检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2016年第5期44卷 1032-1039页

作者：李明爱郭硕达田晓霞杨金福郝冬梅北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 北京工业大学生命科学与生物工程学院北京100124

为了改善脑电中的眼电伪迹过估计问题及环境干扰耦合引起的非线性混合对眼电去除效果的影响,提出一种基于快速核独立成分分析(Fast Kernel Independent Component Analysis,Fast KICA)与离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)... 详细信息

为了改善脑电中的眼电伪迹过估计问题及环境干扰耦合引起的非线性混合对眼电去除效果的影响,提出一种基于快速核独立成分分析(Fast Kernel Independent Component Analysis,Fast KICA)与离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)的眼电自动去除方法,即(Fast Kernel Independent Wavelet Transform,FKIWT)方法.首先,利用Fast KICA方法对脑电信号进行分离得到独立成分,并以相关系数为依据识别出眼电伪迹;进而,基于DWT对眼电伪迹进行多分辨率分析,将逼近分量置零,而细节分量保持不变,使得重构所得眼电伪迹成分保留更多有用脑电信号;最后,利用Fast KICA逆变换重建眼电去除后的脑电信号.实验结果表明:FKIWT不仅有效改善了眼电过估计问题,增强了抗干扰能力和鲁棒性,而且在线性混合和非线性混合情况下,均得到较好的伪迹去除效果,特别是在非线性混合时优势更为明显,适合于实际在线应用.

关键词：非线性混合模型快速核独立成分分析离散小波变换眼电过估计鲁棒性

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容错式磁通切换永磁电机混合解析模型研究

容错式磁通切换永磁电机混合解析模型研究

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作者：方颖江苏大学

学位级别：硕士

容错式磁通切换永磁(Fault-Tolerant Flux-Switching Permanent-Magnet,FTFSPM)电机作为一种定子永磁型电机,转子结构简单,兼具转矩密度大、效率高、容错性能好等优点,在近几十年来受到了众多学者的广泛关注。电机的气隙磁场分析是各种... 详细信息

容错式磁通切换永磁(Fault-Tolerant Flux-Switching Permanent-Magnet,FTFSPM)电机作为一种定子永磁型电机,转子结构简单,兼具转矩密度大、效率高、容错性能好等优点,在近几十年来受到了众多学者的广泛关注。电机的气隙磁场分析是各种电磁性能计算的基础,然而容错齿和双凸极结构使得FTFSPM电机的有限元建模更加复杂。为此,本文建立了FT-FSPM电机的精确子域模型,实现了对磁场分布和电磁性能的快速计算,并结合等效磁路,提出了一种能考虑非线性效应对电磁性能影响的混合解析模型,保证了求解精度的同时,求解速度提高。本文主要研究内容包括以下几个方面:1.对FT-FSPM电机展开研究,分析了电机的结构特征及运行原理,简单阐述了定转子凸极结构的气隙磁场调制过程,借助电机互感与自感之比及短路故障下短路电流对相邻相反电势的影响来评价容错性能。2.在二维极坐标平面内,对FT-FSPM电机进行子域的划分,槽和永磁体区域等效为扇形区域,建立了精确子域模型,给出了在永磁体不同磁化方式及不同绕组排布下的特解表达式,为进一步搭建混合解析模型奠定基础。3.利用等效电流片模拟材料的非线性效应,建立了定转子等效磁路,推导了非线性子域中各区域的磁矢位解析表达式,通过磁路的迭代得到了电流密度的值作为子域的边界条件,建立了FT-FSPM电机的非线性混合解析模型。4.在非线性混合解析模型的基础上,对转子等效磁路进行改进,计算了转子齿部相反方向的磁通输入。基于回路磁动势守恒的原则,引入了迭代计算对磁密进行后处理,消除了径向磁密的误差,能更准确地预测非线性效应。5.加工制造了FT-FSPM电机的实验样机,搭建了相关实验测试平台,测试了样机的空载反电势和输出转矩,将实测值和仿真及解析值进行对比,验证了理论分析以及非线性混合解析模型的正确性。

关键词：磁通切换永磁电机容错子域模型等效磁路非线性混合模型

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基于非线性模型的复合颜料高光谱稀疏解混

基于非线性模型的复合颜料高光谱稀疏解混

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作者：黄纯豪北京建筑大学

学位级别：硕士

彩绘文物数量众多、色彩绚丽,是我国文化遗产的重要组成部分,具有丰富的历史价值和极高的科研价值。彩绘文物表面丰富的色彩是其主要特点,然而由于受到人为因素和自然因素的影响,表面会出现褪色、颜色层脱落等情况。因此,急需利用现代... 详细信息

