基于平均交互信息量的DNA序列相似性分析

序列相似性分析是生物信息学中一个重要问题,对于研究物种的进化起源有着重要的意义.序列相似性算法包括基于序列比对的方法及非比对方法两种.基于比对的方法对于序列整体的衡量略有欠缺；非比对算法中有DNA曲线化方法以及比较序列各自整体碱基分布间的信息量差异的方法,只是考虑了序列整体信息间的差异,但未考虑序列各个位点间的差异.因...     

基于样本熵的DNA序列相似性分析

针对传统方法在分析DNA序列相似性方面的不足,提出了一种基于样本熵的DNA序列相似性分析方法.以5种东亚钳蝎神经毒素的基因序列作为分析对象,首先通过DNA序列的图形表示把DNA序列转换为时间序列,然后运用样本熵算法计算出时间序列的样本熵值,将样本熵的互值大小作为分析序列之间相似性的依据,最后将样本熵方法与DTW(Dynamic Time Warping,动态时间弯曲)方法的实验结果进行比较.实验结果表明,样本熵分析方法能有效分析序列之间的相似性,与DTW分析方法相比较,显示出更强的相似性和区别度,可将其进一步应用于生物序列的分析.     

一种基于交互信息量的视频摘要生成方法

提出了一种基于交互信息量的视频摘要生成方法。该方法首先使用基于交互信息量的方法进行视频镜头检测,通过对检测到镜头帧的聚类提取镜头候选关键帧。然后对候选关键帧按照相邻帧间交互信息量的比较来提取镜头关键帧,最后将镜头关键帧按时序排列在一起形成视频摘要。试验表明,这种关键帧提取算法是有效的,其建立的视频摘要能较好的反映原视频的内容。     

非线性时间序列动力学相似性分析

本文提出了分析非线性时间序列动力学相似性的模糊相似性指数方法,通过计算不同时间序列或者同一时间序列的不同区段的动力学相似性,可以识别不同动力学系统的内在属性或者同一系统的动力学状态的改变．该方法在计算关联和时,我们用Guassian函数代替Heavyside阶跃函数,克服了Heavyside阶跃函数的刚性边界问题．通过对Logistic映射数值序列和脑电信号实例检验表明,该方法计算相似性指数更加准确和平稳。     

基于Memetic优化的智能DNA序列数据压缩算法

提出近似重复矢量(Approximate Repeat Vector,ARV)模型用于DNA序列冗余片段的描述.通过将数据生物信息学特征引入压缩预处理,并使用ARV矢量构造编码码本,提出了非对称DNA序列压缩算法BioLZMA-2.算法引入基于粒子群优化的Memetic改进方法CLIPSO-MA用于压缩码本的智能优化设计,有效提升了编码性能.在标准测试序列上的实验结果表明,BioLZMA-2可获得比现有DNA序列数据压缩方法更高的压缩率.     

基于生物信息学特征的DNA序列数据压缩算法

本文通过将生物学特征和生物学含义引入DNA序列数据的压缩处理中,提出了基于生物信息学特征的BioLZMA压缩算法.在BioLZMA算法中,DNA序列根据组成部分生物学含义的不同切分重组为四个集合:编码序列CDS集合、内含子序列集合、RNA序列集合以及剩余序列的集合.根据各集合中序列的具体生物学特征分别使用针对性的压缩策略进行预处理,并通过LZMA算法进行压缩编码.实验结果表明,BioLZMA算法在基准测试序列上的压缩性能优于原有的DNA序列压缩方法.特别是对于生物信息学特征清晰的长序列,算法能够在较短的时间内获得较高的压缩率.     

