基于问句感知图卷积的教育知识库问答方法

近年来,随着教育信息化的不断深入,海量教育资源和教学数据不断累积,一些教育知识库被提出,这为数据驱动的智慧教育提供了良好的发展条件.基于教育知识库的问答方法能够为学习者提供即时的答疑辅导,进而有效提升学习者的学习兴趣和效率.然而,目前特定于教育领域的知识库问答研究较少,且开放领域的知识库问答方法大多独立地建模问句和候选答案实体,因而建模效果有限.基于此,提出一种基于问句感知图卷积网络的教育知识库问答方法.首先,针对特定问句,提取其中的问句描述信息和查询实体集,并分别通过Transformer和预训练的知识库嵌入进行处理得到两者的表示;其次,根据查询实体集从知识库中抽取候选答案集的子图,并通过双注意力的图卷积神经网络更新节点信息,其中注意力的得分分别利用问句描述信息和查询实体集的表示,进而实现问句感知;最后,融合问句描述信息、查询实体集和候选实体表示来计算得分,并预测答案.在真实数据集MOOC Q&A上进行实验,采用预测准确率和平均倒数排名的指标进行评估,实验结果表明提出的方法优于基准模型.     

任务感知双原型网络的人物交互少样本识别

人物交互(HOI)识别是计算机视觉领域的重要研究热点.随着深度学习在图像分类任务中的巨大成功,人物交互识别任务也取得重大进展,但样本不平衡和组合爆炸问题仍是制约当前人物交互识别任务性能的关键挑战.由此,将人物交互识别任务与少样本学习相结合,将人物交互识别任务定义为一个少样本任务,并提出了任务感知双原型网络(TDP-Net)来解决少样本人物交互任务.具体地,首先使用图方法为每个任务生成语义感知的任务表示作为任务的先验信息,并使用语义图注意力模块(SGA-Module)生成注意力权重,对特征图中不同区域进行不同重要程度的关注,以适应不同任务条件下的映射关系,实现在新任务中自动推理.此外,还设计了一个双路原型模块(DP-Module)以分别产生交互类别的动作类原型和物体类原型,并分别对动词和名词进行分类.通过分别为动作和物体建立类原型,有效地分离了动作和物体间复杂的视觉关系.同时由于人物交互类别之间具有相似性,可通过重新组合动作和物体类别将知识迁移到新的交互类别中.实验结果表明,该模型在人物交互少样本任务上的平均准确率比基线方法在两个实验设置上分别提高了3.2个百分点和15.7个百分点,验证了TDP-Net在少样本人物交互任务中的有效性.     

基于位置的稀疏群体查询

在基于位置的社交网络中,找到一个特殊的群体/社区是非常重要的.现在的研究都集中于寻找群体之间关系紧密的密集子图.相对于紧密的群体/子图,对于稀疏群的研究少之又少.虽然现有工作开始研究稀疏群体查询问题,但是还没有研究基于位置的稀疏群体查询问题,而基于位置的服务在现实生活中有很多需求.因此,研究基于位置的稀疏群查询的问题变得有研究价值.基于位置的稀疏群体查询是为了找到一群用户,不仅用户之间满足一定的稀疏性(即用户之间的社交距离大于k),且最小化用户到查询位置的距离和.针对这个问题,首先提出基于c-邻居的基本处理算法(简称baseline),其主要利用存储的c-邻居信息以及距离剪枝来帮助快速获得查询结果.但是baseline算法的空间消耗太大,且在稀疏阈值参数k>c时查询效率不高.为了解决这些问题,进一步提出基于c-邻居和反向c-邻居的查询优化算法(简称ICN),不仅利用存储的c-邻居且利用反向c-邻居信息来处理参数k>c的情况,从而快速获得查询结果.实验结果和理论表明,提出的两种查询处理方法是有效的和正确的.     

