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谐波减速器MDBO-CNN-LSTM剩余使用寿命预测
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作者 兰月政 刘彪 +3 位作者 石超 郭世杰 吕贺 唐术锋 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期533-543,共11页
针对谐波减速器剩余使用寿命预测退化节点难以选取、退化指标与物理解释性差、预测效果偏差较大等问题,提出了一维堆叠卷积自编码器融合深度卷积嵌入式聚类(SCAE-DCEC)提取退化点,并结合改进蜣螂优化算法(DBO)优化CNN-LSTM的谐波减速器... 针对谐波减速器剩余使用寿命预测退化节点难以选取、退化指标与物理解释性差、预测效果偏差较大等问题,提出了一维堆叠卷积自编码器融合深度卷积嵌入式聚类(SCAE-DCEC)提取退化点,并结合改进蜣螂优化算法(DBO)优化CNN-LSTM的谐波减速器剩余使用寿命预测方法。对振动信号进行一维堆叠卷积自编码器与深度卷积嵌入式聚类,解决了退化节点难以选取、退化指标与预测网络契合度差等难题;构建了基于SPM混沌映射、自适应概率阈值和差分变异扰动的改进蜣螂优化算法,并对其性能进行评估。利用MDBO对CNN-LSTM超参数进行优化,形成MDBO-CNN-LSTM的剩余使用寿命预测模型。在搭建的谐波减速器实验台进行加速寿命实验及预测验证,实验结果表明MDBO-CNN-LSTM训练后预测模型拟合优度明显高于CNN、LSTM、CNN-LSTM、DBO-CNN-LSTM网络、直接退化全卷积、直接退化的贝叶斯优化LSTM的RUL预测方法,其预测精度达到91.33%,且该方法对谐波减速器寿命后期退化趋势中的衰退特征具有较强的辨识能力。 展开更多
关键词 谐波减速器 退化点 SCAE-DCEC MDBO-cnn-lstm 剩余使用寿命
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基于CNN-LSTM-Attention的中国省域交通运输业碳达峰预测研究
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作者 杨青 江宇航 +3 位作者 吴婵媛 段召琳 陈梦柯 刘星星 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第10期4064-4075,共12页
交通运输业减排是实现全局减排目标的关键。研究基于改进的随机性环境影响评估(Stochastic Impacts by Regression on Population,Affluence,and Technology,STIRPAT)模型分析影响交通运输业碳排放的主要因素,设置低碳、基准和高碳3种... 交通运输业减排是实现全局减排目标的关键。研究基于改进的随机性环境影响评估(Stochastic Impacts by Regression on Population,Affluence,and Technology,STIRPAT)模型分析影响交通运输业碳排放的主要因素,设置低碳、基准和高碳3种情景方案,利用卷积神经网络-长短期记忆网络-注意力机制(Convolutional Neural Networks-Long short-Term Memory-Attention Mec.hanism,CNN-LSTM-Attention)交通运输业碳排放预测模型对中国30个省、自治区、直辖市2022—2035年交通运输业碳排放进行预测。结果显示:人口情况、经济水平和交通运输等3个维度的影响因素对交通运输业碳排放具有正向驱动作用,能源技术维度的影响因素则起负向驱动作用;CNN-LSTM-Attention交通运输业碳排放预测模型提升了模型在小样本数据集的预测能力,预测效果较好;低碳、基准和高碳3种情景下中国交通运输业的碳排放峰值将晚于2030年的总排放峰值目标实现;各省在碳排放峰值和达峰时间上存在异质性,应采取差异化、精准化的政策策略,局部上分区域、分梯次达峰,以整体上实现碳达峰目标。 展开更多
关键词 环境工程学 交通运输业 碳达峰 STIRPAT模型 cnn-lstm-Attention模型 情景分析
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CNN-LSTM在桥梁预警机制的研究与应用 被引量:1
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作者 潘浩 李富年 +2 位作者 余兴盛 秦寰宇 陈志丹 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第3期29-33,40,共6页
