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基于层次网络的多任务学习鱼道水位预测方法
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作者 苏新 秦子健 +1 位作者 吕嘉 秦鸣宇 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第6期1950-1965,共16页
传统的鱼道(FP)监测系统为鱼类迁徙研究和水生生态保护提供了基础数据,但仍面临诸如数据处理繁琐、监测覆盖范围有限以及易受环境因素干扰等问题。为此,该文提出层次网络鱼道监测系统(HNFMS),旨在减轻水坝建设对鱼类迁徙的负面影响,提... 传统的鱼道(FP)监测系统为鱼类迁徙研究和水生生态保护提供了基础数据,但仍面临诸如数据处理繁琐、监测覆盖范围有限以及易受环境因素干扰等问题。为此,该文提出层次网络鱼道监测系统(HNFMS),旨在减轻水坝建设对鱼类迁徙的负面影响,提升鱼道的生态功能。为确保该系统的高效应用,并促进鱼道生物多样性的保护,该文进一步开发了基于辅助序列的多任务学习模型——自适应序列自组织映射变换(AS-SOMVT)。该模型用于鱼道水位的实时、多维度预测,能够有效应对复杂环境下的水位变化。仿真结果表明,所提方法相较于传统预测模型在水位预测的准确性和稳定性方面具有显著提升,能够为生态保护和鱼道水资源管理提供更为精确的支持。 展开更多
关键词 鱼道监测 层次网络 时间序列分析 多任务学习 水位预测
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融合注意力机制的深度残差网络在一维大地电磁反演中的应用
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作者 封常青 李予国 +1 位作者 杜志俊 李盼 《地球物理学报》 北大核心 2025年第6期2390-2403,共14页
传统的线性反演方法在面对复杂地质情况时,往往受到初始模型选择的限制,容易陷入局部极值而导致反演结果不准确.相比之下,深度学习算法具有强大的非线性拟合能力,在电磁数据反演中具有巨大的应用潜力.本文融合了注意力机制的深度残差卷... 传统的线性反演方法在面对复杂地质情况时,往往受到初始模型选择的限制,容易陷入局部极值而导致反演结果不准确.相比之下,深度学习算法具有强大的非线性拟合能力,在电磁数据反演中具有巨大的应用潜力.本文融合了注意力机制的深度残差卷积网络(ADRN)应用于一维大地电磁反演中,经过训练得到了大地电磁数据空间至模型空间的非线性映射关系.提出了一种构建大地电磁复杂地电模型数据集的方法,通过引入控制层并改变其分布位置和电阻率值,再结合临近插值算法得到完整的模型地电参数.仿真数据反演结果表明,ADRN能够实现大地电磁数据快速反演并获得相对准确的反演结果.此外,为了在实测数据反演中获得最佳的预测结果,通过向网络输入层添加噪声来增强反演网络的鲁棒性.该方法在COPROD2和南黄海大地电磁实测数据反演中也展现出了较好的应用效果. 展开更多
关键词 大地电磁反演 深度学习 注意力机制 深度残差卷积网络
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A combined algorithm of K-means and MTRL for multi-class classification 被引量:2
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作者 XUE Mengfan HAN Lei PENG Dongliang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2019年第5期875-885,共11页
The basic idea of multi-class classification is a disassembly method,which is to decompose a multi-class classification task into several binary classification tasks.In order to improve the accuracy of multi-class cla... The basic idea of multi-class classification is a disassembly method,which is to decompose a multi-class classification task into several binary classification tasks.In order to improve the accuracy of multi-class classification in the case of insufficient samples,this paper proposes a multi-class classification method combining K-means and multi-task relationship learning(MTRL).The method first uses the split method of One vs.Rest to disassemble the multi-class classification task into binary classification tasks.K-means is used to down sample the dataset of each task,which can prevent over-fitting of the model while reducing training costs.Finally,the sampled dataset is applied to the MTRL,and multiple binary classifiers are trained together.With the help of MTRL,this method can utilize the inter-task association to train the model,and achieve the purpose of improving the classification accuracy of each binary classifier.The effectiveness of the proposed approach is demonstrated by experimental results on the Iris dataset,Wine dataset,Multiple Features dataset,Wireless Indoor Localization dataset and Avila dataset. 展开更多
