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基于参数辨识的永磁同步直线电机循环神经网络多维观测器
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作者 宋琳 聂子玲 +2 位作者 孙军 周杨威 李华玉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期7059-7072,共14页
该文研究了一种基于智能在线扩展卡尔曼滤波的永磁同步直线电机高精度循环神经网络多维观测器。首先,为了提高观测器精度,建立了两相旋转坐标系下带有互感和时延扰动的直线电机数学模型;其次,基于此模型设计了循环神经网络多维观测器,... 该文研究了一种基于智能在线扩展卡尔曼滤波的永磁同步直线电机高精度循环神经网络多维观测器。首先,为了提高观测器精度,建立了两相旋转坐标系下带有互感和时延扰动的直线电机数学模型;其次,基于此模型设计了循环神经网络多维观测器,并实现了磁链和速度的高精度在线观测;然后,针对系统参数时变的问题,提出了一种智能在线扩展卡尔曼滤波多参数辨识算法,提高了参数辨识的精准度;最后,搭建基于MT1050的半实物永磁同步直线电机控制平台,实验结果验证了所提观测器的准确性和高效性。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 循环神经网络多维观测器 参数辨识 收敛性分析
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循环相关熵和一维浅卷积神经网络轴承故障诊断 被引量:1
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作者 李辉 徐伟烝 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期600-610,共11页
针对传统二维深度卷积神经网络结构复杂、易产生过拟合和难以有效处理低信噪比信号的问题,提出了一种基于循环相关熵和一维浅卷积神经网络的故障诊断-CCe-1D SCNN方法。该方法综合利用了一维浅卷积神经网络结构简单、计算复杂度低和循... 针对传统二维深度卷积神经网络结构复杂、易产生过拟合和难以有效处理低信噪比信号的问题,提出了一种基于循环相关熵和一维浅卷积神经网络的故障诊断-CCe-1D SCNN方法。该方法综合利用了一维浅卷积神经网络结构简单、计算复杂度低和循环相关熵能在低信噪比环境下有效提取故障特征的优点。首先,计算轴承故障振动信号的循环相关熵函数、循环相关熵谱密度函数和广义循环平稳度;其次,将一维归一化的广义循环平稳度作为一维浅卷积神经网络的输入层,通过一维浅卷积神经网络自动实现故障特征提取和模式分类;最后,将CCe-1D SCNN方法应用于电机轴承故障特征提取和分类,实验结果表明:CCe-1D SCNN方法在低噪声比情况下仍能保持很高的模式识别正确率,为一种自动故障特征提取和模式识别的有效方法。 展开更多
关键词 循环相关熵 浅卷积神经网络 深度学习 循环平稳信号 故障诊断
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基于一维卷积神经网络与循环神经网络串联的心音分析方法 被引量:6
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作者 肖斌 陈嘉博 +4 位作者 毕秀丽 张俊辉 李伟生 王国胤 马旭 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2425-2432,共8页
面向心脏疾病计算机辅助诊断,本文提出一种基于一维卷积神经网络和循环神经网络混合深度学习结构的心音分析方法.本结构首先利用卷积神经网络学习心脏病症在心音信号上的表征,然后通过循环神经网络处理心音信号中的时序信息进行分类,在... 面向心脏疾病计算机辅助诊断,本文提出一种基于一维卷积神经网络和循环神经网络混合深度学习结构的心音分析方法.本结构首先利用卷积神经网络学习心脏病症在心音信号上的表征,然后通过循环神经网络处理心音信号中的时序信息进行分类,在提升心音分类正确率的同时,大幅度降低了网络参数.为验证本深度学习结构所学特征的有效性,除已有的成人心音数据集外,本文还专门构建了一个面向婴幼儿先天性心脏病的心音数据集,并通过端到端的类别响应图证明了本方法在室缺诊断时学习到的心音信号特征符合临床医师的心音听诊经验.实验结果表明,本文方法能在3153例成人心音数据分类上达到92.56%的正确率,在528例婴幼儿心音数据分类上达到97.48%正确率,模型参数仅有0.05 M. 展开更多