为了更好地满足桥梁健康监测系统的需求,提高桥梁健康监测系统的性能,将深度学习与时序数据库InfluxDB结合起来构建新型桥梁健康监测系统的预警机制,提高现代桥梁健康监测系统的危险感知能力。以赣江特大桥为背景,将卷积神经网络CNN与... 为了更好地满足桥梁健康监测系统的需求,提高桥梁健康监测系统的性能,将深度学习与时序数据库InfluxDB结合起来构建新型桥梁健康监测系统的预警机制,提高现代桥梁健康监测系统的危险感知能力。以赣江特大桥为背景,将卷积神经网络CNN与长短时记忆网络LSTM结合起来构建CNN-LSTM模型,对桥梁的挠度数据进行预测。通过对实验结果分析发现CNN-LSTM模型能够有效预测出桥梁的挠度数据,在置信区间为±0.1 mm的情况下,准确率达到92.8%,在预测未来十分钟的挠度数据中,均方根误差RMSE为0.1097。实践表明时序数据库InfluxDB与CNN-LSTM模型的融合增强桥梁健康监测系统对潜在威胁的感知能力,有效提高桥梁健康监测系统的预警报警机制。 展开更多
关键词 桥梁工程 长短时记忆网络 卷积神经网络 cnn-lstm模型 InfluxDB
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结合CNN-LSTM模型融合星地降水的洪水模拟研究 被引量:2
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作者 岳甲寅 刘招 +3 位作者 毛钦男 管子隆 肖瑜 王丽霞 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第7期52-59,共8页
降水作为水文过程中最重要的驱动因子之一,其数据来源和准确度是影响洪水预报精度的关键因素。受水雨情监测系统不完善、流域范围较小等诸多因素影响,中小流域实测降水数据的精度较高,但分布不均,进而影响水文模型的模拟结果。为提高流... 降水作为水文过程中最重要的驱动因子之一,其数据来源和准确度是影响洪水预报精度的关键因素。受水雨情监测系统不完善、流域范围较小等诸多因素影响,中小流域实测降水数据的精度较高,但分布不均,进而影响水文模型的模拟结果。为提高流域洪水预报精度,研究通过构建CNN-LSTM神经网络模型将测站数据与卫星产品降水数据进行融合,并结合HEC-HMS模型开展场次洪水模拟,以陕西黑河流域金盆水库以上集水区为例,探讨星地融合降水在场次洪水模拟中的应用效果以及适用性。结果显示:①以站点降水数据为输入的HEC-HMS模型在研究区的适用性较好,率定期和验证期均能达到乙级精度。②两类IMERG卫星产品与实测降水的相关系数都较低,整体高于实际值,误差较大,在经过CNN-LSTM数据融合后与实测降水数据接近,并且IMERG-Early产品的融合效果更好。③融合卫星产品后的HEC-HMS模型对于10场洪水的模拟合格率为80%,平均确定性系数为0.8569,洪峰时差的绝对值均值为0.8 h,达到甲级精度。④星地融合降水进行洪水模拟的结果确定性系数增加,平均洪峰时差绝对值减小;洪峰流量的模拟效果下降且明显偏小。结果表明:中小流域将实测降水数据与适当的卫星降水产品数据进行融合,可以在一定程度上提升洪水预报模型的精度。 展开更多
关键词 洪水预报 cnn-lstm 融合降水 中小流域 HEC-HMS
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融合时序知识图谱与CNN-LSTM的流程生产工艺质量预测 被引量:1
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作者 阴彦磊 唐进 顾文娟 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第10期3773-3784,共12页
针对流程生产工艺知识的强时序性和关联耦合特征,提出一种融合时序知识图谱与CNN-LSTM的工艺质量预测模型。首先利用知识嵌入技术提取多源异构数据、工艺标准、规范要求等知识图谱语义特征,根据实体和关系表示将复杂工艺标准建模为复合... 针对流程生产工艺知识的强时序性和关联耦合特征,提出一种融合时序知识图谱与CNN-LSTM的工艺质量预测模型。首先利用知识嵌入技术提取多源异构数据、工艺标准、规范要求等知识图谱语义特征,根据实体和关系表示将复杂工艺标准建模为复合的三元组间的隐含关联关系;在此基础上,将子图三元组集映射至低维向量空间以间接捕获语义,通过特征融合强化时序特征作为输入,构建基于注意力机制的组合神经网络模型以提取显著时序特征,最终实现面向流程生产工艺的质量预测。实验结果表明,基于时序知识图谱与CNN-LSTM的流程生产工艺质量预测方法精确率优于其他方法,验证了所提模型的有效性与高效性。 展开更多
