R2空间上分布数据的多重分形维数谱计算和分形特征提取

近年来多重分形的概念在物理、化学等领域得到了发展和应用 ,在这些领域中 ,这种方法显示出了对于研究物理和化学量的空间分布是很有用的 .多重分形谱的计算是其中重要而又较难处理的问题 .从多重分形的理论出发 ,讨论了在数据处理的实际工作中有广泛应用的二维空间中多重分形谱的计算及分形特征提取的算法 ,介绍了算法的数学原理 ,描述了完整的算法流程 ,并给出了此算法的一个计算实例     

基于三维盒维数算法的城市分维计算

通过将传统的二维盒维数算法扩展到三维空间,提出了一个基于三维空间的盒维数计算方法。分别利用三维盒维数算法和二维盒维数算法计算城市的分维,通过对计算结果进行比较分析,观察到城市空间结构在第三维同样具有分形特征,证明传统城市分维计算中采用基于二维空间的分维算法或者简单地利用二维分维加1的方法表示三维分维都是不准确的,并进而给出正确的城市分维计算方法。     

曲线分形维数的数值分析方法及应用

对于一条分形曲线复杂性的分析，首先归结对其分子形维数的度量，一般文献上介绍基于典型曲线（如，Ｃａｎｔｏｒ集，Ｋｏｃｈｓｎｏｗｆｌａｃｋｅ集等）的分维计算方法，由于典型曲线可迭代生成，介绍的方法大都基于解析方法，（如计算相似比）这类方法在实际应用中有很大的局限性，文中提出一个适用于计算机的数值计算方法，对于任一具有分形特征的曲线，先进行数字化，然后采用从曲线端点开始的弦步行算法，较好地解决了实用中的     

一种基于分形的短期电力负荷预测

介绍非线性理论中一个活跃分支——分形,针对短期电力负荷变化的非线性和复杂性,运用分形理论提取电力负荷变化的内在变化规律。在G—P算法的基础上用最小二乘法从时间序列中计算出关联维,运用分形和非线性动力学相关理论建立预测模型,并进行实际预测,取得了较好的预测结果。     

基于欧氏距离相关函数的多重分形谱算法

提出了一种基于欧氏距离相关函数计算多重分形谱的算法.介绍了基于测度理论的多重分形谱的定义,定义了基于欧氏距离相关函数的概率测度,对基于欧氏距离相关函数的多重分形谱算法的性能进行了分析.采取衬底法与方差法进行仿真比较的方法,进行了线性区间,抗噪声性能和收敛速度的比较.该算法具有保持和加强图像的局部特性,突出图像的细微处的特点,克服了多重分形谱对噪声敏感的缺点,且权重因子收敛快.     

基于节点加权和边加权的重分形研究

目前对于网络重分形的研究,在网络权重性质方面主要是原始网络、节点加权网络、边加权网络,每一个都是单独进行研究,论文主要对同时包含节点权重和边权重的网络进行分析,研究网络广义分形维数的变化情况。首先对已有的沙箱算法进行改进,并利用分形布朗运动时间序列进行改进算法的验证,然后利用改进的沙箱算法对由分形布朗运动时间序列生成的同时包含节点权重和边权重的可视复杂网络进行计算,接着同时单独改变边权重和节点权重,进一步研究广义分形维数随边权重和节点权重改变的变化情况。结果表明改进沙箱算法在保持了传统沙箱算法计算精度的前提下,大大地提高了计算的速度。对于同时单独改变节点权重和边权重,对复杂网络的广义分形维数的影响是截然不同的,节点权重的变化基本不影响网络广义分形维数的变化,而边权重则大大的影响且不同权重指数下的影响情况各不相同。     

基于分形理论的离群点检测

现有离群点数据挖掘算法在高维空间效率比较低,针对上述不足,从离群点对数据集有序性的影响角度出发,在界定分形离群点含义的基础上,利用分形理论将离群数据挖掘作为一个优化分割问题进行处理。采用推广的G-P算法计算数据集的多重分形广义维数,利用贪婪算法的思想设计FDOM算法用于求解离群数据挖掘优化问题。实验结果证明,该算法能有效地解决离群点检测问题。     

基于Z-ordering的多重分形维数及多重分形谱算法

分形维数的高效求解是分形理论应用与实践的关键问题,传统分形维数计算方法由于时空复杂性高已成为当前分形技术应用的一个主要瓶颈。借鉴Z-ordering索引技术的思想,设计并实现了一种改进的多重分形维数计算方法ZBMFD（Z-ordering Based Multifractal dimension Algorithm）,该方法扫描数据集一遍建立底层网格结构,通过动态修改网格坐标编码递推实现低层网格到高层网格之间的动态映射并计算数据集的分形维数。在实际数据集的实验表明算法在保持O（N×logN）时间复杂性的基础上,降低了分形维数算法的空间复杂性,且计算结果精度与已有算法相当,拓广了分形技术在当前高维、海量数据处理等领域的应用。     

数据流中随机型分形维数计算方法研究

分形维数能够有效地描述数据集,反映复杂数据集中隐含的规律性,基于分形理论的数据挖掘算法通常都步及到分形维数的计算。但是现有的分形维数计算方法的时间复杂度和空间复杂度都比较高,大大降低了算法的效率,使算法很难适应高速、海量的数据流环境。因此,总结分析了现有的几种分形维数计算方法,并提出一种随机型方法,利用固定的内存空间快速估计数据流的关联维数。最后通过与现有算法进行对比实验,证明了这一随机型算法的有效性。     

