结合对比学习的图像指导增强视觉问答模型

1

作者 杨有 姚露 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第7期157-166,共10页

针对现有的注意力编解码视觉问答模型存在两个问题:单一形态图像特征包含视觉信息不完整,以及对问题指导过度依赖,提出结合对比学习的图像指导增强视觉问答模型。所提模型包含一种双特征视觉解码器,它基于Transformer语言编码器实现,将... 针对现有的注意力编解码视觉问答模型存在两个问题:单一形态图像特征包含视觉信息不完整,以及对问题指导过度依赖,提出结合对比学习的图像指导增强视觉问答模型。所提模型包含一种双特征视觉解码器,它基于Transformer语言编码器实现,将单一的图像特征扩展为区域和网格两种形态,根据不同形态特征的相对位置构建互补的空间关系,以解决第一问题。所提模型包含一种视觉引导的语言解码器,将视觉解码的两种图像特征与问题特征二次匹配,通过平行门控引导注意力,自适应地修正不同视觉信息对问题的引导比例,以解决第二问题。所提模型,在训练过程中,引入对比学习损失函数,通过对比模型推理时不同模态特征在隐空间内的相似度,获取更相近的互信息。所提模型,在VQA 2.0、COCO-QA和GQA数据集上分别取得73.82%、72.49%和57.44%的总体准确率,较MCAN模型分别提高2.92个百分点、4.41个百分点和0.8个百分点。大量消融实验和可视化分析证明了模型的有效性。实验结果表明,所提模型能够获取更相关的语言-视觉信息,并且对不同类型的问题样本具有更强的泛化能力。 展开更多

关键词 视觉问答 注意力机制 相对位置 门控机制 对比学习

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带隐藏约束昂贵黑箱问题的自适应代理优化方法

2

作者 白富生 兰秘 《运筹学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期89-100,共12页

针对带隐藏约束的昂贵黑箱全局优化问题,提出采用自适应转换搜索策略的代理优化方法。在转换搜索子步中采用与已估值点个数相关的标准差在当前最优点附近通过随机扰动生成候选点,以更好地平衡局部搜索和全局搜索。为更好地近似真实黑箱... 针对带隐藏约束的昂贵黑箱全局优化问题,提出采用自适应转换搜索策略的代理优化方法。在转换搜索子步中采用与已估值点个数相关的标准差在当前最优点附近通过随机扰动生成候选点,以更好地平衡局部搜索和全局搜索。为更好地近似真实黑箱目标函数,采用了自适应组合目标代理模型。在50个测试问题上进行了数值实验,计算结果说明了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 昂贵黑箱问题 全局优化 隐藏约束 代理优化

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高转换效率腔内倍频外腔面发射蓝光激光器

3

作者 伍亚东 朱仁江 +6 位作者 晏日 彭雪芳 王涛 蒋丽丹 佟存柱 宋晏蓉 张鹏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期174-180,共7页

高功率高光束质量的蓝色激光在激光显示与照明、水下通信和成像、有色金属加工等许多领域具有广泛应用前景.本文利用增益芯片底部的高反镜分布布拉格反射镜、折叠镜以及后端反射镜构成V型谐振腔,通过腔内插入非线性晶体LBO,获得了高转... 高功率高光束质量的蓝色激光在激光显示与照明、水下通信和成像、有色金属加工等许多领域具有广泛应用前景.本文利用增益芯片底部的高反镜分布布拉格反射镜、折叠镜以及后端反射镜构成V型谐振腔,通过腔内插入非线性晶体LBO,获得了高转换效率的高功率、高光束质量蓝光输出.实验研究了非线性晶体的长度、基频激光的线宽、倍频走离角的补偿等不同因素对外腔面发射激光器腔内倍频蓝光输出功率的影响.在LBO的Ⅰ类相位匹配条件下,当晶体长度为5 mm,所用双折射滤波片厚度为1 mm时,获得超过6 W的491 nm波长蓝光输出,x和y方向的光束质量M2因子均为1.08,倍频转换效率为63%. 展开更多

