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基于非插值卷积自编码器的湍流降阶模型
1
作者
武频
张波
+1 位作者
宋超
周铸
《西北工业大学学报》
北大核心
2025年第1期149-153,共5页
降阶模型通过代理数值模拟,有效降低了大规模流体动力学问题的计算成本。其中,降维和重构方法是降阶模型的关键组成部分。传统的本征正交分解基于线性映射,常常在处理流场时损失大量非线性流动信息。全连接结构的自编码器在处理较大规...
降阶模型通过代理数值模拟,有效降低了大规模流体动力学问题的计算成本。其中,降维和重构方法是降阶模型的关键组成部分。传统的本征正交分解基于线性映射,常常在处理流场时损失大量非线性流动信息。全连接结构的自编码器在处理较大规模流场网格时会导致模型参数爆炸,难以有效训练。为了获得均匀流场快照,卷积自编码器一般需要在流场上进行均匀插值,这通常伴随着插值误差和不必要的时间成本。为解决这些问题,提出了一种创新的非插值卷积自编码器,该模型可以提取流场的非线性特征,降低参数量,避免插值误差和额外的计算成本。在二维圆柱绕流算例上,降维重构的均方根误差均约为1×10^(-3),速度云图和绝对误差云图展示了非插值卷积自编码器在重构方面的卓越性能。
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关键词
降阶模型
非插值卷积自编码器
降维重构
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职称材料
一种仿蝗虫腿空间缓冲吸附机构缓冲参数研究
被引量:
5
2
作者
李龙
葛泽宇
+1 位作者
田应仲
张泉
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期1090-1098,共9页
针对空间机器人在太空高速工况下,难以平稳地着陆且黏附在目标航天器表面的问题,提出了一种仿蝗虫腿非合作空间缓冲吸附机构。为了得到机构最优的缓冲参数,使得其与目标航天器碰撞时不发生回弹且减小碰撞力以保护自身,提出了空间缓冲吸...
针对空间机器人在太空高速工况下,难以平稳地着陆且黏附在目标航天器表面的问题,提出了一种仿蝗虫腿非合作空间缓冲吸附机构。为了得到机构最优的缓冲参数,使得其与目标航天器碰撞时不发生回弹且减小碰撞力以保护自身,提出了空间缓冲吸附机构碰撞缓冲的动力学模型,该模型研究方法基于连续碰撞力方程。通过对空间缓冲吸附机构的腿部胫节、股节以及整机的受力分析,求得其不同受力工况下的动力学方程。采用线性弹簧阻尼结构等效空间缓冲吸附机构碰撞缓冲过程,建立空间缓冲吸附机构碰撞动力学模型,并结合实际碰撞缓冲参数设计出空间缓冲吸附机构碰撞过程的刚度系数和阻尼系数。最后利用动力学仿真进行校验,结果表明用此方法,机构所受碰撞力大幅减小且不发生回弹,证明了方法的合理性。
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关键词
仿蝗虫腿
空间缓冲吸附机构
缓冲参数
碰撞动力学
着陆缓冲
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职称材料
基于误差监测机制的船舶操纵运动自适应在线建模
3
作者
余耀辉
刘溯扬
+2 位作者
王子豪
谢文博
彭艳
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第1期58-64,共7页
[目的]针对实际航行中船舶动态特性变化所导致的模型失准问题,提出一种基于误差监测机制的船舶操纵运动自适应在线建模方法。[方法]通过模型预测误差监测机制判断模型更新时机,结合滑动窗口技术和支持向量机,基于航行数据实现模型的自...
