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基于角度间隔分离学习的相干DOA估计方法
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作者 王军 武子涵 +1 位作者 周广佼 周志权 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第10期3188-3198,共11页
针对传统模型驱动算法处理空间临近相干源信号精度下降,以及数据驱动算法需大样本训练的问题,提出基于角度间隔分离学习的高精度波达方向估计方法。该方法利用信号角度间隔稀疏特性,结合分域思想,通过空间滤波器估计角度间隔信息,将信... 针对传统模型驱动算法处理空间临近相干源信号精度下降,以及数据驱动算法需大样本训练的问题,提出基于角度间隔分离学习的高精度波达方向估计方法。该方法利用信号角度间隔稀疏特性,结合分域思想,通过空间滤波器估计角度间隔信息,将信号划分至对应角度间隔域,再利用深层神经网络多标签分类器完成波达方向估计。同时引入稀疏自编码技术,通过压缩输入数据和提取关键特征,降低计算复杂度的同时有效滤除干扰。仿真结果表明,与其他数据驱动算法相比,该方法在少量训练样本条件下对空间临近角度信号具有更高的估计精度和泛化能力。 展开更多
关键词 相干波达方向估计 角度间隔分离学习 深层神经网络 稀疏自编码器
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基于深度神经网络的液压泵泄漏状态识别 被引量:21
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作者 陈里里 何颖 董绍江 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期86-94,共9页
针对液压信号的高度复杂性以及难以识别的特点,构建了一种基于堆栈稀疏自编码器和Softmax的深度神经网络来对液压泵泄漏状态进行识别。利用小波变换和希尔伯特-黄变换提取液压信号的低维特征,并输入深度神经网络。通过堆栈稀疏自编码器... 针对液压信号的高度复杂性以及难以识别的特点,构建了一种基于堆栈稀疏自编码器和Softmax的深度神经网络来对液压泵泄漏状态进行识别。利用小波变换和希尔伯特-黄变换提取液压信号的低维特征,并输入深度神经网络。通过堆栈稀疏自编码器的逐层学习对特征进行优化并提取出高维特征,然后使用Softmax进行识别。实验结果表明,堆栈稀疏自编码器能够有效地提取液压泵泄漏状态的高维特征,构建的深度神经网络可有效地识别液压泵泄漏状态,识别精度达到了97.6%。此外与支持向量机、极限学习机、卷积神经网络以及长短期记忆网络相比,深度神经网络具有更好的识别效果。 展开更多
关键词 液压泵 泄漏 堆栈稀疏自编码器 深度神经网络
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基于深度稀疏学习的鲁棒视觉跟踪 被引量:2
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作者 王鑫 侯志强 +2 位作者 余旺盛 戴铂 金泽芬芬 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2554-2563,共10页
视觉跟踪中,高效鲁棒的特征表达是复杂环境下影响跟踪性能的重要因素。提出一种深度稀疏神经网络模型,在提取更加本质抽象特征的同时,避免了复杂费时的模型预训练过程。对单一正样本进行数据扩充,解决了在线跟踪时正负样本不平衡的问题... 视觉跟踪中,高效鲁棒的特征表达是复杂环境下影响跟踪性能的重要因素。提出一种深度稀疏神经网络模型,在提取更加本质抽象特征的同时,避免了复杂费时的模型预训练过程。对单一正样本进行数据扩充,解决了在线跟踪时正负样本不平衡的问题,提高了模型稳定性。利用密集采样搜索算法,生成局部置信图,克服了采样粒子漂移现象。为进一步提高模型的鲁棒性,还分别提出了相应的模型参数更新和搜索区域更新策略。大量实验结果表明:与当前主流跟踪算法相比,该算法对于复杂环境下的跟踪问题具有良好的鲁棒性,有效地抑制了跟踪漂移,且具有较快的跟踪速率。 展开更多
关键词 视觉跟踪 深度学习 深度稀疏神经网络 稀疏自编码器 局部置信图
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基于非监督预训练的结构优化卷积神经网络 被引量:5
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作者 刘庆 唐贤伦 张娜 《四川大学学报(工程科学版)》 CSCD 北大核心 2017年第S2期210-215,共6页
