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绿色化工 20

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创新 16

钢结构 16

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基于改进Kullback-Leibler散度稀疏自动编码机的战损评估 Article

Zong-feng QI, Qiao-qiao LIU, Jun WANG, Jian-xun LI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第12期页码 1991-2000 doi: 10.1631/FITEE.1601395

摘要：为解决深度学习网络中隐藏层节点数难以确定的问题，文中提出一种改进的KL（Kullback-Leibler）散度稀疏自动编码机，并将该方法应用到战斗损伤评估中。该方法能够自动筛选出对数据重建贡献大的隐层特征，舍弃贡献小的隐层特征，从而优化网络结构。在网络预测精度不受影响的前提下，该方法自动筛选隐层特征，提升了计算速度。基于UCI（University of California, Irvine）数据集和BDA（battle damage assessment）战争破坏数据的实验表明，该方法优于其他数据驱动的方法。改进的KL稀疏自动编码机回归网络在保证预测精度的前提下，能提升网络的训练和预测速度，并自动筛选隐层有效特征，优化隐层节点数，优化网络结构。

关键词：战场损伤评估；改进的KL散度稀疏自动编码机；结构优化；特征选择

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半监督堆叠距离自动编码器的表征学习在图像分类上的应用 Research Articles

侯亮,罗潇逸,汪子扬,梁军

《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.1900116

摘要：图像分类是深度学习的重要应用。在典型分类任务中，分类精度与通过深度学习方法提取的特征密切相关。自动编码器是一种特殊神经网络，常用于降维和特征提取。本文所提方法基于传统的自动编码器，将不同类别样本之间的“距离”信息纳入其中。该模型被称为半监督距离自动编码器。首先以无监督方式对每一层进行预训练。在随后的监督训练中，将优化的参数设置为初始值。为获得更好性能，使用堆叠式模型代替具有单一隐含层的传统自动编码器结构。开展一系列实验测试不同模型在几个数据集上的性能，包括MNIST数据集、街景门牌号码（SVHN）数据集、德国交通标志识别基准（GTSRB）和CIFAR-10数据集。将所提半监督距离自动编码器方法分别与传统自动编码器、稀疏自动编码器和监督自动编码器比较，实验结果证明该模型有效。

关键词：自动编码器；图像分类；半监督学习；神经网络

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联合局部学习和组稀疏回归的无监督特征选择 Regular Papers

Yue WU, Can WANG, Yue-qing ZHANG, Jia-jun BU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第4期页码 538-553 doi: 10.1631/FITEE.1700804

摘要：近十年，特征选择备受关注。通过挑选特征子集，可有效提升学习算法效率。由于难以获取标签信息，无监督特征选择算法相较于有监督特征选择算法应用更为广泛，其关键在于找出更能反映数据分布的特征集合。由于数据集中存在冗余和噪声，使用全部特征并不能很好展现数据的真实分布。为解决这一问题，本文提出联合局部学习和组稀疏回归的无监督特征选择算法。将基于局部学习聚类方法与组稀疏回归算法有机整合，选出有效反映数据流形分布同时保持组稀疏结构的特征。通过迭代算法，回归系数汇聚到重要特征上，选出能得到更优聚类效果的特征。对多个实际数据集（图像、声音和网页）的实验证明了该算法的有效性。

关键词：无监督；局部学习；组稀疏回归；特征选择

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船体结构疲劳寿命的评估

李靖宇,田常录

《中国工程科学》 2006年第8卷第2期页码 51-54

摘要：

船舶事故分析表明，疲劳破坏是其结构破坏的主要形式。由于船体中节点的多样性以及节点荷载的复杂性，使得船体结构的疲劳校核计算也相当复杂，所以工程中提出了一些简化方法。介绍了船体结构疲劳强度校核的基本原理，疲劳载荷和疲劳累积损伤计算方法；编写了船体结构疲劳强度校核程序，并用其评估了大型油轮（VLCC）在典型节点处的疲劳寿命。

关键词：船体结构疲劳寿命累积损伤

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基于变分贝叶斯多稀疏成分提取的空间碎片超高速撞击损伤重构方法研究 Research Article

黄雪刚,石安华,罗庆,罗锦阳

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第4期页码 530-541 doi: 10.1631/FITEE.2000575

摘要：为提高在轨航天器抵御空间碎片撞击的生存能力，提出一种撞击损伤评估方法。首先，建立一个针对红外热图像序列数据的多区域损伤挖掘模型，用于描述处于不同空间层的撞击损伤。采用变分贝叶斯推理来求解模型参数，从而有效地从红外热图像数据中识别不同类型撞击损伤。然后，提出一种图像处理框架，包括具有能量函数的图像分割算法和具有稀疏表示的图像融合方法，以消除变异贝叶斯误差并比较不同类型损伤的位置。在试验部分，将上述方法用于评估二次碎片云对Whipple防护结构的复杂撞击损伤。实验结果证明本文提出的方法可以对空间碎片超高速撞击造成的不同类型复杂损伤进行有效识别与评估。

