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基于时空图卷积网络与多层次特征融合的快递员3D人体姿态估计
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作者 丁德波 史耀群 《传感技术学报》 北大核心 2025年第8期1457-1462,共6页
将快递员的人体动作数字化,赋能物流行业的智能化转型,从提升效率、保障健康到推动人机协作,具有广泛的应用潜力。提出了一种新方法,融合了时空图卷积网络与多层次特征融合技术。该方法首先利用时空图卷积网络对人体骨架序列进行建模,... 将快递员的人体动作数字化,赋能物流行业的智能化转型,从提升效率、保障健康到推动人机协作,具有广泛的应用潜力。提出了一种新方法,融合了时空图卷积网络与多层次特征融合技术。该方法首先利用时空图卷积网络对人体骨架序列进行建模,有效提取关节间的空间关系及时序依赖性。接着,通过引入多层次特征融合模块,融合来自不同网络层的特征信息,包括低层次的细节特征和高层次的抽象特征,从而更全面地捕捉快递员的人体关节动态变化和运动模式。为了验证所提方法的性能,在公开数据集Human3.6M上进行了实验。该数据集由视觉传感器采集得到,包含了丰富的人体姿态信息。仿真实验结果表明,所提出的方法能够显著提高三维姿态估计的精度。 展开更多
关键词 三维人体姿态估计 时空卷积网络 多层次特征融合
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基于自适应时空图卷积网络的航空发动机剩余寿命预测
2
作者 许丹阳 尚洁 +2 位作者 蒋琛 邱浩波 高亮 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第6期2165-2177,共13页
为了深入挖掘传感器监测信号的时间域和空间域特征,全面反映健康状态进而提高故障预测精度,提出一种基于自适应时空图卷积网络(ASTGCN)的航空发动机剩余使用寿命(RUL)预测方法。首先以基于互信息的静态邻接矩阵为基础,结合参数可学习的... 为了深入挖掘传感器监测信号的时间域和空间域特征,全面反映健康状态进而提高故障预测精度,提出一种基于自适应时空图卷积网络(ASTGCN)的航空发动机剩余使用寿命(RUL)预测方法。首先以基于互信息的静态邻接矩阵为基础,结合参数可学习的动态邻接矩阵表示方法建立自适应邻接矩阵,自动调整传感器节点的空间关联,高质量构建航空发动机健康监测场景下的图结构数据;其次建立时空图卷积网络模块,分别利用一维和图卷积网络同步学习监测信号的时间和空间依赖关系,捕捉监测数据的动态时空相关性;最后将全连接层用于退化特征融合和RUL预测。采用公开的航空发动机退化数据集验证了ASTGCN的有效性和先进性。 展开更多
关键词 航空发动机 剩余使用寿命预测 数据驱动 时空卷积网络 自适应邻接矩阵
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基于改进时空图卷积网络的综合能源系统超短期联合预测方法
3
作者 龚钢军 蔡贺 +3 位作者 杨德龙 傅思敏 车赵晗 马天辰 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1-12,23,I0002,共14页
面向综合能源系统中多元负荷和可再生能源出力以及天气因素之间复杂耦合关系的挖掘需求,本文提出一种基于改进时空图卷积网络的综合能源系统超短期联合预测方法。首先,将综合能源系统中的多元负荷、可再生能源出力、天气因素均映射为图... 面向综合能源系统中多元负荷和可再生能源出力以及天气因素之间复杂耦合关系的挖掘需求,本文提出一种基于改进时空图卷积网络的综合能源系统超短期联合预测方法。首先,将综合能源系统中的多元负荷、可再生能源出力、天气因素均映射为图结构数据形式,采用最大信息系数计算各输入变量间的相关性,将其作为节点相连边的加权值构造邻接矩阵;其次,在对时空图卷积运算改进的基础上简化了模型的参数结构;最后,建立基于Seq2Seq架构的改进时空图卷积网络模型,引入自回归层改善了非线性部分对于输入数据的敏感度。仿真结果说明相对于其它模型,本文所提模型在综合能源系统的超短期预测方面具有更佳的预测性能。 展开更多
关键词 综合能源系统 多元负荷预测 可再生能源出力预测 时空卷积网络 最大信息系数 联合预测
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基于时空图卷积网络的矿区人员健康状态识别算法
