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[转载]《自动化学报》Vol.38 No.11网刊已经发布,敬请关注!

已有 12617 次阅读 2012-11-27 09:06 |系统分类:博客资讯|关键词:自动化,关注| 关注, 自动化 |文章来源:转载

《自动化学报》38卷11期网刊已经发布,敬请关注! 
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综述
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【作者】:程强 陈峰 董建武 徐文立
   
  
【文题】:概率图模型中的变分近似推理方法

【摘要】:概率图模型将图论和概率论相结合, 为多个变量之间复杂依赖关系的表示提供了统一的框架, 在

计算机视觉、自然语言处理和计算生物学等领域有着广泛的应用. 概率推理(包括计算边缘概率和计算最大

概率状态等问题)是概率图模型研究及应用的核心问题. 本文主要介绍概率图模型近似推理方法中变分推理

的最新研究成果. 在变分近似推理的框架下, 系统地归纳了概率图模型推理问题的基本研究思路, 综述了目

前主要的近似推理方法, 并分析了近似算法的单调性、收敛性和全局性等性质. 最后, 对概率图模型近似推

理方法的研究方向和应用前景作了展望.

【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121101.pdf

【引用格式】: CHENG Qiang, CHEN Feng, DONG Jian-Wu, XU Wen-Li. Variational Approximate

Inference Methods for Graphical Models. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1721-1734
(程强, 陈峰, 董建武, 徐文立. 概率图模型中的变分近似推理方法. 自动化学报, 2012, 38(11): 1721-

1734)

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长论文
  
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【作者】:刘松涛 王慧丽 殷福亮
   
【文题】: 基于图割和模糊连接度的交互式舰船红外图像分割方法

【摘要】: 针对舰船红外图像分割中的低对比度、边缘模糊和目标灰度不均匀问题, 提出了基于图割和模

糊连接度的交互式图像分割方法. 交互方式为矩形笔刷, 选择目标和背景种子点. 分割方法为基于图割的图

像分割方法, 引入模糊连接度来计算图割的似然能, 给出了模糊连接度权重的自动确定方法, 提出了基于直

方图分解的高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM)成分个数和参数估计方法. 仿真结果表明, 新方

法可实现各种复杂环境下舰船红外图像目标的有效分割.

【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121102.pdf

【引用格式】:LIU Song-Tao, WANG Hui-Li, YIN Fu-Liang. Interactive Ship Infrared Image

Segmentation Method Based on Graph Cut and Fuzzy Connectedness. Acta Automatica Sinica, 2012,

38(11): 1735-1750
(刘松涛, 王慧丽, 殷福亮. 基于图割和模糊连接度的交互式舰船红外图像分割方法. 自动化学报, 2012,

38(11): 1735-1750)

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论文与报告
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【作者】:尹林子 李勇刚 阳春华 桂卫华
   
【文题】:高可信度最小约简属性启发策略

【摘要】:为提高启发式算法计算最小约简的可信度,基于可辨识矩阵,研究了属性之间存在的吸收、排斥以

及互斥等特征,分析其与最小约简的关联,提出了对应的最小约简属性启发策略, 建立了各个特征下属性启发

策略的可信度计算模型. 在此基础上,按照可信度排序,形成了一种综合的高可信度最小约简属性启发策略,

并给出了具体的约简算法. 理论和实验分析表明,本文策略具有可信度高且可信度可以估计等优点,能有效提

升最小约简算法的性能.
 
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121103.pdf

【引用格式】:YIN Lin-Zi, LI Yong-Gang, YANG Chun-Hua, GUI Wei-Hua. High Confidence Heuristic

Strategy for Minimal Reduction. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1751-1756
(尹林子, 李勇刚, 阳春华, 桂卫华. 高可信度最小约简属性启发策略. 自动化学报, 2012, 38(11): 1751

-1756)

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【作者】:杨波 李惠光 沙晓鹏 邵暖
   
【文题】:基于I&I与Hamiltonian理论的机器人速度观测器设计

【摘要】: 近期, Astolfi和Stamnes等对一类机械系统设计了速度观测器. 采用了分步设计Lyapunov 函数

的方法, 这导致观测误差系统结构复杂、 证明繁琐. 而且设计的偏微分方程(Partial differential

equation, PDE) 不合理, 导致计算量大、不易求解. 本文在Astolfi和Stamnes等的基础上, 对一类机械(机

器人) 系统设计了速度观测器. 通过对观测误差系统的Hamiltonian 实现, 克服了Astolfi和Stamnes等方法

中的上述缺点. 并设计了一类偏微分方程, 避免了繁琐计算. 最后, 将所设计的速度观测器应用到一类关节

机器人中, 仿真结果验证了设计方法的有效性.
  
