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重大装备集群机器人协同制造数字孪生技术综述
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作者 冯运 童翊轩 +5 位作者 王耀南 唐永鹏 吴昊天 谭浩然 江一鸣 朴玄斌 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1463-1479,共17页
航空航天、海洋舰船、轨道交通等领域的重大装备制造在引领经济发展与保障国防安全中发挥着举足轻重的作用.传统制造模式依赖人工和专机设备,在灵活性与智能化方面存在不足,难以满足大型化、多品种的柔性制造需求.集群机器人利用生物集... 航空航天、海洋舰船、轨道交通等领域的重大装备制造在引领经济发展与保障国防安全中发挥着举足轻重的作用.传统制造模式依赖人工和专机设备,在灵活性与智能化方面存在不足,难以满足大型化、多品种的柔性制造需求.集群机器人利用生物集群的协作机制,能在复杂场景中不断拓展并优化执行能力,实现高效协同和智能制造.数字孪生作为新兴制造技术,为集群机器人协同制造系统的构建部署、虚拟调试、调度规划和协同控制提供集成方案和工具链支撑,能有效提升系统的效率和安全.本文介绍数字孪生技术的研究背景、研究现状、关键技术和发展趋势,并以自主研发的面向飞机壁板装配的集群机器人数字孪生系统为例进行分析,对于了解数字孪生在重大装备集群机器人协同制造方面的应用研究具有参考价值. 展开更多
关键词 数字孪生 智能制造 集群机器人 协同制造
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市域产教联合体中职业院校的角色定位与功能实现——基于教育科技人才一体化发展的视角
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作者 宾恩林 刘志杰 《教育与职业》 北大核心 2025年第11期57-64,共8页
在新一轮科技革命与产业变革的背景下,教育、科技、人才正在走向深度同构。市域产教联合体要助推教育科技人才一体化发展,需要职业院校充分体现产业需求与教育供给的双向桥梁与纽带、区域创新与社会服务的人才孵化器与技术服务商、协同... 在新一轮科技革命与产业变革的背景下,教育、科技、人才正在走向深度同构。市域产教联合体要助推教育科技人才一体化发展,需要职业院校充分体现产业需求与教育供给的双向桥梁与纽带、区域创新与社会服务的人才孵化器与技术服务商、协同治理与利益平衡的关键枢纽角色。具体而言,需要通过双向协同共创、跨专业联合研发与终身学习,充分实现市域产教联合体中职业院校的桥梁功能;通过强化技术研发孵化功能、社会公共服务能力、区域就业创业孵化能力,充分实现市域产教联合体中职业院校的“人才孵化器”与“技术服务商”服务功能;通过成为主体协同治理的推动者、多方利益协调机制的构建者、多维质量监测标准的制定者,充分实现职业院校作为“协同治理者”与“利益平衡者”的平衡功能。当然,这些功能的实现,还有待政府顶层设计、模式创新、师资队伍、共享机制、决策平台与差异化发展等更多具体而深入的研究与安排。 展开更多
关键词 市域产教联合体 职业教育 教育科技人才一体化 角色定位 功能实现
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AIGC赋能下的儿童智能绘画游戏设计研究 被引量:10
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作者 何思倩 王心睿 +3 位作者 樊开然 杜芃 罗若琳 覃京燕 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第8期56-66,89,共12页
目的探讨AIGC支持的人机智能协同创作应用于学龄前儿童(3~6岁)美术教育并培养儿童艺术创造力的潜力和方法。方法基于学龄前儿童美术教育与人工智能融合的背景,通过对学龄前儿童数智化美术教育产品现状和AIGC在儿童绘画表达中实际应用现... 目的探讨AIGC支持的人机智能协同创作应用于学龄前儿童(3~6岁)美术教育并培养儿童艺术创造力的潜力和方法。方法基于学龄前儿童美术教育与人工智能融合的背景,通过对学龄前儿童数智化美术教育产品现状和AIGC在儿童绘画表达中实际应用现状的分析,讨论了AIGC应用于学龄前儿童美术教育的机会和潜力。从人机协同的特征出发,分析人机智能协同绘画的研究案例,探讨了AI与儿童的人机关系。结果归纳出AIGC可以通过提升能力、激发创意和协作共创三种方式赋能儿童绘画创作,提出了基于人机智能协同的学龄前儿童绘画游戏设计策略,即AI在儿童创作的不同阶段可以作为协助者、启发者、激励者、共创伙伴、再创造者,并据此设计了儿童绘画游戏Artventure。结论AIGC在辅助绘图、协同创作和灵感激发上具有独特优势。AIGC赋能下的儿童美术教育产品不仅有助于提高儿童绘画创作能力,更能指导“α世代”对个性化的追求和数字素养的培养,以便适应未来人机协同合作的新模式。 展开更多
