基于马尔科夫残差修正的瓦斯浓度预测

针对采用灰色神经网络预测瓦斯浓度时部分预测值精度不高的问题,提出用马尔科夫模型对三阶灰色神经网络模型预测结果进行修正的方法;介绍了灰色神经网络模型的建立和马尔科夫修正残差方法,并采用该方法对某煤矿不同时间、不同地点的瓦斯浓度进行分析预测。实际应用结果表明,经马尔科夫残差修正后的瓦斯浓度预测值与实测值的最大相对误差从14%减小到6%,修正后的瓦斯浓度变化曲线更接近实际瓦斯浓度变化趋势。     

城市短时交通流预测仿真研究

应用灰色系统和神经网络研究城市短时交通流预测问题。针对目前交通流预测方法难以处理城市短时交通流实时变化以及高度非线性特征,导致实际预测精度差的缺陷,提出了一种基于灰色系统和神经网络的组合模型,利用灰色模型对实际监测到的数据进行拟合、预测。得到预测值和预测残差。将预测残差输入到神经网络模型进行残差的学习、仿真和预测,残差预测值和GM(1,1)模型预测值的和值作为最终预测结果。运用组合模型方法对贵阳喷水池路段交通流量进行预测,实验结果证明了组合方法的有效性、可行性。     

基于修正灰色马尔科夫模型的煤自燃预测

煤自燃系统是一个复杂的巨系统,具有规律性、非线性和随机波动性特点,因此在煤自燃预警系统中利用单一的灰色预测方法很难对其动态发展趋势做出准确的预测.针对上述问题,提出一种将灰色模型和马尔科夫模型相结合对煤自燃进行预测的方法.首先建立煤自燃的GM(1,1)模型,其次以GM(1,1)模型预测值为基础进行马尔科夫预测,然后用平均残差修正预测值.仿真结果表明,灰色马尔科夫模型比灰色模型预测精度明显提高,平均误差减少2.24％,为煤层优化检测提供了依据.     

基于时间序列的瓦斯浓度动态预测

现有瓦斯浓度预测方法只能实现瓦斯浓度的静态预测,不能随着瓦斯数据的累积而及时更新,从而导致预测结果不具有及时性。针对该问题,提出了一种基于时间序列的瓦斯浓度动态预测方法。利用小波分解技术的多分辨率特性,将瓦斯浓度时间序列分解到不同尺度上,使时间序列平稳化;通过实时动态构建的自回归滑动平均(ARMA)模型,利用过去瓦斯浓度变化趋势预测未来一段时间的矿井瓦斯浓度值,得到时间序列预测结果;为提高瓦斯浓度预测精度,将ARMA模型的预测结果与矿井环境参数输入到训练好的BP神经网络模型中,通过BP神经网络模型对预测结果进行修正,从而获得最终的瓦斯浓度预测值。测试结果表明,该方法可对矿井瓦斯浓度进行准确预测,瓦斯体积分数预测平均相对误差从8%降低到了5%。     

基于MC的风电场参数预测模型的误差修正

风速的随机性和间歇性等特点使得目前风电场参数预测模型存在较大的预测误差,对此提出了采用马尔科夫链(MC)方法对模型的预测误差进行修正。分别求出参数的实际值与模型预测值之间的误差序列,利用模糊C-均值聚类算法对其进行状态划分;根据各误差状态计算出MC状态转移概率矩阵,进而计算模型预测误差修正值,最终得到精度较高的预测值。采用MC方法分别对广义回归神经网络(GRNN)模型、T-S模糊神经网络模型以及Elman神经网络模型的预测误差进行修正,并应用MC修正后的3种模型对山西某风电场测风塔不同步长风速进行预测仿真实验研究,分析讨论了MC对各预测模型误差的修正效果。仿真结果表明,所提出的误差修正方法能够有效提高测风塔风速预测精度,为预测模型的误差修正提供了一种有效的实用的方法。     

基于灰色马尔科夫模型的青岛市粮食产量预测

由于粮食产量系统是一个复杂的巨系统,具有随机性、非线性、动态性等特点,传统的单一预测方法很难对其发展动态作出准确的中长期预测,预测精度较低。为解决上述问题,尝试将灰色GM(1,1)模型与马尔科夫模型结合起来,对青岛市粮食产量进行预测,首先建立青岛市粮食产量GM(1,1)模型,然后用马尔科夫模型对预测值进行修正,预测结果表明灰色马尔科夫模型比单一的灰色预测模型精度提高,平均相对误差比灰色预测模型减少了8.58%,经检验模型精度等级为优。研究表明:灰色马尔科夫模型能发挥灰色系统对长期趋势预测精确的优势,又能发挥马尔科夫预测模型对波动性数据准确预测的优势,对于波动性较大的时间序列的中长期预测,具有较强的优势,预测精度较高。     

灰色补偿神经网络及其应用研究

本文给出了灰色系统与神经网络的一种新的结合方式—灰色补偿神经网络。该网络利用神经网络建立残差与数据间的映射关系,并采用其预测结果补偿灰色系统模型的预测值。仿真结果表明本方法优于其它灰色神经网络。     

灰色补偿神经网络及其应用研究

本文给出了灰色系统与神经网络的一种新的结合方式-灰色补偿神经网络.该网络利用神经网络建立残差与数据间的映射关系,并采用其预测结果补偿灰色系统模型的预测值.仿真结果表明本方法优于其它灰色神经网络.     