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作者 王惠伟 周超逸 +2 位作者 张兰峰 孙延钊 刘娜 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期206-210,共5页
随着矿区工作环境的复杂化和危险性增加,实现矿区人员健康状态准确监测和识别很有必要。然而,传统的健康状态识别方法通常依赖于手工提取的特征信息,忽略了矿区人员的时空关系和动态变化。为此,提出了一种基于时空图卷积网络的矿区人员... 随着矿区工作环境的复杂化和危险性增加,实现矿区人员健康状态准确监测和识别很有必要。然而,传统的健康状态识别方法通常依赖于手工提取的特征信息,忽略了矿区人员的时空关系和动态变化。为此,提出了一种基于时空图卷积网络的矿区人员健康状态识别算法。该算法首先利用时空图卷积网络对矿区人员的骨架数据进行特征提取,同时考虑了人员之间的拓扑结构和时间序列的变化;然后采用长短期记忆网络(Long Short-Term Mem-ory,LSTM)对提取的特征进行序列建模;最后通过全连接层进行健康状态分类。在实际矿区人员健康状态数据集上进行了试验,结果表明:所提算法在健康状态识别的准确率和F1值等指标上均优于支持向量机(Support Vector Ma-chine,SVM)、长短期记忆网络(LSTM)、图卷积网络(Graph Convolutional Network,GCN)、动态卷积网络(Dynamic Graph Convolutional Network,DGCN)等算法,证明了该算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 矿山安全 健康状态识别 时空卷积网络 长短期记忆网络
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基于多源异构融合与时空图卷积网络的集卡到港量预测模型
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作者 薛桂香 陈宇昂 +2 位作者 刘瑜 郑倩 宋建材 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第3期561-570,共10页
及时准确的集卡到港量预测算法对于港口物流系统的调度优化和资源分配至关重要。由于集卡到港量受到临港路段交通情况、天气和港口作业计划等多种复杂因素影响而表现出高度非线性和复杂性特征,传统交通流量预测方法难以有效融合内、外... 及时准确的集卡到港量预测算法对于港口物流系统的调度优化和资源分配至关重要。由于集卡到港量受到临港路段交通情况、天气和港口作业计划等多种复杂因素影响而表现出高度非线性和复杂性特征,传统交通流量预测方法难以有效融合内、外部因素的影响并准确提取其时空相关性。针对这一问题,提出了一种基于多源异构数据融合和时空图卷积网络的混合集卡到港量预测模型MHF-STGCN,该模型采用注意力机制自适应提取港口交通流多源异构历史数据的关键信息并挖掘其动态时空演化特征。与单一交通数据相比,多源数据融合使模型MAE下降约34.99%,RMSE下降约31.10%,详细对比实验结果表明该模型在MAE、RMSE和R-Square等指标上显著优于基线模型。 展开更多
关键词 智慧港口 交通流量预测 多源异构数据融合 时空卷积网络
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基于时空图卷积神经网络的强迫振荡定位与传播预测 被引量:6
6
作者 冯双 彭祥佳 +5 位作者 陈佳宁 陆友文 陈力 洪希 雷家兴 汤奕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1298-1309,I0005,共13页
振荡源定位与传播预测是抑制强迫振荡和保证电力系统稳定的关键。现有方法未能充分利用电网的空间拓扑信息和振荡的时序特征,限制了定位和预测的精度。因此,该文提出一种基于时空图卷积神经网络的强迫振荡定位与传播预测方法。首先,根... 振荡源定位与传播预测是抑制强迫振荡和保证电力系统稳定的关键。现有方法未能充分利用电网的空间拓扑信息和振荡的时序特征,限制了定位和预测的精度。因此,该文提出一种基于时空图卷积神经网络的强迫振荡定位与传播预测方法。首先,根据节点特征和拓扑信息构建图数据,考虑到强迫振荡传播的快速性,通过切比雪夫多项式扩大节点空间感受野,提取振荡空间特征。同时,利用门控循环单元网络提取多个节点振荡数据的时序关联,通过时空图卷积单元融合空间和时序特征。然后,将定位与传播预测分别建模为分类和回归问题,训练时空图卷积神经网络模型。算例分析表明,所提方法具有更高的准确率,且在噪声和部分节点数据缺失的情况下依然具有较好的性能。 展开更多
