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Skeleton Split Strategies for Spatial Temporal Graph Convolution Networks
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作者 Motasem S.Alsawadi Miguel Rio 《Computers, Materials & Continua》 SCIE EI 2022年第6期4643-4658,共16页
Action recognition has been recognized as an activity in which individuals’behaviour can be observed.Assembling profiles of regular activities such as activities of daily living can support identifying trends in the ... Action recognition has been recognized as an activity in which individuals’behaviour can be observed.Assembling profiles of regular activities such as activities of daily living can support identifying trends in the data during critical events.A skeleton representation of the human body has been proven to be effective for this task.The skeletons are presented in graphs form-like.However,the topology of a graph is not structured like Euclideanbased data.Therefore,a new set of methods to perform the convolution operation upon the skeleton graph is proposed.Our proposal is based on the Spatial Temporal-Graph Convolutional Network(ST-GCN)framework.In this study,we proposed an improved set of label mapping methods for the ST-GCN framework.We introduce three split techniques(full distance split,connection split,and index split)as an alternative approach for the convolution operation.The experiments presented in this study have been trained using two benchmark datasets:NTU-RGB+D and Kinetics to evaluate the performance.Our results indicate that our split techniques outperform the previous partition strategies and aremore stable during training without using the edge importance weighting additional training parameter.Therefore,our proposal can provide a more realistic solution for real-time applications centred on daily living recognition systems activities for indoor environments. 展开更多
关键词 Skeleton split strategies spatial temporal graph convolutional neural networks skeleton joints action recognition
