改进型查询自适应特征融合图像检索方法

为改进图像检索性能,提出一种改进型查询自适应特征融合图像检索方法.通过定义最佳和最差特征检索分数曲线,比较归一化后的特征检索分数曲线与2条标准分数曲线的相似程度,并计算权重,再利用该权重对各特征进行融合,同时采用改进的图像-类相似度准则和引入新的卷积神经网络特征进行图像检索.该方法在Ukbench和Holidays检索数据集和VIPeR行人再识别数据集上进行了算法验证和测试,结果表明,新算法提高了检索性能,能得到更好的图像检索结果.     

面向路面附着估计的路面图像识别

为提升智能辅助驾驶系统对路面附着系数估计的准确性与实时性，研究了一种基于视觉信息的路面识别深度学习算法，实现路面附着系数的预估计。设计压缩卷积机制以降低网络运算参数，采用特征图全局平均替换全连接层以提升网络的拟合性能，并构建路面识别深度卷积神经网络DW-VGG。利用自建路面图像数据集对网络进行训练，测试结果表明，基于提出的多层知识蒸馏技术的DW-VGG网络识别精度较高，分类性能评估指标F₁得分为96.57%，并有效降低了网络的运算和内存成本，识别单张图像只需32.06 ms，预测模型只有5.63 M。     

PSO与PCA融合优化核极限学习机说话人识别算法仿真

基于机器学习理论开展说话人识别的研究取得了很大进展,在基于核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)和梅尔倒谱系数(mel-frequency cepstral coefficients,MFCC)说话人识别研究基础上,通过主成分分析算法(principal component analysis,PCA)对MFCC进行降维优化、粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对KELM初始输入参数进行优化开展基于PSO和PCA融合优化KELM说话人识别算法研究。改进后的算法在MATLAB平台上仿真通过,并与MATLAB语音工具箱提供的神经网络和支持向量机说话人识别算法做了性能对比分析。仿真研究结果表明:通过PSO和PCA融合优化改进的KELM,初始输入参数可以任意确定并且不需要迭代更新,并能有效克服因初始权重随机确定导致的性能不稳定,进一步提高分类匹配和运算速度,具有很好的推广应用价值。     

基于自适应支持向量机的磨粒识别技术研究

通过对铁谱磨粒类型进行识别,可有效监测机械装备磨损状态,有利于尽早发现和消除故障隐患。对粒子群优化算法进行改进,采用改进的粒子群算法同时优化支持向量机的惩罚参数和核函数参数,建立了自适应磨粒识别模型。通过对磨粒样本进行仿真实验,识别正确率达到98%,并与BP神经网络方法进行对比,结果表明了该方法的有效性及优越性。     

基于深度卷积神经网络的肺结节检测与识别

应用卷积神经网络将肺结节从含有背景、噪声的胸腔区域里检测并识别出来。首先,对图像进行预处理,获得肺实质图像。然后,应用Faster R-CNN多特征融合算法检测肺结节候选区域,再利用多角度特征融合方法滤除假阳性结节。接着,通过数据增强法、残差学习法、优化初始参数等对卷积神经网络的性能进行优化。最后,应用迁移学习方法对数据集进行训练,得出最终的检测结果。抽取LIDC数据集中含有肺结节图像数据,检测并识别肺结节的准确率达到98. 1%。实验结果表明,该算法优于其他3类算法,实现了肺结节的精确检测和识别,在保证检测和识别出正确结节的前提下,降低了过拟合率及训练时间,提高了算法效率,研究成果为早期肺癌的诊断提供参考依据。     

一种极化合成孔径雷达图像分类的混合方法

为了更好地对极化合成孔径雷达图像进行分类,提出了一种基于神经网络的混合方法.特征集包括图像的5个H/α系数和基于灰度共生矩阵的6个参数.采用主成分分析方法压缩特征维数,利用3层BP神经网络进行分类,并将Levenberg-Marquardt法与共轭梯度算法相结合求解网络权值.利用该算法对San Francisco地面的实测数据进行分类,实验结果显示该算法能有效分辨地形,且性能优于Wishart最大似然估计方法.     

