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用于关系抽取的注意力图长短时记忆神经网络 被引量:10
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作者 张勇 高大林 +1 位作者 巩敦卫 陶一凡 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期518-527,共10页
关系抽取是信息获取中一项关键技术。句子结构树能够捕获单词之间的长距离依赖关系,已被广泛用于关系抽取任务中。但是,现有方法存在过度依赖句子结构树本身信息而忽略外部信息的不足。本文提出一种新型的图神经网络模型,即注意力图长... 关系抽取是信息获取中一项关键技术。句子结构树能够捕获单词之间的长距离依赖关系,已被广泛用于关系抽取任务中。但是,现有方法存在过度依赖句子结构树本身信息而忽略外部信息的不足。本文提出一种新型的图神经网络模型,即注意力图长短时记忆神经网络(attention graph long short term memory neural network,AGLSTM)。该模型采用一种软修剪策略自动学习对关系抽取有用的句子结构信息;通过引入注意力机制,结合句法图信息学习句子的结构特征;并设计一种新型的图长短时记忆神经网络,使得模型能够更好地融合句法图信息和句子的时序信息。与10种典型的关系抽取方法进行对比,实验验证了该模型的优异性能。 展开更多
关键词 关系抽取 句子结构树 句法 神经网络 注意力图长短时记忆神经网络 软修剪策略 注意力机制 长短记忆神经网络
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基于图卷积神经网络和长短时记忆网络的输电网宽频振荡定位
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作者 李雨攸 顾洁 +1 位作者 吴佳庆 金之俭 《广东电力》 北大核心 2025年第5期54-64,共11页
新能源发电机组大规模接入电网引发的宽频振荡给电网稳定运行带来了隐患,快速准确的振荡源定位是消除振荡、保障系统安全稳定运行的重要基础。为提升子站与主站之间数据传输效率、解决信息缺失等问题,本文提出一种基于图卷积神经网络与... 新能源发电机组大规模接入电网引发的宽频振荡给电网稳定运行带来了隐患,快速准确的振荡源定位是消除振荡、保障系统安全稳定运行的重要基础。为提升子站与主站之间数据传输效率、解决信息缺失等问题,本文提出一种基于图卷积神经网络与长短时记忆网络结合的输电网宽频振荡定位模型。首先通过对电网运行数据进行高频采样,并经压缩感知稀疏化处理后得到压缩振荡数据;进一步将输电网拓扑结构和部分节点的振荡采样数据相结合,通过基于图卷积神经网络的全局振荡信息生成模型补全未知节点信息,形成节点特征矩阵;最后根据全网各节点振荡特征矩阵,采用长短时记忆网络算法实现振荡源定位。基于含直驱风电机组的四机两区域仿真模型验证,结果表明GCN补全数据的均方根误差(0.0319)显著优于对比模型,且所提模型定位准确率达96.93%,尤其对风电机组振荡源定位精度达99%,显著高于GCN-SVM(94.22%)等基准方法,证实该方法在部分可观条件下能有效融合拓扑与时空特征,为高比例新能源电网安全稳定运行提供可靠技术支撑。运用MATLAB/Simulink制作样本数据集,通过算例仿真验证了文中所提出的宽频振荡定位模型的可行性与有效性。 展开更多
关键词 宽频振荡 振荡源定位 振荡信息生成模型 卷积神经网络 长短记忆网络 特征矩阵
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基于集群辨识和卷积神经网络-双向长短期记忆-时序模式注意力机制的区域级短期负荷预测 被引量:3
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作者 陈晓梅 肖徐东 《现代电力》 北大核心 2024年第1期106-115,共10页
为了解决区域级短期电力负荷预测时输入特征过多和负荷时序性较强的问题,提出一种基于集群辨识和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)-双向长短期记忆网络(bi-directional long short-term memory,BiLSTM)-时序模式注意力... 为了解决区域级短期电力负荷预测时输入特征过多和负荷时序性较强的问题,提出一种基于集群辨识和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)-双向长短期记忆网络(bi-directional long short-term memory,BiLSTM)-时序模式注意力机制(temporal pattern attention,TPA)的预测方法。