关键词 AIGC 学龄前儿童 美术教育 人机智能协同 游戏设计
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基于改进序列凸优化的多无人机航迹规划方法 被引量:1
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作者 穆凌霞 李筱 +3 位作者 王斑 张友民 冯楠 薛向宏 《智能系统学报》 北大核心 2025年第1期128-138,共11页
随着人工智能技术的迅速发展,利用多架无人机执行飞行任务成为研究的热点之一。本文研究多架无人机到达同一目标点的航迹规划问题,首先建立最优控制问题,采用符号距离函数将非凸避障约束进行凸化;接着考虑了无人机离散序列间的避障约束... 随着人工智能技术的迅速发展,利用多架无人机执行飞行任务成为研究的热点之一。本文研究多架无人机到达同一目标点的航迹规划问题,首先建立最优控制问题,采用符号距离函数将非凸避障约束进行凸化;接着考虑了无人机离散序列间的避障约束,保证在连续时间内多无人机的飞行安全;最后提出了自适应信赖域序列凸优化算法,能够保证在每次序列迭代中都能找到近似凸子问题的解,快速求解得到多无人机最优航迹。该算法适用于威胁环境下多无人机协同到达指定的目标点,具有较快的收敛速度。 展开更多
关键词 多无人机 航迹规划 避障约束 符号距离函数 凸优化 自适应信赖域 近似凸子问题 协同到达
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改进滑动粗粒化和集成波动色散熵的故障诊断方法
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作者 穆凌霞 田璐 +4 位作者 冯楠 汪红鑫 张建 吴世海 刘丁 《智能系统学报》 北大核心 2025年第2期363-375,共13页
在多尺度波动色散熵中,多尺度粗粒化会忽略重构子序列部分相邻点之间的信息,并且子序列长度随着尺度因子的增大长度减小,这种特征提取的方法不利于故障分类。为了解决这个问题,本文提出了一种n次滑动粗粒化的方法,在确定的比例因子下,利... 在多尺度波动色散熵中,多尺度粗粒化会忽略重构子序列部分相邻点之间的信息,并且子序列长度随着尺度因子的增大长度减小,这种特征提取的方法不利于故障分类。为了解决这个问题,本文提出了一种n次滑动粗粒化的方法,在确定的比例因子下,利用n次滑动方法保留了每点之间的信息,保证重构后的序列与重构前的序列长度一致。针对波动色散熵中映射技术过于单一的问题,本文利用集成波动色散熵对重构后的序列进行特征提取,使得熵计算更加准确。用西储大学等轴承数据集对算法进行了验证,所提方法的故障诊断精确度显著提高。 展开更多
关键词 滑动粗粒化 序列重构 故障诊断 故障分类 集成波动色散熵 滚动轴承 振动信号 特征提取
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联合弹药毁伤复杂面目标瞄准点高效优化算法
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作者 晏江 尹鹏 +2 位作者 刘彦 张文宇 黄风雷 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期150-162,共13页
