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基于条件Wasserstein生成对抗网络的说话人辨认研究
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作者 张高峰 刘天 +1 位作者 解晓敏 马群 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第8期213-218,241,共7页
在低资源场景下,由于传统的说话人辨认方法无法提取大量有效信息来训练网络,导致模型发生过拟合现象。受GAN在图像领域成功应用的启发,提出基于条件Wasserstein生成对抗网络(C-WGAN)的说话人辨认方法。该方法将真实样本的FBANK特征作为... 在低资源场景下,由于传统的说话人辨认方法无法提取大量有效信息来训练网络,导致模型发生过拟合现象。受GAN在图像领域成功应用的启发,提出基于条件Wasserstein生成对抗网络(C-WGAN)的说话人辨认方法。该方法将真实样本的FBANK特征作为条件输入到生成器中以控制生成指定的模拟样本,并采用Wasserstein距离来衡量两个语音特征分布之间的距离,得到稳定的训练环境,避免了模式崩溃。实验结果表明,该方法的分类错误率(CER)降低至1.96%,相对基线方法x-vector和CNN分别降低了67.2%和53.9%,同时在低采样率的情况下,该方法的识别准确率表现出很强的竞争力。 展开更多
关键词 说话人辨认 生成对抗网络 wasserstein距离
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基于改进生成对抗网络的高空侦察图像补全算法
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作者 冯伟冬 王建国 +2 位作者 侯麒麟 冀慧君 蓝志豪 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第7期154-160,167,共8页
针对高空侦察图像有遮挡的问题,提出了一种基于改进的生成对抗网络的图像补全算法。通过引入多个局部判别器和正则化项来更好地补全缺失图像的信息,提高图像补全的质量和真实性;通过引入Wasserstein距离和梯度惩罚项来提高训练的稳定性... 针对高空侦察图像有遮挡的问题,提出了一种基于改进的生成对抗网络的图像补全算法。通过引入多个局部判别器和正则化项来更好地补全缺失图像的信息,提高图像补全的质量和真实性;通过引入Wasserstein距离和梯度惩罚项来提高训练的稳定性。提出的算法在有缺失的高空侦察图像的数据集上进行测试,数值结果显示了其有效性。 展开更多
关键词 深度学习 图像补全 生成对抗网络 高空侦察 wasserstein距离
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基于改进Wasserstein生成式对抗网络的电力系统不良数据辨识 被引量:14
3
作者 臧海祥 郭镜玮 +3 位作者 黄蔓云 卫志农 孙国强 赵佳伟 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期50-56,110,共8页
随着新能源并网以及大量电力电子器件的投入,电力系统的数据类型向多元复杂化的趋势发展。针对大规模电力系统中出现的不良数据辨识性能差、辨识效率低的问题,提出了一种基于改进Wasserstein生成式对抗网络(WGAN-GP)的不良数据辨识方法... 随着新能源并网以及大量电力电子器件的投入,电力系统的数据类型向多元复杂化的趋势发展。针对大规模电力系统中出现的不良数据辨识性能差、辨识效率低的问题,提出了一种基于改进Wasserstein生成式对抗网络(WGAN-GP)的不良数据辨识方法。基于历史数据库中的状态量得到多断面正常量测数据并训练WGAN-GP模型;将含不良数据的量测信息输入训练好的WGAN-GP模型,得到对应的量测重构数据,并得到最终的量测重构误差;为了避免人为确定阈值的主观性,提出了一种基于C4.5决策树模型的不良数据阈值确定方法,将量测重构误差输入训练好的决策树模型,即可定位1组量测信息中的不良数据位置。以IEEE标准系统和某实际省网为算例进行仿真测试,结果表明相较于已有方法,所提方法具有更好的辨识性能和更高的辨识效率。 展开更多
关键词 电力系统 不良数据辨识 数据驱动 wasserstein生成对抗网络 决策树模型