针对带标签训练样本不足,典型卷积神经网络卷积核由经验设置,网络结构固定不变难以后期再学习的问题,基于稀疏自编码器(sparse autoencoder,SAE)和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),提出新的CNN模型。该模型将部分原始... 针对带标签训练样本不足,典型卷积神经网络卷积核由经验设置,网络结构固定不变难以后期再学习的问题,基于稀疏自编码器(sparse autoencoder,SAE)和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),提出新的CNN模型。该模型将部分原始样本输入SAE模型进行训练以得到低维特征表示,并将该低维特征表示作为CNN的卷积核的初始值,不仅可以很好地克服带标签训练数据样本不足的问题,还可以提取有效特征以加速网络收敛;并且在典型CNN结构基础上增加一条网络支路,先使用所有训练样本训练典型CNN结构,再使用大部分训练样本训练支路结构,最后使用其余少部分样本进行后续再学习并只更新支路权值以增强因特征不明显而容易误判的样本的特征,从而使得整个网络记忆已有特征的同时增加新特征。文中模型在MNIST数据集上迭代更新10次网络权值可以使测试识别率达到97.65%;在手写汉字数据集HCL2000中的简单字、中等字、复杂字及相似字上的测试正确率能达93%以上;50个训练样本、250个测试样本时,相似字识别率可达80.36%,比典型CNN及传统手写汉字识别方法更具泛化性。实验表明所提方法可有效应用于手写字等图像识别应用中。 展开更多
关键词 卷积神经网络 稀疏自动编码器 非监督预训练 后继再学习 手写字识别
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基于Hilbert边际谱和SAE-DNN的局部放电模式识别方法 被引量:10
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作者 高佳程 朱永利 +2 位作者 郑艳艳 张科 刘帅 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期87-94,共8页
提出了一种基于Hilbert边际谱和稀疏自编码器(SAE)—深度神经网络(DNN)的局部放电(PD)信号的模式识别方法。首先,以变分模态分解(VMD)对PD信号进行分解,对所得各分量进行Hilbert变换构建相应的Hilbert边际谱。其次,以PD信号的Hilbert边... 提出了一种基于Hilbert边际谱和稀疏自编码器(SAE)—深度神经网络(DNN)的局部放电(PD)信号的模式识别方法。首先,以变分模态分解(VMD)对PD信号进行分解,对所得各分量进行Hilbert变换构建相应的Hilbert边际谱。其次,以PD信号的Hilbert边际谱为输入数据,利用SAE自动学习复杂数据的内在特征来提取简明的数据特征表达获得参数。再次,利用SAE的训练结果初始化DNN,再以大量训练样本进行分类器的训练。同时,为了加快SAE和DNN学习过程的收敛速度,以自适应步长的学习速率对网络进行调优,更新权值参数。最后,用训练好的DNN完成测试样本的PD类型的识别。此外,以基于BP神经网络和支持向量机的识别结果与文中结果进行比较。实验结果证明,所采用的识别方法具有更高的正确识别率。 展开更多
关键词 局部放电 模式识别 Hilbert边际谱 稀疏自编码器 深度神经网络
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自适应类增量学习的物联网入侵检测系统 被引量:7
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作者 刘强 张颖 +3 位作者 周卫祥 蒋先涛 周薇娜 周谋国 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期169-174,共6页
传统物联网入侵检测系统难以实时检测新类别攻击,为此,提出一种基于堆叠稀疏自编码器(SSAE)和自组织增量神经网络(SOINN)的物联网入侵检测方法。SSAE对已知类别的攻击样本进行稀疏编码和特征提取,所提取的特征输入SOINN,SOINN形成符合... 传统物联网入侵检测系统难以实时检测新类别攻击,为此,提出一种基于堆叠稀疏自编码器(SSAE)和自组织增量神经网络(SOINN)的物联网入侵检测方法。SSAE对已知类别的攻击样本进行稀疏编码和特征提取,所提取的特征输入SOINN,SOINN形成符合流量特征空间分布的拓扑结构。当出现新类别训练样本的特征时,SOINN自适应地生成新节点以建立新的局部拓扑结构。为了保留SSAE在旧类别样本上的知识,对SOINN已有的拓扑结构施加约束,通过误差反向传递间接约束SSAE权重的变化。针对SOINN在新类别上产生的新局部拓扑结构进行自适应聚合和优化,从而实现新类别样本学习。实验结果表明,该方法能基于新类别数据对模型进行增量训练而无需历史类别数据,在CIC-IDS2017数据集的动态数据流中能有效检测新类别攻击同时缓解旧类别数据中存在的灾难性遗忘问题,在初始已知数据集上的准确率达到98.15%,完成3个阶段的类别增量学习后整体准确率仍能达到57.34%,优于KNN-SVM、mCNN等增量学习方法。 展开更多
