模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能
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2021年 34卷 7期 刊出日期 2021-07-25

“智能优化算法”专题
论文与报告
研究与应用
 
“智能优化算法”专题
581 基于柯西分布和父种轮换机制的种子优化算法
刘航, 张晓明, 汪长剑

针对目前种子优化算法存在的空间探索能力不足、后代个体分布多样性较弱的问题,文中提出基于柯西分布和父种轮换机制的种子优化算法.首先,构建基于柯西分布的种群分布模型,用于前期探索阶段,提升算法的全局搜索能力.然后,建立基于赌轮法的父种轮换机制,提高后代种群的多样性.最后,构建个体距离阈值、分布方差和后代比例的自适应调整机制,提高算法对复杂优化问题的动态寻优能力.实验表明,文中算法的平均适应度值和弗里德曼检测指标排名均较优.

2021 Vol. 34 (7): 581-591 [摘要] ( 660 ) [HTML 1KB] [PDF 728KB] ( 425 )
592 基于动态自适应的双档案大规模稀疏优化算法
顾清华, 王楚豪, 江松, 陈露
针对传统大规模优化算法维数过高、过度稀疏、难以平衡等问题,文中提出基于动态自适应的双档案大规模稀疏优化算法,平衡维数和稀疏性对算法的影响,提高算法在解决大规模优化问题上的多样性和收敛性.首先,改变种群分数生成策略,加入自适应参数和惯性权重,增加分数的动态性,改善种群的多样性,使搜索不易陷入局部最优.然后,改变算法的环境选择策略,引入角度截断的思想,有效生成子代.同时引入双档案,分开真实决策变量和二进制决策变量,减少算法的运行时间.在大规模优化问题、稀疏优化问题及实际应用上的测试表明,文中算法保持原有的稀疏性质,同时稳定提升多样性和收敛性,具有较强的竞争性.
2021 Vol. 34 (7): 592-604 [摘要] ( 406 ) [HTML 1KB] [PDF 1008KB] ( 425 )
605 信息共享的记忆被囊群算法
屈迟文, 彭小宁
针对基本被囊群算法求解精度较低、收敛速度较慢、容易陷入局部最优的缺陷,提出信息共享的记忆被囊群算法.首先,将整个种群分为执行信息共享搜索和喷气推进搜索两个子群,引入动态自适应调整策略,用于平衡算法的全局开拓能力和局部开发能力.然后,在执行信息共享搜索模式时,部分个体向同伴所在领域相互获取信息,实现种群个体之间信息的充分交流与共享.另一部分个体引入历史最优位置,用于引导学习,增强算法搜索的有效性.在20个基准测试函数上的实验表明,文中算法的收敛速度、求解精度、鲁棒性等都较优.
2021 Vol. 34 (7): 605-618 [摘要] ( 497 ) [HTML 1KB] [PDF 905KB] ( 259 )
619 多种群伪正态分布估计算法
杨启文, 余诗琦, 张美琳, 薛云灿, 陈俊风

为了提高基于正态分布模型的分布估计算法子代候选解的质量,防止早熟收敛,文中提出多种群伪正态分布估计算法.首先,采用佳点集方法进行种群初始化,将种群分为3个子群.然后,采用样本重心取代样本均值的方式,获得伪正态分布模型.最后,融合种群与子群伪正态分布模型,得到子群进化的概率模型.23个基准函数的对比测试表明,文中算法在求解质量和收敛速度上较优.针对多约束条件下的并行装配优化问题,提出工序池、员工池、罚函数等措施,将具有工序约束和人员约束的离散组合优化问题转化为无约束的多种群伪正态分布估计优化问题.工程应用结果表明,只需要将候选解的无限集合修正为有限集合,文中算法可方便地用于离散组合优化问题的快速求解.

