作为人工智能领域的热门研究问题,深度强化学习自提出以来,就受到人们越来越多的关注。目前,深度强化学 习能够解决很多以前难以解决的问题,比如直接从原始像素中学习如何玩视频游戏和针对机器人问题学习控制策略,深度强 化学习通过不断优化控制策略,建立一个对视觉世界有更高层次理解的自治系统。其中,基于值函数和策略梯度的深度强化 学习是核心的基础方法和研究重点。本文对这两类深度强化学习方法进行了系统的阐述和总结,包括用到的求解算法和网络 结构。首先,概述了基于值函数的深度强化学习方法,包括开山鼻祖深度Q 网络和基于深度Q 网络的各种改进方法。然后 介绍了策略梯度的概念和常见算法,并概述了深度确定性策略梯度 深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)是人工智能领域中的一个重要分支,它结合了深度学习的表征能力与强化学习的决策制定机制。本文由刘建伟、高峰和罗雄麟共同撰写,深入探讨了基于值函数和策略梯度的DRL方法。 一、基于值函数的深度强化学习 值函数在强化学习中用于评估状态的价值或策略的期望回报。深度Q网络(Deep Q-Network, DQN)是这一领域的里程碑式工作,它解决了传统Q学习的两个关键问题:经验回放缓存(experience replay)和固定目标网络(fixed target network)。DQN通过神经网络学习状态动作值函数Q(s, a),并使用贝尔曼最优方程进行更新。随后出现了许多DQN的变体,如Double DQN、 Dueling DQN等,旨在减少过估计,提高学习稳定性。 二、策略梯度方法 策略梯度是另一种强化学习策略,它直接优化策略参数,以最大化期望回报。这种方法的优点是可以处理连续动作空间。文章介绍了策略梯度的基本概念,并讨论了如REINFORCE算法。此外,还提到了深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient, DDPG)算法,它适用于连续动作空间的问题,通过引入actor-critic结构和经验回放缓存来稳定学习过程。 三、其他深度强化学习方法 除了DQN和DDPG,文章还提及了信赖域策略优化(TRUST Region Policy Optimization, TRPO)和异步优势演员评论家(Accelerated Advantage Actor-Critic, A3C)等策略梯度的变种。TRPO通过约束策略更新的幅度,保证了策略的稳定性,而A3C则利用多线程异步更新,提高了学习速度。 四、前沿进展:AlphaGo与AlphaZero AlphaGo是谷歌DeepMind团队开发的围棋AI,它通过深度学习和蒙特卡洛树搜索结合,击败了世界冠军。AlphaZero是AlphaGo的升级版,不再依赖人类知识,仅通过自我对弈就能掌握多种棋类游戏的顶尖水平。AlphaZero的成功表明,基于深度强化学习的方法可以实现通用的游戏策略学习。 五、未来展望 随着技术的发展,深度强化学习的应用将更加广泛,如机器人控制、自动驾驶、资源调度等领域。未来的研究方向可能包括更高效的算法设计、更好的泛化能力、以及处理高维度和连续状态/动作空间的能力。同时,解决现实世界中的延迟问题、探索环境不确定性以及提高学习效率也是重要的研究课题。 总结,深度强化学习通过值函数和策略梯度方法,实现了从原始输入数据中自动学习高级行为的突破。这些方法的不断发展和完善,不仅推动了人工智能的进步,也为实际问题的解决提供了强大的工具。
2025-06-26 11:02:08 1.35MB 深度学习 强化学习 深度强化学习
1
目前,大数据受到社会各界的广泛关注。受数据体量大、结构多样化、处理迅速快等因素影响,大多数传统的数据安全保护技术不再适用于大数据环境,着使得大数据安全问题日益严重。为此,近些年提出了大量的大数据安全保护技术。从加密算法、完整性校验、访问控制技术、密文数据去重和可信删除、密文搜索等视角,对当前大数据安全保护关键技术的研究现状进行分类阐述,分析其优缺点,并探讨它们未来发展趋势。
