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深度强化学习算法与应用研究现状综述 被引量：48
1
作者 刘朝阳 穆朝絮 孙长银 《智能科学与技术学报》 2020年第4期314-326,共13页
深度强化学习主要被用来处理感知-决策问题,已经成为人工智能领域重要的研究分支。概述了基于值函数和策略梯度的两类深度强化学习算法,详细阐述了深度Q网络、深度策略梯度及相关改进算法的原理,并综述了深度强化学习在视频游戏、导航... 深度强化学习主要被用来处理感知-决策问题,已经成为人工智能领域重要的研究分支。概述了基于值函数和策略梯度的两类深度强化学习算法,详细阐述了深度Q网络、深度策略梯度及相关改进算法的原理,并综述了深度强化学习在视频游戏、导航、多智能体协作以及推荐系统等领域的应用研究进展。最后,对深度强化学习的算法和应用进行展望,针对一些未来的研究方向和研究热点给出了建议。 展开更多
关键词 人工智能 深度强化学习 值函数 策略梯度 导航 协作 复杂环境 泛化性 鲁棒性
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厦门港船舶航行环境系统的安全分析 被引量：14
2
作者 翁跃宗 吴兆麟 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期1-4,共4页
以厦门港海上交通事故资料为基础 ,从理论上探讨了安全系统工程方法在船舶航行环境系统安全分析中的应用 ,提出了厦门港船舶航行环境的主要潜在危险 ,并在事故树分析的基础上 ,获得了厦门港海上交通事故的航行环境原因及其重要度 ,这对... 以厦门港海上交通事故资料为基础 ,从理论上探讨了安全系统工程方法在船舶航行环境系统安全分析中的应用 ,提出了厦门港船舶航行环境的主要潜在危险 ,并在事故树分析的基础上 ,获得了厦门港海上交通事故的航行环境原因及其重要度 ,这对该水域的系统安全分析和采取安全措施具有一定的意义 . 展开更多
关键词 厦门港 船舶航行环境系统 事故树 安全分析
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全局未知环境下多机器人运动蚂蚁导航算法 被引量：33
3
作者 朱庆保 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1890-1898,共9页
研究了全局未知静态复杂环境下多机器人运动的导航问题,提出了一种新颖的蚂蚁导航算法.该方法将全局目标点映射到机器人视野域边界附近作为局部导航子目标,再由两组蚂蚁相互协作完成机器人视野域内局部最优路径的搜索,在此基础上进行与... 研究了全局未知静态复杂环境下多机器人运动的导航问题,提出了一种新颖的蚂蚁导航算法.该方法将全局目标点映射到机器人视野域边界附近作为局部导航子目标,再由两组蚂蚁相互协作完成机器人视野域内局部最优路径的搜索,在此基础上进行与其他机器人的碰撞预测与避碰规划.机器人每前进一步都重复上述过程.因此,机器人前进路径不断地动态修改,从而在每条局部优化路径引导下,使机器人沿一条全局优化的路径到达目标点.仿真实验结果表明,即使在障碍物非常复杂的地理环境下,算法也能沿一条全局优化路径导航,且能安全避碰,效果十分令人满意. 展开更多
关键词 多机器人 导航 路径规划 未知环境 蚂蚁算法
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北极航线通航环境评价 被引量：31
4
作者 李振福 闫力 +2 位作者 徐梦俏 刘柏鹤 马书孟 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第1期249-253,共5页
随着全球变暖,北极航线商业通航的可能性越来越大,北极航线受到越来越大的关注。通过北极航线的通航环境因素的分析,对北极航线通航环境进行评价,能够给未来北极航线的开发提供重要的借鉴作用。在总结北极航线现状及通航事故统计的基础... 随着全球变暖,北极航线商业通航的可能性越来越大,北极航线受到越来越大的关注。通过北极航线的通航环境因素的分析,对北极航线通航环境进行评价,能够给未来北极航线的开发提供重要的借鉴作用。在总结北极航线现状及通航事故统计的基础上,构建了北极航线通航的评价指标体系,运用灰色模糊综合评价方法,对北极航线通航环境进行了初步评价。因为没有确切数据,指标值采用专家调查法来确定。经过分析,发现水文环境和助航设施及信息情报环境是影响北极通航的主要因素。其中,水文环境中最重要的是海冰密集度,助航设施及信息情报环境最主要的因素是破冰船和航行经验等。随着北极变暖,水文环境将逐渐转化,北极地区的助航设施及信息情报环境将逐渐成为北极通航环境的主要限制因素。研究结果能够为北极航线的利用和监控提供参考。 展开更多
关键词 北极航线 通航环境 灰色模糊综合评价