关键词 入侵检测系统 堆叠稀疏自编码器 自组织增量神经网络 增量学习 知识保留
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基于稀疏自编码神经网络的产品再设计模块识别方法 被引量:3
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作者 马斌彬 马红占 +1 位作者 褚学宁 李玉鹏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期838-843,共6页
提出了基于性能时变数据分析的再设计模块识别方法.利用产品在健康状态下的性能时变数据构建无监督学习的稀疏自编码神经网络(SAENN)模型,以用于健康状态下产品性能数据的特征提取以及产品功能退化程度的评估;将产品在健康状态下的性能... 提出了基于性能时变数据分析的再设计模块识别方法.利用产品在健康状态下的性能时变数据构建无监督学习的稀疏自编码神经网络(SAENN)模型,以用于健康状态下产品性能数据的特征提取以及产品功能退化程度的评估;将产品在健康状态下的性能数据用于训练SAENN模型,使用运行期间的性能时变数据更新产品的状态特征,以反映功能的退化过程;通过对比功能间的退化差异来识别需要再设计模块;同时,以某制造企业水平定向钻产品再设计功能模块的识别为例验证了所提方法的可行性.结果表明,所提出的再设计模块识别方法具有较好的准确性,能够识别需改进的功能模块,识别结果可作为产品再设计的依据. 展开更多
关键词 产品再设计 模块识别 性能时变数据 稀疏自编码神经网络 功能退化
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基于小波分解与深度学习的液压泵泄漏状态识别 被引量:6
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作者 陈军江 陈里里 王朝宇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第4期23-27,共5页
针对液压信号高度复杂且难以识别的特点,提出了一种基于堆栈稀疏自编码器(SSAE)与Softmax的深度神经网络(DNN)来对液压泵泄漏状态信号的特征进行优化与识别。对液压泵的压力与流量信号进行5层小波分解,计算5个高频系数与一个低频系数的... 针对液压信号高度复杂且难以识别的特点,提出了一种基于堆栈稀疏自编码器(SSAE)与Softmax的深度神经网络(DNN)来对液压泵泄漏状态信号的特征进行优化与识别。对液压泵的压力与流量信号进行5层小波分解,计算5个高频系数与一个低频系数的样本熵值作为小波特征;融合信号的小波特征与时域特征作为低阶特征,输入构建的深度神经网络进行特征优化,学习输出高阶特征,并使用连接的Softmax层完成识别任务。实验结果表明,基于堆栈稀疏自编码器与Softmax构建的深度神经网络能够学习到液压信号的高阶特征,有效完成液压泵不同泄漏状态的识别,识别精度达到99.3%。此外与随机森林与支持向量机相比,该深度神经网络具有更好的识别精度。 展开更多
关键词 堆栈稀疏自编码器 小波变换 液压泵 泄漏 深度神经网络
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基于堆栈稀疏自编码器的滚动轴承故障诊断 被引量:8
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作者 徐活耀 陈里里 《机床与液压》 北大核心 2020年第14期190-194,共5页
针对提取有效滚动轴承特征和消除特征之间的冗余,提出一种基于堆栈稀疏自编码器和Softmax层构建的深度神经网络(DNN)用于轴承故障诊断。首先从振动信号提取12个统计特征和6个时频域特征,然后将获得的特征用于构建18维特征向量;高维特征... 针对提取有效滚动轴承特征和消除特征之间的冗余,提出一种基于堆栈稀疏自编码器和Softmax层构建的深度神经网络(DNN)用于轴承故障诊断。首先从振动信号提取12个统计特征和6个时频域特征,然后将获得的特征用于构建18维特征向量;高维特征向量通过堆栈稀疏自编码器逐层贪婪学习获得无冗余的高级特征;最后将高级特征输入Softmax分类层进行轴承故障诊断。实验结果表明:相比于传统BP和SVM分类器,DNN能更准确地识别滚动轴承故障类型。 展开更多
关键词 滚动轴承 堆栈自编码器 Softmax层 深度神经网络 故障诊断
