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期刊信息/Journal information
高技术通讯
中国科学技术信息研究所
高技术通讯

中国科学技术信息研究所

赵志耘

月刊

1002-0470

hitech@istic.ac.cn

010-68598272

100045

北京市三里河路54号

高技术通讯/Journal Chinese High Technology LettersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《高技术通讯》创刊于1991年，是由国家科技部高技术研究发展计划（863计划）联合办公室创办、中国科学技术信息研究所主办的综合性学术刊物，是国内高技术领域的高层次学术刊物之一。内容涉及计算机、现代通讯、机器人、先进制造与自动化技术、新材料、能源、生物、海洋及其他高技术领域。本刊注重研究的新思路、新理论、新方法和新技术的择文标准，使其具有学术性、前沿性、可读性和资料性。其宗旨是为我国研究人员及时发表其研究成果和进行国内、国际学术交流提供园地，促进我国高技术研究的发展和扩大其在国内外的影响。本刊为美国《化学文摘》（CA）、 英国《科学文摘》（SA）及俄罗斯《文摘杂志》、荷兰《Scopus》、《中国科学引文数据库》、《中国科技论文统计与分析》等收录源期刊。　　
正式出版
收录年代

    基于语言类任务的概念化强化学习框架

    彭少辉胡杏支天
    555-566页
    查看更多>>摘要：语言类强化学习任务可以促进强化学习策略的泛化性，其关键问题是自动化学习观测和语言描述的通用表示。现有方法往往隐式学习联合表示，不可避免地引入训练集中的虚假相关信息，进而损伤策略的泛化性和训练效率。针对这一问题，本文提出了概念化强化学习框架(CRL)，其利用概念化这种从实体提取相似性生成抽象表示的认知方式，通过基于注意力机制的概念编码器和限制性损失函数显式地学习概括且抽象的概念化表示作为强化学习策略的输入。本文在常用的语言条件任务和文本游戏任务上验证了CRL的有效性，结果显示概念化表示大幅提升了策略的训练效率(最多70%)和泛化性能(最多30%)，并有效提升了策略的可解释性。

    深度强化学习(DRL)语言类强化学习任务文本游戏表示学习互信息优化

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    一种基于自适应PoT量化的无乘法神经网络训练方法

    刘畅张蕊支天
    567-577页
    查看更多>>摘要：当前的深度神经网络的训练过程中需要包含大量的全精度乘累加(MAC)操作，导致神经网络模型的线性层(包含卷积层和全连接层)的计算过程所需的能耗占整体能耗的绝大部分，达90%以上。本文提出了一种自适应逐层缩放的量化训练方法，可支持在神经网络计算全流程(前向传播和后向传播)将全部线性层中的全精度乘法替换为 4位定点数加法计算和1 位异或运算。实验结果表明，上述方法在能耗和准确率方面都优于现有方法，可支撑在训练过程中减少达 95。8%的线性层能耗，在ImageNet数据集上的卷积神经网络和在WMT En-De任务上的Transformer网络得到小于1%的精度损失。

    神经网络量化训练加速低能耗

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    时序数据的因果关系交互式可视分析

    丁伟杰华东袁莹孙国道...
    578-589页
    查看更多>>摘要：针对时序数据中因果关系检测算法效率低、错误率高、可解释性低的问题，本文提出一种新颖的用于时序数据的因果关系检测模型。该模型整合了泛函贪婪等价搜索(F-GES)模型与格兰杰(Granger)因果关系模型，展开因果关系的抽取和推断，并提出了因果关系可视分析方法，以交互式地分析时序数据中变量间的因果关系。可视分析方法形成了参数视图用于提高因果关系探索效率、因果关系树图用于直观有效地展示变量之间的因果关系、时间视图用于比较原始时序数据、堆叠流图用于帮助用户探索时序数据的层次演变以及平行坐标图用于进行相关性分析。基于真实数据形成的原型系统交互式地验证和总结时序数据中的因果关系，从而更高效地挖掘和理解时序数据中变量之间蕴含的因果规律以帮助决策。

