首页期刊导航|高技术通讯
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

    OODAFlow:面向智能无人系统的流式数据处理框架

    全振宇尹龙祥陈晓明韩银和...
    905-920页
    查看更多>>摘要：智能无人系统是一种能够在复杂环境中自主进行实时推理、决策和制定行动方案的计算系统。智能无人系统实现实时决策的关键在于对流式数据的实时处理，然而随着人工智能技术和传感器技术的快速发展，智能无人系统需要处理的数据规模不断增长，数据类型变得更加复杂。面对不断增长的数据处理性能需求，智能无人系统需要一个充分优化的专用流式数据处理框架来提升其数据处理性能。针对该问题，本文提出了一种面向智能无人系统的流式数据处理框架OODAFlow，该框架将智能无人系统的硬件特征和智能计算任务的数据特征与观察-判断-决策-行动(OODA)模型思想相融合，实现了OODA任务创建、任务调度、资源调度等功能，能够实现对智能无人系统异构资源的调度和智能计算任务的处理。本文在智能无人系统上搭建了一套OODA任务处理系统，验证了所提OODAFlow框架的可行性。通过提出的图像预处理过程优化、流水线优化以及判断节点并行加速优化等方法，提高了系统的数据吞吐性能和资源利用率。无人机智能控制任务的实验表明，采用本文提出的OODAFlow框架后，智能无人系统的数据处理性能提升了73倍。

    智能无人系统深度学习加速卡观察-判断-决策-行动(OODA)流式数据处理框架异构计算资源

      原文链接:
    • 万方数据

    模式与深度学习融合抽取因果事件三元组

    黄俏娟曹存根陈志文
    921-934页
    查看更多>>摘要：因果事件三元组对人们理解事件之间的逻辑联系至关重要。针对从文本中抽取因果事件三元组面临的缺乏高质量的数据集和因果知识覆盖范围有限的问题，本文提出了一种结合模式和深度学习的方法，从Web语料库中抽取因果事件三元组。首先，设计了反映因果关系的词法句法模式，并在Web语料库中进行匹配。其次，通过逆向文本频率和因果事件边界词策略，过滤模式匹配结果中的噪音。随后，采用规则的方法对因果事件进行规范化处理，形成了一个高质量的因果事件三元组数据集。最后，在双向长短期记忆-条件随机场(BiLSTM-CRF)模型中将字、词、词性、因果模式特征词和因果事件边界词进行了有效融合，并引入了深度学习策略。经过在因果事件三元组数据集上的训练，本文模型在抽取大规模且涵盖广泛领域知识的Web语料库的因果事件三元组任务中表现出色。实验结果表明，模型抽取因果事件三元组的F1值高达92。44％，边界词识别精确率达到94。00％。该结果证明了模式与深度学习的高效结合、构建数据集的高质量，以及该文模型在实际应用中对抽取Web语料库的因果事件三元组具有显著价值。

    因果事件三元组词法句法模式双向长短期记忆-条件随机场(BiLSTM-CRF)多特征融合深度学习

      原文链接:
    • 万方数据

    基于沙漏状数据处理单元和分组RBF单元的对抗性免疫防御方法

    丁伟杰郑文浩方怡王琦晖...
    935-944页
    查看更多>>摘要：针对深度神经网络(DNN)容易受到对抗样本攻击的问题，研究人员提出了许多防御方法，可分为外部防御方法(EDM)和免疫防御方法(IDM)。外部防御方法试图在将对抗性样本输入DNN之前去除其中存在的对抗干扰，而免疫防御方法则致力于提升DNN本身的鲁棒性，本文重点研究免疫防御方法。现有的免疫防御方法主要基于鲁棒优化策略来提升DNN的鲁棒性，为DNN构建鲁棒模块的工作较少。本文在DNN中引入了2个新的鲁棒单元:基于特征压缩和精度注入的沙漏状数据处理单元，用以减小对抗性扰动的干扰;分组径向基函数单元，用于增强DNN的非线性和适应类内变化的能力。在优化过程中使用标签平滑、退火策略和权值衰减来进一步提高鲁棒性。在2个数据集(MNIST和CIFAR-10)以及2个流行的DNN模型(LeNet5和VGG16)上的实验表明，将所提出的鲁棒单元集成到DNN中可以大幅提高其对对抗性攻击的免疫能力，同时保持其在干净样本上的识别性能。

