检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋学报 2025年第1期47卷 104-116页

作者：朱奇光申震李享魏祯乔文静张淋淞陈颖燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

溶解氧浓度是衡量海水水质的重要指标之一。为了及时掌握海水水质变化情况,降低海水污染风险及其带来的损失,建立海洋水质参数预测机制至关重要。为此,本文提出了一种基于浮标网络时空信息融合和改进生成对抗网络(Generative Adversaria... 详细信息

溶解氧浓度是衡量海水水质的重要指标之一。为了及时掌握海水水质变化情况,降低海水污染风险及其带来的损失,建立海洋水质参数预测机制至关重要。为此,本文提出了一种基于浮标网络时空信息融合和改进生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)的海水溶解氧浓度预测模型,旨在整合监测区域内浮标网络的拓扑信息并实现浮标传感器的多特征融合。该模型利用图注意力网络(Graph Attention Mechanism,GAT)挖掘不同近邻点对目标节点的影响,计算邻接节点的权重,从而捕获浮标数据的时空特征;通过双头注意力机制与双时间尺度更新规则(Two Time-Scale Update Rule,TTUR)优化GAN预测网络及网络训练过程,改善生成对抗网络的训练速度平衡问题,提高生成器网络的拟合效果。以均方误差、均方根误差、平均绝对误差与决定系数为评价指标进行模型预测性能对比,结果表明,所提出模型的各项评价指标均优于其他模型,能够有效挖掘多浮标的空间信息,克服了传统方法在海水溶解氧浓度预测中存在的精度低、无法灵活利用历史空间数据、训练稳定性差和速度慢等不足,可为海洋水质监测及预测提供重要的技术支撑。

关键词：溶解氧浓度预测空间多特征融合 GAT GAN TTUR

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轻度认知功能障碍高低阶耦合网络特征分析

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计量学报 2025年第2期46卷 287-297页

作者：甄浩延徐佳森李梓澎李昕燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

针对轻度认知功能障碍患者(MCI)脑功能连接异常问题,提出了一种新的高低阶耦合脑功能网络构建方法。基于皮尔逊相关,在分析不同脑区功能相关与同步基础上,构建脑区之间的高阶耦合网络,并分析高低阶耦合网络特征、小世界属性、rich-club... 详细信息

针对轻度认知功能障碍患者(MCI)脑功能连接异常问题,提出了一种新的高低阶耦合脑功能网络构建方法。基于皮尔逊相关,在分析不同脑区功能相关与同步基础上,构建脑区之间的高阶耦合网络,并分析高低阶耦合网络特征、小世界属性、rich-club系数以及网络的稳定性等重要脑功能网络特征标记。研究结果表明:相较于阿尔茨海默病患者(AD)对照组,MCI组的delta频段其脑网络连接连接强度,全局效率和聚类系数均有显著下降(P<0.05)。分析功能网络核心节点发现AD组和MCI组在各网络下的核心节点数均少于正常(HC)组,MCI组核心节点主要分布在前额叶,AD核心节点主要分布在顶叶和枕叶,在beta和delta频段AD组相较于HC组的核心节点易损性显著提高(P<0.05),而在beta和theta频段中,MCI组的核心节点易损性显著大于HC组(P<0.05)。上述结果说明:高低阶耦合网络特征可以有效地表达轻度认知障碍脑功能状态,将为轻度认知障碍早期诊断提供帮助。

关键词：生物计量轻度认知功能障碍脑功能网络高低阶耦合 rich-club 介数中心度

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基于符号分析的极大联合熵延迟时间求取方法

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物理学报 2013年第11期62卷 108-113页

作者：张淑清李新新张立国胡永涛李亮燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

本文通过符号分析法求取联合熵的极大值点,进而得到相空间重构的最佳延迟时间,通过对几个典型的混沌系统进行数值仿真试验,结果表明,该方法简化了计算,提高了效率,能够准确快速地获得最佳延迟时间,从而有效地重构原系统的相空间,为混沌... 详细信息

本文通过符号分析法求取联合熵的极大值点,进而得到相空间重构的最佳延迟时间,通过对几个典型的混沌系统进行数值仿真试验,结果表明,该方法简化了计算,提高了效率,能够准确快速地获得最佳延迟时间,从而有效地重构原系统的相空间,为混沌信号识别提供一种快速有效的途径.