针对形状不规则复杂面目标多弹瞄准点优化算法计算效率低、稳定性差、优化能力不足的问题,提出一种基于弹药圆概率偏差(Circular Error Probable,CEP)的毁伤概率矩阵库(Damage Probability Matrix Library,DPML)和改进启发式退火优化机... 针对形状不规则复杂面目标多弹瞄准点优化算法计算效率低、稳定性差、优化能力不足的问题,提出一种基于弹药圆概率偏差(Circular Error Probable,CEP)的毁伤概率矩阵库(Damage Probability Matrix Library,DPML)和改进启发式退火优化机制的高效瞄准点优化算法(Efficient Aiming Point Optimization Algorithm,EAPOA)。构建多弹瞄准点优化模型时,除考虑目标形状、导弹毁伤能力外,还考虑导弹直接毁伤、间接毁伤和多弹种联合毁伤等复杂因素对目标毁伤效果的影响。提出一种基于DPML的毁伤概率快速估计算法,提升算法优化效率和鲁棒性;设计一种基于候选瞄准点序列化的优化算法框架,并提出基于全局搜索和改进退火机制的启发式优化算法,降低瞄准点组合求解空间大小并提升算法优化能力。通过6个复杂面目标测试用例验证算法性能。研究结果表明,所提的EAPOA相比于增强精英保留策略遗传算法具有更强的优化能力,且平均优化时间仅为其1/5~1/3,在优化收益和计算效率上具有明显优势。 展开更多
关键词 联合弹药 毁伤评估 瞄准点优化 启发式算法 复杂面目标 毁伤概率
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基于期望传播的差分空间调制信号检测算法
7
作者 邵华 王淳 +2 位作者 曹荻非 李卫 张海君 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期590-599,共10页
设计高效且复杂度低的检测算法是差分空间调制(DSM)系统中的一大关键问题。该文提出了一种多相移键控差分空间调制系统的贝叶斯期望传播(EP)信号检测方法,将DSM的信号检测问题转化为待检测信号的参数估计问题,通过迭代估计先验和后验分... 设计高效且复杂度低的检测算法是差分空间调制(DSM)系统中的一大关键问题。该文提出了一种多相移键控差分空间调制系统的贝叶斯期望传播(EP)信号检测方法,将DSM的信号检测问题转化为待检测信号的参数估计问题,通过迭代估计先验和后验分布的参数,获得检测信号的估计值。该算法将原始的信号检测问题分解为天线域信息和星座域信息两部分,其中天线域检测通过期望传播算法迭代求取,星座域比特通过迭代过程中最优解调获得,降低了算法复杂度。进一步地,该文针对传统期望传播方法中噪声参数进行了扩展,在迭代过程中不断调整噪声项的矩估计,获得了比传统方案更好的性能。该文对所提近最优解调方案进行了仿真验证,结果表明所提方案性能优于传统线性检测方案;所提的基于期望传播的噪声修正方案性能优于传统恒值方案;在不同天线配置和调制阶数情况下,所提方案均能够快速收敛。 展开更多
关键词 差分空间调制 MIMO检测 期望传播
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基于自适应迭代学习控制的柔性翼鲁棒输出调节
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作者 孟亭亭 张一鹏 张爽 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第3期482-490,共9页
由于柔性翼为扑翼机器人提供气动外力和力矩,因此,柔性翼的鲁棒输出调节对机器人的机动性和续航能力具有重要意义.本文以分布参数系统描述的柔性翼为研究对象,阐述了两种自适应迭代学习控制,来处理未知周期干扰,并保证弯曲位移和扭转位... 由于柔性翼为扑翼机器人提供气动外力和力矩,因此,柔性翼的鲁棒输出调节对机器人的机动性和续航能力具有重要意义.本文以分布参数系统描述的柔性翼为研究对象,阐述了两种自适应迭代学习控制,来处理未知周期干扰,并保证弯曲位移和扭转位移跟踪时变轨迹,此时假设干扰和参考轨迹都可以由外系统产生.当外系统矩阵已知时,在迭代域内设计的自适应律只需要估测未知的干扰系数,并进一步得到了基于跟踪误差信号的自适应迭代学习控制.当外系统矩阵未知时,自适应律需要估测时变的周期函数,进一步得到了第2类自适应控制.以上两种输出调节问题也可以通过基于内模原理的鲁棒控制实现,因此,本文给出了所设计的自适应迭代学习控制与基于内模原理的鲁棒控制的区别.基于Lyapunov方法,本文证明跟踪误差在迭代域内的收敛性,以及闭环系统状态的有界性.本文通过两组数值仿真例子进一步验证了两类自适应迭代控制对鲁棒输出调节的有效性. 展开更多
关键词 鲁棒控制 柔性翼 自适应控制系统 迭代方法 输出调节
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基于深度学习的图像匹配:方法、应用与挑战 被引量:4
