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一种基于新局部知识的图像识别协同表示方法
摘要: 近年来,基于协作表示的分类器(CRC)在识别任务中展现出卓越性能。大多数CRC算法成功的关键在于:测试样本能通过全局合适的字典得到良好编码,而样本间的局部知识尚未被充分考量。我们观察到相似样本的表示具有高度相似性。为利用这一重要相似信息,本文提出一种新型基于局部知识的图像分类协作表示模型。具体而言,首先需确定测试图像的若干相邻训练样本,继而利用这些邻域样本的表示来引导测试样本系数更具判别性。此外,我们推导出该方法的鲁棒版本以处理存在遮挡或损坏的人脸识别问题。大量实验表明,在各类图像识别任务中,本方法较其他先进分类器具有显著优势。
关键词: 监督学习、图像识别、鲁棒性、协同表示、局部一致性
更新于2025-09-23 15:19:57
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敏感且稳健的生物分子相互作用分析原则:衍射极限聚焦莫洛图谱的检测限与分辨率
摘要: 无标记生物传感器能够实时监测生物分子相互作用,这对分析生物分子的结合特性至关重要。虽然表面等离子体共振(SPR)等折射光学生物传感器灵敏度高且技术成熟,但它们易受传感体积内折射率变化的干扰——这种变化可能源于样品缓冲液成分的微小差异、温度漂移,尤其是复杂流体(如血液)中与传感器表面的非特异性结合。这些局限源于折射式传感器测量的是整个传感体积的折射率。与之相反,衍射式生物传感器(例如焦散全息术)仅检测分析物分子相干集合产生的衍射光。因此,任何与该分子集合非相干的折射率分布都不会增强相干信号。这使得衍射式生物传感器具有天然鲁棒性,无需参比通道或温度稳定即可实现灵敏测量。该相干集合由分析物分子选择性结合至合成结合图案(全息图)而形成。焦散全息术已在前期论文中通过理论推导[C. Fattinger, 物理评论X 4卷, 031024 (2014)]和实验验证[V. Gatterdam等, 自然·纳米技术 12卷, 1089 (2017)]提出,但要充分释放其潜力仍需深入理解底层物理机制并实现衍射极限读出。本文提出了改进的理论模型,能根据衍射强度精确量化结合在全息图上的生物物质含量。此外还展示了衍射极限全息焦点的测量(即艾里斑)。这些改进使我们能在无需温度稳定或漂移校正的情况下,实现与最佳SPR传感器相当的实时结合实验分辨率,并以终点法无标记检测低分子量化合物。所开展的实验证明了衍射式传感器原理的鲁棒性与灵敏度。
关键词: 生物分子相互作用分析、衍射计量生物传感器、焦点莫罗图谱法、衍射极限焦点、鲁棒性、无标记检测、灵敏度
更新于2025-09-22 15:08:33
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 阴影遮蔽与隧道接触:高效IBC太阳能电池的低成本工艺
摘要: 全球导航卫星系统(GNSS)接收机易受干扰的主要脆弱性之一,在于其会暴露于有意或无意的信号干扰下,这甚至可能导致服务中断。文献中提出了多种应对这些影响的方案,其中基于多天线架构的方案最具前景。对于需要可靠性和鲁棒性的高端应用所使用的高精度接收机而言,情况尤其如此。本文概述了可能包含天线阵列的接收机架构及相关的信号处理技术,同时着重阐述了采用此类技术时最典型的实施问题。通过一系列实验(包括利用工作原型进行实际数据处理)对全面调研内容进行了补充,以此例证上述观点。
关键词: 阵列信号处理、自适应阵列、接收天线、卫星导航系统、全球定位系统、无线电导航、鲁棒性、可用性、电磁干扰
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第16届中国国际固态照明论坛暨2019年国际宽禁带半导体论坛(SSLChina: IFWS) - 中国深圳(2019.11.25-2019.11.27)] 2019年第16届中国国际固态照明论坛暨2019年国际宽禁带半导体论坛(SSLChina: IFWS) - 基于响应面法的LED汽车前照灯最优热设计
