摘要:为研究面向无标签数据集基于实值特征的图像文本跨模态检索（以下简称跨模态检索）方法的发展现状和亟待解决的关键问题,对目前该领域的文献进行了分析与总结。跨模态检索是根据给定的一种模态查询,从另一种模态中检索出与查询相关的样本。首先,引入基于时间复杂度分类法,将现有跨模态检索方法分为基于特征方法和基于分数方法;其次,分别对以上两类方法的研究现状进行叙述,并针对两类方法现阶段存在的主要问题进行分析和讨论;然后,引入跨模态检索的两个主流数据集和常用评价指标,分别对两类方法在公开数据集上的性能进行比较与分析;最后,总结了跨模态检索领域亟待解决的关键问题。研究表明,现有跨模态检索方法尽管已经取得了显著进展,但仍有一些关键问题亟待解决,这些关键问题是未来跨模态检索领域的重要发展方向。

摘要:为提高合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）系统对抗转发式欺骗干扰的性能,提出一种基于非线性调频（non-linear frequency modulation,NLFM）信号的正交波形设计与优化技术,结合自主收发策略来优化波形组,使捷变发射的波形相互正交,从而达到在复杂环境下抑制转发式欺骗干扰的效果。首先,分析SAR系统转发式欺骗干扰的机理、波形捷变发射方法的合理性和有效性,提出利用正交波形设计进行抗干扰的方法；其次,采用S曲线法和分段函数法产生NLFM信号,基于拉格朗日算法,结合遗传算法对NLFM信号的波形组进行了优化设计；最后,通过仿真实验验证了本文方法设计的优化波形组在SAR系统中对抗转发式欺骗干扰的有效性。结果表明:由分段函数法产生NLFM波形后,在合适的干扰转发时延下,采用拉格朗日遗传算法优化NLFM波形的正交性,改善了波形的主瓣宽度和峰值旁瓣比,增强了捷变波形的正交性,提高了波形质量。

摘要:为解决增量式入侵检测系统（intrusion detection system,IDS）在检测新类攻击过程中存在的新类过拟合、旧类泛化能力弱、灾难性遗忘问题,提出了对抗辅助增强的增量式IDS。在增量训练过程中,利用对抗样本的正则化能力约束检测模型在新类攻击上的过拟合,设计同时存储旧类攻击的原样本及对抗样本的双分布模拟缓存器以增强检测模型对旧类的泛化能力,引入加权交叉熵损失缓解灾难性遗忘问题。在CSE-CIC-IDS2018数据集和UNSW-NB15数据集上的实验结果表明:对抗样本直接参与训练会导致模型的识别性能恶化,而对抗样本以数据分布分离的形式参与训练则增强了模型的识别性能；对抗样本在缓存器中的存储有效抑制了模型对旧类泛化能力的丢失；加权交叉熵损失对学习权重的调整缓解了新类及缓存器内数据间的不平衡所导致的灾难性遗忘。所提方法为识别动态复杂网络环境中的真实攻击提供了可行方案,具有潜在的应用价值。

摘要:为探究电连接器在运行过程中随机振动导致其接触件发生微动磨损,产生磨屑造成接触性能降低的问题,分别进行步进应力及恒定应力随机振动试验。采用电容层析技术对微动磨损过程中电连接器接触件间磨屑进行检测,研究振动周期、振动方向、振动量级和负载电流对磨屑堆积与分布的影响；对试验后的试品进行表面形貌及能谱分析,并引用分形维数研究磨屑分布均匀度,量化接触件表面的磨损程度。试验结果表明:振动周期、振动方向、振动量级对接触件间磨屑的产生与堆积具有正向累积效应；负载电流因发热与应力松弛的耦合作用,延缓了性能退化过程；轴向振动磨损最为严重；插针根部为严重磨损区域；电连接器在步进应力随机振动下的性能退化规律与恒定应力下相似,且步进应力下的磨屑特征值呈现出一定的阶跃变化特征；电连接器在微动磨损过程中接触表面形貌会发生显著变化；表面形貌及能谱分析结果与磨屑特征值及接触电阻变化规律相吻合。

摘要:为优化无线传感器网络（wireless sensor networks,WSN）中无人机（unmanned aerial vehicle,UAV）辅助信息收集系统的能量消耗,在综合考虑无人机飞行能耗和传感器节点上行数据传输能耗的基础上,提出了一种考虑链路间干扰的无人机轨迹和传感器功率分配联合优化算法。首先,基于实际约束构建了系统能耗最小化问题模型;然后,针对多约束优化问题的非凸性特征,采用块坐标下降法（block coordinate descent,BCD）将系统能耗最小化问题分解为固定无人机轨迹下的功率分配和固定功率分配下的无人机轨迹优化两个子问题,根据子问题的数学特征,采用凸近似法将非凸问题转化成可以求解的近似凸优化问题,通过对两个子问题的交替迭代优化,得到原非凸问题的近似次优解;最后,通过仿真实验验证了所提算法的可行性和有效性。结果表明:所提算法最大可使系统能量消耗降低22%,明显优于对比算法；且随着传感器节点数量的增加,所提算法的优势更加明显。研究结果为WSN中的信息收集提供了一种系统能耗优化思路,即在有限提高无人机飞行能耗的基础上,有效降低系统的能量消耗。

