关键词： 主动学习   标注代价   不稳定性   后验概率   熵  

摘要： 传统的主动学习方法往往仅基于当前的目标模型来挑选样本,而忽略了历史模型所蕴含的对未标注样本预测稳定性的信息。因此,提出基于不稳定性采样的主动学习方法,依据历史模型的预测差异来估计每个未标注样本对提高模型性能的潜在效用。该方法基于历史模型对样本的预测后验概率之间的差异来衡量无标注样本的不稳定性,并挑选最不稳定的样本进行查询。在多个数据集上的大量实验结果验证了方法的有效性。

关键词： 土壤   有机质   随机森林   空间分布预测   空间自相关性   属性相似性   两点机器学习  

摘要： 准确预测土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)空间分布对精细农业、耕地质量建设、生态环境保护以及固碳减排等均具有重要的意义。该研究探讨了基于两点机器学习方法(Two-point Machine Learning,TPML)提高SOM空间分布预测的可行性。以黑龙江省海伦市为研究区,以气候、地形地貌、社会经济和空间位置信息等因素作为辅助变量,充分利用空间位置信息和属性相似关系,有效处理SOM空间分布异质性及其与辅助变量间关系异质性,以提高TPML方法进行SOM空间分布预测的精度。采用随机森林、基于随机森林的回归克里格、反距离权重法和普通克里格(Ordinary Kriging,OK)方法作为对比,以平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)、均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)、预测值与真实值相关系数(r)和决定系数(R2)作为评价指标,进行不同样本量下的多组对比试验,评价不同方法的预测精度。结果表明:1)研究区SOM含量在1.775~7.188 g/kg之间,平均值为3.179 g/kg,空间分布不均匀,呈东高西低的分布趋势。2)在不同样本量条件下,与其他模型相比,TPML的预测精度均最高,其MAE(0.088~0.097 g/kg)和RMSE(0.116~0.139 g/kg)均为最小,r(0.992~0.996)和R2(0.971~0.985)均为最高。3)预测值的误差标准差(理论误差)与实际误差具有相似的空间模式,说明TPML可以为预测结果提供合理的不确定性估计。综上,TPML模型可以通过同时利用空间自相关性和属性相似性来提高预测精度,该模型适用于预测具有一定空间自相关性且具有可用辅助数据的资源环境变量。

关键词： 植被覆盖度   多源遥感   机器学习   科尔沁沙地  

摘要： 植被覆盖度是监测生态系统及其功能的关键参数,如何提高大区域植被覆盖度的反演精度,对生态脆弱区环境可持续发展至关重要。本研究基于人工神经网络、支持向量回归和随机森林等机器学习方法,利用无人机、Worldview-2与Landsat 8 OLI遥感数据,对科尔沁沙地植被覆盖度进行多尺度反演。结果表明:随机森林模型比人工神经网络、支持向量回归模型表现佳,可在单元(试验区)、区域(研究区)尺度上较高精度地反演沙地的植被覆盖度,反演值与无人机实测值均在线性水平上呈显著相关(P<0.01);在单元、区域尺度上,构建的植被覆盖度反演模型测试集R^(2)分别为0.84、0.80,MSE分别为0.0145、0.0370,一致性指数d分别为0.9576、0.8991。利用多源遥感数据和机器学习方法,通过局部区域的高精度反演逐步实现低空间分辨率遥感影像的大区域植被覆盖度反演,不仅可有效提高沙地植被覆盖度的反演精度(R^(2)=0.78,大于0.63),也为区域生态环境监测与生态系统健康评价提供支持。

关键词： 工程教育   课程改革   高频电子线路   基于项目学习  

摘要： 对照工程技术评审委员会(ABET)的认证标准,对电子信息工程、通信工程专业的专业课程高频电子线路进行了课程改革研究.在课程教学过程中,采用基于项目学习(PBL)的方法来提高学生产出,包括工程能力、期末成绩、课程满意度.首先介绍了基于项目学习的研究方法及国内外研究现状,并在高频电子线路课程教学中设计并实施了2个PBL项目,详细介绍了“调频调幅收音机电路制作”项目的设计、3个学年的执行过程及学生产出结果.

关键词： 线性二次二人Stackelberg博弈   最优控制   模型未知   执行器–评价器结构   Q学习  

摘要： 近年来,Stackelberg博弈被广泛用于解决信息物理系统安全控制、智能电网能源管理等问题.已有的Stackelberg均衡点求解方法大多需要已知系统模型信息,而在实际应用中模型信息通常难以精确获取,这在一定程度上限制了相关理论研究成果的应用.鉴于此,本文研究了不基于系统模型的Stackelberg博弈均衡点的求解方法.具体地,本文考虑线性二次二人Stackelberg博弈,其中博弈状态演化满足线性方程,且成本函数为二次形式.博弈的两个参与者为能够预测另一个体可能响应的个体(即领导者),和根据领导者策略作出最优响应的个体(即跟随者).因为本文考虑线性形式的状态演化和二次形式的成本函数,且领导者先于跟随者采取行动,故领导者和跟随者的决策问题可建模为两层的线性二次型最优控制问题.本文按照从跟随者到领导者的原则,基于动态规划原理推导出最优控制策略.该策略被证明恰好为Stackelberg均衡策略,但其计算需使用系统模型信息.基于此策略,本文提出一种基于执行器–评价器(actor-critic)结构的Q学习算法,解决了系统动力学模型未知情况下线性二次二人Stackelberg博弈均衡点求解问题.此外,本文理论证明了所提算法能够保证系统状态、执行网络和评价网络权重估计误差一致最终有界,并通过数值仿真实验说明基于Q学习算法所得控制策略能够使系统状态稳定,且估计控制策略下的成本函数偏离均衡策略下的成本函数的幅度较小.