关键词 知识图谱 TransH模型 特征融合 cnn-lstm神经网络 质量预测
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基于注意力机制的CNN-LSTM土石坝渗流量预测模型
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作者 李诗婉 袁明道 +1 位作者 徐云乾 张舒 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期9102-9108,共7页
渗流分析是大坝安全与稳定的重点研究内容,通过构建高精度的土石坝渗流量预测模型对于大坝灾害风险管控具有重要意义。为了进一步提高土石坝渗流预测能力,提出了一种结合长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)、卷积神经网络... 渗流分析是大坝安全与稳定的重点研究内容,通过构建高精度的土石坝渗流量预测模型对于大坝灾害风险管控具有重要意义。为了进一步提高土石坝渗流预测能力,提出了一种结合长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)、卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和注意力机制(attention mechanism,Attention)的预测模型。该模型首先利用CNN挖掘数据的深层特征,然后通过LSTM提取渗流量监测数据的时间序列特征,最后将注意力机制添加到池化层和全连接层中,确定不同时间特征的重要性并分配权重。通过工程实例应用分析,与CNN、LSTM、CNN-LSTM模型相比,CNN-LSTM-Attention模型预测效果更好,其可决系数R2高达0.98以上,并且能够同时捕捉到渗流量数据的空间特征和时序依赖性,在土石坝渗流量预测中表现出了较强的可靠性与稳定性。 展开更多
关键词 土石坝 渗流量 cnn-lstm 注意力机制 预测
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基于高光谱和CNN-LSTM的白菜叶片铜胁迫分析与分类模型研究
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作者 封润泽 韩鑫 +3 位作者 兰玉彬 勾馨悦 王娟 白京波 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期477-486,共10页
为探究蔬菜在不同浓度重金属胁迫下的高光谱响应,本文采集10个浓度Cu^(2+)胁迫下的白菜叶片高光谱数据,提出一种基于高光谱和卷积长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)的白菜叶片Cu^(2+)胁迫分类预测模型。首先采用S-G平滑、一阶微分进行光谱... 为探究蔬菜在不同浓度重金属胁迫下的高光谱响应,本文采集10个浓度Cu^(2+)胁迫下的白菜叶片高光谱数据,提出一种基于高光谱和卷积长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)的白菜叶片Cu^(2+)胁迫分类预测模型。首先采用S-G平滑、一阶微分进行光谱数据预处理,其次采用竞争自适应重加权采样(Competitive adapative reweighted sampling,CARS)和非信息变量剔除(Uninformative variables elimination,UVE)提取10个公共特征波长。模型试验结果表明:采用UVE和CARS方法提取的两者共同波长作为CNN-LSTM模型的输入,测试集准确率为94.8%,精确率为93.1%,召回率为93.5%,分别比SVM、CNN和LSTM模型高8.7、5.7、6.4个百分点,6.6、4.7、5.9个百分点和10.1、5.2、3.9个百分点。采用ICP-700T型电感耦合等离子体发射光谱仪精确测量白菜叶片重金属含量对结果进行验证。采用UVE-CARS特征波长筛选后的CNN-LSTM分类预测模型用于白菜叶片无损分类监测效果最优,为蔬菜重金属的无损分类监测提供新方法。 展开更多
关键词 白菜叶片 铜胁迫分类 高光谱 特征波长 cnn-lstm
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基于表面肌电信号的CNN-LSTM模型下肢动作识别
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作者 周智伟 陶庆 +3 位作者 苏娜 刘景轩 李博文 裴浩 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期2841-2848,共8页