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LSFormer:用于交通流预测的负载量感知空间异质性变换器
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作者 李轩 李艳红 +2 位作者 徐昊翔 黄健翔 陈亮亮 《中南民族大学学报(自然科学版)》 2026年第1期86-96,共11页
高精度的交通流预测可以有效缓解智能城市道路的拥堵压力.然而,交通流预测面临着如何有效揭示交通流数据中隐藏的时空依赖关系的挑战.目前大多数方法都是基于图神经网络(GNN)或变压器模型.前者只考虑短程空间信息,无法捕捉长程空间依赖... 高精度的交通流预测可以有效缓解智能城市道路的拥堵压力.然而,交通流预测面临着如何有效揭示交通流数据中隐藏的时空依赖关系的挑战.目前大多数方法都是基于图神经网络(GNN)或变压器模型.前者只考虑短程空间信息,无法捕捉长程空间依赖关系,而后者虽然能够捕捉长程依赖关系,但大多数研究都没有充分挖掘变压器架构的潜力.为此,提出了一种用于交通流预测的新型负载感知空间异质性变换器,即LSFormer.具体来说,为空间自注意力模块设计了相对位置编码以优化空间位置信息感知问题,使模型能更好地捕捉位置信息.然后,引入了负载感知模块,以突出周边交通流对中心点的影响,解决了现有方法对周边区域依赖关系建模不足的问题.在5个真实世界公共交通数据集上的广泛实验结果表明:文中所提模型可以达到先进的性能.此外,还将学习到的空间嵌入可视化,使模型具有可解释性. 展开更多
关键词 交通流预测 时空特征 变换器 图神经网络
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ASGC-STT:基于自适应空间图卷积和时空Transformer的人体行为识别 被引量:1
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作者 庄添铭 秦臻 +1 位作者 耿技 张瀚文 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第4期1239-1247,共9页
近年来许多行为识别研究将人体骨架建模为拓扑图,并利用图卷积网络提取动作特征。然而,拓扑图在训练过程中固有的共享和静态特征限制了模型的性能。为解决该问题,提出基于自适应空间图卷积和时空Transformer的人体行为识别方法—ASGC-ST... 近年来许多行为识别研究将人体骨架建模为拓扑图,并利用图卷积网络提取动作特征。然而,拓扑图在训练过程中固有的共享和静态特征限制了模型的性能。为解决该问题,提出基于自适应空间图卷积和时空Transformer的人体行为识别方法—ASGC-STT。首先,提出了一种非共享图拓扑的自适应空间图卷积网络,该图拓扑在不同网络层中是唯一的,可以提取更多样化的特征,同时使用多尺度时间卷积来捕获高级时域特征。其次,引入了一种时空Transformer模块,能够准确捕捉远距离的帧内和帧间任意关节之间的相关性,建模包含局部和全局关节关系的动作表示。最后,设计了一种多尺度残差聚合模块,通过分层残差结构设计来有效扩大感受野范围,捕获空间和时间域的多尺度依赖关系。ASGC-STT在大规模数据集NTU-RGB+D 60上的准确率为92.7%(X-Sub)和96.9%(X-View),在NTU-RGB+D 120上的准确率为88.2%(X-Sub)和89.5%(X-Set),在Kinetics Skeleton 400上的准确率为38.6%(top-1)和61.4%(top-5)。实验结果表明,ASGC-STT在人体行为识别任务中具有优越的性能和通用性。 展开更多
关键词 人体行为识别 时空特征 图卷积网络 多尺度建模
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基于交通转向规则的图卷积神经网络——用于城市路网交通预测 被引量:2
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作者 丁妍 马耀红 +2 位作者 王葭泐 栗云昊 陈碧宇 《地球信息科学学报》 北大核心 2025年第3期653-667,共15页
