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基于扩张重参数化和空洞卷积架构的步态识别方法
被引量:
2
1
作者
霍丽娜
薛乐仁
+3 位作者
戴钰俊
赵新宇
王世行
王威
《计算机应用》
北大核心
2025年第4期1285-1292,共8页
步态识别旨在通过人们的步行姿态进行身份识别。针对步态识别中有效感受野(ERF)与人体轮廓区域匹配不佳的问题,提出一种基于空洞卷积的步态识别方法DilatedGait。首先,采用空洞卷积扩大神经元感受野,缓解下采样和模型深度增加导致的分...
步态识别旨在通过人们的步行姿态进行身份识别。针对步态识别中有效感受野(ERF)与人体轮廓区域匹配不佳的问题,提出一种基于空洞卷积的步态识别方法DilatedGait。首先,采用空洞卷积扩大神经元感受野,缓解下采样和模型深度增加导致的分辨率下降,以提高轮廓结构的辨识度;其次,提出扩张重参数化模块(DRM),通过重参数化方法融合多尺度卷积核参数,优化ERF聚焦范围,使模型捕获更多的全局上下文信息;最后,通过特征映射提取判别性步态特征。在户外数据集Gait3D和GREW上的实验结果表明,对比目前的先进方法GaitBase,DilatedGait在Gait3D的Rank-1和平均逆负惩罚(mINP)上分别提升了9.0和14.2个百分点,在GREW的Rank-1和Rank-5上分别提升了11.6和8.8个百分点。可见,DilatedGait消除了复杂协变量带来的不利影响,能进一步提升户外场景下步态识别的准确率。
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关键词
步态识别
有效感受野
重参数化
空洞卷积
步态轮廓序列
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职称材料
融入时空自适应图卷积的运动想象信号解析
2
作者
刘京
康晓慧
+3 位作者
董泽浩
李璇
赵薇
王余
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024年第11期115-128,共14页
基于运动想象(motor imagery,MI)脑电信号的脑机接口(brain-computer interface,BCI)技术在脑卒中患者运动功能康复医疗应用中得到广泛关注和研究。然而MI信号具有低信噪比和个体差异性大的特点,导致脑电信号噪声过大从而影响分类性能...
基于运动想象(motor imagery,MI)脑电信号的脑机接口(brain-computer interface,BCI)技术在脑卒中患者运动功能康复医疗应用中得到广泛关注和研究。然而MI信号具有低信噪比和个体差异性大的特点,导致脑电信号噪声过大从而影响分类性能。因此,如何充分提取MI信号特征以得到更高的单被试分类精度,以及如何训练一个在跨被试上表现优秀的通用模型是MI-BCI系统用于实际应用时急需解决的问题。针对该问题,提出了一种面向不同被试的时空自适应图卷积网络模型,从时空两个维度提取MI特征信号进行分类。模型包括四个模块:空间自适应图卷积模块、时间自适应图卷积模块、特征融合模块和特征分类模块。空间自适应图卷积模块通过通道间的特征相似性动态构造空间图表示,摆脱人为构造的图表示限制。时间自适应图卷积模块将脑电信号的时间序列划为多个时间片段,计算时间段间的相似性,自适应构造脑电信号的时间图表示,消除了噪声影响。最后,进行特征融合并分类。结果表明,在BCIIV2a数据集上使用10-折交叉验证的方法和HGD数据集上分别达到了90.45%和91.64%的平均分类精度,与目前性能较好的方法相比达到了更高的准确率,证明了该模型的有效性;使用迁移学习对不同个体进行实验,平均准确率提高了1.66个百分点,证明了模型的鲁棒性。
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关键词
脑机接口
运动想象
深度学习
图卷积
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职称材料
求解随机时变背包问题的精确算法与进化算法
被引量:
9
3
作者
贺毅朝
王熙照
+1 位作者
李文斌
赵书良
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期185-202,共18页
随机时变背包问题(randomized time-varying knapsack problem,简称RTVKP)是一种动态背包问题,也是一种动态组合优化问题,目前其求解算法主要是动态规划的精确算法、近似算法和遗传算法.首先,利用动态规划提出了一种求解RTVKP问题的精...
