基于深度学习的不可逃逸区内的规避决策研究

由于隐身技术的发展和攻击战术的需要,载机可能会进入敌方导弹不可逃逸攻击区。针对雷达型中远程空空导弹的不可逃逸攻击区内部的机动规避问题,设计了一种基于深度学习网络的规避决策的模型,通过蒙特卡罗仿真法建立了机动可逃逸数据库,对网络模型进行了学习,并仿真验证了网络输出的有效性。仿真结果表明,学习后的网络输出在满足机动可逃的条件下,在追逃仿真中有较好的决策效果,可显著提高在导弹不可逃逸攻击区内的逃逸成功概率,同时也可为飞行员执行高风险任务时的机动决策提供参考。     

基于深度学习的僵尸网络检测技术研究

入侵检测系统通过分析网络流量来学习正常和异常行为,并能够检测到未知的攻击。一个入侵检测系统的性能高度依赖于特征的设计,而针对不同入侵的特征设计则是一个很复杂的问题。因此,提出了一种基于深度学习检测僵尸网络的系统。该系统利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)分别学习网络流量的空间特征和时序特征,而特征学习的整个过程由深度神经网络自动完成,不依赖于人工设计特征。实验结果表明,该系统在僵尸网络检测方面具有良好的表现。     

深度学习支持下的无线异构网络中继决策分析

在无线异构网络中,中继节点的智能化决策直接影响网络的频谱效率、能量效率以及服务质量。针对无线异构网络的中继决策问题,文章提出一种基于深度Q网络的强化学习方法,概述了无线异构网络的组成及中继节点的作用,介绍了深度Q网络算法的优势及网络结构,定义了无线网络环境的状态空间、动作空间和奖励函数,构建了端到端的深度Q网络决策模型,最后通过仿真实验验证了文章所提方法的有效性。     

基于深度神经网络(DNN)的压电陶瓷前馈补偿研究

针对压电陶瓷固有的迟滞非线性,设计了一种基于深度神经网络(DNN)的前馈补偿控制系统。该系统包含1个输入层、7个隐藏层和1个输出层。实验结果表明,开环情况下压电陶瓷的位移线性误差达8.91μm。施加神经网络前馈补偿后,压电陶瓷的最大位移误差降低到80 nm,稳态误差为±20 nm。进一步测试表明,在10～100 Hz输入频率下系统最大误差小于100 nm,均方根误差为0.01μm,验证了深度神经网络能够准确补偿压电陶瓷动态迟滞非线性,具有较好的频率泛化能力。     

基于深度强化学习的干扰资源分配方法

针对干扰机群掩护目标突防组网雷达场景下的干扰资源分配的问题,提出了一种基于深度强化学习的干扰资源分配方法。该文将干扰资源分配模型描述为一个马尔可夫决策过程,并提出了一种基于动作密钥编码的双延迟深度确定性策略梯度(AKE-TD3)网络训练算法,将混合整数优化问题转化为连续变量优化问题,解决了算法难以收敛的问题。仿真结果表明,文中所设计的干扰资源分配方法对组网雷达有更好的干扰效果,且稳定性更高,有效地提升了干扰机群的作战性能。     

一种车载服务的快速深度Q学习网络边云迁移策略

智能网联交通系统中车载用户的高速移动，不可避免地造成了数据在边缘服务器之间频繁迁移，产生了额外的通信回传时延，对边缘服务器的实时计算服务带来了巨大的挑战。为此，该文提出一种基于车辆运动轨迹的快速深度Q学习网络(DQN-TP)边云迁移策略，实现数据迁移的离线评估和在线决策。车载决策神经网络实时获取接入的边缘服务器网络状态和通信回传时延，根据车辆的运动轨迹进行虚拟机或任务迁移的决策，同时将实时的决策信息和获取的边缘服务器网络状态信息发送到云端的经验回放池中；评估神经网络在云端读取经验回放池中的相关信息进行网络参数的优化训练，定时更新车载决策神经网络的权值，实现在线决策的优化。最后仿真验证了所提算法与虚拟机迁移算法和任务迁移算法相比能有效地降低时延。     

一种基于深度度量学习的视频分类方法

针对视频分类中普遍面临的类内离散度和类间相似性较大而制约分类性能的问题,该文提出一种基于深度度量学习的视频分类方法。该方法设计了一种深度网络,网络包含特征学习、基于深度度量学习的相似性度量,以及分类3个部分。其中相似性度量的工作原理为:首先,计算特征间的欧式距离作为样本之间的语义距离;其次,设计一个间隔分配函数,根据语义距离动态分配语义间隔;最后,根据样本语义间隔计算误差并反向传播,使网络能够学习到样本间语义距离的差异,自动聚焦于难分样本,以充分学习难分样本的特征。该网络在训练过程中采用多任务学习的方法,同时学习相似性度量和分类任务,以达到整体最优。在UCF101和HMDB51上的实验结果表明,与已有方法相比,提出的方法能有效提高视频分类精度。     