关键词 腔内倍频 外腔面发射蓝光激光器 Ⅰ类相位匹配 走离角补偿

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基于外腔面发射激光器腔内三倍频的可调谐紫外激光器

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作者 成佳 伍亚东 +7 位作者 晏日 彭雪芳 朱仁江 王涛 蒋丽丹 佟存柱 宋晏蓉 张鹏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期115-122,共8页

紫外激光器具有频率高、波长短、单光子能量大以及空间分辨率高等特点,在精细加工、生命科学、光谱学等许多方面应用前景广阔.本文报道了一种基于外腔面发射激光器腔内三倍频的可调谐紫外激光器.该激光器采用了W型谐振腔,并插入双折射... 紫外激光器具有频率高、波长短、单光子能量大以及空间分辨率高等特点,在精细加工、生命科学、光谱学等许多方面应用前景广阔.本文报道了一种基于外腔面发射激光器腔内三倍频的可调谐紫外激光器.该激光器采用了W型谐振腔,并插入双折射滤波片作为偏振和波长调谐元件,通过I类相位匹配的LBO晶体对980 nm基频光进行倍频产生490 nm蓝光,再通过I类相位匹配的BBO晶体对980 nm基频光和490 nm倍频光进行和频获得327 nm紫外输出.当LBO和BBO晶体的长度都为5 mm时,在环境温度为15℃,泵浦功率为47 W的条件下,实验输出的327 nm紫外激光功率达到538 mW.选择厚度为2 mm的双折射滤波片作为调谐元件,可获得的紫外激光器输出波长的连续调谐范围为8.6 nm.该紫外激光器同时显示了良好的光束质量和较好的功率稳定性. 展开更多

关键词 可调谐 外腔面发射激光器 非线性频率变换 三倍频

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边界注意力辅助的动态图卷积视网膜血管分割 被引量：1

5

作者 吕佳 王泽宇 梁浩城 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期31-42,共12页

针对视网膜血管分割任务中存在的毛细血管分割遗漏和断连的问题,从最大限度地利用视网膜血管的特征信息的角度出发,添补视网膜血管的全局结构信息和边界信息,在U型网络的基础上,提出边界注意力辅助的动态图卷积视网膜血管分割网络。本... 针对视网膜血管分割任务中存在的毛细血管分割遗漏和断连的问题,从最大限度地利用视网膜血管的特征信息的角度出发,添补视网膜血管的全局结构信息和边界信息,在U型网络的基础上,提出边界注意力辅助的动态图卷积视网膜血管分割网络。本模型先将动态图卷积嵌入到U型网络中形成多尺度结构,提升模型获取全局结构信息的能力,以提高分割质量,再利用边界注意力网络辅助模型,增加模型对边界信息的关注度,进一步提高分割性能。将模型在DRIVE、CHASEDB1和STARE三个视网膜图像数据集上进行实验,均取得了较好的分割效果。实验结果证明,该模型能较好地区分噪声和毛细血管,分割出结构较完整的视网膜血管,具有泛化性和鲁棒性。 展开更多

关键词 医学图像处理 视网膜血管分割 U型网络 动态图卷积网络 边界注意力网络

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多尺度语义学习的人脸图像修复

6

作者 左心悦 郝子娴 杨有 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期534-540,共7页

针对卷积神经网络在图像修复过程中难以兼顾修复结果的局部细节和全局语义一致性问题,以生成对抗网络为基础,提出一种多尺度语义学习的编解码人脸图像修复模型.首先,将人脸图像用门控卷积分解为具有不同大小的感受野和特征分辨率的分量... 针对卷积神经网络在图像修复过程中难以兼顾修复结果的局部细节和全局语义一致性问题,以生成对抗网络为基础,提出一种多尺度语义学习的编解码人脸图像修复模型.首先,将人脸图像用门控卷积分解为具有不同大小的感受野和特征分辨率的分量,用不同尺寸的卷积核提取多尺度特征,通过提取合适的局部特征来提升修复结果的细节;其次,将提取的多尺度特征输入至语义学习模块,从通道和空间两个角度学习特征之间的语义关系,从而增强修复结果的全局一致性;最后,引入跳跃连接将编码端的特征补充到解码端中减少采样造成的细节信息损失,改善修复结果的纹理细节.在CelebA-HQ人脸数据集上进行实验,结果表明提出的模型在峰值信噪比、结构相似性、l_(1)三个性能指标上均有显著提升,修复的结果在视觉上局部细节和全局语义更合理. 展开更多