首先,将用电模式和天气作为影响因素,基于二阶聚类算法对区域内的负荷节点进行集群辨识,再从每个集群中挑选代表特征作为深度学习模型的输入,这样既能减少输入特征维度,降低计算复杂度,又能综合考虑预测区域的整体特征,提升预测精度。然后,针对区域电力负荷时序性的特点,用CNN-BiLSTM-TPA模型完成训练和预测,该模型能提取输入数据的双向信息生成隐状态矩阵,并对隐状态矩阵的重要特征加权,从多时间步上捕获双向时序信息用于预测。最后,在美国加利福尼亚州实例上分析验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 短期电力负荷预测 双向长短记忆网络 序模式注意力机制 集群辨识 卷积神经网络
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基于双向长短时记忆网络和自注意力机制的心音分类
4
作者 卢官明 李齐健 +4 位作者 卢峻禾 戚继荣 赵宇航 王洋 魏金生 《数据采集与处理》 北大核心 2025年第2期456-468,共13页
心音听诊是早期筛查心脏病的有效诊断方法。为了提高异常心音检测性能,提出了一种基于双向长短时记忆(Bi⁃directional long short⁃term memory,Bi⁃LSTM)网络和自注意力机制(Self⁃attention mechanism,SA)的心音分类算法。对心音信号进... 心音听诊是早期筛查心脏病的有效诊断方法。为了提高异常心音检测性能,提出了一种基于双向长短时记忆(Bi⁃directional long short⁃term memory,Bi⁃LSTM)网络和自注意力机制(Self⁃attention mechanism,SA)的心音分类算法。对心音信号进行分帧处理,提取每帧心音信号的梅尔频率倒谱系数(Mel⁃frequency cepstral coefficients,MFCC)特征;将MFCC特征序列输入Bi⁃LSTM网络,利用Bi⁃LSTM网络提取心音信号的时域上下文特征;通过自注意力机制动态调整Bi⁃LSTM网络各时间步输出特征的权重,得到有利于分类的更具鉴别性的心音特征;通过Softmax分类器实现正常/异常心音的分类。在PhysioNet/CinC Challenge 2016心音数据集上对所提出的算法使用10折交叉验证法进行了评估,得到0.9425的灵敏度、0.9437的特异度、0.8367的精度、0.8865的F1得分和0.9434的准确率,优于对比的典型算法。实验结果表明,该算法在无需进行心音分段的基础上就能有效实现异常心音检测,具有潜在的临床应用前景。 展开更多
关键词 心音分类 梅尔频率倒谱系数 双向长短记忆网络 注意力机制
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基于卷积神经网络和长短期记忆网络的轴向柱塞泵健康状态评估
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作者 魏娜莎 刘江锋 +1 位作者 丁泽鹏 田志毅 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期8889-8897,共9页
柱塞泵是液压系统重要的动力转换部件之一,其性能好坏直接影响液压系统的安全和稳定。为准确对柱塞泵的运行状态进行评估,提出了一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和长短期记忆网络(long short-term memory netwo... 柱塞泵是液压系统重要的动力转换部件之一,其性能好坏直接影响液压系统的安全和稳定。为准确对柱塞泵的运行状态进行评估,提出了一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)结合的柱塞泵健康状态评估方法,引入遗传算法对神经网络的参数进行优化。采集柱塞泵不同运行时刻的振动信号,利用小波包对振动信号进行能量特征提取,结合信号时频域特征,构建柱塞泵健康状态特征数据集,由CNN-LSTM方法进行健康状态识别分类,并通过样本熵评估分类结果。为验证该健康评估方法的有效性,将其应用到柱塞泵的试验测试中,结果表明:该方法的识别准确率达到了99%,能够有效提高对柱塞泵健康状态评估的准确性。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 卷积神经网络 长短记忆网络 健康评估
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基于时空长短时记忆神经网络的地基云图预测算法 被引量:1
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作者 吴现 吐松江·卡日 +3 位作者 王海龙 马小晶 李振恩 邵罗 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期298-305,共8页