关键词 machine learning MULTI-CLASS classification K-MEANS multi-task RELATIONSHIP learning (mtRL) OVER-FITTING
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基于多域特征提取的多变量时间序列异常检测 被引量:1
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作者 赵培 乔焰 +3 位作者 胡荣耀 袁新宇 李敏悦 张本初 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第11期3419-3426,共8页
多变量时间序列(MTS)数据具有高维性,且分布复杂多变,现有的异常检测模型在面对MTS数据集时普遍存在误判率高、训练困难等问题,且多数模型仅考虑时间序列样本的时空特征,对时间序列特征的学习并不全面。为了解决以上问题,提出一种基于... 多变量时间序列(MTS)数据具有高维性,且分布复杂多变,现有的异常检测模型在面对MTS数据集时普遍存在误判率高、训练困难等问题,且多数模型仅考虑时间序列样本的时空特征,对时间序列特征的学习并不全面。为了解决以上问题,提出一种基于多域特征提取的MTS异常检测模型(MFE-TS)。首先,从原始数据域出发,使用长短期记忆(LSTM)网络与卷积神经网络(CNN)分别提取MTS的时间相关性和空间相关性特征。其次,用傅里叶变换将原始时间序列转换到频域空间,并利用Transformer学习数据在频域空间的幅度与相位特征。多域特征学习能更全面地建模时间序列特征,从而提高模型对MTS的异常检测性能。此外,引入掩码策略,进一步增强模型的特征学习能力,并使模型具备一定的抗噪性。实验结果表明,MFE-TS在多个真实MTS数据集上展现了优越的性能,同时在含有噪声的数据集中仍能保持较好的检测效果。 展开更多
关键词 多变量时间序列 异常检测 无监督学习 多域特征提取
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基于边缘异常候选集的迭代式主动多元时序异常检测算法 被引量:1
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作者 孟凡 杨群力 +1 位作者 霍静 王新宽 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第5期1458-1463,共6页
无监督多元时间序列(MTS)异常检测方法因标注成本低而广受关注,但传统方法一般基于两个假设:1)服从独立同分布(IID)假设,即假设时序数据样本之间和属性之间不存在依赖关系;2)高净度启动假设,即假设可拥有完全正常态的时序数据集进行训... 无监督多元时间序列(MTS)异常检测方法因标注成本低而广受关注,但传统方法一般基于两个假设:1)服从独立同分布(IID)假设,即假设时序数据样本之间和属性之间不存在依赖关系;2)高净度启动假设,即假设可拥有完全正常态的时序数据集进行训练。以上假设在实际场景中往往难以满足。为此,提出一种基于边缘异常候选集的迭代式主动多元时序异常检测算法(EraseMTS)。首先,利用一种多粒度时序特征学习方法捕捉子序列内和子序列间的依赖关系,并在此基础上对原始多元时间序列进行再表示;其次,提出一种利用边缘异常候选集的选择策略,以子序列异常得分为基础,同时考虑异常程度,选择待人工交互的范围;最后,提出一种迭代式子序列权重更新机制,将异常反馈信息融入无监督异常检测模型的训练过程中,通过迭代方式不断优化初始训练模型性能。在UCR时间序列库中的4个数据集和1个人工合成数据集上对所提算法的检测性能、可扩展性和稳定性进行验证,实验结果表明该算法能够有效且稳定运行。 展开更多
关键词 异常检测 多元时间序列 权重更新 多粒度表示 主动学习
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基于层一致性平均教师模型的半监督岩石薄片图像分类 被引量:1
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作者 严子杰 王杨 +1 位作者 陈雁 张翀 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期27-38,共12页
传统的岩石薄片图像分类依赖于大量人工标记的图像样本,这种方式受制于标记人员的经验和能力,且无法通过不断增加的未标记岩石薄片图像样本实现分类能力的可扩展式增强。该文提出的在平均教师(mean teacher, MT)模型的基础上,通过在无... 传统的岩石薄片图像分类依赖于大量人工标记的图像样本,这种方式受制于标记人员的经验和能力,且无法通过不断增加的未标记岩石薄片图像样本实现分类能力的可扩展式增强。该文提出的在平均教师(mean teacher, MT)模型的基础上,通过在无监督损失中添加层一致性正则化项的方式约束师生模型的层次结构,实现对未标记数据信息的有效利用。消融实验和层一致性平均教师(hierarchy consistency mean teacher, HCMT)模型对比实验结果表明,层一致性正则化方法利用了未标记数据的有效信息,提升了MT模型的分类效果,使得HCMT模型可以在半标记数据集中获得如全标记数据集相似的分类能力。该实验表明,半监督学习模型利用大量未标记岩石薄片图像数据可以提升模型分类的能力。 展开更多
关键词 半监督学习 平均教师模型 岩石薄片图像分类 层一致性方法
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基于多任务联合学习的入侵检测方法
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作者 刘源 刘胜全 刘艳 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第1期72-78,共7页
针对目前大多数的网络入侵检测方法存在模型泛化能力较弱以及训练数据集类别不平衡等问题,考虑到网络流量同时具有时间性与空间性的特点,提出了一种基于多任务联合学习的入侵检测方法.首先对数据流量进行预处理,并将数据通过注意力层初... 针对目前大多数的网络入侵检测方法存在模型泛化能力较弱以及训练数据集类别不平衡等问题,考虑到网络流量同时具有时间性与空间性的特点,提出了一种基于多任务联合学习的入侵检测方法.首先对数据流量进行预处理,并将数据通过注意力层初始化其权重分布;然后通过胶囊网络(CapsuleNet)与简单循环单元(SRU)分别提取流量数据的空间局部特征与时序特征,并通过辅助任务微调隐层参数,优化少数类样本的识别;最终将特征经过融合后由softmax分类器分类.实验选用CICIDS2017数据集,同时对比了本文方法与其他方法的查准率、召回率与F1.结果表明,本文方法相比另外其他方法的查准率、召回率、F1值均有较好地提升,F1值达到99.51%. 展开更多