    因果关系时间序列可视分析产业链

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    时空多尺度关联特征融合的二维卷积网络细粒度动作识别模型

    胡正平王昕宇董佳伟赵艳霜...
    590-601页
    查看更多>>摘要：针对传统二维(2D)卷积网络提取时空特征尺度单一以及对细粒度动作数据集中帧与帧之间的远程时间关联信息利用不足的问题，本文提出时空多尺度关联特征融合的2D卷积网络细粒度动作识别模型。首先，为建模视频多尺度空间关联以加强对细粒度视频数据的空间表征能力，模型使用多尺度"特征压缩、特征激发"方式，使网络所提取空间特征更加丰富有效。然后，为充分利用细粒度视频数据时间维度上的运动信息，本文引入时间窗口自注意力机制，利用自注意力机制强大的远程依赖建模能力同时只在时间维度上进行自注意力操作，以较低计算成本建模远程时间依赖关系。最后，考虑到所提取时空特征对不同类型动作分类的贡献不均等，本文引入自适应特征融合模块，为特征动态赋予不同权重实现自适应特征融合。模型在 2 个细粒度动作识别数据集 Diving48 和Something-somethingV1 上识别准确率分别达到86。0%和46。9%，分别使原始主干网络识别准确率提升3。8%和1。3%。实验结果表明，在只使用视频帧信息作为输入的情况下，本模型达到与现有基于Transformer和三维卷积神经网络(3D CNN)算法相当的识别准确率。

    细粒度动作识别多尺度时空关联特征远程依赖建模自注意力机制

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    基于稠密连接的通道混合式PCANet的低分辨率有遮挡人脸识别

    秦娥何佳瑶刘银伟朱娅妮...
    602-615页
    查看更多>>摘要：针对低分辨率有遮挡人脸识别问题提出了基于稠密连接的通道混合式主成分分析网络(DCH-PCANet)。现有的PCANet模型的卷积层只使用了通道无关式卷积(CIC)。通道无关式卷积由于未考虑特征图在通道方向上的相关性，可以更好地凸显单个特征图的局部纹理特征，对于补偿因低分辨率、遮挡等因素导致的特征损失具有重要意义，但也会强化遮挡区域的特征，从而放大坏特征的影响范围;而通道相关式卷积(CDC)由于充分考虑了各特征图在通道方向上的相关性，可以较好地抑制坏特征的作用，形成较为稀疏的特征图。在PCANet中添加了基于通道相关式卷积的特征图提取分支，形成了通道混合式PCANet;并且引入了稠密连接，以充分利用低阶特征提升有遮挡图像识别的鲁棒性。针对如下4 种数据集进行了实验:受控环境、真实遮挡和模拟低分辨率的人脸数据集(AR人脸数据集)，非受控环境、真实遮挡和模拟低分辨率的人脸数据集(MFR2 和 PKU-Masked-Face)，非受控环境、真实遮挡和真实低分辨率的人脸数据集(自建数据集)。实验结果表明，与现有方法相比，所提出的基于稠密连接的通道混合式PCANet具更好的遮挡鲁棒性和低分辨率鲁棒性，可以作为前沿方法的有效补充，提升其识别性能。

    有遮挡人脸识别主成分分析网络(PCANet)通道相关式卷积(CDC)稠密连接

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    基于现场可编程门阵列的水果识别系统设计

    金梅曾欣张立国冯景瑞...
    616-623页
    查看更多>>摘要：针对目前大多数水果识别系统实时性差和成本较高的问题，本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的水果识别系统。整体硬件设计包含图像采集、检测识别和显示模块。软件部分通过图像采集平台将水果图像存储至双倍数据率同步动态随机存储器(DDR3)控制模块，进行图像灰度化处理，并创造性地提出背景帧差法对水果图像进行分割。通过融合水果颜色和几何特征，实现对水果数量、颜色和种类的识别。整个水果识别系统在不同光照下对常见水果进行了测试。实验结果表明，水果平均识别准确率达到93。25%，识别速度约为16。67 ms，FPGA硬件资源消耗率仅占28。02%，可以满足实时性需求。

    水果识别背景帧差法图像处理现场可编程门阵列(FPGA)

