我校理学院大数据研究团队在人工智能与大数据处理技术研究方面取得系列进展，研究成果分别发表在IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems、IEEE Transactions on Cybernetics和Information Sciences三大人工智能顶级期刊。神经网络是人工智能领域中目前最为火热的研究方向——深度学习的架构基础。虽然深度学习在近几年发展迅速，但是关于如何设计最优神经网络架构的问题仍处于探索阶段。该团队分别针对人工智能中神经网络结构复杂、高维大规模数据存在无效和冗余特征、难以获取长时序信息等问题与缺陷，设计出了一系列网络结构优化、大数据特征选择和时序循环神经网络模型，有效改善了上述不足，提高了人工智能模型的学习性能。 题目为《带Group Lasso惩罚与控制冗余的神经网络特征选择》（Feature Selection using a Neural Network With Group Lasso Regularization and Controlled Redundancy）的研究论文发表在人工智能领域权威国际期刊IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems。王健副教授和博士生张华清为该论文共同第一作者， 我校荣誉教授Nikhil R. Pal院士（印度统计研究所）参与指导，中国石油大学（华东）为第一署名单位。该项工作得到国家自然科学基金、国家科技重大专项、山东自然科学基金、中央高校基本科研业务费、中国石油天然气集团公司重大科技项目以及山东省高校青年创新科技支撑计划的资助。 特征选择技术也称属性选择，是指从原始特征或属性中选择出最有效的特征或属性以降低数据维度的过程，它是人工智能数据预处理环节的重要步骤，也是大数据处理技术的重要环节。该项工作在神经网络中嵌入Group Lasso惩罚项并实现特征冗余控制，在选出对解决问题最有帮助、蕴含信息量最大的特征或属性的同时，控制所选特征子集的冗余程度，以达到降维的最优效果，从而使模型的泛化能力更强，降低神经网络模型产生过拟合的风险。 题目为《基于L1正则化的神经网络结构优化模型设计与分析》（Learning Optimized Structure of Neural Networks by Hidden Node Pruning With L1Regularization）的研究论文发表在国际人工智能领域权威期刊IEEE Transactions on Cybernetics。硕士生谢雪涛和博士生张华清为论文共同第一作者，王健副教授为通讯作者，我校荣誉教授Nikhil R. Pal院士（印度统计研究所）参与指导，中国石油大学（华东）为第一署名单位。该项研究成果得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和中央高校基本科研业务费的资助。 该项工作借助L1正则子具有的稀疏表达能力，提出两种神经网络结构优化学习模型；本项工作另外一个突出贡献就是提出了一种简单且具有通用性的收敛性证明方法，同时保证了模型设计的合理性。实验结果表明所提出模型具有强大的鲁棒性、广泛的适用性、理想的剪枝能力和良好的泛化能力，适用处理高维大数据。该研究成果在人工智能与深度学习构造最简网络结构方面具有很强的指导作用和应用推广价值。

针对金属矿山应力测量和声波探测中存在的关键技术问题开展研发，主要技术内容如下：（1）在工程实际中应用了岩石声发射测量地应力波形识别新技术；（2）研发出光弹性应力监测图像识别技术及数据分析方法及设备；（3）研发出岩体结构稳定性的声波探测技术。为我国金属矿山普遍存在的采矿回收率低、地压控制难度大等相关技术难题的解决，提供了有力的技术手段。该成果获江西省科技进步二等奖 1 项，已在国内 4 家矿山企业应用，实现产值 5.45 亿元。 

面结构光三维测量技术是近几年飞速发展的光学三维测量技术，是基于条纹投影的物体三维面形重建技术。它利用物体面形对标准正弦条纹图的相位调制并对图像进行相位解调实现物体三维检测。该系统包括高质量面结构光投影模块、低失真图像采集模块及快速的数据处理算法。该测量系统中，标定准确的相位与空间三维坐标的关系是该三维测量技术至关重要的步骤。由于面结构光三维测量技术具有速度快、非接触、精度高等优点逐步受到人们的重视，它被认为是目前最有前途、最有发展潜力的三维测量技术。 一、主要功能和应用领域 该面结构光三维测量系统结合特定的标定技术，确定各个系统参数，建立相位与空间三维坐标的数学关系，改善系统的精确度及灵和性。该测量系统适用于工业制造、产品检测、模具设计、逆向工程、生物医学、文物保护、机器视觉等领域，具有广阔的应用前景。 二、特色及先进性 1、系统结构任意摆放 该任意摆放面结构光三维测量系统的组成部件在空间位置相对任意，易于在实地测量中使用。它在几何结构、光路等方面没有严格的平行性、垂直性要求，仅需要图像采集系统的视场被投影系统的视场所覆盖。 2、标定技术经济实惠且使用灵活 系统标定的过程中，仅需一种打印的棋盘格作为标定板，相比于制作困难且成本高昂3D标准件，该技术成本低，具有极高的实用性。同时，标定板的位置可以随机、任意放于测量视场中的任何一个空间位置，相比于现行的标定技术，具有极大的灵活性。 3、高分辨率 基于任意摆放面结构光三维测量系统，避免现行测量方法中因系统设置不准而造成的测量误差；考虑镜头引起的畸变现象，对每个像素点标定，降低畸变对测量结果的不良影响；采用最小二乘拟合算法，对多组数据拟合，保证相位与空间三维坐标关系的准确性。 4、测量系统技术指标 物体面形三维测量对测量仪器的分辨率、稳定性有较高要求，且部分算法复杂，所设计的系统采用联机方式。系统主要技术指标：测量范围：200mm×300mm×200mm，且连续可调；横向分辨率：可达0.06mm(主要受相机分辨率的限制，本系统采用AVT-GT1660C相机)；纵向分辨率：可达0.02mm 四、能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 1、基于任意摆放面结构光三维测量系统，解决传统系统设置难度大、对测量环境稳定要求高的困难。 2、标定技术可适用于任何面结构光三维测量系统，解决了现行标定技术使用范围较窄的问题。 3、该测量系统和标定技术具有高分辨率且经济实用，极大提高面结构光三维测量技术测量精度，拓展了面结构光三维测量技术的应用领域。

