基于改进深度残差网络的矿井图像分类

精确煤矸分类及识别能力是煤矿智能煤矸分选机器人要解决的关键问题。在通过深度学习图像分类方法的检测煤矸石中,为克服当前残差网络计算量大、复杂度高以及信息丢失的问题,提出了基于改进深度残差网络的图像分类方法。并提出了一种新的损失函数soft-center loss,克服由于softmax分类器对特征的区分判别能力差以及易造成模型过度自信的问题。同时在图像预处理阶段利用CBDNet去噪网络,提高了井下图像的质量,进一步提升了煤矸分类的准确率。实验结果表明,基于改进深度残差网络分类模型相比于其他分类网络模型在井下图像分类准确率提高了4.12%,在公开数据集CIFAR-10准确率提高了1.5%。     

交通监控场景中的车辆检测与跟踪算法研究

考虑多目标跟踪过程中存在的实时性和身份跳变问题,提出一种基于检测的多车辆跟踪算法。首先利用Mobilenetv2替换YOLOv3检测算法的主干网络,构建目标检测模块YOLOv3-Mobilenetv2,减少检测算法模型参数,提高检测模块的运行速度;在Mobilenetv2中引入Bottom-up连接,增强多尺度特征图间的信息融合;然后构建基于LSTM的运动模型,解决卡尔曼滤波在非线性系统中产生的预测误差,基于Deepsort跟踪算法,引入LSTM运动模型,形成L-Deepsort跟踪算法;改进L-Deepsort跟踪算法外观匹配策略,提升目标间的关联性;最后融合轻量级目标检测算法YOLOv3-Mobilenetv2与多目标跟踪算法L-Deepsort,形成MYL-Deepsort多车辆跟踪算法,实现多车辆的实时准确跟踪。实验结果表明,该方法在跟踪性能提升的情况下,速度较YOLOv3-Deepsort提高21 frame/s,在TX2平台达到13 frame/s。     

基于Word2Vec词嵌入和聚类模型的安全生产事故文本案例分类

安全生产事故的分析对应急管理能力提升具有重要意义.通过对安全生产案例的语义分析,利用Word2Vec词嵌入技术和聚类模型,选用CBOW+负采样技术实现词向量,并结合安全生产事故案例分类的数据特点,通过基于半监督学习的聚类模型算法,根据事故性质的认定特点,提出了一种优化初始聚类中心的算法,并利用K-means聚类算法实现安全事故文本案例的分类.实验表明该方法较好实现安全生产的事故案例分类,并对安全生产事故的多个维度分析具有很好借鉴意义.     

基于细粒度特征交互的推荐模型

随着电子商务的兴起,用户在网购的同时留下了大量的评论。用户评论通常包含丰富的用户兴趣和项目属性等语义信息,反应了用户对项目特征的偏好。近年来,许多基于深度学习的方法通过利用评论进行推荐,并取得了巨大成功。这些工作主要是采用注意机制来识别对评分预测很重要的词或方面。它们单一的从评论中提取特征信息,并通过用户和物品的特征交互得到预测分数。然而,过度的聚合可能会导致评论中细粒度信息的丢失。此外,现有的模型要么忽略了用户和项目评论的相关性,要么只在单个粒度上构建评论特性交互,这导致用户和项目的特征信息不能被有效而全面地捕获。针对上述问题,在本文我们考虑通过从评论的多个粒度捕获特征信息,然后为用户和物品进行多粒度下的特征交互,可以实现更好的评分预测和解释性。
为此,我们提出了一种新的用于评分预测的细粒度特征交互网络（FFIN）。首先,模型并没有将用户的所有评论聚合成一个统一的向量,而是将用户和物品的每条评论单独建模,通过堆叠的扩展卷积分层地为每个评论文本构建多层次表示,充分地捕获了评论的多粒度语义信息;其次,模型在每个语义层次上构建用户和物品评论的细粒度特征交互,这有效避免了单粒度交互导致的次级重要信息被忽略的问题;最后,由于用户的评论行为通常是主观且个性化的,我们没有使用注意力机制来识别重要信息,而是通过类似于图像识别的层次结构来识别高阶显著信号,并将其用于最终的评分预测。我们在6个来自Amazon和Yelp的具有不同特征的真实数据集上进行了广泛的实验。我们的结果表明,与最近提出的最先进的模型相比,所提出的FFIN在预测精度方面获得了显著的性能提升。进一步的实验分析表明,多粒度特征的交互,不仅突出了评论中的相关信息,还大大提高了评分预测的可解释性。     

