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基于1DCNN和LSTM融合的超宽带NLoS/LoS识别方法研究
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作者 郑恩让 孟鑫 +3 位作者 姜苏英 薛晶 张毅 李强 《通信学报》 北大核心 2025年第6期285-302,共18页
为提升超宽带(UWB)定位系统在非视距(NLoS)条件下的测距精度与定位性能,提出一种基于一维卷积-卷积长短期记忆(LSTM)注意力网络(1DCNN-CLANet)的深度学习模型。该模型首先利用卷积神经网络(CNN)提取通道脉冲响应(CIR)的空间特征,并利用... 为提升超宽带(UWB)定位系统在非视距(NLoS)条件下的测距精度与定位性能,提出一种基于一维卷积-卷积长短期记忆(LSTM)注意力网络(1DCNN-CLANet)的深度学习模型。该模型首先利用卷积神经网络(CNN)提取通道脉冲响应(CIR)的空间特征,并利用长短期记忆网络捕捉CIR的时序特征。其次,利用CNN深度挖掘距离数据、信号振幅、最大噪声强度等额外特征。最后,引入注意力机制并构建CIR分支和额外特征分支的融合模型,实现对UWB信号的非视距/视距识别。实验结果表明,复杂环境下1DCNN-CLANet的二分类和四分类识别准确率分别为99.51%和98.47%,优于其他方案。该模型在UWB定位系统中表现出良好的非视距识别能力,具有较强的应用前景。 展开更多
关键词 超宽带 非视距 深度学习模型 卷积神经网络 长短期记忆网络
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基于CNN-LSTM-Attention的中国省域交通运输业碳达峰预测研究
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作者 杨青 江宇航 +3 位作者 吴婵媛 段召琳 陈梦柯 刘星星 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第10期4064-4075,共12页
交通运输业减排是实现全局减排目标的关键。研究基于改进的随机性环境影响评估(Stochastic Impacts by Regression on Population,Affluence,and Technology,STIRPAT)模型分析影响交通运输业碳排放的主要因素,设置低碳、基准和高碳3种... 交通运输业减排是实现全局减排目标的关键。研究基于改进的随机性环境影响评估(Stochastic Impacts by Regression on Population,Affluence,and Technology,STIRPAT)模型分析影响交通运输业碳排放的主要因素,设置低碳、基准和高碳3种情景方案,利用卷积神经网络-长短期记忆网络-注意力机制(Convolutional Neural Networks-Long short-Term Memory-Attention Mec.hanism,CNN-LSTM-Attention)交通运输业碳排放预测模型对中国30个省、自治区、直辖市2022—2035年交通运输业碳排放进行预测。结果显示:人口情况、经济水平和交通运输等3个维度的影响因素对交通运输业碳排放具有正向驱动作用,能源技术维度的影响因素则起负向驱动作用;CNN-LSTM-Attention交通运输业碳排放预测模型提升了模型在小样本数据集的预测能力,预测效果较好;低碳、基准和高碳3种情景下中国交通运输业的碳排放峰值将晚于2030年的总排放峰值目标实现;各省在碳排放峰值和达峰时间上存在异质性,应采取差异化、精准化的政策策略,局部上分区域、分梯次达峰,以整体上实现碳达峰目标。 展开更多
关键词 环境工程学 交通运输业 碳达峰 STIRPAT模型 cnn-LSTM-Attention模型 情景分析
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基于DWT-CNN-Informer模型的液压支架压力多步长预测
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作者 张传伟 张刚强 +1 位作者 路正雄 李林岳 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第4期57-63,共7页