【目的】准确、可靠的交通状态预测信息是智能交通系统(ITS)中许多应用的基础。然而,城市道路网络连接关系复杂,且存在较大的空间依赖性建模挑战。传统的图卷积神经网络(GCN)广泛应用于交通预测中,但其并未专门为交通问题设计,无法充分... 【目的】准确、可靠的交通状态预测信息是智能交通系统(ITS)中许多应用的基础。然而,城市道路网络连接关系复杂,且存在较大的空间依赖性建模挑战。传统的图卷积神经网络(GCN)广泛应用于交通预测中,但其并未专门为交通问题设计,无法充分考虑交通网络的特性,如路段的行驶方向、转向规则等。因此,本研究旨在提出一种新的图卷积网络模型,能够有效建模城市交通路网中的转向关系,从而提升交通预测精度。【方法】研究从交通网络的特性出发,考虑到中心路段与其邻居路段的转向关系和相对位置构建了新型的图卷积网络,称为转向图卷积神经网络(Turn-based Graph Convolution Neural Network,TurnGCN)。TurnGCN方法将城市路网建模为异构图,图中的边代表路段间的转向关系。在计算过程中,TurnGCN通过引入转向表来标记邻居节点,并将节点特征映射为欧氏空间的特征栅格后,利用卷积神经网络(CNN)对节点特征进行融合。【结果】在2个现实世界交通数据集上进行了模型的对比实验:韩国首尔的Urban-150数据集和中国上海的SHSpeed数据集。实验结果表明,在多个评估指标上,TurnGCN的预测精度均达到最高,且参数量小于基于空间注意力机制的GCN变体。【结论】TurnGCN为城市路网交通预测提供了一种有效的解决方案,显式地建模了基于转向的空间关系。它有效克服了传统GCN和注意力机制模型的局限,显著提高了预测性能,同时参数共享的机制保持了模型的计算效率。这些优势突出了TurnGCN在智能交通系统中的实际应用潜力,尤其在交通流量优化、拥堵管理和智能导航系统中具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 交通预测 城市路网 图神经网络 空间相关性 异构图 异质性 转向关系 归纳学习
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基于联邦时空图神经网络的新型电力系统多区域负荷预测研究
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作者 李倩 《红水河》 2025年第4期101-107,共7页
针对新型电力系统多区域负荷预测中动态空间依赖建模、时间多尺度特征提取与非独立同分布(Non-IID)数据协同优化的核心挑战,笔者提出联邦时空图神经网络框架。首先,设计基于元学习的动态图结构生成器,通过多头注意力机制自适应捕捉电网... 针对新型电力系统多区域负荷预测中动态空间依赖建模、时间多尺度特征提取与非独立同分布(Non-IID)数据协同优化的核心挑战,笔者提出联邦时空图神经网络框架。首先,设计基于元学习的动态图结构生成器,通过多头注意力机制自适应捕捉电网拓扑演化与气象耦合效应;其次,构建双通路时序编码器,融合门控机制实现从分钟级至季节级的多尺度特征提取;最后,开发差异化联邦聚合算法,结合注意力权重分配与梯度稀疏化技术,在隐私保护前提下高效处理Non-IID数据问题。基于SGCC-East和CEPRI-South数据集的实验结果表明:1)72 h负荷预测的RMSE降至17.85 MW,相比基准模型提升7.3%;2)联邦学习总传输量降低99.8%,20个区域协同训练时间缩短65%;3)成员推理攻击成功率为31.6%(ε=0.3),预测精度损失为1.48%。该框架可为构建安全、高效的跨区域电力协同预测体系提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 联邦时空图神经网络 动态空间依赖 非独立同分布数据 新型电力系统 多区域负荷预测
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融合注意力机制的图神经网络运动动作识别研究
6
作者 张琼 《自动化与仪器仪表》 2025年第3期196-200,共5页
为提高运动动作的精准性,提出一种融合注意力机制的图神经网络运动动作识别方法。该方法以双流自适应时空图神经网络作为基础模型,通过添加边缘边与时空注意力模块,提升模型对动作特征的学习效果,实现了运动动作识别。实验结果表明,该... 为提高运动动作的精准性,提出一种融合注意力机制的图神经网络运动动作识别方法。该方法以双流自适应时空图神经网络作为基础模型,通过添加边缘边与时空注意力模块,提升模型对动作特征的学习效果,实现了运动动作识别。实验结果表明,该方法相较于基础模型,对运动动作识别的Top-1与Top-5准确率分别提高了3.66%与2.27%,达到了39.48%和62.23%,相较于Deep-LSTM、GA-GCN、ST-GCN等热门运动识别模型更高,在实际体育运动中对不同类别运动动作的平均识别准确率也达到66.67%,具有良好的运动动作识别效果。 展开更多
关键词 图神经网络 动作识别 体育训练 时空注意力 运动动作