2025-06-23 09:19:31 1.41MB
1
内容概要:本文详细介绍了深度学习(Deep Learning)及其相关技术如何在医学图像处理各个应用领域能够显著提升效果并改变传统方法的内容和研究进展。具体而言,文章探讨了深度学习理论与基本概念,以及它们在医学图像检测与识别、分割任务中的出色表现,对图像配准和重建也有重要贡献。文中还提到了一些先进的网络架构如自编码器、对抗生成网络(GAN)、ResNets、U-net等在医疗影像的具体应用场景和技术细节;物理建模方面亦有所涉猎,并特别强调了基于深度神经网络的数据驱动物理模拟带来的潜在优势。与此同时,文章讨论了几项当前面临的关键挑战,例如数据增强的重要性及其带来的改进可能性、以及可能引起误分类的问题——对抗样本攻击的影响。此外还简要论述了计算加速硬件、开源软件工具箱等对迅速发展的支撑因素。 适合人群:医学图像研究人员和专业学生,尤其那些希望深入理解和掌握深度学习应用于医学图像处理的科学家和临床医生。 使用场景及目标:帮助研究人员理解并实施新的算法以解决实际中的各种医学成像难题,提高诊断效率并支持个性化治疗决策。 其他说明:鉴于本论文覆盖范围广博并且不断更新,推荐读者关注最新的科研动态以便紧跟该领域的快速进步态势。
2025-06-21 10:55:48 2.61MB
1
内容概要:本文对近年来水下图像处理与分析的研究进行了全面综述,将现有的代表性方法分为增强、去雾、降噪、分割、显著物体检测、颜色恒常性和恢复七个类别。文中讨论了各类方法的基本原理和技术细节,同时提供了未来研究的方向和挑战。主要内容包括:七种典型水下图像处理模型及其应用实例、公开可用的数据集、存在的主要问题和建议。 适合人群:从事水下视觉和图像处理的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:适用于海洋观测和资源利用领域的水下图像质量改进和特征提取,帮助研究人员理解和解决水下图像处理中的关键问题。 阅读建议:阅读过程中重点关注每类方法的具体技术和实际应用场景,同时了解未来的潜在发展方向。
2025-06-21 10:55:45 1.32MB 水下图像 海洋环境 图像增强
1
内容概要:本文档主要介绍了计算机视觉领域中图像变换与图像增强的相关技术。首先回顾了空间域的灰度变换和空间滤波方法,包括图像反转、对数变换、幂次变换、分段线性变换、直方图均衡化和直方图规定化等技术。接着详细讨论了频域变换和频域增强技术,重点讲解了一维和二维傅立叶变换的定义、性质及应用。文档还介绍了几种常见的滤波器,包括理想低通滤波器、巴特沃思滤波器和高斯滤波器,并解释了它们的滤波效果和应用场景。 适合人群:计算机视觉、图像处理领域的研究人员和技术开发者,尤其是有一定数学和编程基础的学生和工程师。 使用场景及目标:适用于学习和研究图像处理技术,特别是对频域变换和滤波器的应用感兴趣的学者。目标是在理解和掌握频域变换的基础上,能够应用于实际的图像处理项目,提高图像的质量和效果。 阅读建议:本文档内容详尽且涉及较多数学公式,建议结合实例进行学习,同时辅以相关工具和软件的实际操作,加深对理论知识的理解和应用能力。
1
随着物联网、云计算、移动互联网的迅猛发展,大数据(Big Data)吸引了越来越多的关注,正成为信息社会的重要财富,同时也给数据的处理与管理带来了巨大挑战.首先从大数据概念入手,阐述了大数据的来源、主要挑战、关键技术、大数据处理工具和应用实例等,并对比了大数据与云计算、物联网、移动互联网等技术之间关系,然后剖析了大数据核心技术、大数据企业解决方案,讨论了目前大数据应用实例,最后归纳总结了大数据发展趋势.旨在为了解大数据当前发展状况、关键技术以及科学地进行大数据分析与处理提供参考.
