二维联合正态分布伪随机数生成算法的研究与实现

分析了线性同会和Box-Mulles算法的实现机制,给出了一种善于Cholesky因子分解利用标准正态分布随机数产生二维联合正态分布随机数的方法.并给出了该算法的C语言程序实现.     

正态分布随机数的生成方法

在设计某些系统软件时,有时需要使用符合正态分布的随机数。例如在研制某些模拟仿真系统时,又如在编写游戏软件时都有可能碰到这一问题。本文将对此进行讨论。 一、正态分布随机数的生成原理     

一种正态分布随机数的生成方法

C语言提供的随机函数类型单一,理论上是分布均匀的非负整数。系统介绍了把整型的随机函数转换为其他类型随机数的方法,详细介绍了运用高尔顿原理编写的转换函数,该函数把均匀分布的随机数加工为正态分布的随机数,并用图形展示了运行测试的结果。     

正态分布真随机数云模型发生器

云模型发生器多是基于伪随机数的发生器.在充分研究了随机数发生器、云模型的国内外发展现状的基础上,设计了一种产生高质量随机数的硬件实现方案,并使用软件的方法将均匀分布的真随机序列逐步转换成正态分布真随机数一维云模型,全面论述了一种基于真随机数的云模型发生器的实现方法,国内尚属首次,是对云模型研究的有益补充.     

基于双侧截尾正态分布的机构运动可靠度研究

研究机械运动机构可靠度优化计算,为了更准确地分析机构运动可靠度,提出了随机变量取值的有界性.从双侧截尾正态分布的基本概念出发,推导了截尾正态分布的期望均值和方差的一般形式,并运用逆变换法获得了一种双侧截尾正态分布随机数的抽样公式.同时基于蒙特卡罗法给出了含截尾分布随机变量的机构运动可靠度计算方法.并采用一个典型机构,对运动可靠度问题的随机变量,采用截尾正态分布和一般正态分布进行比较计算,前者比后者得到的运动可靠度更高.结果表明:基于截尾分布抽样的蒙特卡罗法求解机构运动可靠度比传统方法更为准确.     

灰度图像最小误差阈值分割法的二维推广

一维最小误差阈值法假设了目标和背景的灰度分布服从混合正态分布. 考虑到噪声等因素对图像质量的影响, 本文在二维灰度直方图上, 基于二维混合正态分布假设, 给出一维最小误差阈值法的二维推广表达式. 为了提高算法的运行速度, 也给出了快速递推算法. 实验表明, 二维最小误差阈值法是一个有效的图像分割算法, 能够更好地适应目标和背景方差相差较大的图像及噪声图像的分割问题.     

二维正态云模型的单规则推理映射

针对二维正态云模型在实现数据的定量输入到规则的定性推理、再到数据的定量输出的转换过程中,其输出与输入之间的映射区域存在的不确定性问题,通过构造3σ正态分布随机数,在输入云模型与输出云模型分别具有相同的熵参数和超熵参数的情况下,总结出二维正态云模型的单规则推理映射规律,指出该映射区域是一个发散区域,其大小不但与云模型的参数期望有关,而且还与参数熵和超熵有关,而最大离散系数则与期望无关,该结论可以作为二维正态云模型多规则映射研究的理论指导.     

Laplace逼近在边际密度函数中的应用

将鞍点逼近法应用到统计学中,给出了二维边际密度函数的逼近式,称为Laplace逼近式。与用定义法计算边际密度函数相比较,此方法避免了大量的换元和积分的计算过程,计算方法简洁直观。文章以二维正态分布为例,说明逼近效果较精确,令人满意。     

YCbCr颜色模式下基于L-M算法优化的火焰识别方法

传统火灾探测技术存在许多缺陷.提出了一种基于图像的火焰识别方法.首先将图像由RGB模式转换为YCbCr模式,以Cb,Cr为轴建立坐标系并绘出火焰样本的Cb,Cr值.用一个椭圆将绘出的坐标点包括起来,并创建椭圆方程和二维正态分布函数,使正态分布函数在椭圆外部的值为零,并用L-M算法对正态分布函数中的参数进行优化.对火焰的识别转换为判断正态分布函数在像素对应的Cb,Cr处的值是否大于零.该方法具有很好的实时性和识别效果.     

一种混合的IWOPSO改进入侵性杂草优化算法

为了提高入侵性杂草优化算法(IWO)在搜索深度上的不足,使算法在处理连续性问题时具有更好的全局收敛性,根据杂草算法在搜索上的广度和粒子群算法(PSO)在搜索上的深度,提出了一种改进的IWOPSO混合算法。该算法在子代扩散中以PSO算法中的位置、速度公式代替了杂草算法中的正态分布方式,引入一个随机数对新的子代个体进一步正态分布,提高了算法后期的局部搜索能力,使算法收敛到更好的全局最优解。利用5个benchmark函数测试算法的寻优能力,仿真结果表明,无论对于多峰还是单峰函数,低维还是高维函数,IWOPSO算法的收敛速度和最优解都要优于标准IWO和PSO算法。     

