Differentiable architecture search algorithms are largely suffering from the well-known performance of discretization discrepancy, imbalances-update and aggregation of skip-connections. To weaken this impact, a novel approach named resource balance neural architecture search (RBNAS) is proposed. Firstly, the weak operators that contribute less to performance are gradually cut out by the resource-balanced method. Secondly, to make each operation have its own weight in the search process and contribute to the supernet, the relationship between the operations is changed to cooperation before competition. Finally, Gaussian noise is added into candidate operations to minimize the unfair competition of skip-connections. ModelNet and CIFAR-10 datasets are used to carry out a series of experiments, the results show that the algorithm can minimize discretization discrepancy and avoiding collapse caused by skip-connections. Compared with SGAS, NoisyDARTS, and manually designed network architectures, RBNAS can find a series of Pareto-optimal architectures efficiently and achieve a good performance in point cloud classification.

针对图神经网络架构搜索方法存在注重实体特征信息、忽略边缘特征潜在信息的问题,提出一种边缘特征图神经网络架构搜索方法,采用随机梯度下降的搜索策略优化图神经网络架构以提高搜索性能.首先,设计基于边缘特征的搜索空间,用于实体和边缘特征的提取;其次,通过边的权重进行决策,逐步对边进行裁剪,得到一个无需权重共享的网络架构.在三维点云数据集ModelNet上的实验结果表明:所提方法能有效提取图神经网络的边缘信息;与连续贪婪神经网络搜索、基于资源平衡的架构搜索、含注入噪声的可微分神经网络搜索等自动搜索的网络架构和人工设计的网络架构相比,所提方法能搜索出高效的网络架构,在三维点云模型分类中具有较高的准确率.

针对多模态、多尺度的高分辨率遥感影像分割问题,提出了结合空洞卷积的FuseNet变体网络架构对常见的土地覆盖对象类别进行语义分割.首先,采用FuseNet变体网络将数字地表模型(digital surface model,DSM)图像中包含的高程信息与红绿蓝(red green blue,RGB)图像的颜色信息融合;其次,在编码器和解码器中分别使用空洞卷积来增大卷积核感受野;最后,对遥感影像逐像素分类,输出遥感影像语义分割结果.实验结果表明,所提算法在国际摄影测量与遥感学会(International Society for Photogrammetry and Remote Sensing,ISPRS)提供的Potsdam、Vaihingen数据集上的mF1得分分别达到了 91.6％和90.4％,优于已有的主流算法.

简单线性迭代聚类(Simple Linear Iterative Clustering,SLIC)超像素算法依赖超像素设置数目的大小,容易产生欠分割或者过分割的现象,且运行速度不高.提出一种改进的简单非迭代聚类(Simple Non-Iterative Clustering,SNIC)超像素算法对遥感影像进行分割.采用SNIC超像素获取初始分割结果;利用动态阈值对原始影像进行分割;对影像进行两次作差,从而对SNIC分割结果进行修正;选取满足一定条件的分割线即为最终的分割结果.实验结果表明,该算法在分割精度、召回率和运行时间上都获得了令人满意的结果.

在教育部倡导信息技术与高等教育实验教学深度融合的背景下,以隧道施工工艺虚拟仿真实验教学项目为研究对象,在分析隧道施工方法的基础上,对虚拟仿真实验教学系统的架构和功能进行了探讨,运用网络开发技术搭建了虚拟仿真实验平台,采用Unity 3D引擎与MySQL数据库对隧道施工工艺流程进行了开发,实现了隧道中隔壁法施工全过程,并利用仿真动画技术研制了隧道多种施工方法动画流程视频,为学生提供了丰富的实验教学内容,取得良好的实验教学效果.

2020年,Y.Wang基于构形和可归约性的经典概念提出了一份四色猜想(The Four Color Conjecture,4CC)的归谬法证明.首先构造反例指出其"临界k色图"定义的一个缺陷.其次对比分析表明,把"最小图"改为"临界5色图"的做法产生了逻辑二难困境:若按前者对待,则原文尚缺论证能够抵抗传统的Heawood图的反例攻击;若按后者处理,则当今图论无法保证其存在性.

变压器内部局放声音信号包含了设备故障特征信息,但是局放声音信号的非线性、非平稳性使得故障特征难以提取,因此现有基于声音信号识别变压器内部故障识别率低.为此,提出模拟退火优化变分模态分解—样本熵的特征提取方法,并与支持向量机结合进行变压器内部局放故障诊断.首先,基于模拟退火算法实现变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的参数寻优;然后,采用最优参数设定VMD并对故障声音信号进行分解,得到包含故障特征的本征模态函数,进而求取各本征模态函数的样本熵作为对应样本的特征向量;最后,利用支持向量机实现特征向量的识别与分类.模拟实验结果表明,所提出的方法可以有效提取局放故障声音信号的特征,具有较好的故障识别率.

