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基于CEEMD-SE-PSR-BP的短期风速预测
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作者 高晟扬 李法社 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期415-422,共8页
为提升预测的准确度,提出一种互补集合经验模态分解(CEEMD)、样本熵(SE)、相空间重构(PSR)以及神经网络(BP)的短期风速预测新模型。首先运用CEEMD技术对风速时间序列进行拆解,化繁为简,分离出多个子序列。随后,计算每个子序列的SE,从SE... 为提升预测的准确度,提出一种互补集合经验模态分解(CEEMD)、样本熵(SE)、相空间重构(PSR)以及神经网络(BP)的短期风速预测新模型。首先运用CEEMD技术对风速时间序列进行拆解,化繁为简,分离出多个子序列。随后,计算每个子序列的SE,从SE的特征中重组风速序列。继而,将各子序列的预测结果进行相空间重构,获取神经网络预测的输入输出样本。最后运用神经网络预测每个样本,并将所有预测结果累加。此外,还对风电场的实际运行数据进行试验,并将模型的预测结果与其他预测方法进行对比,实验结果显示出此模型在提高风速预测精度方面的显著优势。 展开更多
关键词 风速预测 样本熵 互补集合经验模态分解 相空间重构 神经网络 时间序列
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基于图神经网络的多光伏场站出力短期时-空预测
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作者 刘洪波 王铎皓 +3 位作者 石鹏 李倩倩 王曦 孙黎 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第1期89-96,共8页
随着可再生能源的快速发展,光伏场站作为重要的电力供应来源之一,其出力短期时-空预测成为电力系统调度和运营的关键问题。提出了一种基于图神经网络的多光伏场站出力短期时-空预测方法,旨在解决以往研究对多光伏场站间光伏出力的时-空... 随着可再生能源的快速发展,光伏场站作为重要的电力供应来源之一,其出力短期时-空预测成为电力系统调度和运营的关键问题。提出了一种基于图神经网络的多光伏场站出力短期时-空预测方法,旨在解决以往研究对多光伏场站间光伏出力的时-空关联难以进行精准建模进而导致预测效果不精确的问题。首先,通过相关性分析方法确定影响光伏出力的核心特征,并构建特征集合。然后,充分考虑光伏场站光伏出力的时域和空域特征对预测效果的影响,将多个光伏场站数据以时-空图的形式进行表达,并通过边特征描述站点之间的关联程度。其次,利用图卷积层对时-空图数据进行学习,有效地捕捉时空图内节点之间的空间特征。最后,将图卷积层输出的空间特征构成时间序列输入至门控循环单元中,完成对时域特征的挖掘。与传统的预测方法相比,新方法有显著的优势。该方法能够充分考虑光伏场站之间的时空关联,提高了预测的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 多光伏场站出力时-空预测 图卷积神经网络 图数据
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柔性空间机器人预定义时间自适应滑模控制
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作者 刘宜成 杨迦凌 +1 位作者 唐瑞 程靖 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期351-361,共11页
针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径... 针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径向基函数(RBF)神经网络补偿多段线驱动柔性空间机器人系统的建模误差和外界干扰.利用Lyapunov理论,证明轨迹跟踪误差可以在预定义时间内收敛.通过数值仿真验证了模型和控制器的有效性,与固定时间控制器和无补偿的控制器相比,所提出的控制器使系统轨迹误差具有更快的收敛速度. 展开更多
关键词 柔性空间机器人 预定义时间稳定性 径向基函数神经网络 轨迹跟踪 滑模控制
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基于ANN-CA的湿地景观变化时空动态模拟研究 被引量:6
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作者 张美美 张荣群 +1 位作者 张晓东 杨建宇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第1期377-380,F0003,共5页