一种改进的伪随机数算法研究

传统二维Logistic映射算法生成的伪随机数均匀性不高。为此,提出一种改进的伪随机数算法。对一维Logistic映射以及二维 Logistic映射进行分析,基于迭代参数优化技术,引入取模运算解决序列超界问题。实验结果表明,该改进算法产生伪随机数的均匀性较高,安全性较好。     

一种改进的伪随机数算法的研究

传统的二维Logistic映射因算法自身的缺陷,其生成的伪随机数的均匀性不高,从而影响由此所产生的伪随机数的安全性。文章在对一维和二维Logistic映射分析的基础上,利用迭代参数优化技术,提出一种改进的伪随机数生成算法,并通过引入取模运算来解决序列超界的问题。实验表明,改进算法所产生的伪随机数的随机性较好。     

实时操作系统内存分配性能检测

主要提出了一种检测实时操作系统内存分配性能的方法，利用概率统计的方法随机产生内存碎片，检测实时操作系统在不同条件下内存分配性能的变化，并采用符合正态分布的随机数产生内存碎片，对嵌入式操作系统VxWorks的内存分配性能进行检测，最后结合实际数据分析了VxWorks的内存分配性能符合实时操作系统的要求，同时验证了该检测方法的可行性和可信性。     

一维云模型系统的逼近性研究

针对云模型的基本原理,提出了一类云模型系统的设计方法,并利用Stone-Weierstrass定理对在3σ 正态分布随机数条件下的云模型系统任意逼近紧集上的任意连续实函数进行了证明, 是对云模型应用于逼近任意连续非线性函数理论的创新,也是今后云模型系统用于系统辨识和控制的理论依据.     

连续型2维图形矩阵码格式设计及掩模方案

2维条码目前已广泛应用于各个领域,2维条码的编码过程中有一个重要步骤称为掩模调制,其目的是为了限制生成图像各区域的平均灰度,以提高码字的易印制、易识别能力。但现有的掩模方法大多基于感性,掩模模式有限并缺乏规范的方法支持及客观的评估手段,难以在各种应用条件下取得最佳效果。本文的研究目的是对能够对2维条码的掩模进行一种客观的数学上的评估。本文结合作者自行提出的一种可承载不确定容量信息的连续型2维条码,从统计分布模型角度对掩模技术进行研究,通过一种归于正态分布的数学评估模型,最终引导出一种比传统方法更为客观、规范、可最优化的掩模方法,该技术还可以应用于QR码等2维编码规则中。     

使用VC＋＋开发考场随机排座系统

针对高校考试的特点,用VC＋＋编写了一个考场随机排座系统,实现了考场人员座次的随机排序、显示和打印等功能;将符合正态分布的随机数理论引入VC的程序设计中,消除了VC系统伪随机数产生可能带来的影响,取得了良好的效果,与传统的手工排序和随机抽号方式相比较,该系统在方便性、效率和可维护性上具有明显的优势。     

使用VC 开发考场随机排座系统

针对高校考试的特点,用VC 编写了一个考场随机排座系统,实现了考场人员座次的随机排序、显示和打印等功能;将符合正态分布的随机数理论引入VC的程序设计中,消除了VC系统伪随机数产生可能带来的影响,取得了良好的效果,与传统的手工排序和随机抽号方式相比较,该系统在方便性、效率和可维护性上具有明显的优势。     

基于小波变换的多尺度独立元分析方法及应用

实际过程数据大多不满足正态分布的条件，且大多数过程监控方法对数据进行分析的尺度较为单一．为此，本文提出了一种基于小波变换的多尺度独立元分析的过程监控方法．该方法对初始数据进行多尺度细化分析，并根据信息最大化准则提取独立元信号，在数据的低维子空间上对过程进行实时监控．通过对TE过程的仿真研究，表明了该方法的有效性．     

动态分组混沌伪随机数发生器

为了克服计算机处理数据的有限精度导致混沌特性退化的缺陷,改善随机数发生器输出序列的随机性能,设计了一种新的基于Logistic混沌映射生成伪随机数的方法。在提出的方法中,采用四个一维Logistic混沌映射,每次迭代随机选择扰动源对其他三个Logistic映射进行扰动,加入可变扰动参数,组合时随机动态分组,从而提高序列的随机性能,扩大序列周期,避免序列的重复出现。以新方法设计的伪随机数发生器易于软件实现,生成的序列通过随机数检测标准NIST SP800-22,从而具有良好的随机性,可用于保密通信等信息安全领域。     

基于扩展型二维CA的图像加密算法

根据数字图像的存储特点,提出一种基于扩展型二维元胞自动机的图像加密算法,将二维元胞自动机与图像加密技术结合,利用元胞自动机生成数值范围在0-255区间的二维伪随机数矩阵,截取与图像大小相等的伪随机数矩阵作为密码对图像像素进行加密,解密为加密的逆过程。实验结果表明,该算法能快速产生密码,加密形式简单,具有较好的抗攻击能力,适合对数据量大的数字图像进行加密。