基于符号梯度的自适应优化快速收敛方法

    公开(公告)号:CN119886262A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411969708.8

    申请日:2024-12-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本申请涉及机器学习与无约束优化技术领域,公开了一种基于符号梯度的自适应优化快速收敛方法。该方法针对确定性优化场景,根据自适应符号梯度下降算法优化目标函数;针对随机性优化场景,根据自适应符号随机梯度下降算法优化目标函数。其中,自适应符号梯度下降算法和自适应符号随机梯度下降算法均采用当前目标函数值与初始目标函数值的距离以及预设的关键超参数,在每一个迭代中对步长进行更新。该算法自适应步长的更新不依赖梯度及其范数的相关信息,有效减少了节点间的通信开销。且自适应符号随机梯度下降算法允许梯度的随机估计为真实梯度的有偏估计,保证了良好的收敛性能。

    可主动跳跃的轮腿平衡机器人设计及控制方法

    公开(公告)号:CN119749738A

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411986778.4

    申请日:2024-12-31

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种可主动跳跃的轮腿平衡机器人设计及控制方法。所述轮腿式平衡机器人设计基于平面并联五杆机构,综合考虑了适合于主动跳跃的轮腿式平衡机器人的腿部结构设计、轮系结构设计,采用多种传感器模块进行感知,使得机器人能够自主进行复杂障碍路段的跳跃功能;同时,轮子直径与电机扭矩进行了匹配设计,使得机器人具备较强的通过性;对关节电机连接结构进行改进,以提高腿部结构的设计强度;使用包含轮腿混合结构的倒立摆模型拟合机器人运动,并采用LQR控制算法通过分段线性化处理非线性系统,并加入了参考输入以实现轨迹跟踪。

    一种网络化机器学习系统的自适应稀疏度量化方法

    公开(公告)号:CN113159331A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110564356.8

    申请日:2021-05-24

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种网络化机器学习系统的自适应稀疏度量化方法,应用于网络化机器学习系统的智能体,其包括:在当前时间步,某个智能体与目标智能体交换通信信息过程中,采用随机稀疏器对通信信息稀疏化;该智能体计算上一时间步其通信信息与目标智能体的通信信息之间的差异,并采用与该差异负相关的稀疏度作为当前时间步所述随机稀疏器所采用的稀疏度。对随机稀疏器所采用的稀疏度进行自适应调节,可以在确保通信质量的同时,尽量降低通信成本。

    一种面向一类分簇集群的高效分布式优化方法

    公开(公告)号:CN118158769A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410252269.2

    申请日:2024-03-06

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明提出一种面向一类分簇集群的高效分布式优化方法,利用簇首对簇内成员的信息分发和收集能力,将当前有用信息分发到簇内每个成员,待簇内成员根据自身目标函数得到局部结果后,再将该结果收集起来进行加权整合,其中,在每个时间步下,簇首及簇内成员将执行计算和信息交互任务,该任务包括通过相邻簇首通信,对获取的变量值进行加权求和;将求和值和步长传输至簇内成员;簇内成员通过局部目标函数,进行迭代计算;将簇内成员变量进行加权求和,投影到约束集上,得到下一时刻决策变量;结束后,进入新一轮迭代更新,循环至满足精度要求;通过本发明方法,可以在实质上缩减网络规模,降低复杂度,实现更快的收敛,提升算法效率,降低通信负担。

    一种互攻防博弈获取最优策略的方法

    公开(公告)号:CN118915437A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410949619.0

    申请日:2024-07-16

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种互攻防博弈获取最优策略的方法,该方法包括以两个目标的中心连线作为X轴,并作两个目标的中心连线的垂直平分线作为Y轴,建立笛卡尔坐标系,且两个玩家的初始位置分别位于所述Y轴的两侧,以Y轴为界,每个所述玩家的初始位置所在侧为该玩家的捕获优势区域;对于处于任意初始位置的两个玩家,在所述笛卡尔坐标系中作两个玩家的初始位置连线的垂直平分线,根据两个玩家的初始位置连线的垂直平分线构造壁垒平面以将整个状态空间划分为不同区域,并针对壁垒平面划分的不同区域获取两个玩家的最优策略;本发明能够通过几何方法求解壁垒平面,并针对通过壁垒平面划分的不同区域分别给出博弈双方的最优策略。