摘要:为解决目前深度学习去雾算法在处理非均匀雾天图像时无法有效利用多尺度特征,导致复原出的图像产生颜色失真、细节恢复不完整等问题,提出了混合注意力与多特征交互的图像去雾算法。首先,利用编码模块提取不同尺度的特征；其次,构造混合注意力模块,从全局角度对图像雾气进行感知,并利用通道注意力机制对不同雾浓度分配权重；然后,设计多特征交互模块,实现不同尺度特征间的信息交换,有效利用低分辨率特征中的语义信息,同时保留了高分辨率特征的空间细节与颜色信息,并利用门控融合模块聚合不同尺度的特征；最后,解码模块对融合后的特征进行重构,得到无雾图像。实验结果表明,运用本文提出的算法恢复的去雾图像不仅主观上颜色自然、细节清晰,而且在客观指标上也优于现有的主流算法。该研究结果可为深度学习去雾研究与应用提供新的方案。

摘要:为解决参数未知的复混沌系统在复杂状态变量无法分离情况下的同步控制问题,提出了错位复修正函数投影同步(misalignment complex correction function projection synchronization,MCCFPS)控制方案。首先,设计一种自适应跟踪控制器,使其能够适应任意有界复混沌系统之间的差异。该控制器通过动态控制强度和收敛因子增强自适应能力并调节收敛速度,通过Lyapunov理论证明该控制器的收敛性,从而为控制方案的可靠性提供理论支持。然后,对两个异构的复混沌系统进行动力学模型分析,计算并比较混沌系统和复混沌系统时间序列的模糊熵,验证复混沌系统的复杂度更高,从而突显其同步控制在保密通信应用中的优越性,并进一步设计其MCCFPS同步方案。最后,通过数值仿真验证MCCFPS方案的有效性。结果表明:该方案能够成功实现复混沌系统的同步控制,并具有良好的同步效果和控制性能。总体来说,相较于传统的混沌系统,研究引入复变量,并采用更复杂的MCCFPS同步控制方案,直接在复域中实现混沌同步,有效提高了系统的安全性。研究结果为复系统同步控制问题提供了新的思路和途径,具有重要的应用价值。

摘要:工业互联网工程建设环境不确定性增加,应急能力逐渐成为工程项目顺利实施的重要影响力量。为提升工业互联网工程供应链应急能力,考虑主体间融合交互关系,针对工业互联网工程建设阶段,对工业互联网工程供应链应急处置主体的博弈关系进行研究,建立融合演化博弈模型,揭示工业互联网工程供应链应急处置主体间的融合机理。仿真模拟结果表明:工业互联网工程供应链企业利益联结是进行应急处置主体融合的关键动力,互利互惠互信是融合的前提基础；当企业持续性融合利润增量和所得补贴大于链上其他企业采取阶段性融合策略的影响时,无论企业初始意愿如何,参与者都会选择持续性融合策略,反之演化结果则会出现分化。把握应急处置融合机理,激励应急处置主体积极参与应急融合,提高应急处置效率及应急处置能力,有助于保证供应链稳定,确保工业互联网工程建设顺利实施。

摘要:为改善动态无线电能传输(dynamic wireless power transfer,DWPT)过程中,因发射阵列之间摆放间距过大而产生的输出电压和输出功率的波动问题,提出一种新型发射结构。首先,在BPP(bipolar pad)线圈结构基础上,将主发射(domination transmitter,Dtx)线圈与补偿(compensation,Cx)线圈串联组成一个发射段,并对DWPT系统采用分段控制,以减小损耗;其次,采用解耦电容解耦Dtx线圈与Cx线圈,并分析了系统的电路原理;然后,利用Ansys Maxwell有限元分析软件对耦合结构进行优化设计,并选择最佳的切换位置,以减小功率的波动;最后,搭建实验平台以验证结构的可行性。实验结果表明:新型磁耦合结构输出功率的波动为3.9%,输出电压的波动为2.9%,与改进前的耦合结构相比,输出功率的波动降低了15.8%,输出电压的波动降低了7.6%；在相邻Dtx线圈的过渡区域中,与改进前的耦合结构相比,输出功率提高了33.8%,且系统传输效率稳定在88%左右。所提出的新型发射结构有助于减小移动过程中输出电压和输出功率的波动,可为磁耦合结构的设计与应用提供理论支持。