[目的]针对实际航行中船舶动态特性变化所导致的模型失准问题,提出一种基于误差监测机制的船舶操纵运动自适应在线建模方法。[方法]通过模型预测误差监测机制判断模型更新时机,结合滑动窗口技术和支持向量机,基于航行数据实现模型的自适应重训练更新。以KCS集装箱船为研究对象,在变航速的Z形和回转运动场景下对所提方法进行测试验证,并分析误差监测机制中的超参数选取对在线建模的影响。[结果]仿真结果表明,误差检测机制能够降低模型在线更新频率,节约计算资源。相较于离线方法,所提方法在船舶动态特性变化时能够及时更新模型,保障预测精度。[结论]所提方法适用于船舶自身属性、环境变化等引发的动力学特性变化场景,可为船舶运动在线建模与预报提供技术方法,具有实际的工程意义。
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关键词
船舶
操纵性
人工智能
运动控制
运动预测
在线建模
系统辨识
时变系统
在线阅读
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职称材料
一种多模态知识图谱实体对齐方法
4
作者
刘炜
徐辉
李卫民
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1040-1051,共12页
多模态知识图谱的融合需要解决知识融合过程中的实体对齐问题。在多模态知识图谱中,多模态属性可以提供关键对齐信息来提升实体对齐的能力。本文提出一种基于多模态属性嵌入和图注意力网络的多模态知识图谱实体对齐方法。首先,根据多模...
多模态知识图谱的融合需要解决知识融合过程中的实体对齐问题。在多模态知识图谱中,多模态属性可以提供关键对齐信息来提升实体对齐的能力。本文提出一种基于多模态属性嵌入和图注意力网络的多模态知识图谱实体对齐方法。首先,根据多模态知识图谱中图像、文本和图谱结构信息,将多模态知识图谱划分成子图;其次,利用图注意力网络提取文本和图结构信息,利用视觉几何组(visual geometry group, VGG)网络提取图像特征信息;然后,将文本、图像和图结构特征生成嵌入表示到向量空间;最后,综合子图的多模态特征和图结构特征用于对齐。实验结果表明,在对齐任务中该模型相比于4种基线模型性能有明显提升(Hits@1、Hits@10和MRR提升了10.64%、5.60%和0.227)。
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关键词
多模态知识图谱
实体对齐
多模态属性嵌入
图注意力网络
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职称材料
基于SWA-IMM的水面无人艇目标跟踪方法
5
作者
王屹辉
王庆立
王名洺
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第8期112-117,共6页
针对标准交互式多模型(Interacting Multiple Model,IMM)算法采用固定运动模型集导致运动目标跟踪精度下降的问题,本文提出一种基于滑动窗口的多模型自适应滤波(SWA-IMM)算法。通过计算运动目标与不同模型的匹配概率,利用滑动窗口判定...
针对标准交互式多模型(Interacting Multiple Model,IMM)算法采用固定运动模型集导致运动目标跟踪精度下降的问题,本文提出一种基于滑动窗口的多模型自适应滤波(SWA-IMM)算法。通过计算运动目标与不同模型的匹配概率,利用滑动窗口判定法确定最佳匹配模型,改变模型集中最佳匹配模型的权重以达到模型集自适应的过程。结果表明,基于滑动窗口的多模型自适应滤波算法,在一定程度上提升了无人艇运动目标跟踪的准确性。
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关键词
无人艇
跟踪
交互多模型
CKF
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职称材料
未知区域中四旋翼无人机集群协同搜索与围捕算法
被引量:
4
6
作者
过劲劲
齐俊桐
+2 位作者
王明明
吴冲
徐士博
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2001-2010,共10页
四旋翼无人机集群可以被用来进行区域侦察,以建立对环境与兴趣目标的认知。为四旋翼无人机集群提出一种分布式协同搜索算法和动态目标包围技术,以解决在未探测区域定位和监测目标中所遇到的挑战。为降低所提算法的复杂度,通过栅格划分...
四旋翼无人机集群可以被用来进行区域侦察,以建立对环境与兴趣目标的认知。为四旋翼无人机集群提出一种分布式协同搜索算法和动态目标包围技术,以解决在未探测区域定位和监测目标中所遇到的挑战。为降低所提算法的复杂度,通过栅格划分方法将任务区域划分为2级栅格子区域。考虑到动态目标的随机性,设计一种数字信息素来引导多无人机对任务区域进行2次搜索,并以快速搜索到目标为奖励函数,通过滚动优化决策得到最优解作为无人机的输入。然后,基于一致性协议设计一种多无人机协同跟踪与围捕协议,以获取动态目标的实时信息。数个仿真结果与室外飞行实验验证了所提算法能够使四旋翼无人机对未知区域中动态目标进行有效搜索与动态监视。
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关键词
未知区域
四旋翼无人机集群
协同搜索
协同围捕
数字信息素
实验验证
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职称材料
通信受限情况下的无人水面艇集群复合任务分配算法
7
作者
程顺才
杨萌
宋锐
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第24期81-86,共6页
远海环境通信条件受限,造成无人水面艇(USV)集群协同作业时面临局部失联所带来的执行任务失败风险。针对USV集群动态协同探测打击场景下的任务分配网络通信问题,本文研究在任务完成规则明确的各种合作约束下,将异构复合任务分配给具有...