关键词 强迫振荡 振荡源定位 振荡传播 时空卷积神经网络
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交通速度预测时空图卷积网络及其FPGA实现研究 被引量:1
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作者 谭会生 杨威 严舒琪 《电子测量技术》 北大核心 2024年第18期108-119,共12页
时空图卷积网络(STGCN)通过图卷积和时间卷积捕获交通数据的空间依赖性和时间依赖性,可有效提升交通速度预测的精度。但是硬件实现交通速度预测STGCN具有计算量大难以满足实际应用的实时性要求、资源消耗大导致成本增高等问题,在优化交... 时空图卷积网络(STGCN)通过图卷积和时间卷积捕获交通数据的空间依赖性和时间依赖性,可有效提升交通速度预测的精度。但是硬件实现交通速度预测STGCN具有计算量大难以满足实际应用的实时性要求、资源消耗大导致成本增高等问题,在优化交通速度预测STGCN模型基础上,提出了一种交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化的方法。首先,通过轻量化裁剪和预测数据位宽的精确选择,对交通速度预测STGCN进行了模型优化,以降低计算复杂度和资源消耗,并经过Python仿真验证其可行性。其次,通过采用流水线、并行计算和数据交替流水存取等组合优化策略,提出了一种交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化的方法,以提升系统计算速度。最后,使用Verilog编程对交通速度预测STGCN进行了FPGA的实现仿真和硬件测试。利用PeMSD7(M)数据集进行实验,结果显示FPGA实现单数据交通速度预测的时间为355.5μs,相比CPU、GPU平台及FPGA设计方案1对比,其处理速度最大分别提高了25.9倍、6.7倍和3.5倍,证明了交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化方法,在保持预测准确性的前提下可较大幅度的提升系统处理速度。 展开更多
关键词 交通速度预测 时空卷积网络 FPGA 硬件实现结构 流水线 并行结构
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基于全局时空图卷积神经网络的城市交通流量预测
8
作者 王佳昊 黎文斌 +1 位作者 郭仕尧 向平 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期534-542,共9页
交通流量预测在智能交通系统(ITS)中发挥着重要作用,将城市中复杂的时空相关性高效且全面地提取出来是交通流量预测中面临的关键挑战。交通速度不仅在时间维度上具有短期和长期周期性依赖关系,而且在空间维度上具有局部和全局依赖性,现... 交通流量预测在智能交通系统(ITS)中发挥着重要作用,将城市中复杂的时空相关性高效且全面地提取出来是交通流量预测中面临的关键挑战。交通速度不仅在时间维度上具有短期和长期周期性依赖关系,而且在空间维度上具有局部和全局依赖性,现有方法对捕获交通数据的时空依赖关系有一定的局限。为此,文中提出了一种基于全局时空图卷积神经网络(Global Spatial-Temporal Graph Convolutional Network,GSTGCN)的深度学习模型,用于解决在城市交通速度预测的局限性。该模型中存在3种时空分量,可相应地对交通数据中的近期、天周期、周周期这3种不同的时空相关性进行建模。每个时空分量都由时间模块和空间模块组成,时间模块为了更好地获取交通数据的时间维度信息,引入了Informer机制以自适应地分配特征权重。空间模型为了更好地获取交通数据的空间关系,引入了图卷积神经网络来提取交通数据的局部和全局空间信息。在两个不同的真实数据集上进行了测试,结果表明所提出的GSTGCN优于最先进的基线模型。 展开更多
关键词 交通流量预测 全局时空卷积网络 时空依赖性
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时空图卷积网络的骨架识别硬件加速器设计
9
作者 谭会生 严舒琪 杨威 《电子测量技术》 北大核心 2024年第11期36-43,共8页