为了实现液压支架压力多步长精准预测,提出1种基于DWT-CNN-Informer模型的压力多步长预测方法,该方法利用离散小波变换(discrete wavelet transform, DWT)将预处理后的压力时序数据分解为趋势项和周期项频率分量;各频率分量输入卷积神... 为了实现液压支架压力多步长精准预测,提出1种基于DWT-CNN-Informer模型的压力多步长预测方法,该方法利用离散小波变换(discrete wavelet transform, DWT)将预处理后的压力时序数据分解为趋势项和周期项频率分量;各频率分量输入卷积神经网络(CNN)模型提取频率特征;提取的频率特征输入Informer编码器,经位置编码和多头概率稀疏自注意力机制捕捉时序变化特征,并结合自注意力蒸馏减少特征冗余;将Informer解码器改为全连接层,直接输出各分量多步长预测结果;重构叠加各分量多步长预测结果得到液压支架压力多步长预测结果。研究结果表明:在预测步长分别为6,12,24时,DWT-CNN-Informer模型相比LSTM、Informer、CNN-Informer模型在平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、对称平均绝对百分比误差(SMAPE)指标上均表现出更高预测精度。研究结果为液压支架压力精准预测提供有效方法。 展开更多
关键词 液压支架压力 多步长预测 离散小波变换 cnn模型 Informer模型
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基于CNN算法的铝卷识别技术应用研究
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作者 吴瑞蕤 王晓颜 陈春灿 《有色金属加工》 2025年第4期50-53,共4页
结合铝板带加工企业的生产场景,针对铝卷物料形态、颜色、大小以及背景难分离的实际工业场景,运用机器视觉技术及CNN模型算法对铝卷进行识别与定位。通过视频监控系统,自动完成铝卷的识别和定位,满足常规物料标识技术无法满足的特定场... 结合铝板带加工企业的生产场景,针对铝卷物料形态、颜色、大小以及背景难分离的实际工业场景,运用机器视觉技术及CNN模型算法对铝卷进行识别与定位。通过视频监控系统,自动完成铝卷的识别和定位,满足常规物料标识技术无法满足的特定场景的需求。系统基于通用操作系统和开发工具进行软件开发,具备较好的工业场景适应能力。 展开更多
关键词 铝板带加工 铝卷 物料识别 cnn模型
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基于STIRPAT和CNN-LSTM组合模型的福建省碳达峰预测 被引量:7
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作者 连艳琼 苏墩煌 施生旭 《环境科学》 北大核心 2025年第1期10-18,共9页
碳达峰对中国实现“双碳”目标、推动经济社会绿色转型具有重要意义.基于改进的STIRPAT模型分析影响福建省碳排放的主要因素,设置3种情景方案,利用CNN-LSTM神经网络混合模型对福建省2022~2035年碳排放量进行预测.结果表明:①人口、人均... 碳达峰对中国实现“双碳”目标、推动经济社会绿色转型具有重要意义.基于改进的STIRPAT模型分析影响福建省碳排放的主要因素,设置3种情景方案,利用CNN-LSTM神经网络混合模型对福建省2022~2035年碳排放量进行预测.结果表明:①人口、人均GDP和产业结构对福建省碳排放有正向驱动作用,能源强度、能源结构和对外贸易度则起负向驱动作用;②基准情景下于2033年实现碳达峰,达峰值为361.1079 Mt,低碳情景和优化情景可以提早1 a达峰且达峰值均有不同程度下降,分别为333.0284 Mt和301.7483 Mt;③对比优化情景和低碳情景,调整产业和能源结构能够控制福建省碳峰值降低10.37%,加快推动能源和产业结构优化转型是解绑碳排放与经济发展之间束缚的关键所在.最后,结合福建省当前政策规划和发展现状,从能源减排、产业结构和制度体系等角度提出低碳发展建议. 展开更多
关键词 碳排放 碳达峰 STIRPAT模型 cnn-LSTM模型 政策
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CNN-LSTM在桥梁预警机制的研究与应用 被引量:1