当遥感影像强度映射差异较大或发生非刚性变换时,该类方法会导致不理想的配准效果.针对此问题,该文提出了一种结合改进的SIFT和LPM算法的遥感影像配准方法.在SIFT算法的基础上引入Scharr滤波器进行空间极值检测并计算高斯尺度空间的梯度幅值;在构建特征描述符时使用梯度位置方向直方图算子提取特征向量;在特征匹配阶段通过设定阈值进行初始匹配并生成预设匹配集,利用LPM算法剔除预设匹配关系集中的错误匹配关系.实验结果表明,较之已有的遥感影像配准方法,本算法可以得到更高的匹配精度和更理想的配准效果.

现有的三维点云模型分类方法未考虑模型本身的空间结构信息,忽略了模型上点与点之间的相互关系.为此,提出一种能够提取模型空间结构信息的转换网络,实现三维点云模型的分类.首先对三维模型采样分组,得到其球形邻域,计算每个邻域内点的浅层特征,同时使用转换网络将邻域的空间结构信息转换为特征权重,并通过特征映射将特征权重和浅层特征输出为具有该邻域空间结构信息的高维特征.然后聚合各个邻域的高维特征得到模型的全局特征,并通过多个尺度逐层迭代输出分类结果.实验结果表明,在ModelNet40上的分类准确率达到92.8％,高于目前的主流算法.

针对传统迭代条件模式算法用于遥感影像分割时易出现误分割的问题,该文提出了结合核密度估计理论的迭代条件模式算法.使用自适应双边滤波器对影像进行预处理以提高影像质量,运用基于核密度估计理论的爬山算法获取影像的初始标记,结合MAP-MRF框架构建一种新的ICM算法对遥感影像进行分割.实验结果表明,使用基于核密度估计理论的爬山算法获取的初始标记后,基于MAP-MRF框架构建的分割算法能得到更准确的分割结果.和已有算法相比,该算法获得的分割结果在准确率和Kappa系数上都优于传统ICM算法、基于丰富语义的ICM算法和改进的ICM算法.

黑水虻是一种食腐性昆虫,近年来被人们广泛研究和运用于餐厨垃圾的处理.传统的餐厨垃圾处理工艺只处理餐饮企业所产生的餐厨垃圾(点源),家庭所产生餐厨垃圾(面源)未能进行有效收集处理.新型餐厨垃圾处理系统建立了传统餐厨垃圾处理模式和区域化餐厨垃圾处理模式两种处理模式分别用以解决点源和面源餐厨垃圾的处理问题.同时新型餐厨垃圾处理系统由区域规划与管理系统、运输车辆调度管理系统、生物科技园区管理系统和产品研发及维护系统组成,为实现餐厨垃圾处理区域点、面源全覆盖,促进居民垃圾分类的积极性和责任感,提高餐厨垃圾的回收和资源化利用提供思路和解决方案.

针对协同过滤推荐算法中存在的可扩展性问题,在原有基于频率(frequency-based,FB)和排名(rank-based,RB)的信息核提取方法的基础上,提出了改进的提取信息核方法IFB(IFrequency-based)和IRB(IRank-based,IRB),在寻找最相似邻居环节中提出了一个优化集的概念,在优化集上为每个用户寻找最相似的邻居.从实验结果看出,通过该方法能够得到更加准确的推荐结果,有效降低了绝对平均误差(MAE),同时具有更高的准确率和召回率,推荐效果更优.

格密码学近年被认为是抗量子计算攻击的新型公钥密码系统之一.首先在前人工作的基础上,证明“满秩整数格的行列式必为正整数”的较强结果.其次给出“实数格的行列式是一个与基选择无关的格不变量”的完整证明.最后站在集合论、高等代数及抽象代数的交叉视角下指出国内外信息安全专业流行教材及文献中6处相关概念的描述不足之处,并给出具体改进建议.

针对遥感影像纹理信息丰富的特点,以及传统分水岭变换用于遥感影像分割容易出现过分割的问题,提出了一种基于巴氏系数和灰度共生矩阵的区域合并方法改进分水岭算法的分割结果.首先,利用数学形态学的方法提取原始影像的梯度图像,并且从梯度图像中获取标记;其次,在标记的梯度图像上进行分水岭变换,得到初始分割图像;最后,利用所提出的结合巴氏系数和灰度共生矩阵的区域合并方法对过分割区域进行合并,得到最终分割结果.实验结果表明,该算法既能得到连通,封闭的分割轮廓,还能有效解决分水岭分割算法的过分割问题,得到了较为准确的分割结果.