随着人工智能技术的不断发展,神经网络的数据规模逐渐扩大,神经网络的计算量也迅速攀升。为了减少时空图卷积神经网络的计算量,降低硬件实现的资源消耗,提升人体骨架识别时空图卷积神经网络(ST-GCN)实际应用系统的处理速度,利用现场可... 随着人工智能技术的不断发展,神经网络的数据规模逐渐扩大,神经网络的计算量也迅速攀升。为了减少时空图卷积神经网络的计算量,降低硬件实现的资源消耗,提升人体骨架识别时空图卷积神经网络(ST-GCN)实际应用系统的处理速度,利用现场可编程门阵列(FPGA),设计开发了一个基于时空图卷积神经网络的骨架识别硬件加速器。通过对原网络模型进行结构优化与数据量化,减少了FPGA实现约75%的计算量;利用邻接矩阵稀疏性的特点,提出了一种稀疏性矩阵乘加运算的优化方法,减少了约60%的乘法器资源消耗。经过对人体骨架识别实验验证,结果表明,在时钟频率100 MHz下,相较于CPU,FPGA加速ST-GCN单元,加速比达到30.53;FPGA加速人体骨架识别,加速比达到6.86。 展开更多
关键词 人体骨架识别 时空卷积神经网络(ST-GCN) 硬件加速器 现场可编程门阵列(FPGA) 稀疏矩阵乘加运算硬件优化
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基于多尺度时空图卷积网络与Transformer融合的多节点短期电力负荷预测方法 被引量:10
10
作者 孟衡 张涛 +3 位作者 王金 张晋源 李达 时光蕤 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期4297-4305,I0113-I0117,I0112,共15页
深度学习的发展为处理电力系统中海量的负荷数据提供了良好的基础。然而,现有的负荷预测方法大多采用历史负荷序列的时间相关性构建模型,没有同时考虑相邻节点之间存在的空间耦合特性和外部因素的影响。由于图卷积神经网络在挖掘电力系... 深度学习的发展为处理电力系统中海量的负荷数据提供了良好的基础。然而,现有的负荷预测方法大多采用历史负荷序列的时间相关性构建模型,没有同时考虑相邻节点之间存在的空间耦合特性和外部因素的影响。由于图卷积神经网络在挖掘电力系统拓扑结构中的空间特征上具有巨大潜力,因此,该文提出一种基于属性增强的多尺度时空图卷积神经网络与Transformer融合的电力系统多节点负荷预测方法。首先,将外部因素建模为动态属性和静态属性,设计属性增强单元对这些因素进行编码,并利用快速最大互信息系数量化各节点负荷的动态耦合信息。其次,采用多尺度时空图卷积网络挖掘节点间的短期时空特征,同时采用Transformer补充挖掘各节点负荷的长期时域特征。最后,使用门控融合层对两个模型进行融合。在纽约公开负荷数据集上的实验结果表明,所提方法能够充分挖掘多节点负荷数据中的时空耦合特性,具有更高的预测精度和稳定性。 展开更多
关键词 多节点负荷预测 多尺度时空卷积神经网络 属性增强 TRANSFORMER
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基于改进时空图卷积网络的人员交互行为识别 被引量:1
11
作者 雷静思 刘双广 +1 位作者 刘乔寿 王祥雪 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第4期151-158,共8页
针对人员交互行为识别存在的多模态数据融合方法导致的识别准确率与模型性能无法同时满足的问题,提出一种基于改进时空图卷积网络的人员交互行为识别方法。将单模态骨架数据引入级联的密集时空图卷积块网络中获得丰富的时空特征信息,提... 针对人员交互行为识别存在的多模态数据融合方法导致的识别准确率与模型性能无法同时满足的问题,提出一种基于改进时空图卷积网络的人员交互行为识别方法。将单模态骨架数据引入级联的密集时空图卷积块网络中获得丰富的时空特征信息,提高特征复用率;设计一种增强时空图卷积网络(EST-GCN)单元提高网络对关节点之间的信息表征能力;引入一种运动特征因子衡量肢体不同关节的重要程度,提高模型识别效果。在Kinetics数据集和办案区场景数据集上的实验结果表明,所提出方法在识别效果上具有一定优势,且该方法在模型复杂度及运行效率上具有很好的竞争力。 展开更多
关键词 交互行为 时空卷积网络 骨架数据 密集
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基于数据驱动时空网络的城市中长期电力负荷预测 被引量:2
12
作者 孙庆超 李嘉靓 +4 位作者 江万里 王若愚 李植鹏 胡亚荣 朱健斌 《中国电力》 北大核心 2025年第3期168-174,共7页