湿地景观变化的时空动态发展过程比其最终形成的空间格局更为重要,只有清楚地了解了湿地的动态发展过程,才能为湿地资源的保护利用提供更加科学的理论指导。为此,研究运用元胞自动机结合人工神经网络方法,构建了银川平原湿地景观变化时... 湿地景观变化的时空动态发展过程比其最终形成的空间格局更为重要,只有清楚地了解了湿地的动态发展过程,才能为湿地资源的保护利用提供更加科学的理论指导。为此,研究运用元胞自动机结合人工神经网络方法,构建了银川平原湿地景观变化时空动态模拟模型。在模型实现过程中,应用BP(back propagation)神经网络与元胞自动机相结合自动挖掘出元胞自动机模型的转换规则,不仅降低建立多种湿地类型预测模拟的难度,而且减少了人为的主观因素,提高了准确性。预测的结果与实际湿地类型比较得出预测精度达到约74.16%,总体上取得了较好的模拟结果,表明该模型可以满足湿地演变时空动态模拟的要求。 展开更多
关键词 元胞自动机 人工神经网络 时空动态模拟 景观类型 湿地
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基于PSO-Elman模型的网络流量预测 被引量:11
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作者 顾兆军 李冰 刘涛 《现代电子技术》 北大核心 2019年第1期82-86,共5页
针对网络流量的混沌性特点以及传统神经网络处理网络流量预测问题易陷入局部极小导致预测精度不高的问题,提出在相空间重构基础上,采用粒子群算法(PSO)优化Elman神经网络初始参数的网络流量预测模型。首先对网络流量时间序列进行相空间... 针对网络流量的混沌性特点以及传统神经网络处理网络流量预测问题易陷入局部极小导致预测精度不高的问题,提出在相空间重构基础上,采用粒子群算法(PSO)优化Elman神经网络初始参数的网络流量预测模型。首先对网络流量时间序列进行相空间重构,将重构后的流量序列作为模型的输入;再利用PSO算法全局搜索能力对Elman神经网络初始参数进行优化;最后利用训练好的Elman神经网络对网络流量进行预测。仿真结果表明,相比其他流量预测方法,基于PSOElman模型的网络流量预测提高了预测准确率。 展开更多
关键词 相空间重构 粒子群算法 ELMAN神经网络 混沌时间序列 网络流量预测 参数优化
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基于遗传-小波神经网络和时空特性的交通数据融合 被引量:4
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作者 陆百川 马广露 +1 位作者 李晓璐 胡松 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第28期280-285,共6页
由于时间序列的交通数据重点关注断面交通流量变化,而空间序列的交通数据主要关注路网交通流分布。在综合考虑二者特性的前提下利用遗传算法的群体搜索技术及小波神经网络的较强学习能力,提出了基于遗传-小波神经网络(GAWNN)的交通数据... 由于时间序列的交通数据重点关注断面交通流量变化,而空间序列的交通数据主要关注路网交通流分布。在综合考虑二者特性的前提下利用遗传算法的群体搜索技术及小波神经网络的较强学习能力,提出了基于遗传-小波神经网络(GAWNN)的交通数据融合模型。使用MAE、MRE和MSE三个指标对交通数据序列进行优劣对比分析。经实例验证,考虑时空特性的交通数据其数据质量优于单一的时间序列和空间序列。 展开更多
关键词 遗传算法 小波神经网络 时空特性 数据融合
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TVBN-ResNeXt:解决动作视频分类的端到端时空双流融合网络 被引量:6
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作者 胡正平 张瑞雪 +2 位作者 张璇 李淑芳 赵梦瑶 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第1期58-66,共9页
针对如何利用视频中空域C3D与光流2D网络的互补性、光流高效计算与存储问题,提出基于端到端时空双流卷积网络融合的动作视频分类算法(TV BN-Inception network and ResNeXt-101 TVBN-ResNeXt),可融合C3D与自学习端到端光流卷积网络的优... 针对如何利用视频中空域C3D与光流2D网络的互补性、光流高效计算与存储问题,提出基于端到端时空双流卷积网络融合的动作视频分类算法(TV BN-Inception network and ResNeXt-101 TVBN-ResNeXt),可融合C3D与自学习端到端光流卷积网络的优点。针对空间流,首先基于C3D的ResNeXt-101残差网络进行空域视频分类;然后另一支路使用端到端时间流网络,由TVnet网络实时进行光流学习,其次针对堆叠光流特征数据利用BN-Inception网络进行视频分类;最后将双流支路的视频分类结果进行加权融合形成最后判决。在UCF-101和HMDB-51数据集上的实验分别达到94.6%和70.4%的准确率。结果表明,本文提出的TVBN-ResNeXt双流互补网络融合方法不但可解决光流自学习问题,提高网络的运行效率,还可有效提高视频分类的性能。 展开更多
