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[期刊] 中国农业科学
[作者]
姚青 姚波 吕军 唐健 冯晋 朱旭华
【目的】智能虫情测报灯诱捕到的农业害虫因种类繁多、虫体姿态多样、鳞片脱落等原因造成有些害虫图像存在种间相似和种内差异的现象。为了提高农业灯诱害虫识别率,针对YOLOv4检测模型检测到且容易混淆的19种灯诱害虫,本文提出了基于双线性注意力网络的农业灯诱害虫细粒度图像识别模型。【方法】首先,根据灯诱害虫外观图像的相似性和检测误检的情况,将19种害虫分为6类;将所有害虫图像通过补边操作使得长宽相等,并缩放至统一尺寸224×224像素。为了提高模型的鲁棒性和泛化能力,对害虫图像进行镜像翻转、旋转180度、高斯噪声和均值滤波的数据增强,训练集、验证集和测试集样本量按照8﹕1﹕1比例划分。然后,针对6类19种农业灯诱害虫细粒度图像,建立了基于双线性注意力网络的农业灯诱害虫识别模型(bilinear-attention pest net,BAPest-net),模型包括双线性特征提取、注意力机制和分类识别3个模块;通过修改特征提取模块的下采样方式提高特征提取能力;添加注意力机制模块让整个模型更关注于局部细节的特征,将双线性结构中的上下两个注意力机制的输出进行外积运算增加细粒度特征的权重,提高识别的准确性和学习效率;模型优化器使用随机梯度下降法SGD,分类模块中使用全局平均池化,旨在对整个网络从结构上做正则化防止过拟合。最后,在同一个训练集训练VGG19、Densenet、ResNet50、BCNN和BAPest-net 5个模型,对6类相似的19种农业灯诱害虫进行识别,以精准率、Precision-Recall(PR)曲线和平均识别率作为模型的评价指标。【结果】BAPest-net对6类相似的19种农业灯诱害虫平均识别率最高,达到94.9%;BCNN次之,为90.2%;VGG19模型最低,为82.1%。BAPest-net识别的6类害虫中4类鳞翅目害虫的平均识别率均大于95%,表明该模型能较好地识别出鳞翅目害虫。测试结果中仍存在少数相似度较高的害虫误判,特别当害虫腹部朝上或侧身,种类特征不够明显的时候容易引起相似害虫的误判。对于区分度较低的相似害虫需要更多的训练样本以获取更多的特征,提高模型的识别率和泛化能力。【结论】基于双线性注意力网络的农业灯诱害虫细粒度图像识别模型可以自动识别6类相似的19种农业灯诱害虫,提高了农业灯诱害虫自动识别的准确率。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
刘裕 赵保平 张述嘉 林洁
【目的】田间水稻害虫识别是精确防治水稻害虫的重要前提。由于水稻害虫种类多,同种害虫形状大小、颜色、分布变化多样,且田间环境背景复杂,使得传统方法与基于卷积神经网络的方法识别准确率较低。【方法】针对现有方法对位置、姿势多变的水稻害虫识别准确率低等问题,在胶囊网络(Capsule Network, CapsNet)的基础上,提出一种基于多尺度双路注意力胶囊网络(Multi-scale Dual-path Attention Capsule Network , MDACapsNet)的水稻害虫识别方法。MDACapsNet由编码模块、重构模块与分类模块组成。在MDACapsNet编码模块中,多尺度双路注意力模块与局部共享动态路由算法用于提高网络的特征提取能力并降低网络计算量;在MDACapsNet的损失函数中增加重构图像损失项,加速网络训练。【结果】在复杂背景下的水稻害虫图像数据集进行实验,识别准确率为95.31%。与VGG16、CapsNet、ResNet相比较,MDACapsNet的识别准确率分别提高5.47%、19.83%、2.83%。【结论】MDACapsNet能较好地识别大小不同、背景复杂、姿势多样的水稻害虫,可应用于田间水稻害虫自动检测系统中。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