基于双重相似度孪生网络的小样本实例分割

针对孪生网络在小样本数据集上的应用和优化问题,提出一种基于双重相似度计算和孪生网络的小样本实例分割模型。首先对传统孪生网络进行改进,将孪生网络与残差网络相结合,构建作为本模型骨干网络的孪生残差网络;然后在相似度计算阶段构建了具有两个子网络的双重相似度计算网络,分别用于计算场景图像与参考图像的空域相似度和频域相似度,并进行相似度特征融合;最后通过实例分割网络获得分割结果。此外,还引入Focal Loss损失函数来解决模型训练过程中正、负样本以及难、易样本的不均衡问题。在COCO数据集上的实验结果表明,本文方法的小样本实例分割性能要优于对比算法。     

结合扰动集成RBF的故障识别方法

为提高旋转机械故障识别精度,将神经网络与集成学习方法进行结合,提出结合扰动方式的集成RBF故障模式识别方法.首先,通过ReliefF算法计算所提取出的转子故障特征数据集各个特征的权重,并且将权重值进行降序排列,从而筛选出权重趋大的系列特征构成低维特征数据集;其次,将较大权重作为无放回轮盘赌法的输入,对权重所对应的低维特征数据集进行特征扰动,产生系列化低维数据子集并将其划分为训练集和测试集;然后,采用Bagging算法中的自助采样法对训练集进行样本扰动,以此形成新的训练集并用于训练对应个数的RBF神经网络,完成差异性子分类器的构建;最终,对各个神经网络的测试数据辨识结果通过相对多数投票法进行结合,得到故障识别结果.实验结果表明,对于转子系统的故障识别,该方法相较于未集成RBF神经网络、集成BP神经网络具有较高的识别精度,并且拥有较好的泛化性能.     

基于改进残差网络的癫痫脑电自动识别算法

为了提高癫痫脑电图(EEG)的识别精度，提出一种基于改进残差网络的癫痫脑电自动识别算法。首先对EEG信号进行归一化，然后利用改进的残差模块构建一维深度残差网络，将其用于自主学习EEG的内在特征，最后利用Softmax分类器实现癫痫的自动识别。为了评估模型的性能，采用十折交叉验证对波恩大学的癫痫数据集进行实验。实验结果表明，该算法能够有效识别癫痫EEG类别，具有较高的识别准确率。     

改进粒子群优化BP神经网络的心理压力识别算法

为提高心理压力的识别率,提出一种改进的粒子群优化BP(back propagation)神经网络的压力识别算法。该算法在基本粒子群(particle swarm optimization,PSO)模型的基础上,引入了收缩因子,在收缩因子的作用下,使速度的边界限制消失,选取适当的参数来保证PSO算法的有界和收敛特性,实现对BP神经网络的优化。利用心算任务进行压力诱发,采集高压、低压状态下的心电信号,提取了与心理压力相关的心率变异性特征值,并对特征数据对比分析;建立了心理压力程度的分类模型,通过改进的PSO模型优化BP神经网络以识别心理压力。结果表明:改进的粒子群优化BP神经网络算法与BP神经网络相比收敛速度快、误差小且识别率高,该算法对心理压力的识别率可达94.83%,识别效果优于未优化的BP神经网络算法。     

基于DNPSO的支持向量机的发动机故障诊断

设定了基于粒子序号和粒子邻居数量的动态邻域粒子群模式,并通过田口试验分析了6种测试函数的优化性能,选定了粒子群算法的惯性权重、粒子邻居数量及加速系数等参数的较优渐变模式,建立了具有较为广泛适应性且运算量相对较低的动态邻域粒子群模型.利用该模型优化了支持向量机的惩罚参数和核函数评估参数,在发动机的故障特征识别过程中,通过与BP神经网络及标准粒子群算法优化参数的支持向量机等分类器的比较,动态邻域粒子群算法优化的支持向量机具有较高的特征识别能力和较强的鲁棒性.     

基于改进粒子群深度神经网络的频率域航空电磁反演

传统的梯度反演方法依赖于初始模型选取,且容易陷入局部极小,在一定程度上影响着反演的求解精度和收敛速度,为此,提出一种基于改进粒子群深度神经网络的频率域航空电磁反演方法。首先,通过频率域航空电磁模型正演获取样本数据集;随后,依据样本数据集建立深度神经网络的基本框架,网络的输入为归一化垂直磁场分量,输出为相应地电模型参数;第三,提出一种惯性权重振荡衰减措施在粒子群优化算法的基础上进行改进,以提高粒子群优化算法的全局寻优能力,并利用改进的粒子群优化算法优化深度神经网络的训练过程,得到连接权值与阈值的最优解;最后,将最优的权值与阈值作为网络的初始值,并利用该网络对未知地电模型进行反演测试。利用层状地质模型测试改进粒子群深度神经网络算法、粒子群神经网络算法和单一的神经网络算法的反演效果,并将此方法运用于实测航空电磁数据反演。研究结果表明:本文提出的改进粒子群神经网络算法充分结合了粒子群优化算法的全局寻优性能和深度神经网络的局部寻优性能,在反演过程中能有效避免反演陷入局部极小,寻找到全局最优解,并能准确地反演出地电模型参数;与粒子群神经网络算法和单一的神经网络算法相比,本文提出的方法具有更高的求解精度和收敛速度。     

基于混沌最小二乘支持向量机的软测量建模

提出一种改进算法,用来解决现有最小二乘支持向量机方法在处理大规模样本软测量建模问题时出现的模型结构复杂、失去支持向量稀疏性且正规化参数和核参数难以确定等问题.对样本集进行预处理,通过计算样本间欧氏距离进行样本相似程度分析,去除样本集中1/3的样本以简化支持向量机模型结构并提高计算速度.定义了一种混沌映射构成混沌系统并分析了其遍历性.应用改进的混沌优化算法优化最小二乘支持向量机模型参数以提高模型的拟合精度和泛化能力.将改进算法用于丙烯腈收率软测量建模中,仿真实验结果表明:模型精度较高,泛化性能好,满足现场测量要求.     

