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轨迹表示学习方法研究综述
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作者 孟祥福 孙硕男 +2 位作者 张霄雁 冷强奎 方金凤 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第6期1437-1454,共18页
全球定位系统(GPS)、全球移动通信系统(GSM)的快速发展以及移动设备的普遍应用,产生了大量的轨迹数据。目前的轨迹数据处理方法通常以定长的向量形式输入到模型,因此如何将变长的轨迹数据转换成定长低维的嵌入向量十分重要。轨迹表示学... 全球定位系统(GPS)、全球移动通信系统(GSM)的快速发展以及移动设备的普遍应用,产生了大量的轨迹数据。目前的轨迹数据处理方法通常以定长的向量形式输入到模型,因此如何将变长的轨迹数据转换成定长低维的嵌入向量十分重要。轨迹表示学习旨在将轨迹数据转换为更具表达力和可解释性的表示形式。对轨迹表示学习的研究现状、方法及应用进行了全面综述。分类介绍了轨迹表示学习的关键技术,总结了现有轨迹公开数据集。将轨迹表示学习方法按照不同的下游任务进行分类,重点综述了轨迹表示学习方法在轨迹相似性计算、相似轨迹搜索、轨迹聚类、轨迹预测等领域的原理、优缺点和应用,并分别分析了每一类任务中具有代表性的模型结构和原理,及各类任务中不同方法的特点和优势。分析了当前轨迹表示学习所面临的挑战,探讨了如何解决轨迹表示学习中的数据稀疏性、多模态以及模型优化与隐私保护等问题,并提出了具体的研究思路和方法。 展开更多
关键词 轨迹表示学习 轨迹数据挖掘 轨迹相似性计算 相似轨迹搜索 轨迹聚类 轨迹预测
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教师如何关注学生的学习:学习轨迹理论的启示
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作者 梁海丽 《四川师范大学学报(社会科学版)》 北大核心 2025年第4期130-136,204,共8页
教师对学生学习的关注不能着眼于“静态化”的片段,而应聚焦于学生学习轨迹的变化,即学生在特定概念学习中的思维发展和学习历程。学习轨迹理论对学生学习进程的重视,在一定程度上弥补了杜威“教育即生长”、皮亚杰“认知发展阶段理论... 教师对学生学习的关注不能着眼于“静态化”的片段,而应聚焦于学生学习轨迹的变化,即学生在特定概念学习中的思维发展和学习历程。学习轨迹理论对学生学习进程的重视,在一定程度上弥补了杜威“教育即生长”、皮亚杰“认知发展阶段理论”以及维果斯基“最近发展区”等相关理论的不足,成为深度学习发生与持续发展的重要“助推剂”。要实现对学习轨迹的关注,教师既需要形成关注的动态观,更需要在教学实践中根据学生学习轨迹弹性调整教学策略,从而落实因材施教。 展开更多
关键词 教师关注 学习轨迹 深度学习
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基于DMPs的双机器人协同搬运轨迹的学习与泛化 被引量:1
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作者 曹学鹏 王德硕 +4 位作者 冯艳丽 樊豪 张弓 张新荣 赵睿英 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期9-20,共12页
针对双机器人协作系统执行具有强协调约束关系的仿人任务时,存在轨迹学习复杂、协调约束分析欠缺的问题,提出了基于动态运动基元(DMPs)的双机器人协同搬运轨迹学习及泛化方法。首先,从双机器人协同搬运任务出发,分析了双机器人协调约束... 针对双机器人协作系统执行具有强协调约束关系的仿人任务时,存在轨迹学习复杂、协调约束分析欠缺的问题,提出了基于动态运动基元(DMPs)的双机器人协同搬运轨迹学习及泛化方法。首先,从双机器人协同搬运任务出发,分析了双机器人协调约束关系,建立了双机器人运动约束模型。然后,将机器人运动轨迹解耦为位置轨迹和姿态轨迹,采用四元数实现姿态轨迹的无奇异描述,分别建立位置轨迹和姿态轨迹的动态运动基元模型,结合双机器人运动约束模型与动态运动基元模型,兼顾各自的任务要求和相对位姿约束,进而获得双机器人的运动轨迹。接着,开展了双机器人协同搬运轨迹的仿真与实验,结果表明:采用双机器人协同搬运轨迹的学习与泛化方法,当改变起、终点状态时,双机器人定姿态协同搬运的起、终点位置误差分别为0.0292mm和0.1127mm,变姿态协同搬运的起、终点位置误差分别为0.0323mm和0.1131mm,终点的四元数姿态偏差为0.0014、0.0027、0.0018、0.0030,表明该协同搬运轨迹的学习与泛化方法具有较高的运动控制精度,即使起、终点任务参数改变,泛化轨迹仍可保证目标的可达性,验证了提出的双机器人协调运动轨迹控制方法的合理性和有效性。该方法可学习人体搬运过程并能够准确泛化出新的运动轨迹,实现了双机器人的协调运动,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 动态运动基元 双机器人协同 轨迹学习 协调约束 四元数
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机器人运动轨迹的模仿学习综述 被引量:25
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作者 黄艳龙 徐德 谭民 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期315-334,共20页