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作者 孔庆群 吴福朝 樊彬 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1485-1520,共36页
图像匹配旨在建立图像之间的点对应关系,是许多计算机视觉任务的关键环节.近年来,随着深度学习技术的发展,图像匹配方法已从以手工设计特征为主转变为基于深度网络的方法,基于深度学习的图像匹配方法在多个标准数据集上展现出卓越的性能... 图像匹配旨在建立图像之间的点对应关系,是许多计算机视觉任务的关键环节.近年来,随着深度学习技术的发展,图像匹配方法已从以手工设计特征为主转变为基于深度网络的方法,基于深度学习的图像匹配方法在多个标准数据集上展现出卓越的性能,推动着多个相关应用的发展围绕图像匹配涉及的若干关键问题,如:特征点检测、特征点描述、稠密点匹配、误匹配去除,本文对深度学习图像匹配方法进行了系统性总结.首先分析了领域内基于深度学习的典型方法和关键技术,随后介绍了与图像匹配密切相关的几个典型应用并给出其现状分析,最后,根据对图像匹配领域技术发展的分析总结,结合作者在该领域的长期研究积累,本文给出了目前图像匹配所面临的主要挑战以及未来发展趋势。 展开更多
关键词 图像匹配 特征点匹配 稠密匹配 三维重建 视觉定位 同时定位与建图 深度学习
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无人机稳像系统研究综述
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作者 张素杰 董兴浩 常蓉峰 《兵工自动化》 北大核心 2024年第5期80-84,96,共6页
针对无人机在飞行过程中会受到机身或环境的影响而造成航拍设备的抖动,对面向无人机平台的稳像系统进行分析。在简要介绍研究背景的基础上,主要从机械稳像和电子稳像2方面进行展开,系统介绍国内外研究现状和多种典型的稳像算法,分析无... 针对无人机在飞行过程中会受到机身或环境的影响而造成航拍设备的抖动,对面向无人机平台的稳像系统进行分析。在简要介绍研究背景的基础上,主要从机械稳像和电子稳像2方面进行展开,系统介绍国内外研究现状和多种典型的稳像算法,分析无人机稳像系统未来可能发展的研究方向。结果表明,该研究对无人机航拍图像的增稳及不同场景下稳像方法的选取具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 无人机稳像系统 机载增稳云台 电子稳像 复合稳像
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工业数字孪生数据建模在钢铁行业中的应用研究 被引量:4
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作者 王晓慧 田天弘 +1 位作者 覃京燕 程光 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第8期11-20,共10页
目的工业数字孪生技术在钢铁行业的应用展现了其显著的潜力,成为工厂数字转型的核心技术之一,尤其在数据建模方面。本文梳理工业数字孪生中数据建模技术在钢铁行业中的应用。方法通过梳理相关文献,重点分析四种数据建模方法,即基于知识... 目的工业数字孪生技术在钢铁行业的应用展现了其显著的潜力,成为工厂数字转型的核心技术之一,尤其在数据建模方面。本文梳理工业数字孪生中数据建模技术在钢铁行业中的应用。方法通过梳理相关文献,重点分析四种数据建模方法,即基于知识的方法、基于机理的方法、基于传统机器学习的方法和基于深度学习的方法,详细介绍这些方法的优势、局限性和具体应用案例。探索了这些方法在数字物理实体融合的工业数字孪生系统构建中的潜力,以及未来模型的可扩展性设计,特别是针对大模型技术的应用。结论通过这一综述,梳理钢铁行业现有工业数字孪生数据建模技术,为钢铁行业的数字化转型提供有价值的见解,并为未来的研究和实践提供方向。 展开更多
关键词 数字孪生 钢铁行业 数据建模 智能制造
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双臂系统协同控制研究综述: 从经典到基于学习的算法 被引量:2
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作者 王东 邱超超 +1 位作者 贺威 王伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1951-1964,共14页
