2022年深度学习技术主要发展动向分析

深度学习正逐渐成为新一代人工智能最核心的技术之一。对2022年深度学习热门领域的主要发展动向进行了综合评述。首先,介绍小数据小样本深度学习研究领域的最新进展;其次,探讨量子计算与深度学习的融合路径;然后,概述强化学习对通用智能的推动作用;最后,盘点深度学习在多模态学习方向的进展。综述表明,面向小数据、小样本的深度学习技术正在引领深度学习向自监督方向不断迈进,深度学习与其他先进计算范式(例如量子计算等)深入融合趋势愈发明显,强化学习在一定程度上具备解决复杂问题的通用智能,多模态深度学习技术已迎来关键性突破。     

结合振动特征优选和GWOA-XGBoost的电机轴承故障诊断

为解决电机轴承故障状态难以识别,从而造成诊断精度不高的情况,提出了一种基于信号特征提取与极限梯度提升算法(extreme gradient boosting, XGBoost)结合的电机轴承故障诊断模型。使用优化的变分模态分解获得振动信号的固有模态函数(intrinsic mode function, IMF)分量,再基于多尺度熵理论计算各IMF分量的多尺度熵值进行特征重构。在鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm, WOA)中引入遗传算法的选择、交叉、变异操作对WOA进行改进。用改进的WOA算法对XGBoost的超参数进行寻优,获得了帮助XGBoost取得最优分类效果的超参数组合,将7种不同故障类型的振动信号进行重构后输入优化的XGBoost模型进行故障诊断。实验结果表明,所提GWOA-XGBoost模型的电机轴承故障诊断精度能够达到97.14%,相较于传统诊断方法,性能提升效果显著。     

信号处理与深度学习硬件加速的一致性计算结构

在计算需求层面对多种典型信号处理算法与深度学习算法进行了分析与模块化分解,提取了两类应用共有的且适合并行硬件加速的计算模块,提出了信号处理与深度学习的一致性计算模型,并基于一致性计算模型设计了控制与计算分离的层次化处理单元与阵列化计算结构。通过对不同应用计算过程的软件定义能够实现信号处理与深度学习的一致性硬件加速计算,基于Zynq计算平台从重构效率与计算性能两个方面对一致性计算模型与计算结构进行了验证,结果表明：基于一致性计算模型的软件定义可重构计算结构,具有较高的计算性能与重构效率。     

量子信息和量子信息技术

文章阐述了量子信息的概念、形成,并对量子安全通信、量子计算技术及其可能的发展和应用进行了描述.     

梯度变化非晶碳涂层的摩擦学行为

采用多源磁控溅射物理气相沉积法在单晶硅片、20Cr和Cr12W表面制备了梯度变化非晶碳涂层,测试了非晶碳涂层的纳米硬度和弹性模量及摩擦磨损行为.结果表明涂层具有较高的硬度和弹性模量,分别达到15.3 GPa和184 GPa;涂层具有较好的摩擦性能,在干摩擦条件下摩擦因数基本保持在0.1～0.2,磨损率达到10-9 mm3/( N·m)数量级.     

高能量强夯在处理湿陷性黄土地基和不良地质体工程中应用研究

结合某工程采用6 000 kN·m高能量强夯处理湿陷性黄土地基和人为采金遗留的不良地质体的工程实践,分析研究了高能量强夯的加固机理、施工工艺、有效加固深度、影响深度的计算方法及有关参数,探讨了该技术处理湿陷性黄土地基和不良地质体的优点与适用性等问题.     

基于神经网络的模糊理论在桥梁状态评估中的应用

探讨了模糊数学中的隶属函数在桥梁技术等级状态评估中的应用.在研究现有桥梁状态评估方法的基础上,把人工神经网络和模糊数学理论结合起来应用于大跨度预应力斜拉桥的等级状态评估,建立了基于三层神经元的模糊神经网络模型,并建立结构损伤度函数及等级隶属度模型,通过样本学习训练,获取评估专家的知识及直觉思维,最终确定桥梁所对应的技术状态等级.以检测的480组索力数据作为学习样本,另外4组作为验证样本进行了索力状态评估预测.计算结果表明,网络预测值与期望值吻合良好.     

考虑地下水浸没作用的预压荷载变化规律与沉降计算研究

研究了堆载预压法加固软土地基的过程中地下水浸没作用对预压荷载的减小情况,给出了深圳蛇口地区堆载预压加固地基过程中荷载的变化规律,利用大、小应变条件下的固结沉降计算公式对几种工况下的计算结果进行了对比分析.结果说明,考虑地下水浸没作用对地基固结沉降的影响随荷载和土压缩性以及土层厚度的增加而增大.通过与传统计算方法的比较,表明进行大变形分析时预压荷载的变化对最终沉降量有显著影响.     

岩石地基承载力确定方法评述

针对岩石地基岩体固有特性,在系统分析岩基承载力影响因素、岩石地基的破坏模式的基础上,对当前工程界确定岩石地基承载力的方法给予评述,并对工程中岩石地基承载力确定问题提出以下建议:充分发挥规范的作用,特别是岩石单轴抗压强度确定岩石地基承载力的方法,对折减系数要进一步的完善;加强岩石地基承载力计算理论的研究,建议按照岩石地基的影响因素综合分析确定其破坏模式,按照不同破坏模式确定计算公式;充分发挥数值模拟的优势,在模型和参数两方面做到准确可靠,使其更好地应用于岩石地基承载力的确定.     

军用移动计算平台框架结构研究

介绍了军用移动计算平台概念提出的背景,提出了军用移动计算平台概念和框架结构,以地面移动计算平台为例,分析了电子控制平台、驾驶平台、信息与通信平台、火力控制平台以及战场防护平台的功能,最后分析了军用移动计算平台的应用前景。