(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210370808.3
(22)申请日 2022.04.11
(71)申请人 山东大学
地址 250013 山东省青岛市 即墨区滨 海路
72号
(72)发明人 张啸 师脉旺 于东晓
(74)专利代理 机构 青岛华慧泽专利代理事务所
(普通合伙) 37247
专利代理师 付秀颖
(51)Int.Cl.
G06V 20/52(2022.01)
G06K 9/62(2022.01)
G06N 3/04(2006.01)
G06N 3/08(2006.01)
G06V 10/774(2022.01)G06V 10/82(2022.01)
G06V 10/80(2022.01)
(54)发明名称
一种基于多任务多视图增量学习的用户行
为识别方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于多任务多视图增量
学习的用户行为识别方法, 包括以下步骤, S1.采
集活动姿态数据, 将数据划分多个部分, 并根据
参与训练的人员确定任务数量 以及每个任务的
视图数量, 初始化每个阶段的参数; S2.利用多任
务多视图深度神经网络为传感器数据提取特征;
S3.参数更新, 通过计算多个损失函数, 并通过反
向传播进行参数更新; S4.所有阶段训练结束, 获
得最终的预测结果。 其优点在于, MTMVIS使用多
任务多视图深度神经网络的每一层分别提取特
征, 并为每个任务使用注意力层加权多任务多视
图深度神经网络所有层的输出作为最终的输出
层。 MTMVIS 使用自适应权重巩固来减轻灾难性遗
忘问题并增强模型 可扩展性。
权利要求书2页 说明书5页 附图4页
CN 114708553 A
2022.07.05
CN 114708553 A
1.一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法, 其特 征在于, 包括以下步骤,
S1.采集活动姿态数据, 将数据划分多个部分即初始化活动阶段数量, 并根据参与训练
的人员确定任务数量以及每 个任务的视图数量, 初始化每 个阶段的参数;
S2.利用多任务多视图深度神经网络为传感器数据提取 特征;
S3.参数更新, 通过计算多个损失函数, 并通过反向传播进行参数 更新;
S4.对S2至S4开展多轮迭代, 直到达到迭代轮数范围要求, 然后进行下一阶段的训练过
程, 直至所有的阶段训练结束, 得到最终阶段的预测结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法, 其特
征在于, 步骤S1中, 活动姿态的种类为ζ, 每种姿态都出现的次数Γ, 且出现的顺序是随机
的, 活动阶段数量为M=ζ*Γ; 每个活动阶段出现用户单个活动姿态且每个阶段出现的活动
姿态是随机可重复的, 并根据参与活动的人员数量以及 佩戴传感器的身体部位确定任务数
量以及每个任务的视图数量, 并且每个阶段的参数具体包括模型参数θm, 迭代次数Rm, 学习
率ρm,m∈{1,2, …,M}表示第m个活动阶段。
3.根据权利要求1所述的一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法, 其特
征在于, 步骤S2中, 将传感器采集的数据输出 数据对齐层进行 数据对齐, 步骤如下,
在每个T秒的时间间隔内, 身体每个部位共有S个传感器, 每个传感器可以生成N条数
据, 设置传感器的初始数据向量
其中n∈{1,2, …,N}, s∈{1,2, …,S}, k表示是第k个任
务, v表示第 v个视图, 其中k∈{1,2, …K}, v∈{1,2, …,V},
表示第k个用户第 v个部位上
的第s个传感器在T秒内的产生的第n条数据; 数据对齐层 包括第一注意层和第二注意层, 第
一注意层对齐位于身体同一部位的不同传感器的数据, 根据位于身体同一部位的不同传感
器的重要程度进行加权平均并得到一个固定长度的特征向量
第二注意层加权在同一
时间间隔内产生的不同测量值, 以实现在同一时间间隔内产生的不同数据的对齐,并得到
一个固定 长度的特 征向量
4.根据权利要求3所述的一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法, 其特
征在于, 步骤S2中, 将数据对齐层输出的特征向量
输入全连接层, 得到固定长度的特征
向量
5.根据权利要求4所述的一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法, 其特
征在于, 步骤S2中, 将特 征向量
输入任务视图共享层, 并执 行MMoE算法, 具体过程如下:
MMoE网络包含E个专家网络和K*V门控网络, 首先将特征向量
作为每个专家网络的
输入, 得到每个专家网络的输出
其中e表示第e个专家网络, 门控网络通过结合多个专
家的输出, 每 个任务视图都可以获得一个特定的特 征向量
6.根据权利要求4所述的一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法, 其特
征在于, 步骤S2中, 将特征表示
输入视图融合层, 通过第三注意力层来融合每个任务的权 利 要 求 书 1/2 页
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CN 114708553 A
2视图特征, 得到每 个任务的特 征向量
7.根据权利要求6所述的一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法, 其特
征在于, 步骤S3中, 分别将数据对齐层输出的特 征向量
全连接层输出的特征向量
任务视图共享层输出的特征向量
经过不同的注意力层得到特征向量
特征向量
和特征向量
将特征向量
特征向量
将特征向量
和特征向量
输入自适应输
出层进行加权, 每 个任务得到一个特定的特 征向量Fk。
8.根据权利要求7所述的一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法, 其特
征在于, 步骤S4中, 在视图融合阶段通过正则项计算多视图损失LMV; 预测结果Fk与真实值yk
计算交叉熵损失LCL; 并通过同方差不确定性计算多任务损失LMT, 另外通过EWC算法参数巩
固来克服 灾难性遗 忘问题得到增量损失
最终损失函数
利用LF计算梯度并对模型进行更新, 即
其中rm∈(1,2,
...Rm)。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种基于多任务多视图增量学习的用户行为识别方法
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