基于细胞神经网络和并行压缩感知的 图像加密算法

基于细胞神经网络(CNN)和并行压缩感知(CS)提出了一种高安全性的非可视化图像加密算法, 旨在提高现有加密算法的信息传输效率以及减少存储空间。首先明文图像的小波系数经过阈值处理和索引置乱 后,利用受控的部分哈达玛矩阵对其进行并行压缩,接着执行费雪耶兹行列置乱和加模操作,然后再将部分加 密图像分割并通过最低有效位(LSB)嵌入算法随机地隐藏到剩余加密图像的 alpha 通道中生成最终的类噪声密 文图像,具有超混沌特性的 CNN 所产生的伪随机序列用于构造置乱、扩散以及受控测量矩阵。最后,通过一 系列的安全性分析表明,该算法具有很高的传输效率和安全性。     

基于BIM的钢筋骨架语义设计点云自动生成算法

当前预制构配件钢筋骨架质量检查主要依靠人工,存在效率低、容易出错的问题。建筑信息模 型(BIM)、三维重建等技术为改进预制构配件钢筋骨架质量检查方法提供可能。运用这些技术时,有必要由钢 筋骨架 BIM 模型生成可区分每根钢筋的点云。为此,提出了语义设计点云的概念,并构建了基于 BIM 的钢筋 骨架语义设计点云自动生成算法。该算法首先从钢筋骨架 BIM 模型中提取每根钢筋并分别存储于不同的文件, 然后对每根钢筋所在文件进行格式转换,接着生成每根钢筋的语义设计点云,最后基于每根钢筋的语义设计点 云生成钢筋骨架语义设计点云。分别用简单钢筋骨架和复杂钢筋骨架对基于 BIM 的钢筋骨架语义设计点云自 动生成算法进行实验验证,结果表明,该算法能够自动并快速地生成准确的钢筋骨架语义设计点云。      

细节决定成败：推荐系统实验反思与讨论

近些年来,随着互联网的迅速发展,用户在各种在线平台上接收到海量的信息,信息爆炸成为一个关键性问题。在此背景下,推荐系统逐步渗透到人们工作生活的各个场景,已成为不可或缺的一环。它不仅可以帮助用户快速获得想要的信息和服务,还可以提高资源利用效率,从而给企业带来更多效益。因此,个性化推荐算法不仅获得了工业界广泛的关注,也是科研领域的研究热点之一。在个性化推荐的研究中,受限于平台与效率等因素,研究者大多无法将算法部署到在线系统上进行评价,因此离线评价成为推荐领域研究的主要方式。然而个性化推荐涉及到的场景复杂,可获得的数据信息多种多样,用户行为多为隐式反馈且存在许多噪声,这使得推荐系统离线评价的实验设定复杂多变,存在大量易被忽视却十分重要的细节。比如在训练采样负例时,既可以仅从用户没有交互过的商品中采样,也可以将验证测试集的商品视作未知交互加入采样池。同样,从训练到测试在很多其他环节也涉及这样的实现细节（如数据集处理、已知负样本的使用、Top-N排序候选集范围等）。这些实验细节通常不会在学术论文中被显式提及,却潜在影响了模型效果的对比,还决定着实验的科学性,甚至会导致相反或错误的分析结论。本文从数据集处理、模型训练、验证与测试、效果评价等多个角度,系统地讨论与反思了推荐系统实验中的细节设定。对于每个环节,我们枚举了若干常见设定,并在真实数据集上验证了其中某些设定的实际影响。实验结果表明一些细节确实会导致关于模型优劣的不同结论。最终我们形成了关于推荐系统实验细节的指导性总结,包括可选、建议、必须的三类设定,希望帮助推荐算法研究者规避实现细节上的陷阱,更科学合理地设计实验。     

混凝土力学时空特性对衬砌支护设计影响研究

竖井支护设计对围岩稳定和施工安全具有重要意义,水利水电工程中采用正井法开挖引水竖井的工程案例较少。根据正井法施工特点,确定开挖、初衬以及拆模等工序需要的具体时间,考虑混凝土力学参数的时效特征,并结合所在区域的地质条件、岩体力学参数以及开挖进尺,对初衬设计厚度、强度以及拆模时间等进行了研究,形成了一套基于正井法施工,考虑衬砌混凝土力学参数时空特征条件下的衬砌设计方法。实践表明,考虑混凝土力学参数时空特征条件下的支护设计更加合理,具有一定经济和社会效益。     