针对传统云运动轨迹预测方法存在的预测精度差、空间结构细节信息丢失等问题,提出一种基于时空长短时记忆(ST-LSTM)神经网络的地基云图预测模型。首先使用卷积编码网络提取输入视频流的高维图像特征;然后在特征提取模型中对图像潜在信... 针对传统云运动轨迹预测方法存在的预测精度差、空间结构细节信息丢失等问题,提出一种基于时空长短时记忆(ST-LSTM)神经网络的地基云图预测模型。首先使用卷积编码网络提取输入视频流的高维图像特征;然后在特征提取模型中对图像潜在信息进行多分支获取,一部分使用ST-LSTM神经网络提取不同帧之间的时空特征,另一部分将图像序列进行分解,并通过基于门控机制的记忆融合网络来获取分解后图像中的结构细节信息;最后将得到的分支特征进行组合后经过解码网络输出最终的预测视频流。在地基云图、Moving MNIST和Human 3.6M数据集上的实验结果表明,在图像预测准确率、结构细节信息保留效果以及人眼主观感受上,该预测模型均优于对比模型。与基准模型TaylorNet相比,所提模型在Moving MNIST数据集上均方误差指标和平均绝对误差指标分别降低15.7%和11.8%,在地基云图数据集上,其结构相似性指标与峰值信噪比指标分别提升1%和3.2%,且生成的视频流数据更为清晰,能够更准确地描述云层未来的运动状况,从而更可靠地预测光伏电站未来的输出功率。 展开更多
关键词 深度学习 视频预测 地基云 麦克劳林展开 长短记忆神经网络
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基于自注意力层的神经网络弹道落点预测方法
7
作者 马月红 曹彦敏 +5 位作者 李超旺 赵辰 周辉 赵慧亮 王晓成 李乾 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第1期53-61,共9页
针对现有的弹道落点预测方法误差大和气象变化适应不足的问题,建立了包含气象条件的弹道数据集,并提出了一种基于自注意力层的CNN-BiLSTM-BiGRU弹道落点预测方法。在所构建的组合模型中引入自注意力层和残差连接,加强模型在处理输入序... 针对现有的弹道落点预测方法误差大和气象变化适应不足的问题,建立了包含气象条件的弹道数据集,并提出了一种基于自注意力层的CNN-BiLSTM-BiGRU弹道落点预测方法。在所构建的组合模型中引入自注意力层和残差连接,加强模型在处理输入序列时动态关注不同时刻信息的能力,缓解网络中的梯度爆炸问题。采用多维时间序列数据的输入表示方法,结合历史弹道轨迹数据和目标特征等信息,减小弹道落点预测误差。仿真结果表明,基于自注意力层的CNN-BiLSTM-BiGRU网络模型的预测效果优于其他模型,射程预测的最大误差占真实值的0.156%,横偏预测的最大误差占真实值的5.904%。文中研究为弹道落点预测领域提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 弹道落点预测 深度学习 弹道模型 注意力 卷积神经网络 长短记忆网络 门控循环神经网络
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基于图嵌入长短时记忆神经网络的非线性动态过程监控与诊断
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作者 宋万军 赵丰年 +1 位作者 白龙 周建国 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期601-607,共7页
针对复杂工业过程存在的非线性、动态性,以及故障标签难获取等特征,提出一种图嵌入长短时记忆神经网络在线监控与故障诊断方法。首先,对正常工况下采集的多维时序数据进行图嵌入,获得结构信息。其次,采用图注意力神经网络融合结构信息,... 针对复杂工业过程存在的非线性、动态性,以及故障标签难获取等特征,提出一种图嵌入长短时记忆神经网络在线监控与故障诊断方法。首先,对正常工况下采集的多维时序数据进行图嵌入,获得结构信息。其次,采用图注意力神经网络融合结构信息,并将融合后的结构信息输入用于预测的长短时记忆神经网络中。最后,提出一种新的基于预测误差指标的非线性动态过程在线监控方法和基于因果分析图的故障诊断方法。采用田纳西-伊斯曼数据集进行实验验证,结果表明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 过程监控 故障诊断 嵌入 长短记忆神经网络
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基于长短时记忆神经网络的励磁涌流与故障电流识别方法 被引量:2
9
