认知地图两种外部化方法的比较——以北京市为例

目前,通过实验方法获得人们头脑中认知地图的两种主要方法是手绘草图法和多维标度法(MDS).为了深入探讨认知地图两种外部化方法的异同,以北京市为研究对象,要求抽样的被试同时完成MDS实验与手绘草图实验.对于两种不规则的认知地图,将它们的坐标系进行统一,并尽可能降低处理方法带来的变形.在此基础上,通过二维回归(BR)与误差椭圆的方法分别对两种外部化方法获得的结果进行全局与局部的比较,研究发现手绘草图的方法的结果更加符合实际地图;然而两个方法在变形的趋势上却大致相同.进而从MDS方法与手绘草图方法所研究的不同认知地图表达方式,到两个外部化方法自身的误差,做出分析与解释,并对这两种方法的应用提供了建议.     

基于卷积神经网络的手绘草图识别

针对目前手绘草图识别难度大,识别准确率低且主要以手工提取特征为主,提出一种新的卷积神经网络结构DCSN( Deeper-CNN-Sketch-Net) 进行手绘图像识别。DCSN 模型是根据手绘草图的特点进行设计,如在首层采用了更大的卷积核获取草图的结构信息和更小的步长尽可能多保留特征信息,通过增加网络层数加深网络深度等。为进一步提高识别准确率,针对手绘草图的特点提出了两种新的数据增强方法,小图形缩减策略和尾部移除策略增加数据集的多样性,并利用扩充的数据集训练DCSN 网络。经实验验证,所提出的模型在目前最大的手绘图像数据集上可以取得70． 5% 的识别准确率,超过了目前存在的几种主流的手绘草图识别方法。     

融合熵和势能的手绘草图特征描述方法

为更加深刻地刻画手绘草图中的形状主题,并使特征描述方法具有一定的平移、缩放和旋转不变性,提出了一种基于熵和势能的手绘草图特征描述方法.该方法首先提取手绘草图的关键点,并对每个关键点的周围区域进行分块,计算其信息熵;然后根据关键点像素在手绘草图对象中的位置,计算其像素势能,从而获得融合了熵和势能的关键点特征描述向量;最后将训练集中所有图像的全部关键点特征描述向量聚类形成视觉码书,每一幅手绘草图均表示成基于码书的特征描述向量.实验结果表明,文中方法能较好地描述手绘草图的形状特征.     

一种基于BoW物体识别模型的视觉导航方法

针对复杂的室内环境,提出一种新的动态环境下的移动机器人视觉导航方法.该方法以室内常见物体作为自然路标,通过单目视觉建立识别模型来认知环境中的各种物体.首先对室内常见物体建立图像库,并对库中的大量图像采集SIFT特征;然后通过BoW模型来描述各幅图像,针对每类物体利用线性支持向量机(SVM)训练出物体识别模型;最后借助交互的手绘地图描述室内环境,移动机器人从中获得辅助路径以及自然路标的大概位置,从而完成导航任务.通过大量实验,从自然路标变化、目的区域变化、手绘地图偏差等多角度验证该方法的鲁棒性.实验结果表明,该导航方法操作简单高效,并具有人机交互性强、动态环境下适应能力高的优点.     

经典深度卷积神经网络模型在手绘草图识别中的应用研究

通过设计多组实验策略,在TU-Berlin手绘草图数据集中,对AlexNet、GoogLeNet、VggNet和ResNet四种经典深度卷积神经网络结构进行手绘草图识别对比实验,结果表明相比其他网络结构,ResNet在手绘草图识别任务上具有更好的性能.     

基于手绘草图的中保真原型自动生成

从手绘草图生成数字化的中保真原型是界面设计的必要步骤,它需要花费设计师大量的时间和精力.针对这一问题,本文提出了基于目标检测和启发式规则的中保真原型自动生成方法,并基于该方法实现了一个自动化工具.首先,本文提出基于置换注意力机制(SA)的目标检测模型SA-FRCNN对手绘草图中的组件进行检测;然后,提出启发式规则对检测结果进行布局优化.实验表明,本文方法能够提升对手绘草图的检测精度,较基线模型提高了2.3%;此外,本文工具可以有效提高原型设计效率.     

农村房地一体化测绘的研究

研究探讨了农村房地一体化测量中边长投影变形与坐标系选择、界址点标志建立、宗地草图绘制问题.通过研究得出如下结论:1)当边长综合投影变形超过规范规定的2.5 cm/km时,可建立两套坐标系,一套为CGCS2000坐标系,另一套为抵偿坐标系,两种坐标系下成果分别供上报数据和本地 日常管理使用;2)界址点可以不在实地做标识;3)宗地草图一定要现场绘制,其底图可以多样性,但同一个村应该有同一性质的底图,决不允许用宗地图代替宗地草图.     

一种基于扩展多维尺度分析的协作定位算法

针对经典MDS(multi-dimensional scaling)算法中心化矩阵的局限性,提出了一种扩展MDS算法。具体地,首先推导出了MDS算法中生成相对地图所需的中心化矩阵的满足条件,然后根据条件寻找可以获得更高定位精度的中心化矩阵。理论分析与仿真实验表明,节点的定位精度得到了提升。     

单幅手绘草图重建三维模型方法研究

提出从单幅手绘草图快速生成三维模型的方法,对输入草图进行在线识别与规整,将草图转换为规则的几何图形.然后提出二维图形向三维模型转换的映射机制,完成三维信息的添加.最后进行实验验证,结果表明可自然高技地完成手绘筒田的三维重建.     

