一种深度学习网络的树木点云骨架重建方法

基于激光雷达(light detection and ranging, LiDAR)数据重建树体三维模型并精准获取林木空间枝干结构参数是精准林业发展的必然趋势。本文研究面向激光点云提出了一种融合基于晶格投影的深度学习网络,以及面向提取的枝干点云的树木模型骨架重建的方法。该深度学习网络包括旋转不变性模块、晶格投影与重心插值模块,多尺度变换与卷积操作层,通过将旋转变换后的点云晶格投影到三个坐标平面上再分别重心插值获得变换系数,解决了三维点云因排列无序而造成空间卷积困难的问题。以海南多类树木为研究对象,首先,把带枝叶标签的林木点云基团带入构造的深度学习网络中训练网络参数,实现测试样本中的林木数据的枝叶分离。其次,对分类后的树木枝干点云垂直分层并空间聚类,获取每层的聚类中心点并按相邻层中心点距离最小原则实现骨架链表构造,同时采用自适应随机抽样一致(random sample consensus, RANSAC)方法来计算的圆柱体拟合半径,以重建树木的各级枝干。最后,根据中心点连通的链表结构以及角度变化最小准则自动识别树木中的主枝干和各个一级分枝。通过与实测数据比对验证表明,深度学习枝叶分类准确...     

基于秘密共享的本地多节点联邦学习算法

深度学习技术在各个领域中的应用越来越广泛,而深度学习模型的准确性需要依靠大量的训练数据。由于数据安全和法规限制,许多领域存在无法集中数据进行训练的情况,导致“数据孤岛”的现象。对此,谷歌提出能使大量客户端在数据保存本地的情况下与可信服务器联合训练模型的联邦学习。目前,联邦学习的研究主要集中在安全性和训练效率的问题上,针对跨数据库联邦学习场景,文章将分层联邦学习和基于安全多方计算的隐私保护机制结合,提出了一种基于秘密共享的本地多节点联邦学习算法Mask-FL,以保证联邦学习安全性的同时提高训练效率。主要工作包括：(1)提出本地多节点的跨数据库联邦学习框架,客户端利用本地计算资源生成多个本地节点,并且根据基于计算能力的数据划分方法进行分配数据资源,每个客户端代表局部所有节点参与全局联邦学习训练,从而构成3层级的分层联邦学习;(2)提出基于秘密共享的自适应掩码加密协议,在前面提出的联邦学习框架基础上,通过秘密共享的方式生成可复用的安全参数掩码,本地节点在训练过程的上行通信中对模型添加掩码从而保护模型参数安全。经过安全性假设分析证明,该算法可保护客户端的数据隐私安全。在通用数据集的实验表明,该...     

芳纶纤维强化UP的激光加工性基础研究

使用CO2和YAG激光加工芳纶纤维强化不饱和聚酯树脂板,探讨其在不同的强化方式下,改变照射时间和激光功率及焦点位移量时的微孔加工性。     

基于DQN的机场地服人员动态排班研究

针对在繁忙机场的地面服务人员动态排班问题,提出一种基于深度Q网络(DQN)的排班方法．首先以最大化任务执行率和最小化员工工作时间作为目标,建立了优化模型;然后根据目标提出了两种不同的排班方法,进而采用DQN算法,根据生成的航班动态数据,提取6个状态特征作为网络的输入,并拟定合适的奖励机制,使得训练后的模型能够动态地选择最好的分配方法,最终对模型进行求解．将该方法应用在连续7 d的实际排班中,实验结果表明：与人工排班结果相比,该方法平均每天的任务完成数增加了0.43个,员工的总工作时长减少了53 min,DQN的排班结果具有明显优势,提高了机场地面服务的工作效率．     

