【摘 要】
:
由于现实数据中存在多种模态、视图或表示,多视图学习近年来受到了广泛关注。通常,这些算法通过直接利用原始数据来学习分析样本间的关系。然而,在实际应用中,1)位于原始数据空间的数据鉴别能力相对不足。大多数方法假设数据具有线性分布,但真实情况却是数据往往分布在非线性流形上;2)多视图数据的“维度灾难”问题一直困扰着多视图方法的发展,雪上加霜的是其中夹带的噪声和离群点更进一步影响了方法对子空间底层结构的挖
论文部分内容阅读
由于现实数据中存在多种模态、视图或表示,多视图学习近年来受到了广泛关注。通常,这些算法通过直接利用原始数据来学习分析样本间的关系。然而,在实际应用中,1)位于原始数据空间的数据鉴别能力相对不足。大多数方法假设数据具有线性分布,但真实情况却是数据往往分布在非线性流形上;2)多视图数据的“维度灾难”问题一直困扰着多视图方法的发展,雪上加霜的是其中夹带的噪声和离群点更进一步影响了方法对子空间底层结构的挖掘层次;此外,3)众多针对高维多视图数据的方法,其最终需对一非凸函数进行求解,容易因噪声干扰陷入局部最优解的困境,性能的提高造成阻碍。因此,高维非线性多视图数据的处理仍然是值得研究的问题,其探索研究都有着重要的应用价值。本文从非线性高维多视图的鲁棒降维为出发点,以达到提升聚类性能的目的,针对性的开展如下研究:针对基于原始数据空间的多视图聚类方法的鉴别能力相对不足的问题,本文提出局部结构图和低秩共识核多核学习(LLMKL),通过将多核学习、核子空间的全局低秩结构、原始样本空间的局部结构和希尔伯特空间的自表示性质结合到一个统一的模型中,从而学习最优关系图和共识核。这样,共识核的学习和关系图的学习可以相互促进,从而使希尔伯特空间中的数据既具有自表示特性,又具有低秩特性。在图像和文本聚类上的实验都很好地表明LLMKL能够较好的处理非线性数据。针对LLMKL输入数据存在的“维度灾难”问题以及数据降维过程中存在的能量(信息)丢失问题,提出基于能量保持的嵌入子空间多视图聚类(REPE),通过能量保持投影和高效低秩约束来构建鲁棒的低维子空间,进而充分挖掘低维子空间的底层结构,实现在无损降维的同时获得更明确的簇结构信息。具体来说,有异于传统方法,本文利用字典学习将自表示学习与嵌入子空间耦合于一体,通过降低嵌入子空间恢复至原始空间的损失,在有效降低数据维度的同时保证能量被最大限度保存,基于此获得更加精准的聚类结果。针对LLMKL和REPE在处理高维多视图数据中存在的易受噪声和离群点干扰的问题以及子空间学习中目标函数极容易陷入不良局部最优解的问题,提出基于自步学习的嵌入空间多视图聚类(SLESL),将视图投影到一个潜在的嵌入子空间中,以自步的方式由模糊到清晰的调整子空间的结构,希望原始数据在子空间中能够具有简洁和干净的特点。同时,利用嵌入式自表示学习在潜在嵌入空间中学习多个候选图。然后,将这些图叠加成张量,以利用视图的高阶一致信息,获得用于谱聚类的一致关系图。实验结果证明了该方法的有效性。
其他文献
人体异常行为监测对公共区域安全及城市安防建设意义重大。传统监控方式主要通过人工复检,易出现误检、漏检等问题。同时固定监控摄像头监测范围有限,灵活性不足。针对上述问题,面向航拍场景结合对环境变化鲁棒性较好的人体姿态信息,本文研究了基于图卷积的航拍人体异常行为识别。(1)针对嵌入式平台存储与运算性能有限的问题,设计了一种轻量化人体姿态估计网络。基于高分辨率表征学习网络(High-Resolution
推进剂是火箭发射的重要组成部分,研究推进剂燃烧过程中的气体成分、温度和充分燃烧条件具有重要的指导意义,也是推进剂高效有序燃烧的基础。在燃烧场诊断技术中,温度是研究燃烧机理的重要参数之一。定性或定量研究推进剂燃烧过程中的二维温度场分布,对深入了解火焰燃烧形态、火焰燃烧成分检测和燃面制备等具有重要意义。本文将利用双色平面激光诱导荧光测温技术测量酒精灯和推进剂的燃烧火焰二维温度。设计双色平面激光诱导荧光