关键词 图像修复 多尺度 语义学习 卷积神经网络 生成对抗网络

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基于聚类的昂贵多目标优化代理辅助进化算法 被引量：1

7

作者 白富生 陈姣伶 《运筹学学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期31-42,共12页

针对目标函数估值昂贵的多目标优化问题,提出了基于聚类的代理辅助进化算法。在MOEA/D算法的框架下,对种群进行聚类,并通过权重向量的邻域选出种群子集,在子集上使用径向基插值函数辅助的差分进化算法得到新解,对种群进行更新。在7个DTL... 针对目标函数估值昂贵的多目标优化问题,提出了基于聚类的代理辅助进化算法。在MOEA/D算法的框架下,对种群进行聚类,并通过权重向量的邻域选出种群子集,在子集上使用径向基插值函数辅助的差分进化算法得到新解,对种群进行更新。在7个DTLZ标准测试问题上进行了数值实验,计算结果表明本文提出的算法比新近提出的多目标邻域回归优化(MONRO)算法具有优势。 展开更多

关键词 多目标优化 代理辅助进化算法 径向基函数 聚类

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双波长自锁模半导体薄片激光器 被引量：1

8

作者 沈晓红 曾盈莹 +7 位作者 毛琳 朱仁江 王涛 罗海军 佟存柱 汪丽杰 宋晏蓉 张鹏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期82-89,共8页

双波长锁模激光器在光通信、泵浦探针实验、非线性频率变换等方面应用广泛.本文报道了一种双波长自锁模半导体薄片激光器.利用增益芯片底部的高反射率分布布拉格反射镜和外部的耦合输出镜构成简单的直线型谐振腔,腔内不需要额外的插入元... 双波长锁模激光器在光通信、泵浦探针实验、非线性频率变换等方面应用广泛.本文报道了一种双波长自锁模半导体薄片激光器.利用增益芯片底部的高反射率分布布拉格反射镜和外部的耦合输出镜构成简单的直线型谐振腔,腔内不需要额外的插入元件,依靠增益介质的克尔效应,结合激光芯片上泵浦光斑形成的软光阑,即可启动锁模过程,实现稳定的自锁模输出.锁模脉冲宽度为4.3 ps,重复频率为1.1 GHz,最大输出功率为323.9 mW.在锁模的基础上,使用简单的刀片作为波长调谐元件,通过改变刀片插入谐振腔的深度,可连续调谐激光波长,并在某一特殊位置,获得稳定等强度的双波长输出.实验中的稳定等强度双波长为951和961 nm,对应的输出功率为32 mW.该双波长对应的差频辐射为3.3 THz,具有较好的应用潜力. 展开更多

关键词 双波长 自锁模 半导体薄片激光器 克尔效应

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基于多尺度一致性与注意力机制的视网膜血管分割网络

9

作者 吕佳 滕昕帅 《光电子．激光》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期431-440,共10页

针对现有的视网膜血管分割方法存在对微血管和毛细血管的分割能力不足,导致血管断连和末端血管漏分,造成视网膜血管分割性能不佳的问题,本文提出一种基于多尺度一致性与注意力机制的视网膜血管分割网络(multi-scale consistency and att... 针对现有的视网膜血管分割方法存在对微血管和毛细血管的分割能力不足,导致血管断连和末端血管漏分,造成视网膜血管分割性能不佳的问题,本文提出一种基于多尺度一致性与注意力机制的视网膜血管分割网络(multi-scale consistency and attention mechanism U-Net,MCAU-Net)。首先,该网络在瓶颈特征层嵌入注意力细化模块(attention refinement module,ARM),能有效细化瓶颈层冗余的特征,抑制背景等无关像素的权值。其次,将上下文特征融合模块(context fusion module,CFM)与传统的跳跃连接相结合,以此补充在特征提取过程中逐渐丢失的信息,加强网络对微血管和毛细血管的构建能力。最后,基于网络的多尺度输出设计了一种多尺度一致性的训练方式,以增强网络对不同尺度特征的敏感性。在DRIVE和CHASE_DB1公开数据集上进行的对比实验表明本文网络具有良好的分割性能。 展开更多