为了提高对下肢运动的分类准确度,提出了一种基于表面肌电信号(surface electromyography, sEMG)的卷积神经网络与长短期记忆网络融合识别模型(convolutional neural network and long short-term memory network, CNN-LSTM)。首先,采集... 为了提高对下肢运动的分类准确度,提出了一种基于表面肌电信号(surface electromyography, sEMG)的卷积神经网络与长短期记忆网络融合识别模型(convolutional neural network and long short-term memory network, CNN-LSTM)。首先,采集了20名受试者进行上楼、下楼、行走和蹲起4种步态动作的sEMG;接着,对采集到的sEMG数据进行预处理,并提取了两种时域和频域特征,用作机器学习识别模型的特征输入;最后,基于预处理后肌电信号数据,构建了CNN-LSTM的下肢动作识别模型,并与CNN、LSTM和支持向量机(support vector machine, SVM)模型的性能进行对比。结果显示,CNN-LSTM模型在下肢动作识别准确率上分别比CNN、LSTM和SVM模型高出2.16%、8.34%、和11.16%,证明了其优越的分类性能。研究结论为康复医疗器械与助力器械提供了一个有效的下肢运动功能改善方案。 展开更多
关键词 表面肌电信号 下肢动作识别 cnn-lstm 卷积神经网络 长短时记忆网络
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基于CNN-LSTM-Adaboost模型的TBM掘进参数和隧洞围岩等级预测
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作者 戴明健 焦玉勇 +3 位作者 裴成元 贾运甫 梁峰 张鹏 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期160-170,共11页
硬岩隧道掘进机(TBM)在现今隧洞建设中的应用日益广泛,但是TBM深埋于地下,对地下围岩状况和掘进参数的感知能力不高,精准预测掘进参数和围岩等级对于保证TBM掘进安全具有重要意义。基于新疆某引水工程的TBM现场掘进参数和隧洞围岩地质数... 硬岩隧道掘进机(TBM)在现今隧洞建设中的应用日益广泛,但是TBM深埋于地下,对地下围岩状况和掘进参数的感知能力不高,精准预测掘进参数和围岩等级对于保证TBM掘进安全具有重要意义。基于新疆某引水工程的TBM现场掘进参数和隧洞围岩地质数据,选择TBM掘进稳定段的推力、扭矩、转速、净掘进速度、施工速度、开挖比能作为模型输入参数,建立了卷积神经网络优化的长短时时序-自适应提升(CNN-LSTM-Adaboost)模型,预测各等级围岩条件下的掘进参数,并依据掘进参数数据集训练模型预测了隧洞围岩等级。结果表明:CNN-LSTM-Adaboost模型具有较高的预测精度,大部分数据的预测相对误差率(Er)在10%以内,均方根误差(RMSE)在5以内,平均绝对百分比误差(MAPE)在10%以内,拟合优度(R^(2))在0.9以上;同时,CNN-LSTM-Adaboost模型对基于掘进参数对隧洞围岩等级的识别准确率较高,综合准确率(ACC)达90%,可以应用于指导工程实践。 展开更多
关键词 硬岩隧道掘进机(TBM) 掘进参数 掘进安全 cnn-lstm-Adaboost模型 围岩等级
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基于改进型CNN-LSTM神经网络蔬菜价格预测与解释研究
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作者 包维嘉 代辛 +4 位作者 张永恩 庄家煜 赵泽英 李莉婕 彭丽镕 《贵州农业科学》 2025年第10期123-133,共11页