一种融合噪声网络的深度强化学习通信干扰资源分配算法

针对传统干扰资源分配算法在处理非线性组合优化问题时需要较完备的先验信息,同时决策维度小,无法满足现代通信对抗要求的问题,该文提出一种融合噪声网络的深度强化学习通信干扰资源分配算法(FNNDRL)。借鉴噪声网络的思想,该算法设计了孪生噪声评估网络,在避免Q值高估的基础上,通过提升评估网络的随机性,保证了训练过程的探索性;基于概率熵的物理意义,设计了基于策略分布熵改进的策略网络损失函数,在最大化累计奖励的同时最大化策略分布熵,避免策略优化过程中收敛到局部最优。仿真结果表明,该算法在解决干扰资源分配问题时优于所对比的平均分配和强化学习方法,同时算法稳定性较高,对高维决策空间适应性强。     

深度学习融合超宽带雷达图谱的跌倒检测研究

相对于窄带多普勒雷达,超宽带雷达能够同时获取目标的距离和多普勒信息,更利于行为识别。为了提高跌倒行为的识别性能,该文采用调频连续波超宽带雷达在两个真实的室内复杂场景下采集36名受试者的日常行为和跌倒的回波数据,建立了动作种类丰富的多场景跌倒检测数据集;通过预处理,获取受试者的距离时间谱、距离多普勒谱和时间多普勒谱;基于MobileNet-V3轻量级网络,设计了数据级、特征级和决策级3种雷达图谱深度学习融合网络。统计分析结果表明,该文提出的决策级融合方法相对于仅用单种图谱、数据级和特征级融合的方法,能够提高跌倒检测的性能(显著性检验方法得到的所有P值<0.003)。决策级融合方法的5折交叉验证的准确率为0.9956,在新场景下测试的准确率为0.9778,具有良好的泛化能力。     

前馈型神经网络容错性研究的现状和展望

本文首先明确具体地给出了前馈型神经网络(以下简称前馈网络)容错性的基本概念及其研究内容,进而系统地对前馈网络容错性研究的各种分析和设计方法进行了简要的介绍和评述。最后提出了前馈网络容错性有待进一步研究的若干主要问题。     

基于竞争双深度Q网络的动态频谱接入

针对多信道动态频谱接入问题，建立了存在感知错误与接入碰撞的复杂信道场景，提出了一种结合双深度Q网络和竞争Q网络的竞争双深度Q网络学习框架。双深度Q网络将动作的选择和评估分别用不同值函数实现，解决了值函数的过估计问题，而竞争Q网络解决了神经网络结构优化问题。该方案保证每个次要用户根据感知和回报结果做出频谱接入决策。仿真结果表明，在同时存在感知错误和次要用户冲突的多信道情况下，竞争双深度Q网络相比于同类方法具有较好的损失预测模型，其回报更稳定且提高了4%。     

基于深度学习的故障诊断方法综述

海量高维度的过程测量信息给传统的故障诊断算法带来极大的计算复杂度和建模复杂度，且传统诊断算法存在难以利用高阶量进行在线估计的不足。鉴于深度学习技术强大的数据表示学习和分析能力，基于深度学习的故障诊断引起了工业界和学术界的广泛关注，并促使智能过程控制更加自动化和有效。该文从方法上将基于深度学习的故障诊断技术分为:基于栈式自编码的故障诊断方法、基于深度置信网络的故障诊断方法、基于卷积神经网络的故障诊断方法及基于循环神经网络的故障诊断方法4类，分别进行了回顾和总结，最后从数据预处理、深度网络设计和决策3个层面对这一领域进行展望，提出了“集成创新”、“数据+知识”和“多技术融合”等故障诊断思想，阐明基于深度学习技术进行复杂系统的故障诊断仍具有巨大潜力。     

基于深度强化学习的智能网络安全防护策略研究

深度强化学习作为统计学习常见算法,将其应用于智能网络安全防护设计环节将取得显著效果,以此规避智能网络安全风险。文章简要分析智能网络安全常见问题,根据对问题的分析研究,总结智能网络安全防护优化设计具体目标,经由设计网络状态集合、细化网络动作集合、规范设计回报函数、强化数据分析功能等设计步骤的落实,智能网络将充分发挥安全服务作用,由此维护网络安全。本文提出了可行性措施,期待提升网络安全防护的有效性。     