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121104.pdf

【引用格式】:YANG Bo, LI Hui-Guang, SHA Xiao-Peng, SHAO Nuan. A Speed Observer for Robot

Based on Hamiltonian Theory and Immersion & Invariance. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11):

1757-1764
(杨波, 李惠光, 沙晓鹏, 邵暖. 基于I&I与Hamiltonian理论的机器人速度观测器设计. 自动化学报, 2012,

38(11): 1757-1764)
  
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【作者】:朱美强 程玉虎 李明 王雪松 冯涣婷
   
【文题】:一类基于谱方法的强化学习混合迁移算法

【摘要】: 在状态空间比例放大的迁移任务中, 原型值函数方法只能有效迁移较小特征值对应的基函数,

用于目标任务的值函数逼近时会使部分状态的值函数出现错误. 针对该问题, 利用拉普拉斯特征映射能保持

状态空间局部拓扑结构不变的特点, 对基于谱图理论的层次分解技术进行了改进, 提出一种基函数与子任务

最优策略相结合的混合迁移方法. 首先, 在源任务中利用谱方法求取基函数, 再采用线性插值技术将其扩展

为目标任务的基函数; 然后, 用插值得到的次级基函数(目标任务的近似Fiedler特征向量)实现任务分解,

并借助改进的层次分解技术求取相关子任务的最优策略; 最后, 将扩展的基函数和获取的子任务策略一起用

于目标任务学习中. 所提的混合迁移方法可直接确定目标任务部分状态空间的最优策略, 减少了值函数逼近

所需的最少基函数数目, 降低了策略迭代次数, 适用于状态空间比例放大且具有层次结构的迁移任务. 格子

世界的仿真结果验证了新方法的有效性.
  
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121105.pdf

【引用格式】:ZHU Mei-Qiang, CHENG Yu-Hu, LI Ming, WANG Xue-Song, FENG Huan-Ting. A Hybrid

Transfer Algorithm for Reinforcement Learning Based on Spectral Method. Acta Automatica

Sinica, 2012, 38(11): 1765-1776
(朱美强, 程玉虎, 李明, 王雪松, 冯涣婷. 一类基于谱方法的强化学习混合迁移算法. 自动化学报, 2012,

38(11): 1765-1776)

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【作者】:蒲明 吴庆宪 姜长生 佃松宜 王宇飞
   
【文题】: 非匹配不确定高阶非线性系统递阶Terminal滑模控制

【摘要】: 对于高阶非线性系统,首先采用改进的高阶滑模微分器作为间接干扰观测器,获得前n-1个子系统

中的非匹配复合干扰的估计值,证明了估计误差可任意小. 为避免代数环,设计了三种方案获得最后一个子系

统中非匹配复合干扰的估计值,并证明了估计误差有界. 在此基础上设计递阶Terminal滑模控制器,证明了控

制器参数非奇异及结构非奇异,并给出所需条件. 最后,证明了系统稳定,跟踪误差可任意小. 近空间飞行器

姿态控制仿真验证了本文结论.
  
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121106.pdf

【引用格式】:PU Ming, WU Qing-Xian, JIANG Chang-Sheng, DIAN Song-Yi, WANG Yu-Fei. Recursive

Terminal Sliding Mode Control for Higher-order Nonlinear System with Mismatched Uncertainties.

Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1777-1793
(蒲明, 吴庆宪, 姜长生, 佃松宜, 王宇飞. 非匹配不确定高阶非线性系统递阶Terminal滑模控制. 自动化

学报, 2012, 38 (11): 1777-1793)

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【作者】:黄文德 王威 徐昕 郗晓宁
   
【文题】:基于ACP方法的载人登月中止规划的计算实验研究

【摘要】:针对载人登月中止规划存在的不确定性因素, 提出了基于ACP (Artificial systems,

computational experiments, parallel execution)方法的载人登月中止规划框架, 论述了该框架下人工系

统和平行执行的初步设计, 主要讨论了计算实验设计、分析和验证过程. 针对中止规划时中止点状态误差的

不确定性, 提出利用短时间的累积观测值确定中止点状态误差的计算实验方法, 并应用模拟退火单纯形混合

算法求解从载人登月轨道上任一点返回地球的中止机动方案. 最后给出基于正交实验设计的计算实验示例性

算例, 验证本文提出方法的有效性.
  