远海环境通信条件受限,造成无人水面艇(USV)集群协同作业时面临局部失联所带来的执行任务失败风险。针对USV集群动态协同探测打击场景下的任务分配网络通信问题,本文研究在任务完成规则明确的各种合作约束下,将异构复合任务分配给具有不同能力无人艇的分布式任务分配方法,提出一种基于局部子网络的复合任务分配算法(BLSA),对本地复合任务进行分解,并通过网络消息传递步数,限制网络通信,形成局部子网络,在子网络中对本地复合子任务进行分配。仿真实验表明,基于局部子网络的复合任务分配算法在保持共识捆绑算法的稳健收敛特性前提下,拓展了任务类型,并且限制网络通信的情况下,仍然可以产生与完全通信近似等同的解决方案,同时还能提高收敛的速度,减少整个网络的通信需求。
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关键词
无人艇
异构集群
通信受限
局部子网络
复合任务分配
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职称材料
题名
基于非插值卷积自编码器的湍流降阶模型
1
作者
武频
张波
宋超
周铸
机构
上海大学
计算机工程与科学学院
上海大学人工智能研究院
中国空气动力
研究
与发展中心计算空气动力
研究
所
出处
《西北工业大学学报》
北大核心
2025年第1期149-153,共5页
基金
空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室开放课题(SKLA-2024-KFKT-3-005,SKLA-2024-KFKT-3-006)资助。
文摘
降阶模型通过代理数值模拟,有效降低了大规模流体动力学问题的计算成本。其中,降维和重构方法是降阶模型的关键组成部分。传统的本征正交分解基于线性映射,常常在处理流场时损失大量非线性流动信息。全连接结构的自编码器在处理较大规模流场网格时会导致模型参数爆炸,难以有效训练。为了获得均匀流场快照,卷积自编码器一般需要在流场上进行均匀插值,这通常伴随着插值误差和不必要的时间成本。为解决这些问题,提出了一种创新的非插值卷积自编码器,该模型可以提取流场的非线性特征,降低参数量,避免插值误差和额外的计算成本。在二维圆柱绕流算例上,降维重构的均方根误差均约为1×10^(-3),速度云图和绝对误差云图展示了非插值卷积自编码器在重构方面的卓越性能。
关键词
降阶模型
非插值卷积自编码器
降维重构
Keywords
reduced-order model
non-interpolated convolutional autoencoder
reduced-dimensional reconstruction
分类号
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
一种仿蝗虫腿空间缓冲吸附机构缓冲参数研究
被引量:
5
2
作者
李龙
葛泽宇
田应仲
张泉
机构
上海大学
机电工程与自动化学院
上海
市
智能
制造及机器人重点实验室
上海大学人工智能研究院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期1090-1098,共9页
文摘
针对空间机器人在太空高速工况下,难以平稳地着陆且黏附在目标航天器表面的问题,提出了一种仿蝗虫腿非合作空间缓冲吸附机构。为了得到机构最优的缓冲参数,使得其与目标航天器碰撞时不发生回弹且减小碰撞力以保护自身,提出了空间缓冲吸附机构碰撞缓冲的动力学模型,该模型研究方法基于连续碰撞力方程。通过对空间缓冲吸附机构的腿部胫节、股节以及整机的受力分析,求得其不同受力工况下的动力学方程。采用线性弹簧阻尼结构等效空间缓冲吸附机构碰撞缓冲过程,建立空间缓冲吸附机构碰撞动力学模型,并结合实际碰撞缓冲参数设计出空间缓冲吸附机构碰撞过程的刚度系数和阻尼系数。最后利用动力学仿真进行校验,结果表明用此方法,机构所受碰撞力大幅减小且不发生回弹,证明了方法的合理性。
关键词
仿蝗虫腿
空间缓冲吸附机构
缓冲参数
碰撞动力学
着陆缓冲
Keywords
Bionic locust legs
Space buffer adsorption mechanism
Buffer parameter
Collision dynamics
Soft-landing buffer
分类号
V214.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于误差监测机制的船舶操纵运动自适应在线建模
3
作者
余耀辉
刘溯扬
王子豪
谢文博
彭艳
机构
上海大学人工智能研究院
出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第1期58-64,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(52101361)。
文摘