作者 张国栋 刘凯 +2 位作者 蒲海涛 姚福强 张帅帅 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期730-738,共9页
变压器空载合闸时产生励磁涌流导致差动保护误动作的问题至今仍未能被完全解决.针对该问题,提出一种利用长短时记忆(LSTM)神经网络识别励磁涌流与故障电流的方法.首先,在PSCAD软件平台上搭建变压器空载合闸及内部故障仿真模型,通过仿真... 变压器空载合闸时产生励磁涌流导致差动保护误动作的问题至今仍未能被完全解决.针对该问题,提出一种利用长短时记忆(LSTM)神经网络识别励磁涌流与故障电流的方法.首先,在PSCAD软件平台上搭建变压器空载合闸及内部故障仿真模型,通过仿真产生大量三相电流瞬时采样数据作为训练神经网络的样本集;然后,利用Keras平台搭建LSTM神经网络模型并完成训练;最后,利用新的仿真数据和现场故障录波数据对训练好的LSTM神经网络进行测试.结果表明LSTM神经网络可以快速准确地区分各种情况下的励磁涌流和故障电流,从而证实该方法的有效性. 展开更多
关键词 变压器差动保护 长短记忆神经网络 励磁涌流识别 故障电流识别
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基于改进灰狼算法优化双向长短时记忆神经网络的水冷壁壁温预测 被引量:1
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作者 詹毅 冯磊华 +1 位作者 杨锋 钟信 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期188-196,共9页
提出一种基于改进灰狼(MGWO)算法优化双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络的水冷壁壁温预测模型,灰狼算法采用非线性因子调整策略、自适应位置更新策略和动态权重修改策略进行改进以提升算法的全局寻优能力,利用改进灰狼算法优化BiLSTM模型... 提出一种基于改进灰狼(MGWO)算法优化双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络的水冷壁壁温预测模型,灰狼算法采用非线性因子调整策略、自适应位置更新策略和动态权重修改策略进行改进以提升算法的全局寻优能力,利用改进灰狼算法优化BiLSTM模型的隐藏层数量、学习率和正则化参数以提高模型的预测精度,采用新疆某电厂的数据进行预测仿真,结果表明:改进后的算法预测精度更高,在机组升、降负荷时,均可以预测到壁温的变化趋势,模型的平均均方根误差相比于长短时记忆(LSTM)神经网络、BiLSTM模型分别降低了9.86%和3.69%,且可以提前预测到水冷壁壁温的超温情况,对于预防水冷壁超温有重要意义。 展开更多
关键词 水冷壁 壁温预测 双向长短记忆神经网络 改进灰狼算法 自适应位置更新
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结合层次图神经网络与长短期记忆的产业链风险评估预警模型
11
作者 花晓雨 李冬芬 +3 位作者 付优 毕可骏 应时 王瑞锦 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第10期3223-3231,共9页
产业链风险评估预警是有效保护产业链上下游公司利益和减轻公司风险的重要措施。然而,现有方法由于忽视了产业链上下游公司之间的传播效应和公司信息的不透明性,无法准确评估公司风险,且忽略了动态财务数据对产业链的影响,无法提前感知... 产业链风险评估预警是有效保护产业链上下游公司利益和减轻公司风险的重要措施。然而,现有方法由于忽视了产业链上下游公司之间的传播效应和公司信息的不透明性,无法准确评估公司风险,且忽略了动态财务数据对产业链的影响,无法提前感知风险,进行风险预警。针对以上问题,提出一种结合层次图(HG)神经网络与长短期记忆(LSTM)的产业链风险评估预警模型(HiGNN)。首先,利用产业链上下游关系和投融资关系构建“产业链-投资”HG;其次,利用财务特征提取模块提取公司多季度财务数据的特征;再次,利用投资特征提取模块提取投资关系图特征;最后,利用注意力机制融合财务特征和投资特征,通过图表示学习方法对公司节点进行风险分类。在真实的集成电路制造业数据集上的实验结果表明,与图注意力网络(GAT)模型、循环神经网络(RNN)模型相比,当训练比率为60%时,所提模型的准确率分别提升了14.87%、22.10%,F1值提升了12.63%、16.67%。所提模型能够有效捕捉产业链中的传染效应,提高风险识别能力,优于传统的机器学习方法和图神经网络方法。 展开更多
关键词 产业链风险评估 层次神经网络 长短记忆网络 财务特征提取 投资特征提取
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基于长短时记忆神经网络的Multi-GNSS卫星钟差建模预报 被引量:2