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GP-WIRGAN:梯度惩罚优化的Wasserstein图像循环生成对抗网络模型 被引量:8
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作者 冯永 张春平 +2 位作者 强保华 张逸扬 尚家兴 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期190-205,共16页
通常情形下,现有的图像生成模型都采用单次前向传播的方式生成图像,但实际中,画家通常是反复修改后才完成一幅画作的;生成对抗模型(Generative Adversarial Networks,GAN)能生成图像,但却很难训练.在保证生成图像质量的前提下,效仿作画... 通常情形下,现有的图像生成模型都采用单次前向传播的方式生成图像,但实际中,画家通常是反复修改后才完成一幅画作的;生成对抗模型(Generative Adversarial Networks,GAN)能生成图像,但却很难训练.在保证生成图像质量的前提下,效仿作画时的不断更新迭代,以提升生成样本多样性并增强样本语义,同时引入Wasserstein距离,提出了Wasserstein图像循环生成对抗网络模型,简称WIRGAN(Wasserstein Image Recurrent Generative Adversarial Networks Model).WIRGAN定义了生成模型和判别模型,其中,生成模型是由一系列结构相同的神经网络模型组成的循环结构,用时间步骤T控制生成模型的循环次数,用于迭代式生成图像,并以最后一个循环结构的生成图像作为整个生成模型的输出;判别模型也由神经网络构建,结合权重剪枝技术,用来判别输入图像是生成的还是真实的.WIRGAN利用Wasserstein距离作为目标函数,将生成模型和判别模型进行博弈对抗训练.另外,由于模型存在难以优化的问题,本文引入了梯度惩罚来解决此类问题,进一步提出了梯度惩罚优化的Wasserstein图像循环生成对抗网络模型(Gradient Penalty Optimized Wasserstein Image Recurrent Generative Adversarial Networks Model,GP-WIRGAN).最后,WIRGAN和GP-WIRGAN在MNIST、CIFAR10、CeUN四个数据集上进行了基础学习能力、模型间GAM自比较、模型内GAM自比较、初始得分比较、图像生成可视化、时间效率比较等6组实验,采用生成对抗矩阵(Generative Adversarial Metric,GAM)和起始分数(Inception Scores)进行评估,结果表明,本文提出的WIRGAN、GP-WIRGAN具有良好的稳定性,可以生成高质量的图像. 展开更多
关键词 图像生成 生成对抗网络 wasserstein距离 深度学习 权重剪枝 梯度惩罚
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基于条件式Wasserstein生成对抗网络的电力变压器故障样本增强技术 被引量:75
5
作者 刘云鹏 许自强 +3 位作者 和家慧 王权 高树国 赵军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期1505-1513,共9页
数据非均衡问题是制约机器学习技术在电力变压器故障诊断领域中应用效果的关键因素。为克服传统过采样方法未考虑数据整体分布信息的缺陷,提出了一种基于深度学习的故障数据增强方法,以实现样本库的类别均衡化目标。首先,建立梯度惩罚... 数据非均衡问题是制约机器学习技术在电力变压器故障诊断领域中应用效果的关键因素。为克服传统过采样方法未考虑数据整体分布信息的缺陷,提出了一种基于深度学习的故障数据增强方法,以实现样本库的类别均衡化目标。首先,建立梯度惩罚优化的条件式Wasserstein生成对抗网络模型以指导多类别故障样本的生成过程,并克服了原始生成对抗网络模型的训练不稳定问题;然后,构建以油中溶解气体无编码比值为特征参量的栈式自编码器诊断模型,并进一步提出了基于数据增强方法的设备故障诊断技术框架;最后,选用由准确率、F1度量以及G-mean组成的评价指标体系对类别均衡化前后的模型诊断效果进行评估对比。算例研究结果表明,相较于传统过采样方法,提出的故障样本增强方法能够更为有效地改善诊断模型对于多数类的分类偏好问题,提升其整体分类性能,可作为电力变压器故障诊断的重要数据预处理环节。 展开更多
