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相似文献
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1.
为了有效缓解船舶交通拥堵和提高通航效率,对海洋港口和航道管理提供一个更可靠的数据,设计了一种基于禁忌算法优化神经网络的海洋船舶流量预测的方法。首先,建立了基于禁忌算法优化神经网络的海洋船舶流量预测模型。然后,设计了三层的脊波神经网络结构,提出了采用禁忌算法优化脊波神经网络结构参数的具体方法,从而得到一个初始化的脊波神经网络流量预测模型。然后,采用有标签的训练样本数据集对网络进行训练,将满足误差阈值的训练模型作为最终的预测模型。以某港口为例进行仿真实验,结果表明文中得到的预测结果与真实值较为接近,且与其它方法相比,具有更好的预测效果。  相似文献   

2.
为了实现兰州百合关键营养物质蛋白质和多糖的快速无损检测,在12 000~4 000 cm-1光谱范围内采集了59份兰州百合粉的近红外光谱(NIRS)。首先运用SG、Normalize、SNV、MSC、Detrend、OSC、SG+1D、SG+Normalize、SG+SNV和SG+Detrend十种预处理方法对原始光谱数据进行处理,确定蛋白质的最佳预处理方法为SG+Detrend、多糖的最佳预处理方法为Detrend;然后运用CARS、SPA和PCA三种算法对预处理的光谱数据进行特征波长筛选,确定蛋白质和多糖的最佳特征波长提取方法均为SPA算法;最后采用PLSR法建立了兰州百合关键营养物质蛋白质和多糖含量的预测模型,结果显示,经过SG+Detrend_SPA处理所建立的蛋白质PLSR模型中,预测集相关系数Rp为0.810 6,预测集均方根误差RMSEP为1.195 3;经过Detrend_SPA处理所建立的多糖PLSR模型中,预测集相关系数Rp为0.810 9,预测集均方根误差RMSEP为2.0946。考虑到经典PLSR无损预测模型精度的限制,在该研究中提出SOM-RBF神经网络无损预测模型。首先利用SOM网络对数据样本进行聚类,然后将得到的聚类类别数和聚类中心作为RBF网络的隐层节点个数和隐层节点数据中心,以此来优化RBF的结构参数。在建立的蛋白质SOM-RBF神经网络模型中,预测集相关系数Rp为0.866 6,预测集均方根误差RMSEP为1.038 5;建立的多糖SOM-RBF神经网络模型中,预测集相关系数Rp为0.868 1,预测集均方根误差RMSEP为1.799 4。比较PLSR和SOM-RBF两种模型对两种物质的预测结果,确定了SOM-RBF神经网络模型为最优建模方法,最终确定在蛋白质检测中,最优模型为基于SG+Detrend_SPA_SOM-RBF建立的模型,模型的预测集相关系数较PLSR高5.6%,预测集均方根误差较PLSR低0.156 8;在多糖检测中,确定的最优模型为基于Detrend_SPA_SOM-RBF建立的模型,模型的预测集相关系数较PLSR高5.72%,预测集均方根误差较PLSR低0.295 2。研究结果表明,运用NIR和SOM-RBF技术可以实现对兰州百合关键营养物质蛋白质和多糖的快速无损检测,为今后快速无损检测兰州百合营养物质提供理论依据。  相似文献   

3.
基于三维荧光光谱与有机物特征荧光峰之间的关系,提出利用三维荧光光谱进行聚类,再针对不同类的水样利用紫外-可见全波段吸收光谱数据建立COD预测模型的技术路线。比较分析了平行因子分析(PARAFAC)算法和荧光体积积分(FRI)算法两种不同的光谱分析方法,再使用模糊c-均值(FCM)算法进行聚类,并完成了不同类水样的COD预测模型的建立。研究的水样采集于江苏省常熟市周边的农村区域,样品均来自不同的分散式农村生活污水处理装置出水,共100个实验水样;将测得的水样三维荧光光谱数据经过去散射预处理后利用PARAFAC算法和FRI算法分别提取荧光特征数据;之后,利用FCM聚类算法进行相似性聚类;最后,利用偏最小二乘(PLS)算法建立水样的紫外-可见全波段吸收光谱和COD之间的回归和预测模型,并使用决定系数和均方根误差对模型的预测精度进行评价。研究结果表明:未分类、使用FRI、使用PARAFAC算法提取荧光特征信息后再预测的模型的平均决定系数R2分别为0.632,0.819和0.906;平均均方根误差RMSE分别为27.857,23.621和13.071。聚类后的回归和预测精度均得到显著提升,且使用PARAFAC算法提取荧光特征信息后再建模具有最高的预测精度,相比于未分类预测模型的R2提高了0.274。本研究提出的基于三维荧光光谱联合紫外可见全波段吸收光谱,采用“PARAFAC-FCM-PLS”组合算法构建的COD预测模型,可以有效的提高COD的预测精度,为高精度的水质在线监测提供了一种新的思路。  相似文献   