双臂系统的协同控制技术在机器人领域发挥重要的作用,它可以协助人类在工业生产、家庭服务、太空及深海等非结构化环境完成复杂危险的任务.然而,双臂机器人是一个强耦合、高度非线性和不确定性系统,其协同控制问题是一个具有挑战性的课... 双臂系统的协同控制技术在机器人领域发挥重要的作用,它可以协助人类在工业生产、家庭服务、太空及深海等非结构化环境完成复杂危险的任务.然而,双臂机器人是一个强耦合、高度非线性和不确定性系统,其协同控制问题是一个具有挑战性的课题.本综述首先回顾了双臂系统的发展历程.其次对该系统的结构、建模、控制及其应用进行介绍.特别地,详细归纳了双臂系统的协同控制方法:如协同搬运时的主从控制、力/位混合控制和阻抗控制等经典方法、基于神经网络和模糊系统的智能控制方法和基于强化学习的数据驱动方法在机器人控制取得的最新进展.最后,展望了双臂系统的未来发展趋势. 展开更多
关键词 双臂系统 仿人机器人 协同控制 智能控制 强化学习
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Fe_(2)O_(3)对高硅碱性球团固结性能的影响 被引量:2
13
作者 李绍春 程福超 +5 位作者 王兴锋 张建良 刘征建 王耀祖 马黎明 江回青 《烧结球团》 北大核心 2024年第1期80-86,共7页
深入研究Fe_(2)O_(3)对于高硅碱性球团生球以及成品球性能的影响,有助于促进基于我国铁矿资源特征的低碳炼铁技术发展。本文通过调整碱性球团用混合料中Fe_(2)O_(3)的含量,解析Fe_(2)O_(3)对高硅碱性球团生球、预热球和成品球性能的影... 深入研究Fe_(2)O_(3)对于高硅碱性球团生球以及成品球性能的影响,有助于促进基于我国铁矿资源特征的低碳炼铁技术发展。本文通过调整碱性球团用混合料中Fe_(2)O_(3)的含量,解析Fe_(2)O_(3)对高硅碱性球团生球、预热球和成品球性能的影响规律,并采用扫描电镜以及图像识别处理系统表征高硅碱性球团的微观矿相结构。结果表明:随着混匀矿中赤铁矿配比的提高,高硅碱性球团生球、预热球和成品球的抗压强度均有所降低,随着Fe_(2)O_(3)配比的升高,成球性能劣化,生球的抗压强度降低至9.04 N/P。赤铁矿连晶固结性能变差,成品球的强度降低至3433 N/P。当两种矿粉的配比为50%时,球团孔隙率急剧增大为32.8%,A矿粉配比不宜超过40%。微观矿相结果表明,随着Fe_(2)O_(3)含量的增加,球团内部小颗粒尺寸晶粒变多,大颗粒尺寸晶粒减少,平均颗粒面积减少,晶粒间连晶性能变差,固结性能削弱,内部孔隙率提高。在制备高硅碱性球团时,含Fe_(2)O_(3)的精矿粉配加不宜太高,会对球团矿的固结性能产生不利影响。 展开更多
关键词 Fe_(2)O_(3) 高硅碱性球团 矿相结构 抗压强度 焙烧固结
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二值量测误差FIR系统参数迭代辨识
14
作者 郭健 薛文超 +1 位作者 王婷 张纪峰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1197-1206,共10页
本文考虑了量测数据为二值输出且含量测误差的一类有限脉冲响应(FIR)系统的参数辨识问题,其中,量测误差使得二值型量测值有一定概率得到相反的取值.首先,对所考虑的FIR系统,给出了参数的极大似然估计(MLE),证明了在噪声满足一定正则条件... 本文考虑了量测数据为二值输出且含量测误差的一类有限脉冲响应(FIR)系统的参数辨识问题,其中,量测误差使得二值型量测值有一定概率得到相反的取值.首先,对所考虑的FIR系统,给出了参数的极大似然估计(MLE),证明了在噪声满足一定正则条件下MLE的强收敛性和渐近正态性.此外,通过分析似然函数的性质,给出了一种基于期望最大化(EM)方法的MLE迭代求解算法.为适应更一般的量测误差情形,给出了带投影的迭代求解算法,并从理论上证明了迭代估计序列的有界性.进一步,在给定数量的观测下,得到了似然函数具有唯一最大值点的必要和充分条件,并在持续激励输入条件下,证明了迭代估计误差以指数速度收敛到零.最后,利用数值模拟结果验证了所提出算法的有效性. 展开更多
关键词 二值观测 极大似然估计 系统辨识 强收敛性 渐近正态性 指数收敛速度
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基于高仿生形态布局的仿鸽扑翼飞行机器人系统设计