曾伟辉 唐欣 胡根生 梁栋
针对真实复杂背景下小样本水稻害虫识别模型泛化能力弱,易受复杂背景干扰以及重要特征表达能力不强等问题,提出了一种基于卷积块注意力胶囊网络的小样本水稻害虫识别方法。采用数据增强的方法扩充数据,以提高模型的泛化能力同时预防过拟合;利用GrabCut算法去除图像中的复杂背景,减小复杂背景对水稻害虫识别的干扰;将空间注意机制和通道注意机制相结合的卷积块注意模块(Convolutional block attention module,CBAM)引入到胶囊网络中,提高模型对水稻害虫特征的表达能力,使模型关注重要特征,抑制不必要的特征。其中胶囊网络主要用来更加敏锐地发现小样本图像中水稻害虫的相对位置和角度等信息。结果表明:在对复杂背景下小样本水稻害虫的识别时,本研究方法准确识别率达99.19%,优于支持向量机(Support vector machine,SVM)、k近邻(k-nearest neighbors,kNN)等浅层网络方法,也优于VGG16、GoogLeNet以及Mobilenet等深度网络方法,可实现复杂背景下的小样本水稻害虫的准确识别。
[期刊] 管理评论
[作者]
孟园 王洪伟 王伟
随着在线点评系统的发展,网络口碑成为消费者购买决策的重要参考依据,并对产品销量产生影响。护肤品销量受口碑效应的影响显著,为此以护肤品为例,基于细粒度情感分析技术,从网络口碑中提取针对产品特征项的消费者主客观情感,根据词汇频数设计细粒度情感各维度的权重指数,构建细粒度综合情感指数。然后,以综合情感指数和消费者评分为情感变量,结合ARMA模型对产品的销量预测进行实证分析。与基准模型对比,发现加入了情感变量的销量预测模型提高了对数据的拟合能力,细粒度情感指数有较高的预测精度。而消费者评分在某些节点上也具有一定的
[期刊] 管理评论
[作者]
孟园 王洪伟 王伟
随着在线点评系统的发展,网络口碑成为消费者购买决策的重要参考依据,并对产品销量产生影响。护肤品销量受口碑效应的影响显著,为此以护肤品为例,基于细粒度情感分析技术,从网络口碑中提取针对产品特征项的消费者主客观情感,根据词汇频数设计细粒度情感各维度的权重指数,构建细粒度综合情感指数。然后,以综合情感指数和消费者评分为情感变量,结合ARMA模型对产品的销量预测进行实证分析。与基准模型对比,发现加入了情感变量的销量预测模型提高了对数据的拟合能力,细粒度情感指数有较高的预测精度。而消费者评分在某些节点上也具有一定的预测能力,但整体预测效果并不理想。研究也表明,以月度为观察周期构建的网络口碑综合情感指数具有较好的预测效果,综合情感指数滞后1期时能提供最好的预测效果,滞后1-4期时能为销量预测起作用。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李彦甫 范习健 杨绪兵 徐新洲
