位作者 邓楚兵 李云飞 曾一 《工程科学与技术》 2025年第5期1-13,共13页
气凝胶混凝土是制备保温承重一体化墙板的优质材料,其抗压强度和导热系数是重要的研究参数。为了获取最优的抗压强度和导热系数,需要在实验室多次重复进行配合比设计及性能测定,需要大量的人力和时间。采用公式分析方法或统计方法可获... 气凝胶混凝土是制备保温承重一体化墙板的优质材料,其抗压强度和导热系数是重要的研究参数。为了获取最优的抗压强度和导热系数,需要在实验室多次重复进行配合比设计及性能测定,需要大量的人力和时间。采用公式分析方法或统计方法可获得最佳性能,但因为气凝胶混凝土的抗压强度和导热系数与各影响因素存在高度的非线性关系,由此得到的经验公式精度低,对自身实验有很强的依赖性,无法推广和泛化。而利用机器学习方法可以有效地通过数据库建立输入与输出特征之间的映射关系。本文利用贝叶斯优化的极端梯度提升算法(BO-XGBoost)建立了一个气凝胶混凝土性能预测模型,并基于335组数据,进行模型训练与测试。为了验证采用带可解释特征作为输入特征的方案的有效性,采用两个模型分别预测抗压强度和导热系数的优势,设置两个对比方案进行性能比较。此外,为了分析BO-XGBoost模型在气凝胶混凝土性能预测上的优势,使用随机森林、人工神经网络等多个模型与之进行比较,并采用全新数据探究模型的泛化能力。结果表明,BO-XGBoost模型效果很好,抗压强度和导热系数预测模型的测试集的决定系数R2均在0.97以上,预测能力优于其他模型,且具有较好的泛化能力。此外,采用SHAP模型进行可解释分析,结果表明,影响气凝胶混凝土性能的最主要因素是气凝胶掺量和水胶比。 展开更多
关键词 气凝胶混凝土 性能预测 贝叶斯优化 XGBoost算法 SHAP可解释分析
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神经网络辅助决策的时间反转雷电甚高频辐射源定位
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作者 杜双江 李云 +2 位作者 邱实 罗小军 石立华 《地球物理学报》 2025年第9期3367-3385,共19页
辐射源定位结果的有效性判定能够排除噪声定位结果干扰,保留真实有效的辐射源定位点,进而获取一个清晰连续的闪电成像图.基于电磁时间反转(electromagnetic time reversal,EMTR)的雷电甚高频辐射源定位方法具有较高的定位精度,但其定位... 辐射源定位结果的有效性判定能够排除噪声定位结果干扰,保留真实有效的辐射源定位点,进而获取一个清晰连续的闪电成像图.基于电磁时间反转(electromagnetic time reversal,EMTR)的雷电甚高频辐射源定位方法具有较高的定位精度,但其定位结果有效性判定方法依靠主观设定的阈值,无法准确区分弱辐射源和噪声定位结果;其次,该方法定位速度较慢,时效性较差.为了改善这些问题,本文提出了一种基于神经网络辅助决策的定位方法,构建了一个双通道二维卷积神经网络分类模型.首先对滑动窗口的时域信号进行离散傅里叶变换,将其频点幅值及相位信息输入模型进行分类预测,判断其是否为辐射源;而后仅保留辐射源滑窗数据进行定位计算,减少了滑窗运算量;最后通过密度聚类算法对定位结果进行筛选并得到最终定位结果.模型在实测的人工引雷数据上的分类精度达到了99.73%.使用梯度可视化热力图对模型所学习到的特征以及分类依据进行物理涵义分析,增强了模型的可解释性以及合理性.相较于现有的EMTR方法,本文提出的方法不仅定位速度提高了21倍,同时模型具有较好的迁移泛化能力,对于未曾学习过的人工触发闪电以及自然闪电数据均具有较好的识别能力,在这些数据上的辐射源定位数量增加了55.71%,在排除噪声干扰的同时,获得了更为精细的通道结构图,并保留了更多的雷电发展分支结构. 展开更多
关键词 雷电定位 电磁时间反转 卷积神经网络 辐射源判别 可解释分析
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