基于人体手臂运动意图反馈的人机顺应协作

本文旨在通过人体手臂运动意图反馈来提高人与机器人协作的顺应性.首先通过自编码器和反向传播神经网络融合表面肌电信号和机器视觉信号,对人体手臂肘关节力矩和运动意图进行预测.然后,将人体手臂肘关节力矩反馈给机器人,以此预测手臂的运动意图并让机器人作出顺应响应,从而实现人机协作.最后,结合主观评价指标和客观评价指标,在人机协作锯木头实验中对比了3种不同协作模式的效果.与无运动意图反馈的人机协作相比,有反馈的人机协作下的协作交互力波动幅度减小了153.39 N,任务完成时间减少了19.25 s.实验结果表明,有人体手臂运动意图反馈的人机协作能够提高人与机器人协作的顺应程度,与人-人协作效果类似.     

基于融合变分图注意自编码器的深度聚类模型

聚类作为数据挖掘和机器学习中最基本的任务之一,在各种现实世界任务中已得到广泛应用.随着深度学习的发展,深度聚类成为一个研究热点.现有的深度聚类算法主要从节点表征学习或者结构表征学习两个方面入手,较少考虑同时将这两种信息进行融合以完成表征学习.提出一种融合变分图注意自编码器的深度聚类模型FVGTAEDC(Deep Clustering Model Based on Fusion Varitional Graph Attention Self-encoder),此模型通过联合自编码器和变分图注意自编码器进行聚类,模型中自编码器将变分图注意自编码器从网络中学习(低阶和高阶)结构表示进行集成,随后从原始数据中学习特征表示.在两个模块训练的同时,为了适应聚类任务,将自编码器模块融合节点和结构信息的表示特征进行自监督聚类训练.通过综合聚类损失、自编码器重构数据损失、变分图注意自编码器重构邻接矩阵损失、后验概率分布与先验概率分布相对熵损失,该模型可以有效聚合节点的属性和网络的结构,同时优化聚类标签分配和学习适合于聚类的表示特征.综合实验证明,该方法在5个现实数据集上的聚类效果均优于当前先进的深度聚类方法.     

基于不完全信息的深度网络表示学习方法

网络表示学习的目标是将网络中的节点嵌入到低维的向量空间,为下游任务提供有效特征表示.在现实场景中,大规模网络通常具有不完整的链路,而现有的大多数网络表示学习模型都是在网络是完整的假设下设计的,因此其性能很容易受到链路缺失的影响.针对该问题,文中提出了一种基于不完全信息的深度网络表示学习方法DNRL(Deep Network Representa-tion Learning).首先采用转移概率矩阵将结构信息和属性信息进行动态融合,弥补了结构信息不完整带来的过大损失,然后采用一种具有强大特征提取能力的深度生成模型(变分自编码器)来学习节点的低维表示,并捕获网络数据中潜在的高非线性特征.在3个真实属性网络上的实验结果表明,与当前常用的网络表示学习模型相比,所提模型在不同程度链路缺失的节点分类任务中都明显地改善了分类效果,在可视化任务中更清晰地反映了节点的团簇关系.     

深度稀疏自编码器在ECG特征提取中的应用

针对心电（ECG）信号智能分析模型中,复杂波形的特征提取困难,人工设计特征造成源信号特征丢失,标签样本不足等问题,提出了一种基于深度稀疏自编码器（Deep Sparse Auto-Encoders,DSAEs）的ECG特征提取方法。该方法在DSAEs进行贪婪逐层训练时,采用适应性矩阵估计（Adaptive moment estimation,Adam）对网络权重进行寻优,以此获得最优参数组合,同时提取出高层隐含层的输出,并作为ECG高度抽象的低维特征。最后利用支持向量机（Support Vector Machines,SVM）构建分类模型,完成对ECG的特征分类。使用MIT-BIH心律失常数据库的ECG数据进行仿真实验,结果表明,提出的ECG特征提取方法能有效地分层抽取特征,提高分类识别准确率。     

基于主题和关键词特征的比较文本分类方法

比较文本对于企业竞争产品分析至关重要,但目前面向问答领域的比较文本分类研究较少。针对问答文本中比较信息丰富、主题集中的特点,提出了基于主题特征和关键词特征扩展的比较文本分类方法。通过预训练主题模型,推断问答文本的主题概率分布作为其主题特征;针对向量拼接、求和导致关键词信息流失的问题,设计GRU自编码器实现关键词向量特征提取。综合文本主题信息和关键词语义,从语言、产品、情感、社交、主题、关键词角度构建比较文本分类特征,最后使用多种分类器对问答文本进行分类。实验结果表明,构建的特征行之有效,比较文本分类效果较好。     