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基于BAS优化堆栈稀疏自编码器的轴承故障诊断 被引量:4
10
作者 张磊 陈剑 +3 位作者 孙太华 曹昆明 阚东 程明 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第12期1608-1614,1662,共8页
针对复杂工况下轴承载荷的时变非平稳性,文章提出一种基于天牛须搜索(beetle antennae search,BAS)算法优化堆栈稀疏自编码器的轴承故障诊断方法,以解决复杂工况下难以快速准确判断轴承故障类型的问题。首先,通过对轴承振动信号进行时... 针对复杂工况下轴承载荷的时变非平稳性,文章提出一种基于天牛须搜索(beetle antennae search,BAS)算法优化堆栈稀疏自编码器的轴承故障诊断方法,以解决复杂工况下难以快速准确判断轴承故障类型的问题。首先,通过对轴承振动信号进行时域、频域特征提取和变分模态分解,得到其固有模态函数,提取其时域、频域和固有模态函数的44个特征构建数据集,作为机器学习诊断网络的输入;其次,通过稀疏自编码器二次特征提取获得更加典型的特征,同时引入BAS算法对堆栈稀疏自编码器的稀疏惩罚因子进行自适应选取以获得最优分类模型;最后,通过Softmax分类层实现对滚动轴承的故障诊断分类。试验结果表明,该方法不仅在平稳载荷下具有很好的轴承故障分类能力,而且在时变非平稳性载荷以及不同测试数据量下仍然具有较好的故障分类效果。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 深度神经网络 堆栈稀疏自编码器 变分模态分解 天牛须搜索(BAS)算法
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降噪自编码器辅助的下行MIMO-SCMA编解码方法 被引量:2
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作者 蒋芳 黄兴 +3 位作者 胡梦钰 王翊 许耀华 胡艳军 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期74-82,共9页
为了改善稀疏码分多址系统在多天线应用中的误码率性能,将深度学习引入多输入多输出稀疏码分多址系统,提出了一种降噪自编码器辅助的编解码方法。发射端使用多个深度神经网络单元构建多天线稀疏码分多址编码器,通过神经网络的学习获得... 为了改善稀疏码分多址系统在多天线应用中的误码率性能,将深度学习引入多输入多输出稀疏码分多址系统,提出了一种降噪自编码器辅助的编解码方法。发射端使用多个深度神经网络单元构建多天线稀疏码分多址编码器,通过神经网络的学习获得每个用户在不同发射天线上的码本,采用降噪自编码器的结构在输入端引入噪声层,使得编码器的输出为更具鲁棒性的特征表示;接收端设计了一个全链接的深度神经网络作为解码器,该解码器将多天线检测与多用户检测联合进行,一次解码即可获得用户数据;采用端到端的训练方式对编解码器进行训练,优化神经网络的结构与参数,使得神经网络能够快速收敛。实验结果表明,提出的编解码方法可以降低多输入多输出稀疏码分多址系统的误码率,同时减少接收端检测的时间。 展开更多
关键词 多输入多输出 稀疏码分多址 降噪自编码器 深度神经网络
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基于深度卷积神经网络的羽绒图像识别 被引量:8
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作者 杨文柱 刘晴 +2 位作者 王思乐 崔振超 张宁雨 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2018年第2期11-17,共7页
由于图像中羽绒形态及其多样性,传统的图像识别方法难以正确识别羽绒分拣图像中的羽绒类型,其识别精度也难以达到实际生产的要求.为解决上述问题,构造了一种用于羽绒类型识别的深度卷积神经网络,并对其权值初始化方法进行了改进.首先利... 由于图像中羽绒形态及其多样性,传统的图像识别方法难以正确识别羽绒分拣图像中的羽绒类型,其识别精度也难以达到实际生产的要求.为解决上述问题,构造了一种用于羽绒类型识别的深度卷积神经网络,并对其权值初始化方法进行了改进.首先利用视觉显著性模型提取羽绒图像的显著部分,然后将图像的显著部分输入到稀疏自动编码器中进行训练,得到一组符合数据集统计特性的卷积核集合.最后采用Inception及其变种模块实现深度卷积神经网络的构造,通过增加网络深度来提高网络的识别精度.试验结果表明,用所构造的深度卷积神经网络对羽绒图像识别的精度较传统卷积神经网络的提高了2.7%,且改进的权值初始化方法使网络的收敛速度提高了25.5%. 展开更多