关键词 视频分类 三维卷积神经网络 时空模型 光流网络
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基于T-S模糊神经网络的颍河水质时空变化特征分析 被引量:12
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作者 张文 王莉 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期254-261,共8页
基于T-S模糊神经网络分析颍河(河南段)2007-2010年5个监测断面的水质指标监测数据,克服了过去仅用各级评价标准作为训练样本,导致训练样本数过少和不能构建检测样本的缺点,对实测数据仿真有很好的效果。应用主成分分析法,选出溶解氧、... 基于T-S模糊神经网络分析颍河(河南段)2007-2010年5个监测断面的水质指标监测数据,克服了过去仅用各级评价标准作为训练样本,导致训练样本数过少和不能构建检测样本的缺点,对实测数据仿真有很好的效果。应用主成分分析法,选出溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总磷、六价铬、阴离子表面活性剂8项对水质具有重要影响的指标,建立适用于颍河的T-S模糊神经网络水质评价模型,对颍河水质时空变化特征进行分析。结果显示:颍河水质在近几年呈改善趋势;白沙水库断面水质最优,且稳定;周口康店断面水质较差,西华址坊在2007年第2季度水质恶化严重;沈丘纸店断面水质逐渐改善。表明了T-S模糊神经网络对水质时空变化特征分析的效果显著,也反映了颍河水质状况,为颍河水质监测、管理与控制提供依据。 展开更多
关键词 T-S模糊神经网络 颍河 水质评价 水质时空变化特征 主成分分析
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安全预测的EEMD-PSR-Elman建模方法及应用 被引量:2
9
作者 李润求 施式亮 伍爱友 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期105-110,共6页
为分析安全预测中时间序列的非平稳特性并提高预测精度,提出基于集合经验模态分解(EEMD)、相空间重构(PSR)及神经网络的预测建模方法。首先应用EEMD方法将时间序列分解成若干具有不同周期性或趋势性的分量,通过C-C方法计算各分量的... 为分析安全预测中时间序列的非平稳特性并提高预测精度,提出基于集合经验模态分解(EEMD)、相空间重构(PSR)及神经网络的预测建模方法。首先应用EEMD方法将时间序列分解成若干具有不同周期性或趋势性的分量,通过C-C方法计算各分量的最佳嵌入维数和延迟时间;然后分别进行相空间重构;再应用Elman神经网络对各分量进行训练并建立预测模型;最后将各分量预测结果叠加得到最终预测值。用该方法分析反映煤矿安全生产的关键性指标——煤炭生产百万吨死亡率。结果得到具有长期趋势性和周期性波动的5个分量,预测相对误差为-0.11%~0.20%;外推预测表明,中国煤炭生产百万吨死亡率将保持持续下降趋势,至2020年将下降到0.05以下。 展开更多
关键词 安全预测 时间序列 集合经验模态分解(EEMD) 相空间重构(PSR) 人工神经网络 煤矿
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新能源及储能联合发电系统黑启动时空支撑能力评估及应用
10
作者 陈汝斯 孙吉广 +4 位作者 刘艳 刘海光 智楠 余笑东 付宇昂 《电网技术》 北大核心 2025年第3期988-997,I0042,I0043,共12页
配备储能的新能源机组具有作为黑启动电源的潜力,研究其在初期黑启动阶段的黑启动能力对于构建与新型电力系统相适应的应急防御支撑体系具有重要意义。考虑到新能源场站黑启动能力的时空变化特性,提出以包含负荷水平、源-荷电气距离和... 配备储能的新能源机组具有作为黑启动电源的潜力,研究其在初期黑启动阶段的黑启动能力对于构建与新型电力系统相适应的应急防御支撑体系具有重要意义。考虑到新能源场站黑启动能力的时空变化特性,提出以包含负荷水平、源-荷电气距离和启动服务安全水平要素的三元表对新能源场站的黑启动能力进行量化表征,以此为基础,定义黑启动时空支撑能力。引入长短期记忆神经网络与知识图谱,其中利用长短期记忆神经网络进行启动服务安全水平快速预测,进而进行黑启动时空支撑能力评估;知识图谱则将滚动更新的数据存储并进行可视化展示。最后,结合实例说明了新能源场站黑启动时空支撑能力滚动评估的未来应用场景。 展开更多
