基于改进的GRA-即时学习算法的镨/钕元素组分含量预测

针对现有稀土元素组分含量模型具有离线、时滞大、抗干扰能力弱等问题,提出一种改进的GRA-即时学习算法(GRA-JITL-LSSVM)建立稀土萃取过程组分含量在线检测模型.首先,采用灰色关联分析方法(GRA)分析输入输出变量之间的变化趋势和关联程度,采用哈希表确定学习集大小,确保数据相似度信息的完整性和学习集的合理性,据此建立最小二乘支持向量机(LSSVM)模型,并引入数据库更新准则,提高模型的抗干扰能力;然后,为了保证GRA-JITL-LSSVM模型参数的全局最优,提出一种带有停滞回溯策略的遗传算法(SBS-GA),并对SBS-GA的收敛性进行分析验证;最后,通过镨/钕萃取现场数据进行仿真实验,结果表明所提出SBS-GA算法能够保证寻优参数的全局解,所提出的GRA-JITL-LSSVM实时性高、预测精度好,可用于稀土萃取生产现场元素组分含量的在线检测.     

基于溶液图像时序特征的元素组分含量动态监测系统

针对稀土萃取过程中组分含量难以实时监测以及现有组分含量检测方法耗时、耗内存的现状,设计了一种基于溶液图像时序特征的元素组分含量动态监测系统。首先使用图像采集装置获取萃取槽体溶液的时序图像,考虑萃取液颜色特性和单一颜色空间的不全面性,采用主成分分析（PCA）方法在HSI和YUV融合的颜色空间提取图像的时序特征,并结合生产指标构造基于鲸鱼优化算法（WOA）的最小二乘支持向量机（LSSVM）分类器来对工况状态进行判断。然后当工况处于非最佳状态时,在HSV颜色空间对图像提取颜色直方图和颜色矩特征,并开发以溶液图像间的混合特征差值的线性加权值为相似度度量的图像检索系统,从而获取组分含量值。最后进行镨/钕萃取槽体混合溶液测试,结果表明该系统能够实现元素组分含量的动态监测。     

基于静态设定和动态补偿的铈镨/钕萃取过程药剂量优化控制

针对目前稀土铈镨/钕萃取生产过程人工控制导致生产指标波动大的问题,提出一种新的药剂量优化控制方法.首先针对入矿条件各参数的重要程度不一样,采用特征属性加权的案例推理方法确定药剂量（萃取量和洗涤量）预设定值;然后根据铈镨/钕稀土溶液颜色与组分含量密切相关的特点,采用最小二乘支持向量机（LS-SVM）建立基于稀土溶液颜色的组分含量软测量模型,再根据软测量得到的组分含量与目标组分含量的差值,采用模糊推理技术补偿药剂量预设定值,实现稀土萃取过程组分含量的动态优化控制.试验结果表明本文方法的有效性.     

局部自适应加权LSSVM在线建模方法及其在间歇过程中的应用

目前的局部建模方法在构建样本间相似度的时候仅考虑了输入信息而忽略了输出信息的作用,并且没有考虑样本的权重问题。针对上述问题,提出了局部自适应加权最小二乘支持向量机(Local Adaptive Weight LSSVM,LAW-LSSVM)回归算法。该算法采用同时考虑输入输出信息的相似性判据则来构建更加合理的相似样本集,利用有监督的局部保持映射(Supervised LocalityPreserving Projection,SLPP)算法对样本空间进行有效的降维和搜索最优的相似样本方向,实现了样本权重的在线调整。利用LAW-LSSVM对青霉素发酵过程中的产物浓度进行在线预测,仿真结果表明,包含了输入输出信息的相似度评价准则能够更准确的选择相似样本,较离线LSSVM以及局部LSSVM(LLSSVM)有着更高的预测精度、更好的泛化能力。     

Elman网络对铈镨/钕萃取过程的应用研究

鉴于稀土元素铈镨/钕(CePr/Nd)的萃取是一个非线性、强耦合的复杂过程,难以建立精准的过程模型.利用实际萃取过程的萃取剂流量和洗涤剂流量作为输入,监测级两端组分含量作为输出.然后根据稀土元素CePr/Nd萃取生产过程的工艺参数要求,利用串级萃取理论对CePr/Nd元素的萃取过程进行模拟,分析每个串级的CePr/Nd含量的分布.再结合实际生产过程中采集的数据,建立稀土CePr/Nd萃取过程模拟的Elman网络模型,从而确保两端出口产品最终达到所需纯度.最后通过稀土萃取过程BP、RBF、Elman建模策略进行了仿真对比,结果表明:萃取过程Elman模型具有更高的预测精度和更好的稳定性,可为稀土萃取生产过程工艺参数调整提供可靠的信息依据.     

