自然图像抠图技术综述

着重对近几年自然图像抠图研究新进展进行综述,针对近年来基于启发式优化的抠图研究以及基于深度学习的抠图研究新成果对抠图研究工作进行重新分类和梳理,分析不同类型自然图像抠图研究主要的方法并整理其中的关键问题,介绍常用的自然图像抠图评价指标。最后通过实例分析总结了当前自然图像抠图研究面临的挑战,并对未来的研究前景进行了探讨。     

优化强化学习路径特征分类的脉象识别法

脉象识别是中医诊断的重要手段之一。长期以来,依据个人经验进行的脉诊制约了中医的推广与发展。因此,利用传感设备进行脉象识别的研究正在逐步展开。针对神经网络识别脉象的相关研究中,存在需要大量训练数据集,以及存在处理“黑箱”和时间花销较大等问题,在强化学习的框架下,提出了一种采用马尔可夫决策和蒙特卡罗搜索的脉象图分析法。首先依据中医理论对特定的脉象进行路径分类,然后在此基础上为不同的路径选择代表性特征,最终通过对代表性特征的阈值对比完成对脉象的识别。实验结果表明,所提方法可缩减训练时间和所需资源,并可保留完整的经验轨迹;且在提高脉象识别的准确率的同时,还可解决数据处理过程中的“黑箱”问题。     

基于行波函数的仿蠕虫移动机器人驱动信号统一表征方法

提出了基于行波函数的仿蠕虫移动机器人驱动信号统一表征方法.首先,针对连续型仿蠕虫移动机器人,推导了基于行波函数的驱动信号表达式,并提出了驱动信号波形生成函数的构造方法.然后,针对多单元仿蠕虫移动机器人,修正了基于行波函数的驱动信号表达式,并证明了多单元机器人的驱动信号表达式可以转化为连续型机器人的驱动信号表达式.最后,简单介绍了当存在以不同波速传播的驱动信号时和当不同部分上的驱动信号波形生成函数不相同时的驱动信号表达式.将本文提出的方法应用于一个连续型仿蠕虫移动机器人和两个多单元仿蠕虫移动机器人,新驱动信号表征方法和原驱动信号表征方法得到了相同的结果,表明本文方法具有很强的适用性.     

语义区域风格约束下的图像合成

生成对抗网络近年来发展迅速,其中语义区域分割与生成模型的结合为图像生成技术研究提供了新方向。在当前的研究中,语义信息作为指导生成的条件,可以通过编辑和控制输入的语义分割掩码来生成理想的特定风格图像。文中提出了一种具有语义区域风格约束的图像生成框架,利用条件对抗生成网络实现了图像分区域的自适应风格控制。具体而言,首先获得图像的语义分割图,并使用风格编码器提取出图像中不同语义区域的风格信息;然后,在生成端将风格信息和语义掩码对应生成器中的每个残差块分别仿射变换为两组调制参数;最后,输入到生成器中的语义特征图根据每个残差块的调制参数加权求和,并通过卷积与上采样渐进式地生成目标风格内容,从而有效地将语义信息和风格信息相结合,得到最终的目标风格内容。针对现有模型难以精准控制各语义区域风格的问题,文中设计了新的风格约束损失,在语义层次上约束区域风格变化,减小不同语义区域的风格编码之间的相互影响;另外,在不影响性能的前提下,采取权重量化的方式,将生成器的参数存储规模压缩为原来的15.6%,有效降低了模型的存储空间消耗。实验结果表明,所提模型的生成质量在主观感受和客观指标上较现有方法均有显著提高,其中FID分数比当前最优模型提升了约3.8%。     

基于表示学习的工业领域人机物本体融合

随着新一代人工智能技术的发展,制造系统由以往的人物二元系统发展为人机物三元系统,跨域跨层的多元数据融合成为必然趋势。本体作为一种能在语义上描述数据的概念模型,被广泛应用于多元异构数据的集成、共享与重用中。在传统工业领域中,利用本体融合驱动数据融合的研究通常集中于信息和物理系统。针对人机物本体融合问题,文中提出了一种改进的表示学习模型TransHP。由于经典的表示学习的翻译模型未有效利用除三元组结构以外的其他信息,TransHP在TransH上加以改进,将本体中的元素构成类别三元组与实例三元组。首先针对类别概念构成的三元组,利用三元组的结构和属性进行联合训练;然后将得到的类别实体的向量表示作为训练实例向量的输入,与实例的结构信息进行联合训练,同时以置信度作为关系强度加入计算,以解决关系三元组稀疏性造成的实体在语义空间无序分布的问题。文中构建以工业领域热轧生产流程为例的人机物本体,并将其作为小样本进行测试,实验结果表明,与TransH模型相比,在人机物本体中,TransHP模型推理出实体间的关系更丰富,准确率更高。TransHP模型实现了人机物本体的融合,解决了人机物信息交互的问题,为协同决策做出了铺垫。     

