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学者姓名：阮晓钢
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Complex
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Clean All
Abstract ：
传统的闭环检测方法大多采用人工设计的特征,很容易受到环境的影响。卷积神经网络通过提取层次化特征,更好地应对了光照变化,但忽略了图像的局部空间特性。针对该问题,提出一种融合VGG16与VGG-NetVLAD的闭环检测算法。该网络保留了VGG16的部分结构,并在最后一层引入了基于局部聚合描述符向量(VLAD)思想的池化层NetVLAD,使提取的特征更适用于闭环检测。实验表明,相较于传统的视觉词袋模型及其他几种深度学习方法,该算法具有更强的泛化性,可以在闭环检测中达到更高的准确率并满足实时性的要求。
Keyword ：
特征提取 特征提取 卷积神经网络 卷积神经网络 词袋模型 词袋模型 闭环检测 闭环检测
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| GB/T 7714 | 李昂 , 阮晓钢 , 黄静 et al. 融合卷积神经网络与VLAD的闭环检测方法 [J]. | 计算机应用与软件 , 2021 , 38 (01) : 135-142 . |
| MLA | 李昂 et al. "融合卷积神经网络与VLAD的闭环检测方法" . | 计算机应用与软件 38 . 01 (2021) : 135-142 . |
| APA | 李昂 , 阮晓钢 , 黄静 , 朱晓庆 . 融合卷积神经网络与VLAD的闭环检测方法 . | 计算机应用与软件 , 2021 , 38 (01) , 135-142 . |
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Abstract ：
机器人模仿的学习方法在行为运动的模仿上受到示教速度的限制,导致机器人模仿的速度也受到限制,无法更好发挥机器人的性能.为了提高机器人行为模仿的快速性,提出了一种自适应改变机器人模仿学习运动速度的方法.首先通过基于动态系统的方法建模示教运动,并将动态系统稳定的充分条件作为约束,确保行为模仿的稳定性.其次构造了一个随机器人状态到目标点的距离而变化的非线性函数,将非线性函数作为参数与系统模型结合,以便自适应地调整模仿的速度.最后给出了4种模仿学习评价的方法来评价模仿的性能.实验结果表明,提出的方法在保证机器人运动模仿的稳定性前提下很好地提高了行为模仿的速度.
Keyword ：
机器人 机器人 动态系统 动态系统 性能评价 性能评价 模仿学习 模仿学习 非线性函数 非线性函数
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| GB/T 7714 | 于建均 , 姚红柯 , 左国玉 et al. 自适应轨迹任务模仿的模仿学习方法研究 [J]. | 控制工程 , 2021 , 28 (2) : 266-274 . |
| MLA | 于建均 et al. "自适应轨迹任务模仿的模仿学习方法研究" . | 控制工程 28 . 2 (2021) : 266-274 . |
| APA | 于建均 , 姚红柯 , 左国玉 , 阮晓钢 . 自适应轨迹任务模仿的模仿学习方法研究 . | 控制工程 , 2021 , 28 (2) , 266-274 . |
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Abstract ：
针对在具有动态因素且视觉丰富环境中的导航问题,受路标机制空间记忆方式启发,提出一种可同步学习目标导向行为和记忆空间结构的视觉导航方法.首先,为直接从原始输入中学习控制策略,以深度强化学习为基本导航框架,同时添加碰撞预测作为模型辅助任务;然后,在智能体学习导航过程中,利用时间相关性网络祛除冗余观测及寻找导航节点,实现通过情景记忆递增描述环境结构;最后,将空间拓扑地图作为路径规划模块集成到模型中,并结合动作网络用于获取更加通用的导航方法.实验在3D仿真环境DMlab中进行,实验结果表明,本文方法可从视觉输入中学习目标导向行为,在所有测试环境中均展现出更高效的学习方法和导航策略,同时减少构建地图所需...
Keyword ：
空间拓扑地图 空间拓扑地图 目标导向行为 目标导向行为 深度强化学习 深度强化学习 动作网络 动作网络 时间相关性网络 时间相关性网络 碰撞预测 碰撞预测
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| GB/T 7714 | 阮晓钢 , 李鹏 , 朱晓庆 et al. 基于目标导向行为和空间拓扑记忆的视觉导航方法 [J]. | 计算机学报 , 2021 , 44 (03) : 594-608 . |
| MLA | 阮晓钢 et al. "基于目标导向行为和空间拓扑记忆的视觉导航方法" . | 计算机学报 44 . 03 (2021) : 594-608 . |
| APA | 阮晓钢 , 李鹏 , 朱晓庆 , 刘鹏飞 . 基于目标导向行为和空间拓扑记忆的视觉导航方法 . | 计算机学报 , 2021 , 44 (03) , 594-608 . |
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Abstract ：
针对单目直接法依靠图像梯度进行优化容易陷入局部最优、且难以构建低纹理区域地图的问题,构建高精度IMU预积分模型,将惯性信息融合到图像跟踪过程中,为视觉跟踪提供精确的帧间运动约束及良好的初始化梯度方向信息,构建视觉惯性跟踪模型,提高了单目视觉的定位精度并实现半稠密地图构建;通过超像素图像分割提取出二维图像不同的轮廓位置,提出双重投影匹配算法确定出可靠的超像素与对应的3D空间点,通过RANSAC对低梯度图像区域进行平面拟合以及异常点剔除,完成低纹理区域的地图扩建,实现稠密点云地图的构建。实验结果表明,与传统视觉定位模型相比,直接法与惯性信息融合提高了系统的定位精度,在无GPU加速的情况下能构建精确...