【目的】探明影响蔬菜价格的关键因素及其传导路径,提高蔬菜价格预测精度,为政策制定和市场价格稳定提供科学依据。【方法】以蔬菜批发价格指数为研究对象,提出一种改进的CNN-LSTM神经网络模型,以北京蔬菜批发价格、贵州蔬菜批发价格、... 【目的】探明影响蔬菜价格的关键因素及其传导路径,提高蔬菜价格预测精度,为政策制定和市场价格稳定提供科学依据。【方法】以蔬菜批发价格指数为研究对象,提出一种改进的CNN-LSTM神经网络模型,以北京蔬菜批发价格、贵州蔬菜批发价格、百度指数(关键字是极端天气和蔬菜价格)作为极端天气关注度和公众关注度、全球地缘政治风险指数等作为多元特征变量,从空间和时序上分析变量特征并进行蔬菜价格预测,结合格兰杰因果检验和SHAP模型,验证变量间的因果关系并量化其贡献。【结果】北京蔬菜批发价格对蔬菜批发价格指数具有显著驱动作用(P=0.0000);贵州蔬菜批发价格则表现独立性(P=0.9234);全球地缘政治风险指数极显著影响极端天气关注度和公众关注度(P=0.0000),还与极端天气形成双向反馈循环(P=0.0000、P=0.0000);极端天气会推高北京蔬菜批发价格(P=0.0033);公众关注度主要被动响应价格(P=0.0186)和风险事件变化(P=0.0000)。改进型CNN-LSTM模型平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别较传统型CNN-LSTM模型下降29.81%、20.37%和14.59%,其对蔬菜价格预测结果与实际结果间拟合度达79.57%,较传统型CNN-LSTM模型提高0.95百分点。SHAP分析表明,北京蔬菜批发价格的贡献最高,为35.5%;极端天气关注度为23.1%;贵州蔬菜批发价格为17.8%;全球地缘政治风险指数贡献最低,为10.1%。北京蔬菜批发价格、极端天气关注度对蔬菜批发价格指数存在负向影响;极端天气关注度存在阙值效应;全球地缘政治风险对蔬菜批发价格指数存在正向作用。贵州蔬菜批发价格、公众关注度对蔬菜批发价格指数影响不明显。【结论】改进型CNN-LSTM模型能有效提升预测性能,北京蔬菜批发价格、极端天气关注度、公众关注度和全球地缘政治风险指数与蔬菜批发价格指数间存在因果关系,北京蔬菜批发价格预测结果贡献最大且对蔬菜价格有负向影响,极端天气关注度具有阙值效应,全球地缘政治风险指数存在正向作用,贵州蔬菜批发价格的影响需要考虑地理因素。 展开更多
关键词 cnn-lstm 蔬菜价格 深度学习 预测 特征解释 价格指数
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基于CNN-LSTM的断路器合成试验短路电流零点预测技术
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作者 王智 毛雪飞 +2 位作者 冯英 李哲远 李玉春 《高压电器》 北大核心 2025年第9期35-42,49,共9页
合成试验是检验大容量断路器短路开断能力的重要试验方法,文中针对合成试验中短路电流预测精度的要求,首先分析了威尔合成回路同步控制的原理,将过零点预测问题等效为时间序列预测问题,据此提出建立CNN-LSTM预测模型拟合短路电流序列,... 合成试验是检验大容量断路器短路开断能力的重要试验方法,文中针对合成试验中短路电流预测精度的要求,首先分析了威尔合成回路同步控制的原理,将过零点预测问题等效为时间序列预测问题,据此提出建立CNN-LSTM预测模型拟合短路电流序列,预测过零点。其次,通过某次试验中的短路电流情况建立预测模型,并比较了CNN-LSTM混合网络与单一LSTM网络的预测效果,在此基础之上,将该CNN-LSTM预测模型应用到不同短路电流下T100s及T100a试验中,实验结果显示该模型对于过零时刻的预测误差均≤4μs,具备良好的泛化能力,研究结果对合成试验同步控制的准确实现具有实际意义。 展开更多
关键词 断路器 合成试验 cnn-lstm 电流零点 时序预测
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基于SVR和CNN-LSTM-ATTENTION模型的粮食产量影响因素分析和组合预测
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作者 赵垭越 樊琳琳 +2 位作者 秦政 苗敬利 吕彬 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第9期190-198,共9页
本研究旨在提高粮食产量预测的准确性,以河北省为例,采用1990—2021年河北省的粮食产量数据,通过相关性分析、共线性分析、灰色关联度分析等方法和异常值剔除,筛选出了11个关键变量。构建了基于支持向量回归(SVR)和卷积神经网络-长短期... 本研究旨在提高粮食产量预测的准确性,以河北省为例,采用1990—2021年河北省的粮食产量数据,通过相关性分析、共线性分析、灰色关联度分析等方法和异常值剔除,筛选出了11个关键变量。构建了基于支持向量回归(SVR)和卷积神经网络-长短期记忆网络-注意力机制(CNN-LSTM-ATTENTION)的组合预测模型,以提高粮食产量预测精度。实证分析表明,组合模型有效整合了SVR处理非线性关系的能力与CNN-LSTM-ATTENTION捕捉时序特征的优势。平均绝对百分比误差(MAPE)仅为1.498%,相较于单一的SVR模型和CNN-LSTM-ATTENTION模型分别提高了17%和42%,显示出更好的泛化能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 粮食产量 SVR cnn-lstm-ATTENTION 灰色关联