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121107.pdf

【引用格式】:HUANG Wen-De, WANG Wei, XU Xin, XI Xiao-Ning. Computational Experiments for

Abort Planning of Manned Lunar Landing Mission Based on ACP Approach. Acta Automatica Sinica,

2012, 38(11): 1794-1803
(黄文德, 王威, 徐昕, 郗晓宁. 基于ACP方法的载人登月中止规划的计算实验研究. 自动化学报, 2012,

38(11): 1794-1803)

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【作者】:李展 张庆丰 孟小华 梁鹏 刘玉葆
   
【文题】:多分辨率图像序列的超分辨率重建

【摘要】:针对不同焦距下拍摄的多分辨率尺度的图像序列,本文提出了一种基于尺度不变特征转换(Scale

invariant feature transform, SIFT)和图像配准的超分辨率(Super resolution, SR)图像盲重建算法.首

先提取图像SIFT特征点,然后用向量夹角余弦进行特征描述符向量的初匹配,并用随机抽样一致性 (Random

sample consensus, RANSAC)算法消除误匹配提高配准精度.计算变换参数后,将低分辨率图像(Low-

resolution, LR)像素点映射到高分辨率(How-resolution, HR)网格,最后利用像素可信度加权算法填充缺失

像素值,重建更高分辨率的图像.实验表明, 本文算法能精确估计图像序列的缩放因子,可以有效处理仿射变

换模型,对配准误差也具有一定的鲁棒性.算法从实质上提高了多分辨率尺度图像序列的分辨率,尤其在低分

辨率帧数较少可用于重建的信息量严重不足时也能获得比较满意的重建效果.
  
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121108.pdf

【引用格式】:LI Zhan, ZHANG Qing-Feng, MENG Xiao-Hua, LIANG Peng, LIU Yu-Bao. Super-

resolution Reconstruction for Multi-resolution Image Sequence. Acta Automatica Sinica, 2012,

38(11): 1804-1814
(李展, 张庆丰, 孟小华, 梁鹏, 刘玉葆. 多分辨率图像序列的超分辨率重建. 自动化学报, 2012, 38(11):

1804-1814)

   
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【作者】:陈北京 孙星明 王定成 赵晓平
   
【文题】:基于彩色图像四元数表示的彩色人脸识别

【摘要】:为了更有效地利用彩色人脸的色彩信息进行识别,提出了一种新的基于彩色图像四元数表示的算

法. 首先基于彩色图像四元数表示和四元数代数理论定义了四元数伪Zernike矩(Quaternion pseudo-

Zernike moments, QPZMs), 将传统的主要处理灰度图像的伪Zernike矩(Pseudo-Zernike moments, PZMs)推

广应用于彩色图像,然后基于QPZMs构造了彩色人脸图像针对旋转、缩放和平移(Rotation, scaling, and

translation, RST)变换的四元数值不变量,最后结合这些鲁棒的不变量特征和四元数BP神经网络

(Quaternion back propagation neural network, QBPNN)分类器进行彩色人脸识别. 实验结果表明,与现有

基于四元数的算法比较,本文算法在表情、光照、位置等变化方面具有更强的鲁棒性.
   
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121109.pdf

【引用格式】:CHEN Bei-Jing, SUN Xing-Ming, WANG Ding-Cheng, ZHAO Xiao-Ping. Color Face

Recognition Using Quaternion Representation of Color Image. Acta Automatica Sinica, 2012, 38

(11): 1815-1823
(陈北京, 孙星明, 王定成, 赵晓平. 基于彩色图像四元数表示的彩色人脸识别. 自动化学报, 2012, 38

(11): 1815-1823)

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【作者】:冀峰 安玲玲 邓成 高新波
   
【文题】:基于多重元胞自动机的图像水印加密算法

【摘要】: 针对目前基于直方图平移类可逆水印算法存在的安全问题, 提出一种基于多重元胞自动机

(Cellular automata, CA)的图像水印加密算法. 该算法综合考虑辅助信息、水印及水印图像三方面的安全

性, 利用不同的元胞自动机规则进行逐级加密, 建立多重加密模型生成加密水印图像. 仿真结果表明, 该算

法在密钥空间、直方图分布、相关性、信息熵及灰度变化等安全评估标准下均具有较高的安全性, 有效克服

了基于直方图平移类可逆水印算法在安全性方面存在的不足.
   
