应用多索引加法量化编码的近邻检索算法

目的 海量图像检索技术是计算机视觉领域研究热点之一,一个基本的思路是对数据库中所有图像提取特征,然后定义特征相似性度量,进行近邻检索。海量图像检索技术,关键的是设计满足存储需求和效率的近邻检索算法。为了提高图像视觉特征的近似表示精度和降低图像视觉特征的存储空间需求,提出了一种多索引加法量化方法。方法 由于线性搜索算法复杂度高,而且为了满足检索的实时性,需把图像描述符存储在内存中,不能满足大规模检索系统的需求。基于非线性检索的优越性,本文对非穷尽搜索的多索引结构和量化编码进行了探索新研究。利用多索引结构将原始数据空间划分成多个子空间,把每个子空间数据项分配到不同的倒排列表中,然后使用压缩编码的加法量化方法编码倒排列表中的残差数据项,进一步减少对原始空间的量化损失。在近邻检索时采用非穷尽搜索的策略,只在少数倒排列表中检索近邻项,可以大大减少检索时间成本,而且检索过程中不用存储原始数据,只需存储数据集中每个数据项在加法量化码书中的码字索引,大大减少内存消耗。结果 为了验证算法的有效性,在3个数据集SIFT、GIST、MNIST上进行测试,召回率相比近几年算法提升4%~15%,平均查准率提高12%左右,检索时间与最快的算法持平。结论 本文提出的多索引加法量化编码算法,有效改善了图像视觉特征的近似表示精度和存储空间需求,并提升了在大规模数据集的检索准确率和召回率。本文算法主要针对特征进行近邻检索,适用于海量图像以及其他多媒体数据的近邻检索。     

基于多指标模糊综合评价的交通拥堵预测与评估

针对各交通时段对交通拥堵的不同影响、单因素无法准确表征交通拥堵状态的问题,提出了一种采用多指标模糊综合评价的交通拥堵评价预测方法。该方法利用粒子群算法优化支持向量回归机对道路平均速度和交通流量进行预测,得到三个因素指标平均速度◢v、交通流密度D、道路饱和度S的预◣测值。将三个因素指标输入到多指标模糊综合评价模型中,即首先建立交通拥堵状态的因素集和评价集,通过熵值法确定早高峰、晚高峰、其他时段下三个因素指标的权重系数,再通过梯形隶属度函数确定各指标在各时段的隶属度,最终将交通拥堵状态划分为六个级别。通过对美国PeMS数据库中I405高速路的交通数据进行预测评价实验证明,采用该方法预测的交通拥堵状态基本与实际状态吻合,具有较高的预测精度,正确率可达94.79%。     

多指标综合评分法优化青花椒热泵-微波联合干燥工艺

采用多指标综合评分法对青花椒的热泵-微波联合干燥工艺进行优化。以色差为指标,分别进行热泵温度、转化点含水率、微波功率的单因素试验,在单因素试验的基础上,以干制青花椒的单位能耗、色差、挥发油含量3个指标按一定权重计算出的综合评分为响应值,进行Box-Behnken中心组合试验设计,并进行响应面优化分析。结果表明,青花椒热泵-微波联合干燥的最佳工艺参数是:热泵温度59℃,转化点含水率40%,微波功率340W。此条件下综合评分为0.28547,与响应面模型的预测值相对偏差为0.29%,优化结果可靠。     

基于改进NSGA-Ⅲ的电磁超声换能器多目标优化

电磁超声换能器(EMAT)的设计与优化是一个变量多、分析复杂和优化难度大的多目标优化问题.通过建立的电磁超声换能器电磁-力-声有限元模型,得到了洛伦兹力、磁致伸缩效应、感应电流密度和振动位移等优化目标的样本集,构建了多支持向量机的代理模型.提出一种基于参考点和拥挤度相结合的改进NSGA-Ⅲ优化方法,对优化目标进行优化设...     

基于MFR-GEP的高阶常微分方程预测模型

股价预测一直是金融投资领域的热点问题，但是股票市场相关指标数据的波动性和不确定性使得股价预测问题成为难点。因此对于非线性且受到多因素影响的股票系统，传统的预测方法无法准确地表达股价的变化规律，预测效果较差。针对复杂的股价预测问题，建立了基于多指标正则化GEP算法（Multiple Factor Regularization Gene Expression Programming，MFR-GEP）的高阶常微分方程模型，利用数值差分拟合股价数据，并且加入影响股价的其他指标作为正则项，其中利用指标相关性确定正则项权重参数，应用模糊粗糙集的原理确定子函数映射。该模型能够刻画股价随时间的变化趋势，更好地描述数据波动，正则项的加入使得模型可以根据多指标进行预测，避免因单一指标引起的预测精度低等问题。最后将提出的算法与标准GEP算法及传统预测算法进行对比实验，结果充分验证了该算法的有效性和准确性。     