12
作者 蒋春华 朱美珍 +1 位作者 薛慧杰 刘广盛 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第3期257-262,共6页
针对卫星钟差预报中二次多项式模型存在易受噪声干扰、预报精度不高的问题,构建一种基于长短时记忆神经网络的multi-GNSS卫星钟差预报模型,并分析不同卫星系统、不同钟类型基于不同建模方案的模型精度。为验证该模型的有效性和可行性,利... 针对卫星钟差预报中二次多项式模型存在易受噪声干扰、预报精度不高的问题,构建一种基于长短时记忆神经网络的multi-GNSS卫星钟差预报模型,并分析不同卫星系统、不同钟类型基于不同建模方案的模型精度。为验证该模型的有效性和可行性,利用LSTM模型、QP模型、QP-LSTM模型分别基于12 h和24 h钟差序列进行建模,预报1 h、3 h、6 h、12 h钟差。结果表明,LSTM模型建模24 h、预报1 h精度最高。multi-GNSS卫星钟差LSTM预报模型中Galileo系统精度最高,其次为BDS-2系统和GPS系统,GLONASS系统精度最低,精度分别为0.018 ns、0.069 ns、0.133 ns、0.242 ns。不同原子钟预报精度不同,氢原子钟预报精度优于铷原子钟、铯原子钟。LSTM神经网络模型预报精度相较于QP-LSTM模型提升27%,相较于QP模型提升36%。 展开更多
关键词 长短记忆神经网络(LSTM) 二次多项式模型 QP-LSTM模型 multi-GNSS卫星钟差预报
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阀控液压马达位置伺服系统长短时记忆神经网络预测抗扰反步控制 被引量:1
13
作者 柴凌云 栾海英 +2 位作者 刘增元 沈洲 任翔 《液压与气动》 北大核心 2024年第8期128-136,共9页
针对阀控液压马达位置伺服系统中存在的时滞性与摩擦非线性问题,设计了一种长短时记忆神经网络预测抗扰反步控制器。该控制器通过引入长短时记忆神经网络对当前位置轨迹进行预测,并将预测值反馈给控制器对系统时滞进行直接补偿。对于系... 针对阀控液压马达位置伺服系统中存在的时滞性与摩擦非线性问题,设计了一种长短时记忆神经网络预测抗扰反步控制器。该控制器通过引入长短时记忆神经网络对当前位置轨迹进行预测,并将预测值反馈给控制器对系统时滞进行直接补偿。对于系统中难以建模的摩擦非线性,将其视为扰动,通过设计扩张状态观测器进行估测,并使用反步法对估测得到的总扰动进行补偿。最后,在Simulink中搭建长短时记忆神经网络预测抗扰反步控制算法进行仿真验证,并与径向基函数滑模控制算法、反步控制算法和自抗扰控制算法进行对比,证明其在对含有时滞及摩擦非线性的阀控液压马达位置伺服系统进行控制时,具有较快的响应速度及较好的跟踪性能。 展开更多
关键词 阀控液压马达位置系统 长短记忆神经网络 反步控制 扩张状态观测器
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基于时空注意力机制的双向长短期记忆神经网络的股指预测研究 被引量:3
14
作者 杨蓦 王静 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第8期174-180,共7页
股票市场是一个高噪音的混沌系统,其外部属性之间的相关性问题以及在长期预测时外部影响对股价波动的加剧,导致对股票市场进行准确预测是一项富有挑战性的工作。为解决上述问题,本文利用基于注意力机制的双向长短期记忆神经网络(BiLSTM... 股票市场是一个高噪音的混沌系统,其外部属性之间的相关性问题以及在长期预测时外部影响对股价波动的加剧,导致对股票市场进行准确预测是一项富有挑战性的工作。为解决上述问题,本文利用基于注意力机制的双向长短期记忆神经网络(BiLSTM)对香港地区恒生指数收盘价进行有效性的实证检验。其中,空间注意力机制用于捕捉输入指标之间的相关性并为其赋予区别权重,时间注意力机制用于描述数据的时间相关性以解决长期预测中的时间依赖问题并为时间步赋予区别权重,BiLSTM神经网络用于拟合数据并构建预测模型。本文还比较了四种基于注意力机制的神经网络方法和六种基线方法,实验结果表明,与当下流行的股票指数预测方法相比,基于双维度注意力机制的BiLSTM可以在短、中、长期预测中均实现更准确的股票指数收盘价预测。 展开更多
关键词 注意力机制 双向长短记忆神经网络 股票指数预测 长期预测 空关系
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基于时空图注意力网络的云平台负载数据预测方法
15
作者 李英健 王永生 +1 位作者 刘晓君 任渊 《计算机科学》 北大核心 2025年第S1期696-703,共8页