4.
对转炉炼钢终点的实时精准控制能够有效提高钢铁产出的质量,炉口火焰光谱在炼钢不同时期的变化明显,对其进行分析处理并与机器学习方法相结合可有效用于炼钢终点的实时控制。针对炉口火焰光谱数据量大、现有方法对光谱特征提取在可信度和实时性上不足的缺陷,提出一种基于窗口竞争性自适应重加权采样(WCARS)结合迭代式连续投影算法(ISPA)的光谱特征波长选择方法,该方法在有效解决模型过拟合问题的同时,能够降低高维数据计算的复杂度。将火焰光谱数据沿波长方向进行窗口划分后,使用CARS进行计算选出特征窗口波段,再将迭代式选择与传统连续投影算法相结合,通过重复迭代精选出特征波长,在此基础上使用支持向量机回归(SVR)建立炼钢终点碳含量预测模型。实验采集363组炼钢后期的炉口火焰光谱数据作为样本,并对其进行Savitzky-Golay平滑预处理。使用WCARS-ISPA算法从全光谱数据中选出10个特征波长作为SVR模型的输入,碳含量为模型输出,Kennard-stone算法对训练集和测试集进行划分,选择碳含量的平均预测误差、预测误差在±2%以内的命中率以及运行30次的平均时间作为模型评价指标。实验结果显示,模型的平均碳含量预测误差为1.413 2%,命中率高达90.63%,运行时间为0.019 679 s。与使用全光谱和WCARS-ISPA,CARS-SPA,WCARS和SPA四种不同特征选择方法选出的特征波长建模得到的结果进行对比,基于WCARS-ISPA方法选出的特征波长建立的终点碳含量预测模型误差最小、命中率最高。提出一种新的炉口火焰光谱特征波长提取方法,使用窗口竞争性自适应重加权采样结合迭代式连续投影算法选取特征波长,并在此基础上建立转炉炼钢终点碳含量预测模型,实验结果表明,该方法能够有效提取火焰光谱特征,所建模型能够对转炉炼钢终点进行准确预测,满足工业生产的实时控制要求,为实际生产提供可靠帮助。  相似文献   

5.
耿宏  刘晓萌  刘家学 《应用声学》2015,23(7):2528-2531
为了更有效地评估民航飞机惯性导航性能,更好地分析其惯导数据相对于飞行计划的误差。提出一种新方法整体分析惯导误差,将飞行计划航迹离散化计算出误差数据,使用小波多尺度分析方法,经小波变换将误差分为高频与低频两部分,将非平稳的低频部分进行差分处理转化为平稳时间序列,最终建立惯导误差数据的自回归滑动平均(ARMA)模型。通过与实际快速存取记录器(QAR)数据对比验证,此模型能较好地描述惯导误差,较为准确地描述了民航飞机惯性导航误差,为进一步分析其特性及规律奠定了基础。此方法可用于评估民航飞机惯导性能。  相似文献   

6.
高炉煤气发生量的准确预测对钢铁企业能源优化调度具有重要意义。针对钢铁企业中基于机理模型的高炉煤气发生量难以准确预测问题,建立了基于小波分析的最小二乘支持向量机(LSSVM)和自回归差分滑动平均(ARIMA)相结合的高炉煤气预测模型。预测前利用小波去噪对原始数据进行消噪处理,并对处理后的数据进行小波变换得到趋势序列和波动序列,然后对各部分序列分别建模和预测,最后将各部分预测结果叠加;仿真结果表明,组合预测模型减小了预测误差,提高了预测精度。与其他模型相比,组合预测模型更适合高炉煤气预测。  相似文献   

7.
城市公共自行车系统(PBS)服务点自行车数量的再平衡是解决“租还车难”问题的关键,对服务点租还需求量的短时预测则是PBS再平衡的基础。通过分析PBS租还需求的内外关联影响因素,提出基于深度学习理论的LSTM(Long-Short Term Memory,长短时间记忆)单元的循环神经网络RNN(Recurrent Neural Network)服务点租还需求量预测模型,并通过区域PBS平均出行OD,对预测模型的输入特征进行合理优化,实现PBS服务点租还需求量的短时预测。以杭州市下沙PBS服务区为实验对象,选取三组不同的输入时间步长对预测模型进行实践验证,结果显示:在选取的模型结构与输入特征下,采用循环神经网络对服务点租还需求量进行预测能够比传统前馈神经网络在结果上更加接近实际值,并且精度较为满意,表明了该预测方法可行有效。  相似文献   