关键词 心音听诊 卷积神经网络 循环神经网络 类别响应图
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基于多种小波变换的一维卷积循环神经网络的风电机组轴承故障诊断 被引量:23
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作者 陈维兴 崔朝臣 +1 位作者 李小菁 赵卉 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期615-622,共8页
为解决在复杂工况下风力发电机组轴承故障诊断虚警率高的问题,提出一种端到端的混合深度学习框架——基于多种小波变换的一维卷积循环神经网络。首先,通过多种小波变换得到多个时-频矩阵,以充分提取信号特征;再通过一种扩展的LSTM,对多... 为解决在复杂工况下风力发电机组轴承故障诊断虚警率高的问题,提出一种端到端的混合深度学习框架——基于多种小波变换的一维卷积循环神经网络。首先,通过多种小波变换得到多个时-频矩阵,以充分提取信号特征;再通过一种扩展的LSTM,对多通道时-频矩阵不同时间步信息进行提取,捕获时-频数据时空特征;最后,通过全局池化层和分类层对故障状态进行分类。实验结果表明:在复杂工况下,多种小波变换的一维卷积循环神经网络对风力发电机组轴承故障识别率能够达到95%以上。 展开更多
关键词 计量学 滚动轴承 风力发电机组 故障诊断 多种小波变换 卷积循环神经网络
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融合一维卷积神经网络和双向门控循环单元的APM车辆轮胎径向载荷识别方法 被引量:5
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作者 曾俊玮 季元进 +3 位作者 任利惠 葛方顺 孙泽良 黄章行 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期359-368,共10页
针对轮胎载荷直接测量昂贵复杂及传统载荷识别方法精度低、鲁棒性差的现实,提出了一种融合一维卷积神经网络(1D CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)的胶轮车辆轮胎径向载荷识别方法。充分考虑轮胎径向载荷数据的先验信息,以车辆振动响应、... 针对轮胎载荷直接测量昂贵复杂及传统载荷识别方法精度低、鲁棒性差的现实,提出了一种融合一维卷积神经网络(1D CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)的胶轮车辆轮胎径向载荷识别方法。充分考虑轮胎径向载荷数据的先验信息,以车辆振动响应、车体位姿、运行状态等多源信息构建特征集并经特征选择保留有效的特征子集,构造多时间步输入-单时间步输出的样本用以网络训练。运用1D CNN提取信号的多维度空间特征并输入BiGRU中双向捕获时序特征,得到载荷预测的结果,结合预测精度、泛化性能、鲁棒性能修正理论模型。以APM300型车辆为例进行载荷识别,与传统算法相比,所提方法有效降低了载荷识别的误差,适用于不同运行工况,且能克服不同程度的测量噪声,在工程领域有现实应用价值。 展开更多
关键词 载荷识别 胶轮车辆 卷积神经网络 双向门控循环单元
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基于一维卷积神经网络与长短期记忆网络结合的电池荷电状态预测方法 被引量:17
6
作者 倪水平 李慧芳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期1514-1521,共8页
针对电池荷电状态(SOC)预测的精确度与稳定性问题以及深层神经网络的梯度消失问题,提出一种基于一维卷积神经网络(1D CNN)与长短期记忆(LSTM)循环神经网络(RNN)结合的电池SOC预测方法——1D CNNLSTM模型。1D CNN-LSTM模型将电池的电流... 针对电池荷电状态(SOC)预测的精确度与稳定性问题以及深层神经网络的梯度消失问题,提出一种基于一维卷积神经网络(1D CNN)与长短期记忆(LSTM)循环神经网络(RNN)结合的电池SOC预测方法——1D CNNLSTM模型。1D CNN-LSTM模型将电池的电流、电压和电阻映射到目标值SOC。首先,通过一层一维卷积层从样本数据中提取出高级数据特征,并充分地利用输入数据的特征信息;其次,使用一层LSTM层保存历史输入信息,从而有效地预防重要信息的丢失;最后,通过一层全连接层输出电池SOC预测结果。使用电池的多次循环充放电实验数据训练提出的模型,分析对比不同超参数设置下1D CNN-LSTM模型的预测效果,并通过训练模型来调节模型的权重系数和偏置参数,从而确定最优的模型设置。实验结果表明,1D CNN-LSTM模型具有准确且稳定的电池SOC预测效果。该模型的平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)和最大预测误差分别为0.402 7%、0.002 9%和0.99%。 展开更多