基于域块差值矩阵距离的分形图像编码

对DRDC方法进行了改进,在定义域块与值域块的差值矩阵计算中,增加了8种旋转变换,并利用求解差值矩阵过程中产生的仿射变换参数来计算值域块所对应的分形码,并给出公式推导。此外,还给出了8种旋转变换矩阵与其对应逆矩阵的关系,从而进一步简化分形码求解。还对值域块与定义域块的差值矩阵间距离计算提出了改进措施。在实验中,将该文算法分别同全局搜索法、DRDC法进行了比较,结果表明,该文算法能在基本保证解码图像质量的同时,大大提高编码速度。     

一种计算各向异性分形维数的新方法

分形维数是描述分形的重要参数,分形维数的计算是分形几何研究的重要内容。传统上分形维数的计算是基于各向同性这一假设所得到的维数计算方法,不适合具有各向异性特性的自然地形的维数计算。基于微分统计法,提出并实现了一种计算各向异性分形维数的新方法,该算法通过保留方向信息,达到了计算不同方向上不同分形维数的目的。利用频谱合成法生成的各向异性分形曲面进行实验的结果表明,算法是正确且有效的。     

图像分形维数计算技术

在分形科学的研究中,分形维数的求取方法一直是人们所关注的,本文基于目前常见的图像分形维数的求取方法,对各种方法的计算量,适用范围进行分析和比较,给出推荐模型。     

分数维在自然景物仿真中的应用

计算机自然景物仿真具有广泛的应用领域,它是计算机图形学的一个重要分支.但自然景物形状复杂,不具有连续、光滑的数学性质,无法再用描述规则形体的欧氏几何来描述自然景物.文中介绍了分数维及分数维造型技术,这种技术可以有效解决不规则物体的造型问题,它能够逼真地描述自然界中存在的各种自然景物,从而获得满意的效果.最后用山作为分数维模拟自然景物的应用实例,试验结果证实了分数维在自然景物仿真中的有效性和实用性.     

基于分形维数的数据挖掘技术研究综述

分形维数在数据挖掘领域起着非常特殊的作用,它能有效地描述数据集,能反映复杂数据集中隐藏的规律性,基于分形维数的数据挖掘技术研究越来越受到人们的广泛关注.本文首先介绍了数据集的分形维数,进而在此基础上重点介绍了几种基于分形维数的数据挖掘技术,并对每种技术的特点进行了阐述,最后指出今后的发展方向.     

A comparison of fractal dimension estimators based on multiple surface generation algorithms

Fractal geometry has been actively researched in a variety of disciplines. The essential concept of fractal analysis is fractal dimension. It is easy to compute the fractal dimension of truly self-similar objects. Difficulties arise, however, when we try to compute the fractal dimension of surfaces that are not strictly self-similar. A number of fractal surface dimension estimators have been developed. However, different estimators lead to different results. In this paper, we compared five fractal surface dimension estimators (triangular prism, isarithm, variogram, probability, and variation) using surfaces generated from three surface generation algorithms (shear displacement, Fourier filtering, and midpoint displacement). We found that in terms of the standard deviations and the root mean square errors, the triangular prism and isarithm estimators perform the best among the five methods studied.     

热图象场的分形测量方法研究

影像的分形研究是图象分析中的一个新课题,该文通过对分形原理、传统的分形计算方法的研究,结合热图象特征给出了３种不同的分维计算方法－灰度曲面分形计算,剖面曲线分形计算,象元点分形计算,实践表明灰度曲线分形计算可以揭示热图象整体的分形特征;剖面曲线分形计算则可对比研究典型地域的热辐射特征;象元点分形计算可以给出热辐射变化梯度的定量描述。在讨论有关分形性质后,给出了上述方法在上海市热图象场分形测量中的良     

基于分形维数的图像边缘提取

针对医学领域中的红细胞图像要求测出细胞面积、圆度及个数等特征,提出一种基于分形维数的图像边缘提取方法.以分形布朗随机场模型为依据,计算每个像元的分形维数,将原来的灰度空间映射成分形维数空间,在该空间进行边缘检测.实验结果证明,在选择最佳窗口大小的情况下,该方法能突显医学细胞图像的检测特征,并且具有很强的抗噪声能力.     

基于分形维匹配的编码算法

本文主要描述的是图像处理方面的分形模拟。构造自相似图像,可以由一小组点通过仿射变换重复映射而产生,而这只需要存储一些起始点和作用到这些点上的变换规则即可。本文从分形维的特征出发,提出了基于分形维进行的迭代函数系统（IFS）匹配的分形编码算法（FIFS：Field Iterated Function System）,这不但获得了很高的压缩比,同一般的分形编码相比,还取得了较快的编、解码速度和自相似匹配误差测算方法。     

基于分形盒子维数的车牌定位方法

分形维数是估计表面粗糙度的一个重要参数，在图像处理领域中更多地用到分形盒子维的概念，计算盒子维的DBC算法快速，有效，精确度高，被广为采纳，针对车牌内部图像的复杂度和背景有较大差异的特征，提出了一种通过计算分形盒子维同时结合其它图像处理方法来进行车牌定位的新算法，效果较好。