关键词：相空间重构延迟时间联合熵符号分析

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基于多尺度传递熵的脑肌电信号耦合分析

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物理学报 2015年第24期64卷 419-428页

作者：谢平杨芳梅陈晓玲杜义浩吴晓光燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

神经运动控制中脑肌电同步特征可以反映皮层与肌肉之间的功能联系.为定量研究脑电和肌电信号在不同时间尺度上的同步耦合特征,提出多尺度传递熵方法实现静态握力输出下的脑肌电耦合分析:对同步采集的头皮脑电信号(EEG)和表面肌电信号(E... 详细信息

神经运动控制中脑肌电同步特征可以反映皮层与肌肉之间的功能联系.为定量研究脑电和肌电信号在不同时间尺度上的同步耦合特征,提出多尺度传递熵方法实现静态握力输出下的脑肌电耦合分析:对同步采集的头皮脑电信号(EEG)和表面肌电信号(EMG)进行多尺度化,计算不同尺度因子下EEG与EMG间的传递熵值,获取不同耦合方向(EEG→EMG及EMG→EEG)上的非线性脑肌电耦合特征;进一步计算功能频段下的显著性面积指标,定量分析不同尺度下皮层肌肉功能耦合强度的差异.分析结果显示,静态握力输出时beta频段(15—35 Hz)皮层肌肉功能耦合特征显著,且beta2频段(25—35 Hz)在不同尺度上EEG→EMG方向的耦合强度大于EMG→EEG方向,耦合强度最大值和方向间耦合强度差异显著值均出现于较高时间尺度.研究结果揭示:皮层肌肉功能耦合具有双向性,且耦合强度在不同时间尺度和不同功能频段上有所差异,可利用多尺度传递熵定量刻画大脑皮层与肌肉之间的非线性同步特征及功能联系.

关键词：功能耦合脑电信号肌电信号多尺度传递熵

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种荧光光谱法和PSO-BP神经网络相结合的山梨酸钾浓度测定的新方法（英文）

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光谱学与光谱分析 2015年第12期35卷 3549-3554页

作者：王书涛陈东营王兴龙魏蒙王志芳燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

研究了山梨酸钾在水溶液和橙汁中的荧光特性,结果表明在两种溶液中山梨酸钾的荧光特性虽然有很大的区别,但是它们的荧光特征峰都存在于λex/λem=375/490nm。从二维荧光光谱可以看出,橙汁中山梨酸钾的浓度和相对荧光强度关系错综复杂,... 详细信息

研究了山梨酸钾在水溶液和橙汁中的荧光特性,结果表明在两种溶液中山梨酸钾的荧光特性虽然有很大的区别,但是它们的荧光特征峰都存在于λex/λem=375/490nm。从二维荧光光谱可以看出,橙汁中山梨酸钾的浓度和相对荧光强度关系错综复杂,两者不再满足线性关系。为了准确测定橙汁中山梨酸钾的浓度,提出了一种微粒群（PSO）算法优化的误差逆向传播（BP）神经网络的新方法。两组预测浓度的相对误差分别为1.83%和1.53%,预测结果表明该方法具有可行性。在浓度范围为0.1~2.0g·L-1内,PSO-BP神经网络能够完成橙汁中梨酸钾浓度的准确测定。

关键词：荧光光谱山梨酸钾 PSO-BP神经网络浓度测定

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PSO聚类算法的京津冀地区气溶胶光学厚度反演

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光谱学与光谱分析 2020年第11期40卷 3321-3327页

作者：王书涛王贵川凡堃堃吴兴王玉田燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

气溶胶光学厚度(AOD)是气溶胶浓度和大气浊度的重要表征参数。通过遥感手段实现大气气溶胶光学厚度的反演是大气监测与治理过程中的重要方式,其中遥感反演AOD的重点和难点是如何选择适合卫星传感器成像特点的方法和符合研究区域的气溶... 详细信息

