田间除草机器人研究进展综述

聚焦田间杂草清除领域,首先介绍了除草机器人的产生背景及其应用价值,并回顾了除草机器人国内外发展现状.然后,重点分析了除草机器人的结构组成及相关技术,并展望了除草机器人的未来发展趋势.最后,作了总结.     

使用长短期记忆网络预测NBA比赛胜负

深度学习与机器学习的方法已广泛应用于NBA(美国篮球职篮联赛)的比赛胜负的预测中,然而过去的方法未对过去几场比赛的数据进行建模,忽略了比赛双方近期状态的有效表示.为了解决这个问题,提出了基于长短期记忆(LSTM)网络的方法对NBA常规赛的比赛胜负进行预测.该方法分别以比赛中的两支球队过去几场比赛的数据作为LSTM的输入,以该场比赛结果作为输出,训练能够预测比赛胜负的模型.本质上是使用球队在该赛季的历史数据的平均值作为该球队的实力,以近几场比赛的数据序列作为该球队状态的体现.在实验中比较了其他几种预测NBA比赛胜负的方法(支持向量机、卷积神经网络、逻辑回归模型等方法),数据来自2014—2019年间的5个赛季的NBA常规赛数据.结果表明,模型的预测准确率达到(69.09％),高于其他几种模型.     

基于自然最近邻的密度峰值聚类算法

针对密度峰值聚类算法(Density Peaks Clustering,DPC)需要人为指定截断距离d c,以及局部密度定义简单和一步分配策略导致算法在复杂数据集上表现不佳的问题,提出了一种基于自然最近邻的密度峰值聚类算法(Density Peaks Clustering based on Natural Nearest Neighbor,NNN-DPC)。该算法无需指定任何参数,是一种非参数的聚类方法。该算法首先根据自然最近邻的定义,给出新的局部密度计算方法来描述数据的分布,揭示内在的联系;然后设计了两步分配策略来进行样本点的划分。最后定义了簇间相似度并提出了新的簇合并规则进行簇的合并,从而得到最终聚类结果。实验结果表明,在无需参数的情况下,NNN-DPC算法在各类数据集上都有优秀的泛化能力,对于流形数据或簇间密度差异大的数据能更加准确地识别聚类数目和分配样本点。与DPC、FKNN-DPC(Fuzzy Weighted K-nearest Density Peak Clustering)以及其他3种经典聚类算法的性能指标相比,NNN-DPC算法更具优势。     

一种可用于数据和模型分享的模型链

机器学习开始在越来越多的行业中得到应用,但使用机器学习执行任务的软件一直受限于第三方软件商更新模型.文中基于区块链,将训练神经网络消耗的算力和区块链的工作量证明机制相结合,提出并实现了模型链.模型链作为一种可用于分享数据和机器学习模型的区块链,基于骨架网络训练神经网络模型,以全网节点匿名分享的数据作为训练模型的数据集,实现了不依赖第三方更新神经网络模型.模型链使用环签名来保护用户数据隐私,节点训练的模型使用统一的测试集评估,通过评估的模型将作为节点的工作量证明用于投票达成一致共识.文中提出了两种可行的激励机制,即物质奖励和模型奖励.对于潜在的威胁,如账本分析、脏数据攻击和欺骗投票,给出了相应的解决方案.实现了一个用于数字识别的模型链.实验结果表明,模型链中的模型可以适应实际场景下发生的用户变迁和数据变化.     

基于正则表达式、程序插桩和代码替换的以太坊智能合约bug检测和修复方法

作为当前最大的支持智能合约的区块链平台,数以百万计的智能合约被部署在以太坊上.由于即使发现包含bug也无法修改已部署的智能合约,因此对于开发人员而言,在部署合约前修复合约中的bug至关重要.当前研究人员已经提出了许多智能合约分析工具,用于检测合约中的bug.这些工具要么使用基于以太坊虚拟机字节码的符号执行来检测bug,要么将源代码转换为中间表示形式后再检测bug.然而,基于符号执行的工具通常无法覆盖合约中的大部分bug;将源代码转换为中间表示形式会对检测速度产生负面影响.此外,现有的工具都只能检测bug,而无法根据检测结果自动修复bug.为了解除以上限制,提出了一种名为SolidityCheck的方法,该方法通过使用正则表达式、程序插桩和语句替换等技术,实现快速检测合约中的bug并自动修复其中某些种类bug的目的.文中进行了 一系列实验来评估SolidityCheck,实验结果表明,与现有方法相比,SolidityCheck在多个指标上显示出了优异的性能.     