8.
光谱油样分析监测技术中的神经网络预测方法   总被引:8,自引:3,他引:5  
光谱油样分析是机械磨损状态监测与故障诊断的重要技术,基于光谱数据的机械状态预测有利于发现机械系统的早期磨损故障。由于神经网络对于非线性模型的辨识和非平稳信号的预测,与传统预测模型相比具有明显的优势,文章将神经网络预测方法运用于光谱分析,提出了基于神经网络预测的光谱分析监测技术。在预测模型中采用了三层BP网络模型,针对神经网络的结构对于信号预测或模型辨识的精度具有影响很大的问题,文章利用遗传算法,对神经网络输入节点数、隐层节点数和网络收敛的均方误差(MSE)目标值进行了优化,得到了最优的网络预测模型。最后,对某发动机实际的光谱分析数据进行了预测和分析,并与传统ARMA模型的预测结果进行了比较,结果充分表明了本方法的有效性和优越性。  相似文献   

9.
负载预测在故障管理中有着十分重要的作用,通过对CPU负载以及内存使用率的预测可以对系统进行实时监控,预知未来时间段资源的可用性,发出异常告警;文中提出一种加权改进的自回归模型,通过对最小二乘法求出的参数进行加权处理,结合时间序列分析理论,建立一个负载预测模型,用于CPU负载和内存使用率的预测;实验证明,对AR模型的参数进行加权的方法优化了参数估计,预测误差减小了60%~80%。  相似文献   

10.
目前,近红外光谱(NIRS)可以实现种子活力的快速、无损检测,但区分的活力等级一般少于3级且精度不高。建立种子活力多等级、高精度的NIRS检测模型,解决活力等级增加与预测模型精度之间的矛盾是现阶段近红外种子活力检测的主要任务。以玉米种子为研究对象,采用人工老化的方法获得5种活力等级的种子样本并采集对应的光谱数据建立反向神经网络(BP)预测模型。为了提高模型的精度和稳健性,提出一种耦合平均影响值-连续投影特征波长提取算法(MIVopt-SPAsa)。该算法针对连续投影算法(SPA)耗时过长的问题,采用平均影响值算法(MIV)对其预降维。MIV方法实现了对波长影响值的排序,但缺乏选取波长影响阈值的指标,因此引入相对距离比对MIV算法进行优化(MIVopt),实现特征波长范围的有效分割。针对SPA提取特征变量数目确定的问题,设定了特征波长数目范围并在此范围内优中选优,实现了自适应的SPA(SPAsa)特征提取。使用耦合MIVopt-SPAsa算法对具有1 845个波长的玉米种子近红外全谱数据进行特征提取,提取出特征波长37个,主要分布在玉米种子近红外光谱的7个主要吸收峰附近,表明该算法可以有效提取出与玉米种子生化物质近红外吸收特性一致的特征波长。为了测试该算法对模型性能的影响,建立了全谱BP模型、MIV-BP模型、SPAsa-BP模型、MIVopt-SPAsa-BP模型和竞争自适应重加权CARS-BP模型对5个等级的玉米种子活力进行分级,MIVopt-SPAsa-BP模型的预测平均准确率可达99.1%,预测精度高于其他模型;其计算平均时间为14.382 s,低于MIV-BP模型的计算时间(24.523 s)、CARS-BP模型的计算时间(97.226 s)和SPAsa-BP模型的计算时间(101.224 s),但高于全谱模型的平均计算时间(0.253 1 s);其最佳表现交叉熵为0.007 892,远远低于另外4个模型。实验结果表明:MIVopt-SPAsa算法可以有效地提高玉米种子活力近红外检测模型的精度,实现种子活力多等级、精确、无损检测,为种子活力检测模型的优化提供参考。  相似文献   

11.
Two-dimensional scanning of a 0.6328 mum guided-light beam has been realized using noncolinear acousto-optic (AO) coplanar Bragg diffraction together with colinear AO guided-mode to substrate radiation-mode conversion in a Z-cut Xpropagation LiNbO3 proton-exchanged (PE) waveguide. The two surface acoustic (SAW) waves utilized are at the center frequencies of 500 and 200 MHz, propagating in the Y and X axes, respectively. Two-dimensional scanning of approximately 720 resolvable light beam spots, namely, 18 40 (horizontal vertical) scanning, has been demonstrated using a light beam of 1.0 mm aperture. The total number of resolvable beam spots can be greatly increased from 720 by simply utilizing SAW transducers of larger bandwidth and a light beam of greater aperture. It should also be possible to significantly increase the diffraction efficiency from 3 % by optimizing the parameters of the PE waveguide and the SAWs.  相似文献   