关键词 变压器故障诊断 非均衡数据集 数据增强 条件式wasserstein生成对抗网络 梯度惩罚 栈式自编码器
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基于统计信息系数和Wasserstein生成对抗网络的风火系统暂态特征选择与两阶段稳定评估 被引量:6
6
作者 赵冬梅 谢家康 +3 位作者 杜泽航 魏中庆 田世芳 徐咏盛 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期106-113,共8页
为实现含新能源电力系统暂态稳定的在线更新,降低新能源机组出力、电压等特征对评估准确率的影响,提出基于统计信息系数和Wasserstein生成对抗网络的暂态特征选择和两阶段稳定评估模型。首先,改进最大信息系数中的网格划分方法,建立基于... 为实现含新能源电力系统暂态稳定的在线更新,降低新能源机组出力、电压等特征对评估准确率的影响,提出基于统计信息系数和Wasserstein生成对抗网络的暂态特征选择和两阶段稳定评估模型。首先,改进最大信息系数中的网格划分方法,建立基于Pearson相关系数和统一信息系数的混合Markov决策模型,对风火系统暂态特征进行数据分析与特征选择。其次,以Wasserstein距离代替传统生成对抗网络中的JS散度,提出基于Wasserstein生成对抗网络的暂态稳定模型在线更新方法。同时依据一阶段暂态稳定评估置信度将样本划分为安全域样本与非安全域样本,提出一种两阶段暂态稳定评估方法。最后在改进的IEEE 39节点、IEEE 118节点系统中将所提方法与传统方法进行了对比,结果表明所提方法的暂态稳定评估准确度有所提高,且计算速度有所加快。 展开更多
关键词 暂态特征选择 wasserstein生成对抗网络 统计信息系数 Markov决策模型 两阶段暂态稳定评估
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融合生成对抗网络和难例挖掘的产品质量预测模型
7
作者 李剑锋 柏雪 +3 位作者 赵春财 钱朋超 王洪涛 徐伟风 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3698-3707,共10页
针对连续性工业生产特点,重点关注类别不平衡造成的不合格样本召回率低问题。为了从高维数据提取有效特征,结合one class F-score和最小冗余最大相关性在特征提取方面的优势,有效降低特征维度并提取有价值特征;利用Wasserstein生成对抗... 针对连续性工业生产特点,重点关注类别不平衡造成的不合格样本召回率低问题。为了从高维数据提取有效特征,结合one class F-score和最小冗余最大相关性在特征提取方面的优势,有效降低特征维度并提取有价值特征;利用Wasserstein生成对抗网络(WGAN)方法扩增不合格样本数量;通过类别权重优化Focal Loss函数以提高困难样本识别率;通过轻量级梯度提升机算法结合阈值移动策略,构建基于WGAN数据增强和难例挖掘技术的质量预测模型(WGAN_Focal Loss_LGB(TM))。将所提模型应用于开源SECOM数据集,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 高维数据 wasserstein生成对抗网络 Focal Loss函数 难例挖掘 轻量级梯度提升机算法 阈值移动 产品质量预测
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基于残缺图像样本的生成对抗网络图像修复方法 被引量:6
8
作者 李海燕 黄和富 +3 位作者 郭磊 李海江 陈建华 李红松 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1949-1958,共10页
针对大面积图像修复缺失严重时,需要完整且高质量训练样本的问题,提出了一种将残缺或含噪图像样本作为训练集的双生成器深度卷积生成对抗网络(DGDCGAN)模型。构建两个生成器和一个鉴别器以解决单一生成器收敛慢的问题,用残缺图像样本作... 针对大面积图像修复缺失严重时,需要完整且高质量训练样本的问题,提出了一种将残缺或含噪图像样本作为训练集的双生成器深度卷积生成对抗网络(DGDCGAN)模型。构建两个生成器和一个鉴别器以解决单一生成器收敛慢的问题,用残缺图像样本作为训练集,通过交叉计算、搜索损失区域类似的图像信息作为训练生成模型的样本,收敛速度更快。鉴别器损失函数改进为输出的Wasserstein距离,使用自适应估计算法优化生成器损失函数和鉴别器损失函数的模型参数,最小化两两图像之间的总距离差,使用鉴别模型和修复图像总距离变化均方差最小化两个指标优化修复结果。在4个公开数据集上进行主客观实验,结果表明:所提方法能使用残缺图像样本作为训练集,有效实现大面积失真图像的修复,且收敛速度和修复效果优于现有图像修复方法。 展开更多