关键词 入侵检测 数据增强 胶囊网络 SRU 多任务学习
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利用K-SVD字典学习算法压制海洋大地电磁噪声 被引量:14
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作者 封常青 李予国 +1 位作者 吴云具 段双敏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1853-1865,共13页
海洋大地电磁数据处理的结果会影响数据反演和解释的准确性.在浅水中,由海浪引起的强电磁干扰和大地电磁场叠加在一起,使得噪声所在频段内的视电阻率和相位曲线出现畸变.针对这种强干扰,本文将K-SVD字典学习算法应用于海洋大地电磁信号... 海洋大地电磁数据处理的结果会影响数据反演和解释的准确性.在浅水中,由海浪引起的强电磁干扰和大地电磁场叠加在一起,使得噪声所在频段内的视电阻率和相位曲线出现畸变.针对这种强干扰,本文将K-SVD字典学习算法应用于海洋大地电磁信号处理中,通过稀疏表示海浪感应磁噪声实现大地电磁磁场信号的重构,并结合视电阻率信息进行相位校正.仿真数据和南黄海实测数据的处理结果表明,该方法能够有效压制海浪感应磁噪声,恢复后的视电阻率和相位曲线更加连续、光滑. 展开更多
关键词 海洋大地电磁 海浪感应磁噪声 K-SVD字典学习 相位校正
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网上双语资料的句子自动对齐算法基础分析 被引量:1
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作者 侯玉文 朱平 《科学技术与工程》 2004年第6期491-493,498,共4页
针对伴随计算与网络技术的发展的网上资料自动对齐项目研究与开发项目中存在的一系列问题 (比如立项、流程分析、数学概要和工程实施等 ) ,进行了比较系统的研讨和总结。在具体步骤中 ,提出了解决项目立项、数学基础概要分析和工程系统... 针对伴随计算与网络技术的发展的网上资料自动对齐项目研究与开发项目中存在的一系列问题 (比如立项、流程分析、数学概要和工程实施等 ) ,进行了比较系统的研讨和总结。在具体步骤中 ,提出了解决项目立项、数学基础概要分析和工程系统性分析等的数学方法 ; 展开更多
关键词 网上双语资料 句子 自动对齐算法 机器翻译
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Interaction behavior recognition from multiple views 被引量:2
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作者 XIA Li-min GUO Wei-ting WANG Hao 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第1期101-113,共13页
This paper proposed a novel multi-view interactive behavior recognition method based on local self-similarity descriptors and graph shared multi-task learning. First, we proposed the composite interactive feature repr... This paper proposed a novel multi-view interactive behavior recognition method based on local self-similarity descriptors and graph shared multi-task learning. First, we proposed the composite interactive feature representation which encodes both the spatial distribution of local motion of interest points and their contexts. Furthermore, local self-similarity descriptor represented by temporal-pyramid bag of words(BOW) was applied to decreasing the influence of observation angle change on recognition and retaining the temporal information. For the purpose of exploring latent correlation between different interactive behaviors from different views and retaining specific information of each behaviors, graph shared multi-task learning was used to learn the corresponding interactive behavior recognition model. Experiment results showed the effectiveness of the proposed method in comparison with other state-of-the-art methods on the public databases CASIA, i3Dpose dataset and self-built database for interactive behavior recognition. 展开更多
关键词 local self-similarity descriptors graph shared multi-task learning composite interactive feature temporal-pyramid bag of words
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