Development of a variable selection method for soft sensor using artificial neural network and nonnegative garrote

This paper developed a new variable selection method for soft sensor applications using the nonnegative garrote (NNG) and artificial neural network (ANN). The proposed method employs the ANN to generate a well-trained network, and then uses the NNG to conduct the accurate shrinkage of input weights of the ANN. This paper took Bayesian information criterion as the model evaluation criterion, and the optimal garrote parameter s was determined by v-fold cross-validation. The performance of the proposed algorithm was compared to existing state-of-art variable selection methods. Two artificial dataset examples and a real industrial application for air separation process were applied to demonstrate the performance of the methods. The experimental results showed that the proposed method presented better model accuracy with fewer variables selected, compared to other state-of-art methods.     

压缩感知中高斯矩阵的优化研究

为了优化高斯矩阵,对部分哈达玛矩阵与高斯矩阵的统计学参数作了对比分析,确定了导致部分哈达玛矩阵信号重构能力好的主要因素,并提出了高斯矩阵优化算法.验证了优化算法对不同规模高斯矩阵的通用性和有效性,确定了优化矩阵对各种稀疏信号重构算法的适用性.最后对优化矩阵的性能作了初步的理论和实验分析,优化矩阵的信号重构能力可达到、甚至超过哈达玛矩阵.研究成果为测量矩阵的分析、设计和优化提供了新的思路和方法.     

遥感器像移与图像参数的分析建模研究

卫星平台运动会产生恶化像质的像移,像移是影响遥感图像质量的重要因素.针对这种情况,建立了像移和图像参数的关系模型,可通过卫星生成图像的内在特征定量研究卫星成像过程中产生的像移,而不必通过产生像移的卫星平台等因素建立物理模型来研究像移.首先模拟了遥感器在轨成像过程,通过人工制造出影响因素的干扰获得了仿真图像数据,然后定量分析了像移与图像参数之间的相关性,选出了相关性较强且适合建模的图像参数,最后通过对这些图像参数构成的向量的降维得到了反映图像质量的综合参数,并建立了综合参数与像移的关系模型,以通过图像综合参数来计算像移.实验结果表明,这种模型能够很好地反映图像综合指标与像移之间的关系.该研究通过图像参数定量研究像移,为在轨运行卫星的遥感器像移与外景条件下的遥感图像要素的相关建模研究提供了部分技术支持.     

一种新的基于压缩传感理论解决Pan-Sharpening问题的算法

Pan-Sharpening问题是将高分辨率全色图像和低分辨率多光谱图像融合,重构出高分辨率多光谱图像的过程。压缩传感理论解决了相应目标函数的稀疏解问题(求解含有l0范数的极小化问题)。利用压缩传感理论,提出一种新的解决Pan-Sharpening问题的算法:以离散余弦变换矩阵作为字典进行重构。然后针对重构过程中产生的块效应、色彩偏差和洗涤效应等问题进行相应的处理。QuickBird卫星图像的实验结果表明:与经典算法进行对比,该算法在效果上有一定的优势。     

一种梯度交替迭代设计测量矩阵的方法

在压缩采样中,测量矩阵应该和表达字典有尽可能小的相干性,随机测量矩阵一直被使用是因为其和任何表达字典都有较小的相干性。提出一种基于梯度迭代最小化方法,作为格拉斯曼框架设计的一种变体,通过优化一个初始的随机测量矩阵来得到相干性更小的测量矩阵。仿真结果表明所设计的测量矩阵具有更好的性能。     

一种压缩待测气体增强气体传感的方法

针对普通气体传感器在低体积分数的气体检测中灵敏度低的问题,提出将待测气体进行压缩以增强气体传感器响应的方法,根据检测压缩后的气体响应的特征,间接得到普通状态下该气体的体积分数。设计了一种小型的样机系统来进行气体压缩和气体传感器检测,描述了系统各个模块的设计,给出了该系统的软件设计和控制流程。以H2S气体为检测对象进行了实验,分析结果表明:该方法提高了现有传感器检测低体积分数气体的能力,尤其是提高了对毒害气体的及时发现和预警防范能力。样机的试制也为该压缩传感系统的进一步小型化和提升检测性能提供了条件,具有较高的应用价值。     

制袋机薄膜速度传感方法与定长控制

提出了实现薄膜张力传感的薄膜速度传感方法,设计了基于ARM处理器和嵌入式实时操作系统的薄膜定长伺服控制系统。采用巧妙的机械变换技术实现薄膜长度变化的传感,从而建立具有线性特性的薄膜速度传感数学模型。采用ARM7 TDMI核心处理器和μC/OS-II嵌入式实时操作系统平台,研发了薄膜定长伺服控制系统。核心技术成功应用到双列中封高速制袋机的控制系统中,运行速度达到24000 P/h,成品率超过99.6%。     

锅炉主燃料跳闸保护的设计与分析

锅炉是火力发电的主要设备之一,锅炉MFT（Main Fuel Trip）是锅炉主要设备发生故障时重要的保护手段,也是电厂热工保护的重要内容”,。结合包铝热电厂330MW亚临界机组锅炉设备的特点及实际调试过程,本文分别从锅炉MFT系统的总体结构、控制软逻辑的设计、后备硬跳闸回路的设计等方面对锅炉MFT系统进行详细的介绍,进一步对其安全性和可靠性进行分析,为同类型的锅炉主燃料跳闸系统提供参考。     

Challenges in real-time virtualization and predictable cloud computing

Cloud computing and virtualization technology have revolutionized general-purpose computing applications in the past decade. The cloud paradigm offers advantages through reduction of operation costs, server consolidation, flexible system configuration and elastic resource provisioning. However, despite the success of cloud computing for general-purpose computing, existing cloud computing and virtualization technology face tremendous challenges in supporting emerging soft real-time applications such as online video streaming, cloud-based gaming, and telecommunication management. These applications demand real-time performance in open, shared and virtualized computing environments. This paper identifies the technical challenges in supporting real-time applications in the cloud, surveys recent advancement in real-time virtualization and cloud computing technology, and offers research directions to enable cloud-based real-time applications in the future.     

一种合成聚焦的便携式B型超声成像方法

传统合成聚焦超声成像方法在图像重建过程中处理数据量较大,致使其在便携式B型超声设备中应用受限。针对该问题,提出一种基于压缩感知理论和合成聚焦波束形成算法的便携式B型超声成像方法(SFCS)。该方法通过对接收到的射频回波信号进行随机采样得到欠采样的测量信号,将测量信号经过合成聚焦波束形成处理获得欠采样的射频信号线,基于压缩感知的信号重构算法,由欠采样的射频信号线高质量地恢复信号后供后续成像处理使用。仿真实验结果表明,SFCS可有效地解决合成聚焦超声成像过程中数据量大的问题,从而在保证较高成像质量的前提下满足便携式B型超声设备小型化、低成本的技术要求,具有工程应用价值。