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作者 潘浩 李富年 +2 位作者 余兴盛 秦寰宇 陈志丹 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第3期29-33,40,共6页
为了更好地满足桥梁健康监测系统的需求,提高桥梁健康监测系统的性能,将深度学习与时序数据库InfluxDB结合起来构建新型桥梁健康监测系统的预警机制,提高现代桥梁健康监测系统的危险感知能力。以赣江特大桥为背景,将卷积神经网络CNN与... 为了更好地满足桥梁健康监测系统的需求,提高桥梁健康监测系统的性能,将深度学习与时序数据库InfluxDB结合起来构建新型桥梁健康监测系统的预警机制,提高现代桥梁健康监测系统的危险感知能力。以赣江特大桥为背景,将卷积神经网络CNN与长短时记忆网络LSTM结合起来构建CNN-LSTM模型,对桥梁的挠度数据进行预测。通过对实验结果分析发现CNN-LSTM模型能够有效预测出桥梁的挠度数据,在置信区间为±0.1 mm的情况下,准确率达到92.8%,在预测未来十分钟的挠度数据中,均方根误差RMSE为0.1097。实践表明时序数据库InfluxDB与CNN-LSTM模型的融合增强桥梁健康监测系统对潜在威胁的感知能力,有效提高桥梁健康监测系统的预警报警机制。 展开更多
关键词 桥梁工程 长短时记忆网络 卷积神经网络 cnn-LSTM模型 InfluxDB
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基于CNN-LSSVM的转炉炉后动态合金加入量预测模型 被引量:4
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作者 董晓雪 韩啸 +3 位作者 杨鑫 何志军 乔西亚 朱海琳 《钢铁》 北大核心 2025年第1期75-83,共9页
转炉炉后脱氧合金化是转炉炼钢过程中非常重要的环节,获取精确的转炉炉后合金收得率及合金加入量,可降低生产成本、提高产品质量。以某钢厂120 t转炉冶炼HRB400E钢种的炉后操作为研究对象,通过RF(random forests,随机森林)结合递归特征... 转炉炉后脱氧合金化是转炉炼钢过程中非常重要的环节,获取精确的转炉炉后合金收得率及合金加入量,可降低生产成本、提高产品质量。以某钢厂120 t转炉冶炼HRB400E钢种的炉后操作为研究对象,通过RF(random forests,随机森林)结合递归特征消除法对影响硅锰合金收得率的因素进行回归分析,确定了9个转炉冶炼工艺参数作为后续模型的输入项。综合分析了BP、CNN、LSSVM算法的优缺点,分别建立了基于BP、CNN、CNNLSSVM的转炉炉后合金动态收得率预测模型,获取并保存三者预测精度最高的网络结构参数,对比发现CNNLSSVM模型的预测效果更为精确且贴合现场工艺特点,其决定系数为0.952,均方根误差为0.0068,平均绝对误差为0.0045。基于动态合金收得率模型,建立了转炉炉后操作合金加料预测模型,从成本最低角度确定转炉炉后合金配加方式,采用转炉炉后脱氧合金化和物料平衡原理,结合线性回归方法对原有合金加料方案进行优化。结果显示,优化后的预测合金加料成本均低于实际加料成本,并且成品钢中碳元素质量分数从原来的0.220%~0.255%收窄到0.230%~0.248%、硅元素质量分数从原来的0.38%~0.65%收窄到0.40%~0.54%、锰元素质量分数从原来的1.31%~1.64%收窄到1.35%~1.60%,符合钢种内控标准且实现了成分收窄的效果。该模型能够指导实际生产操作,提高企业的经济效益。 展开更多
关键词 cnn-LSSVM模型 合金收得率 合金成本 特征提取 出钢合金化 随机森林 转炉
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基于1D-CNN的稻谷石墨烯远红外干燥模型及含水率在线预测 被引量:1
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作者 王逸凡 井世亮 +3 位作者 夏宇 Nuhu Jibril 赵海瑞 陈坤杰 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第2期488-497,共10页