实时预测云平台监控收集的负载数据,有助于云运维中及早获取系统未来的性能趋势。但由于负载数据通常不具备明显的周期性或规律性,存在较多的噪声干扰,现有方法在特征学习规划上存在不足,需要依赖其他负载特征并且难以捕捉负载趋势的动... 实时预测云平台监控收集的负载数据,有助于云运维中及早获取系统未来的性能趋势。但由于负载数据通常不具备明显的周期性或规律性,存在较多的噪声干扰,现有方法在特征学习规划上存在不足,需要依赖其他负载特征并且难以捕捉负载趋势的动量。为实现精准高效的负载数据预测,提出了一种基于时空图注意力网络的云平台负载数据预测方法。首先,运用改进经验小波变换对负载数据做时频域变换,降低噪声干扰并得到有效分解后的模态特征;为了提高模型处理尖峰和非周期性特征的能力,利用金融技术指标设计适合负载数据特性的关键性能因子;然后,将模态特征和关键性能因子与原始序列进行特征重构,构建图学习层;最后,利用图注意力网络动态捕获负载序列和特征之间的关系,并通过双向长短期记忆网络关注时间依赖信息。使用亚马逊和阿里云等负载数据集进行实验验证,结果表明,在4个数据集上,RMSE相比最优对比模型分别降低了13.44%,36.90%,7.41%和14.93%。 展开更多
关键词 云平台 负载预测 经验小波变换 金融技术指标 注意力网络 双向长短记忆网络
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基于记忆的注意力图神经网络专家推荐方法 被引量:2
16
作者 陈卓 朱淼 +1 位作者 杜军威 袁玺明 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期116-123,共8页
在问答社区专家推荐算法中,图神经网络主要利用问答社区中用户与问题的交互关系建模,其模型性能取决于交互数据的稠密度,难以对无交互信息的用户及问题进行有效表示学习.针对这一问题,提出了一个基于记忆的注意力图神经网络专家推荐方... 在问答社区专家推荐算法中,图神经网络主要利用问答社区中用户与问题的交互关系建模,其模型性能取决于交互数据的稠密度,难以对无交互信息的用户及问题进行有效表示学习.针对这一问题,提出了一个基于记忆的注意力图神经网络专家推荐方法 .该方法首先设计了面向用户多维特征的联合表示子网络,然后构建了一个记忆网络,为每个问题保存用户回答过的与其相似的问题,同时在用户表示与相似问题表示之间引入注意力机制,从不同用户的视角,有针对性的融合相似问题构建新问题的向量表示,最终基于用户和问题的表示为问题推荐专家,有效提高了专家推荐的准确性.在数据集中对本文所提出的方法进行验证,相较于同类其他模型性能均有所提升. 展开更多
关键词 专家推荐 神经网络 记忆网络 注意力机制
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教育考试增值评价模型构建:基于深度神经网络的方法
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作者 李金波 苏胜 +1 位作者 曾平飞 王永固 《华东师范大学学报(教育科学版)》 北大核心 2025年第9期69-82,共14页
教育评价改革是新时期深化教育改革的关键环节,但传统增值评价方法在处理学习过程的动态特征和复杂依赖关系方面存在技术局限。本研究以浙江省2023届4869名高中学生为研究对象,构建时序模式注意力长短时记忆深度神经网络(TPA-LSTM)增值... 教育评价改革是新时期深化教育改革的关键环节,但传统增值评价方法在处理学习过程的动态特征和复杂依赖关系方面存在技术局限。本研究以浙江省2023届4869名高中学生为研究对象,构建时序模式注意力长短时记忆深度神经网络(TPA-LSTM)增值评价模型,通过结合分位数回归方法,实现对学生成绩时序特征和非线性变化的精准评估。研究基于高中五个学期的语文考试成绩,对个体层面的学习轨迹特征和群体层面的增值表现进行系统分析。研究发现:TPA-LSTM模型在测试集上的均方根误差(RMSE)为0.082,平均绝对误差(MAE)为0.067,显著优于传统SGP模型;对高二下学期成绩相同(0.716)的学生群体,能够根据其历史学习轨迹识别出34至80的增值水平差异;模型的时序权重分布特征揭示了第三学期和第四学期为学习关键期,为评价结果提供了更强的解释性。研究表明,该模型在个体评价层面实现对学习轨迹的精确刻画,在群体层面揭示不同类型学生的发展特征,为提高教育考试增值评价的预测精度和教育诊断价值提供新的技术路径。 展开更多
关键词 教育考试 增值评价 神经网络模型 序模式 长短记忆网络
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嵌入注意力机制的时空网络设计及孔隙度可靠性预测
18
作者 李艳辉 陶悦 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第3期555-563,共9页
