计算机多种算法分析

通常求解一个问题可能会有多种算法可供选择,选择的主要标准是算法的正确性可靠性、简单性和易理解性,其次是算法所需要的存储空间少和执行更快等。算法设计是一件非常困难的工作,经常采用的算法设计技术主要有迭代法、穷举搜索法、递推法、回溯法、贪婪法、分治法等等。另外,为更简洁的形式设计和算法描述,在算法设计时又常常采用递归技术,用递归描述算法。     

按最小区域法评定圆度误差的优化算法

文章提出符合圆度误差的评定准则的枚举盲目算法,然后对算法优化,分析用分治策略法和优先搜索法减低算法的时间复杂度和搜索效率的方法,经测试证明该算法有较快的运行速度。     

汽机监测信号小波消噪的改进算法研究

文章针对传统软阈值法、硬阈值法和现有折中算法的缺点,提出了一种基于软硬阈值改进折中算法。与传统的软硬阈值算法相比,其阈值函数具有更加灵活多变的形式,便于进行各种数学处理,同时它克服了硬阈值函数不连续的缺点,减小了软阈值函数中的估计小波系数与分解小波系数之间存在的恒定偏差。通过仿真实验结果表明,改进算法的消噪性能优于传统软阈值法和硬阈值法,同时将此算法应用于实际的振动信号消噪处理,进一步证明了提出的改进算法的有效性。     

实时子结构试验中显式算法对比分析

实时子结构试验技术中的一个关键问题是求解数值子结构的动力响应,而这一过程可选取合适的数值积分算法来实现。针对目前已建立的三种基于模型的显式积分算法(Chang法、CR法和实时子结构RST法),对比分析了各算法在线性系统和非线性系统中的数值特性。结果表明:三种算法在线性系统和具有刚度软化特性的非线性系统中均是无条件稳定的,在具有刚度硬化特性的非线性系统中变为有条件稳定。当结构阻尼比为零时,三种算法均无数值阻尼,且周期延长率结果完全一致,并随Ω的增加而增大;当结构阻尼比不为零时,三种算法均存在数值阻尼,且CR法的数值阻尼绝对值最小,而RST法的周期延长率最小。两个算例表明,RST法和Chang法的精度要优于CR法,但因Chang法是半显式的,因此RST法更适于实时子结构试验中数值子结构的仿真计算。     

凸组合投影算法中的组合因子对算法效率的影响

在求解生产生活中各类实际问题的优化模型的算法研究中,投影梯度算法在解决凸约束最优化问题上一直被学者所重视．本文考虑凸组合投影算法求解凸约束最优化问题,在此凸组合投影算法中,由投影梯度法得到的点与上一步迭代点的凸组合得到新的迭代点．此算法不仅利用投影算法得到的点的信息而且也利用了前一步点的信息．进一步,通过数值实验分析凸组合算法的效率及凸组合因子对算法的影响．数值试验结果表明,这种凸组合算法总体比原来投影梯度法更稳定,而且这种凸组合算法在适当的凸组合因子下较投影梯度法收敛更快．     

Chirp信号参数估计算法性能比较

通过数值仿真定量地比较了三种Chirp信号参数估计算法——解线调法、迭代估计法和局部搜索最大似然法的性能，并定性地比较了算法的运算量。仿真结果表明，在三种算法中，局部搜索最大似然法的估计性能最好，而运算量居中；解线调法运算量最大，但估计性能居中；迭代估计法的估计性能最差，但运算量最小。对于实际系统，应根据不同的估计精度和运算量要求，灵活选择不同的算法。综合考虑估计性能和运算量之间的折衷可以得到结论，在三种算法中局部搜索最大似然法是一种相对较好的选择。     

基于随机无网格伽辽金法和蚂蚁算法的结构可靠性分析

 用摄动随机无网格伽辽金法(PSEFGM)求解随机结构的响应,然后采用蚂蚁算法对结构可靠性进行了分析。摄动随机无网格伽辽金法具有不需要划分单元和精度高等特点。蚂蚁算法是一种智能型随机搜素优化算法,对目标函数没有任何可微甚至连续的要求,可有效克服经典算法易于陷入局部最优解的常见弊病。数值实例表明,在随机结构可靠性分析方面,随机无网格迦辽金法与蚂蚁算法比经典算法具有明显的优势。     

评定直线度误差的新算法——缩小约束域的有效特征点法

 提出了最小区域法评定直线度误差的新算法——缩小约束域的有效特征点法。建立了算法的数学模型, 阐明了算法基本原理; 新算法应用相间准则和特征点搜索包容直线斜率, 自动建立最小区域包容直线斜率的约束域并使之快速缩小, 能快速、准确地搜索出最小区域包容直线的斜率并获得直线度误差的最小值。大量算例证实新算法首轮搜索成功率高, 计算速度快, 迭代次数小, 算法可推广应用于其他形状误差的最小区域法评定, 亦可用于实时计算机辅助测量系统。     

求解非线性方程的逐次反插法

证明了求解非线性方程f(x)=0的逐次反插法的理论依据。该法用之于迭代的加速收敛，其效率优于Steffensen算法及本文作者所提出的改进算法。     

基于共轭梯度法的快速Mean Shift图像分割

针对均值漂移算法收敛速度较慢的问题,本文出了基于共轭梯度的快速均值漂移算法,并将其用于图像分割.该算法利用共轭梯度法简便,存储需求小,收敛速度介于最速下降法和牛顿法之间, 具有较好的全局收敛性和较快的收敛速度的特点,通过交替执行均值漂移算法和共轭梯度算法提高经典均值漂移算法的收敛速度.对合成图像和真实图像的实验结果表明了新算法不但提高了经典均值漂移算法的速度,而且在进行图像分割时保持了良好的分割结果.     

