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1. 基于多头注意力机制的端到端语音情感识别
杨磊, 赵红东, 于快快
《计算机应用》唯一官方网站    2022, 42 (6): 1869-1875.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2021040578
摘要321)   HTML12)    PDF (2133KB)(154)    收藏

针对语音情感数据集规模小且数据维度高的特点,为解决传统循环神经网络(RNN)长程依赖消失和卷积神经网络(CNN)关注局部信息导致输入序列内部各帧之间潜在关系没有被充分挖掘的问题,提出一个基于多头注意力(MHA)和支持向量机(SVM)的神经网络MHA-SVM用于语音情感识别(SER)。首先将原始音频数据输入MHA网络来训练MHA的参数并得到MHA的分类结果;然后将原始音频数据再次输入到预训练好的MHA中用于提取特征;最后通过全连接层后使用SVM对得到的特征进行分类获得MHA-SVM的分类结果。充分评估MHA模块中头数和层数对实验结果的影响后,发现MHA-SVM在IEMOCAP数据集上的识别准确率最高达到69.6%。实验结果表明同基于RNN和CNN的模型相比,基于MHA机制的端到端模型更适合处理SER任务。

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2. 基于DSP的无人机遥感影像SIFT算法设计与实现
孙鹏, 肖经, 赵海盟, 刘帆, 晏磊, 赵红颖
计算机应用    2020, 40 (4): 1237-1242.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019091689
摘要987)      PDF (1347KB)(845)    收藏
为了满足尺度不变特征变换(SIFT)算法临场处理大尺寸无人机(UAV)组网遥感观测影像的实时快速需求,提出一种基于数字信号处理器(DSP)内核的硬件乘法器来处理单精度浮点型像素数据乘法的算法实现方案。首先,根据DSP内核的硬件乘法器的数据输入、输出特性,重构SIFT算法的图像数据结构和图像函数,以实现硬件乘法器对SIFT算法单精度浮点型像素数据的乘法计算;其次,采用软件流水技术重新编排迭代计算,以增强算法的并行计算能力;最后,将在算法计算过程中产生的动态数据迁移至第三代双倍速率同步动态随机存储器(DDR3)中,以提升算法数据的存储空间。实验结果表明,DSP平台的SIFT算法可以实现对1 000×750的UAV遥感影像的高精度快速处理,所提方案满足无人机组网遥感影像临场处理对SIFT算法的实时快速要求。
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3. 基于改进粒子群优化的支持向量机与情景感知的人体活动识别
王杨, 赵红东
计算机应用    2020, 40 (3): 665-671.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019091551
摘要379)      PDF (754KB)(320)    收藏
针对目前人体活动类别识别准确率偏低的问题,提出一种支持向量机(SVM)与情景分析(人体运动状态转换的实际逻辑或统计模型)相结合的识别方法,对人体日常的六种活动(步行、上楼、下楼、坐下、站立、躺下)进行识别。该方法利用了人体活动样本之间存在逻辑关系的特点,首先使用经改进的粒子群优化(IPSO)算法对SVM模型进行优化,然后利用优化后的SVM对人体活动进行分类,最后通过情景分析的方法对错误的识别结果进行修正。实验结果表明,所提方法在加州大学欧文分校(UCI)的人体活动识别数据集(HARUS)上的分类准确率达到了94.2%,高于传统的仅使用模式识别进行分类的方法。
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4. 基于轻量级深度神经网络的环境声音识别
杨磊, 赵红东
计算机应用    2020, 40 (11): 3172-3177.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2020030433
摘要379)      PDF (903KB)(797)    收藏
针对传统卷积神经网络(CNN)模型存在大量冗余参数的问题,提出了两个基于SqueezeNet核心结构Fire模块的轻量级网络模型Fnet1和Fnet2。之后结合移动端分布式数据采集和处理的特点,在Fnet2模型基础上,依据Dempster-Shafer(D-S)证据理论将Fnet2与深度神经网络(DNN)融合,提出新的网络模型FnetDNN。首先,建立一个具有四层卷积层的神经网络Cent作为基准,以梅尔倒谱系数(MFCC)作为特征输入来对比分析Fnet1、Fnet2和Cent的网络结构特点、计算量、卷积核参数数量及识别准确率,结论是Fnet1仅使用Cnet参数数量的10.3%就可达到86.7%的分类准确率;然后,将MFCC与全局特征向量输入到FnetDNN模型中,使得该模型的识别准确率提高到了94.4%。实验结果表明,Fnet网络模型不仅可以压缩冗余参数,还可以与其他网络相融合,具备模型扩展能力。
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5. 基于节点集计算能力差异的Hadoop自适应任务调度算法
朱洁, 李雯睿, 王江平, 赵红
计算机应用    2016, 36 (4): 918-922.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.04.0918
摘要507)      PDF (783KB)(460)    收藏
针对异构集群任务推测式执行算法存在的任务进度比例固定、落后任务被动选取等问题,提出基于快慢节点集计算能力差异的自适应任务调度算法。该算法量化节点集计算能力差异实现分集调度,并通过节点与任务速率的动态反馈及时更新快慢节点集,提高节点集资源利用率与任务并行度。在两节点集中,利用动态调整任务进度比例判别落后任务,主动选择采用替代执行方式为落后任务执行备份任务的快节点,从而提升任务执行效率。与最长近似结束时间(LATE)算法的实验对比结果表明,该算法在短作业集、混合型作业集、出现节点性能下降的混合型作业集执行时间上比LATE算法分别缩短了5.21%、20.51%、23.86%,启用的备份任务数比LATE算法明显减少。所提算法可使任务主动适应节点差异,在减少备份任务的同时有效提高作业整体执行效率。
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6. Hadoop下资源匹配最大集作业调度算法
朱洁, 李雯睿, 赵红, 李滢
计算机应用    2015, 35 (12): 3383-3386.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.12.3383
摘要614)      PDF (725KB)(332)    收藏
针对目前层级队列作业调度算法中资源占比高的作业执行效率低的问题,提出一种资源匹配最大集算法。该算法分析作业特征,引入完成度、等待时间、优先级、重调度次数为紧迫值因子,优先考虑资源占比高或等待时间长的作业,以改善作业公平性;采用双队列结构在可用资源总量内优先选择高紧迫值作业,在不同资源占比作业集比较中选择作业数最大集,以实现调度平衡。在与最大最小公平(Max-min fairness)算法的实例对比中发现,该算法可降低作业集平均等待时间、提高资源利用率。实验对比结果表明,该算法可将不同资源占比的单一类型作业集执行时间缩短18.73%,其中资源占比高的作业执行时间缩短27.26%;在混合型作业集中对应的执行时间可分别缩短22.36%与30.28%。所提算法能有效减少资源占比高作业的等待,提高作业整体执行效率。
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7. 基于Hadoop的三队列作业调度算法
朱洁 赵红 李雯睿
计算机应用    2014, 34 (11): 3227-3230.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.11.3227
摘要184)      PDF (756KB)(525)    收藏

