车间空气中氨浓度测定方法改进

用纳氏试剂分光光度法代替纳氏试剂目测比色法测定车间空气中氨浓度，并采用了单管直接抽取空气样品的方法，使操作简单。并对分析过程中的干扰因素进行了消除，经过作标准曲线、空白试验和计算方法检测限，证明此方法准确度较高。     

一种新的基于隐喻地图的RPA路径规划算法

智能化地制定机器人流程自动化(robotic process automation, RPA)执行路径有利于企业节约相关人力成本以及提高RPA的推广,提出基于改进深度双Q网络(double deep Q-learning algorithms, DDQN)算法进行RPA路径规划。首先针对存在RPA的作业环境即Web页面,不满足深度增强算法的探索条件的问题,借助隐喻地图的思想,通过构建虚拟环境来满足路径规划实验要求。同时为了提高DDQN算法探索效率,提出利用样本之间的位置信息的杰卡德系数,将其作为样本优先度结合基于排名的优先级(rank-based prioritization)构建新的采样方式。通过随机采用任务样本在虚拟环境上进行验证,证明其符合实验要求。进一步比较改进DDQN、深度Q网络(deep Q network, DQN)、DDQN、PPO以及SAC-Discrete算法的实验结果,结果显示改进算法的迭代次数更少、收敛速度更快以及回报值更高,验证了改进DDQN的有效性和可行性。     

基于AERF模型的油井结蜡预测

油井结蜡是一种在开发以及开采油田时对油井正常产出造成了负面影响的现象,该现象会引起油流通道堵塞,导致油井开采过程中出油量降低.对油井结蜡状况做出智能预警,完成油井设备提前修复,对油田提高产能效率、降低维护成本及智能化管理有非常关键的价值.为了解决油井正常数据和结蜡数据严重不平衡问题,本文引入了自适应合成抽样法(ADASYN)和最近邻规则欠抽样法(ENN)两种非均衡样本处理方法,分别对类别为结蜡的样本和非结蜡的样本进行处理,最终使用随机森林算法对新构成的数据集训练,构造出AERF智能模型来预测油井结蜡.实验结果表明,提出的AERF模型在油井的结蜡数据集中预测效果更佳,明显地提高了预测精度.     

中文知识库问答中的路径选择

路径选择是知识库问答任务的关键步骤,语义相似度常被用来计算路径对于问句的相似度得分。针对测试集中存在大量未见的关系,该文提出使用一种负例动态采样的语义相似度模型的训练方法,去丰富训练集中关系的多样性,模型性能得到显著提升。针对复杂问题候选路径数量组合爆炸问题,该文比较了两种路径剪枝方法,即基于分类的方法和基于集束搜索的方法。在包含简单问题和复杂问题的CCKS 2019-CKBQA评测数据集上,该方法能达到较优异的性能,测试集上单模型系统平均F₁值达到0.694,系统融合后达到0.731。     

时序图节点嵌入策略的研究

相较于传统的图数据分析方法,图嵌入算法是一种面向图节点的新型图数据分析策略.其旨在通过将图节点向量化表达,进而在节点向量基础上利用神经网络相关技术更有效的进行图数据分析或挖掘工作,如在节点分类、链接预测及交通流预测等经典问题上取得效果显著.虽然研究者们在图嵌入方面已取得了诸多成果,但是面向时序图的节点嵌入问题却未被充分重视,本文便是在先前研究工作的基础上,结合信息在时序图中的传播特性,提出了一种对时序图节点进行自适应嵌入表达的方法ATGEB （Adaptive Temporal Graph Embedding）.首先,为了解决不同类型时序图节点活跃程度不同的问题,通过设计一种自适应方式对其活跃时刻进行聚类.而后,在此基础上设计一种游走模型用以保存节点对之间的时间关系,并将节点游走序列保存在一种双向多叉树上进而可以更快速的得到节点时间相关的游走序列.最后,在基于节点游走特性和图拓扑结构的基础上,对节点向量进行重要节点采样,以便在尽可能短的时间内训练出满足需求的网络模型.通过充分的实验证明,本文面向时序图的嵌入策略相较于现流行的嵌入方法,在时序图时序中节点间时序可达性检测以及节点分类等问题上得出了更好的实验效果.     

基于动态赋权近邻传播的数据增量采样方法

数据采样是快速提取大规模数据集中有用信息的重要手段,为更好地应对越来越大规模的数据高效处理要求,借助近邻传播算法的优异性能,通过引入分层增量处理和样本点动态赋权策略,实现了一种能够非常有效地平衡处理效率和采样质量的新方法.其中的分层增量处理策略考虑将原始的大规模数据集进行分批处理后再综合;而样本点动态赋权则考虑在近邻传播过程中对样本点进行合理的动态赋权,以获得采样的数据空间上更好的全局一致性.实验中,分别使用人工数据集、UCI标准数据集和图像数据集进行性能分析,结果表明：新方法与现有相关方法在采样划分质量上可达到同等水平,而计算效率则可实现大幅提升.进一步将新方法应用于深度学习的数据增强任务中,相应的实验结果表明：在原始数据增强方法上结合进高效增量采样处理后,在保持总训练数据集规模的情况下,所获得的模型性能可实现显著的提升.     