彩绘文物数量众多、色彩绚丽,是我国文化遗产的重要组成部分,具有丰富的历史价值和极高的科研价值。彩绘文物表面丰富的色彩是其主要特点,然而由于受到人为因素和自然因素的影响,表面会出现褪色、颜色层脱落等情况。因此,急需利用现代科学技术为彩绘文物色彩修复提供帮助。传统分析方法具有二次损伤,局部检测的缺点,而高光谱技术作为一种快速、无损的颜料识别方法近年来受到广泛关注。根据绘画技法,画家经常会使用多种颜料混合,彩绘文物表面丰富的色彩通常由不同种类的纯净颜料混合而成。随着高光谱成像技术在文物保护中颜料研究日益成熟,众多学者将高光谱解混的思想引入复合颜料的研究,将纯净颜料视为端元,通过高光谱解混算法,得到纯净颜料在文物表面的丰度图,从而为文物保护提供科学指导。但是,目前针对复合颜料高光谱的研究多基于线性混合模型,实际混合应为更为复杂的非线性混合,而且文物表面可能不存在纯净端元,表面色彩均由复合颜料形成,导致端元提取存在误差。基于以上问题,本文从预处理出发,研究了文物保护中地面高光谱人工光源的光强分布,提出了一种基于曲面拟合的反射率校正方法;针对复合颜料高光谱的非线性混合,研究了基于模型驱动的非线性解混,主要研究了Kubelk-Munk(KM)混合模型和Hapke混合模型,并提出了一种改进KM模型;针对文物表面不存在纯净端元的问题,研究了稀疏解混算法,并结合改进KM模型,提出了基于改进KM模型的稀疏解混算法。主要研究成果如下:(1)提出了基于曲面拟合的反射率校正方法。首先,针对文物保护中地面高光谱成像技术光源分布的特点,研究了人工光源的光强分布,发现其具有分布不均的特点。针对传统反射率校正中没有考虑光强分布的问题,提出了一种基于曲面拟合的反射率校正方法。然后,研究了两种不同的光强拟合模型,根据实验结果选择高斯曲面模型作为拟合模型。最后,通过对实验室均质样本和真实壁画进行实验,证明了在同类空间分布的光源下提出方法相比于传统反射率校正有着更高的精度。(2)提出了一种改进的KM模型。首先,研究了两种常用的光谱模型—Kubelk-Munk模型和Hapke模型。然后,针对中国传统彩绘文物中的特点,考虑基底特点和胶结材料,基于单常数KM模型,提出了一种改进的KM模型,将基底引入,一并计算丰度。最后,通过对实验室自制复合颜料样本的实验,发现提出改进KM模型在三种模型中具有最高的解混精度,且高于基于线性模型的解混精度。实验结果表明,提出改进模型可以有效将复合颜料高光谱的非线性混合转化为线性混合,从而提高线性丰度求解算法精度。(3)提出了一种基于改进KM模型的稀疏解混。区别于高光谱解混算法其他应用领域,文物中存在着自身独特特点—表面不存在纯净端元,即文物表面均由复合颜料组成。其特点导致传统解混流程(先进行端元提取再进行丰度求解)存在一定的误差。基于此,研究了稀疏解混算法,将光谱库视为端元的合集,从而省去端元提取的步骤。然而,由于稀疏解混仍为线性解混算法,直接利用于非线性混合中解混精度有待提高。结合提出的改进KM模型,本文提出了一种基于改进KM模型的稀疏解混,将反射率转化为吸收散射比再进行解混。最后,对实验室自制样本和一幅真实壁画分别进行了实验,以此验证提出方法的有效性。

关键词：彩绘文物复合颜料高光谱反射率校正非线性混合模型稀疏解混

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福建杉木人工林单木生长模型的研究

福建杉木人工林单木生长模型的研究

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作者：董云飞北京林业大学

学位级别：硕士

单木生长模型是林分生长和收获预估模型的重要组成部分,本文以福建省将乐县国有林场的杉木人工林为研究对象,基于标准地实测数据以及解析木数据,采用传统非线性模型、BP神经网络以及非线性混合模型,分别构建杉木的树高曲线方程、直径与... 详细信息