该面结构光三维测量系统结合特定的标定技术，确定各个系统参数，建立相位与空间三维坐标的数学关系，改善系统的精确度及灵和性。该测量系统适用于工业制造、产品检测、模具设计、逆向工程、生物医学、文物保护、机器视觉等领域，具有广阔的应用前景。

本发明属于几何尺寸测量技术领域，为一种单镜头激光三角法厚度测量仪，包括激光器、孔径光阑、平面玻璃、组合镜头、图像探测器、图像处理器以及一些辅助精细调节装置。工作时，同轴对准的上下激光器发出两束准直光线，由激光器前端透镜聚焦到被测物表面，被测物表面的漫反射光线经过孔径光阑、平面玻璃后由组合成像透镜汇聚到图像探测器上，再将图像数据传输至图像处理器进行图像处理，进而由两光斑之间的间距计算得出被测物的实际厚度，最后显示测量厚度。本发明秉承激光三角测厚法优点的同时通过改进光路结构，优化设计，较好的消除了双光路激光三角法测厚仪受被测物振动影响上下独立测量系统难以同步，精度难以保证的问题。

本发明公开了一种电纺丝过程中射流螺旋段流速的测量方法，包括如下步骤：(1)在电纺丝射流螺旋段下方一定高度处的水平面上设置一匀速运动的基板，获得单根纤维的轨迹，并记录基板的运动速度大小 V0；(2)对获得的轨迹进行测量，得到轨迹上最高点与最低点间的纵向距离 l1 和轨迹上任意两个最高点或两个最低点间的横向距离 l0，进而计算出射流螺旋段的流速 Vm；(3)调节基板为各种不同高度水平面，重复上述步骤(1)和步骤(2)，分别计算得到电纺丝过程中射流螺旋段在不同高度水平面处的流速大小，即可获得电纺丝流速在空

成果概况 汽轮发电机组轴系找正测量仪是专为汽轮发电机组在安装、检修调试过程中测量对轮的张口误差和偏心误差而研制。也可以用于大型多轴段设备（如大型风机、水泵、建材炉窑等机械）的找正误差测量。 该测量仪主要由专用传感器D、专用传感器L、采样控制器和数据处理器等组成。整套仪器安装在被测对轮上随机组轴系一起转动。测量时，由采样控制器发出采样指令，传感器在预定的位置进行对轮对中误差信息采集，处理器对采集的误差数据进行分析、处理和计算，并在LCD显示器显示出检修现场习惯采用的水平端面误差、垂直端面误差、水平圆周误差和垂直圆周误差值。 该测量仪已通过了省部级技术鉴定。鉴定结论为：该成果是对大型旋转设备特别是汽轮发电机组轴系中心找正技术的一个革新，填补了国内空白，居国内领先水平；在数据处理方法，采样位置控制，实用性等方面达到国际先进水平。 该产品已经在125MW、200MW、300MW、330MW等多台进口、国产机组上推广使用。实践表明：该测量仪工作可靠，测量重复精度高，适用于目前国内各种型号机组“狭小”测量空间的需求。 主要特点该测量仪具有测量精度高，工作可靠；安装方便，操作简单，体积小、重量轻等特点。能满足“对轮外”径向空间不小于50mm狭小空间各种机组的对中测量需求。彻底解决了传统测量方法读表困难、测量不准的问题，是对传统的找正测量方法的重大革新。技术参数 量  程：0～10mm； 精  度：0.01mm； 采样点数：4×3；显示方式：LED数显; 通信方式: RS232      数据存贮：最新50次测量数据 显示内容：①上下、左右张口误差②上下、左右圆周误差③机组号、对轮号④日期、时间 市场前景 该项目成果主要用于汽轮发电机组，大型多轴段设备如大型风机、水泵、建材炉窑机械等在安装和检修过程中同轴度误差的测量。以火力发电机组为例，据了解，全国火力发电厂有数百上千家，以300MW发电机组因使用该测量仪器缩短检修工期1～2天计算，可多发电720～1440万度。因此，该项目产品的社会经济效益巨大，市场前景广阔。 该项目成果产品视不同配置制造成本为1～2.5万元，市场参考价为10～15万元。按年销售100台估计，可创利税1000余万元。