基于Attention-DenseNet-BC的恶意软件家族分类方法

恶意软件是互联网最严重的威胁之一.现存的恶意软件数据庞大,特征多样.卷积神经网络具有自主学习的特点,可以用来解决恶意软件特征提取复杂、特征选择困难的问题.但卷积神经网络连续增加网络层数会引起梯度消失,导致网络性能退化、分类准确率较低.针对此问题,提出了一种适用于恶意软件图像检测的Attention-DenseNet-BC模型.首先结合DenseNet-BC网络和注意力机制(attention mechanism)构建了Attention-DenseNet-BC模型,然后将恶意软件图像作为模型的输入,通过对模型进行训练和测试得到检测结果.实验结果表明,相比其他深度学习模型,Attention-DenseNet-BC模型可以取得更好的分类结果.在Malimg公开数据集上该模型取得了较高的分类精确率.     

区间Pythagorean犹豫模糊连续熵及灰色关联度的应用

区间Pythagorean犹豫模糊集,可以更加全面完整地描述决策者给出的决策结果,因此它是一个表示不确定现象的强有力的工具。针对模糊信息下的决策问题,提出了一种基于区间Pythagorean犹豫模糊连续熵的多属性决策方法。提出连续区间Pythagorean犹豫模糊有序加权平均（CIPHFOWA）算子,并提出了区间Pythagorean犹豫模糊连续熵,同时给出了属性权重完全未知和部分已知时的权重确定方法;提出了一种基于区间Pythagorean犹豫模糊连续熵-灰色关联度的多属性决策方法,并通过新型农村医疗制度完善情况评价案例说明该方法的可行性和有效性。     

并行化洪水演进模拟研究综述

近年来,并行化洪水演进模拟技术发展迅速,在防汛减灾领域发挥重要作用。在考虑洪水演进模型的数值方法、并行模式和编程技术等因素后,选取一些有代表性的洪水演进模型,分析了同构并行和异构并行洪水演进模型涉及的技术细节,提出并行化模型开发的技术难点和解决方法。最后,提出将来并行化洪水演进模型研发的着力点：非结构网格模型的异构并行化;混合并行的洪水演进模型;适于GPU异构并行的网格形式;并行环境下的实时可视化和交互式计算;基于动态编程语言的模型开发;界面式开发及模型应用推广。     

基于时间窗模型的双向机器人路径规划方法

随着智能化与自动化的发展,机器人应用越来越广泛;多机器人路径规划和协作问题就成为当前关注的焦点。针对以上问题,提出了一种改进的遗传算法。在初始化总群时,通过选择中点的相邻点扩大选择范围确保线路连续。通过种群适应度函数改进路径平滑度防止转向次数过多。为了防止遗传算法陷入局部最优解,通过轮盘赌的方法确保一部分非最优个体。在优化后的遗传算法基础上根据优先级顺序,并结合提出的时间窗模型,对冲突类型进行分类处理并制定对应的协调方案。仿真结果表明,该方法可以有效地解决多机器人的路径冲突问题,通过合理地规划线路提高系统效率。     

基于用户满意度的图标动态形式设计

为了增加用户对人机界面图标的可理解性,提高用户认知效率,提出一种基于用户满意度的图标动态形式评价方法.利用速率、方向、范围、路径分别定义图标旋转、左右、上下平移、缩放4种基本动态形式;采用阈限测量法获得图标动作时间的上阈、舒适值、下阈,通过线性回归建立图标动作时间与图标动作幅度间映射关系;通过Likert量表进行动态图标范围适合度调查;结合方差分析和最小显著性差异实验,分析图标动作时间和图标动作幅度对用户偏好满意度、认知负荷的影响,并用于指导动态图标设计.实验结果表明在4种基本动态形式下,移动端的动态图标最佳动作时间在450 ms左右;动作时间与动作幅度为正相关,设备尺寸、图标复杂度对动作时间的设定有决定性的影响;动作幅度的设定与设备尺寸相关.为人机界面中动态图标设计提供了一种动态图标量化分析模型,以便为人机界面的动态图标设计提供一定的理论参考.