摘要:为研究岩体结构面的快速、高效建模方法,基于便携型LenaCV双目立体视觉成像系统,对左、右双目图像进行校正、对齐、纠偏和三维建模算法研究,提出确定相机内外参数的最优标定工况,分析适于点云建模的目标对象特征,确定三维点云建模的最佳拍摄距离与基线距离关系,获取双目视觉建模的最优参数。研究结果表明:以0.5像素为误差上限,LenaCV相机标定的最佳棋盘格尺寸为10 mm、最优标定距离为25倍基线距离；对比三维点云模型建模效果,表面粗糙对象建模效果优于光滑对象,目标在视野中图幅占比高的对象建模效果优于图幅占比低的对象；12 cm基线距离相较于6 cm基线距离的LenaCV双目系统,建立并输出的目标对象的三维点云数据结果更优。基于几种现场测试讨论了最优标定工况、摄影工况和建模对象特点,为岩体三维结构重建提供了可参考的实践经验,验证了基于LenaCV双目摄像机的三维岩体结构面建模的可行性。

摘要:为评估L3级自动驾驶的接管风险,降低接管过程中的事故率,设计城市快速路接管场景并开展驾驶模拟实验,以行车风险场理论为基础,采用动态和静态风险分布函数反映其他交通单元对接管风险的影响,引入车辆性能概率因子对自动驾驶接管过程中的事故发生概率进行表征,同时考虑接管反应时间的影响,构建自动驾驶接管风险评估模型,基于驾驶模拟实验获取接管反应时间数据和车辆轨迹数据对模型参数进行标定,并与碰撞时间倒数进行对比,验证模型的有效性。结果表明:驾驶员接管后1~9 s内模型计算所得的接管风险指数的变化趋势与碰撞时间倒数一致,但接管过程中风险指数的均方根误差均值（0.059）相较于碰撞时间倒数的均方根误差均值（0.093）下降了37%。构建的模型能够有效评估驾驶员的接管风险,且模型在表征风险的准确性方面优于碰撞时间倒数。

摘要:为了更加具体、深入地理解寒区道路,研究其病害发生、发展规律,提高对道路结构在时间和空间上的认知,开展了北方寒冷地区路表形变规律的研究。通过选取典型公路路段,建立10个监测段落,对路基的冻胀、融沉变形持续进行现场高程监测。分析温度场作用下路表形变特征和响应机制,分析公路在自然条件下的时域形变特点、动态形变特征及差异性。分析周期监测数据,构建竖向相对形变、竖向相对形变速率、横断面间形变速率最大倍数等参数,比较不同段落、不同横断面和监测点间的形变及其差异。研究北方寒冷地区路表形变与温度场协调规律,结果表明:北方寒冷地区基于温度场的路表形变具有典型的周期特性。对比分析填、挖方路段纵横方向形变的差异特征,形变极值分布规律,以及结合热胀、冻胀、融沉阶段的相对形变规律及形变速率差异特点,结果发现:挖方路段形变速率是填方路段的10余倍；8月份至10月份的热胀速率大于10月份至11月份的热胀速率；融沉主要发生在3月份至5月份；而冻胀速率较为稳定,对于填方路段,11月份至次年1月份的冻胀大于1月份至2月份的冻胀,而挖方路段则相反。给出了寒冷地区路表形变的温度场时域响应规律、特点,为开展寒区路基、路面结构和材料研究,以及道路病害等研究提供了依据。

摘要:岩土体的参数在空间上随机分布,为能更好地反应实际工程地质条件,在桩基础承载力研究中考虑土体的不确定性,并建立具有重要工程价值的承载力预测模型,将基于随机场理论的岩土参数空间变异性引入桩梁基础的研究中,采用数值方法建立桩梁基础与群桩基础的二维随机有限元模型分析承载能力,并与模型试验结果验证。随后通过卷积神经网络建立土体参数随机场图像与基础极限承载力之间的模型进行承载力预测,并基于预测模型研究不同参数的影响。结果表明:考虑土体空间变异性的基础承载力与试验结果基本吻合,随机结果均高于确定性分析；随机场下桩梁基础与群桩基础的承载力均为正态分布；采用卷积神经网络建立的基础承载力预测模型精度较高,且可以用于参数分析,基础承载力随着土体参数的增加而增加,随变异系数的增加而下降。随机条件下,桩梁基础的承载力高于群桩基础,可以充分发挥土体强度并抵御参数不确定性带来的承载力损失。