关键词：超高速撞击；变分贝叶斯；稀疏表示；损伤评估

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交叉模态对结构随机振动疲劳损伤的贡献

朱学旺,刘青林

《中国工程科学》 2008年第10卷第10期页码 36-41

摘要：

以小阻尼简支梁为例，讨论了交叉模态对随机振动疲劳损伤累积的贡献；结构的响应分析采用模态叠加方法，随机振动疲劳损伤累积分析采用Miner线性疲劳损伤准则数值模拟结果表明,即使是小阻尼稀疏模态结构，交叉模态对结构振动疲劳损伤累积的贡献也是不容忽视的。

关键词：交叉模态结构随机振动疲劳损伤累积随机振动响应模态叠加小阻尼稀疏模态系统

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一种用于文本分类的去冗余特征选择新方法 None

You-wei WANG, Li-zhou FENG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第2期页码 221-234 doi: 10.1631/FITEE.1601761

摘要：特征选择是文本分类领域一种重要降维方法。针对传统特征选择方法所选特征集常包含冗余信息的问题，提出一种能够有效去除冗余信息的特征选择新方法。首先，为衡量两个词之间的关系，引入基于词频的相关性和相对冗余词集的概念；接着，选择一种最优特征选择方法并用其获得一个临时特征子集；最后，为提高算法执行效率，结合预设阈值去除临时特征子集中的冗余特征，并将结果存储在链表结构中实验以支持向量机和朴素贝叶斯作为分类器，并以WebKB、20-Newsgroups和Reuters-21578作为测试数据集。实验结果表明，该方法分类精度高于传统特征选择方法；相对于基于互信息的方法而言，该方法能够在保证分类精度的同时，有效提高运行效率。

关键词：特征选择；降维；文本分类；冗余特征；支持向量机；朴素贝叶斯；互信息

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基于核稀疏表示的磁共振图像分析及其在脑肿瘤自动分割中的应用 None

Ji-jun TONG, Peng ZHANG, Yu-xiang WENG, Dan-hua ZHU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第4期页码 471-480 doi: 10.1631/FITEE.1620342

摘要：提出一种基于核稀疏编码的全自动脑肿瘤分割方法，并在3D多模态磁共振成像图（magnetic resonance imaging, MRI）上验证。首先对MRI图像进行预处理以减少噪声，然后通过核字典学习提取非线性特征，用来构建坏死组织、水肿组织、非增强肿瘤组织、增强肿瘤组织和健康组织5个适应性字典。对从原始MRI图像上肿瘤像素点周边m×m×m的小区域提取的特征向量进行稀疏编码，并通过一种基于字典学习的核聚类方法对像素点进行编码。最后通过形态滤波填充在多个相连部分间的区域，提高分割质量。为评估分割表现，分割结果被上传到在线评估系统中，该评估系统使用dice系数、阳性预测值（positive predictive value, PPV）、灵敏度和kappa值作为评估指标。相较于脑肿瘤分割（BRATS）挑战中其他团队采用的方法，该方法具有竞争力。该方法在健康组织和病理组织区分上具有一定潜力。

关键词：脑肿瘤分割；核方法；稀疏编码；字典学习

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基于学习自适应区域选择的自动增强图像 None

Na LI, Jian ZHAN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第2期页码 206-221 doi: 10.1631/FITEE.1700125

摘要：很多现有图像增强算法基于局部区域，而且同一图像所选区域尺寸通常是固定的。用户需手工选择合适的区域尺寸获取最佳图像增强效果。提出一种基于自适应区域选择的自动增强图像算法。对网上爬取的大量自然图像统计分析获取阈值，自动选择用于通道提取的区域尺寸。该方法可自动增强模糊或者曝光不足/背光的图像，无需任何用户交互。实验结果表明，该算法对现有基于区域的图像增强算法有显著改进。

关键词：图像增强；对比度增强；暗通道；明通道；自适应区域处理

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改进的软件模块化二元相似度测量 Article

Rashid NASEEM, Mustafa BinMat DERIS, Onaiza MAQBOOL, Jing-peng LI, Sara SHAHZAD, Habib SHAH

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第8期页码 1082-1107 doi: 10.1631/FITEE.1500373

摘要：目的：各种各样的二元相似度测量在聚类方法中被用来确定数据中的相似实体的同类组。这些相似度测量大多数仅基于特征的存在或缺失。二元相似度测量在软件模块化中亦能与不同的聚类方法一起用于提高软件系统的可理解性与可管理性。每种相似度测量都有其优势与不足，分别能使聚类结果优化或恶化。创新点：本文强调了软件模块化中一些已有的著名的二元相似度测量的优势。此外，基于这些已有的相似度测量，新提出了几种改进的相似度测量。方法：首先，介绍了一些软件模块化中已有的著名的二元相似度测量的优势。接着，提出了几种改进的新的相似度测量。结合具体例子，说明这些新方法整合了JC、JNM和RR这几种已有的二元相似度测量的优势。最后，通过实验比较新方法与已有方法的结果，验证所提新方法的有效性。尽管这些新方法仅基于数据的二元特征向量表达，它们能被用来测试任何编程语言编写的软件系统。