基于竞争双深度Q网络的频谱感知和接入

认知用户通过频谱感知和接入过程识别频谱状态并占用空闲频谱,可有效利用频谱资源。针对频谱感知中存在感知错误和频谱接入中存在用户碰撞的问题,首先建立多用户多信道模型,设计频谱感知和频谱接入过程;然后通过结合双深度Q网络和竞争Q网络,设计竞争双深度Q网络,解决过估计问题的同时优化网络结构;最后通过智能体与所设计模型中状态、观测、回报和策略的交互,完成使用竞争双深度Q网络解决频谱感知和接入问题的一体化研究。仿真结果表明,相比于已有深度强化学习方法,使用竞争双深度Q网络得到的数值结果更稳定且感知正确率和信道利用率都提高了4%。     

基于深度置信网络的手写数字识别系统设计

手写数字识别在现实生活中的各个领域应用广泛,已经成为近年来研究的热点问题。基于多种人工智能方法的手写数字识别系统得到了研究,但传统的方法存在着精度不高、容易陷入过耦合等问题,本文采用深度学习理论中的深度置信网络方法对手写数字识别系统进行设计,得到一个新的手写数字识别系统,应用结果证明,该系统精度较高,可以有效进行数字识别。     

基于深度强化学习的无人机间通信链路智能决策

由于无人机组网灵活、快速、低成本的特性,空中基站被视为在未来无线通信中有前景的技术。无人机集群可以通过相互协调和合作,完成的复杂任务,具有重大的研究和实用价值,而无人机间的高效通信是当下面临的重大挑战。为了在满足无人机间通信速率的前提下,尽可能节省发射功率,本文提出基于深度强化学习的集群方案和功率控制的智能决策算法。首先,本文设计了三种无人机集群方案,以对地面用户提供无缝的无线覆盖;然后,本文提出了基于深度Q网络（Deep Q-network）算法的集群方案和功率控制决策算法,用深度神经网络输出不同条件下联合决策的无人机集群方案和发射功率,并研究了重要性采样技术,提高训练效率。仿真结果表明,本文提出的深度强化学习算法能够正确决策无人机集群方案和发射功率,与不带强化学习的深度学习（Deep Learning Without Reinforcement Learning, DL-WO-RL）算法相比,用更低的发射功率满足无人机之间的通信速率要求,并且重要性采样技术能够缩短DQN算法的收敛时间。      

一种基于深度学习的自适应医学超声图像去斑方法

针对传统医学超声图像去斑方法的不足,该文提出一种自适应多曝光融合框架和前馈卷积神经网络模型图像去斑方法。首先,制作超声图像训练数据集;然后,提出一种自适应增强因子的多曝光融合框架,增强图像进行有效特征提取;最后,通过网络训练去斑模型并获得去斑后的图像。实验结果表明,该文较已有的方法,能更有效地滤除医学超声图像中的斑点噪声并更多的保留图像细节。     

运营商网络中基于深度强化学习的服务功能链迁移机制

为改善运营商网络提供的移动服务体验,该文研究服务功能链(SFC)的在线迁移问题。首先基于马尔可夫决策过程(MDP)对服务功能链中的多个虚拟网络功能(VNF)在运营商网络中的驻留位置迁移进行模型化分析。通过将强化学习和深度神经网络相结合提出一种基于双深度Q网络(double DQN)的服务功能链迁移机制,该迁移方法能在连续时间下进行服务功能链的在线迁移决策并避免求解过程中的过度估计。实验结果表明,该文所提出的策略相比于固定部署算法和贪心算法在端到端时延和网络系统收益等方面优势明显,有助于运营商改善服务体验和资源的使用效率。     

基于深度强化学习的计算卸载与资源分配策略

为了扩大车载边缘网络的覆盖范围及其计算能力，提出了一种适用于空天地融合车载网的计算卸载架构。考虑计算任务的时延和能耗约束，以及空天地融合车载网的频谱、计算和存储约束，将计算卸载决策和资源分配的联合优化问题建模为一个混合整数非线性规划问题。基于强化学习方法，将原问题转换成一个马尔可夫过程，提出了一种深度强化学习算法以求解该问题，所提算法具有较好的收敛性。仿真结果表明，所提算法在任务时延和成功率方面优于其他算法。     

基于深度学习的红外舰船目标识别

本文采用深度学习技术中的YOLOv3(You Only Look Once Version 3)目标识别算法对红外成像仪从海面采集的红外图像中舰船进行识别。红外成像仪采集图像的频率高达50帧/s,为了能减少网络计算时间,本文借鉴YOLOv3的一些思想,采用全卷积结构和LeakReLU激活函数重新设计一个轻量化的基础网络,以此加快检测速度。输出层根据采集回来的红外图像的特点采用Softmax算法回归,在提高检测速度的同时,也兼顾了检测精度。