为了保障城市电网规划质量和做好电力电量平衡,准确的中长期电力负荷预测变得尤为重要。针对现有方法在利用城市区域间空间关联性方面的不足,提出了一种基于动态时间规整(dynamic time warping,DTW)和时空注意力图卷积(spatio-temporal ... 为了保障城市电网规划质量和做好电力电量平衡,准确的中长期电力负荷预测变得尤为重要。针对现有方法在利用城市区域间空间关联性方面的不足,提出了一种基于动态时间规整(dynamic time warping,DTW)和时空注意力图卷积(spatio-temporal attention graph convolution,ASTGCN)的预测方法。首先,通过深入分析目标城市各区域间的相关性,建立了耦合关系;其次,利用DTW算法构建邻接矩阵,捕捉城市各区域间的时空相关性;然后,应用ASTGCN模型预测各区域的负荷,以捕捉负荷的时空特征;最后,通过合并各区域的预测结果,得到整体的城市预测负荷。实验结果表明:所提方法能够更全面地捕捉城市中的时空关系,显著提高中长期负荷预测精度。 展开更多
关键词 中长期负荷预测 相关性分析 时空卷积网络
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改进时空图卷积模型的双人交互行为识别算法
13
作者 姬晓飞 张薇 冯雅迪 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第8期3316-3324,共9页
针对双人交互行为识别网络中存在忽略人体间的非自然连接关系和交互关系等突出问题,提出一种改进时空图卷积模型的双人交互行为识别算法。首先通过边卷积操作汇聚节点的边特征,以捕获人体的非自然连接关系;其次利用改进的关系网络,构建... 针对双人交互行为识别网络中存在忽略人体间的非自然连接关系和交互关系等突出问题,提出一种改进时空图卷积模型的双人交互行为识别算法。首先通过边卷积操作汇聚节点的边特征,以捕获人体的非自然连接关系;其次利用改进的关系网络,构建了双人之间的交互关系图;然后将边卷积操作分支及交互关系图嵌入时空图卷积网络块,分别构建为边-图卷积块和交互关系块;最后将两者高效融合,提出一个能同时捕捉非自然连接关系和交互关系的改进时空图卷积算法,从而实现双人交互行为识别。为验证网络的有效性,在国际公开大型标准数据集NTU RGB+D上进行测试。实验结果显示,该算法识别准确率达97.77%,相比于基线时空图卷积模型提升了4.28个百分点,提高了双人交互行为特征的表现力,取得了比现有先进网络模型更好的识别效果。 展开更多
关键词 双人交互行为识别 关节点数据 卷积 关系网络 时空卷积网络
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基于聚合时空图卷积网络的多风场超短期风速预测 被引量:1
14
作者 徐辰晓 崔承刚 +3 位作者 郭为民 杨宁 刘备 孟青叶 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期133-142,共10页
在一定环境内区域风电场呈不规则分布的条件下,传统卷积神经网络预测方法无法体现出各区域风场的分布状态和影响关系,难以实现对风速的准确预测。针对此问题,采用图卷积网络进行特征建模,并根据多风场的拓扑结构和各区域风场风速的互相... 在一定环境内区域风电场呈不规则分布的条件下,传统卷积神经网络预测方法无法体现出各区域风场的分布状态和影响关系,难以实现对风速的准确预测。针对此问题,采用图卷积网络进行特征建模,并根据多风场的拓扑结构和各区域风场风速的互相关系数建立连通图和权重矩阵。其次,依赖风场风速的时间动态特征,采用改进并列式卷积结构获取同一风场下多时间段的风速序列相关性。再次,利用风场风速的空间相关性和延时效应,采用二阶聚合方法将不同区域内风速的时空特征聚合。最后,经某区域风场数据验证表明,在0~4 h预测尺度下该方法在多风场超短期风速预测中具有提取时空特征并提升预测性能的效果。 展开更多
关键词 风速预测 聚合时空卷积网络 时空相关性
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基于时空关联的时空图卷积神经网络城市轨道交通进站客流预测
15
作者 王润祺 郝妍熙 +2 位作者 胡华 方勇 刘志钢 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期91-96,共6页