孔隙度是评价储层和计算储量的一个重要指标。然而,传统取芯方法获取孔隙度成本较高,基于回归分析和统计学模型预测的孔隙度误差较大。为此,构建一种结合卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)和注意力机制的储层孔隙度预测模... 孔隙度是评价储层和计算储量的一个重要指标。然而,传统取芯方法获取孔隙度成本较高,基于回归分析和统计学模型预测的孔隙度误差较大。为此,构建一种结合卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)和注意力机制的储层孔隙度预测模型,并利用实际的测井数据验证其性能。首先通过CNN和BiLSTM捕获测井数据的复杂非线性时空关系;然后嵌入卷积自注意力机制,通过因果卷积产生查询和键,使局部信息更好地融入注意力机制中,相比传统自注意力机制,避免了异常数据对预测结果的影响;最后采用蒙特卡洛dropout的方法量化模型的不确定性,提供储层孔隙度预测的置信区间,进一步评估预测的可信度。多个模型对比实验表明,所提方法预测储层孔隙度的准确度较高;通过两口不同特性井的实验揭示,该方法泛化能力较强。 展开更多
关键词 储层孔隙度预测 卷积神经网络 双向长短记忆网络 注意力机制 不确定性量化
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基于联合注意力机制和一维卷积神经网络-双向长短期记忆网络模型的流量异常检测方法 被引量:30
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作者 尹梓诺 马海龙 胡涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3719-3728,共10页
针对流量数据集中类别不平衡限制了分类模型对少数类攻击流量的检测性能这一问题,该文提出一种基于联合注意力机制和1维卷积神经网络-双向长短期记忆网络(1DCNN-BiLSTM)模型的流量异常检测方法。首先在数据预处理过程中利用BorderlineSM... 针对流量数据集中类别不平衡限制了分类模型对少数类攻击流量的检测性能这一问题,该文提出一种基于联合注意力机制和1维卷积神经网络-双向长短期记忆网络(1DCNN-BiLSTM)模型的流量异常检测方法。首先在数据预处理过程中利用BorderlineSMOTE方法对流量数据不平衡训练样本预处理,使得各类流量数据均衡,有助于后续模型对各类数据的充分训练。然后设计联合注意力机制和1DCNN-BiLSTM的模型对流量数据进行训练,提取流量数据的局部和长距离序列特征并进行分类,通过注意力机制将对分类有用的特征按其重要性赋予权值,提高对少数攻击类的检出率。实验结果表明,同几种现有方法相比,该文方法对NSL-KDD和CICIDS2017数据集的检测准确率最高(可达93.17%和98.65%),对NSL-KDD数据集中的提权攻击(U2R)攻击流量的检出率至少提升13.70%,证明了该文方法提升少数类攻击流量检出率的有效性。 展开更多
关键词 流量异常检测 类别不平衡 一维卷积神经网络-双向长短记忆网络 注意力机制
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基于注意力机制的卷积神经网络-长短期记忆网络的短期风电功率预测 被引量:25
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作者 姚越 刘达 《现代电力》 北大核心 2022年第2期212-218,共7页
为了提高风电功率的预测精度,针对风电数据间歇性与时序性的特点,提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络-长短期记忆(convolutional neural networks-long short-term memory,CNN-LSTM)网络预测模型。首先利用CNN提取风电数据动态变... 为了提高风电功率的预测精度,针对风电数据间歇性与时序性的特点,提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络-长短期记忆(convolutional neural networks-long short-term memory,CNN-LSTM)网络预测模型。首先利用CNN提取风电数据动态变化的多维特征,然后将特征向量构造成时序形式并作为LSTM网络的输入,最后使用注意力机制进行优化,通过赋予LSTM网络隐含层不同的权重,增强重要信息的作用,完成风电功率预测。采用国内某风电场的风电数据进行实验,结果表明该模型比支持向量机、LSTM模型、CNN-LSTM模型具有更好的预测精度。 展开更多
关键词 风电功率预测 卷积神经网络 长短记忆网络 注意力机制
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