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期刊信息/Journal information
中北大学学报(自然科学版)
中北大学
中北大学学报(自然科学版)

中北大学

靳祯

双月刊

1673-3193

xbzr@nuc.edu.cn

0351-3925798

030051

太原13号信箱

中北大学学报(自然科学版)/Journal Journal of North University of China北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报是自然科学类学术期刊,充分反映我校生要研究成果,促进学术交流,已被EI、CA、SA、PЖ、中国科学引文数据库等收录。
正式出版
收录年代

    基于多特征融合嵌入与DCNN的临床命名实体识别模型研究

    杨旭梁志剑
    265-273页
    查看更多>>摘要:针对目前最先进的临床命名实体识别(Cinical Named Entity Recognition,CNER)模型未能充分挖掘文本的全局信息和语义特征,以及未能解决文本中的字符替换等问题,改进了传统的单词嵌入模型,并在此基础上提出了一种结合深度卷积神经网络和双向短时记忆条件随机场(DCNN-BiLSTM-CRF)的临床文本命名实体识别方法.改进的单词嵌入模型融合词根、拼音和字符本身意义,使用了来自Transformers的双向编码器表示,使单词嵌入向量具有汉字和临床文本的特点,该方法通过在临床命名实体识别任务中引入深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Networks,DCNN),解决了CNN预测时丢失部分信息无法找回的问题.通过使用DCNN,本文模型能够更有效地捕获全局信息、获取字符之间的权重关系和多层次语义特征信息,从而提高了临床命名实体识别的准确性.在数据集CCKS2017和CCKS2018上分别进行实验,实验结果表明,与基准模型相比,该模型F1值分别改善了0.48%,0.68%,0.6%,0.58%,0.04%和1.43%,2.36%,3.31%,1.11%,0.17%.为了进一步验证本文的模型,进行了两种消融实验.结果表明,在两个数据集CCKS2017和CCKS2018上本文模型对比变体模型M1,F1值分别改善了0.79%和0.84%;对比变体模型M2,F1值分别改善了0.53%和0.64%.这些实验结果证明了本文所提算法的可行性.

    临床命名实体识别多特征融合嵌入深度卷积神经网络BLSTM-CRFBERT

    句子级时序卷积网络的多模态抑郁症识别方法

    王烽飞卓广平周金保刘国强...
    274-285页
    查看更多>>摘要:针对多模态抑郁症模型在特征提取时,语句间关联性较弱,不同模态间的特征融合较为随意,在中文数据集上模型的泛化能力缺乏验证等问题,本文通过分析与抑郁症相关的音频、文本和视觉特征,提出了基于改进TCN模型的多模态抑郁症识别模型STCMN(Sentence-level Temporal Convolutional Memory Net-work),并将该模型应用于临床抑郁症辅助诊断当中.该模型首先使用残差块、GRU和Self-Attention的融合模块来提取不同模态下的句子级特征,增强了上下文联系,然后使用TCN模型来提取不同模态的全局特征,并使用Cross Attention对不同模态的全局特征以多模态融合特征为主进行融合,最后通过LogSoftmax层得到模型对抑郁症的识别结果.在DAIC-WOZ公开数据集上,本文所提出的方法对抑郁症识别的准确率达到了91.3%,精确率达到了93.6%,召回率达到了89.7%,其相关指标均优于其他方法,可以更好地满足临床医学的需求.在私有中文数据集MMD2022上,STCMN模型的识别结果仍为最优,表明该模型在中文抑郁症识别任务上具较好的泛化能力.

