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基于GAIL方法的鱼类个体运动策略恢复方法
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作者 宋婧菡 陈鹏宇 +4 位作者 徐俊 岳圣智 闵中原 刘晓阳 林远山 《现代电子技术》 北大核心 2025年第13期138-144,共7页
针对强化学习在鱼群行为策略中存在没有摆脱规则的限制、奖励函数依赖于先验规则、无法完全刻画物体行为策略的局限性,文中提出一种基于生成对抗模仿学习(GAIL)的方法,从鱼类集群运动轨迹数据中恢复个体运动轨迹策略。设计鱼类个体的状... 针对强化学习在鱼群行为策略中存在没有摆脱规则的限制、奖励函数依赖于先验规则、无法完全刻画物体行为策略的局限性,文中提出一种基于生成对抗模仿学习(GAIL)的方法,从鱼类集群运动轨迹数据中恢复个体运动轨迹策略。设计鱼类个体的状态和动作表示,利用全连接神经网络表达鱼类个体运动的决策过程,并在实验中使用一个学习者及多个使用Vicsek模型导航的教师个体进行验证。实验结果表明,GAIL方法能够有效恢复鱼类个体的轨迹行为策略,提供了一种高效的策略学习途径,能够应用于其他生物集群行为的研究和模拟。通过对集群行为的深入分析,揭示了个体间的互动规律和群体动态,为人工智能在生物行为研究中的应用提供了新的思路。 展开更多
关键词 生成对抗模仿学习 鱼类集群行为 运动策略恢复 人工智能应用 Vicsek模型 全连接神经网络
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基于FasterYOLOv9-Slim的轻量级工厂化养殖鱼群识别 被引量:1
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作者 张鑫 于红 +4 位作者 吴子健 程志澳 高陈成 杨宗轶 王悦 《渔业现代化》 北大核心 2025年第1期99-109,共11页
针对计算资源有限的工厂化养殖对鱼群识别精度和速度之间的平衡要求,提出一种基于YOLOv9和FasterNet改进的轻量级养殖鱼群识别模型FasterYOLOv9-Slim。首先在YOLOv9中引入轻量级骨干网络FasterNet以减少模型参数和计算量;其次利用高维... 针对计算资源有限的工厂化养殖对鱼群识别精度和速度之间的平衡要求,提出一种基于YOLOv9和FasterNet改进的轻量级养殖鱼群识别模型FasterYOLOv9-Slim。首先在YOLOv9中引入轻量级骨干网络FasterNet以减少模型参数和计算量;其次利用高维检测头剪枝(HDPrune)降低网络深度以减少干扰信息积累;最后结合改进的特征融合模块FasterRepNCSPELAN4和下采样模块ADown、DownSimper,构建高效的颈部网络(DFA-Neck),增强特征表达同时降低计算需求。为验证所提出算法的有效性,设计了消融试验和对比试验,消融试验结果表明,FasterNet和HDPrune分别在降低参数和减弱干扰信息方面起到有效作用,DFA-Neck在整体网络中有效地协调了两者;对比试验结果显示,FasterYOLOv9-Slim在工厂化养殖红鳍东方鲀数据集上的表现超越了YOLOv7、YOLOv8和YOLOv10系列模型中同等规模的先进识别模型,保证高精度的同时,参数值分别降低了34.14%、64.02%和22.22%。在与ShuffleNet、MobileNet和RepViT等先进轻量级网络的对比中展现出较好的综合性能。研究表明:该方法能够有效平衡模型在计算资源有限的工厂化养殖条件下鱼群识别的精度和速度。 展开更多
关键词 养殖鱼群 YOLOv9 目标识别 模型剪枝 轻量化
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改进的粒子群优化算法的研究与应用 被引量:2
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作者 冯艳红 于红 孙庚 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第8期2120-2124,共5页
分析避风型渔港规划问题的特点,将其抽象为离散型约束选址分配问题,建立该问题的数学模型。根据模型特性,结合基本粒子群算法,提出一种改进的粒子群优化算法,给出用于计算离散型粒子位置和速度的替换变异操作的定义,保持种群的多样性、... 分析避风型渔港规划问题的特点,将其抽象为离散型约束选址分配问题,建立该问题的数学模型。根据模型特性,结合基本粒子群算法,提出一种改进的粒子群优化算法,给出用于计算离散型粒子位置和速度的替换变异操作的定义,保持种群的多样性、提高粒子的适应性;设计一种基于贪婪原则的高效的适应度函数。以渔港和渔船坐标为实验数据,用传统算法和改进粒子群优化算法分别在小规模和大规模实验数据上进行测试,实验结果表明,改进粒子群算法在解决大规模数据的渔港规划问题上表现出较高效率,有一定准确性,为解决该问题提供了可靠的方法。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 渔港规划 选址分配问题 贪婪原则 适应度函数
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基于BLSTM的命名实体识别方法 被引量:52
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作者 冯艳红 于红 +1 位作者 孙庚 孙娟娟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第2期261-268,共8页