15
作者 王久斌 贺威 +2 位作者 孟亭亭 邹尧 付强 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期308-319,共12页
针对现有扑翼飞行机器人存在的飞行形态与实际鸟类相差较大,以及翅膀、尾翼布局和俯仰、转向控制方式仿生度较低的问题,提出一种形态布局与鸽子相仿的扑翼飞行机器人系统设计及实现方案.通过设计弧面-折翼-后掠翅膀、仿鸟扇形尾翼以及... 针对现有扑翼飞行机器人存在的飞行形态与实际鸟类相差较大,以及翅膀、尾翼布局和俯仰、转向控制方式仿生度较低的问题,提出一种形态布局与鸽子相仿的扑翼飞行机器人系统设计及实现方案.通过设计弧面-折翼-后掠翅膀、仿鸟扇形尾翼以及尾翼挨近翅膀后缘布置的布局方式,使扑翼机器人飞行形态更加接近真实鸟类,提高扑翼机器人的形态仿生度.在此基础上,设计结合下扑角调控无需尾翼大角度上翘的俯仰控制方式,以及不依赖于尾翼的翅膀收缩转向控制方式,在提高仿生度的同时保证飞行控制的有效性.在具体设计过程中,首先参考鸽子翅膀型式选择不同类型翅膀并进行风洞测试,确定出下扑角变化时仍能保持较优升推力性能的翅膀设计方案;其次,对各种尾翼型式进行分析和比较,结合鸽子尾翼特点进行仿鸽尾翼及俯仰、转向控制机构设计,并通过风洞测试验证;最后,设计飞控系统并装配整机,进行外场飞行测试,验证仿鸽扑翼飞行机器人平台的稳定性和可控性. 展开更多
关键词 高仿生形态布局 仿鸽扑翼飞行机器人 折翼翅膀 扇形尾翼 风洞实验 俯仰控制 转向控制
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生物集群能量高效利用机制研究综述
16
作者 吴晓阳 邹尧 +1 位作者 付强 贺威 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期431-449,共19页
近年来,智能体集群的能量高效利用(Energy efficient utilization,EEU)机制已经成为多智能体系统领域的热点问题,如何使用有限的能量资源实现系统性能最优是该问题的核心研究内容.考虑到智能体集群与生物族群的相似性,探究生物族群的能... 近年来,智能体集群的能量高效利用(Energy efficient utilization,EEU)机制已经成为多智能体系统领域的热点问题,如何使用有限的能量资源实现系统性能最优是该问题的核心研究内容.考虑到智能体集群与生物族群的相似性,探究生物族群的能量高效利用机制对提升智能体集群节能性能有着重要的研究价值.为此,首先介绍不同生物族群中蕴含的能量利用机制,并根据节能方式的差异分成3类,流体优势利用机制、流体阻碍克服机制和热量交换与扩散机制;然后对这些机制进行总结与分析,并提出一种具有一般性的能量高效利用模型;最后,探讨能量高效利用机制在多智能体系统应用中面临的挑战和发展趋势. 展开更多
关键词 生物集群 能量高效利用 节能机制 编队
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基于脑机接口和虚拟现实游戏的空间认知训练实验系统与验证 被引量:7
17
作者 文冬 凡亚李 +2 位作者 王少昌 万象隆 孟兆磊 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第2期162-171,共10页
空间认知能力被认为是人类正常生活所必备的重要能力,适当的训练可以帮助认知功能受损的老年人提高空间认知能力。该研究旨在探讨如何借助虚拟社区公寓游戏、脑机接口(BCI)和虚拟现实(VR)技术来提升认知障碍老年人的空间认知能力。研究... 空间认知能力被认为是人类正常生活所必备的重要能力,适当的训练可以帮助认知功能受损的老年人提高空间认知能力。该研究旨在探讨如何借助虚拟社区公寓游戏、脑机接口(BCI)和虚拟现实(VR)技术来提升认知障碍老年人的空间认知能力。研究方法包括基于空间认知理论、使用VR头戴设备HTC VIVE Focus的虚拟社区公寓游戏设计,以及对脑电信号进行功率谱密度特征提取和支持向量机(SVM)分类分析。在行为数据分析结果中,随着实验者训练次数的增加,完成任务所需的时间明显减少。整个训练周期中,完成任务的时间成本总体呈下降趋势,同时任务准确性逐渐提高。从而表明受试者经过训练后的认知能力得到有效提升。利用功率谱密度提取脑电信号特征,并采用SVM和极线学习机(ELM)进行信号分类,发现在Alpha2频段,SVM的平均分类准确率逐步上升,这为游戏对空间认知有积极影响的观点提供了明确支持,受试者通过游戏训练显著改善了空间记忆和其他认知能力。研究结论表明,基于空间认知理论的VR训练游戏对提高老年人的空间认知能力具有显著效果。该系统结合科学理论和VR技术为认知障碍康复与个性化训练开辟了新途径,预期将提升老年人生活质量并推进医疗康复技术的创新。 展开更多