[目的]为实现远红外稻谷干燥过程中水分比的精准预测,提出了一种基于1D-CNN(one-dimensional convolutional neural network)的稻谷干燥水分比预测模型,实现对干燥过程中稻谷含水率在线预测。[方法]将稻谷初始含水率调到统一标准后,在... [目的]为实现远红外稻谷干燥过程中水分比的精准预测,提出了一种基于1D-CNN(one-dimensional convolutional neural network)的稻谷干燥水分比预测模型,实现对干燥过程中稻谷含水率在线预测。[方法]将稻谷初始含水率调到统一标准后,在自制的石墨烯远红外干燥试验台进行不同温度的干燥试验,每隔2 min采集1组包括干燥温湿度等8个工艺参数数据,经标准化处理后构成数据集。然后以8个工艺参数为输入,水分比为输出,构建1D-CNN干燥模型,通过训练确定模型参数,最后对模型进行验证并与6种经典薄层干燥模型及4种典型机器学习干燥模型进行比较。[结果]试验结果表明,所提出的1D-CNN干燥模型能够很好描述干燥过程中水分比的变化情况,决定系数R^(2)、均方根误差(root mean square error, RMSE)和平均绝对误差(mean absolute error, MAE)分别达到0.993 1、0.018 9、0.012 1;含水率预测的MAE和平均相对误差(mean relative error, MRE)分别为0.143 2%和0.007 8%,明显优于其他对比的干燥模型。[结论]所提出的1D-CNN干燥模型能够准确预测稻谷干燥过程中含水率变化,完全满足含水率在线检测需求。 展开更多
关键词 稻谷 1D-cnn模型 石墨烯远红外干燥 含水率在线预测
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一种ICEEMDAN-CNN-SVR滑坡位移组合预测模型 被引量:1
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作者 石化波 王刚 曾怀恩 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期37-43,共7页
滑坡位移预测是滑坡早期预警系统的重要组成部分,针对位移分解程度与特征选取深入程度不够导致滑坡位移预测精度不高的问题,提出一种ICEEMDAN-CNN-SVR滑坡位移组合预测模型:为了解决位移分解程度不够的问题,该模型首先运用ICEEMDAN分解... 滑坡位移预测是滑坡早期预警系统的重要组成部分,针对位移分解程度与特征选取深入程度不够导致滑坡位移预测精度不高的问题,提出一种ICEEMDAN-CNN-SVR滑坡位移组合预测模型:为了解决位移分解程度不够的问题,该模型首先运用ICEEMDAN分解模型对滑坡位移曲线进行分解,将平滑性较好且具有递增趋势的IMF曲线作为趋势项位移,将其他具有波动趋势的IMF曲线总和重构为周期项位移;为了解决特征选取深入程度不够的问题,针对不同位移特性进行了特征变量选取,通过二维平铺与CNN特征提取得到特征变量更深层次的信息,将提取到的特征信息输入SVR预测模型中实现对趋势项位移与周期项位移的精准预测.以典型堆积层滑坡———八字门滑坡为例,选取ZG110与ZG111监测点2007年1月—2012年9月典型变形阶段水平位移数据进行研究,结果表明:ZG110与ZG111监测点预测评价指标R2,ERMSE,EMAE分别为0.9951、0.9989、5.7489、2.7532,4.5091、1.8529,预测效果良好;将模型预测结果与EEMDCNN-SVR预测模型及CNN-SVR预测模型结果作对比,相较其他预测模型,新模型的预测精度有所提升. 展开更多
关键词 八字门滑坡 ICEEMDAN分解 特征提取 cnn-SVR模型 对比分析
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CNN-GRU模型在克里金插值中的应用 被引量:3
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作者 郭天良 宋强功 +1 位作者 郭淑文 许辉群 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第1期185-192,共8页