关键词 视网膜血管分割 U-Net 多尺度 注意力机制

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基于图卷积的视网膜血管轮廓及高不确定度区域细化框架

10

作者 吕佳 梁浩城 王泽宇 《光电子．激光》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期654-662,共9页

针对传统卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)受感受野大小的限制,无法直接有效地获取空间结构及全局语义等关键信息,导致宽血管边界及毛细血管区域特征提取困难,造成视网膜血管分割表现不佳的问题,提出一种基于图卷积的视... 针对传统卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)受感受野大小的限制,无法直接有效地获取空间结构及全局语义等关键信息,导致宽血管边界及毛细血管区域特征提取困难,造成视网膜血管分割表现不佳的问题,提出一种基于图卷积的视网膜血管分割细化框架。该框架通过轮廓提取及不确定分析方法,选取CNN粗分割结果中潜在的误分割区域,并结合其提取的特征信息构造出合适的图数据,送入残差图卷积网络(residual graph convolutional network,Res-GCN)二次分类,得到视网膜血管细化分割结果。该框架可以作为一个即插即用模块接入任意视网膜血管分割网络的末端,具有高移植性和易用性的特点。实验分别选用U型网络(U-neural network,U-Net)及其代表性改进网络DenseU-Net和AttU-Net作为基准网络,在DRIVE、STARE和CHASEDB1数据集上进行测试,本文框架的Sp分别为98.28%、99.10%和99.04%,Pr分别为87.97%、88.87%和90.25%,证明其具有提升基准网络分割效果的细化能力。 展开更多

关键词 视网膜血管分割 卷积神经网络(CNN) 图卷积网络(GCN) 不确定度分析 轮廓提取

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充电设施运营商投资决策与电动汽车发展的交互作用机理研究 被引量：1

11

作者 史乐峰 王松 吕胜男 《管理评论》 北大核心 2023年第1期243-256,共14页

为促进电动汽车充电设施的建设,本文探析了充电设施运营商投资决策与电动汽车发展的交互作用机理。首先以Bass模型为基础,构建了体现电动汽车技术进步情况和充电设施供给情况的改进Bass模型,进而建立了电动汽车充电设施运营商的动态投... 为促进电动汽车充电设施的建设,本文探析了充电设施运营商投资决策与电动汽车发展的交互作用机理。首先以Bass模型为基础,构建了体现电动汽车技术进步情况和充电设施供给情况的改进Bass模型,进而建立了电动汽车充电设施运营商的动态投资决策模型;然后分析了充电设施运营商面向当期电动汽车充电需求和未来电动汽车充电需求时的投资决策门槛;接着计量了投建运营充电设施对电动汽车发展的反向促进效应;最后分析了现行电动汽车充电设施发展中,不同激励政策的政策效力。研究发现:只有当边际收益和吸引度大于临界值时,充电设施运营商才会积极地投建运营充电设施;然而在电动汽车发展初期,该边际收益和吸引度往往低于临界值,充电设施运营商选择投资的动力不足,需要相关的政策进行激励;对比现行激励政策后发现,按充电桩的装机功率进行补贴的政策是最有利于刺激电动汽车充电设施投资的措施。仿真结果验证了本文的主要结论。 展开更多