Hadoop集群单队列作业调度会产生短作业等待、资源利用率低的问题;采用多队列调度可兼顾公平、提高执行效率,但会带来手工配置参数、资源互占、算法复杂等问题。针对上述问题,提出三队列作业调度算法,利用区分作业类型、动态调整作业优先级、配置共享资源池、作业抢占等设计,达到平衡作业需求、简化一般作业调度流程、提升并行执行能力的目的。对短作业占比高,各作业占比均衡以及一般作业为主,偶尔出现长、短作业三种情况与先进先出(FIFO)算法进行了对比实验,结果三队列算法的运行时间均比FIFO算法要少。实验结果表明,在短作业聚集时,三队列算法的执行效率提升并不显著;但当各种作业并存且分布均衡时,效果很明显,这符合了算法设计时短作业优先、一般作业简化流程、兼顾长作业的初衷,提高了作业整体执行效率。

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8. 基于三视图约束的基础矩阵估计
李聪 赵红蕊 傅罡
计算机应用    2014, 34 (10): 2930-2933.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.10.2930
摘要352)      PDF (627KB)(515)    收藏

考虑到只依赖对极几何关系的匹配点余差并不能完全区分匹配点的正确与否,从而影响内点集选取的情况,提出基于三视图约束的基础矩阵估计算法。首先,使用传统随机抽样一致性(RANSAC)算法计算三视图的任意两对相邻图像间的基础矩阵,确定三视图中共有的匹配点对,并计算估计基础矩阵时非共用图像上的匹配点在共用图像上的极线;然后,计算两条极线的交点与共用图像上对应匹配点间的距离,以距离值的大小作为内点判断的依据,得到新的内点集。在新内点集的基础上,采用M估计算法重新计算基础矩阵。实验结果表明:该方法可以同时降低噪声和错误匹配对基础矩阵精确计算的影响,精度优于传统鲁棒性算法,使点到极线的距离限制在0.3个像素左右,而且计算结果具有稳定性,可以被广泛地应用到基于图像序列的三维重建和摄影测量等领域中。