关键词：二元相似度测量；二元特征；测量组合；软件模块化

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一种面向软件缺陷预测的相似性度量特征选择方法 Article

Qiao YU, Shu-juan JIANG, Rong-cun WANG, Hong-yang WANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第11期页码 1744-1753 doi: 10.1631/FITEE.1601322

摘要：软件缺陷预测旨在通过历史数据和能反映软件模块特性的软件特征来发现潜在缺陷。然而，有的特征可能与类别（有缺陷或无缺陷）的相关性较高，有的特征可能是冗余的或无关的。针对软件缺陷预测中不同特征与类别的相关性差异，本文提出一种基于相似性度量（similarity measure, SM）的特征选择方法。首先，根据不同类样本间的相似性来更新特征权重；然后，按照特征权重值降序排列生成特征排序列表，并依次选取特征排序列表中的所有特征子集；最后，在KNN（k-nearest neighbor）模型上验证所有特征子集的分类性能在11个美国航空航天局（NASA）数据集上进行实验验证，结果表明，与其它四种特征选择方法相比，本文方法具有与之相当甚至更高的分类性能。

关键词：软件缺陷预测；特征选择；相似性度量；特征权重；特征排序列表

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遗传算法的改进及其在水库优化调度中的应用研究

钟登华,熊开智,成立芹

《中国工程科学》 2003年第5卷第9期页码 22-26

摘要：

遗传算法是通过对样本中个体的不断改进来寻找各类问题的最优解。由于标准遗传算法（SGA）存在收敛性及个体适应度求解方面的困难，在研究中，通过对SGA中遗传算子改进，特别是对选择算子的改进，提出了一种改进遗传算法（AGA），并将它应用于水库优化调度中。改变通常以水位变化序列为基础的遗传算法编码方案，通过数组存储水库库容状态，并以各库容状态对应的数组下标为基础进行遗传算法编码，通过实例，表明AGA对水库优化调度问题具有良好的适应性，同时结合数组存储理论的遗传算法编码方法简化了水库优化调度遗传算法的实现过程

关键词：遗传算法改进水库优化调度

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考虑非对称情形的一类拣选问题的改进LK算法求解

田伟,田国会,张攀,李晓磊

《中国工程科学》 2004年第6卷第11期页码 47-52

摘要：

分析并推证出单巷道固定货架的拣选优化问题可归结于对称或非对称旅行售货商问题，研究了一种新型的改进LinKernighan (LK)算法，并将其应用于固定货架的货物拣选优化过程中。实验仿真结果表明，用该算法能降低固定货架对称和非对称拣选优化时间和空间计算的复杂度，快速、稳定地找出最优解，满足了多次作业时待拣选货物数目变动范围较大的要求。

关键词：自动化立体仓库固定货架拣选优化 LK算法

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直升机动部件寿命管理的损伤容限方法

柳文林,穆志韬,段成美

《中国工程科学》 2005年第7卷第2期页码 76-80

摘要：

讨论了直升机动部件寿命管理中的安全寿命法和损伤容限法，以及基于安全寿命法的裂纹容限法和基于损伤容限法的缺陷容限法；重点介绍了安全寿命法的两大缺点和损伤容限法中要解决的三方面问题；比较了损伤容限法应用于直升机动部件与应用于固定翼飞机的不同点；回顾了国内外损伤容限法的发展历史和研究现状；介绍了损伤容限寿命管理方法的主要工作；展望了亟待解决的一些问题。

关键词：直升机损伤容限寿命管理无损检测

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面向脑机接口基于改进的共同空间模式方法的单次运动想象脑电分类 Research Articles

Zhi-chuan TANG, Chao LI, Jian-feng WU, Peng-cheng LIU, Shi-wei CHENG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第8期页码 1087-1098 doi: 10.1631/FITEE.1800083

摘要：单次运动想象脑电分类常用于脑机接口系统控制，是人-机之间的沟通桥梁。然而，脑电信号具有低信噪比和个性化差异，会对分类结果产生不利影响。本文提出一种改进的共同空间模式（B-CSP）方法，提取特征并消除负面影响。首先，针对不同被试，采用巴氏距离并基于事件相关去同步（ERD）和事件相关同步（ERS）模式选择每个电极通道的最优频率段；其次，采用B-CSP方法提取最优频率段脑电信号特征，获得可以最大程度区分两类运动想象的特征采用所提方法对公共数据集和实验数据集提取特征，并结合反向传播神经网络进行单次运动想象脑电分类。将B-CSP方法与两种传统脑电特征提取方法——原始共同空间模式（CSP）和自回归（AR）——比较。实验结果表明，本文所提方法能够有效分类运动想象脑电，并能对脑机接口系统开发提供实践和理论基础。

关键词：脑电图（EEG）；运动想象；改进的共同空间模式（B-CSP）；特征提取；分类