2025-06-11 15:57:10 2.02MB 自然科学 论文
1
"COMSOL建模脆性材料压缩摩擦剪切破坏的损伤模型研究:非局部本构模型应用及案例文献综述",使用COMSOL建立脆性材料压缩摩擦剪切破坏的损伤模型,使用非局部本构模型,包含案例和文献, ,核心关键词:COMSOL; 脆性材料; 压缩摩擦; 剪切破坏; 损伤模型; 非局部本构模型; 案例; 文献,使用非局部本构模型建立脆性材料COMSOL损伤模型:压缩、摩擦与剪切破坏案例及文献研究 在工程学和材料科学领域中,脆性材料的研究是一个重要的课题,尤其在涉及压缩、摩擦及剪切破坏行为时。本文综述了使用COMSOL Multiphysics软件对脆性材料在受到压缩、摩擦和剪切应力作用时的破坏行为进行建模的最新研究进展。本文不仅涵盖了非局部本构模型的应用,还包括了相关的案例和文献研究,旨在深化对脆性材料损伤过程的理解。 非局部本构模型是分析材料损伤行为的一种方法,它考虑了材料内部细观结构的不均匀性及其对宏观力学行为的影响。在脆性材料中,这种模型尤为重要,因为它能够更好地预测材料在多向应力状态下的破坏行为。通过使用COMSOL这种强大的有限元分析软件,研究者能够模拟复杂应力场中的脆性材料破坏过程,并通过非局部本构模型来解释脆性材料的失效机制。 本文所涉及的案例研究包括了不同类型的脆性材料,如玻璃、陶瓷和某些类型的岩石等。通过建模,研究者能够得到压缩摩擦剪切破坏的详细信息,从而为工程设计和材料选择提供理论依据。文献综述部分则对目前该领域的研究成果进行了整理和分析,强调了在模拟脆性材料损伤过程时应注意的关键因素,如材料的微观结构、加载速率、温度条件以及环境因素等。 通过本文的探讨,研究者和工程师可以更加深入地了解脆性材料在受到多种应力作用时的破坏机制,从而在实际应用中采取相应的措施,如改善材料设计、优化加载条件或改进制造工艺等,以提高材料的性能和可靠性。 此外,文中提及的文件列表显示了本研究具有大量的文档资料,包括各种格式如.doc、.html和.txt文件,这些文件可能包含了详细的建模数据、分析结果、技术说明以及案例研究的讨论。其中,“深入探讨脆性材料压缩摩擦剪切破坏的损伤.doc”可能包含关于脆性材料破坏机理的深入分析;“使用建立脆性材料压缩摩擦剪切破坏的损伤模型.doc”可能详细介绍了通过COMSOL建立模型的方法和步骤;“使用建立脆性材料压缩摩擦剪切破坏的损伤模型.html”可能包含了将研究成果发布在网页上的内容,便于在线查阅;图像文件“1.jpg”可能提供了模型的图形化展示;而.txt文件可能是模型计算过程中生成的文本记录或日志文件。这些文件的集合提供了全面的研究支持,有助于其他研究者在该领域内进行进一步的探索和创新。
2025-06-10 15:52:11 37KB ajax
1
元强化学习是强化学习的一个分支,它旨在通过少量的样本数据快速适应于更广泛的任务。元强化学习的核心思想是提高学习的效率和泛化能力,这对于解决深度强化学习中样本效率低下和策略通用性不足的问题具有重要意义。 深度强化学习是强化学习的一种,它结合了深度学习技术,通过神经网络来近似策略或价值函数。深度强化学习在许多序贯决策任务中取得了显著成功,如围棋和机器人控制等。然而,深度强化学习的一个主要限制是它需要大量的学习数据和计算资源才能学习到有效的策略。 元学习是机器学习的一个研究领域,它关注的是如何让学习算法本身能够快速学习新知识。元学习的目标是训练出一个能够在多个任务上表现良好的模型,这与传统的机器学习方法不同,后者需要为每个新任务重新训练模型。 元强化学习正是将元学习的思想应用于强化学习问题中。通过元强化学习,一个智能体可以从先前经验中学习到如何更快更好地学习新任务。在元强化学习中,智能体在多个相关任务上进行学习,以形成一种“学习如何学习”的能力,从而提高学习效率。 在元强化学习的研究进展方面,研究者们对深度强化学习和元学习的基本概念进行了介绍。对元强化学习进行了形式化定义,并总结了常见的场景设置。