    抑郁症时序卷积网络门控循环单元自注意力机制交叉注意力机制

    融合主题模型的图神经网络对话情感识别

    张甜甜李众谷一宽杨晓霞...
    286-295页
    查看更多>>摘要:对话情感识别(ERC)旨在预测对话中语句的情感类别.目前,基于图神经网络的ERC方法主要采用固定的超参数来确定图中边的连接,缺乏针对不同数据进行自适应构边的策略,且忽略了语句间的主题关系.此外,在图神经网络的训练过程中,这些方法通常采用求和叠加的方式来聚合节点信息,限制了模型的非线性能力.为此,本文将主题模型与图神经网络相融合,提出了一种新的构边方法.首先利用主题模型获取对话中语句的主题分布,然后将具有相同主题的语句相互连接.同时,引入了SwiGLU门控单元,用于调控图神经网络中层与层之间的信息流动.在边的类型方面,考虑了人物信息的差异,以更好地捕捉情感变化的内因和外因.通过在4个公开数据集(IEMOCAP、MELD、EmoryNLP、DailyDialogue)上进行的广泛实验,与当前先进的ERC方法相比,本文的方法在前3个数据集上的F1分数分别提升了1.69%,0.27%和0.38%.此外,本文的自适应方法在长对话上的效果提升了2.11%,优于短对话的0.8%,同时,通过引入SwiGLU有效减缓了图神经网络中的过度平滑现象.综合结果表明,本文提出的融合主题模型进行自适应构边以及引入SwiGLU门控单元的图神经网络方法,能够有效提高对话情感识别的效果,增强模型的鲁棒性.

    对话情感识别图神经网络主题模型门控单元图结构

    广义齿轮图的PI指数

    弓文慧邵燕灵
    296-300页
    查看更多>>摘要:设G是简单连通图,e=uv是G中连接点u和点v的一条边,图G的PI指数定义为PI(G)=[neu(e|G)+nev(e|G)].一个顶点到一条边的距离就是该点与该边的两个端点之间的最小距离.广义齿轮图是通过在圆锥图的圈上的每对相邻顶点之间添加一个顶点而得到的图,其具有优美的对称性.记广义齿轮图C*的PI指数为PI(C*),本文根据广义齿轮图的性质,得到了一种计算与一条边的两个端点距离相等的边的方法,并将其边进行分类,利用此方法找到对PI(C*)没有贡献的边,从而计算出广义齿轮图的PI指数,为研究一些特殊图的PI指数问题提供了线索.

    PI指数广义齿轮图偶圈对称性

    基于声压振速联合处理的稀疏协方差DOA估计

    禹秀梅郑文康王立府王鹏...
    301-308页
    查看更多>>摘要:为充分利用矢量水听器中声压振速信息之间的关系来提高DOA估计精度,本文提出了基于声压振速联合处理的稀疏协方差DOA(Direction of Arrival)估计方法.该方法首先利用声压振速之间的相关性,构造阵列协方差矩阵;其次,将空间入射角度集合进行等角度划分,构造超完备冗余字典;然后,在过完备基上寻找阵列协方差矩阵的最稀疏系数,利用系数向量中的非零行所对应的行号得到DOA估计值.将该算法与CBF算法及L1-SVD算法进行对比仿真实验,结果表明,在信号源数分别为3,4,5的情形下,本文所提算法在低信噪比和小快拍数情形时,具有更低的均方根误差,DOA估计性能优势明显.

    DOA估计稀疏表示阵列协方差矩阵矢量线性阵

    一维?4平均场中单粒子系统的热力学行为研究

    吕乐杨晓峰
    309-316页
    查看更多>>摘要:本文利用亥姆霍兹定理对一维ϕ4平均场中单粒子系统的热力学行为进行研究,分析了粒子的运动特征和系统的能量与温度、熵等物理量之间的依赖关系,并对系统发生的热力学行为进行讨论.结果表明:作为一个简单的动力学体系,一维ϕ4单粒子系统同样存在宏观体系所具有的热力学量,且在满足热力学关系的基础上呈现出了小体系特有的相变、负热容、负压缩率等反常热力学行为.这些独特的现象来源于在临界能量处体系能量微小的增加所引起的相轨道空间的突变.该模型中负热容的产生机理,可用于解释Na,Ar,Cu等原子团簇中出现的负热容现象.

    ϕ4平均场亥姆霍兹定理相变负热容负压缩率

    三项式点火增长模型及各参量调控机理研究

    马沛冉蔡宣明侯阳潘成龙...
    317-325页
    查看更多>>摘要:为了探明Lee-Tarver三项式点火增长模型各参量的调控机理,根据三项式反应速率方程,分析预测了Lee-Tarver三项式点火增长模型各参量对冲击起爆特性的影响.建立以HMX为施主炸药、H6JJ1为受主炸药的小隔板试验有限元模型,确定了该模型起爆成功时小隔板的临界厚度区间为1.2~1.3 mm.调节受主炸药的各三项式点火增长模型参量,得到了该模型起爆成功时小隔板的临界厚度区间变化,明确了Lee-Tarver三项式点火增长模型各项系数对冲击起爆特性的影响.内向的球形颗粒燃烧b和c取值为0.667;a,d,e,g,λG2 min与冲击起爆所需压力为正相关关系;I,x.G1,G2,λig max,λG1 max与冲击起爆所需压力为负相关关系;y和z为压强指数,当0<p<1时,冲击起爆所需压力为负相关关系,当p≥1时,冲击起爆所需压力为正相关关系.本文研究揭示了三项式点火增长模型各参量的调控机理.