随机时变背包问题(randomized time-varying knapsack problem,简称RTVKP)是一种动态背包问题,也是一种动态组合优化问题,目前其求解算法主要是动态规划的精确算法、近似算法和遗传算法.首先,利用动态规划提出了一种求解RTVKP问题的精确算法,对算法时间复杂度的比较结果表明,它比已有的精确算法更适于求解背包载重较大的一类RTVKP实例.然后,分别基于差分演化和粒子群优化与贪心修正策略相结合,提出了求解RTVKP问题的两种进化算法.对5个RTVKP实例的数值计算结果比较表明,精确算法一般不宜求解大规模的RTVKP实例,而基于差分演化、粒子群优化和遗传算法与贪心修正策略相结合的进化算法却不受实例规模与数据大小的影响,对于振荡频率大且具有较大数据的大规模RTVKP实例均能求得一个极好的近似解.
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关键词
动态规划
时间复杂度
差分演化
粒子群优化
修复方法
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职称材料
基于两阶段集成学习的分类器集成
被引量:
4
4
作者
李文斌
刘椿年
钟宁
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第3期410-419,共10页
为了学习集成函数,提高分类性能,提出了两阶段集成学习方法(two-phases ensemble learning,简称为TPEL).结合垃圾邮件过滤一个2类文本分类问题,在4个公用数据集上对TPEL进行了一系列实验.实验结果表明,TPEL受集成的个体分类器个数的影...
为了学习集成函数,提高分类性能,提出了两阶段集成学习方法(two-phases ensemble learning,简称为TPEL).结合垃圾邮件过滤一个2类文本分类问题,在4个公用数据集上对TPEL进行了一系列实验.实验结果表明,TPEL受集成的个体分类器个数的影响甚微;利用TPEL集成异构的多个分类器时效果显著;利用TPEL集成多个同构分类器时,绝大部分情况下取得了优于朴素贝叶斯等算法的结果,对稳定或不稳定学习器的集成效果都很好;TPEL的时间复杂度较低.
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关键词
机器学习
数据挖掘
文本处理
分类
在线阅读
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职称材料
融合多尺度自注意力机制的运动想象信号解析
被引量:
1
5
作者
刘京
赵薇
+2 位作者
董泽浩
王少华
王余
《计算机科学与探索》
CSCD
北大核心
2023年第6期1427-1440,共14页
基于运动想象脑电信号的脑机接口(BCI)技术近年来发展迅速,并且与传统方法相比,深度学习取得了具有竞争力的效果。然而如何设计和训练一个端到端网络来充分提取运动想象脑电信号的潜在特征仍然是一个挑战。从脑电的时间和空间特征出发,...
基于运动想象脑电信号的脑机接口(BCI)技术近年来发展迅速,并且与传统方法相比,深度学习取得了具有竞争力的效果。然而如何设计和训练一个端到端网络来充分提取运动想象脑电信号的潜在特征仍然是一个挑战。从脑电的时间和空间特征出发,提出了一个基于注意力机制的多尺度时空自注意力网络模型用于运动想象脑电信号四分类(左手、右手、脚、舌头/休息)。由于运动想象脑电信号的幅值与响应时间因人而异,无法确切确定与运动想象最相关的大脑区域,在空间上使用自注意力机制自动将较高的权重加权到与运动相关的通道,将较低的权重加权到与运动无关的通道来选择最佳通道;在时间上,使用并行多尺度TCN层提取不同尺度下的时间域特征信息,消除时间域上的噪声。多尺度融合模块融合提取的空间和时间域特征,最后输入到特征分类模块进行分类。提出的模型在BCI竞赛数据集IV-2a、IV-2b数据集和HGD数据集上分别达到79.26%、85.90%和96.96%的精度。与现有方法相比,该方法在单被试分类中具有更高的准确率。结果表明,该方法具有较好的性能、鲁棒性和迁移学习能力。
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关键词
运动想象
注意力
脑机接口
深度学习
多尺度
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职称材料
基于异质信息网的短文本特征扩充方法
被引量:
2
6
作者
吕晓锋
赵书良
+2 位作者
高恒达
武永亮
张宝奇
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2022年第9期92-100,共9页
随着计算机技术深度融入社会生活,越来越多的短文本信息遍布在网络平台上。针对短文本的数据稀疏问题,文中构建了一个鲁棒的异质信息网框架(HTE)来建模短文本,该框架可集成任何类型的附加信息并捕获它们之间的关系,以解决数据稀疏问题...