关键词 黑启动时空支撑能力 长短期记忆神经网络 知识图谱 初期黑启动 在线恢复决策
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基于PSO-TDNN的空间目标识别 被引量:1
11
作者 寇鹏 牛威 《雷达科学与技术》 2010年第5期406-411,共6页
针对空间目标的RCS特征识别的问题,提出了基于粒子群算法(PSO)训练的时延神经网络(TDNN)识别方法。首先研究了时延神经网络的结构模型和梯度下降训练法,由于梯度下降训练法存在收敛速度缓慢、容易陷入局部极小值等缺点,提出了基于粒子... 针对空间目标的RCS特征识别的问题,提出了基于粒子群算法(PSO)训练的时延神经网络(TDNN)识别方法。首先研究了时延神经网络的结构模型和梯度下降训练法,由于梯度下降训练法存在收敛速度缓慢、容易陷入局部极小值等缺点,提出了基于粒子群算法的训练方法,将时延神经网络的训练过程转化为群体随机优化问题。最后,提取两类空间目标的RCS实测数据小波特征,利用各类神经网络进行识别比较发现:基于粒子群算法的时延神经网络(PSO-TDNN)具有分类能力强,收敛速度快等优点。 展开更多
关键词 空间目标识别 时延神经网络 粒子群算法 RCS小波特征
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基于选择状态空间图神经网络的互联网应用用户画像分析
12
作者 滕岷军 孙腾中 +2 位作者 李彦辰 陈媛 宋沫飞 《计算机科学》 北大核心 2025年第S1期730-737,共8页
用户画像分析旨在深入挖掘用户在互联网应用中的偏好,对于推荐系统、个性化广告等众多实际应用具有十分重要的意义。近期的研究趋势是将用户及其互动对象视作图结构中的节点,从而将用户画像的构建转化为节点分类任务,并利用深度图神经... 用户画像分析旨在深入挖掘用户在互联网应用中的偏好,对于推荐系统、个性化广告等众多实际应用具有十分重要的意义。近期的研究趋势是将用户及其互动对象视作图结构中的节点,从而将用户画像的构建转化为节点分类任务,并利用深度图神经网络技术来实现用户特征的提取。然而,这些研究往往未能充分考虑到不同用户间不同交互类型的差异性和时序关系,限制了用户画像分析的准确性。对此,提出了基于选择状态空间的图神经网络方法来进行用户画像分析,以同时捕捉图结构关系所蕴含的多用户对比和时序规律等上下文信息。为有效构建用户操作长序列数据的长程依赖关系,在图神经网络中引入状态空间模型,并结合基于注意力机制的节点优先级排列策略,以增强上下文感知推理,从而提高了用户性别和年龄等显式用户属性的预测性能。在两个真实的互联网APP数据集上进行了实验验证,结果证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 用户画像 图神经网络 选择状态空间 注意力机制 时序分析
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基于VMD-PSR-BNN模型的月径流预测方法研究 被引量:9
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作者 张璐 刘真 +1 位作者 李磊 刘心 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第4期105-113,共9页
径流过程是地球上水文循环中的关键一环,科学准确地预测月径流的来水量对于流域的水量调度、水资源规划及管理具有十分重要的意义。然而由于径流过程的复杂性以及人类活动的影响,在变化环境中精准捕捉月径流时间序列的变化规律变得十分... 径流过程是地球上水文循环中的关键一环,科学准确地预测月径流的来水量对于流域的水量调度、水资源规划及管理具有十分重要的意义。然而由于径流过程的复杂性以及人类活动的影响,在变化环境中精准捕捉月径流时间序列的变化规律变得十分困难。针对月径流时间序列预测中存在的对于样本数据中先验信息识别不够彻底以及对时间步长嵌入维度难以有效地自适应选取这两点问题,设计了基于VMD-PSR-BNN的月径流时间序列预测模型。基于变分模态分解(VMD)算法对噪声良好的鲁棒性和对时序信号精确分解的特性,将月径流时间序列视为一种时序信号,利用VMD方法将月径流时间序列分解为多个相对平稳的固有模态函数(IMF),再基于相空间重构(PSR)理论对各个IMF分别进行重构,对各个重构后的IMF分别采用基于变分推理的贝叶斯神经网络(BNN)进行预测,最后将各个BNN的预测结果进行聚合重构得到月径流时间序列的最终预测结果。选取渭河流域咸阳和华县两个水文站1953-2018年的月径流时间序列进行实例分析。结果表明:VMD对月径流时间序列具有很好的分解效果,两个水文站基于VMD-PSR-BNN模型的月径流预测结果均可达到水文预报的甲级标准,并且对于样本中的极端值具有较好的拟合效果,为月径流时间序列的预测提供了新的方法参考。 展开更多
关键词 变分模态分解 相空间重构 贝叶斯神经网络 月径流时间序列预测