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    考虑时滞的中药饮片制造过程调度优化

    何德峰赵凯徐建明
    624-633页
    查看更多>>摘要：针对中药饮片制造场景下调度求解过程中加工时间不确定以及存在工序间时滞的问题，以最小化最大完工时间为目标，建立考虑时滞的模糊柔性作业车间调度模型，并设计一种改进的遗传算法(IGA)进行求解。使用一种四层编码方法描述带时滞约束的染色体，构建具有模糊加工时间和模糊时滞的作业析取图获取关键路径，使用基于变邻域下降法(VND)的禁忌搜索(TS)增强算法局部搜索能力，再使用一种精英拓展选择策略提高算法迭代效率。以某企业的生产调度数据为例进行仿真实验，结果表明，改进算法在求解中药饮片生产调度问题中具备较好的性能。

    中药饮片生产调度时滞约束模糊时间局部搜索遗传算法(GA)

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    磁场辅助连续梯度功能复合结构研抛工具研制

    郑棋超诸铁宇金明磊金明生...
    634-641页
    查看更多>>摘要：针对光学玻璃等硬脆性材料的非均匀去除问题，提出并研制了一种磁场辅助连续梯度功能复合结构研抛工具。以Preston方程为宏观理论基础，设计并建立了双层弹性体结构。为保证研抛工具沿径向方向杨氏模量连续变化，将不同体积比的羰基铁粉、碳化硅、硅橡胶混合，利用磁场产生径向放射状磁链作用于磁性颗粒，得到连续梯度层。通过光学显微镜和拉伸试验机，获得了不同体积比下复合材料的内部微观结构及其性能表征。仿真分析了双层弹性体与工件之间的接触应力，利用力传感器测试仪进行了实验验证。结果表明，通过优化体积比和磁场调节，磁场辅助连续梯度功能复合结构研抛工具能形成从内环到外环的连续弹性模量分布，接触应力更接近于理论曲线，PR标准差小于0。23。

    复合材料磁场杨氏模量羰基铁粉研抛

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    基于自抗扰控制的机械臂末端力/位置控制

    郑宏伟刘福才
    642-650页
    查看更多>>摘要：针对机械臂末端力/位置控制问题，提出一种基于自抗扰控制(ADRC)的间接力/位置混合阻抗控制方案，将间接力/位置混合控制与阻抗控制相结合，在机械臂未与环境接触时采用位置控制，在与环境接触后切换为间接力控制，并体现出阻抗特性。该方案将混合阻抗控制与ADRC相结合，根据机械臂与环境接触时的阻抗模型建立ADRC控制器，并将阻抗参数视为系统总扰动的一部分，利用扩张状态观测器进行估计补偿，实现在无需计算阻抗参数的情况下使间接力/位置混合阻抗控制器在面对扰动时有较好的稳定性和鲁棒性。完成二自由度机械臂模型的仿真，并与传统阻抗控制器进行了比较，结果验证了所提出的基于ADRC的间接力/位置混合阻抗控制方案的有效性。

    机械臂间接力/位置混合控制自抗扰控制(ADRC)阻抗控制

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    具身智文本内容生成的咖啡机器人系统设计

    陈华舒卢振利王伟栋
    651-658页
    查看更多>>摘要：本文基于东控协作机器臂、咖啡机，融合智文本内容生成-生成式预训练转换器(AIGC-GPT)的大语言生成式模型设计了一款智能咖啡机器人系统，该系统能够实现基于ChatGPT的语音对话，根据语音对话自动化制备咖啡及咖啡拉花。通过Azure认知服务(ACS)技术整合协作机器人和GPT，使咖啡机不再仅仅是一台传统的咖啡制作设备，而是一个集智能、互动、个性化为一体的咖啡制作平台。这种设计包括语音控制的自动咖啡制作与点单、个性化推荐、咖啡品质控制等。这种创新性的融合有望为咖啡业和其他领域带来新的机会，提高用户满意度和创造更具吸引力的咖啡馆体验。

    协作机器人ChatGPTAzure认知服务(ACS)人机交互

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