基于多层注意力机制—柔性AC算法的机器人路径规划

针对行动者—评论家（AC）算法存在的经验学习样本维度高、策略梯度模型鲁棒性低等问题,依据多代理系统的信息协作优势,构建注意力机制网络并作为代理体,引入多层并行注意力机制网络模型对AC算法进行改进,提出一种基于多层并行注意力机制的柔性AC算法。将其用于解决动态未知环境下的机器人路径规划问题,可增强行动者的策略梯度鲁棒性并降低评论家的回归误差,实现机器人路径规划最优方案的快速收敛。实验结果表明,该算法有效克服机器人路径规划的局部最优,具有计算速度快、稳定收敛的优点。     

某货车轮毂盘总成自动点焊机器人的研制

根据某货车轮毂盘总成的结构特点及焊接要求,设计了一种直角坐标型自动点焊机器人。阐述自动点焊机器人本体的结构设计、优化、传感控制系统的应用等过程,并利用现场工艺实验与工业性试验对点焊机器人的重复定位精度等进行验证,摸索出轮毂盘自动点焊的焊接工艺参数,为货车轮毂盘总成的自动焊接提供了一种可供借鉴的方法。     

基于高斯–广义双曲混合分布的非线性卡尔曼滤波

本文研究带非平稳厚尾非高斯量测噪声的非线性系统状态估计问题.考虑到广义双曲分布包含多种常见厚尾分布特例,且其混合分布为共轭的广义逆高斯分布,选用广义双曲分布建模厚尾噪声;进而引入伯努利变量构建高斯–广义双曲混合分布来建模非平稳厚尾噪声,并利用该分布的高斯分层结构得到系统的概率模型.随后采用变分贝叶斯方法实现对系统状态以及噪声参数的后验估计,得到针对此类噪声系统的卡尔曼滤波(Kalman filter, KF)框架,现有的几种鲁棒滤波算法均是本文算法的特例.机器人跟踪仿真实验表明,所提算法与同类算法相比具有更好的估计精度和数值稳定性,且对于初始参数具有较好的鲁棒性.     

基于鞍点法的自适应分布式资源分配算法

研究一类带有不等式约束为凸函数的多智能体系统分布式资源分配问题.在资源分配问题中,各智能体拥有仅自身可知的局部成本函数和局部凸不等式约束.分布式资源分配旨在如何利用智能体间的信息交互设计一种分布式优化算法,完成定量资源分配的同时还保证最小化全局成本函数.针对该问题,基于卡罗需-库恩-塔克条件和比例积分控制思想,首先提出一种自适应分布式优化算法,其中凸不等式约束的对偶变量可实现自适应获取;然后,为了降低系统的通信资源消耗,设计一种动态事件触发控制策略以实现离散时间通信的分布式资源分配算法;最后,通过数值仿真验证所设计算法的有效性.     

基于语义融合的域内相似性分组行人重识别

无监督跨域行人重识别旨在使有标签源域数据集上训练的模型适应目标域数据集。然而,基于聚类的无监督跨域行人重识别算法在网络特征学习过程中常因输入行人图片情况各异而产生噪声,从而影响聚类效果。针对这一问题,提出一种基于语义融合的域内相似性分组行人重识别网络,首先在Baseline网络的基础上添加语义融合层,依次从空间和通道2个方面对中间特征图进行相似特征的语义融合,从而提升网络的自适应感知能力。此外,通过充分利用域内相似性细粒度信息,进而提高网络对全局和局部特征的聚类精准度。通过在DukeMTMC-ReID、Market1501和MSMT17这3个公开数据集上进行实验,结果表明,所提算法的均值平均精度（m AP）和Rank识别准确率与近年无监督跨域行人重识别算法相比有显著提升。