克里金插值是一种可以结合经验知识的建模方法,其中变差函数的求取精度决定了插值的效果,从而影响基于克里金插值的地震反演低频模型的构建。传统的克里金插值方法难以同时使用多个不同的变差函数理论模型来提高低频模型构建的精度,而... 克里金插值是一种可以结合经验知识的建模方法,其中变差函数的求取精度决定了插值的效果,从而影响基于克里金插值的地震反演低频模型的构建。传统的克里金插值方法难以同时使用多个不同的变差函数理论模型来提高低频模型构建的精度,而仅仅利用单一的理论模型实现变差函数求解,存在理论模型选择的不确定性、变差函数拟合值偏低的平滑效应以及井距较远产生的空洞效应。为此,引入神经网络CNN-GRU模型,能够自适应拟合向量到对应井之间半方差的复杂关系,进一步实现球状模型、高斯模型、指数模型和空洞效应模型的有效融合,从而解决变差函数的不确定性、平滑效应和空洞效应。该模型考虑了井间的相关性,可便捷地实现逐点的变差分析,处理过程方便,可较好匹配变差函数选取参数的随机性。实际资料应用表明,基于CNN-GRU模型的克里金法可建立一个高精度的低频地震反演模型,其效果相较于传统方法更优。 展开更多
关键词 cnn-GRU 变差函数 克里金 低频模型
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基于PSO-CNN模型和流固耦合的三角钢闸门优化算法
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作者 马骥 董现 +3 位作者 任萌萌 李宇男 朱召泉 王雅迪 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期141-144,149,共5页
针对大型三角钢闸门流固耦合下优化设计工作量巨大、计算机难以短时间实现的问题,提出PSO-CNN模型即粒子群算法优化卷积神经网络模型,以改善仿真模型计算效率和普通神经网络模型计算精度的问题。对比PSO-CNN模型与CNN模型误差曲线与偏... 针对大型三角钢闸门流固耦合下优化设计工作量巨大、计算机难以短时间实现的问题,提出PSO-CNN模型即粒子群算法优化卷积神经网络模型,以改善仿真模型计算效率和普通神经网络模型计算精度的问题。对比PSO-CNN模型与CNN模型误差曲线与偏离度预测图,PSO-CNN模型的预测精度明显高于CNN卷积神经网络算法的预测精度。根据考虑流固耦合作用下闸门的一阶频率变化,采用全局随机灵敏度分析方法筛选出圆管型支臂的管外径、圆管型支臂管壁厚度和面板厚度作为模型主导参数。结合ANSYS平台opt分析模块零阶优化算法求得主导参数的优化结果,优化后闸门流固耦合后频率远离水流脉冲频率,使该弧形闸门具有良好动力性能。 展开更多
关键词 三角闸门 优化设计 PSO-cnn模型 零阶算法
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基于改进Mask R-CNN的金刚石磨盘表面形态分割与评价
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作者 索文隆 林燕芬 方从富 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第3期416-426,共11页
金刚石磨盘广泛应用于各类硬脆材料的磨削加工中,磨盘表面形态对加工工件质量与磨盘磨削性能有着直接的影响。为对磨盘表面形态进行检测,提出基于改进Mask R-CNN模型的分割方法对磨盘表面图像中的磨粒、气孔进行识别与分割,并对模型进... 金刚石磨盘广泛应用于各类硬脆材料的磨削加工中,磨盘表面形态对加工工件质量与磨盘磨削性能有着直接的影响。为对磨盘表面形态进行检测,提出基于改进Mask R-CNN模型的分割方法对磨盘表面图像中的磨粒、气孔进行识别与分割,并对模型进行训练与验证。结果表明:使用该方法能够实现磨盘表面图像中磨粒、气孔的识别与分割,平均准确率为78.2%。为验证该方法分割的磨粒、气孔与实际结果的差异,提出目标数量识别准确率、目标分割面积准确率、目标位置误差3个参数来评价分割效果,结果表明:磨粒、气孔的数量识别准确率分别为82.1%与93.4%,分割面积准确率分别为89.9%与95.3%,位置误差分别为3.80%与2.80%,证明该方法有效。 展开更多
关键词 磨盘检测 深度学习 改进Mask R-cnn模型 分割评价
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图像处理中CNN与视觉Transformer混合模型研究综述 被引量:6
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作者 郭佳霖 智敏 +1 位作者 殷雁君 葛湘巍 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第1期30-44,共15页