12.
A simple technique of pulse compression, based on the linear chirp compensation of self-phase modulation (SPM) spectra in dispersion shifted fibers, is demonstrated. The optimization procedure is carried out, for a short span of a single-mode fiber, using a parabolic law, which describes the behavior of the squared output pulse width versus the pump peak power in the case of Gaussian pulses. The experimental results give a minimum pulse duration of 233 fs, which is in good agreement with the model. Shorter and coherent pulses, down to 90 fs, have been obtained by inserting an interference filter at the optical output.  相似文献   

13.
The Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF)booster ring,a full energy injector for the storage ring,is deigned to accelerate the electron beam energy from 150MeV to 3.5GeV that demands high extraction efficiency at the extraction energy with low beam loss rate when electrons are ramping.Closed orbit distortion(COD)caused by bending magnet field uniformity errors which affects the machine performance harmfully could be effectively reduced by bending magnet location sorting.Considering the affections of random errors in measurement,both ideal sorting and realistic sorting are studied based on measured bending magnet field uniformity errors and one reasonable combination of bending magnets which can reduce the horizontal COD by a factor of 5is given as the final installation sequence of the booster bending magnets in this paper.  相似文献   

14.
Results of a study of the effect of γ-radiation on the spectral luminescence properties of cadmium tungstate crystals doped with silver, bismuth, and molybdenum cations are presented. Spectral characteristics of the nondnnnoped crystals are briefly described. Absorption and photo and X-ray luminescence spectra of the crystals taken before and after exposure to γ-radiation (5.5·104 Gy) are compared. It is found that the spectral characteristics of the crystals doped with silver, bismuth, and molybdenum cations do not change markedly after the exposure. The relation between the type of impurity-induced defects, individual characteristics of the impurity cations, and the character of the effect of γ-radiation on the spectral luminescence properties of impure crystals is analyzed (preliminarily). Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 64, No. 1, pp. 55–60, January–February, 1997.  相似文献   

15.
16.
A review of schemes for multiple access in fiber optic networks shows that a hybrid of wavelength and code division multiple access (WCDMA) combines the best features of both. In particular, the hybrid scheme retains the large information carrying capacity of wavelength division multiple access (WDMA) and flexibility of code division multiple access (CDMA). In this paper WDMA, optical CDMA (OCDMA), and WCDMA networks are discussed. In OCDMA networks, concept of incoherent and coherent coding including inverse decoding and matched filter is introduced. The delay performance of both WDMA and WCDMA networks, under the simple suboptimum access protocols based on cyclic search, is computed. It has been shown quantitatively that tuning delay significantly affects the delay performance of both WDMA and WCDMA networks. Futhermore, delay performance of WCDMA networks is always better than the WDMA networks for the same tuning delay, load, and number of users.  相似文献   

17.
A transient suppression method for piezoelectric ceramic transducer is presented. By adding some special pedestal pulses to the original transmitted signal, the transient effects in the output of the transducer can be just precisely transmission by use of a narrowband transducer. canceled, thereby achieving the broadband The experimental results show that the transient responses of the sinusoid pulses and coded signals are suppressed successfully and the acoustic waveforms radiated into the surrounding water are improved significantly.  相似文献   

18.
We experimentally demonstrate amplitude squeezed soliton utilizing intensity-dependent self-phase modulation in an asymmetric Sagnac interferometer.The system.whose components are connected via ferrule connector/physical connection(FC/PC)fiber connectors,constitutes all-fiber configuration to generate squeezed soliton.Soliton amplitude reduction measured by homodyne detection is near 4.0 dB below the shot-noise level.Optimal squeezing fields in both simple and compact all-fiber configuration are obtained.  相似文献   

19.
The(2 1)-dimensional nonlinear Schr(o)dinger(NLS)equation with spatially inhomogeneous nonlinearities is investigated,which describes propagation of light in(2 1)-dimensional nonlinear optical media with inhomogeneous nonlinearities.New types of optical modes and nonlinear effects in optical media are presented numerically.The results reveal that the regular split of beam can be obtained in (2 1)-dimensional nonlinear optical media with inhomogeneous nonlinearities,by adjusting the guiding parameter.Furthermore,the stability of beam regular split is discussed numerically,and the results reveal that the beam regular split is stable to the finite initial perturbations.  相似文献   

20.
In the real-world application of face recognition system, owing to the difficulties of collecting samples or storage space of systems, only one sample image per person is stored in the system, which is so-called one sample per person problem. Moreover, pose and illumination have impact on recognition performance. We propose a novel pose and illumination robust algorithm for face recognition with a single training image per person to solve the above limitations. Experimental results show that the proposed algorithm is an efficient and practical approach for face recognition.  相似文献   

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