关键词 图像修复 残缺图像样本 深度卷积生成对抗网络 wasserstein距离 总距离变化均方差
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关于命名实体识别的生成式对抗网络的研究 被引量:5
9
作者 冯建周 马祥聪 +1 位作者 刘亚坤 宋沙沙 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第6期1191-1196,共6页
本文结合条件生成式对抗网络(CGAN)和改进的Wasserstein生成式对抗网络(WGAN-GP),提出一种适合于命名实体识别任务的条件Wasserstein生成式对抗网络模型(CWGAN).该模型借鉴CGAN以文本描述为条件的图像概率分布的思想,来完成以句子序列... 本文结合条件生成式对抗网络(CGAN)和改进的Wasserstein生成式对抗网络(WGAN-GP),提出一种适合于命名实体识别任务的条件Wasserstein生成式对抗网络模型(CWGAN).该模型借鉴CGAN以文本描述为条件的图像概率分布的思想,来完成以句子序列为条件获得标注序列概率分布的任务.该模型的生成器和判别器都采用BiLSTM结构,不同的是生成器生成命名实体标签的概率分布,判别器则为生成器的生成质量打分并反馈给生成器,生成器根据反馈更新梯度从而提升生成标签概率的质量.另外,CWGAN采用梯度惩罚的方法来保证梯度在反向传播的过程中保持平稳,通过拉近真实样本分布和生成样本之间的Wasserstein距离,优化目标函数.最后通过实验验证了该方法的可行性和优越性. 展开更多
关键词 命名实体识别 生成对抗网络 BiLSTM wasserstein距离 Cwgan
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变工况下动态卷积域对抗图神经网络故障诊断
10
作者 王桐 王晨程 +2 位作者 邰宇 欧阳敏 陈立伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1406-1414,共9页
针对基于无监督域自适应故障诊断方法忽略了域间数据结构信息、传统域对齐平均最大差异法全局泛化能力差等问题,本文提出一种基于无监督域自适应理论的动态卷积域对抗图神经网络故障诊断模型,分别通过对数据的类别标签、域标签和数据结... 针对基于无监督域自适应故障诊断方法忽略了域间数据结构信息、传统域对齐平均最大差异法全局泛化能力差等问题,本文提出一种基于无监督域自适应理论的动态卷积域对抗图神经网络故障诊断模型,分别通过对数据的类别标签、域标签和数据结构信息进行建模。通过分类器和域鉴别器分别建模类别标签和域标签,通过图神经网络将数据结构信息嵌入到实例图节点中,利用高斯Wasserstein距离来度量不同领域的实例图之间的差异。本文对比了不同工况下共14种迁移任务在各模型下故障识别的准确率。实验结果表明:基于动态卷积的域对抗图神经网络模型在变工况下的故障诊断效果均优于其他对比模型,且模型性能稳定。 展开更多
关键词 无监督域自适应 动态卷积 对抗 图神经网络 生成 高斯wasserstein距离 故障诊断 变工况
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基于生成对抗网络与深度学习的少数据云资源预测 被引量:1
11
作者 陈基漓 张长晖 谢晓兰 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第36期16099-16107,共9页