气溶胶光学厚度(AOD)是气溶胶浓度和大气浊度的重要表征参数。通过遥感手段实现大气气溶胶光学厚度的反演是大气监测与治理过程中的重要方式,其中遥感反演AOD的重点和难点是如何选择适合卫星传感器成像特点的方法和符合研究区域的气溶胶类型。针对传统暗目标法无法直接应用于高分四号(GF-4)卫星多光谱遥感数据的问题,通过研究得出了GF-4卫星多光谱数据中红、蓝波段等效地表反射率的分布和两者之间的线性关系,结合AOD反演原理改进暗目标法使其适用于GF-4卫星多光谱遥感数据;分析6S辐射传输模型输入参数中气溶胶类型对AOD反演精度的影响,结果表明气溶胶类型是影响AOD高精度反演的关键要素之一;利用粒子群(PSO)聚类算法对京津冀地区气溶胶特性实测样本进行聚类分析,通过分析各个气溶胶类型聚类结果的占比和半衰期变化情况,最终确定聚类得到的C1、 C4型和6S模型内置的大陆型气溶胶类型进行京津冀地区的AOD反演。为了验证不同气溶胶类型AOD反演结果的精度,将反演结果与MODIS气溶胶产品和气溶胶自动观测网(AERONET)地基站点数据进行对比验证,通过相关系数、绝对误差等评价标准对不同气溶胶类型的适用性和特点进行评价。实验结果表明,以细粒子为主导的C4型气溶胶更满足京津冀地区夏秋两季的气溶胶特点,与AERONET地基数据的一致性较好,进一步证明了PSO聚类算法能够有效减小气溶胶类型的差异对AOD反演精度的影响。

关键词：气溶胶 GF-4卫星多光谱数据京津冀地区 PSO聚类算法

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太赫兹光谱法和GA-BP在甲醇浓度检测的应用（英文）

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光谱学与光谱分析 2016年第11期36卷 3752-3757页

作者：谈宏莹郑德忠李雪徐正侠燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

在常温常压下,利用光电导天线式太赫兹时域光谱仪和自行设计的气室,在0.1~3.0THz范围内对甲醇气体进行太赫兹时域光谱测试,测试结果表明,甲醇气体在1.0~3.0THz没有明显的吸收峰,但是在0.1~1.0THz波段存在明显的吸收峰。为了准确测定甲... 详细信息

在常温常压下,利用光电导天线式太赫兹时域光谱仪和自行设计的气室,在0.1~3.0THz范围内对甲醇气体进行太赫兹时域光谱测试,测试结果表明,甲醇气体在1.0~3.0THz没有明显的吸收峰,但是在0.1~1.0THz波段存在明显的吸收峰。为了准确测定甲醇气体的浓度,根据甲醇气体在0.1~1.0THz范围内的15处不同的位置处的特征吸收峰强度和甲醇气体浓度的关系,对十五组不同浓度的甲醇气体进行检测,获得了在特征吸收峰处的差异曲线。基于误差反向传播（BP）神经网络的函数逼近特点,并利用遗传算法（GA）收敛速度较快,不宜陷入局部极值的优点,采用GA优化BP神经网络的初始的权值和阈值,构建了以预测甲醇浓度为目的的数学模型。结果表明,该网络模型适用于体积浓度范围为0.028 3~0.424 6m3·L-1的甲醇的浓度预测,两组样本的平均相对标准误差为1.7%,平均回收率为98%,神经网络误差精度10-1,实测值与期望值的相关系数为0.996 77,基本达到理想预测结果。本成果不仅获得了甲醇气体在太赫兹频段的实验数据,而且发现太赫兹时域光谱法和GA-BP神经网络相结合的方法能有效地检测甲醇气体的体积浓度,为检测甲醇气体浓度提供新的方法。

关键词：光谱学太赫兹时域光谱遗传算法误差反向传播神经网络甲醇

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基于自适应无参经验小波变换和选择集成分类模型的运动想象

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物理学报 2018年第11期67卷 278-289页

作者：何群王煜文杜硕陈晓玲谢平燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

运动想象模式识别率的提高对脑机接口(BCI)技术的应用具有重要意义,本文采用自适应无参经验小波变换(APEWT)和选择集成分类模型相结合的方法提高脑电(EEG)信号的分类识别准确率.首先,通过APEWT将EEG信号分解成不同的模态;然后,使用最优... 详细信息

运动想象模式识别率的提高对脑机接口(BCI)技术的应用具有重要意义,本文采用自适应无参经验小波变换(APEWT)和选择集成分类模型相结合的方法提高脑电(EEG)信号的分类识别准确率.首先,通过APEWT将EEG信号分解成不同的模态;然后,使用最优模态重构后的信号计算其能量谱(ES)特征,使用最优模态分量计算其边际谱(MS)特征;最后,将不同时间段的ES特征和不同频段的MS特征输入到构建的选择集成分类模型中,从而得到其分类结果,并将该方法与其他4种组合方法进行比较.实验结果表明,本文方法具有较好分类准确率和实时性,其平均分类正确率高于其他4种方法,同时较近期使用相同数据的文献也有优势.本文为在线运动想象类BCI的应用提供了新的方法和思路.

