利用实时补充值分解和训练策略优化技术,实现精确的风力发电预测

《Engineering Applications of Artificial Intelligence》:Leveraging real-time supplement values decomposition and training strategy optimization for accurate wind power forecasting

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence 8

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  健康谣言检测对公共卫生至关重要,尤其在COVID-19期间。传统二分类方法忽略信息不确定性,本文提出三元分类框架(不确定/虚假/真实),结合预训练模型(BERT+TextCNN+fastText)与跨模态注意力机制,在中文和英文数据集上分别提升6.75%和3.4%准确率。

  在当前信息传播高度依赖数字平台的时代,健康信息的误导性内容对公众健康构成了严峻挑战。健康误导信息通常指与健康相关的错误或具有误导性质的信息,这些信息可能出于故意或因误解而被广泛传播。随着社交媒体的迅速发展,这类信息的传播速度和范围显著增加,对全球健康状况产生了深远影响。尤其是在全球健康危机期间,如新冠疫情(Coronavirus Disease 2019, 简称 COVID-19)期间,错误的健康信息不仅可能影响公众的健康决策,还可能削弱对医疗系统的信任,甚至导致危险的行为。因此,有效识别和遏制健康误导信息已成为公共卫生领域的重要任务。

面对这一挑战,健康误导信息的检测方法经历了从人工核查到自动化技术的转变。早期的检测工作主要依赖专家团队进行人工验证,虽然这种方法在准确性方面具有优势,但其效率和可扩展性受到限制,难以应对海量信息的实时检测需求。近年来,随着自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)和机器学习(Machine Learning, ML)技术的进步,越来越多的研究开始探索自动化检测方法。这些方法通常将健康误导信息的识别问题视为二分类任务,即判断信息是“真实”还是“虚假”。然而,这种方法在面对复杂的健康信息时往往显得力不从心,因为健康领域的信息往往涉及专业知识、数据更新和多维度的解释,使得简单的二分类难以全面反映信息的真实状态。

基于此,本研究提出了一种新的思路,即将健康误导信息的检测问题转化为三分类任务,即区分“不确定”、“虚假”和“真实”三种类别。这一框架不仅能够更细致地反映健康信息的复杂性,还能够避免因信息尚不明确而产生的误判。例如,在疫情初期,关于病毒传播方式、治疗方法和疫苗安全性的信息不断更新,许多内容在当时缺乏足够的科学依据,因此将其归类为“不确定”更为合理。通过引入“不确定”这一分类,检测模型能够更灵活地应对信息的动态变化,同时减少对不确定信息的过度判断,从而提高整体检测的准确性和可靠性。

为了实现这一目标,本研究设计了一种混合迁移学习模型,该模型结合了通用误导信息的语言特征与多模态特征,并通过注意力机制(attention mechanism)对关键信息进行加权处理。通用误导信息的检测模型已经经过大量训练,能够识别常见的虚假信息模式,而健康相关的关键词则有助于模型更好地理解健康信息的语境。通过将这两种特征结合起来,模型能够在保持通用误导信息识别能力的同时,增强对健康信息的理解深度,从而更准确地分类信息为“不确定”、“虚假”或“真实”。

此外,本研究还特别关注了中文和英文健康信息的检测问题。由于不同语言的表达方式和文化背景存在差异,健康信息的误导性内容在不同语言中的表现形式也可能有所不同。因此,模型在训练过程中同时利用了中文和英文的数据集,以确保其在跨语言环境中的适用性。实验结果显示,该模型在中文数据集上的准确率提高了6.75%,在英文数据集上的准确率提高了3.4%。这一成果表明,混合迁移学习模型不仅在技术层面具有优势,而且在实际应用中也展现出良好的效果。

然而,健康误导信息的检测仍然面临诸多挑战。首先,信息的多样性使得模型难以覆盖所有可能的误导形式。健康信息可能涉及医学、公共卫生、营养学等多个领域,每个领域的术语和表达方式都有所不同,这要求模型具备较强的跨领域适应能力。其次,健康误导信息的传播往往伴随着情感因素,如恐惧、焦虑或希望,这些情绪会影响公众对信息的接受程度,进而增加检测的难度。因此,模型需要能够识别和处理这些情感特征,以更准确地判断信息的真实性和可信度。最后,健康信息的更新速度非常快,新的研究成果、政策变化和科学共识可能在短时间内发生变化,这要求模型具备持续学习和更新的能力,以适应不断变化的信息环境。