作为机器人技能学习中的一个重要分支,模仿学习近年来在机器人系统中得到了广泛的应用.模仿学习能够将人类的技能以一种相对直接的方式迁移到机器人系统中,其思路是先从少量示教样本中提取相应的运动特征,然后将该特征泛化到新的情形.... 作为机器人技能学习中的一个重要分支,模仿学习近年来在机器人系统中得到了广泛的应用.模仿学习能够将人类的技能以一种相对直接的方式迁移到机器人系统中,其思路是先从少量示教样本中提取相应的运动特征,然后将该特征泛化到新的情形.本文针对机器人运动轨迹的模仿学习进行综述.首先详细解释模仿学习中的技能泛化、收敛性和外插等基本问题;其次从原理上对动态运动基元、概率运动基元和核化运动基元等主要的模仿学习算法进行介绍;然后深入地讨论模仿学习中姿态和刚度矩阵的学习问题、协同和不确定性预测的问题以及人机交互中的模仿学习等若干关键问题;最后本文探讨了结合因果推理的模仿学习等几个未来的发展方向. 展开更多
关键词 机器人技能学习 模仿学习 运动基元 轨迹学习
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预设的学习轨迹转化为课堂实践的课例研究——以相等分数为例 被引量:8
5
作者 黄兴丰 黄荣金 《数学教育学报》 CSSCI 北大核心 2021年第3期25-31,共7页
理论到实践的转化一直是教育领域努力探索的问题.课例研究被认为是解决这一问题的有效途径.以跨界学习中的边界对象作为分析工具,通过边界对象的生成和变化,展现预设的学习轨迹转化为课堂实践的历程.研究发现:(1)研究课是预设的学习轨... 理论到实践的转化一直是教育领域努力探索的问题.课例研究被认为是解决这一问题的有效途径.以跨界学习中的边界对象作为分析工具,通过边界对象的生成和变化,展现预设的学习轨迹转化为课堂实践的历程.研究发现:(1)研究课是预设的学习轨迹转化为课堂实践的有效动力;(2)跨越边界的中介者(教师、研究者)是实现转化的关键要素;(3)关注学生的学习是理论转化为实践的主要目标. 展开更多
关键词 课例研究 理论到实践 跨界学习 预设的学习轨迹
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轨迹分布模式学习的层次自组织神经网络方法 被引量:15
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作者 胡卫明 谢丹 +1 位作者 谭铁牛 沈俊 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期417-426,共10页
提出一个层次自组织神经网络模型 ,并将其应用于基于事件识别的轨迹分布模式学习中 .该文利用神经元的侧向连接将神经元连成若干条线 ,每条线对应一个“内部网” .对应于层次神经网络模型 ,建立了两个邻域 ,即神经元邻域和“内部网”邻... 提出一个层次自组织神经网络模型 ,并将其应用于基于事件识别的轨迹分布模式学习中 .该文利用神经元的侧向连接将神经元连成若干条线 ,每条线对应一个“内部网” .对应于层次神经网络模型 ,建立了两个邻域 ,即神经元邻域和“内部网”邻域 ,两个邻域内的神经元都要不同程度地改变权值 ,从而完成运动轨迹分布模式的学习 .还给出了利用轨迹分布模式检测出局部可能的异常现象、检测整个运动轨迹所表示的事件是否为异常事件和目标行为预测的方法 . 展开更多
关键词 层次自组织神经网 轨迹分布模式学习 计算机视觉 运动检测 行为预测
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基于级联网络和图搜索的轨迹模式学习算法 被引量:1
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作者 袁和金 张艳宁 +2 位作者 周涛 郗润平 李秀秀 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期841-845,854,共6页
提出了一种基于级联竞争神经网络和有向无环图搜索的运动目标轨迹分布模式提取算法。采用级联竞争神经网络提取不同时序处流矢量的分布,根据轨迹点之间的时序转移关系构造有向无环图,通过深度优先搜索来获取轨迹分布的显式表示,并在此... 提出了一种基于级联竞争神经网络和有向无环图搜索的运动目标轨迹分布模式提取算法。采用级联竞争神经网络提取不同时序处流矢量的分布,根据轨迹点之间的时序转移关系构造有向无环图,通过深度优先搜索来获取轨迹分布的显式表示,并在此基础上给出了一种基于轨迹点对齐的异常轨迹检测方法。构造的级联网络自动隐含了轨迹点的时序关系,可以处理不同长度轨迹模式的学习问题。不同场景的仿真实验表明此方法可以应用于复杂场景下的目标异常行为检测。 展开更多
关键词 轨迹分析与学习 竞争神经网络 图搜索 异常检测
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基于矢量量化和深度优先搜索的轨迹分布模式学习算法
8
作者 袁和金 张艳宁 周涛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第5期1126-1128,1131,共4页
在对轨迹流矢量进行量化编码的基础上,提出了一种基于深度优先搜索的轨迹分布模式提取算法,生成了能够描述轨迹分布的序列模式图,并给出了与之相应的异常检测方法。对不同场景的序列图像的实验表明,该方法不仅能够学习轨迹中流矢量的分... 在对轨迹流矢量进行量化编码的基础上,提出了一种基于深度优先搜索的轨迹分布模式提取算法,生成了能够描述轨迹分布的序列模式图,并给出了与之相应的异常检测方法。对不同场景的序列图像的实验表明,该方法不仅能够学习轨迹中流矢量的分布,而且能够反映它们之间的时序关系,可以应用于室外复杂场景的目标异常行为检测。 展开更多