基于曲率距离的时间序列相似性搜索方法

针对几种时间序列相似性度量方法存在的序列元素值依赖性,对序列信息挖掘不充分等问题,该文提出一种新的时间序列分段、近似表示和相似性度量方法。在对序列信息和规律充分挖掘的基础上,对时间序列进行分段并建立了各分段的精确拟合模型,用分段的拟合曲线在各时刻处曲率组成的曲率序列对原时间序列进行近似表示,给出了时间序列的曲率距离定义。最后,提出了基于曲率距离的时间序列相似性搜索算法。该方法充分挖掘了序列信息,对时间序列的主要形态特征进行了有效保留和识别,经实验验证了该方法的有效性、稳定性和准确性。     

基于形态的时间序列相似性度量研究

时间序列重新描述和相似性度量是时间序列数据挖掘的研究基础,对提高挖掘任务的效率和准确性至关重要。该文提出了一种新的基于形态的时间序列符号描述,并给出相应的距离公式,以度量时间序列的相似性。该方法直观简洁,对数据的平移、伸缩不敏感,能够反映序列趋势变化的程度、去除噪声的影响,满足时间多分辨率要求。仿真结果表明,该方法具有较好的聚类性能,可以在不同分辨率下有效度量时间序列的形态相似性。     

一种基于Web资源相似性的序列模式聚类方法

在Web行为挖掘中,序列模式聚类是一个很重要的课题,其首要问题就是web序列模式间的相似性度量.以往的多数方法都仅仅针对序列本身进行度量,而忽略了系统中资源本身所存在的关联关系以及用户对资源访问的时间因素.针对该问题,提出了一种基于考虑资源相似性的web访问序列模式的相似度量方法,并且考虑了用户访问资源的时间因素.经过检验,证明能够有效真实地反映实际情况.     

基于时间序列相似性原理的雷达信号快速识别

从密集复杂的信号环境中分选和识别出特定雷达辐射源信号是信号处理领域重要内容之一。利用威胁复杂雷达信号的先验信息,引入数据挖掘领域时间序列相似性快速匹配原理及其滑窗技术,提出了一种适于多参数联合变化雷达信号快速匹配识别方法。实验表明,该方法识别速度快,适应环境能力强,具有良好的应用前景。     

基于互信息梯度优化计算的信息判别特征提取

该文将互信息梯度优化引入特征提取矩阵求解,提出一种信息判别分析的特征提取方法。首先,分析了现有线性判别方法的特点和局限,建立了类条件分布参数模型下互信息最大化的信息判别模型。其次,证明了互信息判别的线性变换不变性和贝叶斯一致优化,构造了一个互信息梯度优化计算的特征提取算法。最后通过实际数据上试验验证了该方法的有效性。     

基于互信息的卷积混合语音时域盲分离算法

本文以互信息最小化作为分离准则,提出了一种适用于非平稳语音卷积混合信号的时域盲分离算法。其目标函数同时考虑了语音信号的短时平稳性和长时非平稳性,在短时间段中计算平均互信息,在长时间段中引入权值因子,对短时间段中计算得到的平均互信息进行加权;其分离矩阵的更新采用快速收敛的自然梯度算法;其"去白化"的后处理步骤提高了分离语音的自然度。仿真实验和分析表明了算法的有效性。     

基于互信息的荧光素眼底血管造影图像序列的自动配准方法

荧光素眼底血管造影技术(FFA)是眼底疾病诊断的金标准,但是造影过程中病人不可避免地转动眼球,造成FFA图像序列中感兴趣区域(例如视网膜血管分支、新生血管)的位置发生变化,给后续的图像定量分析与病情准确评估诊断带来困难。针对上述问题,该文提出一种基于互信息的FFA图像序列配准方法。首先采用多尺度线性滤波方法分割出图像中的血管,并利用图像金字塔对分割后的图像进行下采样,然后利用互信息计算待配准图像与参考图像的相似性,通过进化策略对配准参数进行优化,获得互信息最大时图像的空间变换矩阵,实现FFA图像的配准。采用上述方法,对4位患者共计1039帧FFA图像进行测试,总体配准率达到93%,失败率仅为1%;与常用的配准方法相比,所提方法的配准率、配准速度和鲁棒性等综合性能良好,为FFA影像的定量分析在未来的临床应用奠定了基础。     

