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Tetrasphaera 1

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化学强化反冲洗缓解超滤处理含藻地表水的膜污染机制及调控——从小试到生产示范研究 Article

唐小斌, 郭铁城, 常海庆, 岳霄, 王金龙, 于海宽, 谢冰涵, 朱学武, 李圭白, 梁恒

《工程（英文）》 2022年第19卷第12期页码 40-49 doi: 10.1016/j.eng.2021.01.013

摘要：本文开发了一种简单实用的化学强化反冲洗（CEB）技术，考察了次氯酸钠（NaClO）、氯化钠（NaCl）、氢氧化钠（NaOH）、柠檬酸钠及其组合对藻源膜污染的控制效能。结果表明，化学清洗剂的类型是影响超滤膜水力不可逆膜污染（HIMF）的关键因素。其中，NaClO 对HIMF的控制效果最佳，其次是NaCl。通过开展长周期的中试和生产实验进一步表明CEB技术可有效缓解藻源膜污染，尤其是HIMF。此外，与不添加化学药剂的常规水力反冲洗相比，CEB技术主要是通过氧化作用有效地去除包括生物聚合物、腐殖质和蛋白质类物质等在内的有机污染物，削弱有机污染物与膜表面之间的黏附力，从而显著降低HIMF。因此，CEB技术可在低药剂条件下有效地缓解藻源膜污染，是一种有效阻控超滤处理含藻地表水过程膜污染的方法。

关键词：超滤膜污染水力不可逆的膜污染化学强化反冲洗（CEB）含有藻类的地表水

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带有网络智能体的去中心化多智能体强化学习进展 Review Article

张凯清1,杨卓然2,Tamer BAŞAR1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第6期页码 802-814 doi: 10.1631/FITEE.1900661

摘要：多智能体强化学习长期以来一直是机器学习和控制领域的重要研究课题。最近在（单智能体）深度强化学习领域的进展重新唤醒了对多智能体强化学习的研究兴趣，尤其在理论分析方面。本文回顾这个大课题中的一个子领域：带有网络智能体的去中心化多智能体强化学习。

关键词：强化学习；多智能体系统；网络系统；一致性优化；分布式优化；博弈论

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MDLB：一种基于强化学习的元数据动态负载均衡机制 Research Articles

武兆琪1,卫今2,3,张帆1,郭威1,谢光伟2,3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第7期页码 963-1118 doi: 10.1631/FITEE.1900121

摘要：提出一种基于强化学习的动态负载平衡机制（MDLB）。采用Q_learning算法，所提基于强化学习机制由3个模块组成，即策略选择网络、负载均衡网络和参数更新网络。

关键词：面向对象的存储系统；元数据；动态负载均衡；强化学习；Q_learning

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基于解耦价值和策略强化学习的家庭能源管理方法

熊珞琳,唐漾,刘臣胜,毛帅,孟科,董朝阳,钱锋

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第9期页码 1261-1272 doi: 10.1631/FITEE.2200667

摘要：本文提出一种基于数据驱动的深度强化学习家庭能源管理方法。

关键词：家庭能源系统电动汽车强化学习泛化性

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面向强化学习自动驾驶模型的异步监督学习预训练方法 Research Articles

王云鹏,郑坤贤,田大新,段续庭,周建山

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第5期页码 615-766 doi: 10.1631/FITEE.1900637

摘要：强化学习（reinforcement learning，RL）因其在各种顺序控制问题上的出色表现而被应用于自动驾驶系统设计。然而，基于RL的自动驾驶系统落地应用所面临的主要挑战是其初始性能不佳。强化学习训练需要大量训练数据，然后模型才能达到合理的性能要求，这使得基于强化学习的模型不适用于现实环境，尤其在数据昂贵的情况下。本文为基于强化学习的端到端自动驾驶模型提出一种异步监督学习（asynchronous supervised learning，ASL）方法，以解决在实际环境中训练基于强化学习模型时初始性能差的问题。经过预训练后，模型将被部署到真实车辆上进一步开展强化学习训练，以适应实际环境并不断突破性能极限。仿真结果表明，在有监督的预训练阶段使用一些演示，可以显著提高强化学习训练阶段的初始性能和收敛速度。