卷积神经网络(CNN)与视觉Transformer是目前图像处理领域中两大重要的深度学习模型,两者经过多年来不断的研究与进步,已在该领域取得了非凡的成就。近些年来,CNN与视觉Transformer的混合模型正在逐步兴起,广泛的研究不断克服两种模型存... 卷积神经网络(CNN)与视觉Transformer是目前图像处理领域中两大重要的深度学习模型,两者经过多年来不断的研究与进步,已在该领域取得了非凡的成就。近些年来,CNN与视觉Transformer的混合模型正在逐步兴起,广泛的研究不断克服两种模型存在的弱项,高效地发挥出各自的亮点,在图像处理任务中表现出优异的效果。基于CNN与视觉Transformer混合模型进行深入阐述。总体概述了CNN与Vision Transformer模型的架构和优缺点,并总结混合模型的概念及优势。围绕串行结构融合方式、并行结构融合方式、层级交叉结构融合方式以及其他融合方式等四个方面全面回顾梳理了混合模型的研究现状和实际进展,并针对各种融合方式的主要代表模型进行总结与剖析,从多方面对典型混合模型进行评价对比。多角度叙述了混合模型在图像识别、图像分类、目标检测和图像分割等实际图像处理特定领域中应用研究,展现出混合模型在具体实践中的适用性和高效性。深入分析混合模型未来研究方向,并为后续该模型在图像处理中的研究与应用提出展望。 展开更多
关键词 卷积神经网络(cnn) 视觉Transformer 混合模型 图像处理 深度学习
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基于CNN和SEIR模型的航班延误扩散预测优化
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作者 朱代武 蔡林均 张瀚文 《科技和产业》 2025年第3期65-70,共6页
大面积航班延误引起的延误扩散现象对空中交通网络有显著影响。为更好地预测和控制延误扩散,针对航班延误扩散的非线性复杂特性以及实时性、准确性难以兼顾的特点,提出结合卷积神经网络(CNN)和传统流行病SEIR(易感-潜伏-感染-恢复)模型... 大面积航班延误引起的延误扩散现象对空中交通网络有显著影响。为更好地预测和控制延误扩散,针对航班延误扩散的非线性复杂特性以及实时性、准确性难以兼顾的特点,提出结合卷积神经网络(CNN)和传统流行病SEIR(易感-潜伏-感染-恢复)模型的延误扩散预测模型。基于航班延误扩散传播机理和SEIR模型建立航班延误扩散动力学模型,通过卷积神经网络对模型中的关键参数进行优化。利用MATLAB对优化后模型进行仿真。研究发现结合卷积神经网络模型后相比传统SEIR模型准确率提升了17.95%。 展开更多
关键词 航班运行 航班延误扩散 航班链 SEIR(易感-潜伏-感染-恢复)模型 卷积神经网络(cnn)
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基于U-CNNformer网络的地震断层智能识别方法 被引量:1
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作者 安虹伊 文馨 +6 位作者 李居正 张惊喆 张琳智 房平超 杜天玮 张奎 王群武 《海相油气地质》 北大核心 2025年第3期277-288,共12页
高精度的断层检测是油气勘探开发过程中的核心任务之一,是规避潜在的工程风险、确保钻井操作安全的重要手段。随着勘探规模的扩大,传统的人工断层解释和常规的断层检测方法难以满足实际需求。深度学习方法为地震断层智能识别提供了一种... 高精度的断层检测是油气勘探开发过程中的核心任务之一,是规避潜在的工程风险、确保钻井操作安全的重要手段。随着勘探规模的扩大,传统的人工断层解释和常规的断层检测方法难以满足实际需求。深度学习方法为地震断层智能识别提供了一种重要途径,其中以Unet为代表的深度网络模型在该类任务中取得了诸多成功的案例。然而,由于卷积运算的特殊性,该方法在特征提取过程中丢失了部分信息,导致断层识别的准确性和鲁棒性有待进一步提升。将CNN-Transformer混合模块嵌入Unet网络框架中,提出了一种基于U-CNNformer的混合网络模型。混合网络模型提高了对样本集全局特征与局部细节的挖掘能力,克服了传统Unet网络在断层识别中信息关联性不强的局限,在保证断层识别精度的同时,提高了模型的鲁棒性。北海F3公开数据测试和我国四川盆地某实际数据的应用表明,混合网络模型不仅能更精确地检测断层特征,对断层分布的刻画也更为细致,实现了高精度的断层智能识别,可为钻井高效、安全地开发提供良好的支撑。 展开更多