    一种基于局部信息目标防御博弈的多阶段最优决策方法

    公开(公告)号:CN116797430A

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202310741392.6

    申请日:2023-06-21

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于局部信息目标防御博弈的多阶段最优决策方法,包括:目标的感知范围、防御者及入侵者的感知范围,其中防御者通过与目标合作共享目标感知域获取感知信息;博弈过程包括部署阶段、不对称信息阶段及参与阶段;当入侵者与防御者由于感知限制均无法获取对方的信息时,处于部署阶段;当入侵者处于目标的感知范围内,防御者拥有入侵者的全部信息且入侵者无法获取防御者信息,处于不对称信息阶段;当入侵者处于目标的感知范围内,且防御者处于入侵者的感知范围内,防御者与入侵者均拥有对手的全部信息阶段,处于参与阶段。根据本发明,可增大防御者保证捕获的优势角度,提高防御者获胜的概率。

    一种基于距离测量的无人机导航对接方法

    公开(公告)号:CN114384932B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202111594954.6

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 程诚 李修贤 李莉

    Abstract: 本发明涉及一种基于距离测量的无人机导航对接方法,包括:获取无人机与MP之间的距离信息,以及MP位移量;在悬停阶段分别计算得到MP速度、无人机与MP之间的相对位置;根据当前无人机与MP之间的距离信息、MP位移量、MP速度、无人机与MP之间的相对位置,在接近阶段确定出相对位置估计值,并输出相应控制指令给无人机;在接近阶段,实时判断当前无人机与MP之间的距离信息是否小于设定距离阈值,若判断为是,则进入降落阶段,基于视觉降落法则进行无人机的降落控制;否则继续在接近阶段更新相对位置估计值并相应控制。与现有技术相比,本发明能够在无GPS的环境下,准确可靠地实现无人机自主对接,具有部署成本低、应用范围广、节约计算资源等优势。

    一种基于距离测量的无人机导航对接方法

    公开(公告)号:CN114384932A

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202111594954.6

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 程诚 李修贤 李莉

    Abstract: 本发明涉及一种基于距离测量的无人机导航对接方法,包括:获取无人机与MP之间的距离信息,以及MP位移量;在悬停阶段分别计算得到MP速度、无人机与MP之间的相对位置;根据当前无人机与MP之间的距离信息、MP位移量、MP速度、无人机与MP之间的相对位置,在接近阶段确定出相对位置估计值,并输出相应控制指令给无人机;在接近阶段,实时判断当前无人机与MP之间的距离信息是否小于设定距离阈值,若判断为是,则进入降落阶段,基于视觉降落法则进行无人机的降落控制;否则继续在接近阶段更新相对位置估计值并相应控制。与现有技术相比,本发明能够在无GPS的环境下,准确可靠地实现无人机自主对接,具有部署成本低、应用范围广、节约计算资源等优势。

    一种基于行为信息的大学生心理状态评估方法

    公开(公告)号:CN112951350A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110141499.8

    申请日:2021-02-02

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于行为信息的大学生心理状态评估方法,包括步骤:S1、利用决策树算法,基于学生的行为信息和心理健康问卷的得分,分别建立和训练心理状态评估模型;S2、获取新个体的行为信息,根据所述的心理评估模型得到所述新个体的心理状况。本发明从学生的行为数据出发,提出从行为数据评估学生心理健康状态的方法,消除了个体主观因素对数据收集的影响,提高了心理健康状态评估的准确性,也便于后续进行大规模的心理健康评估,大大提高数据采集的科学性和心理状态评估准确性,同时利用差分进化算法进行参数寻优,打破了现有技术使用试错法、经验法和主观判断进行参数选择的常态。

    一种促进多机器人协同作业的干预调控方法及装置

    公开(公告)号:CN120066014A

    公开(公告)日:2025-05-30

    申请号:CN202510088472.5

    申请日:2025-01-21

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明实施例提供了一种促进多机器人协同作业的干预调控方法及装置,该方法包括:对机器人系统的多机器人协同作业场景进行建模,得到非合作博弈模型;其中包括多个机器人与一个监管者,每个机器人都具有对应的收益函数,其目标是通过做出决策来最大化对应收益函数,监管者的目标是通过向机器人施加干预信号来影响其决策,最大化机器人系统的整体收益函数;机器人的位置受到空间集合约束及耦合约束;监管者所施加的干预信号存在预算约束;监管者基于观测到的非合作博弈模型的博弈信息,采用对应的干预算法向机器人施加干预信号,以最大化机器人系统的整体收益函数。以此方式,可以对机器人进行干预调控,实现资源的高效配置和系统的高效协同。

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