关键词 卷积神经网络 循环神经网络 长短期记忆 荷电状态预测 电池
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基于双向循环神经网络的跌倒行为识别 被引量:2
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作者 佃松宜 程鹏 +1 位作者 王凯 雒瑞森 《计算机工程与设计》 北大核心 2020年第7期2019-2024,共6页
针对基于三维人体特征点识别跌倒行为需要专用相机设备的问题,提出一种基于二维人体特征点的跌倒行为识别方法。不需专用的相机设备支持,使用开源的计算机视觉库从RGB视频帧提取二维特征点,双向循环神经网络对特征序列进行识别,使用门... 针对基于三维人体特征点识别跌倒行为需要专用相机设备的问题,提出一种基于二维人体特征点的跌倒行为识别方法。不需专用的相机设备支持,使用开源的计算机视觉库从RGB视频帧提取二维特征点,双向循环神经网络对特征序列进行识别,使用门控循环单元作为循环神经网络的循环单元,变分丢弃法作为网络的正则化项。实验结果表明,与新的跌倒专用数据集CMDFALL的基准算法相比,该方法在节省成本的同时提高了精度。 展开更多
关键词 跌倒行为识别 人体特征点 双向循环神经网络 门控循环单元 变分丢弃法
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3维卷积递归神经网络的高光谱图像分类方法 被引量:9
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作者 关世豪 杨桄 +1 位作者 李豪 付严宇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期485-491,共7页
为了针对高光谱图像中空间信息与光谱信息的不同特性进行特征提取,提出一种3维卷积递归神经网络(3-D-CRNN)的高光谱图像分类方法。首先采用3维卷积神经网络提取目标像元的局部空间特征信息,然后利用双向循环神经网络对融合了局部空间信... 为了针对高光谱图像中空间信息与光谱信息的不同特性进行特征提取,提出一种3维卷积递归神经网络(3-D-CRNN)的高光谱图像分类方法。首先采用3维卷积神经网络提取目标像元的局部空间特征信息,然后利用双向循环神经网络对融合了局部空间信息的光谱数据进行训练,提取空谱联合特征,最后使用Softmax损失函数训练分类器实现分类。3-D-CRNN模型无需对高光谱图像进行复杂的预处理和后处理,可以实现端到端的训练,并且能够充分提取空间与光谱数据中的语义信息。结果表明,与其它基于深度学习的分类方法相比,本文中的方法在Pavia University与Indian Pines数据集上分别取得了99.94%和98.81%的总体分类精度,有效地提高了高光谱图像的分类精度与分类效果。该方法对高光谱图像的特征提取具有一定的启发意义。 展开更多
关键词 光谱学 高光谱图像分类 3卷积神经网络 双向循环神经网络 空谱联合特征
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基于混合神经网络的脑电时空特征情感分类 被引量:11
9
作者 陈景霞 郝为 +2 位作者 张鹏伟 闵重丹 李玥辰 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期3869-3883,共15页
提出一种脑电图(electroencephalograph,简称EEG)数据表示方法,将一维链式EEG向量序列转换成二维网状矩阵序列,使矩阵结构与EEG电极位置的脑区分布相对应,以此来更好地表示物理上多个相邻电极EEG信号之间的空间相关性.再应用滑动窗将二... 提出一种脑电图(electroencephalograph,简称EEG)数据表示方法,将一维链式EEG向量序列转换成二维网状矩阵序列,使矩阵结构与EEG电极位置的脑区分布相对应,以此来更好地表示物理上多个相邻电极EEG信号之间的空间相关性.再应用滑动窗将二维矩阵序列分成一个个等长的时间片段,作为新的融合了EEG时空相关性的数据表示.