关键词：自适应无参经验小波变换选择集成分类模型运动想象脑机接口

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基于ICSO-SVM和三维荧光光谱的山梨酸钾浓度检测

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光谱学与光谱分析 2020年第5期40卷 1614-1619页

作者：王书涛刘诗瑜王志芳张靖昆孔德明王玉田燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

山梨酸钾是日常生活中一种典型的食品防腐剂。过量食用防腐剂山梨酸钾,会严重危害人身体健康。以橙汁作为背景溶液,配制山梨酸钾含量在0.0070~0.1000 g·L^-1之间的山梨酸钾橙汁溶液样本共22组。应用FS920荧光光谱仪对防腐剂山梨酸... 详细信息

山梨酸钾是日常生活中一种典型的食品防腐剂。过量食用防腐剂山梨酸钾,会严重危害人身体健康。以橙汁作为背景溶液,配制山梨酸钾含量在0.0070~0.1000 g·L^-1之间的山梨酸钾橙汁溶液样本共22组。应用FS920荧光光谱仪对防腐剂山梨酸钾的水溶液以及橙汁溶液的荧光特性进行了研究。由于山梨酸钾和橙汁的荧光特性相互干扰,山梨酸钾橙汁溶液的浓度与荧光强度不再满足线性关系,所以物质浓度的预测比较复杂。通过构建改进鸡群算法优化支持向量机(ICSO-SVM)的模型对荧光光谱数据进行处理。模型选取18个样本作为训练集,4个样本作为预测集。提取各样本在最佳激发波长λex=375 nm下,发射波长在450~520 nm范围内的荧光强度值作为输入,以山梨酸钾橙汁溶液的浓度值作为输出。首先对改进鸡群算法(ICSO)的各个参数进行初始化,然后经过训练输出支持向量机(SVM)的惩罚因子C和核参数g的最佳值,再将得到的最佳值输入SVM模型,得到4组预测浓度值分别为0.0115,0.0260,0.0770和0.0920 g·L^-1。ICSO-SVM模型的均方误差为1.02×10^-5 g·L^-1,平均回收率为101.88%。相同条件下与鸡群算法优化支持向量机(CSO-SVM)、遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)和粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM)进行对比。结果表明ICSO-SVM模型的预测精度高于CSO-SVM,GA-SVM和PSO-SVM,而且改进鸡群算法在训练过程中更容易找到全局最优值,迭代速度更快。该研究为物质浓度预测提供了一种新方法。

关键词：荧光光谱改进鸡群算法支持向量机山梨酸钾

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平行因子结合支持向量机对多环芳烃的荧光检测

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光学学报 2019年第5期39卷 389-397页

作者：王书涛吴兴朱文浩李明珊燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室

基于荧光检测机理,将平行因子与支持向量机(SVM)算法相结合,对多环芳烃中的苊、芴和萘进行检测。将荧光光谱数据预处理后作为训练集,输入到粒子群优化的SVM算法中建立分类模型;利用核一致性分析、残差平方和分析以及迭代次数分析方法确... 详细信息

基于荧光检测机理,将平行因子与支持向量机(SVM)算法相结合,对多环芳烃中的苊、芴和萘进行检测。将荧光光谱数据预处理后作为训练集,输入到粒子群优化的SVM算法中建立分类模型;利用核一致性分析、残差平方和分析以及迭代次数分析方法确定成分数;采用得到的最佳成分数进行平行因子分解,将得到的发射载荷矩阵作为测试集输入到SVM的分类模型中,分类正确率为100%,最终得到苊、芴和萘的回收率分别为100.45%±6.25%、100.10%±6.39%和95.07%±7.46%。所用算法避免了人为操作增加的时间复杂性及主观因素造成的误差,为多环芳烃的荧光检测提供了一种新方法。

关键词：光谱学平行因子支持向量机(SVM) 多环芳烃检测

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