摘要: 全球导航卫星系统(GNSS)接收机的主要脆弱性之一在于其易受有意或无意干扰信号的影响,这类干扰甚至可能导致服务中断。现有文献提出了多种应对方案,其中基于多天线架构的方案最具应用前景——尤其适用于对可靠性和鲁棒性要求较高场景中的高端接收机。本文综述了包含天线阵列的可能接收机架构及相关信号处理技术,并重点分析了该技术实施过程中最典型的问题。通过一套实验(包括工作原型机的实际数据处理)对上述理论进行了实证补充。
关键词: 阵列信号处理、自适应阵列、接收天线、卫星导航系统、全球定位系统、无线电导航、鲁棒性、可用性、电磁干扰
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 通过两个耦合的W波段行波管产生超短微波脉冲序列
摘要: 本文提出了一种用于有限混合学习过程的新型稳健EM算法。所提出的空间EM算法利用基于中位数的位置估计和基于秩的散布估计,在每次M步中替代样本均值和样本协方差矩阵,从而增强了算法的稳定性和稳健性。该算法对异常值和初始值具有稳健性。与许多稳健混合学习方法相比,空间EM具有实现简单和统计效率高的优势。我们将空间EM应用于有监督和无监督学习场景,具体提出了基于空间EM的稳健聚类和异常检测方法,并将该异常检测方法应用于鱼类物种新发现分类学研究。使用两个真实数据集进行聚类分析,与常规EM及K中位数、X-EM、SVM等现有方法相比,本方法展现出更优性能和高度稳健性。
关键词: 鲁棒性、异常值检测、空间秩、聚类、有限混合模型、EM算法
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE电气绝缘与电介质现象会议(CEIDP) - 美国华盛顿州里奇兰(2019.10.20-2019.10.23)] 2019年IEEE电气绝缘与电介质现象会议(CEIDP) - GIS局部放电超声波检测中迈克尔逊光纤干涉仪的抗干扰方法
摘要: 通过整合额外信息源(如多模态数据、声学通道或声学模型),自动语音识别(ASR)系统的性能可显著提升。针对信息融合这一新兴问题,其与数字通信领域存在显著相似性——Berrou等人发现的Turbo码正是该领域的突破性创新。本文展示了如何成功将Turbo原理应用于ASR领域,从而解决上述信息融合问题。我们的研究贡献包含四个方面:首先,通过详细解析Turbo ASR中的前向-后向算法(FBA),重新阐释并构建了识别器间传递的"外部信息"概念;其次,提出适用于实际信息融合与识别任务的实时Turbo解码Viterbi算法;随后展示多模态信息融合的仿真结果;最后证明我们的Turbo FBA和Turbo Viterbi算法同样适用于采用两种声学特征提取方法的单通道多模型识别任务。在包含拼写挑战的小词汇量任务中,所提出的Turbo ASR方法在所有信噪比条件和噪声类型下均优于最佳参考系统,相对词错误率(WER)分别降低22.4%(视听任务)和18.2%(纯音频任务)。
关键词: 隐马尔可夫模型、语音识别、多媒体系统、鲁棒性、迭代解码
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE国防光子学研究与技术应用会议(RAPID) - 美国佛罗里达州米拉马尔海滩(2019.8.19-2019.8.21)] 2019年IEEE国防光子学研究与技术应用会议(RAPID) - 多极与超表面量子阱发射器
摘要: 对于任何声称达到或超越人类水平的分类与识别系统而言,对数据集中微小扰动保持免疫具有重大意义。研究人员发现,神经网络对微小扰动并不稳健——通过在测试数据中添加特定类别的噪声,就能轻易误导系统持续误分类。这种所谓的对抗性噪声会严重削弱神经网络的性能(尽管它们在未受扰动的数据集上表现优异)。最新研究提出,通过使用本身带有对抗性噪声的数据进行训练,可使神经网络获得抗干扰能力?;诖朔椒?,本文提出一种基于K支撑范数生成强效对抗噪声模型的新机制来训练神经网络。我们在MNIST和STL-10两个基准数据集上,采用多层感知机和卷积神经网络测试了该方案。实验结果表明,相比现有最先进技术,采用本技术训练的神经网络在鲁棒性方面展现出显著提升。
关键词: 鲁棒性、泛化能力、卷积神经网络、对抗性、K-支持范数