单木生长模型是林分生长和收获预估模型的重要组成部分,本文以福建省将乐县国有林场的杉木人工林为研究对象,基于标准地实测数据以及解析木数据,采用传统非线性模型、BP神经网络以及非线性混合模型,分别构建杉木的树高曲线方程、直径与年龄的关系方程、树高与年龄的关系方程以及材积与年龄的关系方程,并探讨分析三种模型在构建单木生长模型中的应用。结果表明：1、在模型构建过程中,不管是树高曲线方程还是直径、树高、材积与年龄的关系方程,三种方法的拟合效果和预测精度都比较好,其中非线性混合模型表现最优,其次是BP神经网络。2、树高曲线方程在预测树高时,传统模型在胸径小于10 cm时,效果要优于其他两种模型,因此建议在直径小于10 cm的幼龄林可以运用传统非线性模型进行标准树高曲线的建模,在除幼龄林以外的林分内可考虑其他两种模型。3、在对五个理论生长方程进行拟合时发现,Richards方程拟合直径、树高与年龄的关系时表现最好,Gompertz方程在拟合材积与年龄的关系时表现最好,同时两个方程分别被选为传统非线性模型中的最优模型,并作为混合模型的基础模型。混合模型效果较其他两者优势较为明显,且BP神经网络模型与传统模型差异不显著,因此建议以后建立直径、树高、材积与年龄的生长方程时,可以采用混合模型的方法。4、传统模型在模型的建立方面,简单快捷,可操作性强,但是相关精度相对较低。BP神经网络可以模拟那些无法用当前数学函数表示的关系,但最优模型不易确定,且输入量较少时无法发挥其优势。非线性混合模型可以考虑样地或样木效应,有效的提高了模型的精度,但是结构相对复杂,并且在模型检验时,抽样样本的大小和数量难以统一。

关键词：杉木单木生长模型传统非线性模型 BP神经网络非线性混合模型

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基于广义双线性模型的高光谱解混

基于广义双线性模型的高光谱解混

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作者：成才西安电子科技大学

学位级别：硕士

由于遥感数据集的空间分辨率,遥感成像仪在自然环境中的收集的光谱信号必然是各种物质的混合物。因此,准确估计需要光谱解混。混合像素分解方法按照所采用的分解模型,大致可以分为基于线型光谱混合模型的分解方法和基于非线性光谱混合... 详细信息

由于遥感数据集的空间分辨率,遥感成像仪在自然环境中的收集的光谱信号必然是各种物质的混合物。因此,准确估计需要光谱解混。混合像素分解方法按照所采用的分解模型,大致可以分为基于线型光谱混合模型的分解方法和基于非线性光谱混合模型的分解方法。本文考虑了丰度的稀疏性、空间信息和建模的多样性,改进了现有的非线性解混方法,具体如下:1.高光谱数据的相关性会导致数据的稀疏性,而且每个像素并非包含所有端元。而大多数现有的非线性解混算法没有考虑数据的稀疏信息。针对非线性解混算法没有考虑数据的稀疏性,提出了稀疏约束的广义双线性模型解混。广义双线性模型（GBM）已被广泛用于非线性高光谱图像解混。高光谱数据的高度相关性导致了丰度的稀疏性。目前正则化方法通常用来约束丰度的稀疏性,目的通过将丰度矩阵的稀疏性约束添加到GBM模型中,拓展semi-NMF,得到L1/2约束半非负矩阵分解(L1/2-semi-NMF)算法来估计丰度和非线性系数。将GBM分成的线性部分和二阶部分,并分别使用迭代优化算法优化。克服了半非负矩阵分解算法容易陷入局部最小点的缺点,收敛速度加快且不易限于局部最优解。在高光谱合成数据和真实数据上的实验结果表明:该方法提高了解混的稳定性和结果的正确性。2.在双线性场景中,植被和土壤之间通常发生多重散射,而包含植被和土壤等物质的高光谱图像在边界区域才可能发生双线性混合,考虑了图像区域差异性,提出基于区域自适应分割的高光谱图像解混方法。先用K均值聚类方法对高光谱数据聚类,将图像分割为匀质区域和细节区域。匀质区域采用线性模型,用稀疏约束的非负矩阵分解方法解混,细节区域采用广义双线性模型,用稀疏约束的半非负矩阵分解方法解混,很好的保持了双线性丰度的边缘信息。对比实验表明:所提出的方法有效提高了高光谱遥感图像的解混准确率。3.大多数现有的稀疏NMF算法对于高光谱解混只考虑欧几里得结构的高光谱数据空间。事实上,高光谱数据更可能位于一条嵌入高维空间的低维流形。针对非线性解混算法没有考虑高光谱数据内在的流形结构,提出了图约束的广义双线性模型解混。添加的图正则可以保持原始图像和丰度图之间的密切联系,改进的方法能改善解混性能。