随着计算机技术深度融入社会生活,越来越多的短文本信息遍布在网络平台上。针对短文本的数据稀疏问题,文中构建了一个鲁棒的异质信息网框架(HTE)来建模短文本,该框架可集成任何类型的附加信息并捕获它们之间的关系,以解决数据稀疏问题。基于该框架利用不同外部知识设计了6种短文本扩充方法,引入Wikipedia知识库和Freebase知识库的实体、实体类别、实体间关系等实体信息和文本主题等文本信息,以丰富短文本特征。最后使用相似性度量结果来验证所提出的短文本特征扩充方法的效果。通过与传统的3种相似性度量方法的6种文本扩充方法以及目前主流的短文本匹配算法在两个短文本数据集上进行比较,结果表明,所提的6种短文本扩充方法均有所提升,最佳方法的相似度度量结果与BERT相比提升了5.97%,证明了所提框架具有鲁棒性,可以包含多种类型的外部知识,能够解决短文本的数据稀疏性问题,以无监督的方式高精度地对短文本进行相似性度量。
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关键词
异质信息网络
短文本扩充方法
短文本匹配
知识库
元路径
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职称材料
题名
基于扩张重参数化和空洞卷积架构的步态识别方法
被引量:
2
1
作者
霍丽娜
薛乐仁
戴钰俊
赵新宇
王世行
王威
机构
河北师范大学
计算机与网络空间安全
学院
河北师范大学软件学院
出处
《计算机应用》
北大核心
2025年第4期1285-1292,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(61702158)
河北省教育厅重点科学基金资助项目(ZD2020317)
+1 种基金
中央引导地方科技发展资金资助项目(236Z0102G,226Z1808G)
河北师范大学科技类科研基金资助项目(L2024ZD15,L2024J01,L2022B22)。
文摘
步态识别旨在通过人们的步行姿态进行身份识别。针对步态识别中有效感受野(ERF)与人体轮廓区域匹配不佳的问题,提出一种基于空洞卷积的步态识别方法DilatedGait。首先,采用空洞卷积扩大神经元感受野,缓解下采样和模型深度增加导致的分辨率下降,以提高轮廓结构的辨识度;其次,提出扩张重参数化模块(DRM),通过重参数化方法融合多尺度卷积核参数,优化ERF聚焦范围,使模型捕获更多的全局上下文信息;最后,通过特征映射提取判别性步态特征。在户外数据集Gait3D和GREW上的实验结果表明,对比目前的先进方法GaitBase,DilatedGait在Gait3D的Rank-1和平均逆负惩罚(mINP)上分别提升了9.0和14.2个百分点,在GREW的Rank-1和Rank-5上分别提升了11.6和8.8个百分点。可见,DilatedGait消除了复杂协变量带来的不利影响,能进一步提升户外场景下步态识别的准确率。
关键词
步态识别
有效感受野
重参数化
空洞卷积
步态轮廓序列
Keywords
gait recognition
Effective Receptive Field(ERF)
reparameterization
atrous convolution
gait silhouette sequence
分类号
TP391.4 [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
融入时空自适应图卷积的运动想象信号解析
2
作者
刘京
康晓慧
董泽浩
李璇
赵薇
王余
机构
河北师范大学
计算机与网络空间安全
学院
河北师范大学软件学院
河北师范大学
数学科学
学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024年第11期115-128,共14页
基金
河北省自然科学基金(F2020205006)
河北省高等学校科学技术研究项目“青年拔尖人才”(BJ2020059)
中央引导地方科技发展资金项目(226Z0303G)。
文摘