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基于新型图神经网络TI-GNN的青少年吸烟成瘾诊断
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作者 王旭雯 喻大华 +6 位作者 薛婷 李晓娇 麦珍珍 董芳 马宇欣 王娟 袁凯 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第9期2393-2405,共13页
目的烟草相关疾病是全球可预防的主要健康问题之一,也是导致过早死亡的主要原因之一。吸烟成瘾作为一种慢性大脑疾病,已广泛被认定为影响大脑结构和功能的关键因素。然而,目前有效的诊断方法仍存在挑战。为了更好地理解吸烟成瘾的神经机... 目的烟草相关疾病是全球可预防的主要健康问题之一,也是导致过早死亡的主要原因之一。吸烟成瘾作为一种慢性大脑疾病,已广泛被认定为影响大脑结构和功能的关键因素。然而,目前有效的诊断方法仍存在挑战。为了更好地理解吸烟成瘾的神经机制,并提高诊断的准确性,本研究提出了一种新型的图神经网络框架——TI-GNN,旨在通过功能磁共振成像(fMRI)数据揭示吸烟成瘾与大脑连接异常之间的关系。方法本研究基于fMRI数据,利用图神经网络(GNN)对吸烟成瘾的功能连接模式进行建模。TI-GNN通过Transformer提取全局交互信息和空间注意机制有效获取脑区之间的联系,以提高模型的诊断性能。此外,模型内置因果解释模块,以深入挖掘大脑不同区域的因果关系,从而增强模型的可解释性。结果实验结果表明,TI-GNN模型在吸烟成瘾数据集上的分类效果显著优于现有的最佳基线方法。特别地,TI-GNN在提高区分效果、准确识别吸烟成瘾与健康对照之间的差异方面表现出色,准确率、F1分数和马修斯系数分别达到0.91、0.91和0.83。同时揭示了杏仁核、前扣带皮层等关键脑区的异常连接模式,与临床研究结果一致。结论TI-GNN框架为吸烟成瘾的客观诊断提供了高效工具,其揭示的脑网络异常与因果关联机制,深化了对成瘾病理机制的理解,为靶向干预策略和个性化治疗奠定了重要理论基础。 展开更多
关键词 空间注意力 TRANSFORMER 图神经网络 功能磁共振成像 分类 青少年 吸烟成瘾
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基于时空图神经网络的城市路网行程时间预测研究综述 被引量:1
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作者 董慧 潘晓 +2 位作者 郭景峰 陈晓 王书海 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第2期95-105,共11页
随着城市化进程的加速和交通网络的不断扩展,城市交通管理面临着日益复杂的挑战。准确的行程时间预测对于优化交通管理、提升出行体验以及推动智慧城市发展具有重要意义。受复杂的城市网络结构、交通流量的动态变化以及外界因素的影响,... 随着城市化进程的加速和交通网络的不断扩展,城市交通管理面临着日益复杂的挑战。准确的行程时间预测对于优化交通管理、提升出行体验以及推动智慧城市发展具有重要意义。受复杂的城市网络结构、交通流量的动态变化以及外界因素的影响,城市路网行程时间表现为强时空依赖性和随机性。时空图神经作为一种强大的时空建模工具,能够有效地捕获城市路网中复杂的时空关系。因此,基于时空图神经网络构建行程时间预测框架成为智慧交通领域的研究热点之一。从基于时空图神经网络行程时间预测框架的关键要素出发,即时空信息建模、预测任务选择以及学习范式设计,介绍此类研究近三年的研究进展。首先,对基于时空图神经网络的行程时间预测研究从问题定义和基本框架进行概述性描述。然后,根据关键要素中预测任务选择数量的不同,将相关研究工作分为单任务和多任务行程时间预测方法两类,并详细介绍每一类预测方法独有的特点以及代表性工作。最后,讨论行程时间预测在时空高阶相关性、隐式时空依赖关系以及可解释性方面建模的难点,并展望其未来发展趋势。 展开更多
关键词 图神经网络 时空图序列 时空数据挖掘 行程时间预测
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图神经网络在电量预测中的应用研究
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作者 贾梦凯 刘波涛 赵鸣 《现代工业经济和信息化》 2025年第1期129-131,共3页