高应力硬脆玄武岩微裂隙分布及破裂发展辨识

白鹤滩水电站区域构造地应力高,玄武岩坚硬性脆、隐微裂隙发育,地下厂房开挖过程顶拱浅层应力型开裂和深层破裂特征明显,传统的声波、钻孔电视测试和变形监测等方法难以精确获取岩体微破裂裂隙分布特征及高应力破裂发展特征信息。采用高精度超声波成像综合测试系统新方法,对厂房顶拱应力破裂破坏显著区域进行了多次重复测试。测试成果揭示：① 厂房顶拱上方岩体赋存的裂隙面倾角以陡倾角为主,优势倾角范围为45.98°~52.06°;裂隙面的倾向为NWW向,优势倾向范围为276.36°~292.01°,裂隙面倾角和倾向随深度变化不明显。② 顶拱浅层围岩破裂裂纹集中区一般在3.50~4.25 m的深度范围内,围岩深部诱发破裂裂纹区主要分布在9.68~10.11,16.12~16.32,21.45~21.77 m范围。③ 局部岩体受顶拱应力场不断调整演化作用,出现岩体破裂随时间加剧的现象。该成果高精度地辨识了玄武岩不同深度微破裂裂隙面分布特征、深度范围和应力破裂发展特点,对研究高应力硬脆玄武岩力学特性和响应机理提供了坚实基础资料,为工程开挖施工和动态支护设计发挥了重要支撑作用。     

CMADS驱动SWAT模型在水循环模拟中的应用——以洱海流域为例

基于大气数据驱动水文模型的输出结果开展水循环模拟研究是大气和水文学界的研究热点。利用中国大气同化驱动数据集CMADS驱动SWAT模型,模拟2009～2016年期间洱海流域关键水循环要素的时空分布特征。结果表明:①CMADS数据集可很好地驱动SWAT模型,在洱海流域适用性较好,可用于水循环模拟研究。②从时间上看,洱海流域年降水量、实际蒸散和年产水量均呈现出先减少后增加的趋势,分别以4.6,29.3,15.0 mm/a的速率递增,多年平均降水量、多年平均实际蒸散发和多年平均产水量分别为792.8,565.5,286.1 mm。从空间上看,洱海西部降水最丰沛,东部地区次之,北部地区最低;实际蒸散发空间差异性相对较小,高值区主要分布于洱海湖区周围;产水量空间分布差异性较大,洱海西部产水量最大,其次为洱海北部和东部山区。③湿润度呈现出增加的趋势,而产水系数表现出减少的趋势,多年平均湿润度和产水系数分别为0.61和0.43;实际蒸散发与降水变化趋势一致,但与潜在蒸散发变化趋势相反,表明水分条件是限制洱海流域潜热的主要因子。     

荆江门弯道近期滩槽演变特点及影响因素分析

三峡水库运用改变了下泄水沙条件,坝下游弯曲河型均呈现“凸冲凹淤”演变规律,以致碍航问题日益突出。为研究弯曲河型滩槽演变特点及其成因,以下荆江河段荆江门弯道为例,利用三峡蓄水后近15 a实测地形资料,采用逻辑推理及统计分析方法分析其影响因素并预测了航道变化趋势。结果表明:三峡工程运用后,凸岸边滩年际间呈持续冲刷趋势,冲刷位置不断下移导致河段展宽引起航道条件恶化;在平滩流量(20 000~25 000 m³/s)持续时间＞15 d的年份,凸岸边滩冲刷后退,反之淤长;冲淤幅度与年均来沙量,尤其细沙(d≤0.125 mm)含量密切相关,基本呈同步变化趋势;荆江一期工程实施后,在当前水沙条件下凸岸边滩会继续受冲,形成枯水双槽,航道条件将恶化。水沙过程的改变是弯曲河型滩槽演变的主要原因,遇大水且来沙量较少的年份,荆江门河段很可能出浅碍航,这可为下荆江弯曲河段航道治理提供一定的参考价值。