【目的】遥感图像分类技术在森林资源调查、生态工程规划以及森林病虫害防控等林业监测业务中,扮演着至关重要的角色。通过引入自注意力模块增强卷积网络对遥感图像的特征刻画能力,以期提高遥感图像的分类效果。【方法】该文提出了一种融合自注意力机制和残差卷积网络的遥感图像分类方法,首先利用卷积神经网络提取丰富的深度纹理语义特征,然后在卷积网络的最后3个瓶颈层嵌入多头自注意力模块,挖掘遥感图像复杂的全局结构信息。嵌入自注意力模块的卷积分类网络,能够有效提升遥感图像的分类精确度。该研究使用RSSCN7、EuroSAT与PatternNet 3个公开的遥感图像数据集,基于Pytorch深度学习库训练与测试该方法,并增加与已有分类框架算法精度和性能的对比试验。同时,使用不同批次、不同数量大小的数据训练改进研究提出的方法,并测试分类效果。【结果】试验得出,该研究提出的方法在3个遥感分类数据集上的平均识别率分别达到了91.30%、97.88%和97.37%,其中在前两个数据集上较现有的基于深度卷积网络的算法分别提升了2.26%和3.73%。同时,该算法的总参数量为2.08×10~7,较现有参数量最低的方法减少了5.2×10~6。【结论】相比已有的遥感图像分类框架,该研究提出的方法能够在图形处理器(GPU)加速的环境中,取得更为准确的分类效果。同时有效减少了模型的参数量,提高了算法执行的效率,便于后续的实际应用部署。
[期刊] 情报理论与实践
[作者]
聂卉 刘梦圆
[目的/意义]对海量但杂乱的在线评论资讯进行有效的质量评测是信息领域的热点问题。文章从心理学角度挖掘评论内容蕴含的细粒度情感,"情绪"对用户行为产生的作用,为网站进行评论质量评测提供新思路,同时也为企业实施情感营销提供理论依据和参考方案。[方法/过程]研究借助心理学领域的情感模型,以长篇幅"书评"为研究对象,运用自然语言处理技术从评论内容中提炼出"乐、哀、怒、惧、惊、恶、好"7种细粒度情绪特征及主观性特征,采用基于随机森林的分类和特征优选算法,对情绪特征对评论感知效用的预测力进行实证检验,深入分析细粒度情感对评论感知效用的影响。[结果/结论]结果表明,评论内容中蕴含的细粒度情感与评论感知效用关系密切,情绪特征的引入能够显著提升感知效用预测模型的预测力。情感语义纯粹的"乐、怒、恶"作用更显著,"乐"带给读者的愉悦易使评论获得有用性评价,"怒、恶"的作用则相反;情感语义复杂的"好、惊、惧、哀"与评论感知效用的关系相对较弱;但情绪的影响力会随评论对象(图书)的不同而不同。针对评价对象构建基于情感特征的评论有用性预测模型更有实际意义。
[期刊] 图书情报工作
[作者]
夏立新 龙存钰 胡畔 宋吉
[目的 /意义]构建基于用户评论的图书分面体系和图书查询意图的分面检索模型,提升用户图书检索体验。[方法/过程]在调研大规模图书评论数据的基础上,立足图书评论数据特征进行细粒度图书分面体系构建,在此基础上,引入查询意图识别模块来构建图书分面检索模型,并进行原型系统的实现以验证模型的可行性和效果。[结果 /结论 ]通过原型系统的实现证实了所构建的细粒度分面体系能够有效帮助用户筛选和定位图书检索结果;提出的分面检索模型操作便捷,并能够结合用户的查询意图有效减少信息过载的问题,具有良好的用户体验。
[期刊] 情报理论与实践
[作者]
罗宏宇 刘伟
[目的/意义]信息资源爆炸式增长使科技文献知识的组织趋于自动化,文献自动标引是组织构建科技文献数字资源的基础和关键。针对目前科技文献自动标引语义粒度不够精准以及难以适应大规模海量文献标引的问题,提出了基于语义层级细粒度的自动标引方法。[方法/过程]在传统知识组织自动标引方法的基础上,对知识组织工具中的语义资源进行深入挖掘,借助知识组织中概念间的语义层级结构对概念信息进行语义扩展,并设计基于语义层级细粒度的概念遴选方法以解决传统方法标引效率过低的问题,从而实现对大规模文献的概念高效标引。[结果/结论]实验结果表明,文章所提出的方法较好地实现了概念表示效果,有效降低了不相关概念在标引结果中出现的几率,并且在提高了标引结果文献相关性的同时大大减少了标引所需的时间,实现了知识组织工具在自动标引领域更深层次的利用,为科技文献数字资源的挖掘计算提供有价值的参考和支持。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张永玲 姜梦洲 俞佩仕 姚青 杨保军 唐健