[目的]针对实际航行中船舶动态特性变化所导致的模型失准问题,提出一种基于误差监测机制的船舶操纵运动自适应在线建模方法。[方法]通过模型预测误差监测机制判断模型更新时机,结合滑动窗口技术和支持向量机,基于航行数据实现模型的自适应重训练更新。以KCS集装箱船为研究对象,在变航速的Z形和回转运动场景下对所提方法进行测试验证,并分析误差监测机制中的超参数选取对在线建模的影响。[结果]仿真结果表明,误差检测机制能够降低模型在线更新频率,节约计算资源。相较于离线方法,所提方法在船舶动态特性变化时能够及时更新模型,保障预测精度。[结论]所提方法适用于船舶自身属性、环境变化等引发的动力学特性变化场景,可为船舶运动在线建模与预报提供技术方法,具有实际的工程意义。
关键词
船舶
操纵性
人工智能
运动控制
运动预测
在线建模
系统辨识
时变系统
Keywords
ships
maneuverability
artificial intelligence
motion control
motion prediction
online modeling
system identification
time-varying system
分类号
U661.33 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
一种多模态知识图谱实体对齐方法
4
作者
刘炜
徐辉
李卫民
机构
上海大学
计算机工程与科学学院
上海大学人工智能研究院
出处
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1040-1051,共12页
基金
国家自然科学基金重大项目(No.61991410)
浦江国家实验室项目(No.P22KN00391)资助。
文摘
多模态知识图谱的融合需要解决知识融合过程中的实体对齐问题。在多模态知识图谱中,多模态属性可以提供关键对齐信息来提升实体对齐的能力。本文提出一种基于多模态属性嵌入和图注意力网络的多模态知识图谱实体对齐方法。首先,根据多模态知识图谱中图像、文本和图谱结构信息,将多模态知识图谱划分成子图;其次,利用图注意力网络提取文本和图结构信息,利用视觉几何组(visual geometry group, VGG)网络提取图像特征信息;然后,将文本、图像和图结构特征生成嵌入表示到向量空间;最后,综合子图的多模态特征和图结构特征用于对齐。实验结果表明,在对齐任务中该模型相比于4种基线模型性能有明显提升(Hits@1、Hits@10和MRR提升了10.64%、5.60%和0.227)。
关键词
多模态知识图谱
实体对齐
多模态属性嵌入
图注意力网络
Keywords
multimodal knowledge graph
entity alignment
multimodal attribute embedding
graph attention network
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于SWA-IMM的水面无人艇目标跟踪方法
5
作者
王屹辉
王庆立
王名洺
机构
上海大学
机电工程与自动化学院
上海大学人工智能研究院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第8期112-117,共6页
基金
国家重点研发计划资助项目(2020YFC1521700)。
文摘
针对标准交互式多模型(Interacting Multiple Model,IMM)算法采用固定运动模型集导致运动目标跟踪精度下降的问题,本文提出一种基于滑动窗口的多模型自适应滤波(SWA-IMM)算法。通过计算运动目标与不同模型的匹配概率,利用滑动窗口判定法确定最佳匹配模型,改变模型集中最佳匹配模型的权重以达到模型集自适应的过程。结果表明,基于滑动窗口的多模型自适应滤波算法,在一定程度上提升了无人艇运动目标跟踪的准确性。
关键词
无人艇
跟踪
交互多模型
CKF
Keywords
USV
tracking
IMM
CKF
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
未知区域中四旋翼无人机集群协同搜索与围捕算法
被引量:
4
6
作者
过劲劲
齐俊桐
王明明
吴冲
徐士博
机构
天津
大学
电气自动化与信息工程学院
上海大学人工智能研究院
一飞智控(天津)科技有限公司
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2001-2010,共10页
基金
国家自然科学基金(61873182)
航空电子系统综合技术重点实验室和航空科学基金联合资助(202055048002)。
文摘