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港口通航环境对船舶航行安全的影响分析及评价 被引量：26
5
作者 李焱 郑宝友 陈汉宝 《水道港口》 2007年第5期342-347,共6页
港口通航环境是发展航运所依托的重要资源之一。为了预防和减少海难事故的发生,降低港口船舶航行的危险程度,除了提高操船者的素质、船舶性能,还需要改善船舶通航环境。从水文气象因素、港口条件因素、航道条件因素、交通因素、水上水... 港口通航环境是发展航运所依托的重要资源之一。为了预防和减少海难事故的发生,降低港口船舶航行的危险程度,除了提高操船者的素质、船舶性能,还需要改善船舶通航环境。从水文气象因素、港口条件因素、航道条件因素、交通因素、水上水下施工作业5个方面对船舶通航安全的影响进行了分析,论述了港口通航环境安全评价的主要内容,提出了改善通航环境的治理对策。 展开更多
关键词 港口 通航环境 安全评价
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室内移动机器人自主导航系统设计与方法 被引量：22
6
作者 翟敬梅 刘坤 徐晓 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期890-899,共10页
针对移动机器人室内自主导航中环境检测、动态目标定位跟踪和路径规划,设计了“双目+单目”多信息融合的视觉系统。提出一种自适应环境、融合色彩饱和度信息的单尺度Retinex室内阴影消除算法,以有效提取障碍物信息及可行路面区域。研究... 针对移动机器人室内自主导航中环境检测、动态目标定位跟踪和路径规划,设计了“双目+单目”多信息融合的视觉系统。提出一种自适应环境、融合色彩饱和度信息的单尺度Retinex室内阴影消除算法,以有效提取障碍物信息及可行路面区域。研究了一种特征点辅助的时空上下文目标跟踪算法,运用目标特征点进行目标粗定位;引入特征点变化率信息,自动调节时空上下文模型更新,以有效提高复杂环境下动态目标定位的准确性。改进了传统速度向量场吸引速度、排斥速度和切向速度函数,解决了路径规划中机器人轨迹抖动、目标点附近震荡和目标处于障碍物排斥场不可到达等问题。移动机器人室内环境下自主导航实验实现了障碍物、机器人和目标特征提取及其实时定位,移动机器人以最短的避碰路径完成动态目标的有效跟踪。 展开更多
关键词 移动机器人 自主导航 多信息融合系统 环境检测 目标跟踪 路径规划
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农业车辆视觉实际导航环境识别与分类 被引量：17
7
作者 赵博 王猛 +2 位作者 毛恩荣 张小超 宋正河 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期166-170,共5页
分析了对路径识别影响较大的变光照环境、杂草环境和阴影环境对农业车辆导航路径的影响,提出一种实际环境中的农业车辆视觉导航研究方法,即先采用神经网络算法对农田环境进行自动分类,然后再相应的选择不同的路径识别方法进行处理。环... 分析了对路径识别影响较大的变光照环境、杂草环境和阴影环境对农业车辆导航路径的影响,提出一种实际环境中的农业车辆视觉导航研究方法,即先采用神经网络算法对农田环境进行自动分类,然后再相应的选择不同的路径识别方法进行处理。环境识别与分类试验结果证明,该方法能够提高农业车辆视觉导航系统的实用性和可靠性,导航环境的分类准确率为95%,单幅图像平均耗时23 ms。 展开更多
关键词 农业车辆 视觉导航 实际环境 路径识别 神经网络
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基于机器视觉的林间导航路径生成算法 被引量：15
8
作者 吴佳艺 杨庆华 +1 位作者 鲍官军 高峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期176-179,共4页
提出了一种基于机器视觉的、适用于林间行走机器人导航的路径生成算法,即采用扫描图像获得视野两边的树干底部与地面的交界点,计算得到交点中心的一系列离散点簇,通过最小二乘法拟合该中点生成导航直线的算法。Matlab仿真结果表明:该算... 提出了一种基于机器视觉的、适用于林间行走机器人导航的路径生成算法,即采用扫描图像获得视野两边的树干底部与地面的交界点,计算得到交点中心的一系列离散点簇,通过最小二乘法拟合该中点生成导航直线的算法。Matlab仿真结果表明:该算法可有效地处理多种林间复杂环境,符合人眼视觉所识别的导航线,在图像批量处理时具有较高的可靠性和稳定性。 展开更多
关键词 机器人 机器视觉 路径导航 林地环境
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无人系统视觉SLAM技术发展现状简析 被引量：16