传统的命名实体识别方法直接依靠大量的人工特征和专门的领域知识,解决了监督学习语料不足的问题,但设计人工特征和获取领域知识的代价昂贵。针对该问题,提出一种基于BLSTM(Bidirectional Long Short-Term Memory)的神经网络结构的命名... 传统的命名实体识别方法直接依靠大量的人工特征和专门的领域知识,解决了监督学习语料不足的问题,但设计人工特征和获取领域知识的代价昂贵。针对该问题,提出一种基于BLSTM(Bidirectional Long Short-Term Memory)的神经网络结构的命名实体识别方法。该方法不再直接依赖于人工特征和领域知识,而是利用基于上下文的词向量和基于字的词向量,前者表达命名实体的上下文信息,后者表达构成命名实体的前缀、后缀和领域信息;同时,利用标注序列中标签之间的相关性对BLSTM的代价函数进行约束,并将领域知识嵌入模型的代价函数中,进一步增强模型的识别能力。实验表明,所提方法的识别效果优于传统方法。 展开更多
关键词 BLSTM 命名实体 词向量 代价函数
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基于水下三维结构光的视觉测量方法研究 被引量:4
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作者 李擎 何东钢 李响 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期583-586,共4页
基于结构光测量和小孔成像视觉的特点,用摄像机和投影仪所组成的三维结构光测量系统来进行水下三维视觉测量并获得水下空间中特征点的三维信息。利用结构光的双目视觉方法实现了对物体的三维测量,在世界坐标系中建立了此方法的数学模型... 基于结构光测量和小孔成像视觉的特点,用摄像机和投影仪所组成的三维结构光测量系统来进行水下三维视觉测量并获得水下空间中特征点的三维信息。利用结构光的双目视觉方法实现了对物体的三维测量,在世界坐标系中建立了此方法的数学模型,并获得摄像机和投影仪的内外参数。实验证明,当目标物体放置在距离摄像机光心2.50 m处,摄像机和投影仪光心相距为26.50 cm时,进行深度测量的精度可以达到0.5 mm,基本满足测量需求。 展开更多
关键词 水下测量 双目视觉 摄像机标定 投影仪标定
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基于非对称多值特征杰卡德系数的高维语义向量差异性度量方法 被引量:3
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作者 冯艳红 于红 +1 位作者 孙庚 彭松 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期57-66,共10页
语义向量差异性度量是采用深度学习方法解决自然语言处理领域问题的重要基础。在高维语义向量差异性度量中存在"度量集中"问题,导致通过传统的度量方法得到的度量结果无法体现语义向量间的差异性。针对该问题,提出一种基于非... 语义向量差异性度量是采用深度学习方法解决自然语言处理领域问题的重要基础。在高维语义向量差异性度量中存在"度量集中"问题,导致通过传统的度量方法得到的度量结果无法体现语义向量间的差异性。针对该问题,提出一种基于非对称多值特征杰卡德系数的差异性度量方法。由高维语义向量维度值的统计分布得出,部分维度的维度值密集地分布在特定值域内,导致其无法贡献差异度,因此不同维度对差异性的贡献量不同,具有非对称性。该方法定义了关于维度值的重要性函数,选取重要性函数值满足阈值的维度参与差异度计算,去掉无法贡献差异度的维度,从而实现了降维,缓解了"度量集中"问题。分别在渔业数据集和公开数据集上,对不同维度的语义向量的不同度量方法进行了比较,结果表明在语义性没有明显变差的情况下,所提方法的多样性指标较目前最优的度量方法有大幅提高。 展开更多
关键词 非对称多值特征 杰卡德系数 高维语义向量 度量方法 度量集中
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基于深度强化学习的鱼类集群行为建模 被引量:1
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作者 陈鹏宇 王芳 +4 位作者 刘硕 岳圣智 宋亚男 金兆一 林远山 《广东海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-9,共9页
【目的】使用深度强化学习技术对鱼类集群行为进行建模,探究鱼类集群行为的形成机理。【方法】针对传统基于规则的集群行为建模方法严重依赖人的先验知识而可能无法很好刻画集群行为的问题,提出一种基于Deep Q-Networks(DQN)的鱼类集群... 【目的】使用深度强化学习技术对鱼类集群行为进行建模,探究鱼类集群行为的形成机理。【方法】针对传统基于规则的集群行为建模方法严重依赖人的先验知识而可能无法很好刻画集群行为的问题,提出一种基于Deep Q-Networks(DQN)的鱼类集群行为建模方法,以鱼类个体运动方向与周围邻居平均运动方向夹角表达个体的状态(连续值),以离散化的转角表示其动作,使用神经网络表达鱼类个体的运动策略。在单个学习者多个教师的环境中,以邻居数变化作为立即奖励,使用DQN算法训练神经网络,获得鱼类个体运动策略。【结果】使用本研究方法鱼类个体能学习到教师的运动策略,习得的鱼类个体运动策略在不同场景中均能涌现出集群行为,并且集群行为的特性与真实鱼群行为类似。【结论】本研究方法能够有效地对鱼类集群行为进行建模,有助于分析和理解复杂鱼类种群行为。分析得到的鱼类个体之间的局部交互机理,为理解鱼群形成、鱼类洄游、渔场形成等提供新视角,也可为工厂化高密度养殖提供参考。 展开更多
关键词 鱼群 集群行为建模 深度强化学习 Deep Q-Networks
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