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基于MCB-Mamba-FECA的水产养殖溶解氧长期预测模型
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作者 刘同来 陈子昂 +3 位作者 崔猛 庞惠元 刘双印 徐龙琴 《农业工程学报》 北大核心 2025年第15期183-191,共9页
为了提高大规模水产养殖的效率、降低养殖风险,并为养殖人员提供充足的反应时间以应对溶解氧(dissolved oxygen,DO)浓度的异常变化,该研究基于混合卷积块(mixed convolution block,MCB)改进的Mamba模型和频率增强通道注意力机制(frequen... 为了提高大规模水产养殖的效率、降低养殖风险,并为养殖人员提供充足的反应时间以应对溶解氧(dissolved oxygen,DO)浓度的异常变化,该研究基于混合卷积块(mixed convolution block,MCB)改进的Mamba模型和频率增强通道注意力机制(frequency enhanced channel attention,FECA),提出了一种高精度的水产养殖DO长期预测模型MCB-Mamba-FECA(MMFA)。首先,创新性引入了MCB以增强Mamba模型对短期复杂时序模式的捕获能力,实现对水质数据长短期依赖关系的均衡建模。此外,设计了FECA以提取水质数据中的频域特征,通过自适应权重调整强化关键频率信息的表达,从而更好地捕捉水质数据中显著的周期性与高频扰动。最后,在广州南沙某养殖厂对该模型进行了试验验证。结果表明,该研究提出的MMFA模型在DO单步预测中能够与大多数DO预测模型的性能齐平,而在更具挑战性的长期预测任务中则表现更加出色。在120 min(24步)的预测任务中相比次优模型平均绝对百分比误差、均方根误差和平均绝对误差分别降低了26.37%、14.29%和26.48%,为水产养殖的智能化管控提供了可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 水产养殖 溶解氧预测 长期预测 Mamba 混合卷积块 频域
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蓝莓机械采摘技术研究进展
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作者 郭建军 黄婷立 +3 位作者 戴月 肖雨晓 丁云志 徐应祥 《现代农业装备》 2025年第4期11-18,共8页
随着农业机械化的不断推进,蓝莓作为经济价值较高的浆果类作物,产业前景广阔。最费时费力的蓝莓产业链环节是蓝莓采摘。传统人工采摘存在损伤率较高、成熟度筛选的准确度不足以及劳动成本高等问题,难以大规模、高效地采摘蓝莓。因此,智... 随着农业机械化的不断推进,蓝莓作为经济价值较高的浆果类作物,产业前景广阔。最费时费力的蓝莓产业链环节是蓝莓采摘。传统人工采摘存在损伤率较高、成熟度筛选的准确度不足以及劳动成本高等问题,难以大规模、高效地采摘蓝莓。因此,智能蓝莓机械化采摘技术对于促进蓝莓产业发展具有重要的意义。本文简述了蓝莓机械化采摘技术的国内外研究现状,然后对当前较为流行的蓝莓机械采摘中所使用的智能小车硬件系统和软件核心算法进行了综述,并对蓝莓采摘技术中存在问题进行了分析和总结,最后展望了蓝莓机械化采摘技术未来的发展方向。 展开更多
关键词 蓝莓 采摘 机械化 采摘效率
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基于IHO-Mamba-MHSA的红瓜子斑鱼养殖水温多步预测模型
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作者 徐龙琴 赫敏 +5 位作者 陈子昂 车朱泓 庞惠元 黄天佑 李红雷 刘双印 《农业机械学报》 2025年第8期655-664,共10页
为了提高工厂化红瓜子斑鱼养殖水温预测精度,提出了一种基于改进河马优化算法(Improved hippopotamus optimization algorithm,IHO)、Mamba模型和多头自注意力机制(Multi-head self-attention,MHSA)相结合的工厂化红瓜子斑鱼养殖水温多... 为了提高工厂化红瓜子斑鱼养殖水温预测精度,提出了一种基于改进河马优化算法(Improved hippopotamus optimization algorithm,IHO)、Mamba模型和多头自注意力机制(Multi-head self-attention,MHSA)相结合的工厂化红瓜子斑鱼养殖水温多步预测模型(IHO-Mamba-MHSA)。为降低异常值和噪声干扰,分别采用四分位距(Interquartile range,IQR)法识别异常值和线性插值法填补缺失值,通过极端梯度提升(Extreme gradient boosting,XGBoost)进行关键因子特征筛选;为提高河马算法全局和局部搜索性能,提高其收敛速度,提出了差分变异、Levy飞行和柯西变异融合改进IHO优化多目标算法;为增强预测模型捕捉水温非线性关系、处理多步依赖性和全局信息的能力,提出Mamba模型与MHSA结合的预测模型;通过IHO优化并获得Mamba-MHSA模型组合参数,构建了IHO-Mamba-MHSA的工厂化红瓜子斑鱼养殖水温多步预测模型。将该模型对山东省莱州市某工厂化红瓜子斑鱼养殖水温进行验证,本文提出的IHO算法与遗传算法(Genetic algorithm,GA)、粒子群优化算法(Particle swarm optimization algorithm,PSO)和标准河马优化算法(Hippopotamus optimization algorithm,HO)相比,本文算法的MAE、MSE和MAPE分别最高降低33.33%、21.74%和18.37%,R^(2)最高提升4.42%,说明IHO具有较好的多参数优化性能;与LSTM、GRU、BPNN及TCN模型对比,本模型在各预测步长下均表现最佳,当步长为24时R^(2)仍高达0.888,充分表现其在单步与多步预测中的卓越性。各项实验结果表明本模型能够满足实际工厂化红瓜子斑鱼养殖水温精准预测与精细化管理的需求,为工厂化水产养殖水质调控提供参考。 展开更多
关键词 红瓜子斑鱼 工厂化水产养殖 水温多步预测 改进河马优化算法 Mamba模型
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基于跨模态交互Transformer的多模态方面级情感分析
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作者 甘卓浩 缪裕青 +2 位作者 刘同来 张万桢 周明 《计算机应用研究》 2025年第9期2707-2713,共7页
针对现有多模态方面级情感分析模型存在的视觉信息提取不充分和方面情感语义缺失问题,提出一种基于跨模态交互Transformer的多模态方面级情感分析模型。该模型通过文本语义增强模块融合图像标题与原始文本以弥补情感语义缺失;利用依存... 针对现有多模态方面级情感分析模型存在的视觉信息提取不充分和方面情感语义缺失问题,提出一种基于跨模态交互Transformer的多模态方面级情感分析模型。该模型通过文本语义增强模块融合图像标题与原始文本以弥补情感语义缺失;利用依存句法分析与图卷积网络构建方面感知特征提取模块,捕获方面项与观点词间的长距离依赖;设计跨模态特征交互模块,结合top-n形容词-名词对分布约束策略及多模态融合Transfor-mer,实现图像与文本特征的深层交互。在Twitter-2015、Twitter-2017和ZOL三个数据集上的实验结果表明,CMIT模型在准确率和宏平均F 1值上均优于多个基准模型,验证了其有效性和泛化能力。 展开更多
关键词 多模态方面级情感分析 跨模态交互 Transformer 图卷积网络 形容词-名词对
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