针对传统模型在捕捉复杂时间序列特征及行业间相互影响上存在局限的问题,提出了一种结合多尺度时空图神经网络(MTGNN)、Sim AM和LSTM的长期用电量预测模型SLETGN,能够有效提取时空特征并捕捉长时间依赖性。实验结果表明,该模型在预测精... 针对传统模型在捕捉复杂时间序列特征及行业间相互影响上存在局限的问题,提出了一种结合多尺度时空图神经网络(MTGNN)、Sim AM和LSTM的长期用电量预测模型SLETGN,能够有效提取时空特征并捕捉长时间依赖性。实验结果表明,该模型在预测精度上显著优于传统方法。 展开更多
关键词 多尺度时空图神经网络 MTGNN SLETGN 电量预测
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基于图神经网络的林分空间结构优化 被引量:1
10
作者 张雨晨 董希斌 +4 位作者 张甜 郭奔 张佳旺 滕弛 宋梓恺 《森林工程》 北大核心 2025年第3期451-461,共11页
林分空间结构优化是实现森林可持续经营的关键问题,传统优化方法在处理复杂空间关系和大规模数据时往往效率较低。为此,提出一种基于图注意力网络(graph attention network,GAT)的林分空间结构优化方法,通过熵权-物元分析法构建综合空... 林分空间结构优化是实现森林可持续经营的关键问题,传统优化方法在处理复杂空间关系和大规模数据时往往效率较低。为此,提出一种基于图注意力网络(graph attention network,GAT)的林分空间结构优化方法,通过熵权-物元分析法构建综合空间结构评价体系,并以黑龙江省伊春市北部新青林业局汤林林场的林分数据为基础,建立图神经网络模型(graph neural networks,GNN),对林分空间结构进行多目标优化分析。试验结果表明,在25%采伐强度下,林分综合空间结构指数由4.336提升至7.256,GAT模型在捕捉复杂空间关系、优化多目标任务中表现优越。研究结果为林分空间结构优化及森林经营管理提供新的智能化手段,有助于增强森林生态系统的健康与稳定性。 展开更多
关键词 林分空间结构 图神经网络 物元分析法 图注意力网络 熵权法
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人工智能驱动的空间转录组数据分析方法:现状与展望 被引量:1
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作者 姚琪 苏延池 李向涛 《生理科学进展》 北大核心 2025年第3期219-225,共7页
空间转录组学(spatial transcriptomics)在识别特定基因表达模式、发现新的细胞类型标志物,以及揭示细胞自组织和共协作方面发挥重要作用。本文系统分类并回顾了近年来基于人工智能理论和技术开发的空间转录组学数据分析方法,这些方法... 空间转录组学(spatial transcriptomics)在识别特定基因表达模式、发现新的细胞类型标志物,以及揭示细胞自组织和共协作方面发挥重要作用。本文系统分类并回顾了近年来基于人工智能理论和技术开发的空间转录组学数据分析方法,这些方法各有特点,适用于不同的研究场景。通过深入分析这些方法,本文提供一个全面的视角,以了解空间转录组学领域的前沿分析进展,并推动这些方法在生物医学研究中的应用,为解析复杂组织中细胞空间异质性和生态位提供工具支持。 展开更多
关键词 空间转录组 聚类 图神经网络 细胞异质性
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基于上下文全局空间图的轨迹用户链接
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作者 侯萱 梁志贞 +2 位作者 张磊 刘佰龙 张雪飞 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第2期336-348,共13页
轨迹用户链接TUL是指判定目标轨迹所属用户,已成为一项重要的轨迹数据挖掘任务。尽管基于深度学习的模型在TUL研究中取得显著进展,但现有模型主要关注单个轨迹点的基本时空特征,忽略全局位置空间相关性、上下文信息和用户的多周期移动规... 轨迹用户链接TUL是指判定目标轨迹所属用户,已成为一项重要的轨迹数据挖掘任务。尽管基于深度学习的模型在TUL研究中取得显著进展,但现有模型主要关注单个轨迹点的基本时空特征,忽略全局位置空间相关性、上下文信息和用户的多周期移动规律,导致TUL结果准确度不高。提出了一种基于上下文全局空间图的轨迹用户链接模型CGSG-TUL。在位置嵌入方面,根据历史轨迹构建上下文全局空间图,融入所有位置的邻近关系和类别等上下文信息,对位置的空间相关性有效建模。在时间编码方面,根据不同时间尺度对签入的时间戳进行编码,捕获用户的多周期移动规律。在Foursquare-NYK和Foursquare-TKY这两个真实数据集上的实验结果表明,CGSG-TUL性能比目前最好的基准模型GNNTUL的ACC@1和Marco-F 1分别平均提高2.50%和2.72%。 展开更多