随着全球气候变暖和环境污染日益严重,节能减排已成为全世界关注的问题。锂电池因其具有良好的电化学性能,已大规模应用于光伏储能电站、新能源汽车等场景。在不同的应用场景下,所使用的荷电状态(SOC,State of Charge)区间及充放电倍率不一致,而使用合适的区间及充放电倍率可有效减缓锂电池的老化,因此明确锂电池工作的SOC区间及充放电倍率对其老化的影响程度是目前需解决的关键问题之一。本文针对不同
随着科技的发展,数字图像已成为人们获取信息的重要载体,然而由于采集设备的固有缺陷或传输设备的影响,所获取的图像通常会受到噪声的污染,可能导致后续对图像的理解产生偏差。为从图像中获取准确的信息,对图像进行去噪处理的研究应运而生。在各类图像去噪问题中,医学超声图像中存在的斑点噪声影响了图像的质量,不利于医生对图像关键信息的准确掌握。因此,抑制医学超声图像中的斑点噪声是一项重要的研究内容。在现有的众多超
随着科技和社会的发展,机器人逐渐走进柔性制造、医疗康复、仓储零售、农业采摘、家庭服务等应用领域。智能抓取是机器人实现智能化的关键技术之一,也是保障机器人适应复杂作业场景必须要解决的关键问题。但在复杂非结构化环境中,存在物体种类多样、位姿随机、物体间遮挡堆叠的情况,严重影响了机器人目标识别与抓取能力。本课题围绕多物体堆叠场景下目标检测识别和物体抓取位姿估计等技术进行了研究,实现了一种堆叠场景下机器人
近年来,城镇化进程加快,建筑垃圾数量呈指数级增长,优化建筑垃圾处置工艺实现垃圾智能回收,提高资源回收率迫在眉睫。基于浅层特征与分类器的传统视觉检测方法在复杂的建筑垃圾应用场景中稳健性不足。深度卷积神经网络作为一种基于数据驱动的学习模型,具有更强的特征提取能力与表征能力,在建筑垃圾分拣中有重要应用价值。但它对数据丰富的依赖性与建筑垃圾样本数据构建困难的矛盾制约了其适用性。本课题旨在研究小规模数据集下
水利设施的安全问题关乎到国计民生,水利设施长期安全稳定地运行将产生巨大的经济效益,对水利设施进行安全状态评估可以较好地研究其运行规律、评价其各个时期的运行状态。水利设施所处的环境通常条件恶劣、具有较为复杂的工作机制,使得其在长期运行当中容易受到多种环境因素的影响,单一的监测指标无法充分体现出结构破坏所含有的特征,难以实现对水利设施整体运行状态预测与评估。本文以某水电站4#引水涵洞为实际工程背景,以
高压电缆表面缺陷会严重影响电缆的绝缘性能,给电力系统安全运行带来严重隐患,因此对高压表面缺陷进行检测是电网维护中必不可少的环节。针对目前高压电缆在敷设前仍依靠人工检测表面缺陷的问题,本文提出了一种基于三维视觉算法的缺陷自动检测方案。通过三维重建技术对高压电缆表面进行三维重建,获取三维点云数据然后分析高压电缆表面缺陷三维模型,利用其凹凸特性实现对缺陷区域的检测定位。首先本文就线结构光三维重建算法进行
三维物体姿态估计与跟踪是机器视觉技术的重点研究方向之一,广泛应用于辅助装配、装配监控等,因此对三维物体姿态估计方法进行研究具有重要意义。本文针对零部件目标姿态估计与跟踪问题,设计了基于虚拟场景训练的零部件姿态估计与跟踪方法,该方法具有实验效率高、参数易于调试等优势。采用计算机图形学技术构建逼真的虚拟场景,在虚拟场景内生成模板姿态库并进行姿态估计与跟踪方法研究,重点研究基于虚拟场景的仿真数据生成、目
目前在工业生产中还使用着大量的老式指针仪表和无数据通信接口的数字仪表,对数据的记录还需人工完成。人工数据采集工作强度大、效率低,更换智能化仪表投入大、成本高,在一些特殊环境中,还存在一些安全隐患。此外,现阶段现场人工数据采集已经满足不了当前快速发展的生产、科研需求。因此,利用机器视觉对仪表图像进行识别的方式将越来越适用。本文以实际应用中常见的两类仪表为研究对象,对仪表图像的预处理、目标表盘检测定位