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利用卷积-循环神经网络的串行序列空时分组码识别方法 被引量:6
14
作者 张聿远 闫文君 +1 位作者 林冲 姚成柱 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第1期19-27,共9页
针对多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统中的空时分组码识别(Space-Time Block Code,STBC)问题,本文提出了一种利用卷积-循环神经网络的串行序列空时分组码识别方法。将一维接收信号的实部和虚部分离后输入网络,利... 针对多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统中的空时分组码识别(Space-Time Block Code,STBC)问题,本文提出了一种利用卷积-循环神经网络的串行序列空时分组码识别方法。将一维接收信号的实部和虚部分离后输入网络,利用卷积神经网络(CNN)提取其空间特征,结合循环神经网络(RNN)提取其深层时序特征,提高网络的特征表达能力;网络训练过程采用反向传播方法,通过计算输出与目标值的误差,将误差反向传回网络中并更新权值,完成网络的训练过程;将测试集数据输入训练好的网络中,实现对空时分组码的识别和区分。该方法将深度学习算法运用到串行序列空时分组码识别当中,训练完的网络可直接对单接收天线下的空时分组码进行识别,不需要重复计算信号的统计特征,避免了人为设计特征参数和检测阈值。该方法不需要知道信道和噪声的先验信息,适用于电子侦查等非协作通信情况。仿真实验表明,该算法能够有效地对串行序列空时分组码进行识别,并且在低信噪比下有较好的识别性能。 展开更多
关键词 空时分组码 信号处理 卷积神经网络 循环神经网络 深度学习
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User space transformation in deep learning based recommendation
15
作者 WU Caihua MA Jianchao +1 位作者 ZHANG Xiuwei XIE Dang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2020年第4期674-684,共11页
Deep learning based recommendation methods, such as the recurrent neural network based recommendation method(RNNRec) and the gated recurrent unit(GRU) based recommendation method(GRURec), are proposed to solve the pro... Deep learning based recommendation methods, such as the recurrent neural network based recommendation method(RNNRec) and the gated recurrent unit(GRU) based recommendation method(GRURec), are proposed to solve the problem of time heterogeneous feedback recommendation. These methods out-perform several state-of-the-art methods. However, in RNNRec and GRURec, action vectors and item vectors are shared among users. The different meanings of the same action for different users are not considered. Similarly, different user preference for the same item is also ignored. To address this problem, the models of RNNRec and GRURec are modified in this paper. In the proposed methods, action vectors and item vectors are transformed into the user space for each user firstly, and then the transformed vectors are fed into the original neural networks of RNNRec and GRURec. The transformed action vectors and