基于二阶相似度的即时学习软测量建模方法

针对即时(惰性)学习模型频率降低间接导致的精度下降问题,提出一种二阶相似性的即时学习方法。该方法综合顾及到样本集的整体分布特性,在传统一阶相似度准则的基础上建立二阶相似度准则,采用与测试样本具有绝大部分相同近邻的二阶相似样本建立当前时刻的模型;同时将累计相似度因子用于建立局部模型时样本量的确定,并采用相似度阈值的方式判断此刻模型是否需要重新建立。该方法在青霉素发酵过程产物浓度的预测实验中得到了有效的验证。     

基于多任务学习多目标优化的稀土元素组分含量与浓度多维度软测量

稀土混合萃取溶液中各元素组分含量的在线软测量是优化连续萃取生产过程、确保产品高纯化的前提.现有软测量方法可独立求解单个稀土元素组分含量,但忽略了多元素组分含量间或组分含量与其它相关因素(如浓度)间的共性.本文为探索多稀土元素组分含量间及组分含量与浓度间的共性,将多任务学习方法用于稀土元素组分含量软测量中.首先,构建多任务深度神经网络,提高模型的泛化能力和鲁棒性.其次,提出基于多目标优化算法的稀土多元素组分含量预测方法,通过搜索Pareto最优以提升各任务的预测精度.经多组对比实验表明,该方法在多元素组分含量或多元素组分含量与浓度同时训练时性能最佳,能满足稀土元素组分含量在线检测的精确性和实时性.     

稀土串级萃取分离过程元素组分含量的多模型软测量

针对稀土串级萃取分离过程中元素组分含量在线测量难的问题,提出了一种多模型软测量方法,用于在线预测元素的组分含量.首先,以物料平衡方程为基础,在多个工作点附近建立了描述萃取过程的局部线性模型.引入减法聚类算法对样本数据进行分类,用得到的分类数据对局部模型参数进行离线辨识.每一时刻根据积分性能指标选择最优模型,同时在线修正局部模型参数.利用某La,Ce,Pr,Nd 4组分串级萃取分离Ce/Pr生产线的实测数据进行了仿真研究,结果表明所提出的多模型方法有效、预测精度较高.     

基于GA-ELM的稀土混合溶液多组分含量预测

针对稀土萃取液中有颜色特征和无颜色特征的离子在共存工况下组分含量难以快速检测的问题,提出一种基于遗传算法(GA)-极限学习机(ELM)的多组分含量预测方法。确定稀土萃取槽体混合溶液图像特性和描述图像信息的H、S颜色特征分量,利用ELM速度快、泛化能力强的优点,建立基于颜色特征的多组分含量模型,鉴于传统ELM模型初始权值和阈值的随机性易影响模型性能,使用GA对初始值进行优化确定。基于CePr/Nd萃取溶液样本数据的实验结果表明,与ELM、BP、LSSVM以及GA-BP、PSO-ELM等算法相比,该方法具有较高的预测精度且稳定性较好,可为稀土萃取现场快速获取多组分含量值提供技术支撑。     

基于混合虚拟样本生成的铈镨/钕组分含量预测

针对稀土萃取过程进行质量监控时,存在采集样本重复率高、有效数据少的小样本问题,提出一种基于混合虚拟样本生成的稀土萃取过程组分含量预测方法.首先,以萃取现场的小样本为基础,采用中点插值法生成虚拟样本输出数据,再根据随机配置网络(SCN)中隐含层与输出层、输入层与隐含层间的映射关系,生成虚拟样本输入数据;鉴于这些虚拟样本仅能在邻近点产生,采用结合遗传算法(GA)的多分布趋势扩散技术(MD-MTD)生成优化的虚拟样本集进行补充.依据数据合理性原则,将虚拟样本与真实小样本进行融合,建立基于SCN的组分含量预测模型.铈镨/钕萃取现场数据验证和对比实验分析表明,所提出的方法能有效解决小样本问题,适用于稀土萃取过程组分含量监控.     