关键词 轨迹用户链接 上下文全局空间图 多周期移动规律 图神经网络 TRANSFORMER
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基于贝叶斯图卷积神经网络的风电场内多风机风速概率预测
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作者 郭美仑 寇鹏 +2 位作者 田润泽 张远航 梁得亮 《电工技术学报》 北大核心 2025年第17期5539-5552,共14页
在风机呈不规则排布的风电场中,对多风机各自风速的概率预测,有利于量化风速的不确定性与波动性,进而为风电场精细化控制提供更为丰富的信息。对此,该文提出了一种基于贝叶斯图卷积神经网络(BGCNN)的多风机风速超短期概率预测模型。为... 在风机呈不规则排布的风电场中,对多风机各自风速的概率预测,有利于量化风速的不确定性与波动性,进而为风电场精细化控制提供更为丰富的信息。对此,该文提出了一种基于贝叶斯图卷积神经网络(BGCNN)的多风机风速超短期概率预测模型。为提取风机排布的空间特征信息,该模型首先以风机历史数据为依据构建了风电场的初始图结构;其次,针对固定图结构难以考虑建模误差的问题,采用BGCNN将风电场图模型参数化,并通过训练其参数改变图信息,从而提取风机间空间特征,同时,在BGCNN的图卷积神经网络模块后接入长短时记忆网络,实现时间特征提取,由此,综合空间和时间相关性特征信息,得到考虑时-空二维相关性的多风机风速预测结果;最后,利用蒙特卡洛法抽样多组模型输出值,进一步得到对应概率预测结果。在呈不规则分布的多台风机上的仿真结果验证了所提概率预测方法的有效性。 展开更多
关键词 概率预测 风速预测 图卷积神经网络 空间相关性 超短期预测
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计及时-空全域特征增强的广域多风电场风电功率短期预测
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作者 黄南天 李炳玲 +3 位作者 孙赫宏 王瑶瑶 蔡国伟 张良 《电网技术》 北大核心 2025年第9期3688-3698,I0051,共12页
现有研究多依据地理位置或风电出力判定多风电场空间相关性,却忽视了高预测绝对误差值下风电并网出力的功率波动对电力系统稳定性的潜在威胁。文章提出一种基于时-空全域特征增强的广域多风电场风电功率短期预测模型。首先,在各区域实... 现有研究多依据地理位置或风电出力判定多风电场空间相关性,却忽视了高预测绝对误差值下风电并网出力的功率波动对电力系统稳定性的潜在威胁。文章提出一种基于时-空全域特征增强的广域多风电场风电功率短期预测模型。首先,在各区域实施“两个细则”背景下,采用多风电场出力的平均绝对误差为衡量多风电场风电并网波动对电力系统负面影响主要指标。通过最大相关系数定风电出力预测平均绝对误差强相关气象特征。其次,跨出地理位置相邻约束条件,以多风电场之间出力平均绝对误差为空间相关性构建时-空图边特征。通过时-空图神经网络信息传播机制,提高多场站数值天气预报的利用率,实现时-空全域全特征增强。然后,计及小概率场景影响引入绝对误差损失和交叉熵损失相结合的损失函数,优化不同小样本的类别权重向量。最后,将增强后的特征形成时间序列输入到门控循环单元层以实现广域多风电场短期风电功率预测。实验结果表明,所提方法的均方根误差和平均绝对值误差绝对值百分比分别下降了0.89%~7.85%和3.56%~6.19%。与其他方法的平均绝对误差相比,在小概率场景下最劣的评估指标提高了92.14MW,具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 广域多风电场 短期风电功率预测 数值天气预报 全域全特征增强 时-空图卷积神经网络
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时空图神经网络在PM_(2.5)浓度预测中的应用综述
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作者 唐博源 李琦 《计算机科学》 北大核心 2025年第8期71-85,共15页