在线辅助教学系统目前正被广泛应用, 学习者可以在线下学习的同时借助这些线上学习平台完成知识的构建.但大部分的学习行为研究都将重点放在最佳学习模式的发现上, 并不会过多地去解释有差异的学习行为对知识构建可能产生的影响.区别于以往研究, 本文旨在发现不同学习者的学习模式, 同时要从SPOC平台对不同学习者的作用程度这一角度来解释学习模式对学习者知识构建的影响.本文采用一般认知智力知识整合理论来厘清学习模式与个体差异之间的关系.实验结果表明, SPOC平台若只提供满足学习者最低需求的视听媒体资源, 则不具有普遍适用性.不仅如此, 若以学习风格偏向性作为个体差异的索引, 可发现言语感知型学习者在前驱知识回顾、访问以及使用的模式、效率、效果上均与其他学习风格偏向的学习者存在显著差异.这一结论意味着在具有明确学习目标的前提下, 贸然使用自引导学习平台会存在较大学习隐患.

通过对拱桥结构的分析,利用Bentley建模平台Microstation以及结构详细模型软件Prostructures,探讨建立桥梁三维模型的方法,构建下承式简支拱桥的系梁、主拱、吊杆、预应力钢束等构件的BIM模型,并对桥梁整体进行组装;对预应力钢束和普通钢筋进行碰撞检查,及时发现图纸存在的问题,避免返工;利用LumenRT软件平台,实现桥梁整体模型动态漫游以及场景的实时交互,为该类桥梁结构的快速建模和三维可视化提供新的思路.

为了进一步提高三维模型的识别精度,提出了一种基于深度卷积神经网络的三维模型识别方法。将点云数据通过占用网格规范化计算转化为二值3D体素矩阵,通过附加正则化项的随机梯度下降算法提取体素矩阵的特征,再通过共享权重的旋转增强对训练集进行数据增广并以此对模型标签进行预测。实验结果表明,该算法在公开数据集ModelNet40及悉尼城市模型数据集上的识别精度均达到85%左右。与基于同类机器学习的三维模型识别算法相比,在相同训练数据集上该方法网络训练时间短,在相同测试数据集上模型识别准确率高,检索速度快。提出的体素占用网格模型的深度卷积神经网络,可以实现三维点云模型数据集及规范化体素模型数据集的识别和分类工作。

针对传统的马尔科夫随机场影像分割算法对影像噪声和像素异常值敏感,容易产生分割结果不准确以及边缘不平滑等问题,提出了一种基于有限高斯混合模型的隐马尔科夫随机场影像分割算法.首先,以期望最大化算法代替传统的K-means方法获得影像初始分割结果,并用双边滤波器对初始分割结果进行滤波处理.其次,使用有限高斯混合模型和Potts模型分别对影像特征场和标记场建模,并用期望最大化算法进行参数估计,从而获得特征场能量和标记场能量.最后,利用迭代条件模式算法进行能量函数最小化优化,获得最优分割结果.结果表明:相比于经典MRF方法和传统HMRF方法,该算法获得的分割结果更精确,并且概率兰德指数和全局一致性误差指标都优于这两种算法.

This paper proposes an improved ICP(iterative closest point)algorithm based on adaptive optimal thres-hold to align two shape models.These shape models can either be partial or complete.First,the models are pre-aligned using PCA(principal component analysis) roughly, then their size are adjusted using a three-dimensional scaling transformation.Second,the nearest neighbor search is carried out using KD-tree.This improves the speed of searching the corresponding points.Using ICP,the aligning error of the source and target model is calculated with respect to a set of threshold,then the threshold Kbestcorresponding to the minimum error is recorded.And then, Kbestis taken as a new threshold to align the two models using ICP again. Finally, an algorithm for detecting coincidence degree between 3D shapes is executed, thereafter, the source model is adjusted according to the resulting coincidence de-gree. The experimental results show that the proposed algorithm can align two models, especially for partial and complete models and clearly improves the accuracy of ICP algorithm.

Eight kinds of pesticides in fifteen surface water and surface sediment samples from the Gaopu River and Gaopu pre-dam in the different hydrologic seasons were analyzed by LC/MS (Liquid chromatography-mass spectrometry).The distribution characteristics and influence factors in surface sediments and the sediment-water exchange of pesticides were also discussed.The results indicated that the eight kinds of pesticides including atrazine were detected in the surface water and surface sediments.Pesticides content in the sediments decreased in the order of wet season ＞ normal season ＞ dry season.Distribution characteristics of pesticides in surface sediment showed that pesticides were removed by pre-dam obviously,and also influenced by TOC and the grain size distribution.The study of the sediment-water exchange showed that pesticides in water were mainly removed by deposition of suspended particulate in Gaopu pre-dam.Sediment pesticides as secondary pollution had little impact on the overlying water.