精确的云资源预测对计算平台实现安全运行具有十分重要的意义,针对新公司的云计算资源缺乏足够数据样本而造成预测模型精度降低的问题,提出一种基于WasserStein生成对抗网络(WasserStein generative adversarial network with gradient ... 精确的云资源预测对计算平台实现安全运行具有十分重要的意义,针对新公司的云计算资源缺乏足够数据样本而造成预测模型精度降低的问题,提出一种基于WasserStein生成对抗网络(WasserStein generative adversarial network with gradient penalty,WGAN-GP)和双向门控循环单元网络(bidirectional gate recurrent unit,BiGRU)的少样本云计算资源预测模型。通过生成对抗网络去学习原始少样本数据的分布规律,以高斯噪声作为输入生成与原始数据具有相同分布的新样本数据,实现数据增强的行为;由于传统门控单元网络无法完全利用数据的时间信息,采用双向门控循环单元网络对数据的前向、反向时间信息进行双向提取并预测。以Google公开数据集进行仿真,对无增强数据和增强数据后的不同机器算法模型的预测结果进行对比。实验结果表明:使用WasserStein生成对抗网络数据增强后的双向门控循环单元网络模型精度的达到98.3%,所提方法适用于少样本数据的云计算资源预测。 展开更多
关键词 云资源预测 生成对抗网络 双向门控单元网络(BiGRU) wasserstein距离 梯度惩罚
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基于WGAN的智能超表面辅助系统的信道估计研究
12
作者 康晓非 王甜 《电波科学学报》 北大核心 2025年第1期164-171,共8页
针对智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助的毫米波通信中系统复杂和难以获取准确信道状态信息(channel state information,CSI)的问题,设计了一种基于Chan-SRWGAN网络算法的信道估计方案。该方案采用混合有源/无源... 针对智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助的毫米波通信中系统复杂和难以获取准确信道状态信息(channel state information,CSI)的问题,设计了一种基于Chan-SRWGAN网络算法的信道估计方案。该方案采用混合有源/无源RIS架构,首先利用最小二乘(least square,LS)算法获取有源元件处信道估计值,再通过插值得到信道初步估计,最后利用Chan-SRWGAN深度学习网络将其重构为信道精确估计。仿真结果表明,所提方案的归一化均方误差(normalized mean squared error,NMSE)性能优于LS、正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)、同步OMP(simultaneous OMP,SOMP)、深度神经网络(deep neural network,DNN)、超分辨率卷积神经网络(super-resolution convolutional neural network,SRCNN)信道估计算法,证明了方案的可行性。 展开更多
关键词 智能超表面(RIS) 信道估计 深度学习 wasserstein生成对抗网络(wgan) 超分辨率卷积神经网络(SRCNN)
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改进型循环生成对抗网络的血管内超声图像增强 被引量:6
13
作者 姚哲维 杨丰 +1 位作者 黄靖 刘娅琴 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期221-227,共7页
血管内超声(Intravascular Ultrasound,IVUS)图像采集过程中使用的低频或高频超声探头各有其特点,医生在诊断冠脉粥样硬化等疾病过程中需根据临床需求选择频率不同的超声探头。因此,文中提出一种基于Wasserstein距离的循环生成对抗网络(... 血管内超声(Intravascular Ultrasound,IVUS)图像采集过程中使用的低频或高频超声探头各有其特点,医生在诊断冠脉粥样硬化等疾病过程中需根据临床需求选择频率不同的超声探头。因此,文中提出一种基于Wasserstein距离的循环生成对抗网络(Cycle Generative Adversarial Networks,CycleGANs)用于增强血管内超声图像,其目的是融合高频超声细节信号,克服低频超声图像边缘模糊且分辨率较低等问题,以辅助医生诊断心血管疾病。