关键词 轨迹分析与学习 矢量量化 深度优先搜索
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基元库构建思想的机器人动作与策略演示学习方法
9
作者 李铁军 刘家奇 +1 位作者 刘今越 贾晓辉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第8期90-98,共9页
为解决机器人演示学习过程中演示数据优化、动作与任务策略的存储调用问题,提出一种利用基元库思想的演示学习方法。动作学习采用专家拖动机械臂执行动作获取演示数据,利用高斯混合模型与高斯混合回归提升数据质量,由动态运动基元算法... 为解决机器人演示学习过程中演示数据优化、动作与任务策略的存储调用问题,提出一种利用基元库思想的演示学习方法。动作学习采用专家拖动机械臂执行动作获取演示数据,利用高斯混合模型与高斯混合回归提升数据质量,由动态运动基元算法转换为基函数的权重值。策略学习将任务步骤创建为动作基元,向基元内添加得到的权重值并构建包含任务执行策略的基元名片,由基元组成基元库完成存储。执行任务时从基元库中有序调用基元,利用YOLOv5目标检测网络和AlexNet图像分类网络检测目标信息,匹配动作并泛化出具有原动作特征的新动作。该方法实现了从演示中学习动作与策略存储,根据实际目标组合合适动作完成任务。钢筋绑扎实验创建5个动作基元,通过专家演示学习10个动作,机器人利用动作基元库成功完成水平面与竖直面钢筋交叉点绑扎任务说明其有效性。 展开更多
关键词 演示学习 轨迹模仿学习 任务策略学习 动态运动基元 运动基元库
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路网拓扑感知的轨迹表示学习方法
10
作者 陈嘉俊 陈伟 赵雷 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第11期114-121,共8页
现有路网场景下的轨迹表示学习(Trajectory Representation Learning,TRL)方法可分为两类,即基于循环神经网络(RNN)和长短期记忆(LSTM)的序列化模型以及基于自注意力机制的学习模型。尽管已有研究做出了重大贡献,但它们仍然存在以下问题... 现有路网场景下的轨迹表示学习(Trajectory Representation Learning,TRL)方法可分为两类,即基于循环神经网络(RNN)和长短期记忆(LSTM)的序列化模型以及基于自注意力机制的学习模型。尽管已有研究做出了重大贡献,但它们仍然存在以下问题:(1)现有的路网表示学习方法忽略了相邻路段之间的转移概率,不能充分捕获路网的拓扑结构信息;(2)基于自注意力机制的学习模型在短轨迹和中长轨迹上的表现优于序列化模型,但在长轨迹的表示学习上性能较差,未能很好刻画轨迹的长期语义特征。基于此,文中提出了一个新的轨迹表示学习模型TRMS。该模型采用概率感知游走来优化传统DeepWalk算法,以深入挖掘路网的拓扑结构,然后将自注意力机制和Masked Seq2Seq学习框架相结合来捕获轨迹的长期语义特征。最后,基于真实轨迹数据进行实验,结果表明,TRMS在短、中、长轨迹的嵌入表示上,性能都优于最好的基线方法。 展开更多
关键词 路网 拓扑结构 轨迹表示学习 序列化模型 自注意力机制
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美国高中生物学遗传的分子基础学习轨迹设计介绍
11
作者 罗小丰 徐创新 胡兴昌 《外国中小学教育》 CSSCI 北大核心 2007年第9期51-53,43,共4页
有关遗传的分子基础的知识是高中生物教学的重点和难点,美国2061计划的研究人员在这一问题上设计了一个新颖的学习方法,即用遗传的分子基础学习轨迹来解决以往教学中存在的难题。本文通过介绍这一学习方法,为我国的高中生物学遗传学基... 有关遗传的分子基础的知识是高中生物教学的重点和难点,美国2061计划的研究人员在这一问题上设计了一个新颖的学习方法,即用遗传的分子基础学习轨迹来解决以往教学中存在的难题。本文通过介绍这一学习方法,为我国的高中生物学遗传学基本理论的教学提供一些启发和借鉴。 展开更多
关键词 DNA 蛋白质的功能 学习轨迹
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基于MUGG的轨迹建模与异常检测 被引量:1
12
作者 桂树 郭立 +1 位作者 陆海先 谢锦生 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期244-250,共7页
构建视频场景中目标轨迹分布的概率模型———混合单边广义高斯模型,通过计算目标轨迹的信息量分析目标轨迹是否异常.该方法不依赖场景的先验知识,模型建立过程无监督,且模型能实时更新以适应时变环境.实验表明,该方法的有效性和鲁棒性... 构建视频场景中目标轨迹分布的概率模型———混合单边广义高斯模型,通过计算目标轨迹的信息量分析目标轨迹是否异常.该方法不依赖场景的先验知识,模型建立过程无监督,且模型能实时更新以适应时变环境.实验表明,该方法的有效性和鲁棒性,具有一定的应用价值. 展开更多
关键词 异常检测 混合单边广义高斯模型 轨迹学习 轨迹距离
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以认知建模为支架的适应性学习系统构建 被引量:5
13
作者 李文宏 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2011年第9期75-78,94,共5页