在构建模型的过程中,我们采用了一种混合架构,以充分利用迁移学习的优势。该架构首先使用一个预训练模型对通用误导信息进行分类,判断其是否为虚假或真实。接着,在模型的微调阶段,我们结合了BERT、TextCNN和fastText等多种模型结构,并引入了注意力机制,以增强模型对关键信息的识别能力。BERT模型能够捕捉文本中的深层语义信息,TextCNN模型则擅长提取文本中的局部特征,而fastText模型则在处理短文本和稀有词方面表现出色。通过将这些模型结构结合起来,并利用注意力机制对不同部分的信息进行加权,我们能够构建一个更加全面和高效的健康误导信息检测系统。

在实验设计方面,我们采用了Python作为主要开发语言,并在配备NVIDIA GeForce RTX 4090显卡的服务器上进行模型训练和测试。该显卡拥有24GB的GDDR6X内存,能够支持大规模数据集的处理和深度学习模型的高效运行。模型的构建基于Anaconda这一科学计算环境,以及PyTorch这一广泛使用的机器学习框架。通过合理配置计算资源和优化模型结构,我们能够在保证模型性能的同时,提高其训练和推理的效率。

在数据集的选择上,我们采用了由Luo等人(2024)提出的两个平衡数据集。这些数据集涵盖了多种类型的健康信息,包括关于疫苗、治疗方法、预防措施和公共卫生政策的内容。通过使用平衡的数据集,我们能够确保模型在不同类别之间的识别能力均衡,避免因数据偏差导致的误判。此外,数据集中的内容经过严格筛选,确保了其代表性和可靠性,从而为模型的训练和评估提供了坚实的基础。

本研究的创新点在于其三分类框架的引入以及混合迁移学习模型的设计。传统的二分类方法在面对健康信息时可能无法全面反映信息的复杂性,而三分类框架则能够更细致地处理不同类型的健康误导信息。同时,混合迁移学习模型通过结合多种模型结构和注意力机制,能够更有效地捕捉健康信息中的关键特征,从而提高检测的准确率。这一方法不仅适用于当前的健康信息检测任务,也为未来的研究提供了新的方向。

为了验证模型的有效性,我们进行了多轮实验,并对结果进行了详细的统计分析。实验结果表明,该模型在中文和英文数据集上的表现均优于传统的二分类方法。在中文数据集上,模型的准确率提高了6.75%,而在英文数据集上,准确率则提高了3.4%。这一提升不仅反映了模型在健康信息检测上的优越性,也表明了三分类框架在处理复杂信息时的优势。此外,模型在不同类别之间的分类效果也得到了优化,尤其是在识别“不确定”信息方面,其准确率显著提高,这有助于减少因信息不明确而引发的误判。

本研究的意义在于,它为健康误导信息的检测提供了一种新的方法论,不仅提高了检测的准确性,还增强了模型对复杂健康信息的理解能力。在当前信息爆炸的时代,这一方法能够有效应对健康信息的动态变化,帮助公众更准确地辨别信息的真实性和可信度。此外,该模型在中文和英文数据集上的表现也表明,其具有一定的跨语言适应能力,可以为不同语言环境下的健康信息检测提供支持。

尽管本研究取得了一定的成果,但仍有一些问题需要进一步探索。例如,如何提高模型在处理稀有或新兴健康信息时的识别能力?如何在不牺牲准确率的前提下,提高模型的实时性和响应速度?此外,健康误导信息的检测还需要考虑伦理和社会因素,例如如何在保护用户隐私的同时,确保信息的透明性和可追溯性?这些问题都是未来研究的重要方向,需要结合更多的实际数据和跨学科的知识进行深入探讨。

综上所述,本研究通过引入三分类框架和混合迁移学习模型,为健康误导信息的检测提供了一种新的解决方案。这一方法不仅提高了检测的准确性,还增强了模型对复杂健康信息的理解能力,为公共卫生领域的信息管理提供了有力支持。未来,随着技术的不断发展和数据的持续积累,健康误导信息的检测方法将更加完善,为公众健康提供更可靠的信息保障。
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