基于响应面法和熵权法优化连翘叶中连翘酯苷A、连翘苷和芦丁提取工艺

本文优化了连翘叶多指标成分的超声提取工艺。采用高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography,HPLC）同时测定连翘叶提取物中连翘酯苷A、连翘苷和芦丁的提取量,以乙醇浓度、液料比、提取温度及提取时间为考察因素,运用熵权法计算权重系数,进行多指标综合评分,并以综合评分为指标,通过Box-Behnken响应面法优化提取工艺。结果表明,连翘叶最佳提取工艺:乙醇浓度50%,液料比28:1 mL/g,提取温度51 ℃,提取时间25 min。验证实验表明在此优化工艺条件下,连翘酯苷A、连翘苷和芦丁的提取量分别为69.69、22.87、22.46 mg/g,综合评分为32.18,RSD均小于3%。该提取工艺稳定、可行,有效成分提取量较高,适用于连翘叶连翘酯苷A、连翘苷和芦丁的提取。     

基于正交试验的铝钢材料自冲铆接成形质量的多指标优化

以某汽车上材料厚度分别为1 mm的6016铝合金与1.5 mm的ST13结构钢的自冲铆接作为研究对象,借助正交试验设计方法,利用Deform-2D数值模拟软件,对6016/ST13铝钢异种材料自冲铆接成形质量的多指标进行了工艺参数优化。以模具宽度、模具凸台高度和模具深度作为正交试验的影响因子,以剩余厚度、底切量以及钉头高度作为正交试验的评价指标。利用矩阵分析法对正交试验的结果进行分析,得出6016/ST13铝钢自冲铆接的最优方案为:模具深度为1.5 mm、模具宽度为9 mm以及模具凸台高度为0 mm,剩余厚度、底切量以及钉头高度的模拟值分别为0.487,0.602与0.059 mm。利用自冲铆接设备及安装模具对优化方案进行试验验证,剩余厚度、底切量与钉头高度的有限元模拟值与试验值之间的相对误差分别为12.12%,8.97%与13.56%,从而验证了正交试验及有限元模拟应用于铝钢异种板材自冲铆接成形工艺参数优化的正确性。     

基于多指标非线性控制方法的微网逆变器控制设计

为了提高微网逆变器的动静态性能,对于多输入多输出的逆变器非线性系统,引入多指标非线性控制方法进行微网逆变器控制设计。根据微网逆变器双环控制的要求,选取微源输出电压及其微分量的线性组合为输出函数,从理论上证明满足状态反馈部分精确线性化的能控性条件和对合条件,推导出多指标非线性控制律。该控制律能实现在统一的非线性控制设计框架下对微源输出电压及其微分量进行同时约束,消除微源输出电压的稳态误差,加快逆变器的响应速度,使系统的动静态性能得到很好的协调,实现逆变器的高性能控制。相比于传统的双环控制,该设计方法能够使控制量解耦;充分考虑了系统的非线性,保证了在大信号扰动下系统具有良好的性能;实现了统一的电压、电流环设计,能够满足不同控制策略需求。仿真实验验证了该控制方法的有效性与优越性。     

中间再热式汽轮发电机组的多指标非线性鲁棒综合控制

针对具有不确定干扰的中间再热式汽轮发电机组的励磁与高、中压缸汽阀综合控制系统,运用多指标非线性鲁棒控制设计方法(MINRCA)建立其鲁棒综合控制模型。通过选取适当的非线性变换输出函数,配置系统的零、极点,保证中间再热式汽轮发电机的多个性能指标的实现。该输出函数还能把系统的干扰与零动态系统解耦,然后运用L_2增益干扰抑制方法,将干扰对系统输出的不利影响抑制在给定水平。从而使系统具有良好的动静态性能的同时,还具有较好的干扰抑制鲁棒性能。在三机电力系统中,对基于MINRCA所得出的鲁棒综合控制律进行仿真分析与讨论,验证其有效性及优越性。     

多指标融合的低孔低渗储层测井评价系统

低孔低渗储层测井存在煤层扩径严重会导致其评价参数多样化,为提高低孔低渗储层测井数据的质量,设计了多指标融合的低孔低渗储层测井评价系统。基于低孔低渗储层参数建模的联动架构,设计测井评价系统的数据管理、储层有效性识别和流体识别等功能模块,完成系统硬件设计;利用多指标融合算法分类处理低孔低渗储层的岩石样本,通过计算岩石岩性的最大隶属程度,识别低孔低渗储层测井岩性特征,结合低孔低渗储层测井评价模型构建,完成软件设计,实现低孔低渗储层测井的评价。测试结果表明,多指标融合的低孔低渗储层测井评价系统无论是在岩泥扩径条件下还是井眼扩径条件下,都可通过提高探测器的计数率保证低孔低渗储层测井数据的质量。