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9. 基于GIS的地理可照时数自动化计算系统
赵红伟 廖顺宝
计算机应用    2013, 33 (04): 1165-1168.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01165
摘要662)      PDF (616KB)(495)    收藏
基于数字高程模型(DEM)的地理可照时数计算模型复杂、耗时长,再加上我国地域广阔,致使研究中国地理可照时数的时空分布时难以在区域面积和分辨率上同时兼顾。虽然有人提出了全国范围内高分辨率地理可照时数的计算方法,但并没有说明计算平台和技术方法。利用基于DEM的地理可照时数模型并对其进行地球曲率的修正,基于VS2008平台,应用ArcGIS Engine组件技术,开发出了地理可照时数自动化计算系统。该系统可用于不同区域尺度、不同分辨率的地理可照时数的计算。用户只需输入研究区域的DEM数据和需要计算的日期,即可计算出该区域在该日期的地理可照时数栅格数据。
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10. 具有更好适应性的间距最大化特征加权
张翔 邓赵红 王士同
计算机应用    2010, 30 (9): 2275-2278.  
摘要1560)      PDF (651KB)(1430)    收藏
间距最大化特征选择技术是一种有效的维数约减技术,一般是基于加权技术和相似性度量构造目标函数。不足之处是针对不同数据集,适应性有待提高。为此,引入一个具有更好适应性的度量(称为分离度)和模糊加权技术构造新目标函数。利用模拟数据集和基准数据集进行仿真,实验结果表明该方法具有良好的适应性。
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11. 基于滤波与曲线拟合的电子稳像算法
赵红颖 王天增 钱旭
计算机应用    2010, 30 (11): 3008-3010.  
摘要1498)      PDF (477KB)(878)    收藏
针对目前电子稳像算法无法同时去除高频噪声与低频噪声的问题,提出了可同时去除高频噪声和低频噪声的滤波与曲线拟合相结合的方法。该方法首先用位平面匹配算法快速估计出帧间的偏移量;其次对帧间偏移量进行累加,计算出当前帧相对于参考帧的全局运动量,并对全局运动量进行卡尔曼滤波,以去除高频噪声;最后,对卡尔曼滤波的结果进行曲线拟合以去除低频噪声;最终,得到稳定的主运动轨迹。实验证明,该方法可以有效地去除高频和低频噪声,视频稳定效果良好。
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12. 基于特征点的视频流拼接帧选择优化算法
王铁建 赵红领 王宗敏
计算机应用    2009, 29 (08): 2112-2115.  
摘要1121)      PDF (726KB)(1099)    收藏
提出了一种具有公共视野的视频流拼接中视频帧的选择优化算法,算法计算候选帧与基准帧特征匹配对的特征向量差值的算术均值,选择均值最小的候选帧作为最佳拼接帧,与基准帧进行拼接。实验结果表明,基于该算法拼接的视频流全景视图效果较好,算法很好地解决了视频流拼接中最佳拼接帧的自动选择问题。
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13. 大规模虚拟环境中实时阴影生成技术
谭同德 许绘香 赵红领 余晓霞
计算机应用   
摘要1402)      PDF (670KB)(931)    收藏
为了解决大规模场景中阴影生成的真实性和实时性问题,通过平均分割和对数分割相结合的方法,利用平行于视觉投影面的分割面将视截体划分成不同的深度部分;然后对每个分割部分生成对应的阴影图;最后利用多个阴影图代替单个阴影图进行渲染。这种方法既减少了运行时的缓冲空间,又提高了阴影质量,尤其适合于动态大规模环境中实时阴影的生成。用VS2005和OpenSceneGraph实现了算法的绘制,达到满意的视觉效果和生成速度。
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14. 基于Direct3D与粒子系统实现喷泉效果
谭同德 常志伟 赵红领
计算机应用   
摘要1608)      PDF (845KB)(981)    收藏
粒子系统是实现喷泉效果的有效方法,运用Direct3D中的点精灵作为粒子图元渲染喷泉粒子具有一定的灵活性。首先介绍3D图形函数库Direct3D及粒子系统的基本原理,然后运用物理动力学分析现实生活中的喷泉运动,构建出喷泉粒子系统模型并实现喷泉的三维效果。提出伪粒子黏度的方法,使多个粒子“黏合”形成不同大小的水珠,增强了喷泉的真实效果。
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15. 基于部分失真搜索的自组织映射学习算法
陈作平;叶正麟;赵红星;郑红婵
计算机应用   
摘要1004)      PDF (533KB)(615)    收藏
针对传统的自组织映射网络在大数据量或高维情形下训练过程较慢的问题,提出了分别使用部分失真搜索和扩展的部分失真搜索来完成传统算法中最耗时的最近邻搜索过程,减少了完成训练所需乘法次数。实验表明,相对于传统的自组织映射学习算法,所提两种方法分别可以节约近1/3和1/2以上的计算量。
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16. 基于图像空间聚类的滤波技术
赵红蕊 唐中实
计算机应用   
摘要1998)      PDF (994KB)(1443)    收藏
传统的图像滤波器在抑制噪声的同时会丢失图像中的边缘和细节。借鉴遥感图像聚类方法,并对其加以改进,提出空间聚类方法。空间聚类方法重视图像空间分布模式的判别与保护,可有效分离出有噪图像中对视觉效果影响较大的噪声。在信噪分离的基础上,对噪声点加以滤波操作,对相对无噪声像元点则采用加权均值融合处理。实验证明,此方法一方面保证了图像的去噪效果,另一方面最大可能地保存了图像中没有被噪声污染的边缘和细节信息,并且对多类噪声甚至混合噪声均有较好的效果。
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