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基于CNN-LSTM混合神经网络的炼化污水处理场COD排放浓度预测 被引量:1
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作者 何为 岳留强 +3 位作者 唐智和 栾辉 陈昌照 王若尧 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期121-129,共9页
快速、准确预测含油污水中有机污染物的化学需氧量(COD),及时优化运行参数,对于石油炼化企业节能减排、污水达标排放极为重要和迫切。为此,以某炼化企业污水处理场生产要素和COD排放浓度数据为研究样本,提出一种增加先验知识的CNN-LSTM... 快速、准确预测含油污水中有机污染物的化学需氧量(COD),及时优化运行参数,对于石油炼化企业节能减排、污水达标排放极为重要和迫切。为此,以某炼化企业污水处理场生产要素和COD排放浓度数据为研究样本,提出一种增加先验知识的CNN-LSTM混合神经网络算法,建立炼化企业污水处理场COD排放浓度预测模型。结果表明,该模型既可发挥CNN较好刻画、提取局部特征信息的优势,又具有LSTM对连续时间序列数据较好继承性的特点,其均方根误差为22.3217、决定系数为0.8732,平均相对误差较LSTM网络构建的模型降低5.45%。 展开更多
关键词 炼化污水处理 混合神经网络(cnn-lstm) COD浓度 污染排放预测
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基于CNN-LSTM模型的土壤温湿度缺失数据填补算法
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作者 张瑛进 史志强 +1 位作者 古丽米拉·克孜尔别克 库木斯·阿依肯 《湖北农业科学》 2025年第2期179-183,196,共6页
针对因恶劣环境、电池耗尽、硬件故障等原因导致的土壤温湿度传感器数据丢失问题,提出一种基于卷积神经网络的长短期记忆网络(CNN-LSTM)填补模型。以闪电河流域2019年土壤温湿度数据为试验数据,分别选用CNN、LSTM、TCN、CNN-TCN、CNN-LS... 针对因恶劣环境、电池耗尽、硬件故障等原因导致的土壤温湿度传感器数据丢失问题,提出一种基于卷积神经网络的长短期记忆网络(CNN-LSTM)填补模型。以闪电河流域2019年土壤温湿度数据为试验数据,分别选用CNN、LSTM、TCN、CNN-TCN、CNN-LSTM 5个模型对土壤温湿度传感器网络缺失数据进行填补,并采用Adam算法优化模型,使用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)指数对模型填补结果进行评价。结果表明,采用线性插补算法获得完整的数据,CNN-LSTM模型的R^(2)为0.999 9,高于其他模型,MAE、RMSE分别为0.001 85、0.019 70,均远低于其他模型。采用k近邻插补算法获得完整的数据,CNN-LSTM模型的MAE、RMSE分别为0.000 12、0.000 12,均远低于其他模型,R^(2)为0.999 4,高于CNN模型、TCN模型;CNN-LSTM模型对土壤温湿度传感器数据缺失值的填补效果最好。CNN-LSTM模型在处理大规模土壤温湿度传感器缺失数据问题时具有较好的可行性和精确度。 展开更多
关键词 cnn-lstm模型 土壤 温湿度 缺失数据填补算法
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基于CNN-LSTM的激光回波水深测量算法研究
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作者 盛立 李沛泽 +2 位作者 徐杨睿 边君楠 梁琨 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第2期146-156,共11页