基于多补丁和多尺度层级聚合网络的快速非均匀图像去雾

尽管基于卷积神经网络的去雾算法在合成的均匀雾气数据集上已经取得了巨大进展,但在真实的非均匀有雾图像上仍然表现不佳.为了快速有效地去除图像中的非均匀雾气,文中首先提出了一种多补丁和多尺度层级聚合网络结构(Multi-patch and Multi-scale Hierarchical Aggregation Network,MPSHAN),融合了多补丁局部化信息和多尺度全局化信息.其次,提出了层级融合模块(Hierarchical Fusion Module,HFM),既解耦了残差融合以实现更丰富的非线性特征表达,又通过通道注意力机制提升了关键位置的特征融合质量.同时,对层级结构使用扩张卷积获得多尺度信息,增强特征图以优化融合效果.此外,在损失函数中加入频域损失以恢复更好的边缘质量.实验结果表明,所提算法在非均匀雾气图像上具有很好的鲁棒性,1200×1600高分辨率图像的平均处理时间仅有0.044s,相比其他去雾算法,其在图像去雾效果和运行时间之间实现了更好的平衡.     

基于注意力机制和BiGRU融合的文本情感分析

针对简单的神经网络缺乏捕获文本上下文语义和提取文本内重要信息的能力,设计了一种注意力机制和门控单元(GRU)融合的情感分析模型FFA-BiAGRU.首先,对文本进行预处理,通过GloVe进行词向量化,降低向量空间维度;然后,将注意力机制与门控单元的更新门融合以形成混合模型,使其能提取文本特征中的重要信息;最后,通过强制向前注意力机制进一步提取文本特征,再由softmax分类器进行分类.在公开数据集上进行实验,结果证明该算法能有效提高情感分析的性能.     

小说人物的分布表示及其应用研究

小说是以刻画人物为中心,通过完整的故事情节和具体的环境描写反映社会生活的一种文学体裁。对小说人物进行建模,是小说文本理解和小说文本挖掘的基础性工作。该文构建了大规模的小说语料库,抽取人物及其依存特征,提出基于skip-gram的人物向量训练方法,以人物为目标,以依存特征为上下文,基于训练出的人物向量,探索了小说人物相似度计算、小说人物聚类分析及小说人物画像等应用。实验结果表明,小说人物的分布表示有较好的应用效果。     

汉语中介语的依存句法标注规范及标注实践

汉语中介语是伴随着汉语国际教育产生的,随着汉语学习在全球的不断开展,汉语中介语的规模不断增长,由于这些语料在语言使用上有其独特性,使得中介语成为语言信息处理和智能语言辅助学习的独特资源。依存语法分析是语言信息处理的重要步骤,英语中介语的依存语法标注语料已经有很好的应用,目前汉语中介语语料库对句法的关注度较低,缺乏一个充分考虑汉语中介语特点的依存句法标注规范。该文着眼于汉语中介语的依存句法标注语料库的建构,探讨依存标注规范,在充分借鉴国际通用依存标注体系(Universal Dependencies)的基础上,制定了汉语中介语的依存标注规范,并进行了标注实践,形成了一个包括汉语教学语法点的中介语依存语料库。     

改进在线词对主题模型的微博热点话题演化

话题演化分析是舆情监控的研究热点之一,面向微博热点话题进行演化分析,对于网络用户以及网络监管部门都有很重要的现实意义。针对在线词对主题模型（On-line Biterm Topic Model,OBTM）新旧主题混合、冗余词概率相对较高的问题,对OBTM进行改进,提出基于话题标签和先验参数的OBTM模型（Topic Labels and Prior Parameters OBTM,LPOBTM）。根据微博热点话题的话题标签,将微博文本集区分为含话题标签和不含话题标签的两类数据集,并设置不同的文档-主题先验参数;在前一时间片文档-主题概率分布的基础上,借鉴Sigmod函数对所有主题进行强度排名,从而优化当前时间片上主题-词分布的先验参数计算方法。实验结果表明,LPOBTM能够更准确地描述话题的内容演化情况,并且有更低的模型困惑度。