首先基于心血管的形状特点,使用旋转、缩放和Gamma变换等方法将图像数据训练集增加30倍,降低网络训练过拟合的风险;然后利用对抗网络训练的思想,构建基于对抗损失和循环一致损失的联合函数,在损失函数中引入Wasserstein距离作为正则项,加快网络训练的收敛速度,解决训练不稳定的问题;最后以低频IVUS图像为输入对象,输出含有高频图像细节信息的IVUS增强图像。在实验过程中以国际标准IVUS图像数据库为基础进行算法验证比较;以清晰度、对比度和边缘能量为评价标准进行定量分析。实验结果:所提算法的收敛速度是原始CycleGANs模型的两倍,且3个评价标准数值分别提升了15.8%,11.4%和46.6%。实验结果表明:W-CycleGANs模型能够有效地学习高频图像域的特征信息,并且进一步丰富低频图像边缘细节,增强图像的诊断信息,提高医生判断心血管疾病的敏感性。此外,文中采用100幅临床IVUS图像数据进行推广验证,也获得了较好的增强效果。 展开更多
关键词 血管内超声 生成对抗网络 wasserstein距离 图像增强 深度学习
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基于生成对抗网络的禽蛋图像数据生成研究 被引量:9
14
作者 李庆旭 王巧华 马美湖 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期236-245,共10页
在进行禽蛋无损检测研究时,需要花费大量的人力和物力采集禽蛋图像数据,为解决该问题,设计了一种基于深度卷积生成对抗网络(Deep convolutional generative adversarial networks,DCGAN)的改进禽蛋图像数据生成网络。该网络分为生成器... 在进行禽蛋无损检测研究时,需要花费大量的人力和物力采集禽蛋图像数据,为解决该问题,设计了一种基于深度卷积生成对抗网络(Deep convolutional generative adversarial networks,DCGAN)的改进禽蛋图像数据生成网络。该网络分为生成器与判别器,生成器用于禽蛋图像数据生成,判别器对生成的禽蛋图像进行真实性判断,两者相互对抗最终生成高质量的禽蛋图像数据。为了提高生成的禽蛋图像质量,使用残差网络构建生成器和判别器,引入Wasserstein距离和加梯度惩罚的损失函数,分别在透射和反射情况下对禽蛋图像进行生成研究。该方法有效地解决了大量禽蛋图像数据的采集问题,为后期禽蛋图像识别与检测提供了数据基础,同时也为后续禽蛋数据库构建提供了技术支持。 展开更多
关键词 禽蛋图像 数据生成 生成对抗网络 wasserstein距离 残差网络
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结合连续小波变换与生成对抗网络的癫痫发作预测 被引量:3
15
作者 廖家慧 杨丰 +1 位作者 詹长安 张利云 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期168-179,共12页
目前半监督深度学习模型已成功用于脑电信号(EEG)的癫痫发作预测,但该模型在EEG预处理方式与半监督模型稳定性等方面还有提升空间。本研究提出一种结合连续小波变换(CWT)与基于梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(WGAN-GP)的改进方法(CW... 目前半监督深度学习模型已成功用于脑电信号(EEG)的癫痫发作预测,但该模型在EEG预处理方式与半监督模型稳定性等方面还有提升空间。本研究提出一种结合连续小波变换(CWT)与基于梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(WGAN-GP)的改进方法(CWT-WGAN-GP)。首先对未标记的EEG信号进行CWT获得时频图,并结合特定患者的EEG数据集训练WGAN-GP模型,生成高性能的特征提取器;其次,以经过训练的WGAN-GP的判别器为特征提取器、两个全连接网络层为分类器(预测器),用少量有标记的EEG信号CWT时频图完成分类模型训练;最后,WGAN-GP的判别器与稳定的全连接网络组成半监督深度学习预测模型,用于癫痫发作预测。用CHBMIT头皮脑电数据集中所筛选的13例患者数据,评估改进的半监督癫痫发作预测模型,并与现有半监督方法相比。该方法在灵敏度、特异性、准确率和AUC指标上分别达到82.69%,67.48%,82.08%和84.03%,将原有的性能指标分别提升14.48%,34.45%,7.87%和11.4%;CWT-WGAN-GP的预测性能与现有方法的差异具有统计学意义(P<0.05)。CWT与WGAN-GP模型相结合能有效地改善半监督深度学习模型预测性能,在癫痫发作预测中发挥无监督特征提取的优化作用。 展开更多