    免疫防御精度注入分组径向基函数(RBF)权重衰减

      原文链接:
    • 万方数据

    基于区域信息聚合的轻量化人群计数方法

    席志国刘光辉
    945-959页
    查看更多>>摘要：针对高密人群图像中细节信息丢失、背景噪声易与人群特征混淆以及网络模型复杂度高等问题，本文提出一种基于区域信息聚合的轻量化人群计数方法。首先，为获取高密图像中细粒度化的多尺度特征，设计了基于通道激活的多尺度特征提取模块，此模块通过引入Ghost卷积构建了层间分级类残差连接结构，同时对每级特征辅以通道激活，以轻量化的方式实现了网络感受野的逐级扩张。其次，提出一种自注意力区域信息聚合模块获取不同尺度区域的特征信息，该模块通过轻量级自注意力机制分别从通道和空间维度集成区域信息，增强对人群特征的关注，从而弱化背景噪声对计数的影响。最后，考虑到原始计数损失收敛过程中的不稳定性，在DM-Count损失的基础上引入一种新型计数损失，提高了模型稳定性和计数敏感性，进一步提升了计数性能。在Shanghai Tech、UCF-QNRF、JHU-CROWD++以及NWPU-Crowd这4个公开数据集的实验结果表明，本文所提方法对比其他主流轻量级人群计数方法有一定的提升，且模型参数量保持在较低水平。

    人群计数区域信息聚合轻量化自注意力损失函数

      原文链接:
    • 万方数据

    考虑重力影响的柔性空间机械臂输出约束自适应PID容错控制

    王苏杭刘福才
    960-971页
    查看更多>>摘要：针对存在执行器故障的柔性空间机械臂轨迹跟踪问题，本文提出了一种基于奇异摄动的输出约束自适应比例积分微分(PID)容错控制策略。利用奇异摄动的方法和原理，将柔性空间机械臂控制系统解耦为快、慢子系统。慢子系统控制策略将执行器故障处理为符号固定但大小不固定的未知控制方向问题，并采用努斯鲍姆函数处理此问题，同时利用障碍李雅普诺夫函数(BLF)约束输出;快子系统中加入阻尼项抑制震荡。利用李雅普诺夫(Lyapunov)函数和相关定理证明了控制策略的稳定性。仿真结果表明，当系统受到执行器故障和变化的重力加速度影响时，控制策略可以使柔性空间机械臂精确地跟踪目标轨迹。

    空间机械臂奇异摄动自适应努斯鲍姆函数障碍李雅普诺夫函数(BLF)容错控制

      原文链接:
    • 万方数据

    基于A*改进的推耙机路径规划与模糊跟踪方法

    金建新石大川郭伟张彪...
    972-979页
    查看更多>>摘要：推耙机属于工程机械设备，常用在大中型货运码头、矿山、电厂等场所的货运船舱清理囤积的散货，对提高生产活动的效率有着重要的作用。然而，传统的人工推耙机作业时存在强度大和环境恶劣等问题。为了解决这些问题并实现自动清舱作业，本文通过共轭梯度算法平滑路径解决A*算法规划出的路径转折点过多的问题，并结合杜宾曲线减少规划时间。针对推耙机模型不完备的问题和自动作业的需求，采用模糊横向跟踪控制器来减小推耙机跟踪的误差。在实际环境中对自动清舱系统进行了测试，本文路径规划算法相对于A*算法速度平均提升35％以上，控制误差满足实际需求。