水深测量对于海洋环境变化性质的研究至关重要。传统的激光测深算法可以快速处理回波信号,从而实现水深的反演。然而,受水体浑浊度以及水体深度的影响,部分区域内得到的激光回波信号会出现水底回波信号偏弱或水面、水底回波信号重叠的现... 水深测量对于海洋环境变化性质的研究至关重要。传统的激光测深算法可以快速处理回波信号,从而实现水深的反演。然而,受水体浑浊度以及水体深度的影响,部分区域内得到的激光回波信号会出现水底回波信号偏弱或水面、水底回波信号重叠的现象,给水深信息的提取带来了挑战。为了解决这些问题,文章提出一种CNN-LSTM深度学习模型:首先将组成激光回波的若干个bin值作为数据点,然后通过深度学习方法将这些数据点分类为水面点、水底点和噪声点,再根据水面点与水底点的坐标位置计算激光回波信号的水深信息。用中国南海的激光回波数据进行数据点分类与测深试验,试验结显示:该模型的分类精度达到97.62%,同时,计算激光回波信号的水深信息与真实数据相比,均方根误差(RMSE)仅为0.46 m,精度高于单独的CNN、LSTM以及1D FCN等模型。文章的研究为激光回波测深技术领域提供了一套良好的思路及方案。 展开更多
关键词 激光回波 水深测量 深度学习 cnn-lstm 数据点分类
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CNN-LSTM在多模态人体动作识别中的应用研究
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作者 王童 《现代电子技术》 北大核心 2025年第15期78-82,共5页
针对环境中存在多种类物体,且光照条件、遮挡情况等可能影响动作识别效果的问题,文中提出一种基于CNN-LSTM的多模态人体动作识别方法。采集人体运动时深度图像数据、合加速度两种可以体现人体动作的多模态行为数据,输入CNN模型,经卷积... 针对环境中存在多种类物体,且光照条件、遮挡情况等可能影响动作识别效果的问题,文中提出一种基于CNN-LSTM的多模态人体动作识别方法。采集人体运动时深度图像数据、合加速度两种可以体现人体动作的多模态行为数据,输入CNN模型,经卷积、降采样等处理,提取人体运动深度图像的骨骼关节特征图、合加速度方差特征图,作为人体动作多模态特征样本,输入LSTM模型,结合人体动作的时域性,学习当前多模态特征样本与动作类型之间的仿射变换关系,在全部时间步中,收集LSTM模型输出门输出的动作分类结果,引入投票决策方法,将出现次数最多的分类结果作为多模态人体动作识别结果。实验结果表明,该方法在正常光照、弱光环境中均可准确识别多种人体动作类型。 展开更多
关键词 cnn-lstm 多模态人体动作 类型识别 Kinect传感器 骨骼关节 惯性传感器 合加速度
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基于CNN-LSTM的透射槽波勘探走向断层预测研究
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作者 周官群 薛凯文 +5 位作者 张维鑫 高永新 金学良 王宗涛 任川 王亚飞 《工矿自动化》 北大核心 2025年第7期149-157,共9页
透射槽波地震勘探是探测工作面地质构造和灾害体的有效手段,但存在探测深度浅、分辨率低、易受地形与环境噪声干扰等问题。针对该问题,将深度学习技术引入透射槽波地震勘探,用于实现工作面走向断层位置预测。建立工作面走向断层地质模型... 透射槽波地震勘探是探测工作面地质构造和灾害体的有效手段,但存在探测深度浅、分辨率低、易受地形与环境噪声干扰等问题。针对该问题,将深度学习技术引入透射槽波地震勘探,用于实现工作面走向断层位置预测。建立工作面走向断层地质模型,采用弹性波有限差分算法进行槽波正演模拟,生成槽波模拟数据集。构建卷积神经网络-长短期记忆(CNN-LSTM)网络模型,通过CNN提取槽波数据的局部特征,由LSTM网络捕捉槽波数据的时序依赖关系,实现槽波时空特征协同解析。采用槽波模拟数据集训练CNN-LSTM模型,预测的均方根误差为4.3934m,平均绝对误差为2.9875m,决定系数为0.9883,验证了该模型具有较高的预测精度和较好的泛化能力。采用内蒙古某矿506工作面透射槽波勘探数据对CNN-LSTM模型进行迁移训练和验证,结果表明该模型预测的断层位置和走向与回采揭露的实际位置一致,预测效果优于槽波能量衰减成像、无线电坑透探测技术。 展开更多
关键词 工作面地质勘探 断层预测 断层定位 透射槽波 卷积注意力长短期记忆网络 cnn-lstm
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基于CNN-LSTM-Attention的ZPW-2000A轨道电路故障诊断方法 被引量:3
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作者 杨勇 可婷 +1 位作者 胡启正 张志敏 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2380-2392,共13页