关键词：高光谱图像解混非负矩阵分解线性混合模型非线性混合模型稀疏正则

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一种多反向学习的教与学优化算法

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工程科学与技术 2019年第6期51卷 159-167页

作者：何杰光彭志平崔得龙李启锐广东石油化工学院计算机学院

针对原始教与学优化算法全局搜索和局部搜索协调不足、当前反向学习策略过于单一的问题,将多种反向学习策略同教与学优化算法相结合,提出一种基于多反向学习的教与学优化(MOTLBO)算法。首先,借鉴反向学习的思想,设计一种基于Sigmoid函... 详细信息

针对原始教与学优化算法全局搜索和局部搜索协调不足、当前反向学习策略过于单一的问题,将多种反向学习策略同教与学优化算法相结合,提出一种基于多反向学习的教与学优化(MOTLBO)算法。首先,借鉴反向学习的思想,设计一种基于Sigmoid函数且随进化代数逐渐变化的非线性混合反向学习模型,模型综合考虑了问题的搜索边界信息和种群的历史搜索信息;其次,在原始教与学算法教和学两个阶段的基础上,增加了基于搜索边界指导的自学习阶段,增强了种群的多样性;最后,将混合反向学习模型与算法的各阶段相结合,根据各阶段的不同特征,设计了基于均值个体、随机个体和最优个体的反向解计算方法,充分吸收种群的历史搜索经验,提高算法的收敛精度和速度。采用具有不同特征的Benchmark测试函数对算法的非线性混合反向学习模型和收敛性能进行测试,实验结果表明:非线性混合反向学习模型相对于单一的边界信息反向学习或种群信息反向学习,具有更强的全局搜索和局部探测能力;而与原始教与学优化算法及其改进算法相比,MOTLBO算法在获得较高的收敛精度和稳定性的同时保持了更快的收敛速度,其综合性能得到较大提升。此外,对扩频雷达相位编码求解的实验结果进一步表明,MOTLBO算法能有效避免陷入局部最优,亦适用于求解实际的工程优化问题。

关键词：教与学优化算法反向学习搜索边界种群信息非线性混合模型

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基于随机效应的红松人工林一级枝条动态生长模型

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森林工程 2015年第4期31卷 26-32,37页

作者：朱万才贾炜玮黑龙江省林业科学研究所哈尔滨150080 东北林业大学林学院哈尔滨150040

基于孟家岗林场60株人工红松955个标准枝数据,使用非线性混合效应模型的相关理论和研究方法,分别考虑样地效应、单木效应和枝条效应,利用S-Plus软件中的NLME模块建立了红松人工林一级枝条动态生长模型。结果表明:红松人工林一级枝条基... 详细信息

基于孟家岗林场60株人工红松955个标准枝数据,使用非线性混合效应模型的相关理论和研究方法,分别考虑样地效应、单木效应和枝条效应,利用S-Plus软件中的NLME模块建立了红松人工林一级枝条动态生长模型。结果表明:红松人工林一级枝条基径和枝长的最优生长模型分别为Gompertz和Richards方程;随着随机效应尺度的减小(样地→单木→枝条),混合模型的模拟精度逐渐提高,枝条基径和长度最优混合模型分别较基础模型提高约30.0%和2.4%,32.7%和6.6%以及50.1%和24.6%;基于枝条效应的基径最优混合模型不需进行误差项的校正,而枝条长度混合模型采用ARMA(1,1)时间序列结构可有效消除模型的异方差问题;独立检验结果表明枝条基径和长度最优混合模型的决定系数与基础模型相比增加了0.1左右,而平均误差绝对值和均方根误差均显著减小,说明非线性混合模型较传统非线性模型更适合于描述红松人工林一级枝条的生长过程。

关键词：红松人工林枝条生长非线性混合模型方差协方差结构

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我国杉木通用性立木生物量模型研究

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中南林业调查规划 2013年第4期32卷 4-11,15页

作者：曾伟生国家林业局调查规划设计院北京100714

以我国南方地区的最重要针叶树种杉木为研究对象,综合利用非线性混合模型、哑变量模型和误差变量联立方程组方法,建立了适合杉木不同生长区域(总体)应用的一体化一元和二元地上生物量方程及根茎比函数。结果表明:不同总体的地上生物量... 详细信息