基于灭点理论和平面控制场的相机标定方法研究

给出了一种基于灭点理论和平面控制场的相机解析自标定方法。在系统分析平面场景灭点几何的基础上,依据灭点理论并结合2维场景的共线方程严密论证和推导了平面控制场中相机外方位元素初值的实用算法。给出了一种圆形标志点的快速检测及定位方法,提出了一种基于计算可靠性矩阵QVVP的自检校光束法平差中各类观测值权值的确定方法。实验证明了该相机标定方法的正确性和有效性,为相机标定探索了一种可行的方法。     

3维建模中视频图像与磁跟踪器的多模态标定在微创手术中的应用

提出了一种全自动、多模态的信息融合解决方案用于配准视频图像和磁跟踪数据。该配准方案将用于内窥镜图像的三维数字成像系统以对人体的三维解剖结构的外观和尺度进行重建,特别是用于微创手术。多模态标定方法如下：首先医生将磁跟踪器插入并固定于内窥镜的工作通道;然后利用该器械组对一个棋盘格模板的各个视角进行若干秒的采集;内窥镜坐标和磁跟踪器坐标的相对关系（平移和旋转）就可以立刻得到。在手术过程中,磁跟踪器显示的读数将可以自动用来推算出内窥镜的坐标（位置和朝向）,并有利于重建器官的三维结构。虽然目前已有一些深入研究的算法用于从图像中推算相机的运动,他们通常非常容易受到图像分析、误差积累、结构形变等的影响。从实验结果分析可知,该方案提出使用磁跟踪器推算相机运动参数的方法可行且提高了精度。此外,该方法不需要特殊的训练或者昂贵的设备。     

Extensions of fuzzy hyperideals in <Emphasis Type="Italic">H</Emphasis><Subscript><Emphasis Type="Italic">V</Emphasis></Subscript>-semigroups

The object of the present paper is the investigation and study of (fuzzy) hyperideals in H _v - semigroups. Regular equivalence relations play in H _v - semigroup theory a role analogous to congruences in semigroup theory, so we introduce fuzzy regular equivalence relations on H _v -semigroups and then we study fuzzy Rees regular relations on H _v -semigroups. Using this ideas, we establish a relation between fuzzy hyperideal of an H _v -semigroup H and fuzzy hyperideal of a quotient H _v -semigroup of H. Some characterizations of them are then shown.      

基于DCT域的MPEG—2视频色度格式转换

提出了一种新的基于DCT域的MPEG-2码流转换算法，该算法与现有算法，即通过解码、空域采样率转换来设定新的码流参数，再编码的算法相比，无需IDCT、DCT操作，便可在DCT域实现码流转换，而且省去了运动矢量估值和运动补偿过程，不仅节省了大量帧存和减少了运算量，而且更具有实时性的优点，对MPEG-2 MP@ML到4：2：2Profile@ML码流转换算法实例的分析和现实表明：该算法能简单有效的实现压缩域码流转换，其思想同样可广泛用于其他基于DCT压缩图象的采样率转换、线性滤波等任务。     

电力大数据下的短期电力负荷预测

电力产业是国民工业系统中重要的产业。在电网运行管理中,对于负荷预测具有非常重要的作用。更加准确的电力负荷预测可以为电网的安全稳定运行、实时进行电网负荷的调度提供了重要依据。特别是在经济方面,精确的电力负荷预测可以优化发、用电电网调度计划,合理调度和分配资源,从而起到使社会效益、经济效益最大化的作用。然而随着中国经济的飞速发展,对电力的需求不断增长,电力负荷本身受诸多因素以及政策影响比如日期、天气、气候、市场等其他因素,这些因素更大大加大了准确进行电力负荷预测的困难性。一直以来,人们一直都致力于提高电力负荷预测的准确性,人工神经网络算法具有泛化、学习能力强等优点,现在该算法已在电力负荷预测领域中得到了广泛应用,并且取得了良好的效果。近年来,人工神经网络领域取得重大突破,涌现出一个新的深度学习研究领域。本文就是基于最新发展的人工神经网络算法,结合实际地区电网数据研究了短期电力负荷预测的相关问题。     

Electrical properties and crystallization behavior of Sb<Subscript><Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript>Se<Subscript>100−<Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript> thin films