还提出了级联卷积-循环神经网络(CASC_CNN_LSTM)与级联卷积-卷积神经网络(CASC_CNN_CNN)这两种混合深度学习模型,二者都通过CNN卷积神经网络从转换的二维网状EEG数据表示中捕获物理上相邻脑电信号之间的空间相关性,而前者通过LSTM循环神经网络学习EEG数据流在时序上的依赖关系,后者则通过CNN卷积神经网络挖掘局部时间与空间更深层的相关判别性特征,从而精确识别脑电信号中包含的情感类别.在大规模脑电数据集DEAP上进行被试内效价维度上两类情感分类实验,结果显示,所提出的CASC_CNN_LSTM和CASC_CNN_CNN网络在二维网状EEG时空特征上的平均分类准确率分别达到93.15%和92.37%,均高于基准模型和现有最新方法的性能,表明该模型有效提高了EEG情感识别的准确率和鲁棒性,可以有效地应用到基于EEG的情感分类与识别相关应用中. 展开更多
关键词 脑电图 情感识别 网状 时空特征 卷积循环神经网络 混合模型
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基于云-边协同变分自编码神经网络的设备故障检测方法 被引量:9
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作者 刘阳 粟航 +2 位作者 何倩 申普 刘鹏 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2023年第7期1188-1196,共9页
针对机电设备故障数据整体趋势和多阈值点实际应用,提出了一种基于云-边协同的变分自编码门控循环神经网络VAE-GRU的设备故障检测方法。构建了基于云-边协同的机电设备故障检测系统架构,终端设备层、边缘节点层、云中心层,云中心和边缘... 针对机电设备故障数据整体趋势和多阈值点实际应用,提出了一种基于云-边协同的变分自编码门控循环神经网络VAE-GRU的设备故障检测方法。构建了基于云-边协同的机电设备故障检测系统架构,终端设备层、边缘节点层、云中心层,云中心和边缘节点之间通过协同的方式对机电设备进行故障检测。设计了VAE-GRU模型,通过VAE编码器对输入数据进行采样,利用GRU捕捉时序数据的长期相关性。设计了动态阈值选择算法确定故障检测阈值,针对不同数据集可自动选择最优阈值,提高故障检测精度。实验结果表明,提出的基于云-边协同VAE-GRU设备故障检测方法提高了设备故障检测准确性,降低了处理时延,能保证机电设备稳定运行。 展开更多
关键词 云-边协同 故障检测 变分自编码 门控循环神经网络 机电设备运
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基于时序生成对抗网络的居民用户非侵入式负荷分解 被引量:3
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作者 罗平 朱振宇 +3 位作者 樊星驰 孙博宇 张帆 吕强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期71-81,共11页
现有的非侵入式负荷分解算法往往需要大量电器设备级的负荷数据才能保证分解精度,但由于用户对隐私性的考虑以及安装成本过高等问题,很难获取这些数据。因此,构建一种能深度挖掘电力负荷数据时序特性和电器相关性的时序生成对抗网络。... 现有的非侵入式负荷分解算法往往需要大量电器设备级的负荷数据才能保证分解精度,但由于用户对隐私性的考虑以及安装成本过高等问题,很难获取这些数据。因此,构建一种能深度挖掘电力负荷数据时序特性和电器相关性的时序生成对抗网络。利用降维网络对所有电器有功功率序列组成的高维向量进行降维以降低计算的复杂度,通过复原网络将结果还原为高维向量。基于电器运行状态和深度学习的非侵入式分解方法,运用卷积神经网络-双向门控循环单元构建状态复杂电器的负荷分解回归模型,对状态简单电器利用深度神经网络构建负荷识别分类模型。通过对比其他数据生成方法,以及改变典型公开数据集中生成数据比例所得的负荷分解结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 非侵入式负荷分解 对抗生成网络 网络 卷积神经网络-双向门控循环单元 深度神经网络
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基于二维图像和CNN-BiGRU网络的滚动轴承故障模式识别 被引量:29
12
作者 张训杰 张敏 李贤均 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期194-201,207,共9页