关键词 癫痫发作预测 头皮脑电信号 深度学习 连续小波变换 基于梯度策略的wasserstein生成对抗网络
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基于特征优化生成对抗网络的在线交易反欺诈方法研究 被引量:3
16
作者 张浩 康海燕 《郑州大学学报(理学版)》 北大核心 2022年第1期69-74,87,共7页
为了降低在线交易欺诈数据的不平衡性对欺诈检测效果的影响,提出了一种基于特征优化生成对抗网络的在线交易反欺诈方法。该方法建立了WGAN网络包括生成模型和判别模型,对数据进行Key特征选取,在数据生成过程中进行Gumbel-softmax技巧采... 为了降低在线交易欺诈数据的不平衡性对欺诈检测效果的影响,提出了一种基于特征优化生成对抗网络的在线交易反欺诈方法。该方法建立了WGAN网络包括生成模型和判别模型,对数据进行Key特征选取,在数据生成过程中进行Gumbel-softmax技巧采样输出,优化生成数据质量和提高训练稳定性;交替训练判别模型和生成模型直至模型收敛;接着将收敛的生成模型作为样本生成器生成少数类样本对原始数据进行平衡处理;利用平衡处理后的数据训练分类模型并进行模型评估。通过实验证明,该方法生成数据的效果优于SMOTE及其变种方法。 展开更多
关键词 交易反欺诈 生成对抗网络(GAN) wasserstein GAN(wgan) Gumbel-softmax 不平衡数据
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基于生成对抗网络的配电网与多微网随机调度 被引量:7
17
作者 肖金星 徐冰雁 +4 位作者 叶影 曹春 张宇威 杨军 李勇汇 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第5期1997-2006,共10页
随着可再生能源机组以多微网的形式接入配电网,其出力的不确定性会给配电网与多微网调度带来挑战。因此,如何对配电网与多微网中可再生能源的特性进行分析,准确把握可再生能源的出力特性,建立考虑可再生能源出力特性的配电网与多微网调... 随着可再生能源机组以多微网的形式接入配电网,其出力的不确定性会给配电网与多微网调度带来挑战。因此,如何对配电网与多微网中可再生能源的特性进行分析,准确把握可再生能源的出力特性,建立考虑可再生能源出力特性的配电网与多微网调度模型,成为目前亟待研究和解决的问题。提出了一种基于Wasserstein生成对抗网络的配电网与多微网日前随机调度方法。首先,针对风电以及光伏日前预测的不确定性,采用基于Wasserstein生成对抗网络的数据驱动算法,对风电和光伏出力预测误差进行场景生成;其次,对于生成的风光出力场景,基于K-mediods场景削减法得到风光典型场景;最后,在配电网与多微网调度目标函数中综合考虑调度的经济性指标以及韧性指标,基于场景法模拟可再生能源出力的不确定性,建立配电网与多微网日前随机调度模型并求解。仿真结果表明,所提的配电网与多微网随机调度模型在可再生能源出力场景生成方面,相比于传统假定概率分布的生成方法,其生成的场景更接近实际场景。 展开更多
关键词 配电网与多微网 wasserstein生成对抗网络 随机调度 可再生能源
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多生成器生成对抗网络 被引量:2
18
作者 申瑞彩 翟俊海 侯璎真 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第6期734-744,共11页
生成对抗网络(Generative adversarial networks,GAN)广泛应用于各种领域,尤其在图像生成方面.该模型由生成网络与判别网络2部分组成,在无监督的训练方式下,2个网络相互竞争相互提高.然而,GAN在训练时经常出现模式崩溃问题,进而导致模... 生成对抗网络(Generative adversarial networks,GAN)广泛应用于各种领域,尤其在图像生成方面.该模型由生成网络与判别网络2部分组成,在无监督的训练方式下,2个网络相互竞争相互提高.然而,GAN在训练时经常出现模式崩溃问题,进而导致模型收敛较慢,生成样本多样性较差.为解决这一问题,在深度卷积神经网络的基础上提出了一种多生成器生成对抗网络模型.该模型包含多个生成网络,每个生成网络均使用残差网络进行搭建,同时在生成网络间引入协作机制,以加快模型获取信息并减少参数量,最后将各生成网络的特征图进行融合得到最终图像输入到判别网络中.GAN在训练过程中还会出现梯度消失、训练不稳定问题.为避免出现这些问题,将Wasserstein距离和梯度惩罚引入模型的损失函数.通过在多个数据集上与多种相关方法进行实验比较,结果表明提出的模型在缓解模式崩溃问题、加快模型收敛速度以及减少参数量上均明显优于其他几种方法. 展开更多