Keyword ：
IMU预积分 IMU预积分 稠密点云地图 稠密点云地图 单目视觉 单目视觉 直接法 直接法
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| GB/T 7714 | 于建均 , 王洋 , 左国玉 et al. 融合惯性信息的单目直接法定位与稠密地图构建 [J]. | 控制工程 , 2021 , 28 (10) : 1967-1976 . |
| MLA | 于建均 et al. "融合惯性信息的单目直接法定位与稠密地图构建" . | 控制工程 28 . 10 (2021) : 1967-1976 . |
| APA | 于建均 , 王洋 , 左国玉 , 阮晓钢 , 李晨 . 融合惯性信息的单目直接法定位与稠密地图构建 . | 控制工程 , 2021 , 28 (10) , 1967-1976 . |
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Abstract ：
Q-learning作为一种无模型的值迭代强化学习算法,被广泛应用于移动机器人在非结构环境下的导航任务中。针对Q-learning在移动机器人导航中环境探索和利用存在矛盾关系导致收敛速度慢的问题,该文在Q-learning算法的基础上,受啮齿类动物可以利用嗅觉线索来进行空间定向和导航的启发,提出一种基于气味奖励引导的Q-learning环境认知策略。该算法通过改善Q-learning中的动作选择策略来减少对环境的无用探索,在动作选择策略中融入了环境气味奖励的引导,并提出了嗅觉因子来平衡动作选择策略中Q-learning和气味奖励引导的权重关系。为了验证算法的有效性,在Tolman老鼠实验所用的...
Keyword ：
嗅觉因子 嗅觉因子 机器人导航 机器人导航 环境认知 环境认知 Q-learning Q-learning
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| GB/T 7714 | 阮晓钢 , 刘鹏飞 , 朱晓庆 . 基于气味奖励引导的Q-learning环境认知方法 [J]. | 清华大学学报(自然科学版) , 2021 , 61 (03) : 254-260 . |
| MLA | 阮晓钢 et al. "基于气味奖励引导的Q-learning环境认知方法" . | 清华大学学报(自然科学版) 61 . 03 (2021) : 254-260 . |
| APA | 阮晓钢 , 刘鹏飞 , 朱晓庆 . 基于气味奖励引导的Q-learning环境认知方法 . | 清华大学学报(自然科学版) , 2021 , 61 (03) , 254-260 . |
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Abstract ：
针对结构固定认知模型中存在的学习浪费与计算浪费问题,在具有内发动机机制的感知行动认知模型基础上,根据操作条件反射学习特性,借鉴潜在动作原理,建立起一种具有发育机制的感知行动认知模型D-SSCM (Development-sensorimotor cognitive model),具体为一个14元组,包含离散学习时间集、内部可感知离散状态集、可输出动作集、有效输出动作空间集、潜在动作关系集、可输出动作空间探索率集及发育算法等.针对模型发育过程,分别设计了模型结构扩展式发育方法和算法以及缩减式发育方法和算法,定义了模型的发育式学习过程.使用两轮机器人自平衡任务对设计的学习模型进行验证,实验结果表明...