基于重解码的神经机器翻译方法研究

基于Transformer的序列转换模型是当前性能最优的机器翻译模型之一。该模型在生成机器译文时,通常从左到右逐个生成目标词,这使得当前位置词的生成不能利用译文中该词之后未生成词的信息,导致机器译文解码不充分从而降低译文质量。为了缓解上述问题,该文提出了基于重解码的神经机器翻译模型,该模型将已生成的机器译文作为目标语言近似上下文环境,对译文中每个词依次进行重解码,重解码时Transformer 解码器中遮挡多头注意力仅遮挡已生成译文中的当前位置词,因此,重生成的每个词都能充分利用目标语言的上下文信息。在多个WMT机器翻译评测任务测试集上的实验结果表明: 使用基于重解码的神经机器翻译方法显著提高了机器译文质量。     

面向网络入侵检测的GAN-SDAE-RF模型研究

针对传统机器学习方法在处理不平衡的海量高维数据时罕见攻击类检测率低的问题,提出了一种基于深度学习的随机森林算法的入侵检测模型,为了避免传统的随机森林面对高维数据和不平衡数据时分类精度低、稳定性差和对罕见攻击类检测率低的问题,引入生成式对抗网络（GAN）和栈式降噪自编码器（SDAE）对随机森林算法（RF）进行改进。将罕见攻击类数据集输入GAN神经网络中,生成新的攻击类样本,改善网络入侵数据在样本集中不均衡分布的情况,通过堆叠深层的SDAE逐层抽取网络数据的分布规则,并结合各个编码层的系数惩罚和重构误差,来确定高维数据中与入侵行为相关的特征,基于降维后的特征数据构建森林决策树。采用UNSW-NB15数据集的实验结果表明,与SVM、KNN、CNN、LSTM、DBN方法相比,GAN-SDAE-RF整体检测准确率平均提高了9.39%、误报率和漏报率平均降低了9%和15.24%以及在少数类Analysis、Shellcode、Backdoor、Worms上检测率分别提高了26.8%、27.98%、27.85%、39.97%。     

基于LAAE网络的跨语言短文本情感分析方法

跨语言短文本情感分析作为自然语言处理领域的一项重要的任务, 近年来备受关注. 跨语言情感分析能够利用资源丰富的源语言标注数据对资源匮乏的目标语言数据进行情感分析, 建立语言之间的联系是该任务的核心.与传统的机器翻译建立联系方法相比, 迁移学习更胜一筹, 而高质量的跨语言文本向量则会提升迁移效果. 本文提出LAAE网络模型, 该模型通过长短记忆网络(LSTM)和对抗式自编码器(AAE)获得含上下文情感信息的跨语言向量, 然后利用双向GRU (Gated Recurrent Unite)进行后续情感分类任务. 其中, 分类器首先在源语言上进行训练,最后迁移到目标语言上进行分类任务. 本方法的有效性体现在实验结果中.     

改进Otsu算法的镀锌板表面缺陷检测方法

针对镀锌板在生产工艺和传输过程中对镀锌板表面造成缺陷的问题;文章应用了基于Otsu算法的镀锌板表面缺陷检测系统,由数字光源控制器、高速CCD相机、同步触发器和编码器等硬件设备共同连接组成,采集到镀锌板表面的图像,然后将图像传输给基于Otsu算法的图像处理系统;改进优化了Ostu算法,在一维直方图求解最佳截距阈值,利用该阈值和二维信息完成图像的分割,提高了图像的抗噪能力;使用分块检验所发初步判定镀锌板表面缺陷,再逐个排查确认缺陷区域,对缺陷特征进行分类并保存在缺陷数据库中,同时发出预警;实验结果显示文章研究的检测系统对镀锌板表面缺陷检出率最高可高达98％,检测出缺陷镀锌板的数量最多,系统的检测精度高.     

基于栈式降噪自编码器的发酵过程回归建模

精确有效的发酵过程模型不仅能够定量揭示过程信息间的关联,实现对难以实时监测变量的预测,而且是进一步控制和优化的前提;基于数据驱动的发酵过程建模方法得到了广泛研究与应用,然而其仅考虑发酵过程的非线性特征和数据具有多采样率的特点,忽略了过程数据中测量噪声对模型的影响;为此,提出基于栈式降噪自编码器的发酵过程回归建模方法,该方法不仅具有较强的非线性拟合能力,半监督的学习策略也能够充分挖掘发酵过程中的所有数据信息,同时可以从含噪声的过程数据中提取出鲁棒性的特征,使模型具有噪声适应性;通过青霉素仿真对比实验结果表明,该模型的预测性能更好.