本文在分析了现有适应性学习系统的基础上,发现其存在学习过程的跟踪表面化和简单化、缺乏适合学习者认知过程的动态适应性、未能体现学习者的主观参与等问题,提出以认知建模为支架的适应性学习系统的设计思想,将动态适应性和学习者特... 本文在分析了现有适应性学习系统的基础上,发现其存在学习过程的跟踪表面化和简单化、缺乏适合学习者认知过程的动态适应性、未能体现学习者的主观参与等问题,提出以认知建模为支架的适应性学习系统的设计思想,将动态适应性和学习者特征模型作为两个主要特征进行系统模型构建,重点阐述了系统动态适应性的实现和基于认知模型的学习者特征模型构建的方法。 展开更多
关键词 认知建模 适应性学习系统 学习轨迹 认知结构
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基于大概念的初中“生物与环境”学习进阶设计 被引量:15
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作者 杨玲 《生物学教学》 北大核心 2020年第7期16-18,共3页
处于学科核心位置的大概念的建构,不可能一蹴而就,需要通过较长一段的学习、理解、关联和整合。通过设计基于“生物与环境”大概念的学习进阶,厘清进阶维度,划分学习进阶,规划学习轨迹,精选学习活动,使学生通过分阶段逐步深入学习概念... 处于学科核心位置的大概念的建构,不可能一蹴而就,需要通过较长一段的学习、理解、关联和整合。通过设计基于“生物与环境”大概念的学习进阶,厘清进阶维度,划分学习进阶,规划学习轨迹,精选学习活动,使学生通过分阶段逐步深入学习概念而实现对大概念内涵和外延的认识,并在此过程中逐步深入和拓展对大概念内涵和外延的理解。 展开更多
关键词 大概念 学习进阶 进阶维度 学习轨迹 学习活动 生物与环境 初中生物学
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Human interaction recognition based on sparse representation of feature covariance matrices 被引量:3
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作者 WANG Jun ZHOU Si-chao XIA Li-min 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第2期304-314,共11页
A new method for interaction recognition based on sparse representation of feature covariance matrices was presented.Firstly,the dense trajectories(DT)extracted from the video were clustered into different groups to e... A new method for interaction recognition based on sparse representation of feature covariance matrices was presented.Firstly,the dense trajectories(DT)extracted from the video were clustered into different groups to eliminate the irrelevant trajectories,which could greatly reduce the noise influence on feature extraction.Then,the trajectory tunnels were characterized by means of feature covariance matrices.In this way,the discriminative descriptors could be extracted,which was also an effective solution to the problem that the description of the feature second-order statistics is insufficient.After that,an over-complete dictionary was learned with the descriptors and all the descriptors were encoded using sparse coding(SC).Classification was achieved using multiple instance learning(MIL),which was more suitable for complex environments.The proposed method was tested and evaluated on the WEB Interaction dataset and the UT interaction dataset.The experimental results demonstrated the superior efficiency. 展开更多
关键词 interaction recognition dense trajectory sparse coding MIL
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