自适应混沌粒子群算法及在PID整定中的应用

针对微藻自动培养装置的温度控制,常规PID控制器的参数整定需耗费大量人力进行调节,提出一种采用自适应混沌粒子群的PID参数整定算法,充分利用多涡卷广义Jerk混沌序列的随机性及遍历性,对粒子群进行混沌初始化;采用非线性调整机制对惯性权重进行自适应调整;引入基于适应度方差的局部收敛判别机制,以混沌扰动的方式帮助种群跳出局部最优.仿真结果表明,相较于标准粒子群算法,改进算法能始终保持粒子群的多样性,系统响应超调量小,调节时间短,具有更好的全局搜索能力,控制精度较高,适应性和鲁棒性好.     

基于Allan方差法的MEMS惯性器件随机噪声分析

地震仪测量的通常为水平分量,而对旋转分量的测量与研究还相对较少.单独运用陀螺仪测量振动的旋转分量,准确度不高,而且测量结果的漂移量较大.基于MEMS惯性器件的无陀螺捷联惯导技术或者陀螺仪-加速度计组合技术,为六自由度振动测量提供了便利.由于受其加工工艺的限制,MEMS惯性器件的测量精度还存在较大的差异,因此需要对MEMS惯性器件的误差特性进行对比测试与分析.文章应用Allan方差法对两种MEMS惯性器件的随机噪声进行了分析,得到了量化噪声、速度随机游走、零偏不稳定性、加速度随机游走、速率斜坡等5项随机噪声指标.随机噪声分析的结果表明,Allan方差法能有效地对MEMS惯性器件的随机噪声进行评估和分析.     

基于聚类的超声射频图像阴影双线性补偿方法

待识别目标个体若处于图像阴影区域,其轮廓特征就会出现模糊或者失真丢失的情况.传统超声射频图像阴影补偿方法难以提高原图像的清晰度,且阴影补偿后的图像亮度偏低.为此提出基于聚类的超声射频图像阴影双线性补偿方法.采用固定阈值法将图像分成两组,计算两组图像方差的最大值,确定阈值.采用模糊聚类算法将所有辨识对象划分为某一类属性,获取新聚类中心和起初聚类中心之间的距离差,设置对应门限分割条件完成图像分割.利用加权估计位置插值点灰度值计算双线性插值,最后引入RGB色彩空间抑制蓝光分量,将其转换至HIS色彩空间内,完成图像色度、亮度以及饱和度的双线性补偿.实验证明,所提方法补偿后图像阴影区域比原始图像更加清晰,且非阴影区域图像的特征也具有理想的亮度,实验结果证明了所提方法的应用鲁棒性较强.     

基于随机方差减小方法的DDPG算法

针对深度确定性策略梯度算法（DDPG）收敛速度比较慢,训练不稳定,方差过大,样本应用效率低的问题,提出了一种基于随机方差减小梯度方法的深度确定性策略梯度算法（SVR-DDPG）。该算法通过利用随机方差减小梯度技术（SVRG）提出一种新的创新优化策略,将之运用到DDPG算法之中,在DDPG算法的参数更新过程中,加入了随机方差减小梯度技术,利用该方法的更新方式,使得估计的梯度方差有一个不断减小的上界,令方差不断缩小,从而在小的随机训练子集的基础上找到更加精确的梯度方向,以此来解决了由近似梯度估计误差引发的问题,加快了算法的收敛速度。将SVR-DDPG算法以及DDPG算法应用于Pendulum和Mountain Car问题,实验结果表明,SVR-DDPG算法具有比原算法更快的收敛速度,更好的稳定性,以此证明了算法的有效性。     

基于正交试验的固液耦合相似材料研究

为了研究矿井突水演化规律,通过正交试验研制出一种能同时满足固体力学与水理性的固液耦合相似材料,该相似材料以河沙为骨料、水泥和大白粉为胶结剂、液体石蜡和淀粉为调节剂。采用极差分析法和方差分析法,研究了河沙粒径、水泥含量、大白粉含量、液体石蜡含量及淀粉含量5个因素对相似材料性质的影响规律。结果表明:两种方法得到的结果基本一致;河沙粒径对相似材料密度及渗透系数起主要控制作用,对吸水率和软化系数影响较小;水泥含量对相似材料强度起主要控制作用,对软化系数也有较大影响;液体石蜡对相似材料吸水率的影响大于其他因素,对强度影响极不显著。并通过相似模拟试验对该相似材料的可靠性进行了验证,模拟效果良好,揭示了采动过程中导水裂隙发育规律。     

融合方向和灰度信息的指纹图像分割算法研究

利用点方向上的灰度差值法和点方向上的灰度方差法,改进了以八邻域模板法为基础的点方向信息计算算法,同时,融合灰度方差阈值分割算法和方向信息分割算法的优势,提出了一种改进的基于灰度方差阈值和方向信息分割指纹图像的合成算法,该算法避免了传统的、基于单一指纹纹理特性的指纹图像分割算法的局限性,对不同质量指纹的具有较高的适应性。通过与灰度方差阈值算法及方向场算法的分割结果进行比较,验证了所述合成算法的独特优势。     

自适应压缩双边滤波算法

为了提高压缩双边滤波算法的滤波效果,对其灰度方差参数值的设置加以改进,即使用自适应的参数值代替原有固定的参数值。对加噪图像进行小波分解,将分解得到的高频部分,分成相同大小的子图像,根据拉普拉斯快速估计算法估计各子块的噪声方差,并计算其平均值,然后利用灰度方差与噪声方差的线性关系计算灰度方差参数值。随机选取4幅灰度图像,添加噪声,测试改进算法。结果显示,改进后的算法比改进前的算法的图像的峰值信噪比更高,滤波效果更好。     

基于方差相干体的断层识别方法

对断层和断裂带的有效探测和识别是地震资料解释中的重要环节。作为近些年兴起的新技术,运用地震数据体提取出能反映多种构造信息的属性体,在构造复杂区的构造沉积演化、断裂系统组合研究中发挥着越来越重要的作用。为了更加准确和有效地对断层与裂缝进行识别,在相干和方差算法的基础上,提出了方差相干体的概念。并以新疆某区块实际资料为例,对比了方差和相干的多属性融合技术与相干属性体、方差属性体相的应用效果。结果显示:方差相干体技术能准确地反映地层构造形态和断裂分布情况,对较大断裂的识别有很好的效果;同时,对原始地震数据中的噪声也具有很好的压制作用。     

焉耆县1951—2010年分季节降水序列变化的小波分析

基于Meyer连续小波变换,分析了焉耆县60 a来降水的季节变化和年际变化,揭示了焉耆县降水变化的多时间尺度的复杂结构,研究了不同时间尺度下降水序列变化的周期(并确定了各序列中存在的主要周期)和突变点。结果表明,焉耆县年降水和各季节降水均呈现明显的周期特征,并存在两个时间尺度的多少交替:10~12 a和4~8 a,表现出明显的周期特征。     

基于类别加权和方差统计的特征选择方法

为提高不均衡文本分类的准确率和稳定性,提出了一种基于类别加权和方差统计的联合特征选择方法.首先,基于类别文档数大小对特征选择的影响,给出了一种类别加权策略以强化小类别的特征;其次,在探究特征类别区分能力的基础上,设计了类别方差统计策略来凸显含有丰富类别信息的特征;最后,将2种策略相融合,实现了一种联合特征选择的新算法.在Reuters-21578和复旦大学语料这2个不均衡语料上的实验都表明:该算法有效,特别是在小类别的分类效果上远远好于IG、CHI和DFICF等流行的通用算法.