轨道电路作为铁路信号的重要设备之一,易受环境、电气干扰等因素影响而发生故障,一旦发生故障将直接影响列车运行的安全性。目前,传统的轨道电路故障诊断方法在提取故障数据的全局和局部特征上仍存在局限性,而人工智能与深度学习方法的... 轨道电路作为铁路信号的重要设备之一,易受环境、电气干扰等因素影响而发生故障,一旦发生故障将直接影响列车运行的安全性。目前,传统的轨道电路故障诊断方法在提取故障数据的全局和局部特征上仍存在局限性,而人工智能与深度学习方法的兴起为解决这一问题提供了新的解决思路。鉴于此,以ZPW-2000A轨道电路为研究对象,提出一种基于CNN,LSTM和注意力机制的故障诊断方法,记作CNN-LSTM-Attention。具体来说,该方法通过CNN提取轨道电路故障的局部特征;通过LSTM挖掘时间序列数据的相关性和时间依赖关系,进一步获取全局特征;再引入注意力机制对特征赋予不同的权重,最终实现轨道电路故障的智能诊断。最后,依托信号集中监测系统,获取ZPW-2000A型轨道电路的31种典型故障模式,模拟故障曲线并生成前、中、后3个区段的时间序列数据集。在该数据集上进行实验验证。结果显示:与传统的时序数据深度模型,如Multi-LSTM、CNN-LSTM相比,CNN-LSTM-Attention可以提取时序数据的关键特征和全局特征,在测试集上的诊断性能是最佳的,准确率达到99.9%以上。而且注意力权重热力图显示模型更关注输入的中心部分,这说明本区段数据是影响故障发生的关键因素。CNN-LSTM-Attention为轨道电路故障诊断和铁路系统的安全运行提供了重要的理论和技术支撑,有一定的应用和推广价值。 展开更多
关键词 ZPW-2000A 故障诊断 深度学习 CNN LSTM 注意力机制
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基于改进CNN-LSTM的高速公路交通流量预测研究 被引量:2
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作者 何仲祥 吴明礼 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第6期136-140,177,共6页
围绕交通流量时空特征复杂多样、鲁棒性、自适应性不足等问题,提出一种基于改进卷积神经网络和长短时记忆神经网络的高速公路交通流预测模型,聚焦解决时间序列相关性和空间网络相关性,通过其相关特征的提取,并在模型训练过程中,开展抗... 围绕交通流量时空特征复杂多样、鲁棒性、自适应性不足等问题,提出一种基于改进卷积神经网络和长短时记忆神经网络的高速公路交通流预测模型,聚焦解决时间序列相关性和空间网络相关性,通过其相关特征的提取,并在模型训练过程中,开展抗扰动的相关因素分析,引入误差弥补机制,从而提升流量预测性能。实验结果表明,该模型能够有效地开展高速公路网络交通流量预测,具有较好的准确性和鲁棒性,对智能交通系统的建设具有重要的意义。 展开更多
关键词 卷积神经网络 长短期记忆网络 交通流量预测 智能交通
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基于CNN-LSTM算法的内部威胁检测方法 被引量:1
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作者 杨梦华 易军凯 朱贺军 《信息网络安全》 北大核心 2025年第2期327-336,共10页
企业或组织面临的信息安全风险主要来自内部威胁,特别是内部人员的恶意行为,这类风险相较于外部攻击更具隐蔽性和难以检测性。为了更加准确地检测出企业或组织内部人员的恶意行为,文章基于用户行为日志分析,提出一种基于CNNLSTM算法的... 企业或组织面临的信息安全风险主要来自内部威胁,特别是内部人员的恶意行为,这类风险相较于外部攻击更具隐蔽性和难以检测性。为了更加准确地检测出企业或组织内部人员的恶意行为,文章基于用户行为日志分析,提出一种基于CNNLSTM算法的内部威胁检测方法。该方法使用CMU CERT R4.2公开的内部威胁数据集构建用户行为特征序列,首先通过CNN层对用户行为进行重要特征提取,然后使用LSTM层进行用户行为预测,最后通过全连接层识别用户的行为是否为威胁行为。将文章所提出的模型与CNN、LSTM、LSTM-CNN等经典内部威胁检测模型进行了对比实验。实验结果验证了所提模型的可实现性,并且展现出其在内部威胁行为检测方面的优势。在评估指标中,该模型的AUC得分达到0.99。具体而言,实验表明采用CNNLSTM算法进行内部威胁检测的方法能够显著降低误报率,准确率达到98%,能够有效识别企业内部潜藏的威胁行为。 展开更多
关键词 内部威胁检测 用户行为日志 CNN LSTM
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