摘要:为了准确预测实际土层的固结速率,在Gibson大应变固结理论基础之上,考虑土体的非线性压缩渗透特性和土层表面随时间改变的变排水边界条件,建立考虑变荷载和变边界的软土大应变非线性固结模型。在此基础上,获得单级加载和多级加载条件下大应变非线性固结模型的显式解析解,利用获得的解析解开展计算以分析界面参数、荷载取值对土层固结性状的影响。结果表明:外荷载对土体内部超静孔压消散的影响表现为随着荷载的增大,超静孔压消散得越快,但其不会影响土体最终完成固结的时间；参数Ic(α－2)取值对土体固结性状的影响表现为固结速率随着参数Ic(α－2)取值的变化而变化。值得注意的是,描述土体非线性特性的参数取值对固结性状的影响在变边界下显现的固结性状会出现延迟现象,不同参数下的变边界更能反映土体边界的真实透水性情况,在实际工程中可以根据超静孔压实际的消散速率反演界面参数,以便能准确预估土层的固结进程。

摘要:为研究工程水泥基复合材料（engineered cementitious composite,ECC）高温后的力学性能和微观特征,对ECC进行了高温后材料力学性能试验和微观特征观测。对常温（25 ℃）、200 ℃、300 ℃、400 ℃及500 ℃自然冷却和喷水冷却后的ECC试件开展了抗压和抗折性能试验,并结合扫描电镜分析了ECC微观结构损伤特征以及探究了ECC高温后损伤机理。实验结果表明:高温后ECC表面未发生剥落,500 ℃以内未见爆裂现象,随着温度升高,纤维由混凝土表面逐渐向内部熔化,且失水增多,最大烧失率13.9%；力学性能方面,ECC自然冷却后抗压强度随温度升高呈现先降低后升高再降低的现象,而喷水冷却后抗压强度随温度的升高单调降低,且强度降低显著；高温后抗折强度随温度升高逐步下降,自然冷却降低幅度较喷水冷却显著；结合微观结构变化,ECC经历高温时,纤维部分熔化导致纤维与基体的黏结性能减弱；随着温度升高水化产物之间逐渐呈现独立存在的分散体,但喷水冷却后未水化颗粒二次水化现象明显,使ECC抗折强度较自然冷却提升17%。ECC具有良好的热稳定性,且冷却方式影响ECC材料的表观特性、力学性能和微观特征。

摘要:沥青路面宏观车辙其实质是混合料细观结构演变的结果,为了深入理解路面车辙流变行为的发展过程,基于颗粒物质Jamming理论开展了沥青混合料车辙演化机制研究。采用图像处理技术构建了沥青混合料细观结构模型,基于时-温等效原理开展了车辙仿真测试,分析了车辙变形过程中混合料宏细观结构的变化特征,探究了沥青路面Unjamming转变行为的影响规律与车辙演化机制。结果表明:Jamming理论可以很好地解释沥青路面的车辙演变全过程,车辙深度与沥青混合料颗粒的堵塞程度密切相关;随着加载时间和作用荷载的增加,混合料Jamming堵塞程度增大,车辙深度和面积分数也逐渐增加,并最终趋于稳定,颗粒体系Jammed态的转变受到了沥青砂浆和集料骨架共同作用的影响;随着测试温度升高,试件内部颗粒位移和位移差增大,混合料Jamming堵塞程度降低。沥青路面颗粒体系由稳定的Jammed态转变为不稳定的Unjammed态,是诱导路面车辙和泛油病害发生的内因,研究结果实现了Jamming理论在非晶体系中的应用,为深入理解沥青混合料的车辙演变行为提供了一种新的研究思路。

摘要:螺纹桩与桩侧土的作用相对复杂,为研究竖向荷载作用下螺纹桩的振动特性,从桩侧土的三维波动出发,考虑土体的成层特性和桩侧土的竖向作用,对滞回阻尼地基中螺纹桩纵向振动特性进行研究。基于三维波动理论建立桩侧土波动方程,采用Laplace变换和修正阻抗函数传递法得到桩土完全耦合条件下的螺纹桩振动响应解。将理论计算结果与现场实测曲线进行对比,证明螺纹桩-土相互作用模型的合理性。结果表明:相比桩侧土为均质体的假定,考虑土体的成层特性可以充分考虑应力波在分层界面的反射和折射现象,更符合实际情况；在有效桩长范围内,随着桩长的增加,桩侧土对螺纹桩的侧摩阻力越大,阻尼效应越明显;螺纹桩螺牙的存在对桩体具有一定的减振效应,且随着螺牙外径的增加,桩顶复刚度曲线的振幅水平和共振频率均显著减小。理论模型能较好地模拟螺纹桩与成层土的相互作用机理,为螺纹桩的应用提供理论支撑。