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121110.pdf

【引用格式】:JI Feng, AN Ling-Ling, DENG Cheng, GAO Xin-Bo. Encryption for Image Watermarking

Based on Multiple Cellular Automata. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1824-1830
(冀峰, 安玲玲, 邓成, 高新波. 基于多重元胞自动机的图像水印加密算法. 自动化学报, 2012, 38(11):

1824-1830)

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【作者】: 胡文军 王士同 王娟 应文豪
   
【文题】:一般化最小包含球的大样本快速学习方法

【摘要】:标准最小包含球(Minimum enclosing ball, MEB)模型的对偶问题可视为MEB问题并能够利用核心

集向量机(Core vector machine, CVM)实现大样本的快速训练,但对于一般化MEB模型,对偶问题中的不等式

约束发生了变化而不能视为MEB问题, 不能方便地使用CVM来解决大样本的快速训练.为此,提出了一般化MEB

快速学习方法(Fast learning of generalized MEB, FL-GMEB),首先放松对偶问题中的不等式约束条件,使

其等价于中心约束的MEB问题,从而利用CVM获得其核心集(Core set, CS);然后利用局部线性嵌入(Locally

linear embedding, LLE)的逆思想将CS扩充为拓展核心集(Extended core set, ECS);最后将ECS及其对应的

优化权作为一般化MEB模型的逼近解. UCI和USPS数据集上的实验结果表明, FL-GMEB在大样本快速训练方面

具有较好的性能优势.
   
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121111.pdf

【引用格式】:HU Wen-Jun, WANG Shi-Tong, WANG Juan, YING Wen-Hao. Fast Learning of Generalized

Minimum Enclosing Ball for Large Datasets. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1831-1840
(胡文军, 王士同, 王娟, 应文豪. 一般化最小包含球的大样本快速学习方法. 自动化学报, 2012, 38(11):

1831-1840)

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【作者】: 杜卓明 耿国华 贺毅岳
   
【文题】: 一种基于压缩感知的二维几何信号压缩方法

【摘要】: 本文给出的压缩方法属于谱压缩方法. 谱压缩方法是一种常用的二维轮廓线模型压缩方法. 文

章从压缩感知的角度解释了谱压缩方法, 并提出了基于压缩感知的二维轮廓线模型压缩方法. 首先利用二维

轮廓线模型 Laplace 算子的特征向量构造了一组基. 二维轮廓线模型的几何结构在这组基下可以被稀疏表

达. 利用随机矩阵对二维轮廓线模型的几何结构抽样, 完成压缩. 恢复过程中, 通过最优化1-范数, 实现几

何信号的恢复. 实验结果表明, 该方法压缩速度快, 比例高, 恢复效果好, 适合对大型数据以及远距离数据

进行压缩.
   
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121112.pdf

【引用格式】:DU Zhuo-Ming, GENG Guo-Hua, HE Yi-Yue. A 2-D Geometric Signal Compression Method

Based on Compressed Sensing. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1841-1846
(杜卓明, 耿国华, 贺毅岳. 一种基于压缩感知的二维几何信号压缩方法. 自动化学报, 2012, 38(11):

1841-1846)

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【作者】:宋大雷 吴冲 齐俊桐 韩建达
   
【文题】:基于MIT规则的自适应扩展集员估计方法

【摘要】: 用于非线性椭球估计的自适应扩展集员(Adaptive extended set-membership filter, AESMF)

算法在实际应用中存在着过程噪声设定椭球与真实噪声椭球失配的问题, 导致滤波器的估计出现偏差甚至发

散. 本文提出了一种基于MIT规则过程噪声椭球最优化的自适应扩展集员估计算法(MIT-AESMF), 用于解决非

线性系统时变状态和参数的联合估计和定界中过程噪声无法精确建模问题的新算法. 本算法通过MIT优化规

则,在线计算使一步预测偏差包络椭球最小化的过程噪声包络椭球, 以此保证滤波器健康指标满足有效条件;

最后, 采用地面移动机器人状态和动力学参数联合估计验证了所提出方法的有效性.
  