关键词 生成对抗网络 残差网络 集成学习 模式崩溃 wasserstein距离
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基于生成对抗网络的离心泵时序数据异常检测 被引量:1
19
作者 李思汉 黄倩 +2 位作者 付强 张鑫宇 李云鹏 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第12期1957-1964,共8页
针对离心泵数据采集的过程中存在异常数据的问题,对产生异常数据的原因、生成对抗网络的优化以及异常数据检测的方法等问题进行了研究,提出了一种基于生成对抗网络的离心泵时序数据异常检测方法(该方法可以优化生成对抗网络,解决梯度消... 针对离心泵数据采集的过程中存在异常数据的问题,对产生异常数据的原因、生成对抗网络的优化以及异常数据检测的方法等问题进行了研究,提出了一种基于生成对抗网络的离心泵时序数据异常检测方法(该方法可以优化生成对抗网络,解决梯度消失问题)。首先,使用长短期记忆神经网络(LSTM),建立了生成对抗网络(GAN)框架中的基础模型,增强了捕获数据分布的时间相关性;并采用Wasserstein距离方法,解决了梯度消失的问题;然后,搭建了离心泵异常数据检测试验台,对离心泵运行时的数据进行了采集,分析了造成异常数据的原因;最后,基于正常数据训练数据,生成了对抗网络的生成器和判别器,并利用重构损失与判别损失构建了检测阈值,对异常数据进行了检测。研究结果表明:GAN在离心泵数据异常检测中的表现皆优于孤立森林、自编码器(AE)、K-Means等算法;基于生成对抗网络的离心泵异常数据检测精确率可达到89.5%,能够有效检测出异常数据,可达到优化数据库和提高旋转机械故障诊断精度的目的。该研究结果可以为离心泵的异常数据检测提供参考。 展开更多
关键词 离心泵时序数据 生成对抗网络 数据异常检测 无监督学习 长短期记忆网络 wasserstein距离方法
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基于改进生成对抗网络的风机行星齿轮箱故障诊断方法 被引量:40
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作者 李东东 刘宇航 +1 位作者 赵阳 赵耀 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期7496-7506,共11页
行星齿轮箱是风电机组传动系统中的重要部件,其故障发生率较高且难以直接识别故障情况,此外故障样本难以直接获取、样本环境噪声大等问题增加了故障诊断的难度。针对这些问题,提出基于贝叶斯优化及Wasserstein距离改进辅助分类生成对抗... 行星齿轮箱是风电机组传动系统中的重要部件,其故障发生率较高且难以直接识别故障情况,此外故障样本难以直接获取、样本环境噪声大等问题增加了故障诊断的难度。针对这些问题,提出基于贝叶斯优化及Wasserstein距离改进辅助分类生成对抗网络模型的齿轮箱故障诊断方法。首先,以辅助分类生成对抗网络为基础,针对振动信号时序特征构建一维卷积层替代二维卷积,提高信号特征提取效率;同时,在生成器和判别器中加入批归一化层和Dropout层,规范数据结构特征。然后,利用贝叶斯优化策略自适应调节判别器参数,提升判别器的性能,并引入Wasserstein距离改进模型的目标函数,通过博弈对抗机制同时优化生成器和判别器,显著提高模型的泛化能力和故障特征提取能力。设计行星齿轮箱在定速和变速运行下不同故障状态的实验,在不同非平衡样本集情况下,该方法可实现样本数据增强,并且保持良好的故障识别准确率,验证了该方法的先进性。 展开更多
关键词 行星齿轮箱 生成对抗网络 wasserstein距离 贝叶斯优化 泛化能力 故障诊断
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