以我国南方地区的最重要针叶树种杉木为研究对象,综合利用非线性混合模型、哑变量模型和误差变量联立方程组方法,建立了适合杉木不同生长区域(总体)应用的一体化一元和二元地上生物量方程及根茎比函数。结果表明:不同总体的地上生物量模型之间存在显著差异,总体(一)的估计值要大于总体(二),而地下生物量则差异不明显;地上和地下生物量方程的平均预估误差分别在5%和10%以内,可应用于不同区域的杉木林生物量估计。

关键词：地上生物量根茎比非线性混合模型哑变量模型误差变量联立方程组杉木

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长江上游圆口铜鱼生长方程的分析

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四川动物 2010年第4期29卷 510-516页

作者：周灿祝茜刘焕章中国科学院水生生物研究所武汉430072 山东大学威海分校海洋学院山东威海264209

根据2005～2007年在长江上游鱼类资源调查中采集到的476尾圆口铜鱼Coreius guichenoti Sauvage et Dabry标本的数据,对其生长方程进行了分析。圆口铜鱼鳞片半径-体长的函数关系在雌雄群体间不存在显著性差异并符合方程L=85.429S0.8125(R... 详细信息

根据2005～2007年在长江上游鱼类资源调查中采集到的476尾圆口铜鱼Coreius guichenoti Sauvage et Dabry标本的数据,对其生长方程进行了分析。圆口铜鱼鳞片半径-体长的函数关系在雌雄群体间不存在显著性差异并符合方程L=85.429S0.8125(R^2=0.9635),推算体长表现出Lee氏现象;运用非线性混合模型方法,对基于4种备选生长方程(von Bertalanffy生长方程(VBG)、Richards生长方程、Gompertz生长方程和Robertson生长方程)的36种不同模型分别以生长推算数据进行拟合,并根据AIC选择最优生长模型,得到不同备选方程对圆口铜鱼生长描述的优劣顺序为:VBG、Richards、Gompertz、Robertson方程,其中最优生长模型为VBG Model6:Lt=602.9(1-e-0.1693(t+0.024))(雌雄群体间在0.01水平上不存在显著性差异)。圆口铜鱼的生长特征指数φ=4.7891±0.01612。对于存在Lee氏现象的鱼类,在使用生长推算数据构建生长方程时,建议使用非线性混合模型以对参数值进行较合理的估计。本文为圆口铜鱼种群动态及资源保护提供了基础资料,并为不同种鱼类、同种鱼类不同生活史阶段表现出的不同生长模式的识别提供了一个范例。

关键词：圆口铜鱼生长方程非线性混合模型 AIC

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3种标准树高曲线建立方法的比较

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2015年第11期43卷 82-90页

作者：董云飞孙玉军许昊北京林业大学林学院北京100083

【目的】比较3种标准树高曲线建立方法的优劣,为选择适宜的标准树高曲线建立方法提供依据。【方法】以福建省将乐县国有林场29块杉木人工林实测数据为依据,采用传统非线性模型、BP神经网络模型、非线性混合模型分别建立杉木标准树高曲... 详细信息

【目的】比较3种标准树高曲线建立方法的优劣,为选择适宜的标准树高曲线建立方法提供依据。【方法】以福建省将乐县国有林场29块杉木人工林实测数据为依据,采用传统非线性模型、BP神经网络模型、非线性混合模型分别建立杉木标准树高曲线模型,以决定系数R2、均方根误差RMSE以及平均绝对残差|珚E|作为模型评价和检验指标,对比分析三者的拟合效果。【结果】从拟合精度来看,非线性混合模型、BP神经网络模型、传统模型的决定系数分别为0.916 1,0.904 8和0.889 7,RMSE分别为1.652 9,1.761 2和1.895 4,|珚E|分别为1.205 9,1.291 7和1.400 1;从预测精度来看,三者的决定系数分别为0.941 5,0.935 2和0.918 3,RMSE分别为1.361 8,1.432 2和1.609 0,|珚E|分别为0.989 8,1.030 5和1.142 8。【结论】3种方法均能较好地模拟杉木树高的生长,BP神经网络模型与非线性混合模型的拟合精度和预测能力均较传统的非线性模型好,但非线性混合模型略优于BP神经网络模型。

关键词：杉木标准树高曲线传统非线性模型 BP神经网络非线性混合模型

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