基于径向基的瓦斯涌出量灰色预测模型

为了进一步预防煤层瓦斯突出,实现准确、快速预测煤矿瓦斯涌出量的大小,首先采用1-AGO对样本数据进行处理,建立灰色(GM)预测模型,再利用径向基(RBF)神经网络对灰色预测模型结果进行预测,以作为其最终的预测值;采用阜新煤矿某工作面瓦斯涌出量的历史数据进行建模,实验结果表明,GM-RBF组合模型在预测精度及训练误差方面均优于单一的GM模型和RBF神经网络预测模型;算法计算简便,减弱了数据的随机性及模型误差,煤矿瓦斯涌出量的预测平均误差减小到1.57%。     

基于灰色Elman神经网络软件可靠性预测模型

针对当前软件可靠性预测模型在随机性和动态性较强的可靠性现场数据中存在预测精度波动比较大、适应性比较差的问题,提出一种基于灰色Elman神经网络的软件可靠性预测模型。首先使用灰色GM（1,1）模型对失效数据进行预测,弱化其随机性;然后采用Elman神经网络对GM（1,1）的预测残差进行建模预测,捕捉其动态性变化规律;最后将GM（1,1）预测值和Elman神经网络残差预测值相结合得到最终的预测结果。使用航班查询系统的现场失效数据集进行了模型仿真实验,并将灰色Elman神经网络预测模型与反向传播（BP）神经网络、Elman神经网络预测模型进行比较,其对应的均方误差（MSE）和平均相对误差（MRE）分别为105.1、270.9、207.5和0.0011、0.0021、0.0016,并且灰色Elman神经网络预测模型的误差均为最小值。实验结果表明该模型具有较好的预测精度。     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

Complexity of families of learning algorithms and estimation of the nonrandomness of extraction of empirical regularities

The paper presents a general approach to the evaluation of the complexity of classes of algorithms, so-called pVCD-method. To develop this method, all the examined families of models of empiric generalization were restricted to classes implementable on computers and, wider, by examining their partially recursive representations. Within the framework of the algorithmic approach, the concept of Kolmogorov’ complexity of algorithms for the recognition of properties or the extraction of regularities is proposed. The method proposed to evaluate the nonrandomness of the extraction of empirical regularities is based on this concept.     

Analysis of microdensitometric data in terms of probability of cleavage of DNA

Computer-aided analysis of autoradiographic films of DNA fragments is presented. The Powell least-squares procedure is used for optimization of parameters for components of complex densitometric curves. Since each densitometric spectrum may be divided for several non-overlapped blocks of bands, there is no upper limit on the number of parameters which must be optimized. Eight shapes for the component bands are utilized: symmetric and asymmetric Gauss and Cauchy functions, direct, symmetric and asymmetric product of Gauss function and inverse of Cauchy function, and log-normal function. The probability of DNA cleavage is calculated with correction for multiple cuts. The methods presented was applied to detailed analysis of densitometric spectra of a 21-bp DNA restriction fragment and allowed for direct correlation between structural microheterogeneity of DNA and the resulting cutting pattern. This method should facilitate the analysis of densitometric data from antibiotic-induced cleavage of DNA and footprinting experiments.     

联合收割机脱粒滚筒恒速智能控制器设计

研究了轴流式联合收割机的控制问题,给出了联合收割机脱粒滚筒的数学模型,介绍了基于模式识别的智能控制原理,建立了联合收割机脱粒滚筒恒速控制模型,设计了基于模式识别的智能恒速控制器.应用Matlab/Simulink进行了控制器仿真,其结果表明,将基于模式识别的智能控制应用于联合收割机脱粒滚筒的恒速控制,其过渡过程平稳、响应速度快、无超调、无振荡并且无稳态误差.     

An estimate of numbers of terms of semicycles of delay difference equations

In this paper, we study the semicycles of oscillatory solutions of the delay difference equation y_n+1 − y_n + p_ny_n-k = 0, where p_n is a sequence of nonnegative real numbers and k is a positive integer. Upper bound of numbers of terms of semicycles are determined in the case when

Our results improve and complement known results in literature.     

Complexity of approximation of 3-edge-coloring of graphs

The problem to find a 4-edge-coloring of a 3-regular graph is solvable in polynomial time but an analogous problem for 3-edge-coloring is NP-hard. To make the gap more precise, we study complexity of approximation algorithms for invariants measuring how far is a 3-regular graph from having a 3-edge-coloring. We show that it is an NP-hard problem to approximate such invariants with an error O(n1−ε), where n denotes the order of the graph and 0<ε<1 is a constant.     

Modifications of the method of variation of parameters

In spite of being a classical method for solving differential equations, the method of variation of parameters continues having a great interest in theoretical and practical applications, as in astrodynamics. In this paper we analyse this method providing some modifications and generalised theoretical results. Finally, we present an application to the determination of the ephemeris of an artificial satellite, showing the benefits of the method of variation of parameters for this kind of problems.     

计算机辅助课表编排技术的研究

讨论了几种实用的计算机辅助课表编排技术及在实际编排中的应用。应用分析表明，采用分批与或图搜索和分批优化的匈牙利算法相结合的方法，在计算机辅助课表编排中是行之有效的。