基于迁移学习的双层单目标优化算法

提出一种基于迁移学习的双层优化算法(BLOA-TF)来求解双层单目标优化问题(BLSOPs),该算法融合了机器学习领域的迁移学习思想．首先,通过聚类算法挑选出有代表的个体进行下层优化,将获得的下层优化信息使用归档集记录;然后,将归档集记录的下层优化信息迁移给其他相近未经下层优化的个体,以此加速整个优化过程,并有效减少计算开销;最后,将所提出的算法与通常基于嵌套的双层优化算法在12个标准测试问题上进行比较,实验结果证明了所提算法用于处理双层单目标优化问题的有效性．     

基于增强拓扑神经进化的等效并行机动态调度

针对工件动态到达、处理时间不确定且机器须要弹性预防维护的等效并行机调度问题,以平均流程时间最小化为目标,提出了基于强化学习的动态调度方法．将调度过程作为马尔可夫决策过程,通过定义状态空间、行为空间、奖励函数与适应度函数,提出基于增强拓扑神经进化(NEAT)算法的动态调度方法．设计三种规模问题的实例,将基于NEAT的方法与最短路径树(SPT)、先装先卸(FIFO)调度规则及基于深度Q网络(DQN)的方法进行比较,结果表明：基于NEAT的方法相比基于DQN的方法能够以更短的训练时间获得更优、更稳健的调度方案,相比SPT和FIFO调度规则能够获得更优的目标值,利用训练好的NEAT模型对随机生成的大规模问题实例的快速高质量求解结果表明,基于NEAT的调度方法具有更好的泛化性能．     

基于深度学习和遥感影像的松材线虫病疫松树目标检测

针对传统的松材线虫病大范围监测方法耗费高、效率低的问题,研究基于高分辨率无人机遥感影像,采用深度学习方法对病疫区染病松树进行目标检测及地理定位.建立病疫松树样本数据集,采用YOLO目标检测模型,通过锚框尺寸重算、模型迁移学习等方法进行样本训练.将大幅影像进行滑窗分割、逐个检测、NMS重叠处理、坐标转换之后,得到研究区内...     

基于深度学习的两阶段多假设视频压缩感知重构算法

传统视频压缩感知重构算法重构时延过长,新发展的基于神经网络的视频压缩感知重构算法虽解决了高耗时的问题但未能充分利用视频的时空相关性,重构质量较差.为了解决上述问题,文中提出了基于深度学习的两阶段多假设视频压缩感知重构算法(2sMHNet).首先,采用时域可变形卷积对齐网络实现基于像素的深度学习多假设预测,在避免了块效应...     

基于平行注意力机制的对抗样本防御方法

为降低对抗样本的影响,提高分类模型在遭受攻击威胁下的精度,利用哺乳动物视觉系统工作原理,结合注意力机制,提出一种新型防御对抗样本模型PSCAM-GAN(Parallel Spatial and Channel Attention Mechanism Adversarial Generative Network)。该防御模型在通过编码器获得对抗样本的特征图后,使用平行注意力机制提取特征图中的个体和位置信息,然后在保证这些特征不变的情况下,重新调整特征图的权重,通过解码器产生净化结果。该方法能在清除恶意扰动的同时保持净化结果与输入的一致性,有效降低对抗样本对模型精度的影响。在CIFAR-10和MNIST数据集上,PSCAM-GAN面对多种对抗样本攻击时的防御效果超越了其他基于预处理的防御方法,能有效提高模型的健壮性。     

基于Transformer的电网企业文件密级分类系统

为解决依靠保密人员对文件的密级进行人工标注,其准确性依赖相关人员的业务素质,容易造成标密不准的问题,建立一种基于Transformer模型的企业文件密级分类系统。该系统能自动提取文本密级信息的特征表达,对企业秘密文件做出智能辅助定密的决策。在国网吉林省电力有限公司内部核心商密文件、普通商密文件和非秘密文件构建的数据集上对提出的模型进行了实验验证,准确率为97.37%,召回率为98.67%,表明模型达到了较高的识别效果,因此该系统能有效防止秘密文件的泄露。