Keyword ：
操作条件反射 操作条件反射 感知行动认知 感知行动认知 两轮机器人 两轮机器人 发育 发育 潜在动作 潜在动作
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| GB/T 7714 | 张晓平 , 阮晓钢 , 王力 et al. 一种具有发育机制的感知行动认知模型 [J]. | 自动化学报 , 2021 , 47 (02) : 391-403 . |
| MLA | 张晓平 et al. "一种具有发育机制的感知行动认知模型" . | 自动化学报 47 . 02 (2021) : 391-403 . |
| APA | 张晓平 , 阮晓钢 , 王力 , 李志军 , 闫佳庆 , 毕松 . 一种具有发育机制的感知行动认知模型 . | 自动化学报 , 2021 , 47 (02) , 391-403 . |
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Abstract ：
自适应轨迹任务模仿的模仿学习方法研究
Keyword ：
机器人 机器人 性能评价 性能评价 动态系统 动态系统 非线性函数 非线性函数 模仿学习 模仿学习
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| GB/T 7714 | 于建均 , 姚红柯 , 左国玉 et al. 自适应轨迹任务模仿的模仿学习方法研究 [J]. | 于建均 , 2021 , 28 (2) : 266-274 . |
| MLA | 于建均 et al. "自适应轨迹任务模仿的模仿学习方法研究" . | 于建均 28 . 2 (2021) : 266-274 . |
| APA | 于建均 , 姚红柯 , 左国玉 , 阮晓钢 , 控制工程 . 自适应轨迹任务模仿的模仿学习方法研究 . | 于建均 , 2021 , 28 (2) , 266-274 . |
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Abstract ：
针对移动机器人环境认知问题,受老鼠海马体位置细胞在特定位置放电的启发,构建动态增减位置细胞认知地图模型(Dynamic growing and pruning place cells-based cognitive map model, DGP-PCCMM),使机器人在与环境交互的过程中自组织构建认知地图,进行环境认知.初始时刻,认知地图由初始点处激活的位置细胞构成;随着与环境的交互,逐渐得到不同位置点处激活的位置细胞,并建立其之间的连接关系,实现认知地图的动态增长;如果机器人在已访问区域发现新的障碍物,利用动态缩减机制对认知地图进行更新.此外,提出一种位置细胞序列规划算法,该算法以所构建的认...
Keyword ：
环境认知 环境认知 导航 导航 移动机器人 移动机器人 海马体位置细胞 海马体位置细胞 Tolman老鼠绕道实验 Tolman老鼠绕道实验
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| GB/T 7714 | 阮晓钢 , 柴洁 , 武悦 et al. 基于海马体位置细胞的认知地图构建与导航 [J]. | 自动化学报 , 2021 , 47 (03) : 666-677 . |
| MLA | 阮晓钢 et al. "基于海马体位置细胞的认知地图构建与导航" . | 自动化学报 47 . 03 (2021) : 666-677 . |
| APA | 阮晓钢 , 柴洁 , 武悦 , 张晓平 , 黄静 . 基于海马体位置细胞的认知地图构建与导航 . | 自动化学报 , 2021 , 47 (03) , 666-677 . |
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Abstract ：
前额皮层是哺乳动物环境认知能力的重要神经生理基础,许多研究基于皮层网络结构对前额皮层进行计算建模,使机器人能够完成环境认知与导航任务.但是,对皮层网络模型神经元噪声(一种干扰神经元规律放电的内部电信号)鲁棒性方面的研究不多,传统模型采用的奖励扩散方法存在着导航性能随噪声增大而下降过快的问题,同时其路径规划方法效果不好,无法规划出全局最短路径.针对上述问题,本文在皮层网络的基础上引入波前传播算法,结合全局抑制神经元来设计奖励传播回路,同时将时间细胞和位置偏好细胞引入模型的路径规划回路以改善路径规划效果.为了验证模型的有效性,本文复现了心理学上两个经典的环境认知实验.实验结果表明,本模型与其他皮层网络模型相比表现出更强的神经元噪声鲁棒性.同时,模型保持了较好的路径规划效果,与传统路径规划算法相比具有较高的效率.
Keyword ：
类脑计算 类脑计算 皮层网络 皮层网络 神经元噪声 神经元噪声 环境认知 环境认知 波前传播 波前传播
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| GB/T 7714 | 武悦 , 阮晓钢 , 黄静 et al. 一种改进的皮层网络环境认知模型 [J]. | 自动化学报 , 2021 , 47 (6) : 1401-1411 . |
| MLA | 武悦 et al. "一种改进的皮层网络环境认知模型" . | 自动化学报 47 . 6 (2021) : 1401-1411 . |
| APA | 武悦 , 阮晓钢 , 黄静 , 柴洁 . 一种改进的皮层网络环境认知模型 . | 自动化学报 , 2021 , 47 (6) , 1401-1411 . |
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Abstract ：
基于目标导向行为和空间拓扑记忆的视觉导航方法
Keyword ：
碰撞预测 碰撞预测 目标导向行为 目标导向行为 深度强化学习 深度强化学习 时间相关性网络 时间相关性网络 动作网络 动作网络 空间拓扑地图 空间拓扑地图
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| GB/T 7714 | 阮晓钢 , 李鹏 , 朱晓庆 et al. 基于目标导向行为和空间拓扑记忆的视觉导航方法 [J]. | 阮晓钢 , 2021 , 44 (3) : 594-608 . |
| MLA | 阮晓钢 et al. "基于目标导向行为和空间拓扑记忆的视觉导航方法" . | 阮晓钢 44 . 3 (2021) : 594-608 . |
| APA | 阮晓钢 , 李鹏 , 朱晓庆 , 刘鹏飞 , 计算机学报 . 基于目标导向行为和空间拓扑记忆的视觉导航方法 . | 阮晓钢 , 2021 , 44 (3) , 594-608 . |
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