关键词：自主驾驶；自动驾驶车辆；强化学习；监督学习

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化学链概念在共沸物分离中的应用 Article

高鑫, 耿雪丽

《工程（英文）》 2021年第7卷第1期页码 84-93 doi: 10.1016/j.eng.2020.06.022

摘要：

为了生产高端化学品和资源回收而进行共沸物分离的必要性，促使人们对化学工业中新分离方法的开发进行了大量研究。本文基于化学链的概念，借助可逆反应辅助精馏技术，提出了一种绿色可持续的共沸物分离方法。化学链分离（CLS）方法的核心概念是选择一种既能与共沸物发生反应，又能通过逆反应进行循环利用的反应物，以闭合回路并实现共沸物分离。本文为产品精制和共沸体系分离过程中的化学分离工艺的过程的强化提供指导和参考，以促进化工行业的可持续发展。

关键词：化学链共沸物反应精馏反应物选择过程强化

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Actor-Critic强化学习算法及其在开发基于计算机视觉的界面跟踪中的应用 Article

Oguzhan Dogru, Kirubakaran Velswamy, 黄彪

《工程（英文）》 2021年第7卷第9期页码 1248-1261 doi: 10.1016/j.eng.2021.04.027

摘要：强化学习（RL）智能体成功跟踪了两种液体之间的界面，这通常是化学、石化、冶金和石油行业中跟踪的关键变量。该方法使用少于100 张图像来创建环境，智能体无需专家知识即可从中生成自己的数据。

关键词：界面跟踪对象跟踪遮挡强化学习均匀流形逼近和投影

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基于专家示教聚类经验池的高效深度强化学习 Research Article

王士珉1,赵彬琦1,张政锋1,张军平1,浦剑2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第11期页码 1541-1556 doi: 10.1631/FITEE.2300084

摘要：作为强化学习领域最基本的主题之一，样本效率对于深度强化学习算法的部署至关重要。在6种不同的连续运动环境中进行了实验，结果表明选择性采样方法具有卓越的强化学习性能和更快的收敛速度。特别地，在LGSVL任务中，该方法可以减少46.7%的收敛步数和28.5%的收敛时间。

关键词：强化学习；采样效率；采样过程；聚类方法；自动驾驶

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基于混合强化学习的自动驾驶汽车行人避撞方法 Research Article

李惠乾1,黄晋1,曹重1,杨殿阁1,钟志华2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第1期页码 131-140 doi: 10.1631/FITEE.2200128

摘要：本文提出一种基于混合强化学习的行人避撞方法，以使自动驾驶车辆能够与具有行为不确定性的行人安全交互。该方法集成了规则策略和强化学习策略，并设计了一个激活函数选择具有更高置信度的作为最终策略，通过这种方式保证最终策略的表现不亚于规则策略。

关键词：行人；混合强化学习；自动驾驶汽车；决策

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人在回路的深度强化学习算法及其在自动驾驶智能决策中的应用 Article

吴京达, 黄志宇, 胡中旭, 吕辰

《工程（英文）》 2023年第21卷第2期页码 75-91 doi: 10.1016/j.eng.2022.05.017

摘要：本研究开发了一种基于实时人类指导（Hug）的深度强化学习
（DRL）方法，用于端到端自动驾驶案例中的策略训练。

关键词：人在回路AI 深度强化学习人类指导自动驾驶

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基于多智能体强化学习的车载自组织网络协作信道分配 Research Articles

王云鹏,郑坤贤,田大新,段续庭,周建山

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第7期页码 1047-1058 doi: 10.1631/FITEE.1900308