基于运动想象(motor imagery,MI)脑电信号的脑机接口(brain-computer interface,BCI)技术在脑卒中患者运动功能康复医疗应用中得到广泛关注和研究。然而MI信号具有低信噪比和个体差异性大的特点,导致脑电信号噪声过大从而影响分类性能。因此,如何充分提取MI信号特征以得到更高的单被试分类精度,以及如何训练一个在跨被试上表现优秀的通用模型是MI-BCI系统用于实际应用时急需解决的问题。针对该问题,提出了一种面向不同被试的时空自适应图卷积网络模型,从时空两个维度提取MI特征信号进行分类。模型包括四个模块:空间自适应图卷积模块、时间自适应图卷积模块、特征融合模块和特征分类模块。空间自适应图卷积模块通过通道间的特征相似性动态构造空间图表示,摆脱人为构造的图表示限制。时间自适应图卷积模块将脑电信号的时间序列划为多个时间片段,计算时间段间的相似性,自适应构造脑电信号的时间图表示,消除了噪声影响。最后,进行特征融合并分类。结果表明,在BCIIV2a数据集上使用10-折交叉验证的方法和HGD数据集上分别达到了90.45%和91.64%的平均分类精度,与目前性能较好的方法相比达到了更高的准确率,证明了该模型的有效性;使用迁移学习对不同个体进行实验,平均准确率提高了1.66个百分点,证明了模型的鲁棒性。
关键词
脑机接口
运动想象
深度学习
图卷积
Keywords
brain-computer interface
motor imagery
deep learning
graph convolution 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
求解随机时变背包问题的精确算法与进化算法
被引量:
9
3
作者
贺毅朝
王熙照
李文斌
赵书良
机构
河北
地质
大学
信息工程
学院
河北师范大学软件学院
深圳
大学
计算机与
软件
学院
河北师范大学
数学与信息科学
学院
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期185-202,共18页
基金
国家自然科学基金(71371063
61170040)~~
文摘
随机时变背包问题(randomized time-varying knapsack problem,简称RTVKP)是一种动态背包问题,也是一种动态组合优化问题,目前其求解算法主要是动态规划的精确算法、近似算法和遗传算法.首先,利用动态规划提出了一种求解RTVKP问题的精确算法,对算法时间复杂度的比较结果表明,它比已有的精确算法更适于求解背包载重较大的一类RTVKP实例.然后,分别基于差分演化和粒子群优化与贪心修正策略相结合,提出了求解RTVKP问题的两种进化算法.对5个RTVKP实例的数值计算结果比较表明,精确算法一般不宜求解大规模的RTVKP实例,而基于差分演化、粒子群优化和遗传算法与贪心修正策略相结合的进化算法却不受实例规模与数据大小的影响,对于振荡频率大且具有较大数据的大规模RTVKP实例均能求得一个极好的近似解.
关键词
动态规划
时间复杂度
差分演化
粒子群优化
修复方法
Keywords
dynamic programming
time complexity
differential evolution
particle swarm optimization
repair approach
分类号
TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于两阶段集成学习的分类器集成
被引量:
4
4
作者
李文斌
刘椿年
钟宁
机构
石家庄经济
学院
信息工程
学院
北京工业
大学
电子信息与控制工程
学院
日本前桥工业
大学
生命科学与信息
学院
河北师范大学软件学院
出处
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第3期410-419,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(60673015)
河北省科技计划资助项目(09213515D)
+1 种基金
河北省教育厅自然科学资助项目(200872)
石家庄经济学院博士科研启动基金
文摘
为了学习集成函数,提高分类性能,提出了两阶段集成学习方法(two-phases ensemble learning,简称为TPEL).结合垃圾邮件过滤一个2类文本分类问题,在4个公用数据集上对TPEL进行了一系列实验.实验结果表明,TPEL受集成的个体分类器个数的影响甚微;利用TPEL集成异构的多个分类器时效果显著;利用TPEL集成多个同构分类器时,绝大部分情况下取得了优于朴素贝叶斯等算法的结果,对稳定或不稳定学习器的集成效果都很好;TPEL的时间复杂度较低.