基于自发式地理信息的景观记忆采集系统设计——以河北师范大学东校区为例

景观记忆研究对旅游地和城市建设具有重要指导意义,但景观记忆采集方法鲜有创新.区别于以往手绘草图、调查问卷及多维标度等方法,提出了基于自发式地理信息的景观记忆信息采集方法,利用Web2.0技术和百度卫星影像地图服务建立一个能够快速创建的景观记忆采集系统,利用用户自发输入绘制的兴趣点等空间信息和描述文本,实现景观记忆信息的可视化和参与者之间的有效信息交流.以已经被拆除的河北师范大学东校区为研究对象,完成了体系结构、系统功能和数据库设计.在系统测试阶段,收集了包括学校教师、研究生和在东校区学习过的本科生等多类型参与者自发提供的景观记忆数据,初步获得了参与者对东校区历史景观记忆的空间框架.初步的实验数据统计分析证明,基于自发式地理信息的采集系统为景观记忆与认知地图研究提供了新的数据获取方式,能够方便地推广到旅游与地理学等相关领域.     

城市公园使用者景观偏好与景观认知比较研究——以哈尔滨市平房公园为例

景观偏好与认知是使用者对外部环境主观反映的重要方面.以哈尔滨市平房公园为研究对象,结合数理统计与地理信息系统(geo-information system,GIS)技术,从景点类型、空间分布特征与感知强度3个方面对二者间的差异进行比较研究,在形成偏好分布图与认知核密度图基础上,深入分析二者在空间分布特征与景观影响要素间的内在联系,促进景观偏好与认知研究成果在景观实际设计中运用.研究结果表明,在区域型景点和节点型景点中,景观要素的数量与景观偏好和认知呈较强正相关性特征.不同景观要素中,使用者对道路设置、景观小品、群体组合以及硬质景观的喜好程度越高,对该地区的认知度也就越高.     

概率模糊认知图

模糊认知图模型通过在传统认知图模型中引入模糊测度来量化概念间因果关系的影响程度。在继承模糊认知图模型优点的前提下，首次在概念间的因果关系中引入条件概率测度，提出概率模糊认知图模型。该模型不仅能表示概念间的定性及模糊因果关系，而且能表示概念间的条件概率因果关系，并能退化为模糊认知图。通过对复杂机械部件的拆卸与装配实验，具体阐述概率模糊认知图的应用。实验结果表明概率模糊认知图模型比较模糊认知图模型具有对现实世界更强的模拟能力。     

粗糙认知图RCM模型研究

在继承模糊认知图模型优点的前提下,考虑到认知图和模糊认知图不能表示概念间关系的多样性及关系测度对概念状态值的动态依赖关系,也不能表示概念间因果关系测度的不确定性,将粗糙集的思想融入到认知图中,提出粗糙认知图模型,从而将概念间关系的多样性、时空特性有效的融入认知图中,并抽象出两概念间的一个综合关系,赋予权值,以完成因果关系推理,扩展了FCM的应用领域及模拟概念间关系的能力。较大限度地减少了认知图对现实世界模拟的失真。     

计算机清绘地质图件的方法及其应用

介绍了利用计算机清绘地质图件的基本原理和方法。该方法是将人工编制的草图,经过图形数字化输入、数值处理、线条光滑连接及加宽等步骤,将其还原为原图的内容,并从指定的外部设备上快速输出。由计算机清绘的图件精度高、国幅美观、缩放灵活,在实际应用中取得了满意的效果。     

基于OpenLayers和TileCache的出行示意图设计

针对出行示意图的开发,提出了一种基于OpenLayers和TileCache开源技术的WebGIS设计方案。借助OpenLayers的功能实现示意图的展示,采用TileCache实现示意图的缓存机制,降低了开发难度和成本,提高了显示性能和界面功能,获得较好的客户体验。     

基于概念图的超文本网页学习适应性机制研究

从概念图和超文本结构特点的相似性出发,分析了超文本网页的自适应方式和机制结构,提出适应性超文本链接的路径分类,对适应性超文本网页的结构设计提出了一些可行的建议.     

货运调度系统中的一个最短距离算法

本文结合具体的公路交通图,采用图的节点压缩法和分块技术,实现了货运调度系统中一个求交通图上任意两点间的最短距离的优化算法。     

基于认知负荷理论的物理概念图教学策略

认知负荷理论(cognitive load theory)是在现代认知心理学研究基础上提出的一种促进教学设计的理论,这种理论以容量有限的工作记忆为核心,把图式作为长时记忆中知识和技能的储存形式。教师通过降低教学设计的认知负荷,促使学生获得与图式有关的知识。概念图作为教与学的有效工具,正在不断地被尝试与研究。这里基于Sweller的认知负荷理论,通过对物理概念图的实例分析,为应用概念图教学提供一些参考。     

基于地图的空间认知过程与中学生能力的培养

本文对中学生基于地图的空间认知过程进行研究，分析其认知特点和影响因素，从而得出认知过程与能力培养的相关性，为中学地图教学提供建议。