The structural transformation and transformation kinetics of Sb _x Se_100−x films (60 ≤ x ≤ 70) were studied to investigate the feasibility of applying Sb _x Se_100−x alloys in phase-change nonvolatile memories. The temperature-dependent van der Pauw measurements, Hall measurements, X-ray diffraction and a static tester were used to investigate the electrical properties and crystallization behavior of the Sb _x Se_100−x films. The sheet resistance difference between amorphous and crystalline state was higher than 10⁴ Ω per square According to Hall measurement, Sb _x Se_100−x films have p-type conduction and the Hall mobility and carrier concentration increases with the increase in Sb content. The crystalline structure of the metastable phase of Sb _x Se_100−x alloys, which plays a major roll in fast crystallization, is similar to that of Sb₂Te (rhombohedral structure). The transition temperature, sheet resistance and activation energy for transformation decrease as the amount of Sb increases in the Sb _x Se_100−x film. Applying the Kissinger method, the activation energies for crystallization were in the range from 1.90 ± 0.15 to 4.16 ± 0.28 eV. The desired crystallization speed can be obtained by a systematic change of the composition owing to the variation of the activation barrier with stoichiometry.     

An Augmented Lagrangian Method for <Emphasis Type="Italic">TV</Emphasis><Subscript><Emphasis Type="Italic">g</Emphasis></Subscript>+<Emphasis Type="Italic">L</Emphasis><Superscript>1</Superscript>-norm Minimization

In this paper, the minimization of a weighted total variation regularization term (denoted TV _g ) with L ¹ norm as the data fidelity term is addressed using the Uzawa block relaxation method. The unconstrained minimization problem is transformed into a saddle-point problem by introducing a suitable auxiliary unknown. Applying a Uzawa block relaxation method to the corresponding augmented Lagrangian functional, we obtain a new numerical algorithm in which the main unknown is computed using Chambolle projection algorithm. The auxiliary unknown is computed explicitly. Numerical experiments show the availability of our algorithm for salt and pepper noise removal or shape retrieval and also its robustness against the choice of the penalty parameter. This last property is useful to attain the convergence in a reduced number of iterations leading to efficient numerical schemes. The specific role of the function g in TV _g is also investigated and we highlight the fact that an appropriate choice leads to a significant improvement of the denoising results. Using this property, we propose a whole algorithm for salt and pepper noise removal (denoted UBR-EDGE) that is able to handle high noise levels at a low computational cost. Shape retrieval and geometric filtering are also investigated by taking into account the geometric properties of the model.     

浅析商品包装设计中的“德”与“信”

为了在激烈的竞争中获取利润,一些商业欺诈现象泛滥成灾,不但未能受到遏制反而因技术的现代化而愈趋隐蔽。以低质低价的产品混充优质产品在一些业主看来似乎永远是一条致富的捷径。如果说设计艺术不单纯是为了美化我们的生活,更重要的是要提高我们日常生活的质量的话,那么,设计师就有义务推动和促进公平交易的实现。     

Three-dimensional analysis of Marangoni flow and radial segregation in Ge<Subscript><Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript>Si<Subscript>1-<Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript> melt with Czochralski configuration

In order to examine the flow field and the radial segregation of silicon (Si) in a Ge _x Si_1-x melt with an idealized Czochralski (Cz) configuration, we conducted a series of unsteady three-dimensional (3-D) numerical simulations under zero-gravity conditions. The effect of convection driven by surface tension on the free surface of the melt was included in the model, by considering thermal, as well as solutal Marangoni convection. The concentration and flow fields at several stages during crystal growth are presented for several temperature differences, driving the Marangoni convection. The simulation results indicate that the flow and concentration fields are axisymmetric for Ma _T < 625 and become oscillatory and 3-D for higher values. It was found that the maximum Si concentration difference at the growth interface decreases as thermal Marangoni number increases due to higher flow velocities in the vicinity of the interface. However, temporal fluctuations of Si concentration at the interface increase at higher thermal Marangoni numbers. The effects of aspect ratio (A _r) were also considered in the model. It was found that the aspect ratio of the melt in the crucible has a prominent influence on the flow pattern in the melt which, in turn, effects the Si concentration at the growth interface.     

Equivalence of <Emphasis Type="Italic">ε</Emphasis> -Approximate Separation and Optimization in Fixed Dimensions<Superscript><Emphasis Type="Italic">1</Emphasis></Superscript>

Given a closed, convex set X\subseteq \bbR ⁿ , containing the origin, we consider the problem (P) : max {c^\T x\colon x ∈ X} . We show that, for a fixed dimension, n , and fixed \eps , 0 <\eps<1 , the existence of a combinatorial, strongly polynomial \eps -approximation separation algorithm for the set X is equivalent to the existence of a combinatorial, strongly polynomial \eps -approximation optimization algorithm for the problem (P) . Received June 5, 1996; revised September 25, 1997.