基于亚像素综合定位匹配算法的MEMS平面运动测量

动态测试对MEMS的设计、制造和可靠性具有非常重要的意义．提出了快速高精度的综合亚像素定位匹配算法,应用于MEMS平面运动测量．该综合算法把标准化协方差相关法、亚像素步长相关法、曲面拟合法、序惯相似性检测算法和单纯形法有机结合,综合运用各算法的优点,达到了提高亚像素定位速度和精度的目的．通过位移测量实验和对硅微陀螺仪质量块面内振动及谐振频率的测量,验证了该综合算法的可行性和有效性．     

时延估计方法的分析

对周内外时延估计的最新研究现状及各种算法进行研究,在研究了大量时延估计文献的基础上,分析了广义相关法、广义相位谱法、自适应算法及其改进算法,分析了各种算法之间的关系以及各自的特点。重点论述了现代信号处理算法与时延估计算法相结合的各种时延估计方法及其在非平稳信号中的应用,同时,分析了带宽对时延估计精度的影响及宽带信号的时延估计方法,指出了时延估计算法还需要进一步研究的方向。     

基于限定搜索高斯曲面拟合的星点质心提取算法

星点光斑图像目标识别技术对于空间监视装备和系统至关重要,由于星点图像中光斑成像的特点以及不同背景下图像噪声的干扰,目标光斑的自动识别和定位精度受限。高斯曲面拟合法与密度质心法是使用较为广泛的星点光斑目标定位算法,通过理论分析和实验表明传统方法对星点质心的定位存在一定误差。该文提出一种基于限定区域搜索的星点质心提取算法(LASACE),该算法首先通过中值滤波算法与最大熵阈值分割法对星点图像进行预处理,然后使用高斯曲面拟合算法获得星点光斑的像素分布。最后以星点中心建立目标搜索区域,采用距离强加权质心法提取出目标星点光斑的质心位置。实验结果表明,相较于密度质心法、高斯曲面拟合法和加权质心法,该文所提算法在降低星点光斑质心定位误差的同时提高了抗噪性,能够满足空间卫星的识别需求。     

ERT技术图像重建算法研究

两相流参数测量中,电阻层析成像技术的图像重建算法可归为两大类,即直接法和迭代法。对常用的几种图像重建算法进行了比较性研究,结果表明:直接法速度快,但重建图像质量不理想,仅可作定性分析;迭代法总体上说重建图像质量较高,但速度较慢。当增加像素数以提高重建图像分辨率时,直接法重建图像耗时增量较小,迭代型算法中改进的Newton-Raphson算法、BFGS算法由于目标函数的Hessian矩阵维数增加,计算时间大大增加,而改进的BFGS算法因简化了Hessian矩阵及其逆矩阵的计算,时间增量则较小。     

非线性结构的神经网络LM系统辨识方法

LM算法是梯度下降法与高斯-牛顿法的综合体.它在训练次数和精确度上明显优于共轭梯度法及变学习率的BP算法,适用于非线性系统辨识.模拟结果表明该算法大大地提高了学习速度,节省了训练时间,且辨识效果很好.     

组合数字集成电路测试生成技术研究

介绍了数字集成电路测试的基本概念,包括测试的分类,以及可控性、可观性、可测性、故障、失效和缺陷等概念;概述了测试的基本过程及测试生成概念和原理;着重阐述了组合数字集成电路的各种测试生成算法,包括异或法、步尔差分法、路径敏化法、D算法、PODEM算法和FAN算法等,这些算法是测试图形生成的基本方法,在具体应用中可灵活选用。     

基于LabVIEW环境下的圆度误差算法实现

文章阐述了使用最小包容区域法思想求解圆度误差的一种算法。该算法通过外圆逼近的方法求取最小包容区域法的特征点,确定最小区域圆圆心,进而求得圆度误差。算法通过LabVIEW编程实现,经过实例测试并与Talyrond365的评定结果相比较,证明该算法能够满足圆度误差快速、精确测量的需求。     

结合广义Armijo步长搜索的一类记忆梯度算法及其收敛特征

本文对求解无约束规划的超记忆梯度算法中线搜索方向中的参数,给了一个假设条件,从而确定了它的一个新的取值范围,保证了搜索方向是目标函数的充分下降方向,由此提出了一类新的记忆梯度算法.并在去掉迭代点列有界和广义Armijo步长搜索下,讨论了算法的全局收敛性,且给出了结合形如共轭梯度法FR,PR,HS的记忆梯度法的修正形式,数值实验表明,新算法比Armijo线搜索下的FR,PR,HS共轭梯度法和超记忆梯度法更稳定、更有效.     

对比度最优与子孔径相关自聚焦算法的比较

为了选用快速高效的自动聚集算法对机载SAR数据进行聚焦处理，针对两种自聚焦算法--对比度最优法（Contrast Optimization，简称CO）与子孔径相关法（Map Drift，简称MD），利用中科院电子所机载L波段合成孔径雷达(SAR)的实际数据和仿真的点目标对这两种算法进行了对比实验研究。给出了分别用两种算法处理的点目标冲激响应和实际SAR图像。通过对比分析，表明CO算法比MD算法计算速度快、估计效果较好。     

用模拟退火算法拟合铂电阻的热特性曲线

介绍了模拟退火算法的基本原理,阐述了该算法拟合曲线的一般步骤。针对JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》,在最小二乘法的基础上,利用模拟退火算法拟合铂电阻的热特性曲线,分析了这一算法在拟合过程中的稳定性。结果表明:模拟退火优化算法同样适用于曲线拟合过程,拟合过程的稳定性有待进一步研究。