关键词 断层识别 深度学习 U形网络 卷积神经网络 自注意力机制 模型训练 数据测试
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基于CNN-LSTM-Adaboost模型的TBM掘进参数和隧洞围岩等级预测
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作者 戴明健 焦玉勇 +3 位作者 裴成元 贾运甫 梁峰 张鹏 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期160-170,共11页
硬岩隧道掘进机(TBM)在现今隧洞建设中的应用日益广泛,但是TBM深埋于地下,对地下围岩状况和掘进参数的感知能力不高,精准预测掘进参数和围岩等级对于保证TBM掘进安全具有重要意义。基于新疆某引水工程的TBM现场掘进参数和隧洞围岩地质数... 硬岩隧道掘进机(TBM)在现今隧洞建设中的应用日益广泛,但是TBM深埋于地下,对地下围岩状况和掘进参数的感知能力不高,精准预测掘进参数和围岩等级对于保证TBM掘进安全具有重要意义。基于新疆某引水工程的TBM现场掘进参数和隧洞围岩地质数据,选择TBM掘进稳定段的推力、扭矩、转速、净掘进速度、施工速度、开挖比能作为模型输入参数,建立了卷积神经网络优化的长短时时序-自适应提升(CNN-LSTM-Adaboost)模型,预测各等级围岩条件下的掘进参数,并依据掘进参数数据集训练模型预测了隧洞围岩等级。结果表明:CNN-LSTM-Adaboost模型具有较高的预测精度,大部分数据的预测相对误差率(Er)在10%以内,均方根误差(RMSE)在5以内,平均绝对百分比误差(MAPE)在10%以内,拟合优度(R^(2))在0.9以上;同时,CNN-LSTM-Adaboost模型对基于掘进参数对隧洞围岩等级的识别准确率较高,综合准确率(ACC)达90%,可以应用于指导工程实践。 展开更多
关键词 硬岩隧道掘进机(TBM) 掘进参数 掘进安全 cnn-LSTM-Adaboost模型 围岩等级
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基于改进Mask R-CNN的无人船视觉检测 被引量:1
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作者 佟剑峰 于雨 《船海工程》 北大核心 2025年第1期6-12,共7页
针对无人船视觉检测算法准确率低及水界线检测困难的问题,构造自定义数据集并提出改进Mask R-CNN网络模型的无人船视觉检测算法。改进后的算法以Mask R-CNN网络模型为检测框架,将骨干网络由ResNet50替换成ResNeXt50并加入SENet注意力机... 针对无人船视觉检测算法准确率低及水界线检测困难的问题,构造自定义数据集并提出改进Mask R-CNN网络模型的无人船视觉检测算法。改进后的算法以Mask R-CNN网络模型为检测框架,将骨干网络由ResNet50替换成ResNeXt50并加入SENet注意力机制模块提高模型的特征提取能力;在特征金字塔网络(feature pyramid network,FPN)中加入多尺度的特征提取模块(inception模块),提高特征图的融合效果;加入多尺度锚框(anchors),提高模型对于多尺度目标的检测效果;通过直方图均衡化、调整对比度的方式对输入图像进行预处理,优化输入图像。结果表明,改进后的Mask R-CNN网络模型相比于原始的网络模型在目标检测任务中平均精度均值(mean average precision,mAP)提高了8.86%,交并比为0.5条件下的平均精度(IOU=0.5 average precision,AP 50)提高了9.39%;在实例分割任务中mAP提高了4.55%,AP 50提高了4.63%。相关改进,提高了无人船视觉检测的效率。 展开更多
关键词 无人船视觉 Mask R-cnn网络模型 骨干网络 注意力机制 特征融合
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CNN-LSTM预测和PID控制的恒功率铣削方法
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作者 王威 赵巍 +3 位作者 魏国家 陈娴琦 赵冠 张宇 《天津职业技术师范大学学报》 2025年第1期27-32,共6页