关键词 电动汽车 BASS模型 充电设施 政策激励

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基于差分进化算法的神经网络优化设计 被引量：4

12

作者 邹东池 白富生 《重庆师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期79-89,共11页

【目的】研究解决传统神经网络手动设计网络结构的局限性,并探究差分进化算法对神经网络优化的有效性。【方法】提出了一种基于差分进化算法的多层前馈神经网络的优化设计方案,用以同时完成神经网络的权值空间和网络结构空间的搜索,给... 【目的】研究解决传统神经网络手动设计网络结构的局限性,并探究差分进化算法对神经网络优化的有效性。【方法】提出了一种基于差分进化算法的多层前馈神经网络的优化设计方案,用以同时完成神经网络的权值空间和网络结构空间的搜索,给出不同场景下的最优网络结构。该算法采用(1+1)-ES二元进化策略,使用一种新的网络结构交叉和变异方法,通过双种群结构共同进化及自适应变异率等策略加快网络结构的搜索以及算法的收敛。【结果】在预测、分类等问题中,基于差分进化算法的神经网络优化设计能够较好地搜索到最优的神经网络结构,并与传统的BP神经网络以及经典的预测分类算法进行比较,实验结果具有较强的鲁棒性。【结论】基于差分进化算法的神经网络优化设计是解决网络结构寻优问题的有效方法。 展开更多

关键词 差分进化算法 神经网络 进化策略

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电动汽车充电设施时空双维度投资分析模型及投资激励模式研究 被引量：1

13

作者 王松 史乐峰 任缙 《管理评论》 CSSCI 北大核心 2022年第8期76-91,共16页

为了深入分析电动汽车充电设施发展动力不足的内在原因,提出相应的对策方案,以促进电动汽车产业的快速发展,本文从充电设施投资的时间维度和空间维度出发,将参与充电市场投建的两个及多个充电设施服务商作为研究对象,分别分析了其在序... 为了深入分析电动汽车充电设施发展动力不足的内在原因,提出相应的对策方案,以促进电动汽车产业的快速发展,本文从充电设施投资的时间维度和空间维度出发,将参与充电市场投建的两个及多个充电设施服务商作为研究对象,分别分析了其在序贯投资和同时投资模型下,不同区域市场的动态投资行为,并设计了对应的激励方案。研究发现:在电动汽车发展初期,无论是两个还是多个充电设施服务商,在序贯投资和同时投资场景下,都会受投建充电站成本的影响,而倾向于在相对低需求的市场投建充电设施,该选择行为将随着电动汽车的发展逐渐转向高需求市场;为提高充电设施服务商向高需求市场投资的力度,增加高需求市场的充电设施数量,本文分别设计了序贯投资场景和同时投资场景下的投资激励方案,并给出了激励金的最低限额取值和激励措施的终止条件。算例分析结果验证了本文提出的模型与理论分析的可行性。 展开更多

关键词 充电设施 双维度 区域市场 投资决策 激励方案

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波长可调谐克尔锁模外腔面发射激光器

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作者 曾盈莹 沈晓红 +7 位作者 毛琳 王涛 朱仁江 罗海军 佟存柱 汪丽杰 宋晏蓉 张鹏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期62-68,共7页

利用半导体增益介质中的非线性克尔效应,结合增益芯片上泵浦光斑形成的软光阑,在外腔面发射激光器中实现了重复频率为1.1 GHz、脉冲宽度为4.3 ps的连续自锁模。通过在谐振腔内插入不同厚度的双折射滤波片,实现了可连续调谐的激光波长输... 利用半导体增益介质中的非线性克尔效应,结合增益芯片上泵浦光斑形成的软光阑,在外腔面发射激光器中实现了重复频率为1.1 GHz、脉冲宽度为4.3 ps的连续自锁模。通过在谐振腔内插入不同厚度的双折射滤波片,实现了可连续调谐的激光波长输出。当双折射滤波片的厚度为2 mm时,获得的波长调谐范围为30 nm,最大输出功率为129 mW,激光器可在964~979 nm波段内维持连续锁模状态,获得的锁模调谐波长范围为15 nm。本文还分析了外腔面发射激光器中启动克尔锁模的机理和条件,同时就双折射滤波片对锁模激光波长的调谐范围进行了讨论。 展开更多

关键词 激光器 垂直外腔面发射激光器 克尔锁模 双折射滤波片 调谐

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