    爆炸力学点火增长模型冲击起爆小隔板试验

    基于改进蚁狮优化的火炮随动系统控制方法

    王韵张艳兵
    326-333页
    查看更多>>摘要:针对防空火炮对随动控制系统跟踪精度高和强鲁棒性的要求,提出一种基于改进粒子群蚁狮优化(Improved Particle Swarm Optimization-Antlion Optimization,IPSO-ALO)算法的火炮随动系统控制策略.首先在建立火炮交流伺服系统模型的基础上,分析了位置控制器结构;其次,利用改进的蚁狮算法优化了位置环PI控制器,为解决算法迭代后期蚁狮的多样性降低导致陷入局部最优的问题,并且为保证得到最优参数,将PSO算法与ALO算法融合,利用粒子群算法更新蚁狮位置,进一步更新蚁狮算法的精英主义阶段,并且分别在粒子群算法中引入自适应非线性递减惯性权重系数,加强算法在后期的局部搜索能力,在蚁狮算法中引入动态比例系数和非线性动态权重,提高了算法的全局搜索能力;最后,在MATLAB/Simulink建模仿真并分析了各控制器作用下系统的稳定性、跟踪性及鲁棒性.仿真结果表明,IPSO-ALO算法对于PI控制的各种性能指标最优,其调节时间较IPSO和IALO分别提升18.2%和33.1%,所设计的控制器能够使火炮随动系统获得更好的响应特性和跟踪精度,抗干扰能力强,有较强的鲁棒性,证明了该方法的有效性.

    防空火炮随动系统蚁狮算法粒子群算法鲁棒性

    车辆轨迹模型预测控制器的算法研究

    候峙朴范英赵敏代晓文...
    334-339页
    查看更多>>摘要:为提高无人驾驶汽车行驶控制中的跟踪精度和车辆稳定性,提出了一个改进的模型预测控制器(MPC).首先,为解决高速转弯工况下轮胎侧偏刚度的强非线性特性导致的车辆失稳问题,建立了轮胎动态侧偏刚度估计器进行实时估计;在此基础上,利用改进粒子群算法对现有模型预测控制器的时域参数进行优化,以提高算法跟踪精度和稳定性;最后,为验证控制器的效果,选取合适的工况进行了联合仿真测试.结果表明,改进控制器在高速转弯的工况下,跟踪精度误差降为4.9%,横摆角误差降为2.6%,比传统模型预测控制器分别提高了67.8%和62.3%,比模糊控制算法优化的控制器分别提高了55.8%和58%.

    无人驾驶车辆轨迹跟踪侧偏刚度估计改进的模型预测控制器粒子群算法

    基于迭代策略的自适应ADRC磁轴承控制仿真

    孙咏叶张艳兵刘鹏
    340-347页
    查看更多>>摘要:针对磁悬浮轴承位置控制过程中存在非线性耦合、内外部扰动不确定性的问题,提出了一种基于自抗扰控制的四自由度磁轴承迭代学习控制策略.首先依据四自由度磁悬浮轴承系统模型搭建自抗扰控制器,其次将估计的总扰动通过间接迭代控制在线调整扩张状态观测器的带宽,实现不同增益下观测器参数的自适应整定.Simulink仿真实验数据表明:系统约在0.14 s处达到稳定,加入干扰后约0.05 s恢复稳定;基于迭代控制的自适应ADRC四自由度磁悬浮轴承控制性能好,同时调节速度快,具有较强的抗干扰能力.经比例-微分型间接迭代学习控制律在线更新带宽后,超调量小且跟踪目标误差积分性能指标小.

    四自由度磁悬浮轴承自抗扰控制间接迭代学习控制扩张状态观测器带宽