大气细颗粒物(PM_(2.5))因对健康和环境有着严重的负面影响而备受公众关注。实现PM_(2.5)浓度的高精度时空预测,对于指导居民有效防范健康风险和协助环境监管部门制定科学的环境保护策略至关重要。研究旨在探索提高PM_(2.5)浓度预测准... 大气细颗粒物(PM_(2.5))因对健康和环境有着严重的负面影响而备受公众关注。实现PM_(2.5)浓度的高精度时空预测,对于指导居民有效防范健康风险和协助环境监管部门制定科学的环境保护策略至关重要。研究旨在探索提高PM_(2.5)浓度预测准确性的有效方法,特别是时空图神经网络技术在该领域的应用潜力与挑战。首先,回顾了PM_(2.5)浓度预测方法的发展历程;随后,深入探讨了时空图神经网络与空气质量监测网络的结合点,包括图的构建策略;进一步,系统地概述了应用于PM_(2.5)浓度预测的时空图神经网络模型,并分析了在预测任务中应考虑的主要因素以及时空模块的设计;最后,从多源数据融合、动态图建模、数据稀疏性问题以及模型评估标准的缺失等多个维度,全面探讨了基于时空图神经网络的PM_(2.5)浓度预测所面临的挑战,并展望了未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 PM_(2.5)浓度预测 深度学习 图神经网络 时空相关性 多源数据
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知识-数据融合的核电厂异常诊断模型研究
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作者 汪鑫 王航 彭敏俊 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第11期2252-2262,共11页
为解决人工智能诊断模型因可解释性不足而制约其在核领域实际应用的问题,本文提出了知识-数据融合的核电厂异常诊断运维框架。该框架通过专家知识与系统结构构建故障因果有向图,结合空域图神经网络思想,在故障推理过程中以各故障因果图... 为解决人工智能诊断模型因可解释性不足而制约其在核领域实际应用的问题,本文提出了知识-数据融合的核电厂异常诊断运维框架。该框架通过专家知识与系统结构构建故障因果有向图,结合空域图神经网络思想,在故障推理过程中以各故障因果图为推理路径来获取故障概率,以此增强推理的可解释性;同时,在监测层面引入多维动态时间规整模型进行故障的初步筛选,满足操纵员在从监测到诊断的全流程中获取完整、有效故障信息的需求。经福清压水堆核电厂模拟机数据测试验证,该模型可有效诊断故障,且决策过程具有逻辑性和可解释性,为核电厂故障诊断提供了兼具准确性与可解释性的创新技术途径。 展开更多
关键词 知识与数据融合 空域图神经网络 故障因果有向图 核电厂 异常诊断 可解释性 人工智能
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SpaMGCN:基于多视图图神经网络识别空间域的方法
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作者 刘和鑫 尚文婧 +3 位作者 赵翔宇 郑一帆 张佳 冯振兴 《内蒙古大学学报(自然科学版)》 2025年第5期545-557,共13页
作为空间转录组学关键任务之一,空间域识别旨在精确划分基因表达与空间关联的组织区域。但多数方法难以兼顾局部邻域与全局结构特征。为此,本研究提出了多视图图卷积网络方法SpaMGCN,通过引入双模态图卷积网络,同步提取基因表达相关性... 作为空间转录组学关键任务之一,空间域识别旨在精确划分基因表达与空间关联的组织区域。但多数方法难以兼顾局部邻域与全局结构特征。为此,本研究提出了多视图图卷积网络方法SpaMGCN,通过引入双模态图卷积网络,同步提取基因表达相关性与空间邻域的局部与全局特征。在多个公开数据集的验证中,SpaMGCN实现了对复杂生物学组织区域精细的边界划分,在空间域识别方面展现优越的性能,为理解生物组织的空间异质性提供了高效的计算工具。 展开更多
关键词 空间转录组学 空间域识别 多视图图神经网络
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基于图神经网络的跨网络多粒度空间节点测绘
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作者 程淼海 项明明 +2 位作者 肖潇 张晓亚 彭旭 《电子设计工程》 2025年第11期18-21,26,共5页