item vectors represent the user specified meaning of actions and the preference for items, which makes the proposed method obtain more accurate recommendation results. The experimental results on two real-life datasets indicate that the proposed method outperforms RNNRec and GRURec as well as other state-of-the-art approaches in most cases. 展开更多
关键词 recommender system collaborative filtering time heterogeneous feedback recurrent neural network gated recurrent unit(GRU) user space transformation
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压缩感知和图卷积神经网络相结合的宽频振荡扰动源定位方法 被引量:3
16
作者 王渝红 李晨鑫 +3 位作者 周旭 朱玲俐 蒋奇良 郑宗生 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1080-1089,共10页
新能源并网引发的宽频振荡严重威胁电网安全,实现宽频振荡源的在线定位并及时采取抑制措施以保证系统安全稳定尤为必要。为此,提出一种压缩采样和图卷积神经网络相结合的宽频振荡源定位方法,该方法首先在子站对时序的振荡信号进行稀疏采... 新能源并网引发的宽频振荡严重威胁电网安全,实现宽频振荡源的在线定位并及时采取抑制措施以保证系统安全稳定尤为必要。为此,提出一种压缩采样和图卷积神经网络相结合的宽频振荡源定位方法,该方法首先在子站对时序的振荡信号进行稀疏采样,获得其低维观测序列,作为节点的时序信息,然后在主站融合系统的拓扑结构捕捉各节点的邻接关系,综合考虑系统振荡的时空特性,运用图卷积神经网络实现振荡源定位。最后利用宽频振荡样本集进行仿真验证,结果表明所提方法在量测数据含有噪声、传输数据缺失以及传输数据偏差的情况下都有较高的定位准确度。 展开更多
关键词 新能源发电 宽频振荡 振荡源定位 压缩感知 时空特性 图卷积神经网络
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基于模型驱动深度学习的OTFS检测方法 被引量:2
17
作者 魏新龙 李立 +2 位作者 温驰 靳一 徐常志 《电讯技术》 北大核心 2024年第8期1181-1186,共6页
正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制技术凭借对多普勒频移的优良抗性,保证了高动态场景下的可靠性通信。与大多数OTFS信号检测方案相比,基于深度学习(Deep Learning, DL)的OTFS检测器不需要耗费高额的导频能量,以... 正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制技术凭借对多普勒频移的优良抗性,保证了高动态场景下的可靠性通信。与大多数OTFS信号检测方案相比,基于深度学习(Deep Learning, DL)的OTFS检测器不需要耗费高额的导频能量,以此获得精确的信道状态信息。基于多维输入的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)和一维输入的深度神经网络(Deep Neural Networks, DNN),搭建了OTFS信号检测模型,并结合OTFS的输入输出关系,以模型驱动,提出一种部分输入方法。与数据驱动DL相比,该方法沿时延轴截断输入数据,仅向网络输入与待检测信号相关性强的部分接收信号。该方法不仅减小了数据驱动CNN和DNN的训练参数量,降低了训练复杂度,而且检测性能也不弱于传统的线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error, LMMSE)算法。 展开更多
关键词 正交时频空(OTFS) 信号检测 深度学习 卷积神经网络 深度神经网络
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基于可解释深度卷积网络的空时自适应处理方法
18
作者 廖志鹏 段克清 +2 位作者 何锦浚 邱梓洲 王永良 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期917-928,共12页
