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2021年, 第38卷, 第4期　刊出日期：2021-08-15 上一期    下一期

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基于深度学习的人脸识别方法综述 余璀璨, 李慧斌 2021 (4):  451-469.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.001 摘要 ( 2031 )   PDF(2019KB) ( 1295 )   人脸识别与虹膜识别、指纹识别、步态识别等其它生物特征识别技术相比，具有自然、便捷、用户体验友好等独特优势，因而受到了学术界和工业界的广泛关注．近年来，在深度学习技术的驱动下，人脸识别技术取得了突破性进展，在面对表情、姿态、光照、遮挡等外在干扰因素时，仍表现出较好的鲁棒性．特别地，基于深度学习的人脸识别技术已广泛应用于安防、金融、教育、交通、新零售等应用领域．我们认识到，在人脸识别技术不断走向大众化的过程中，急需一些综述性的和普及性的文献来总结人脸识别技术的基本原理和基本方法．基于此，本文首先简要回顾了人脸识别的发展脉络，之后从人脸预处理、深度特征学习、特征比对、人脸数据集、评价标准五个方面重点介绍了基于深度学习的人脸识别技术．最后指出了人脸识别技术未来的发展趋势． 相关文章 | 计量指标

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基于智能计算的城轨列车节能优化操纵研究 张 方, 崔玮辰, 高利民, 东春昭, 郑景文 2021 (4):  470-482.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.002 摘要 ( 274 )   PDF(351KB) ( 299 )   伴随着城市轨道交通运营里程的增长，城轨列车节能优化操纵技术是近年研究的热点课题．节能优化操纵对城轨列车高效运营具有重要的经济意义和社会效益．目前，对于这一问题的研究，主要依靠现场试验和专家经验为主．本文针对某市城轨交通实际线路，提出一种基于巡航速度和距离结合的非线性约束优化方案，分别采用智能计算领域的粒子群算法与遗传算法对节能优化操纵曲线进行求解．结果表明，使用粒子群算法和遗传算法计算得到的节能优化操纵曲线可对列车运营提供指导建议． 相关文章 | 计量指标

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高铁接触网吊弦故障检测方法 张学武 2021 (4):  483-489.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.003 摘要 ( 952 )   PDF(1141KB) ( 175 )   吊弦是高铁接触网系统的主要部件，容易发生断裂和松弛，直接威胁行车安全．在脉动风和受电弓同时作用下，安装于承力索和接触线上的加速度传感器所获取的加速度信号特征比较明显，应用LSTM网络模型，吊弦断裂和松弛故障容易检测．本文针对仅脉动风作用下，加速度信号特征微弱，吊弦故障难以检测问题，利用卷积神经网络强大的特征提取能力和循环神经网络的时序表达能力，同时引进注意力机制，建立CNN-LSTM和CNN-LSTM-Attention融合网络模型，并在网络训练过程中使用贝叶斯优化方法进行超参数选择．实验结果表明，相比LSTM模型，融合网络模型大大提高了吊弦故障检测的准确率，具有很强的实用性． 相关文章 | 计量指标

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多决策覆盖信息系统的约简 许丽婷, 李进金, 林艺东, 李怡靓 2021 (4):  490-502.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.004 摘要 ( 183 )   PDF(206KB) ( 165 )   覆盖决策信息系统是研究热点之一，其中对于决策为覆盖的覆盖决策信息系统研究较少．本文利用特征函数将覆盖决策信息系统中以覆盖刻画的决策转化为由0和1组成的形式背景，进而给出了多决策覆盖信息系统的定义．在多决策覆盖信息系统中，通过构造相应的辨识矩阵，讨论了两类覆盖的约简，并研究了这两类约简对应的覆盖协调集与覆盖决策信息系统中上近似协调集之间的关系． 相关文章 | 计量指标

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蚁群算法在智能LED路灯控制中的应用研究 吕爱华 2021 (4):  503-512.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.005 摘要 ( 634 )   PDF(482KB) ( 272 )   为了优化LED路灯控制并达到有效监控，减少节点能量消耗，提升LED路灯控制中网络节点处理和传播数据的效率，本文使用蚁群算法研发一种可用在LED路灯低压配电网寻址法，能改善最优路径搜索的力度．针对计算精度低和能耗高现象，设计了蚁群算法的一种改进措施更好地免除算法陷进局部最优．算法根据PLC管理路灯性能特点构建网络拓扑结构模型，给出与此研究匹配的优化目标函数和状态转移定律并更新信息素，最后围绕函数目标与状态转移定律和搜寻等对要素订正和改善，设计自动路灯路由模型，拟定路由自动协议框架．凭借低压配电网，模型信道质量可达到动态识别，信道质量变化时，电力线网络通信载波能完成动态路由维护，使通信网络可靠实现．该方法能降低网络能耗，有效避免网络拥塞，提高平均路灯路由命中率，减少路由执行时间．此法在仿真验证中证明了其可靠性和有效性． 相关文章 | 计量指标