为解决传统固定参数加工和控制系统响应速度慢导致的控制滞后问题,提出了一种旨在结合深度学习和自适应PID控制器,实现对台阶工件恒功率铣削的智能优化方法。该方法利用CNN-LSTM模型预测主轴功率的变化,捕捉铣削过程中的动态特性和复杂... 为解决传统固定参数加工和控制系统响应速度慢导致的控制滞后问题,提出了一种旨在结合深度学习和自适应PID控制器,实现对台阶工件恒功率铣削的智能优化方法。该方法利用CNN-LSTM模型预测主轴功率的变化,捕捉铣削过程中的动态特性和复杂关系,并基于预测结果,通过自适应PID控制器实时调整进给倍率,实现恒功率切削。实验结果表明:基于深度学习和自适应PID控制器的进给倍率优化方案效果较好,能够在设定的进给倍率调节范围内保持恒定的功率切削,加工效率显著提高。 展开更多
关键词 cnn-LSTM模型 自适应PID控制 恒功率切削
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基于CNN-LSTM模型的矿坑涌水量预测方法研究
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作者 秦家翔 徐世光 +2 位作者 张兵 宗吉松 张佳伟 《煤炭技术》 2025年第7期234-239,共6页
为解决矿坑涌水量预测问题,提高预测精度,以云南先锋露天煤矿为研究对象,选取2018年1月—2023年12月涌水量为样本数据,结合卷积神经网络(CNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)建立CNN-LSTM矿坑涌水量复合预测模型,按7∶3比例划分训练集和测试... 为解决矿坑涌水量预测问题,提高预测精度,以云南先锋露天煤矿为研究对象,选取2018年1月—2023年12月涌水量为样本数据,结合卷积神经网络(CNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)建立CNN-LSTM矿坑涌水量复合预测模型,按7∶3比例划分训练集和测试集,选取Re LU作为模型激活函数,在训练过程中通过Adam算法不断优化模型参数。将模型预测结果分别与CNN、LSTM、RF和SVM单一模型及GA-BP复合模型作对比,结果表明:CNN-LSTM涌水量预测模型的均方根误差ERMS、绝对百分比误差EMAP、绝对平均误差EMA和相关系数R2分别为489.52、28.33%、420.00和0.96,CNN-LSTM模型的预测效果更好,精度更高。研究结果可为矿坑涌水量预测和矿山水害防治提供一定的理论依据和现实意义。 展开更多
关键词 矿坑涌水量预测 cnn-LSTM模型 卷积神经网络 长短期记忆神经网络
原文传递
基于CNN-Attention-LSTM模型的地下水水位预测
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作者 李小根 刘泓辰 +2 位作者 付景保 王安明 毛新宇 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期228-235,243,共9页
为了提高地下水水位预测的准确性和稳定性,构建了一种基于卷积神经网络(CNN)、注意力机制(Attention)和长短时记忆网络(LSTM)的CNN-Attention-LSTM模型应用于地下水位预测,采用河南省某市17处观测井的实测数据对模型进行了验证,并与CNN... 为了提高地下水水位预测的准确性和稳定性,构建了一种基于卷积神经网络(CNN)、注意力机制(Attention)和长短时记忆网络(LSTM)的CNN-Attention-LSTM模型应用于地下水位预测,采用河南省某市17处观测井的实测数据对模型进行了验证,并与CNN、LSTM、CNN-LSTM、Attention-LSTM模型进行对比分析。结果表明:CNN-Attention-LSTM模型在各井位上测试集平均决定系数、平均绝对误差、均方根误差分别为0.972、0.074和0.083,相较于CNN、LSTM、CNN-LSTM、Attention-LSTM模型,该模型具有较好的平均决定系数、平均绝对误差和均方根误差指标;结合CNN、Attention和LSTM模型应用于地下水水位预测,可实现优势互补,提高水位预测的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 地下水 水位预测 cnn-Attention-LSTM模型 河南省
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