【目的】在农业害虫测报中,常常需要从大量的昆虫中识别出几种重要的测报害虫。目前基于图像的农业害虫识别研究,大部分是在有限种类有限样本量基础上进行的农业害虫识别。本研究为了从大量的水稻昆虫图像中识别出9种水稻测报害虫,尝试提出了一种基于多特征融合和稀疏表示的农业害虫图像识别方法。【方法】首先,为了获得最优的农业害虫识别模型,将所有图像进行旋转使昆虫头朝上,按照1﹕2长宽比裁剪图像,使昆虫居中并占据图像大部分区域,将图像进行等比例缩放至统一尺寸48×96像素。提取所有昆虫的HSV颜色特征、局部特征中的HOG特征、Gabor特征和LBP特征。然后,利用单一特征和融合特征分别对训练样本构建过完备字典,字典中的每一个列向量表示一个训练样本,且满足同一类训练样本均在同一个子空间中;应用过完备字典对测试图像进行多特征稀疏表示,通过求解l1范数意义下的优化问题获取稀疏解,使得除测试样本所在的类别外其他的训练样本的系数都是零或接近零的数值。最后,计算稀疏集中指数阈值,用于判断测试样本的有效性,如果测试样本的稀疏集中指数大于该阈值,则认为最小残差所对应的类别即为测试样本的类别,否则认为该测试样本为非测报昆虫。同时,利用相同的特征和训练样本训练SVM分类器对测试样本进行测试,与稀疏表示害虫识别模型进行比较。【结果】利用单一特征训练的稀疏表示害虫识别模型中,基于HOG特征的稀疏表示识别模型获得了9种测报害虫较高的识别率和较低的误检率,分别为87.0%和7.5%;利用颜色特征分别与3种局部特征进行结合获得的稀疏表示识别模型,测试结果表明,基于颜色和HOG特征的稀疏表示识别模型获得了最高的识别率和最低的误检率,分别为90.1%和5.2%;将颜色、HOG和Gabor 3个特征结合获得的稀疏表示识别模型,识别率下降为83.5%,误检率上升为10.3%。利用同样的特征或特征融合训练得到的支持向量机分类器,识别率均低于对应特征获得的稀疏表示识别模型的识别率,而误检率均高于对应特征训练的稀疏表示害虫识别模型的误检率。【结论】基于颜色和HOG融合特征的稀疏表示识别模型获得了较高的农业害虫识别率和较低的误检率;通过稀疏集中指数阈值,有效地排除了非测报昆虫,实现了从大量的农业昆虫中自动识别出需要测报的害虫。
[期刊] 情报学报
[作者]
王佳敏 陆伟 程齐凯 秦春秀
针对关键词引用网络中存在的节点语义角色缺失和关联关系单一的局限,本文通过学术文本语义功能增强网络中节点及其关联关系的语义信息,提出了一种细粒度关键词引用网络。首先对学术文本内容进行解析,抽取文献关键词、引用关联、引文上下文、引用对象等信息,并对其词汇功能和引用功能进行识别。接着采用复杂网络图方法构建细粒度关键词引用网络,从引用功能敏感的子网分析、特定节点的多维关联分析和细粒度领域知识演化分析三个方面进行领域知识多维分析,并以ACL (Association for Computational Linguistics)会议论文集为例进行实证研究。结果验证了本文所提出方法的有效性,发现了NLP (natural language processing)领域知识间的使用、扩展和对比模式,揭示了特定研究问题的发展情况或特定方法的应用情况,刻画了领域知识的细粒度演化脉络。本文扩展了知识网络的研究方法和深度,也为领域知识多维分析提供了新的视角和路径。
[期刊] 中国图书馆学报
[作者]
曹树金 李洁娜 王志红