[目的]准确的短时客流预测对于提高超大规模城市轨道交通线网的运营和管理效率具有重要意义,而目前现有研究对于深度挖掘时空关联性仍不够充分,为此基于短时客流的时空规律提出了基于客流时空关联特征的STGCN(时空图卷积神经网络)模型。... [目的]准确的短时客流预测对于提高超大规模城市轨道交通线网的运营和管理效率具有重要意义,而目前现有研究对于深度挖掘时空关联性仍不够充分,为此基于短时客流的时空规律提出了基于客流时空关联特征的STGCN(时空图卷积神经网络)模型。[方法]首先,通过切比雪夫图卷积网络捕捉超大规模城市轨道交通网络的空间相关性,借助门控循环单元挖掘多时空关联特征下客流的时间相关性;然后,分析待预测车站历史客流数据相关性及OD(起讫点)客流数据相关性,以深入提取时空相关性;最后,结合客流时空关联特征建立STGCN模型。[结果及结论]以上海地铁江苏路站为例,进行短时进站客流预测,结果表明采用时空关联特征参数的预测结果较未加入特征参数的预测精度提高了16%,预测效果较优。 展开更多
关键词 城市轨道交通 短时进站客流预测 时空关联性 时空卷积神经网络
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基于可拓展自注意力时空图卷积神经网络的用户轨迹识别模型
16
作者 雷天亮 吉立新 +2 位作者 王庚润 刘树新 巫岚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3741-3750,共10页
用户轨迹识别作为一项重要的时空数据挖掘任务,广泛应用于基于位置的个性化服务推荐、行程规划、犯罪行为检测和目标跟踪等领域,但依然面临预测精度不高的问题,主要原因是轨迹数据低采样且稀疏、轨迹类别数量巨大等.针对上述问题提出了... 用户轨迹识别作为一项重要的时空数据挖掘任务,广泛应用于基于位置的个性化服务推荐、行程规划、犯罪行为检测和目标跟踪等领域,但依然面临预测精度不高的问题,主要原因是轨迹数据低采样且稀疏、轨迹类别数量巨大等.针对上述问题提出了基于可拓展自注意力时空图卷积神经网络的用户轨迹识别模型(Expandable Self-Attention Spatio-Temporal Graph Convolutional Neural Networks,ESAST-GCNN),该模型采用时空图卷积神经网络方式,深度挖掘时序特征与空间特征关系,并进行预测与拓展,结合自注意力机制获取用户轨迹特征向量内部相关性,最终根据该特征向量进行用户轨迹身份识别.在两个真实数据集上进行测试后发现,ESAST-GCNN相较于TULER-GRU(TUL via Embedding and RNN)在Geolife与Gowalla中准确率分别提高了13.95%、10.63%,实验结果表明ESAST-GCNN优于其他模型,识别效果更好,适用范围更广. 展开更多
关键词 用户轨迹识别 时空卷积神经网络 自注意力机制 深度学习 时空序列
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基于多尺度时空卷积的唇语识别方法
17
作者 叶鸿 危劲松 +3 位作者 贾兆红 郑辉 梁栋 唐俊 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4170-4177,共8页
现有的唇语识别模型大多采用将单层的3维卷积与2维卷积神经网络结合的方式,从唇语视频序列中挖掘出时空联合特征。然而,由于单层的3维卷积不能很好地提取时间信息,同时2维卷积神经网络对细粒度的唇语特征的挖掘能力有限,该文提出一种多... 现有的唇语识别模型大多采用将单层的3维卷积与2维卷积神经网络结合的方式,从唇语视频序列中挖掘出时空联合特征。然而,由于单层的3维卷积不能很好地提取时间信息,同时2维卷积神经网络对细粒度的唇语特征的挖掘能力有限,该文提出一种多尺度唇语识别网络(MS-LipNet)以改善唇语识别任务。该文在Res2Net网络中,采用3维时空卷积替代传统的2维卷积以更好地提取时空联合特征,同时提出时空坐标注意力模块,使网络关注于任务相关的重要区域特征。在LRW和LRW-1000数据集上进行实验,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 唇语识别 多尺度时空卷积网络 Res2Net 时空坐标注意力 数据增强
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基于时空图卷积网络的交通事故风险预测研究 被引量:4
18
作者 王庆荣 魏怡萌 +1 位作者 朱昌锋 田可可 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期22-29,共8页