关键词 空间认知训练实验系统 虚拟现实 脑机接口
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执行器攻击下神经网络事件触发滑模同步控制
18
作者 董昱辰 王婕 李红超 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期450-456,共7页
针对多神经网络系统在执行器攻击和外部随机干扰下的同步控制问题,对事件触发滑模控制方法进行研究。首先,设计了2种新的积分滑模函数,保证多神经网络系统在整个同步过程中的全局鲁棒性;其次,在事件触发机制的基础上,针对系统存在有界... 针对多神经网络系统在执行器攻击和外部随机干扰下的同步控制问题,对事件触发滑模控制方法进行研究。首先,设计了2种新的积分滑模函数,保证多神经网络系统在整个同步过程中的全局鲁棒性;其次,在事件触发机制的基础上,针对系统存在有界扰动和执行器攻击的问题,设计了分布式事件触发积分滑模控制器,在抑制干扰和攻击的同时实现了多神经网络的同步控制,并且节约了通信资源;再次,基于李雅普诺夫稳定性理论,给出了多神经网络同步的充分条件,并通过推导得出最小触发时间间隔为大于0的正数,即保证系统不会存在奇诺(Zeno)行为;最后,仿真结果验证了所提控制方法的有效性。 展开更多
关键词 积分滑模控制 执行器攻击 事件触发 神经网络 安全同步
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基于关系预测任务的金相组织图像识别实验系统设计与实现 被引量:3
19
作者 张利欣 孙涵 +1 位作者 曾慧 刘红敏 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第12期16-23,共8页
为提高金相组织图像分析的自动化水平,准确获取反映材料性能的晶粒度等关键信息,提出一种基于多任务学习的晶界分割方法。该方法设计了一种关系预测辅助任务,通过关注晶粒内部信息,从而提升晶界提取的精度;同时采用对比学习训练特征提取... 为提高金相组织图像分析的自动化水平,准确获取反映材料性能的晶粒度等关键信息,提出一种基于多任务学习的晶界分割方法。该方法设计了一种关系预测辅助任务,通过关注晶粒内部信息,从而提升晶界提取的精度;同时采用对比学习训练特征提取器,使模型对晶界拓扑结构具有更强的针对性。在Pyside2框架下实现了基于关系预测任务的金相组织图像识别系统的构建。通过实验验证,本系统不仅可帮助实验室技术人员完成晶粒度等微观组织信息智能检测,且在软件的适用性、检测效率和准确性上都有大幅提升。 展开更多
关键词 图像处理 金相分析 晶粒度 深度学习 系统设计
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多尺度特征融合的钢坯红外成像测温系统实验设计
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作者 张利欣 南清荣 +1 位作者 曾慧 王粉花 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第12期15-19,共5页
针对冶金加热炉内钢坯温度测量,设计了基于多尺度特征融合的红外成像测温系统。首先,依据测温方式及应用现场环境,设计了测温系统整体结构;然后,根据系统测温原理和温度标定实验,推导系统测温模型,并建立图像灰度与目标温度的映射关系;... 针对冶金加热炉内钢坯温度测量,设计了基于多尺度特征融合的红外成像测温系统。首先,依据测温方式及应用现场环境,设计了测温系统整体结构;然后,根据系统测温原理和温度标定实验,推导系统测温模型,并建立图像灰度与目标温度的映射关系;最后,针对钢坯目标的识别问题,提出了一种基于多尺度特征融合的语义分割模型,实现了对钢坯目标的有效识别,识别准确率达到94.89%。实例验证结果表明,该测温系统可以实现炉内钢坯表面温度的测量,符合冶金领域实际应用和人才培养需求。 展开更多
关键词 红外成像测温 多尺度特征 图像分割 加热炉
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