9
作者 李云天 穆荣军 单永志 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期513-522,共10页
视觉SLAM(visual SLAM,vSLAM)已成为无人系统在未知环境中实现全自主导航和环境感知不可或缺的重要组成部分.鉴于此,简要介绍vSLAM的发展历程和典型构成,总结两种前端位姿估计方法(特征法与直接法)和两种后端优化方法(非线性滤波与非线... 视觉SLAM(visual SLAM,vSLAM)已成为无人系统在未知环境中实现全自主导航和环境感知不可或缺的重要组成部分.鉴于此,简要介绍vSLAM的发展历程和典型构成,总结两种前端位姿估计方法(特征法与直接法)和两种后端优化方法(非线性滤波与非线性优化)的典型代表及优缺点.在此基础上,依次按照耦合方式和后端优化方法的不同对视觉/惯性SLAM的相关研究成果进行分类.进一步分析代表性开源vSLAM框架的异同,给出公开数据集下的性能对比,并分别从泛化能力、高级感知能力、动态适应性和多传感器集成化等方面对当前vSLAM所面临的挑战进行阐述,探讨vSLAM未来的发展趋势和方向,为研究者提供有益参考. 展开更多
关键词 无人系统 自主导航 环境感知 状态估计
原文传递
虚拟场景中自动漫游路径的多分辨率规划 被引量：8
10
作者 续爱民 金烨 鲍劲松 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1912-1915,共4页
在三维虚拟场景中,为了避免自动生成的漫游路径所引起的视觉抖动和场景跳变现象,增强漫游的真实感,提出了一种基于样条小波的多分辨率漫游路径生成方法,详细叙述了根据自动漫游过程中通道宽度的变化采用不同的分辨率来构造漫游路径的原... 在三维虚拟场景中,为了避免自动生成的漫游路径所引起的视觉抖动和场景跳变现象,增强漫游的真实感,提出了一种基于样条小波的多分辨率漫游路径生成方法,详细叙述了根据自动漫游过程中通道宽度的变化采用不同的分辨率来构造漫游路径的原理和具体实现。最后,给出了一个在船舶设计三维虚拟环境中漫游的实例,进一步说明该方法能够获得更加流畅的漫游路径,使漫游中的场景变化更加连续平滑。 展开更多
关键词 漫游 路径 小波 多分辨率 虚拟场景
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基于解释结构模型的北极航线通航环境影响因素分析 被引量：16
11
作者 李振福 李漪 于胜泉 《世界地理研究》 CSSCI 2013年第2期11-17,共7页
随着全球气候变暖,北冰洋冰层开始逐渐消融,北极航线的开通成为可能。但北极航线通航环境复杂,基础设施不完善,航行经验不足,船舶技术受限,至今仍无法通航。本文对北极航线通航环境影响因素做出定义,以此为基础,结合德尔菲法建立指标体... 随着全球气候变暖,北冰洋冰层开始逐渐消融,北极航线的开通成为可能。但北极航线通航环境复杂,基础设施不完善,航行经验不足,船舶技术受限,至今仍无法通航。本文对北极航线通航环境影响因素做出定义,以此为基础,结合德尔菲法建立指标体系,随后运用解释结构模型(ISM)分析其各因素之间的层次因果关系框架并去噪简化,对北极航线通航环境进行影响因素重要性分析,最后提出针对性的对策和建议,可为我国在北极航线战略的制定提供参考。 展开更多
关键词 北极航线 通航环境 影响因素
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基于TMS320DM642的农业机器人视觉导航路径检测 被引量：14
12
作者 曹倩 王库 +1 位作者 杨永辉 史小磊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期171-175,共5页
在农田非结构化自然环境下,通过机器视觉提取导航线的处理算法,利用透视投影变换得到摄像机相对于导航路径的偏移距离和偏移角,成功地在TMS320DM642系统上得到实现,并对程序进行了基于C语言的代码优化。试验结果表明,偏移角的最大误差为... 在农田非结构化自然环境下,通过机器视觉提取导航线的处理算法,利用透视投影变换得到摄像机相对于导航路径的偏移距离和偏移角,成功地在TMS320DM642系统上得到实现,并对程序进行了基于C语言的代码优化。试验结果表明,偏移角的最大误差为2°,横向偏移距离最大误差为5 cm。 展开更多
关键词 机器人 自定位 视觉导航 农业环境 数字信号处理
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基于暗原色的农机具视觉导航线提取算法 被引量：16
13
作者 李勇 丁伟利 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期221-228,共8页