关键词
机器学习
数据挖掘
文本处理
分类
Keywords
machine learning
data mining
text processing
classification
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
融合多尺度自注意力机制的运动想象信号解析
被引量:
1
5
作者
刘京
赵薇
董泽浩
王少华
王余
机构
河北师范大学
计算机与网络空间安全
学院
河北师范大学软件学院
河北师范大学
数学科学
学院
出处
《计算机科学与探索》
CSCD
北大核心
2023年第6期1427-1440,共14页
基金
国家自然科学基金(61802109)
河北省自然科学基金(F2020205006)
河北省高等学校科学技术研究项目“青年拔尖人才”(BJ2020059)。
文摘
基于运动想象脑电信号的脑机接口(BCI)技术近年来发展迅速,并且与传统方法相比,深度学习取得了具有竞争力的效果。然而如何设计和训练一个端到端网络来充分提取运动想象脑电信号的潜在特征仍然是一个挑战。从脑电的时间和空间特征出发,提出了一个基于注意力机制的多尺度时空自注意力网络模型用于运动想象脑电信号四分类(左手、右手、脚、舌头/休息)。由于运动想象脑电信号的幅值与响应时间因人而异,无法确切确定与运动想象最相关的大脑区域,在空间上使用自注意力机制自动将较高的权重加权到与运动相关的通道,将较低的权重加权到与运动无关的通道来选择最佳通道;在时间上,使用并行多尺度TCN层提取不同尺度下的时间域特征信息,消除时间域上的噪声。多尺度融合模块融合提取的空间和时间域特征,最后输入到特征分类模块进行分类。提出的模型在BCI竞赛数据集IV-2a、IV-2b数据集和HGD数据集上分别达到79.26%、85.90%和96.96%的精度。与现有方法相比,该方法在单被试分类中具有更高的准确率。结果表明,该方法具有较好的性能、鲁棒性和迁移学习能力。
关键词
运动想象
注意力
脑机接口
深度学习
多尺度
Keywords
motor imagery
attention
brain-computer interface
deep learning
multi-scale
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
基于异质信息网的短文本特征扩充方法
被引量:
2
6
作者
吕晓锋
赵书良
高恒达
武永亮
张宝奇
机构
河北师范大学
计算机与网络空间安全
学院
供应链大数据分析与数据安全
河北
省工程研究中心
河北
省网络与信息安全重点实验室
河北师范大学软件学院
石家庄铁道
大学
信息科学与技术
学院
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2022年第9期92-100,共9页
基金
国家社会科学基金重大项目(13&ZD091,18ZDA200)
河北省重点研发计划项目(20370301D)
河北师范大学重大关键技术攻关项目(L2020K01)。
文摘
随着计算机技术深度融入社会生活,越来越多的短文本信息遍布在网络平台上。针对短文本的数据稀疏问题,文中构建了一个鲁棒的异质信息网框架(HTE)来建模短文本,该框架可集成任何类型的附加信息并捕获它们之间的关系,以解决数据稀疏问题。基于该框架利用不同外部知识设计了6种短文本扩充方法,引入Wikipedia知识库和Freebase知识库的实体、实体类别、实体间关系等实体信息和文本主题等文本信息,以丰富短文本特征。最后使用相似性度量结果来验证所提出的短文本特征扩充方法的效果。通过与传统的3种相似性度量方法的6种文本扩充方法以及目前主流的短文本匹配算法在两个短文本数据集上进行比较,结果表明,所提的6种短文本扩充方法均有所提升,最佳方法的相似度度量结果与BERT相比提升了5.97%,证明了所提框架具有鲁棒性,可以包含多种类型的外部知识,能够解决短文本的数据稀疏性问题,以无监督的方式高精度地对短文本进行相似性度量。
关键词
异质信息网络
短文本扩充方法
短文本匹配
知识库
元路径
Keywords
Heterogeneous information network
Short text enrichment method
Short text matching
Knowledge base
Meta-path
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于扩张重参数化和空洞卷积架构的步态识别方法
霍丽娜
薛乐仁
戴钰俊
赵新宇
王世行
王威
《计算机应用》
北大核心
2025
2
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职称材料
2
融入时空自适应图卷积的运动想象信号解析
刘京
康晓慧
董泽浩
李璇
赵薇
王余
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
求解随机时变背包问题的精确算法与进化算法
贺毅朝
王熙照
李文斌
赵书良
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
9
在线阅读
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职称材料
4
基于两阶段集成学习的分类器集成
李文斌
刘椿年
钟宁
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
4
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职称材料
5
融合多尺度自注意力机制的运动想象信号解析
刘京
赵薇
董泽浩
王少华
王余
《计算机科学与探索》
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
6
基于异质信息网的短文本特征扩充方法
吕晓锋
赵书良
高恒达
武永亮
张宝奇
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2022
2
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