关键词： 脓毒症   液体治疗   强化学习   预后   预测模型  

摘要： 目的采用强化学习方法构建临床上可能用于指导脓毒症患者液体治疗的预测模型,并对该模型进行评价。方法采用重症监护医学信息(MIMIC)Ⅲ数据库筛选11913例脓毒症患者,按照8:2比例随机分为训练集与测试集。纳入26个建模特征,包括患者的24个状态特征(时间段区间、生命体征、实验室检查、血气分析指标及基本信息)、1个动作特征(液体出入量差值),以及1个结局特征(在重症监护病房内的结局)。使用SARSA模型学习训练集的数据规律,得到回报值与病死率的关系,以评价回报值设定是否合理。基于Q-learning深度学习模型(DQN)学习测试集状态与行为的关系,预测患者液体平衡情况,并比较强化学习的结果与患者实际结局,验证模型预测的液体治疗及实际治疗一致及不一致时对预后的影响。结果根据动作特征类别分布,将液体出入量差值大小划分为5个区间(–3000~–239.40 ml、±239.39~±1.94 ml、±1.93~160.00 ml、160.01~363.59 ml、363.58~3000 ml)。采用SARSA模型计算训练集,结果显示回报越高,病死率越低。DQN模型显示,液体出入量差值过高或过低均造成病死率增高,且出入量差值低(即液体大量正平衡)比出入量差值高(即液体大量负平衡)的患者病死率更高。使用Doublyrobustestimator评估测试集得到的DQN模型平均预期回报值显示模型的稳定性良好(Q-learning迭代次数>20000)。临床验证结果显示,模型预测脱水与实际脱水相符的亚组患者病死率明显低于其他亚组(P<0.05)。结论使用强化学习方法构建了一种可能指导脓毒症患者液体治疗的预测模型,该模型能较准确地预测液体治疗的方向,且预测脱水治疗而实际也进行了脱水治疗的患者预后更好。

关键词： CEQ   学习方法   教学质量   SEM分析   在线课程  

摘要： 构建结构方程模型(SEM),探索高职学生在线课程学习体验及其对学生学习方法的影响。通过CEQ问卷考察样本在线课程教学特征,调查发现学生对在线课程的学习资源与支持给予最大的肯定,对良好的教学、通用技能的评价相对较低。SEM的结果发现:通用技能和清晰教学目标是影响学生学习方法的关键因素;良好的教学对学生的深层动机和策略没有影响。

关键词： 联合神经网络   连续空间   行动者评论家   非线性  

摘要： 在复杂的连续空间应用场景中,经典的离散空间强化学习方法已难以满足实际需要,而已有的连续空间强化学习方法主要采用线性拟合方法逼近状态值函数和动作选择函数,存在精度不高的问题。提出一种基于联合神经网络非线性行动者评论家方法(actor-critic approach based on union neural network,UNN-AC)。该方法将动作选择函数和评论值函数表示为统一的联合神经网络模型,利用联合神经网络非线性拟合状态值函数和动作选择概率。与已有的线性拟合方法相比,非线性UNN-AC提高了对评论值函数和动作选择函数的拟合精度。实验结果表明,UNN-AC算法能够有效求解连续空间中近似最优策略问题。与经典的连续动作空间算法相比,该算法具有收敛速度快和稳定性高的优点。

关键词： 班洪抗英斗争   红色文化   历史意义   时代价值  

摘要： 1934年发生在沧源的“班洪抗英斗争”历史,正当其时地以“民族团结,保家卫国”的红色文化实现了一个新的丰富的契合点。作为中华民族申张正义,坚强团结,誓死捍卫民族尊严和神圣国土的红色文化资源“班洪抗英斗争”,深深地蕴含在各族人民的精神世界中,滋养着一代又一代临沧人以优秀的民族精神品质去履行“兴边富民,稳边固边”的职责和使命,并创造出许多可歌可泣的时代故事和英模事迹。以学习领会习近平总书记“八月回信”为契机,更加积极深入地挖掘研究和学习“班洪抗英斗争”的意义和价值,对带领各族人民从思想深处更加紧密地团结在习近平同志为核心的党中央周围,面对世界百年之大变局和中国特色社会主义现代化建设的新征程,谱写更多更好的红色文化精神主旋律作品,创造更多更好的“民族团结进步,边疆繁荣稳定”的辉煌篇章,具有十分重要的现实教育意义和深远的实践指导意义。

关键词： 项目化学习   创造教育  

摘要： 项目化学习是以适宜的自主方式,建立学生自己的知识体系和学习方法系统,在真实的生活中创新性地解决多种问题的有意义的学习。上海市静安区和田路小学以创造教育为基石,赋予项目化学习新的原动力,以项目化学习激发学生创造力,以创新思维助推项目化学习的实施,形成具有创造特色的项目化学习模式。