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过采样技术下Shannon采样重构的任意慢收敛 武 瑛, 高萌瑶, 张雪林 2021 (4):  513-521.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.006 摘要 ( 215 )   PDF(195KB) ( 155 )   Shannon采样定理是信号处理的重要结论．该定理表明，带限信号可以通过在Nyuist采样率下得到的样本精确重构．从理论的角度，研究Shannon采样下的重构收敛速率有重要意义．本文根据算子列的慢收敛理论研究了Shannon重构的收敛速率，并证明了Shannon重构包含一个“任意慢”收敛算子列．具体地，对于任意正数列$\alpha (n)\to 0$，总存在一个带限信号$f$，使得其主级数的$n$阶截断误差比$\alpha(n)$大，其中截断误差用$L_p(1<p<\infty)$范数衡量．此外，本文还证明了，常用的加速技术---过采样和收敛因子不会改善重构算子列的慢收敛速率，其收敛速度依然是“任意慢”． 相关文章 | 计量指标

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变系数空间自回归模型的Bootstrap检验 杜 颖, 李体政 2021 (4):  539-552.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.008 摘要 ( 390 )   PDF(182KB) ( 330 )   变系数空间自回归模型是变系数模型在空间数据分析方面的推广，因其众多的应用背景而得到广泛的重视和研究，确认模型中系数是否真正随变量的变化而变化是应用变系数空间自回归模型需解决的首要问题．本文基于Bootstrap检验方法研究了变系数空间自回归模型中的常系数项的辨别问题，为建立半变系数空间自回归模型提供依据．最后，通过模拟试验验证Bootstrap检验方法在有限样本容量下的有效性．数值模拟分别考察了误差项服从不同分布、空间滞后相关系数变化以及解释变量共线性程度不同时，Bootstrap方法逼近其零分布的准确性以及检验的功效．模拟结果表明本文所提出的Bootstrap方法能精确地逼近检验统计量的零分布且检验具有满意的功效． 相关文章 | 计量指标

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Cahn-Hilliard方程的时间双层网格有限元方法 王旦霞, 贾宏恩, 李亚倩 2021 (4):  553-563.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.009 摘要 ( 280 )   PDF(229KB) ( 221 )   针对用非线性数值格式求解Cahn-Hilliard方程时由非线性迭代引起的耗时问题，本文提出了一种时间双层网格（TT-M）有限元（FE）方法．该方法分为两步：第一步，在粗的时间步长上求解非线性Cahn-Hilliard系统，其中空间离散采用有限元方法，时间离散采用Crank-Nicolson格式；第二步，在细的时间步长上求解线性系统，然后证明了该方法的稳定性和误差估计，并通过数值算例对理论部分进行验证．结果表明，与传统的Galerkin有限元方法相比，该方法可以节省计算时间，说明了该方法的有效性和可行性． 相关文章 | 计量指标

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非线性奇摄动积分-微分发展方程Robin问题广义解 冯依虎, 莫嘉琪 2021 (4):  564-572.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.010 摘要 ( 320 )   PDF(333KB) ( 167 )   讨论了一类广义非线性奇异摄动积分-微分发展方程Robin问题．首先，利用广义Fredholm积分方程求解方法，得到了模型的外部解．其次，引入多重尺度变量，构造了Robin问题解的边界层校正项．然后利用伸长变量，得到了解的初始层校正项，并构造了奇异摄动问题的形式解的合成展开式．最后，用泛函分析不动点理论证明了广义解的渐近展开式的一致有效性． 相关文章 | 计量指标

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人类行为在戒烟动力学模型中的影响（英） 李志民, 高建忠, 张太雷, 方 舒, 宋学力 2021 (4):  573-585.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.011 摘要 ( 256 )   PDF(177KB) ( 389 )   本文通过一类PLSQ数学模型，讨论人类行为在戒烟动力学模型中的影响．首先建立一类戒烟常微分方程模型，该模型具有人类行为影响的非线性发生率．通过建立基本再生矩阵，得到模型的基本再生数．利用Routh-Hurwitz准则、Lyapunov泛函、LaSalle不变集原理和第二加性复合矩阵，分析模型的局部稳定性和全局稳定性．通过偏置相关系数（PRCC），分析基本再生数中不同参数对吸烟者传播的影响．特别地，通过理论推导得到人类行为对吸烟者传播的影响．最后，通过数值模拟验证理论推导的正确性．研究结果表明，人类行为可以减少吸烟者的数量． 相关文章 | 计量指标

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具有Holling-II型和非局部时滞的植被模型斑图动力学（英） 梁 娟, 李 莉, 崔 亮, 郭尊光 2021 (4):  586-600.  doi: 10.3969/j.issn.1005-3085.2021.04.012 摘要 ( 449 )   PDF(347KB) ( 481 )   在干旱半干旱地区，植被通过根部的非局部作用吸收水分．本文建立了一个具有非局部时滞项和Holling-II功能反应函数的数学模型．通过数学分析，得到了植被-水模型产生图灵斑图的条件，数值模拟得到了在不同时滞参数下植被的空间分布．结果显示时滞对植被密度的影响呈现“抛物现象”且时滞能够引起斑图结构的改变．具体来讲，随着时滞的增加，斑图从均匀分布向不均匀转化；当时滞小于阈值时，植被密度随着时滞的增加而减少，反之，植被密度随着时滞的增加而增加．此外，功能反应项系数与植被密度呈现正相关关系．数值模拟的结果揭示了非局部作用和Holling-II功能反应函数对植被斑图的影响，为植被保护提供了新的理论依据． 相关文章 | 计量指标