基于笔划方向特征和非对称分布的手写体汉字识别

基于笔划方向特征和非对称分布的手写体汉字识别模型,提出一种从手写体汉字骨骼图像上提取分叉点的有效改进算法,保证笔划提取的可靠性,并直接从笔划结构上计算统计识别特征矢量;采用主向量空间的非对称参数分布模型计算距离测度．实验表明,基于笔划方向特征和非对称分布的统计识别模型具有优良的识别性能．     

基于自适应粒子群优化算法的神经网络的优化研究

针对传统的神经网络训练算法收敛速度慢和泛化性能低的缺陷,提出一种新的自适应粒子群优化算法用于神经网络的训练.该算法通过改进自适应搜索策略以提高网络泛化性能,并结合Ionosphere雷达信号分类数据集进行仿真测试.研究结果表明:基于自适应粒子群优化算法训练的神经网络在分类准确率和分类误差上明显优于传统的BP算法,且很好地提高了网络泛化能力和优化效果.     

基于BP神经网络的手写字符识别

提出一种基于BP神经网络的手写字符的识别方法，首先建立样品库，对样品库中的样品提取特征，作为输入层的输入值,采用改进BP算法进行网络训练，不断修改权值和阈值，然后对任一输入的手写字符，运用BP神经网络进行识别,实验证明将改进的BP算法用于手写字符识别有较好的识别效果，提高了算法的收敛速度。     

基于改进概率神经网络的手势动作识别

为寻找一种快速且高识别率的手势识别方法,提出一种基于改进的概率神经网络手势识别算法。该算法采用K-W检验方法实现sEMG（Surface Myoelectrogram Gestures）的特征选择,利用粒子群优化方法对传播率参数进行优化。在7种手部姿势识别的实验中,该算法平均正确识别率均在90%以上,而传统BP算法的正确率仅为85.7%。仿真实验结果表明,改进的概率神经网络算法具有更短的训练时间和更强的分类能力。     

基于流形正则的堆叠胶囊自编码器优化算法

针对堆叠胶囊自编码器存在检测性能慢、不能更好挖掘图像局部特征的问题，本文提出基于流形正则的堆叠胶囊自编码器优化算法。采用Scharr滤波器对堆叠胶囊自编码器模型中的图像进行重建，加强图像目标检测的精度，并在损失函数中引入流形正则项，从而加强对原始数据空间局部特征的提取，最终使用基于流形正则的堆叠胶囊自编码器学习参数，选择出更加具有区别性的特征。在MNIST和Fashion MNIST数据集上的实验结果显示，该优化算法相比于原网络结构，图像分类准确率分别提高了0.26和9.23个百分点，且模型训练速度也得到较大提高。     

基于免疫与神经网络的 RNA 二级结构预测

RNA二级结构预测是生物信息学领域的一个热点问题，通过计算机仿真模拟和数学建模计算来“预测”这些结构信息，具有较好的参考价值以及可信度，并能够节省大量的时间与成本。本文通过改进传统的RNA二级结构预测算法，提出了混沌Hopfield神经网络算法算法。算法以茎区作为神经元，同时采用相似距离函数、对神经元的初始值进行优化，在获得初步结果后，通过使用混沌函数优化结果，使得其跳出局部最优解，提高了全局搜索能力，能简单、快速规范的获得最优解。仿真结果表明，本算法能够有效的对RNA二级结构进行预测，有较好的的预测效果。     

基于ACO优化小波神经网络的语音识别

蚁群优化(Ant Colony Optimization,ACO)算法是根据解决不同优化问题的多个蚂蚁算法所归纳出的解决复杂的组合优化问题的一个一般框架。本文首先研究ACO算法的原理及其结构框架,在此基础上,引入蚁群优化算法进行小波神经网络的训练,对ACO训练小波神经网络步骤和方法进行了研究。并与BP算法、遗传算法、模拟退火算法进行性能比较,将各种方法训练的小波神经网络用于噪声环境下的语音识别。仿真结果表明,基于ACO算法训练的神经网络在收敛速度上更具有优势,能够获得较小的均方误差值,对于非特定人噪声环境下的语音识别的正确率达到96%,是一种有效的语音识别方法。