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121113.pdf

【引用格式】:SONG Da-Lei, WU Chong, QI Jun-Tong, HAN Jian-Da. A MIT-based Nonlinear Adaptive

Set-membership Filter for Ellipsoidal Estimation. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1847-

1860
(宋大雷, 吴冲, 齐俊桐, 韩建达. 基于MIT规则的自适应扩展集员估计方法. 自动化学报, 2012, 38(11):

1847-1860)

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【作者】:片锦香 柴天佑 李界家
   
【文题】: 规则与数据驱动的层流冷却过程带钢卷取温度模型

【摘要】: 针对现有层流冷却过程带钢温度模型缺乏换热系数、带钢定位、带钢卷取温度计算的有效方法

这一问题,提出了由冷却单元阀门开闭状态模型、带钢冷却单元定位模型、不同换热方式下的带钢温度模型

组成的带钢卷取温度动态模型,将案例推理、规则推理、 神经网络等相结合,提出了规则与数据驱动的模型

参数智能辨识方法.采用某钢厂实际生产运行数据对所提出的带钢卷取温度动态模型进行了实验研究,实验结

果表明本文提出的方法能够有效提高带钢卷取温度模型的精度.
   
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121114.pdf

【引用格式】:PIAN Jin-Xiang, CHAI Tian-You, LI Jie-Jia. Rule and Data Driven Strip Coiling

Temperature Model in Laminar Cooling Process. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1861-1869
(片锦香, 柴天佑, 李界家. 规则与数据驱动的层流冷却过程带钢卷取温度模型. 自动化学报, 2012, 38

(11): 1861-1869)

   
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【作者】:王小乐 黄宏斌 邓苏
   
【文题】:处理顺序约束的信息物理融合系统静态任务表调度算法

【摘要】:针对异构环境并行计算的静态任务调度问题,以最小化有向无环图 (Directed acyclic graph,

DAG)的执行跨度为目标,改变HEFT (Heterogeneous earliest finish time)算法中任务上行权重的计算方法

, 获得更加合理的任务顺序排列,提出了一种最早完成时间优先的表调度算法IHEFT (Improvement

heterogeneous earliest finish time).该算法在计算任务的上行权重时, 分别计算该任务分配给不同资源

的上行权重,取其最小值,比使用所有资源对该任务的平均处理时间进行计算的HEFT算法更为准确. 确定任务

的处理顺序后采用最早完成时间越小越优先的策略将任务分配给最优资源,并使得任务的开始执行时间和结

束时间满足DAG中有向边的通讯时间约束.通过使用部分文献中的算例数据以及随机生成满足一定结构要求的

DAG进行算法测试,将IHEFT与HEFT, CPOP (Critical-path-on-a-processor)和LDCP (Longest dynamic

critical path)进行了比较,结果显示IHEFT算法更有效,而且时间复杂度较低.
 
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121115.pdf

【引用格式】:WANG Xiao-Le, HUANG Hong-Bin, DENG Su. List Scheduling Algorithm for Static Task

with Precedence Constraints for Cyber-physical Systems. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11):

1870-1879
(王小乐, 黄宏斌, 邓苏. 处理顺序约束的信息物理融合系统静态任务表调度算法. 自动化学报, 2012, 38

(11): 1870-1879)
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短文
  
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【作者】:严卫生 李俊兵 王银涛
   
【文题】:受损多智能体系统的信息一致性

【摘要】:针对受损多智能体系统的信息一致性问题, 基于代数图论提出了联合r连通概念, 给出了当系统

中的部分成员受损或离开后不能继续原有工作时, 其余成员仍可实现一致性的充要条件. 研究结果表明, 在

此条件下系统可失去成员的数量取决于系统的通信能力. 仿真实例验证了理论分析结果的正确性和有效性.
  
【全文链接】:http://www.aas.net.cn/qikan/manage/wenzhang/20121116.pdf

【引用格式】:YAN Wei-Sheng, LI Jun-Bing, WANG Yin-Tao. Consensus for Damaged Multi-agent

System. Acta Automatica Sinica, 2012, 38 (11): 1880-1884
(严卫生, 李俊兵, 王银涛. 受损多智能体系统的信息一致性. 自动化学报, 2012, 38(11): 1880-1884)



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