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第二届高电压工程与电力系统国际会议(ICHVEPS)- 印度尼西亚巴厘岛登巴萨(2019.10.1-2019.10.4)] 2019年第二届高电压工程与电力系统国际会议(ICHVEPS)- 印度尼西亚光伏屋顶承载能力分析
摘要: 全球导航卫星系统(GNSS)接收机易受干扰的主要脆弱性之一,在于其会暴露于有意或无意的信号干扰下,这甚至可能导致服务中断。文献中提出了多种应对这些影响的方案,其中基于多天线架构的方案最具前景。对于需要可靠性和鲁棒性的高端应用接收机而言,这种情况尤为突出。本文概述了包含天线阵列的可能接收机架构及相关信号处理技术,并重点讨论了应用此类技术时最常见的实施问题。通过一系列实验(包括利用工作原型进行实际数据处理)对上述观点进行了实证补充,从而完善了全面调研。
关键词: 阵列信号处理、自适应阵列、接收天线、卫星导航系统、全球定位系统、无线电导航、鲁棒性、可用性、电磁干扰
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种适用于局部阴影条件下光伏MPPT的简化传播融合萤火虫算法
摘要: 通过整合额外信息源(如多模态数据、声学通道或声学模型),自动语音识别(ASR)系统的性能可显著提升。针对当前信息融合问题,其与数字通信领域存在显著相似性——Berrou等人发现的Turbo码正是该领域的突破性创新。本文展示了如何成功将Turbo原理应用于ASR领域,从而解决上述信息融合问题。我们的研究贡献包含四个方面:首先,通过深入解析Turbo解码前向-后向算法(FBA),详细阐释Turbo ASR技术,并对识别器间传递的所谓"外部信息"提出新诠释与数学表述;其次,提出适用于实际信息融合与识别任务的实时Turbo解码Viterbi算法;随后展示多模态信息融合的仿真结果;最后证明我们的Turbo FBA与Turbo Viterbi算法同样适用于采用两种声学特征提取方法的单通道多模型识别任务。在包含拼写挑战的小词汇量任务中,所提出的Turbo ASR方案在所有信噪比条件和噪声类型下均超越最佳参考系统——音频-视觉任务平均相对词错误率(WER)降低22.4%,纯音频任务降低18.2%。
关键词: 鲁棒性、语音识别、多媒体系统、迭代解码、隐马尔可夫模型
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019电力与先进计算技术创新会议(i-PACT) - 印度维洛尔(2019.3.22-2019.3.23)] 2019电力与先进计算技术创新会议(i-PACT) - 用于无线电能传输应用的太阳能供电推挽变换器
摘要: 嵌入式软件是当前及未来电信、汽车、多媒体和工业自动化系统的核心。几乎任何工业应用的成功都依赖于嵌入式软件系统的可靠性,而验证系统可靠性的方法之一就是测试其鲁棒性。本文旨在建立嵌入式软件系统鲁棒性测试实践现状的知识库,并将其与前沿技术进行对比。我们通过对七个不同工业领域(电信、汽车、多媒体、关键基础设施、航空航天、消费品和银行业)开展13次半结构化访谈,收集了鲁棒性测试实践现状的信息。我们研究了鲁棒性测试的不同方面,如鲁棒性的总体认知、与需求工程和设计的关系、测试执行、故障及工具等,并重点呈现了嵌入式软件系统鲁棒性测试实践领域的知识。我们发现了此前未被描述的多种鲁棒性测试实践。研究表明,不同组织间的鲁棒性测试实践现状存在差异,且与科学文献描述的前沿技术有显著区别。例如,文献中常见的方法(如模糊测试法)在我们调研的组织中并未采用,受访者反而描述了多种针对特定场景(如断电或过载)的临时方案。其他差异还涉及鲁棒性故障的分类、鲁棒性故障的假设根源以及鲁棒性测试所用工具类型等。本文是记录嵌入式软件系统鲁棒性测试实践现状的第一步,其成果可供研究人员和从业者共同使用:研究人员能借此理解前沿技术与实践现状的差距并开展填补性研究;从业者也能通过该知识库学习改进自身实践或借鉴其他方案。
关键词: 访谈、鲁棒性、实践现状、测试、最先进技术、调查、嵌入式系统
更新于2025-09-16 10:30:52