为确保对滚动轴承故障诊断的有效性,结合卷积神经网络(CNN)在图像特征提取与分类识别的优势,利用格拉姆角场(GAF)将滚动轴承一维振动信号转换为二维图像数据,既保留了信号完整的信息,也保持着信号对于时间的依赖性。并由此提出基于卷积... 为确保对滚动轴承故障诊断的有效性,结合卷积神经网络(CNN)在图像特征提取与分类识别的优势,利用格拉姆角场(GAF)将滚动轴承一维振动信号转换为二维图像数据,既保留了信号完整的信息,也保持着信号对于时间的依赖性。并由此提出基于卷积神经网络与双向门控循环单元(BiGRU)的诊断模型。首先将二维图像作为模型的输入数据,通过卷积神经网络提取图像的空间特征,再由双向门控循环单元筛选其时间特征,最终由分类器完成模式识别。通过对滚动轴承不同故障程度以及不同故障位置的诊断试验,准确率分别达到99.63%以及99.28%,其效果均优于其他常用算法,证明了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 格拉姆角场(GAF) 图像 卷积神经网络(CNN) 双向门控循环单元(BiGRU)
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双特征层次嵌入的多维时序异常检测方法 被引量:2
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作者 陈文礼 苏宇 +3 位作者 陈玲俐 高欣 程瑛颖 邹波 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第21期142-153,共12页
开展多维时序特征下的工业实体设备实时运行状态在线异常检测,对维护复杂工业系统稳定运行、推动国家经济发展提质增效具有重要意义。针对现有异常检测方法对时序数据高度非线性的时间依赖关系及其模式多样的维度耦合关系分析不足的问题... 开展多维时序特征下的工业实体设备实时运行状态在线异常检测,对维护复杂工业系统稳定运行、推动国家经济发展提质增效具有重要意义。针对现有异常检测方法对时序数据高度非线性的时间依赖关系及其模式多样的维度耦合关系分析不足的问题,综合考虑监控数据分布未知导致训练数据中可能掺杂噪声或异常数据的情况,提出双特征层次嵌入的多维时序异常检测方法。通过循环神经网络对时序特征数据进行处理,引入流模型仿射机制拓展数据分布并得到时间嵌入变量,捕捉长时间序列的全局及局部特征;与此同时,利用变分自编码器将多维输入映射到潜空间,共享时间嵌入的流模型参数,基于门控循环单元对维度间的耦合关系进一步关联分析,充分挖掘多维时序数据的时间依赖性和维度相关性,提高异常检测准确率。在5个权威公开的多维时序数据集上开展实验,与12种典型时序异常检测方法进行对比,所提算法在多种评价指标上的平均排名均位列第一,验证了所提方法的先进性和有效性。 展开更多
关键词 多维时序异常检测 循环神经网络 变分自编码器 流模型 层次特征嵌入
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基于深度无监督学习的本体匹配技术
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作者 郭建华 吕青 赵保忠 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第1期174-181,共8页
针对一些缺少参考对齐的本体匹配任务,提出一种基于深度无监督学习的匹配技术,通过对文本的上下文信息进行学习,提取到抽象文本特征,以此找到对齐。由于高维度输入会影响计算的效率,针对本体的多种描述构建CNN(convolutional neural net... 针对一些缺少参考对齐的本体匹配任务,提出一种基于深度无监督学习的匹配技术,通过对文本的上下文信息进行学习,提取到抽象文本特征,以此找到对齐。由于高维度输入会影响计算的效率,针对本体的多种描述构建CNN(convolutional neural network)模块并且和不同的RNN(recurrent neural network)串行连接实现特征降维,提出一种改进的基于BiLSTM(bidirectional long and short term memory neural network)的注意力机制来提取较好的抽象特征。提出一种多主导的对齐集成策略将本体不同层次的对齐进行合并,提高匹配的质量。实验在OAEI(ontology alignment evaluation initiative)的benchmark测试集上进行,提出方法的评价指标较高,并且和其它匹配系统作比较,高质量的对齐验证了所提方法具有一定的先进性和创新性。 展开更多
关键词 无监督学习 本体匹配 特征降 卷积神经网络 循环神经网络 改进的基于双向长短期记忆神经网络的注意力机制 多主导的对齐提取策略
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基于1DCNN-GRU的网络入侵检测混合模型 被引量:3