基于改进的BSMOTE和时序特征的风机故障采样算法

针对风机数据集的不平衡问题,提出了一种BSMOTE-Sequence采样算法,在合成新样本时综合考虑空间和时间特征,并对新样本进行清洗,从而有效减少噪声点的生成。首先,根据每个少数类样本的近邻样本的类别比例,将少数类样本划分为安全类样本、边界类样本和噪声类样本。然后,对每个边界类样本都遴选出空间距离、时间跨度最接近的少数类样本集,利用线性插值法合成新样本,并过滤掉噪声类样本以及类间重叠样本。最后,以支持向量机（SVM）、卷积神经网络（CNN）、长短期记忆（LSTM）人工神经网络作为风机齿轮箱故障检测模型,F1-Score、曲线下面积（AUC）和G-mean作为模型性能评价指标,在真实风机数据集上把所提算法与常用的多种采样算法进行对比,实验结果表明：相比已有算法,BSMOTE-Sequence算法所生成样本的分类效果更好,使得检测模型的F1-Score、AUC和G-mean平均提高了3%,该算法能有效地适用于数据具有时序规律且不平衡的风机故障检测领域。     

基于局部概率抽样的标签噪声过滤方法

分类学习任务中,在获取数据的过程中会不可避免地产生噪声,特别是标签噪声的存在不仅使得学习模型更复杂,而且容易造成过拟合并导致分类器泛化能力的下降。标签噪声过滤算法虽然在一定程度上可以解决上述问题,但是仍然存在噪声识别能力较差、分类效果不够理想以及过滤效率低等问题。针对这些问题,提出一种基于标签置信度分布的局部概率抽样方法来进行标签噪声过滤。首先利用随机森林分类器对样本的标签进行投票,从而获取每个样本的标签置信度;然后根据标签置信度的大小,将样本划分为易识别样本和难识别样本;最后分别采用不同的过滤策略对样本进行过滤。实验结果表明,在标签噪声存在的情况下,所提方法在大多数案例上能够保持较高的噪声识别能力,并且在分类泛化性能上也具有明显优势。     

基于门控图卷积神经网络的有机化学反应预测

随着现代医药技术和计算机技术的发展,采用人工智能技术来加速药物的研发进度成为了研究热点,而对有机化学反应产物的高效预测是药物逆合成路线设计中的关键问题。针对样本数据集中化学反应类型分布不均匀的问题,提出了一种主动采样训练下的门控图卷积神经网络（ASGGCN）模型。首先,输入化学反应物的简化分子线性输入规范（SMILES）编码,通过门控图卷积神经网络（GGCN）以及注意力机制预测反应中心所在位置;然后,根据化学约束条件和候选反应中心枚举出可能的化学键组合来生成候选产物,再通过门控图卷积差分网络对候选产物进行筛选;最终,得到反应产物。门控图卷积神经网络拥有三个权重参数矩阵并通过门控对信息加以融合,与传统的图卷积神经网络相比,它能获取更加丰富的原子隐藏特征信息。通过主动采样的方式进行训练,使得该模型能够兼顾较差样本和普通样本的分析能力。实验结果表明,所提模型对化学反应产物的Top-1预测准确率可达87.2%,对比Weisfeiler-Lehman差分网络（WLDN）模型提高了1.6个百分点,可见模型能够更准确地预测有机化学反应产物。     

特征融合与训练加速的高效目标跟踪

基于孪生网络的目标跟踪,存在特征信息欠丰富,跟踪效率有待提高,大型数据集上训练时间长等问题。针对上述问题,提出特征融合与训练加速的高效目标跟踪。增加主干网络参考特征层级,减小下采样,融合多层级参考特征图,提取目标更深度、丰富的语义信息。深度互相关操作得到候选窗口响应（Response of Candidate Windows,RoWs）,在其中构建区域建议网络（Region Proposal Network,RPN）,通过权衡正负锚点的数量比,使孪生网络性能更加高效、稳定。大型数据集训练孪生网络时,使用均匀滑动漂移采样,代替随机漂移采样算法,在抑制中心偏置现象的同时,显著加快了孪生网络的训练速度。跟踪基准VOT2018上的评估实验结果表明,与所有参考的主流目标跟踪算法相比,所提算法具有最佳的跟踪性能。