针对农机具视觉导航线提取算法受外界环境影响较大,适用性、稳定性较差等问题,提出了一种基于暗原色的农机具视觉导航线提取算法。基于暗原色原理提出了一种新的农田图像灰度化方法,实现了农田图像中的农作物和土壤更好地区分。再利用... 针对农机具视觉导航线提取算法受外界环境影响较大,适用性、稳定性较差等问题,提出了一种基于暗原色的农机具视觉导航线提取算法。基于暗原色原理提出了一种新的农田图像灰度化方法,实现了农田图像中的农作物和土壤更好地区分。再利用形态学方法和最大类间方差法对灰度图进行二值化和滤波,并结合垂直投影的方法提取导航感兴趣区域,进而确定感兴趣区域的导航定位点,并通过最小二乘法将定位点拟合得到导航线。实验结果表明,该算法适用于不同颜色情况下的农田场景及农田道路导航线提取,与传统算法相比,在精度上满足导航线的要求且速度也有较大的提高,具有更广的适用性。 展开更多
关键词 机器视觉 导航线 暗原色 农机具 农田环境
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基于改进突变级数法的航道通航环境风险评价 被引量：14
14
作者 陈伟炯 张盼飞 +3 位作者 蒋少奇 康与涛 谢启苗 朱小林 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1617-1623,共7页
为减少航道通航环境风险评价中指标赋权的人为主观因素影响,引入无需确定指标权重的突变级数法构建评价模型。对航道通航环境关键要素进行系统分析,并结合当前研究成果和专家意见,确定了航道通航环境风险评价指标体系。采用CRITIC法对... 为减少航道通航环境风险评价中指标赋权的人为主观因素影响,引入无需确定指标权重的突变级数法构建评价模型。对航道通航环境关键要素进行系统分析,并结合当前研究成果和专家意见,确定了航道通航环境风险评价指标体系。采用CRITIC法对突变级数法中的指标重要性排序问题进行改进,构建基于改进突变级数法的航道通航环境风险评价模型,降低了评价过程中决策分析的主观性。实例验证表明,改进的突变级数法评价模型与熵值法和变异系数法的评价结果具有一致性,是实用有效的,可用于航道通航环境风险评价。 展开更多
关键词 安全工程 通航环境 风险评价 突变级数法 CRITIC法 突变理论
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结构光辅助的惯性/视觉室内导航三维环境重构方法 被引量：13
15
作者 王云舒 刘建业 +1 位作者 曾庆化 刘昇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期51-58,共8页
室内环境全局信息对未知环境下的微型飞行器导航与定位具有重要的意义。针对惯性导航系统难以创建全局地图等问题,提出一种结构光辅助的惯性/视觉室内导航三维环境重构方法。该方法通过改进单点激光三角测距获得结构光上每个点在相机系... 室内环境全局信息对未知环境下的微型飞行器导航与定位具有重要的意义。针对惯性导航系统难以创建全局地图等问题,提出一种结构光辅助的惯性/视觉室内导航三维环境重构方法。该方法通过改进单点激光三角测距获得结构光上每个点在相机系下的坐标,使用惯性信息辅助图像匹配测角代替传统三维重建技术中的驱动单元获取两帧图像间角度信息,实现离散点组成的室内环境构造,结合平面构建策略剔除了错误离散点,改进了室内三维环境重构效果。实验结果表明:使用该方法获得的帧间角度准确,低转速下角度测量误差在5%以内;融合了离散点与平面的室内环境能够表现室内环境特征,并有效消除了错误离散点的干扰,将错误率降低到1%以下。 展开更多
关键词 室内导航 微型飞行器 结构光 图像匹配 环境重构
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无人水面艇自主导航技术 被引量：12
16
作者 胡常青 朱玮 +2 位作者 何远清 文龙贻彬 杨义勇 《导航与控制》 2019年第1期19-26,90,共9页
作为无人水面艇的关键技术之一,自主导航技术决定着无人水面艇自主航行能力的高低。结合无人水面艇在实际航行和作业过程中自主导航所面临的问题,对无人水面艇组合导航及完好性监测技术、协同导航技术、路径规划技术和环境感知技术目前... 作为无人水面艇的关键技术之一,自主导航技术决定着无人水面艇自主航行能力的高低。结合无人水面艇在实际航行和作业过程中自主导航所面临的问题,对无人水面艇组合导航及完好性监测技术、协同导航技术、路径规划技术和环境感知技术目前的现状、不足和发展趋势进行了总结和分析。为了更加精确、可靠地进行安全导航定位,即插即用全源导航是无人水面艇可采用的一种导航方式,并在此基础上开展了组合导航完好性监测工作。多目标规划综合最优及基于分层策略的自适应路径规划方法是解决动态时变环境下路径规划问题的有效途径。深度学习、数据挖掘、信息融合等人工智能技术将在提高环境感知信息的本质特征表述、充分挖掘多元异构数据间的有效信息,以及构建信息全面、立体、可靠的三维环境模型方面发挥主导性作用。 展开更多