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作者 温纤纤 柳毅 +1 位作者 凌捷 罗玉 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第6期282-287,349,共7页
针对现有网络入侵检测模型存在检测率低、误报率高的问题,提出一种基于一维卷积神经网络(1DCNN)与门控循环单元(GRU)网络的网络入侵检测混合模型,1DCNN以膨胀卷积的方式将输入的数据逐层卷积合并以提取输入特征,GRU进一步提取特征数据... 针对现有网络入侵检测模型存在检测率低、误报率高的问题,提出一种基于一维卷积神经网络(1DCNN)与门控循环单元(GRU)网络的网络入侵检测混合模型,1DCNN以膨胀卷积的方式将输入的数据逐层卷积合并以提取输入特征,GRU进一步提取特征数据并挖掘时序信息,并且在训练模型的过程中加入高斯噪声作为数据增广手段以增强网络的鲁棒性,从而提高模型的泛化能力。采用UNSW-NB15数据集进行二分类实验,该模型与其他模型相比较,有效地提高了网络入侵检测的准确率,降低了误报率。 展开更多
关键词 入侵检测 卷积神经网络 门控循环单元 膨胀卷积 高斯噪声
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基于联合特征参数和一维CNN的MIMO-OFDM系统调制识别算法 被引量:5
16
作者 汪锐 张天骐 +2 位作者 安泽亮 王雪怡 方竹 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期902-912,共11页
针对当前非协作通信中多输入多输出正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统子载波的调制识别问题,提出了一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional ne... 针对当前非协作通信中多输入多输出正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统子载波的调制识别问题,提出了一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D-CNN)的调制识别方法。首先,利用特征矩阵的联合近似对角化(joint approximate diagonalization of eigenvalue matrix,JADE)算法从接收端的混合信号中恢复发送信号;然后,提取恢复信号的循环谱切片和四次方谱作为浅层特征;最后,利用1D-CNN对特征进行训练,使用测试样本对所提出的调制识别方法进行仿真验证。仿真结果表明,所提方法对MIMO-OFDM系统中的5种信号可以进行有效识别,在信噪比为10 dB时的识别精度即可达到100%。 展开更多
关键词 多输入多输出正交频分复用 调制识别 循环 四次方谱 卷积神经网络
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网络攻击检测的门控记忆网络方法 被引量:4
17
作者 王家宝 徐伟光 +2 位作者 周振吉 李阳 苗壮 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第8期2454-2457,2468,共5页
针对互联网大规模网络攻击检测难题,结合词向量特征表示与循环神经网络提出了一种门控记忆网络检测方法。首先将网络请求数据转换为低维实值向量序列表示,然后利用门控循环神经网络的长时记忆能力提取请求数据的特征,最后采用logistic... 针对互联网大规模网络攻击检测难题,结合词向量特征表示与循环神经网络提出了一种门控记忆网络检测方法。首先将网络请求数据转换为低维实值向量序列表示,然后利用门控循环神经网络的长时记忆能力提取请求数据的特征,最后采用logistic回归分类器实现了对网络攻击的自动检测。在CSIC2010公开数据集上达到了98.5%的10折交叉验证F1分数。与传统方法相比较大幅度地提高了网络攻击检测的准确率和召回率。所提方法可自动检测网络攻击,具有良好的检测效果。 展开更多
关键词 网络攻击检测 实值向量表示 门控循环神经网络
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基于VMD和优化CNN⁃GRU的锂电池剩余使用寿命间接预测 被引量:3
18
作者 徐达 王海瑞 朱贵富 《现代电子技术》 北大核心 2024年第2期133-139,共7页