然后,从元强化学习研究成果的适用范围角度出发,介绍了现有研究进展。分析了元强化学习领域的研究挑战与发展前景。 元强化学习的研究进展可以分为几个主要方向:算法设计、理论分析、多任务学习、快速适应等。在算法设计方面,研究者尝试设计各种新的算法框架以提高元强化学习的效率。理论分析关注于理解元强化学习的工作原理和其在不同任务上的性能。多任务学习方面,研究者尝试通过让智能体在多个相关任务上进行学习,来增强其对新任务的适应能力。快速适应方向则关注于如何让智能体在遇到新任务时,能够快速调整策略以实现有效学习。 尽管元强化学习具有广阔的前景,但在研究过程中也面临着诸多挑战。例如,如何设计出更为高效的元学习算法、如何平衡学习效率与学习深度、如何处理学习过程中的不确定性问题、如何确保策略的稳定性和安全性等都是当前元强化学习研究需要解决的问题。 展望未来,元强化学习有望在理论和实践上都取得重要的突破。随着机器学习和人工智能技术的不断进步,元强化学习有可能在解决样本效率问题、提升策略的泛化能力等方面取得更大的进展,进而推动强化学习领域的全面发展。
2025-06-05 09:54:07 4.71MB 强化学习
1
这篇开题报告、文献综述和外文翻译的集合,主要涵盖了图像检索这一领域的深入研究。图像检索是计算机科学中的一个重要分支,它涉及到如何在大量的图像数据中有效地找到与查询图像相似或匹配的图像。这一技术广泛应用于搜索引擎、社交媒体、医学影像分析等领域。 开题报告是整个毕业设计的起点,它通常包括以下几个方面:选题背景和意义、研究现状、研究目标和内容、技术路线、预期成果以及进度安排。在这个特定的开题报告中,学生可能会详细阐述图像检索的重要性,尤其是在大数据时代的背景下,如何利用机器学习和深度学习技术提升检索效率和准确性。此外,还会提及当前的研究热点,如特征提取、图像分类、相似性度量等,并设定具体的研究目标和实施步骤。 文献综述是对过去研究的系统性总结,有助于理解图像检索的发展历程和技术趋势。这里可能涵盖了经典的图像检索算法,如基于内容的图像检索(CBIR)、SIFT特征、SURF特征、卷积神经网络(CNN)等。同时,也会讨论各种方法的优点和局限性,以及近年来的一些创新,比如深度学习模型如VGG、ResNet在图像特征表示上的应用。 外文翻译部分,从文件名称来看,涉及到了英语、日语两种语言的原文
2025-05-26 15:05:56 6.05MB
1
内容概要:本文详细介绍了K-means算法在图像处理中的应用,特别是图像分割和图像压缩两个方面。文章首先概述了K-means算法的基本原理,包括聚类中心的选择、迭代更新过程及误差平方和的计算。在图像分割方面,K-means算法通过对像素的颜色或纹理特征进行聚类,将图像划分为若干有意义的子区域,从而实现目标区域的有效提取。文中指出,聚类簇数量的选择对分割结果有重要影响,过多或过少都会导致分割效果不佳。在图像压缩方面,K-means通过减少图像中的颜色数量,实现有损压缩,以降低图像数据量同时保持视觉质量。此外,文章还探讨了K-means算法的局限性,如对初始聚类中心敏感、易陷入局部最优等问题,并提出了改进方向,包括自适应聚类数确定、多特征融合及结合深度学习等。最后,文章展望了K-means算法在图像处理领域的未来发展,特别是在医学图像处理和遥感图像处理等领域的应用潜力。 适合人群:具备一定数学基础和编程经验的图像处理研究人员和技术开发者,尤其是对聚类算法和图像处理感兴趣的读者。 使用场景及目标:①理解K-means算法在图像分割和压缩中的具体应用;②掌握K-means算法的局限性及其改进方法;③探索K-means算法在更多图像处理领域的潜在应用,如医学图像和遥感图像处理。 其他说明:本文不仅介绍了K-means算法的基本原理和应用,还结合了大量文献资料,提供了详细的理论分析和实验验证,适合希望深入了解K-means算法在图像处理中应用的读者。文章还提出了未来的研究方向,为后续研究提供了有价值的参考。
1