关键词 无人水面艇 自主导航 路径规划 协同导航 环境感知 信息融合
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基于深度强化学习的移动机器人导航策略研究 被引量：12
17
作者 江其洲 曾碧 《计算机测量与控制》 2019年第8期217-221,226,共6页
针对移动机器人在复杂动态变化的环境下导航的局限性,采用了一种将深度学习和强化学习结合起来的深度强化学习方法;研究以在OpenCV平台下搭建的仿真环境的图像作为输入数据,输入至TensorFlow创建的卷积神经网络模型中处理,提取其中的机... 针对移动机器人在复杂动态变化的环境下导航的局限性,采用了一种将深度学习和强化学习结合起来的深度强化学习方法;研究以在OpenCV平台下搭建的仿真环境的图像作为输入数据,输入至TensorFlow创建的卷积神经网络模型中处理,提取其中的机器人的动作状态信息,结合强化学习的决策能力求出最佳导航策略;仿真实验结果表明:在经过深度强化学习的方法训练后,移动机器人在环境发生了部分场景变化时,依然能够实现随机起点到随机终点的高效准确的导航。 展开更多
关键词 深度强化学习 移动机器人 导航 复杂环境
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极区航海导航与定位保障技术发展综述 被引量：11
18
作者 程建华 刘佳鑫 赵琳 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期16-29,共14页
航海导航系统是各类军民海洋运载器实现极区顺利到达以及极区安全航行的先决条件。然而,南北极区特殊环境造成航海导航系统性能下降甚至无法应用。为从根源上认知航海导航系统极区的应用问题,在系统阐述海洋运载器导航系统极区应用发展... 航海导航系统是各类军民海洋运载器实现极区顺利到达以及极区安全航行的先决条件。然而,南北极区特殊环境造成航海导航系统性能下降甚至无法应用。为从根源上认知航海导航系统极区的应用问题,在系统阐述海洋运载器导航系统极区应用发展史的基础上,从地球运动学、地球物理场、海洋环境和地理环境4个方面,全面分析极区特殊环境对海洋运载器主要导航系统的影响,并通过极区航海导航系统的研究现状及未来趋势的展望,为极区航海导航技术及未来发展提供有益参考。 展开更多
关键词 极区航海 极区环境 船舶导航 综述 航海保障
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变化地磁场预测的支持向量机建模 被引量：11
19
作者 易世华 刘代志 +1 位作者 何元磊 齐玮 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期127-135,共9页
变化地磁场建模与预测是地磁导航、空间环境监测等领域的重要研究课题.由于变化地磁场属于日地系统中的一部分,受多种因素的制约影响,且其变化本身也具有较强的前后相关性.本文综合空间和地面监测数据,以变化地磁场地面观测数据、地方... 变化地磁场建模与预测是地磁导航、空间环境监测等领域的重要研究课题.由于变化地磁场属于日地系统中的一部分,受多种因素的制约影响,且其变化本身也具有较强的前后相关性.本文综合空间和地面监测数据,以变化地磁场地面观测数据、地方时、太阳射电流量和行星际磁场南向分量等为输入,采用支持向量机方法,建立了变化地磁场综合模型,并进行预测.结果表明,在地磁活动Kp指数小于4时,预测3h平均绝对误差小于1.61nT. 展开更多
关键词 变化地磁场 地磁导航 空间环境监测 支持向量机 建模 预测
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基于集对分析的定线制水域航行环境的综合安全评价 被引量：10
20
作者 吴建军 肖英杰 《上海海事大学学报》 北大核心 2011年第1期30-34,共5页
为对日益增多的定线制水域进行综合安全评价,以分道通航制水域的航行环境为评价对象,从航行危险度入手,建立评价体系.利用集对分析理论的多元联系数,确定综合评价分级标准.通过融合相容矩阵法和均方差法的组合集成赋权法,确定评价指标权... 为对日益增多的定线制水域进行综合安全评价,以分道通航制水域的航行环境为评价对象,从航行危险度入手,建立评价体系.利用集对分析理论的多元联系数,确定综合评价分级标准.通过融合相容矩阵法和均方差法的组合集成赋权法,确定评价指标权重.应用模型对定线制水域进行综合安全评价,结果表明,该模型具有较好的实用性和可靠性. 展开更多
关键词 船舶定线制 航行环境 集对分析 综合安全评价
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