准确预测锂电池的剩余使用寿命(RUL)对降低电池使用风险有着至关重要的作用。为了解决电池容量在实际应用中不易获得以及单一门控循环神经网络(GRU)不能有效提取数据间的深层特征等问题,提出一种基于间接健康因子的混合神经网络模型,即... 准确预测锂电池的剩余使用寿命(RUL)对降低电池使用风险有着至关重要的作用。为了解决电池容量在实际应用中不易获得以及单一门控循环神经网络(GRU)不能有效提取数据间的深层特征等问题,提出一种基于间接健康因子的混合神经网络模型,即融合变分模态分解(VMD)、一维卷积神经网络(1D‐CNN)和麻雀搜索算法(SSA)优化GRU的组合剩余使用寿命预测模型。采用NASA数据集验证所提模型的有效性,实验结果表明,相比于GRU、VMD‐GRU、VMD‐SSA‐GRU,所提模型具有较高的预测精度与更快的运行速度,可以应用于锂电池RUL预测。 展开更多
关键词 锂电池 剩余使用寿命预测 间接健康因子 变分模态分解 卷积神经网络 麻雀搜索算法 门控循环网络
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应用于姿态敏感器的SORNN微小故障诊断方法 被引量:1
19
作者 龙弟之 闻新 +1 位作者 王戬 战泓廷 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期31-41,共11页
为实现空间外部干扰和测量噪声存在情况下,航天器姿态敏感器微小故障的有效检测,以及方位敏感器和惯性敏感器之间的故障隔离,提出了一种基于自组织循环神经网络(self-organizing recurrent neural network,SORNN)的微小故障诊断方法。首... 为实现空间外部干扰和测量噪声存在情况下,航天器姿态敏感器微小故障的有效检测,以及方位敏感器和惯性敏感器之间的故障隔离,提出了一种基于自组织循环神经网络(self-organizing recurrent neural network,SORNN)的微小故障诊断方法。首先,设计了SORNN模型,包括网络结构自组织算法、终止条件和调整条件,实现对网络隐藏层神经元数量和循环记忆深度的自适应调节,用以提升网络的拟合性能。然后,针对姿态运动学子系统设计了基于SORNN的干扰观测器,给出网络权值更新算法并证明了状态估计误差的收敛性。将系统输出估计误差通过低通滤波器以抑制星敏感器测量噪声,推导更严格的残差和检测阈值进而提高对微小故障的检测能力。最后,针对姿态动力学子系统设计了故障隔离观测器,通过干扰解耦和干扰观测器的补偿消除未知扰动和噪声对残差的影响,利用动力学和运动学的冗余关系解决了两类敏感器故障的隔离问题。仿真结果表明,验证了所提方法对扰动和噪声掩盖下的星敏感器和陀螺微小故障检测与隔离的有效性。 展开更多
关键词 故障诊断 姿态敏感器 微小故障 循环神经网络 干扰观测器
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基于热释电红外传感器的人体动作识别方法 被引量:9
20
作者 徐晓冰 左涛涛 +2 位作者 孙百顺 李奇越 吴刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期381-388,共8页
针对目前人体动作识别技术中存在的隐私暴露、技术复杂度高和识别精度低等相关问题,提出了一种基于热释电红外(PIR)传感器的人体动作识别方法。首先,采用一组安置在天花板上经过视场调制的PIR传感器采集人体运动时散发的红外热辐射信号... 针对目前人体动作识别技术中存在的隐私暴露、技术复杂度高和识别精度低等相关问题,提出了一种基于热释电红外(PIR)传感器的人体动作识别方法。首先,采用一组安置在天花板上经过视场调制的PIR传感器采集人体运动时散发的红外热辐射信号,将传感器输出的电压模拟信号进行滤波放大后通过ZigBee无线模块传送到PC端打包成原始数据集;其次,将原始数据的两路传感器输出数据进行特征融合,对融合后的数据做标准化处理封装为训练集和测试集;然后,基于数据的特征提出一种两层级联的混合深度学习网络模型作为人体动作的分类算法,第一层采用一维卷积神经网络(1DCNN)对数据进行特征提取,第二层采用门控循环单元(GRU)保存历史输入信息防止丢失有效特征;最后,利用训练集来训练该网络模型得出参数最优的分类模型,通过测试集验证模型的正确性。实验结果表明,提出的该动作识别技术模型对基本动作分类的准确率高于98%,与图像动作识别或穿戴式设备动作识别相比,实现了实时、便捷、低成本和高保密性的高精度人体动作识别。 展开更多
关键词 热释电红外传感器 动作识别 卷积神经网络 门控循环单元
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