在实际应用中,空时自适应处理(STAP)算法的性能受限于足够多独立同分布(IID)样本的获取。然而,目前可有效减少IID样本需求的算法仍面临一些问题。针对这些问题,该文融合数据驱动和模型驱动思想,构建了具有明确数学含义的多模块深度卷积... 在实际应用中,空时自适应处理(STAP)算法的性能受限于足够多独立同分布(IID)样本的获取。然而,目前可有效减少IID样本需求的算法仍面临一些问题。针对这些问题,该文融合数据驱动和模型驱动思想,构建了具有明确数学含义的多模块深度卷积神经网络(MDCNN),实现了小样本条件下对杂波协方差矩阵快速、准确、稳定估计。所构建MDCNN网络由映射模块、数据模块、先验模块和超参数模块组成。其中,前后端映射模块分别对应数据的预处理和后处理;单组数据模块和先验模块共同完成一次迭代优化,网络主体由多组数据模块和先验模块构成,可实现多次等效迭代优化;超参数模块则用来调整等效迭代中可训练参数。上述子模块均具有明确数学表述和物理含义,因此所构造网络具有良好的可解释性。实测数据处理结果表明,在实际非均匀杂波环境下该文所提方法杂波抑制性能优于现有典型小样本STAP方法,且运算时间较后者大幅降低。 展开更多
关键词 多模块深度卷积神经网络 空时自适应处理 稀疏恢复 非均匀杂波 杂波抑制
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传统法与深度学习级联结合的近实时火点监测 被引量:1
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作者 王文卓 马成龙 +4 位作者 王关霖 张益明 谭芳雄 韩旭 吴磊 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第5期147-156,共10页
针对山火监测精度和时效性不足的问题,提出一种级联传统法的多通道卷积神经网络(Multichannel Convolutional Neural Network,MCNN)近实时火点监测算法。首先,结合最大类间方差和空间上下文法,利用背景亮温空间信息差异筛选出潜在火点... 针对山火监测精度和时效性不足的问题,提出一种级联传统法的多通道卷积神经网络(Multichannel Convolutional Neural Network,MCNN)近实时火点监测算法。首先,结合最大类间方差和空间上下文法,利用背景亮温空间信息差异筛选出潜在火点。然后,采用集成学习思想构建三个卷积神经网络通道,各通道分别输入光谱信息、空间上下文信息及时间地理信息特征的不同组合,同时,通过粒子群优化算法搜索各通道的最佳权重,获取三个通道的火点联合预测概率,实现火点准确识别。结果表明,相比于单通道卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型,MCNN精确度达到0.88,漏报率降低0.16,并且较日本气象厅官方产品漏报率降低0.06,且实验中模型运行平均耗时172 s。因此,文章提出的MCNN模型可实现较高精度的近实时火点监测,为火灾应急处理提供科学依据。 展开更多
关键词 多通道卷积神经网络 集成学习 近实时 火点监测 航天遥感
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基于可拓展自注意力时空图卷积神经网络的用户轨迹识别模型
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作者 雷天亮 吉立新 +2 位作者 王庚润 刘树新 巫岚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3741-3750,共10页
用户轨迹识别作为一项重要的时空数据挖掘任务,广泛应用于基于位置的个性化服务推荐、行程规划、犯罪行为检测和目标跟踪等领域,但依然面临预测精度不高的问题,主要原因是轨迹数据低采样且稀疏、轨迹类别数量巨大等.针对上述问题提出了... 用户轨迹识别作为一项重要的时空数据挖掘任务,广泛应用于基于位置的个性化服务推荐、行程规划、犯罪行为检测和目标跟踪等领域,但依然面临预测精度不高的问题,主要原因是轨迹数据低采样且稀疏、轨迹类别数量巨大等.针对上述问题提出了基于可拓展自注意力时空图卷积神经网络的用户轨迹识别模型(Expandable Self-Attention Spatio-Temporal Graph Convolutional Neural Networks,ESAST-GCNN),该模型采用时空图卷积神经网络方式,深度挖掘时序特征与空间特征关系,并进行预测与拓展,结合自注意力机制获取用户轨迹特征向量内部相关性,最终根据该特征向量进行用户轨迹身份识别.在两个真实数据集上进行测试后发现,ESAST-GCNN相较于TULER-GRU(TUL via Embedding and RNN)在Geolife与Gowalla中准确率分别提高了13.95%、10.63%,实验结果表明ESAST-GCNN优于其他模型,识别效果更好,适用范围更广. 展开更多
关键词 用户轨迹识别 时空图卷积神经网络 自注意力机制 深度学习 时空序列
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