关键词 深度卷积神经网络 权值初始化 稀疏自编码 视觉显著性 图像识别
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基于卷积自编码器的地震数据处理 被引量:8
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作者 江金生 任浩然 李瀚野 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期978-984,共7页
引入以深度学习为代表的数据驱动方法,加速地震数据的处理流程,获得更精确的地下介质信息.卷积自编码器方法在地震数据压缩降维的同时,利用数据的空间局部相关性自动提取信号特征,避免数学物理模型的假设依赖.通过设计不同地质模型的地... 引入以深度学习为代表的数据驱动方法,加速地震数据的处理流程,获得更精确的地下介质信息.卷积自编码器方法在地震数据压缩降维的同时,利用数据的空间局部相关性自动提取信号特征,避免数学物理模型的假设依赖.通过设计不同地质模型的地下速度结构,利用波动方程正演模拟构建大量不同特征的地震数据训练集和测试集.与模型驱动的地震随机噪声压制和地震道插值方法不同,数据驱动下的卷积自编码器方法能够从含随机噪声地震数据和地震道缺失数据中,直接识别和提取出其中的有效地震信号,从而压制随机噪声以及重建原始地震数据,实验结果验证了该方法的有效性.卷积自编码器方法不需要人工阈值控制,具有更高的处理效率. 展开更多
关键词 卷积自编码器 地震道插值 地震随机噪声压制 深度神经网络 稀疏表达
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基于深度卷积稀疏自编码分层网络的人脸识别技术 被引量:4
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作者 王金平 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期765-770,共6页
面对海量人脸图像识别,传统特征提取方法难以提取有效特征,造成人脸识别准确率较低。提出了一种鲁棒的人脸特征提取算法,即利用深度卷积稀疏自编码网络自动学习人脸中丰富且识别力高的特征。该方法将卷积操作融入自编码网络中,同时加入... 面对海量人脸图像识别,传统特征提取方法难以提取有效特征,造成人脸识别准确率较低。提出了一种鲁棒的人脸特征提取算法,即利用深度卷积稀疏自编码网络自动学习人脸中丰富且识别力高的特征。该方法将卷积操作融入自编码网络中,同时加入稀疏化思想,从而形成深度卷积稀疏自编码分层网络(hierarchical deep convolution sparse autoencoder,HDCSAE);用该网络自动提取海量人脸图像的高层鲁棒特征,并将提取的特征作为SVM分类器的输入得到分类结果。在FERET人脸数据库下对该方法进行测试,识别率达到99.47%,比传统的基于提取人为定义特征的人脸识别方法的识别率有所提高。 展开更多
关键词 人脸识别 特征提取 稀疏自编码 卷积神经网络 SVM分类器 深度网络
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基于卷积神经网络的散射激光雷达回波信号分析
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作者 马迎梅 高翔云 +1 位作者 赵东慧 赵宏旺 《激光杂志》 2025年第10期91-97,共7页
针对散射激光雷达回波信号分析中提高信号识别缺乏可靠性的问题,提出一种基于卷积神经网络的散射激光雷达回波信号分析方法。通过提取激光雷达回波信号的深层次特征,提高信号识别可靠性。解析激光雷达发射的光斑全部覆盖目标时的回波,... 针对散射激光雷达回波信号分析中提高信号识别缺乏可靠性的问题,提出一种基于卷积神经网络的散射激光雷达回波信号分析方法。通过提取激光雷达回波信号的深层次特征,提高信号识别可靠性。解析激光雷达发射的光斑全部覆盖目标时的回波,构建激光雷达主动探测的收发同路双向反射分布模型,作为散射激光雷达回波模型。利用所构建模型模拟激光雷达的实时回波信号,作为卷积神经网络的输入。卷积神经网络通过卷积层提取回波信号的深层次特征,利用池化层调整回波信号尺寸。设置交叉熵损失函数作为回波信号分析的损失函数,选取稀疏自编码的无监督训练方法训练网络,确定网络的最优权值,通过全连接层输出散射激光雷达的回波信号分析结果。实验结果表明,该方法能够成功实现对多个目标距离、方位、高度及形状的有效识别,能够有效分析散射雷达回波信号。 展开更多
关键词 卷积神经网络 散射激光雷达 回波信号 卷积层 稀疏自编码 交叉熵
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