2021 Vol. 34 (7): 619-630 [摘要] ( 376 ) [HTML 1KB] [PDF 840KB] ( 354 )
论文与报告
631 基于运动优化语义分割的变分光流计算方法
葛利跃, 邓士心, 龚洁, 张聪炫, 陈震
针对光照变化和大位移运动等复杂场景下图像序列变分光流计算的边缘模糊与过度分割问题,文中提出基于运动优化语义分割的变分光流计算方法.首先,根据图像局部区域的去均值归一化匹配模型,构建变分光流计算能量泛函.然后,利用去均值归一化互相关光流估计结果,获取图像运动边界信息,优化语义分割,设计运动约束语义分割的变分光流计算模型.最后,融合图像不同标签区域光流,获得光流计算结果.在Middlebury、UCF101数据库上的实验表明,文中方法的光流估计精度与鲁棒性较高,尤其对光照变化、弱纹理和大位移运动等复杂场景的边缘保护效果较优.
2021 Vol. 34 (7): 631-645 [摘要] ( 396 ) [HTML 1KB] [PDF 4912KB] ( 566 )
646 非对称内核卷积结合语义置信嵌入的模糊人脸图像重建
胡正平, 潘佩云, 郑赛月, 赵梦瑶, 毕帅, 刘洋
受异构卷积原理的启发,在深度学习框架下提出非对称内核卷积结合语义置信嵌入的模糊人脸图像重建网络.针对对称方形卷积内核在进行特征提取时对重要特征表达的不足,使用非对称内核替代,增强方形卷积内核特征的表达能力.在重建阶段,结合非对称内核卷积与语义置信网络,进一步提取每类语义信息在重建中最利于重建效果的特征,结合置信度引导网络向更利于重建的方向训练.在CelebA、Helen数据集上的实验证实文中网络重建效果较优.
2021 Vol. 34 (7): 646-654 [摘要] ( 322 ) [HTML 1KB] [PDF 1284KB] ( 306 )
研究与应用
655 基于多视角知识图谱嵌入的量刑预测
王治政, 王雷, 李帅驰, 孙媛媛, 陈彦光, 许策, 王刚, 林鸿飞
量刑预测是智慧司法建设的重要组成部分.为了解决量刑预测的可解释性问题,文中将量刑预测任务重新定义为基于知识图谱的链路预测任务,提出多视角的知识图谱嵌入方法,预测案件量刑.首先,文中设计知识图谱本体模式,用于指导案情描述中关键要素的提取.然后,使用图嵌入技术,从案件要素构成的辅助图中学习要素的初始表示.最后,融合知识图谱的结构化特征,对案件要素进行增强表示.以贩卖毒品类案件为研究对象,文中方法在基于知识图谱的量刑预测任务中性能较优,量刑结果有较好的可解释性.
2021 Vol. 34 (7): 655-665 [摘要] ( 529 ) [HTML 1KB] [PDF 1123KB] ( 383 )
666 基于加权三部图的协同过滤推荐算法
任永功, 王宁婧, 张志鹏
针对基于用户的协同过滤算法推荐结果过度集中在热门物品,导致多样性和新颖性较低、覆盖率较小的问题,文中提出基于加权三部图的协同过滤推荐算法.在分析数据稀疏和附加信息较少的基础上引入标签信息,可同时反映用户兴趣和物品属性,利用用户、物品和标签三元关系构建三部图.通过三部图网络映射到单模网络的方法获得用户偏好度,构建用户偏好度加权的三部图模型.根据热传导方法在加权三部图上进行资源重分配,挖掘更多的相似关系,利用协同过滤框架预测评分并进行推荐.在真实数据集上的实验表明,文中算法可较好地挖掘长尾物品,实现个性化推荐.
2021 Vol. 34 (7): 666-676 [摘要] ( 364 ) [HTML 1KB] [PDF 700KB] ( 328 )
模式识别与人工智能
 

主管:中国科学技术协会
主办:中国自动化学会
   国家智能计算机研究开发中心
   中国科学院合肥智能机械研究所
出版:科学出版社
 
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