基于自适应状态聚集Q学习的移动机器人动态规划方法

针对现有移动机器人路径规划方法存在的收敛速度慢和难以进行在线规划的问题,研究了一种基于状态聚集SOM网和带资格迹Q学习的移动机器人路径动态规划方法——SQ(λ);首先,设计了系统的总体闭环规划模型,将整个系统分为前端(状态聚集)和后端(路径规划);然后,在传统的SOM基础上增加输出层构建出三层的SOM网实现对移动机器人状态的聚集,并给出了三层SOM网的训练算法;最后,基于聚集的状态提出了一种基于带资格迹和探索因子自适应变化的改进Q学习算法实现最优策略的获取,并能根据改进Q学习算法的收敛速度自适应地控制前端SOM输出层神经元的增减,从而改进整体算法的收敛性能;仿真实验表明:文中设计的SQ(λ)能有效地实现移动机器人的路径规划,较其它算法相比,具有收敛速度快和寻优能力强的优点,具有较大的优越性。     

基于局部约束群稀疏的红外图像超分辨率重建

针对红外图像分辨率低、视觉质量差等问题,提出基于局部约束群稀疏模型的红外图像超分辨率重建方法.考虑到红外图像的纹理自相似性和原子系数的群结构稀疏性,首先建立了基于局部约束的群稀疏表示模型.然后,在假定低分辨率图像空间和高分辨率图像空间具有相似流形的前提下,联合局部约束群稀疏表示模型和K-SVD(K奇异值分解)方法,训练得到高低分辨率图像对应的群结构字典对.最后,通过高分辨字典和对应的红外图像群稀疏表示系数重建得到高分辨率的红外图像.实验结果表明,本文方法具有更好的超分辨率效果,无论是在客观评价指标还是主观视觉效果方面都有明显的提高.     

基于迭代学习的离散切换系统故障估计

针对一类具有任意切换序列的离散切换系统的故障估计问题,提出了一种新的故障估计算法.该算法利用引入的虚拟故障信号构建出故障估计器,并利用残差信号通过迭代学习方法对引入的虚拟故障进行逐次修正.使虚拟故障随着迭代次数的增加逐渐逼近实际故障.利用压缩映射方法严格证明了算法在各个子区间上的收敛性,给出了算法的收敛条件.理论分析表明,所提算法能够在有限区间上精确估计出切换系统发生的不同类型故障.最后通过仿真实验进一步验证了所提算法的有效性.     

让“问题”为数学课堂添彩——高中数学课堂唤醒学生求知欲的策略新探

数学教学中的“问题”是指教师根据教学需要,精心设计,特意在数学课堂教学的各个环节留下“疑问”,以便发挥学生的主体作用,激发学生的求知欲,启发学生的自主探究学习,进而提高课堂效率．     

基于深度学习反演区域气溶胶光学厚度

为了解决现有陆地气溶胶光学厚度(AOD)反演算法精度和空间分辨率较低的问题,基于深度学习的思想,使用深度置信神经网络(DBN),实现了具有30 m空间分辨率的陆地气溶胶光学厚度反演。算法的训练样本包括全球长时间序列的AERONET站点数据以及在时空上与之对应的Landsat8 OLI的观测几何数据和表观反射率数据。为了保证反演的精度和稳定性,研究了AERONET站点数据的处理方法、卫星与站点数据的时空匹配方法以及DBN结构的设置。使用独立于训练样本的AERONET站点数据,对不同地表类型的550 nm处的AOD估算结果进行了整体验证,并对研究区域进行小尺度精度验证。结果表明,该方法的均方根误差和平均绝对误差分别为0.11与0.072。该方法打破了现有的气溶胶光学厚度反演方法依赖于其他遥感产品或者其他时相数据的局面,有效提高了气溶胶光学厚度反演的效率和空间分辨率。     

改进的时序多重稀疏贝叶斯学习冰下水声信道估计方法

针对时序多重稀疏贝叶斯学习信道估计方法计算复杂度高且在低信噪比时估计精度低的问题,本文提出了一种改进的时序多重稀疏贝叶斯学习正交频分复用冰下水声信道估计方法。首先,采用奇异值分解方法对接收导频矩阵进行去噪;随后利用去噪后的接收导频矩阵结合最小二乘信道估计方法获得时序多重稀疏贝叶斯信道估计的超参数矩阵、感知矩阵等先验知识;最后,利用冰下水声信道的稀疏特性和多途结构较为稳定的特点,采用时序多重稀疏贝叶斯信道估计对不同符号的冰下水声信道进行联合重建。仿真结果显示,在能量系数为0.03时,改进方法信道估计均方误差相比较于原始方法至少降低了约2.87×10-5,运算时间至少下降了约为90%。第11次北极科学考察冰下试验结果显示,改进方法的平均原始误码率略微低于原始方法,平均运算时间降低约75%。研究结果表明,利用冰下水声信道的特点,改进方法可以实现高精度冰下水声信道估计,并且有效降低系统计算复杂度。      

新形势下大学生物理学术竞赛教学培训模式的探究

大学生物理学术竞赛是一项面对高校理工类大学生,以全面考查和培养学生的创新能力、自主学习能力、团队协助能力和交流表达能力等综合能力的全国性重要赛事.该赛事尽管已经成为国家教育中长期发展规划纲要与国家创新驱动发展战略纲要中大学生创新创业竞赛活动之一.然而,部分高校推行该项竞赛仍然面临着不少的问题,尤其是竞赛教学培训模式.文章将从高校理工科学生的学习认知、自主学习能力、学习兴趣3个方面进行初步分析,探索在新形势下的中国大学生物理学术竞赛教学培训模式并提出了具体的建设性意见.     

基于“圆周运动”模型建构的高中物理深度学习

将传统学习环节依据布鲁姆教育目标分类学划分层级,以“圆周运动”模型建构为载体,研究如何从传授知识为主的传统课程过渡到以知识育人的课程改革,培养学生的建模能力.以模型建构教学为例开展深度学习教学设计,实现从浅层学习到深度学习的跨越.     

诱导提出高质量问题促进深度学习的教学策略——以“力的分解”教学为例

高质量问题是驱动学习的基石,诱导学生提出高质量问题并进行探究是促进深度学习的有效路径.文章提出：基于切身体验,诱导提出挑战性问题;基于互动引导,诱导提出本质性问题;基于合理质疑,诱导提出批判性问题;基于回顾反思,诱导提出整合性问题;基于问题解决,诱导提出拓展性问题的教学策略,并以“力的分解”教学为例进行具体应用.     

古诗词“意境”在中学物理“情境化”教学中的应用探讨

古诗词是古代劳动人民认识自然、改造自然过程中认知水平的一种浪漫的智慧结晶,既写实又超越自然.诗词中体现的意境,是真实情境的一种文学表达,蕴藏着丰富的物理知识.从中学物理教学角度,探究了物理教学中应用古诗词“意境”的人本主义和建构主义学习理论依据.并在此基础上,从物理学科教学目标达成和情境化教学方式实施角度,具体分析了“弹力”“光的反射”两个知识点教学中引入古诗词进行辅助教学的实现过程及达到的三维目标.