交通事故的预测是通过对过去路段发生的交通事故进行分析,在综合考虑影响交通事故的相关因素后,对未来路段的交通事故发生状态进行预测。以往的大多数研究通常采用传统机器学习方法或单一深度学习模型预测法,利用网格化确定预测空间的单... 交通事故的预测是通过对过去路段发生的交通事故进行分析,在综合考虑影响交通事故的相关因素后,对未来路段的交通事故发生状态进行预测。以往的大多数研究通常采用传统机器学习方法或单一深度学习模型预测法,利用网格化确定预测空间的单位,忽略了影响交通事故的天气、路况等外部因素,导致模型的预测性能不佳。提出一种基于时空特性的城市交通事故风险预测模型,在模型中使用改进的时空图卷积网络,利用图卷积网络(GCN)提取空间相关特征,并加入批标准化层解决梯度消失爆炸问题。在时间维度上采用门控线性单元(GLU)实现一维卷积操作,提取时间相关特征,并将GCN和GLU组合成时空卷积模块提取时空相关特征,使用均方误差损失函数解决样本数据零膨胀问题。实验结果表明,与GLU、SDCAE和ConvLSTM模型相比,该模型的RMSE指标分别降低了28%、4.87%、4.19%,能有效捕获时空相关性,综合性能得到较大提升。 展开更多
关键词 深度学习 城市交通事故 时空卷积网络 时空相关性 批标准化层
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基于图卷积网络的儿童坐姿检测学习桌椅设计方法研究 被引量:5
19
作者 张飞宇 兰扬 +4 位作者 朱伟 宋玲 王张恒 李芳 孙德林 《家具与室内装饰》 北大核心 2024年第1期96-100,共5页
儿童长期处于伏案学习的状态,不良坐姿对儿童生长发育容易造成严重影响,对儿童坐姿的矫正已刻不容缓。通过对儿童在学习桌椅上的坐姿行为调研,基于OpenPose姿态估计算法进行坐姿检测分析,引入ST-GCN模型进行坐姿识别与评判,结果表明:使... 儿童长期处于伏案学习的状态,不良坐姿对儿童生长发育容易造成严重影响,对儿童坐姿的矫正已刻不容缓。通过对儿童在学习桌椅上的坐姿行为调研,基于OpenPose姿态估计算法进行坐姿检测分析,引入ST-GCN模型进行坐姿识别与评判,结果表明:使用ST-GCN模型能够快速准确识别儿童的八种坐姿,并根据识别结果对儿童进行有效的错误坐姿提示,其Macro-F1和Micro-F1评价指标分别提高了6.8%和7.4%。同时表明儿童坐姿矫正在自适应儿童学习桌椅上应用的可行性及有效性,可为智能儿童课桌椅的设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 时空卷积网络(ST-GCN) 儿童坐姿识别 学习桌椅
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基于时空图卷积网络的电力系统暂态稳定评估 被引量:30
20
作者 庄颖睿 肖谭南 +2 位作者 程林 陈颖 关慧哲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期11-18,共8页
快速准确的电力系统暂态稳定分析对电力系统安全稳定运行有着重要意义。现代电力系统设备元件日趋复杂多样导致系统非线性日益增强,作为电力系统暂态稳定分析传统方法的时域仿真法过于耗时。针对此问题,提出了一种基于时空图卷积网络模... 快速准确的电力系统暂态稳定分析对电力系统安全稳定运行有着重要意义。现代电力系统设备元件日趋复杂多样导致系统非线性日益增强,作为电力系统暂态稳定分析传统方法的时域仿真法过于耗时。针对此问题,提出了一种基于时空图卷积网络模型的暂态稳定分析方法,将短时仿真与神经网络预测相结合,减少暂态稳定分析所需时间,可用于多种仿真分析场景。该方法将暂态稳定分析建模为样本空间映射问题,利用数据驱动方法训练神经网络模型,建立从暂态过程电网空间结构与时序潮流数据到暂态稳定的映射。模型通过同时提取暂态过程故障前、故障中、故障后的电网空间结构特征和时序潮流特征来实现对系统暂态稳定的快速准确判断。与传统暂态稳定分析方法相比,所提出的方法仅需进行短时间仿真分析,提高了分析效率。与其他机器学习模型相比,时空图卷积网络模型同时挖掘电力系统暂态过程的空间特征和时间特征,引入了更多与稳定性相关的先验知识,具有更优的特征挖掘能力和分析性能。基于新英格兰39节点系统的测试结果验证了所提方法的可行性、有效性和优越性。 展开更多
关键词 电力系统 暂态稳定分析 特征分析 数据驱动 神经网络 时空卷积网络
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