针对多粒度特征在融合过程中难以平衡不同粒度特征对测绘结果的贡献权重,使得测绘结果存在较大偏差的问题,通过图神经网络模型对提取的跨网络空间节点多粒度特征进行归一化处理,并转换为图结构数据,采用全连接层与激活函数进行融合与非... 针对多粒度特征在融合过程中难以平衡不同粒度特征对测绘结果的贡献权重,使得测绘结果存在较大偏差的问题,通过图神经网络模型对提取的跨网络空间节点多粒度特征进行归一化处理,并转换为图结构数据,采用全连接层与激活函数进行融合与非线性变换,获得跨网络空间节点测绘结果。实验结果显示,设计的基于图神经网络的跨网络多粒度空间节点测绘方法对空间节点多粒度特征归一化结果与实际结果一致,仅在接近中心性归一化时出现0.01的误差,空间节点测绘结果与实际结果一致。 展开更多
关键词 跨网络 空间节点 图神经网络 多粒度 节点测绘
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计及多公共充电站差异化耦合关联的电动汽车充电负荷时-空短期预测 被引量:4
19
作者 黄南天 孙赫宏 +3 位作者 王圣元 蔡国伟 张良 王日俊 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第4期1424-1435,I0016,共13页
现有电动汽车充电负荷预测研究,多对单一预测对象开展研究。同时,对充电场景下多公共充电站的充电负荷时-空预测研究较少。公共充电站的充电负荷波动剧烈,较私人充电设施的充电负荷难以预测。为此,提出一个基于自适应时-空图卷积神经网... 现有电动汽车充电负荷预测研究,多对单一预测对象开展研究。同时,对充电场景下多公共充电站的充电负荷时-空预测研究较少。公共充电站的充电负荷波动剧烈,较私人充电设施的充电负荷难以预测。为此,提出一个基于自适应时-空图卷积神经网络的多公共充电站充电负荷时-空短期预测方法。首先,通过快速最大信息系数构建含有日期、气象以及历史负荷特征的多节点特征集。并通过数据自适应图生成,构建动态相似权时-空图,实现多公共充电站空间连接关系重构。然后,构建图卷积层,差异化生成各节点的空间聚合特征,实现全域充电节点差异化特征增强。同时,通过节点自适应参数学习方法学习不同充电节点的充电模式。最后,通过门控循环单元层挖掘空间聚合特征的时域特征。所提出的公共充电站充电负荷时-空预测方法相应的对称平均绝对百分比误差(symmetric mean absolute percentage error,SMAPE)和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为12.95%和31.72 kW。 展开更多
关键词 充电负荷时-空短期预测 多公共充电站 图神经网络 自适应图生成 差异化时空耦合关联 节点自适应参数学习
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基于关系感知图神经网络的Text-to-SQL方法
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作者 曹渝昆 王天浩 +3 位作者 李云峰 陈明 李晶晶 刘元旻 《计算机工程》 北大核心 2025年第9期129-138,共10页
Text-to-SQL语义解析任务旨在将自然语言问题转化为可执行的SQL语句。近年来,许多研究将预训练模型等方法应用到该任务中,并取得了一定的进展。然而,现有的预训练模型没有针对Text-to-SQL任务进行重新训练,不能很好地适应任务的场景语... Text-to-SQL语义解析任务旨在将自然语言问题转化为可执行的SQL语句。近年来,许多研究将预训练模型等方法应用到该任务中,并取得了一定的进展。然而,现有的预训练模型没有针对Text-to-SQL任务进行重新训练,不能很好地适应任务的场景语义特征信息,从而影响模型的解析性能。同时,许多方法还容易忽略自然语言问题与数据库模式间的关系,造成解析过程中语义模糊的问题。为解决这些问题,提出一种新的RGA-T5模型来完成Text-to-SQL语义解析任务。该模型在预训练模型T5中引入了关系感知异构图神经网络(HGNN),将输入的实体与关系构建为异构图上的节点,并通过应用图神经网络(GNN)实现模型对输入序列的语义关系感知。同时,还提出空间门控适配器,对其参数进行训练实现对预训练模型的微调,使模型能够针对该任务适应不同场景下的语义特征信息,减少无关信息的引入。实验结果表明,该模型在Spider数据集上相较于其他先进的Text-to-SQL解析方法取得了一定程度的性能提升,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 语义解析 预训练模型 异构图神经网络 空间门控单元 适配器
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