由于相关信息片段分散分布在海量且复杂多样的网络信息资源中,用户往往需要花费大量时间浏览、查询和收集所需信息。面向聚合搜索的细粒度聚合单元元数据可以深入揭示信息特征及其关联关系,促进知识发现并提升知识服务效率。因此,有必要构建细粒度聚合单元的元数据描述框架。本文以图书情报领域开放获取期刊论文、在线百科、博客等网络信息资源为数据源,采用逻辑结构分析和形式结构分析方法建立聚合单元划分框架,包括篇章层级的标题、著者等外部特征,以及节段、句群、图表单元中的话语意图和语义功能等特征;通过分析聚合单元的属性特征及复用D
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
陆舟 沈明霞 刘龙申 薛鸿翔 丁奇安 陈佳
[目的]针对育肥猪采食行为识别误差大、检测速度慢等问题,提出一种具有轻量化结构的育肥猪采食行为检测模型,实现对育肥猪采食行为的快速检测与采食时长统计。[方法]以YOLO v5L目标检测算法为基础,构建侧视视角下的猪只采食行为检测模型。对比更换不同轻量化主干网络后对模型检测效果的影响,选取性能最优的模型;改进ShuffleNet V2网络结构基本单元,采用Mish激活函数提高模型泛化能力与推理速度,引入SE注意力机制给予目标特征更高的权重以提高目标识别精度;对比模型增加非营养性访问行为检测前、后的采食行为识别准确率。[结果]优化后的育肥猪采食行为检测模型大小为38.2 MB,计算量为37.8 GFLOPs,视频检测平均帧耗时7.6 ms。与非营养性访问行为进行区分识别后,猪只采食行为检测识别准确率为96.4%,召回率为92.5%。模型检测采食时长与人工统计采食时长相对误差为6.1%。[结论] 改进的YOLO v5L-ShuffleNet网络模型检测速度和模型大小均能满足实际生产需求,可在复杂养殖环境中全天候识别育肥猪采食行为。
[期刊] 图书情报工作
[作者]
雷兵 刘小 钟镇
[目的/意义]针对领域学术文献,基于题录信息构建按照"研究内容"与"研究方法"的双标签分类模型,为学术文献的细粒度分类提供方法借鉴。[方法/过程]以深度学习中卷积神经网络为基础模型,将题名、摘要、关键词、刊名、作者、机构等题录信息分为显性特征和隐性特征,通过显性特征提取、隐性特征映射等步骤,形成特征词数组,在此基础上生成词向量矩阵,经过卷积层、池化层与Softmax层处理,完成分类任务。[结果/结论]以电子商务领域文献为例进行实验验证,结果显示,该模型按"研究内容"与"研究方法"双标签分类的宏F_1值分别为0.74、0.81,不仅明显优于传统机器学习方法,也比仅使用显性特征的深度学习分类方法高。
[期刊] 情报学报
[作者]
吴柯烨 孙建军 谢紫悦
新一轮科技革命和产业变革中,技术机会分析在研发管理、企业决策中的战略地位不断攀升。然而,利用传统链路预测指标开展的技术机会分析精度已达到瓶颈,且固有的专家知识无法应对技术创新的动态性和复杂性,难以实现细粒度技术机会识别与分析。鉴于此,本文提出了基于专利文本挖掘的细粒度技术机会分析框架,该框架将专利文本挖掘和图神经网络链路预测法有机结合,将技术机会分析拆分为知识网络构建及演化分析、知识元素链路预测以及技术机会评估与筛选3个研究子任务。实证研究结果表明,利用多维关键词特征构建的知识网络能够完整呈现交叉领域的知识全貌,结合复杂网络指标和时间序列能进一步揭示技术发展脉络,为后续技术机会分析提供方向指引。BERT (bidirectional encoder representations from transformers)模型配合图神经网络方法适用于各技术生命周期的知识元素链路预测任务,相较于传统预测指标,BERT表现出更高的准确率和鲁棒性。经过与多源技术报告的对比评估,证实了基于该框架所析出的9个技术机会与计算机视觉技术发展实际情况相吻合,具备实际研发价值。
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