摘要：为解决该问题，提出一种基于多智能体强化学习（RL）的协作动态信道分配（RL-CDCA）机制。

关键词：车载自组织网络；强化学习；动态信道分配；多信道

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人工智能在化学逆合成中的应用 Review

Yinjie Jiang, Yemin Yu, Ming Kong, Yu Mei, Luotian Yuan, Zhengxing Huang, Kun Kuang, Zhihua Wang, Huaxiu Yao, James Zou, Connor W. Coley, Ying Wei

《工程（英文）》 2023年第25卷第6期页码 32-50 doi: 10.1016/j.eng.2022.04.021

摘要：

近年来，人们对通过人工智能（AI）技术解决化学逆合成预测问题产生了巨大的兴趣。与化学家和基于规则的专家系统进行的逆合成预测不同，AI驱动的逆合成预测自动从现成的实验数据集中学习化学知识，以预测反应和逆合成路径。我们首先讨论了化学逆合成的数学定义，并回顾了这个问题中的研究挑战。然后，我们回顾相关的AI技术和最新进度，以实现逆合成预测。

关键词：化学逆合成预测人工智能图神经网络深度强化学习

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自监督脓毒症治疗推荐算法 Research Articles

朱思涵1,浦剑2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第7期页码 926-939 doi: 10.1631/FITEE.2000127

摘要：本文将强化学习应用于个人治疗推荐，采用对样本不确定性进行建模并评估的方法，根据患者对治疗的反应和状态，将患者样本分为两个域，然后使用辅助迁移学习任务重建两个域的样本，使用特权学习的蒸馏方法与用于迁移学习的变分自动编码器框架关联低质量域和高质量域间的任务通过结合自监督方式获得更好的状态和动作表示，本文提出一种针对引起较高风险的不确定性进行控制的深度强化学习方法；模型提供一定的灵活性使之可以在不同场景对模糊样本做出保守预测或明确判断，并降低预期死亡率。

关键词：治疗推荐；脓毒症；自监督学习；强化学习；电子病历

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针对意外崩溃智能体的教练辅助多智能体强化学习框架 Research Article

赵鉴1,赵有朋1,王维埙2,阳明宇1,胡迅晗1,周文罡1,郝建业2,李厚强1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第7期页码 1032-1042 doi: 10.1631/FITEE.2100594

摘要：多智能体强化学习在实际场景中很难应用，一部分原因在于模拟环境和现实环境之间存在差距。本文中，我们给出了意外崩溃情况下合作多智能体强化学习系统的正式定义。为增强系统应对崩溃时的鲁棒性，提出教练辅助多智能体强化学习框架，其在训练过程中引入一个虚拟教练智能体，以调整系统的崩溃概率。

关键词：多智能体系统；强化学习；意外崩溃智能体

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面向人—多机器人协同系统的带记忆强化学习行为控制任务管理器 Research Article

黄捷1,2,3,莫智斌1,2,3,张祯毅1,2,3,陈宇韬1,2,3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第8期页码 1174-1188 doi: 10.1631/FITEE.2100280

摘要：针对人—多机器人协同系统提出一种基于行为控制框架的带记忆强化学习任务管理器（RLTS）。由于重复的人工干预，现有人—多机器人协同系统决策时间成本高、任务跟踪误差大，限制了多机器人系统的自主性。提出一种带记忆强化学习任务管理器，基于零空间行为控制框架融合深度Q-网络和长短时记忆神经网络知识库，实现任务冲突时最优行为优先级调整策略以及降低人为干预频率。当机器人在紧急情况下置信度不足时，所提带记忆强化学习任务管理器会记忆人类干预历史，在遭遇相同人工干预情况时重新加载历史控制信号。仿真结果验证了该方法的有效性。最后，通过一组受外界噪声和干扰的移动机器人实验，验证了所提带记忆强化学习任务管理器在不确定现实环境中的有效性。

关键词：人—多机器人协同系统；基于零空间行为控制；任务管理器；强化学习；知识库