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项目简介
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项目
名称
基于深度学习与数据挖掘技术的桥梁智能评估系统
项目
成员
信息
负责人:沈芷菁(18级土木工程)
其他成员:林圳杭(18水利+金融)
张宇轩(18软件工程)
导师
张鹤
关于项目
XIANGMU
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Q&A
能详细描述一下您所做的SRTP项目吗?
主要是用目前比较流行的卷积神经网络对桥梁病害进行图像识别,识别出裂缝具体位于桥梁的哪个构件上,用Mask RCNN对裂缝进行标定,获得裂缝的长度、宽度等各种参数。
interview
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Q&A
该项目研究的主要创新点是什么?
(1)识别范围增广,以往的研究主要针对裂缝或者单一损伤缺陷,综合性识别研究较少,而我们的研究能够对不同构件上超百种具体病害进行识别,实现中小桥梁全病害分类。
(2)实现了病害定位,以往的研究只能识别病害但无法获得具体位置,或者只是基于地理的定位,而我们实现了基于构件的定位,有利于对桥梁病害的准确评估。
(3)利用Mask RCNN实现像素级识别,能够进一步获得病害准确的轮廓形状。
(4)精度比较高,识别速度较快。
(5)制作了简单的操作界面,应用性强,便于桥检人员操作。
interview
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Q&A
在进行科研实践的时候,遇到了什么困难或难题?是如何克服的?
张宇轩:一开始我们的模型精度一直很低,过拟合很严重,我们通过修改模型超参数,例如学习率、网络大小,增加样本,改变epochs和batch size,逐渐提高了模型的精度。
林圳杭:刚开始的时候需要学习python和一些人工智能的算法,当时有一些无从下手,因此我们小组指定了一个计划,大家每周交流自己的学习心得以及遇到的问题。我们也寻求了学长的帮助,积极与学长进行交流,在进行了一段时间的学习积累之后,后续的研究就逐渐变得顺利起来。
interview
关于成长
CHENGZHANG
4
Q&A
若该项目完成,能够应用到哪些工程应用上,能够产生哪些工程效益?
目前桥梁数量越来越多,一些桥梁服役期已经较长,需要人们对它们的状态进行监测,以便之后更好地维护和管养。我们希望解决人工桥检费时费力、劳动密集、精度较低的问题,目前软件在封装鉴定的阶段,还没有完全走向工程应用,但是已经得到了一个在水坝上的应用证明,并参加了挑战杯获得了省三等奖和校三等奖。
interview
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Q&A
参加SRTP项目,你觉得你的最大收获是什么?对你之后的科研有什么帮助?
(1)在团队上,多学科的团队组成增进了我对跨学科的了解,认识了志同道合的朋友,收获了一段宝贵的友谊,学到了如何在团队中更高效地沟通合作。还学习了如何与导师的沟通,我SRTP的导师就是接下来硕士阶段的导师,SRTP对我的毕设和之后的研究方向都起到了一定的指引作用。
(2)加强了我对相关知识的了解,让我们看到了人工智能和土木工程结合的可能性与潜力,对深度学习的了解和掌握对我们之后的学习和研究也有很大帮助,让我们可以尝试为土木创造更多可能。
(3)让我了解了科研的整个过程。参加SRTP让我意识到立项阶段也非常重要,要做好充分的调研,要知道课题的背景和意义,可行性和技术路线,不能盲目的去做,只有前期规划好,才能更好地去做,找到这个领域的短板,做出一些探索和发展。
(4)意识到科研的心态是很重要的,比如我们在组装代码曾经遇到了一些问题,经过了很长时间终于解决了,一段时间没有进展是很正常的,我们要学会调整自己的心态。
interview
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Q&A
对于下一届学弟学妹在开始SRTP项目时有什么建议?
首先,在前期要读足够多的文献,了解这个领域的发展程度,这样才能够知道自己做的东西的创新点在哪里,形成一个高屋建瓴的总纲领。
另外,在平时要做好记录、整理和归纳工作,避免后期找不到之前的实验结果。我们曾经因为前期没有及时整理,在后面答辩的时候在寻找前期的资料上花费了很多时间,应该在整个过程中把思路、计划、实验数据等都记录下来。
最后,找到合适的队友也很重要,这样在遇到困难的时候也能够和他们一起讨论解决;要多和导师、学长讨论沟通,遇到问题积极请教。
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结题答辩PPT(部分)
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本文中有关项目内容的文字及图片版权归该项目成员所有,不得随意修改、搬运。
文字编辑|蔡泽恩
图文排版|朱佩云
审核|黄宇浪
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