四旋翼无人机集群可以被用来进行区域侦察,以建立对环境与兴趣目标的认知。为四旋翼无人机集群提出一种分布式协同搜索算法和动态目标包围技术,以解决在未探测区域定位和监测目标中所遇到的挑战。为降低所提算法的复杂度,通过栅格划分方法将任务区域划分为2级栅格子区域。考虑到动态目标的随机性,设计一种数字信息素来引导多无人机对任务区域进行2次搜索,并以快速搜索到目标为奖励函数,通过滚动优化决策得到最优解作为无人机的输入。然后,基于一致性协议设计一种多无人机协同跟踪与围捕协议,以获取动态目标的实时信息。数个仿真结果与室外飞行实验验证了所提算法能够使四旋翼无人机对未知区域中动态目标进行有效搜索与动态监视。
关键词
未知区域
四旋翼无人机集群
协同搜索
协同围捕
数字信息素
实验验证
Keywords
unknown areas
quadrotor swarm
cooperative search
cooperative encirclement
digital pheromone
experimental verification
分类号
V279.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V249.122 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
通信受限情况下的无人水面艇集群复合任务分配算法
7
作者
程顺才
杨萌
宋锐
机构
上海大学人工智能研究院
中国舰船
研究
设计中心
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第24期81-86,共6页
基金
上海市教育发展基金会、上海市教育委员会支持的“曙光计划”(20SG40)
上海市优秀学术带头人计划(20XD1421700)。
文摘
远海环境通信条件受限,造成无人水面艇(USV)集群协同作业时面临局部失联所带来的执行任务失败风险。针对USV集群动态协同探测打击场景下的任务分配网络通信问题,本文研究在任务完成规则明确的各种合作约束下,将异构复合任务分配给具有不同能力无人艇的分布式任务分配方法,提出一种基于局部子网络的复合任务分配算法(BLSA),对本地复合任务进行分解,并通过网络消息传递步数,限制网络通信,形成局部子网络,在子网络中对本地复合子任务进行分配。仿真实验表明,基于局部子网络的复合任务分配算法在保持共识捆绑算法的稳健收敛特性前提下,拓展了任务类型,并且限制网络通信的情况下,仍然可以产生与完全通信近似等同的解决方案,同时还能提高收敛的速度,减少整个网络的通信需求。
关键词
无人艇
异构集群
通信受限
局部子网络
复合任务分配
Keywords
unmanned surface vehicle
heterogeneous cluster
communication limitation
local subnetwork
composite task assignment
分类号
U664.82 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非插值卷积自编码器的湍流降阶模型
武频
张波
宋超
周铸
《西北工业大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
一种仿蝗虫腿空间缓冲吸附机构缓冲参数研究
李龙
葛泽宇
田应仲
张泉
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
在线阅读
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职称材料
3
基于误差监测机制的船舶操纵运动自适应在线建模
余耀辉
刘溯扬
王子豪
谢文博
彭艳
《中国舰船研究》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
一种多模态知识图谱实体对齐方法
刘炜
徐辉
李卫民
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
5
基于SWA-IMM的水面无人艇目标跟踪方法
王屹辉
王庆立
王名洺
《舰船科学技术》
北大核心
2024
0
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职称材料
6
未知区域中四旋翼无人机集群协同搜索与围捕算法
过劲劲
齐俊桐
王明明
吴冲
徐士博
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
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职称材料
7
通信受限情况下的无人水面艇集群复合任务分配算法
程顺才
杨萌
宋锐
《舰船科学技术》
北大核心
2022
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职称材料
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