阵列天线系统的最小互信息盲接收器

提出了平衰落信道中阵列天线多输入多输出(MIMO)系统的基于广义高斯分布近似的最小互信息盲接收器(GGMIR)。该接收器采用输出信号的广义高斯分布近似，基于互信息目标函数最小化的方法自适应调整接收器的系数。比较了基于广义高斯分布近似和非线性变换(NLMIR)的两种最小互信息盲接收算法。实验表明基于广义高斯分布近似自适应盲接收算法GGMIR比NLMIR算法有更快的收敛速率，得到的信号星座图有更大的距离和更好的误码性能。     

Research of Pinyin-To-Character conversion based on Maximum Entropy model

This paper applied Maximum Entropy （ME） model to Pinyin-To-Character （PTC） conversion instead of Hidden Markov Model （HMM） that could not include complicated and long-distance lexical information. Two ME models were built based on simple and complex templates respectively, and the complex one gave better conversion result. Furthermore, conversion trigger pair of YA→yB/cB was proposed to extract the long-distance constrain feature from the corpus; and then Average Mutual Information （AMI） was used to select conversion trigger pair features which were added to the ME model. The experiment shows that conversion error of the ME with conversion trigger pairs is reduced by 4% on a small training corpus, comparing with HMM smoothed by absolute smoothing.     

Real-time Facial Features Tracker Based on Topologic Information and Similarity Analysis

Real-time facial features tracking of video can be widely used in face recognition, video surveillance, face animation and Human-Computer Interaction. We present a fast tracking approach, and our method only requires simple device---a digital camera and a PC, and our approach needs limited user interactions. We first use eigenface and topologic information to detect the position and the size of face from the first frame, and facial features of the first frame are acquired automatically. The successor of the first frame can be tracked by using similarity analysis and motion estimation, the automatic tracker of first frame is also used to resolve the features occlusion problem when the tracked features disappear which is a difficult issue for tracking. Experimental results show that our approach is easily implemented, and the analysis also shows the high robustness of our method.     

平均互信息量的案例式教学方法研究

平均互信息量的概念在香农信息论中的占据极为重要的位置。在本科生信息论基础课程中虽然给出了不同形式的定义以及数学推导,但由于概念较为抽象,大部分学生对于该部分教学内容的兴趣和实际掌握效果都有待提高。以新冠肺炎核酸检测为背景,探寻了“万里挑一”核酸检测案例的优化策略,引导学生利用平均互信息量的概念和性质主动思考,将课堂知识与生活实践相结合,让学生在理解平均互信息量的物理概念的同时,体会信息论的理论指导意义,并巧妙融入理论如何指导实践、中国疫情防控举世瞩目成就等思政元素。     

基于Rough集的信息系统中各种基本信息的度量

文章对基于Rough集的信息系统中属性重要性、属性值间的相似性等属性信息及对象之间的相似性进行了度量研究，分别提出了其相应的度量方法，这些方法有助于系统研究信息系统中各种信息的特点和性质，便于数据的聚类分析和不确定性推理等。     

图像插值方法对互信息局部极值的影响分析

多模态图像配准中常使用互信息作为配准度量,互信息中的联合概率密度函数一般是利用图像灰度对的统计值来代替的,而图像插值可能产生新的灰度对,造成互信息出现局部极值。该文利用一维信号从理论上分析了线性和最近邻两种插值方法对互信息的影响。理论分析表明,线性插值造成互信息局部极值的可能性较小,而最近邻插值会使互信息出现周期性局部极值。试验结果证实了该文的结论。分析结果对基于互信息的多模态图像配准具有理论参考价值。     

基于MMI的存在旋转的异类图匹配方法

为了解决存在旋转的异类图匹配问题,在互信息（MMI,Maximum of Mutual Information）匹配方法的基础上,利用穷举法在参考图中找出实时图的对应匹配位置,并作为控制点,利用模型以及最小二乘方法找出两幅图像的对应关系。利用参考图的旋转变换较好地解决了存在旋转的异类图匹配问题;把控制点理论应用于灰度匹配得到的匹配点;把景象匹配的新成果（MMI）用于解决旋转异类图匹配。仿真实验表明此方法可较好地解决存在旋转的异类图匹配问题。