    推耙机工程机械设备运动控制路径跟踪货运码头

      原文链接:
    • 万方数据

    基于运动特征参数提取的下颌骨功能运动解析与验证

    柯思鹏程康杰MSH Al-Furjan刘云峰...
    980-987页
    查看更多>>摘要：人体下颌骨由于肿瘤、创伤、先天发育畸形等原因而施行整复手术后，下颌骨形态和关节形态必然会存在一定程度的改变，不仅会影响颌面部的形貌，还会对下颌运动模式造成改变。而下颌骨作为承载颌面部运动的刚体构件，其运动模式的改变可能导致开口度减小、前伸运动不对称等运动问题，严重者甚至会产生颞下颌关节弹响、强直等关节疾病，对语言、咀嚼等功能造成阻碍。目前下颌运动主要通过电子面弓等设备仪器进行采集分析，存在价格昂贵、操作复杂等问题。针对这一问题，利用曲率分析和微分几何原理，对基于电子计算机断层扫描(CT)图像重建的下颌骨三维模型关节窝进行曲率分析，获得功能运动的特征参数并构建运动矩阵;然后通过运动仿真、机器人夹持仿真下颌骨模拟运动实验和志愿者视觉采集进行对比实验验证。结果表明，基于曲率分析获得运动特征参数，并拟合下颌运动矩阵，其最大误差为0。45 mm，可以有效还原真实的下颌功能运动。研究结果为临床上经济便捷地诊治下颌运动疾病和颞下颌关节紊乱提供了理论基础。

    曲率分析下颌运动三维功能运动解析有限元仿真

      原文链接:
    • 万方数据

    SiO2@CeO2/Ag核壳结构复合催化剂的制备及催化性能分析

    邓璐莹胡金朋郭彦炳陈松华...
    988-994页
    查看更多>>摘要：为解决目前商用催化型柴油颗粒捕集器存在的催化剂与碳烟颗粒物接触面积低、催化性能受限制的问题，设计并制备了一种SiO2@CeO2/Ag核壳结构复合微/纳米结构催化剂。X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)证明了该种微米级的核壳结构复合材料的成功合成。性能测试结果表明，以此为活性组分的催化型柴油颗粒捕集器能够显著降低碳烟颗粒物的起燃温度，并表现出了良好的机械稳定性。本研究结果表明，由Ag、SiO2和CeO23种材料构筑的核壳结构复合微/纳米结构催化剂在碳烟颗粒物催化氧化方面具有优势。该创新性的催化剂设计为改进商用柴油颗粒捕集器的性能提供了新的可能途径。

    AgSiO2CeO2核壳结构催化燃烧

      原文链接:
    • 万方数据

    转速及倾角对组合桨功率和微观混合性能影响研究

    范玉涛陈律名江兆陈冰冰...
    995-1002页
    查看更多>>摘要：为了研究多层搅拌桨片倾斜角度以及转速对反应器功率和微观混合性能的影响规律，对装配不同多层搅拌桨的搅拌反应器内的流体流动和微观混合性能进行了实验和数值模拟研究，在反应器内引入碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系来评估搅拌釜内的微观混合性能。此外，提出了表征反应器微观混合性能的离集指数(XS)和流场湍流特性之间的关联式，结果表明，模拟值与实验值吻合程度较高。当叶片倾角较小(φ≤30°)时，叶片倾角对釜内微观混合性能影响较小;而当叶片倾角较大(φ≥45°)时，釜内微观混合性能随叶片倾角的增加而显著减小。XS与log(ε)之间基本呈线性关系。

    搅拌釜化学反应计算流体力学(CFD)微观混合

      原文链接:
    • 万方数据

    基于强化学习和拓扑优化的汽车轮毂概念设计方案生成

    汪磊赵燕伟任设东张景玲...
    1003-1012页
    查看更多>>摘要：针对目前汽车轮毂概念设计集中于理论研究，在验证其理论有效性时存在主观性和局限性，并且生成的设计方案可选性小或者未考虑工程性能等问题，提出基于强化学习(RL)和拓扑优化的汽车轮毂概念设计方案生成方法，在轮毂结构设计时生成多个可行概念设计方案。首先，采用拓扑优化理论建立面向汽车轮毂的拓扑优化分析模型;其次，研究带惩罚指数的固体各向同性微结构模型方法(SIMP)和蒙特卡洛算法相结合的概念设计方案生成流程，在探索设计空间时采用softmax算法提升搜索能力，使设计模型能够生成符合工程性能指标的多个轮毂概念设计方案;最后，通过有限元分析工具仿真求证生成的概念方案详细设计后的力学性能。以汽车轮毂的轻量化二维设计为例验证了方法的有效性。

    概念设计强化学习(RL)拓扑优化汽车轮毂

      原文链接:
    • 万方数据