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1.
When applying a diagnostic technique to complex systems, whose dynamics, constraints, and environment evolve over time, being able to re-evaluate the residuals that are capable of detecting defaults and proposing the most appropriate ones can quickly prove to make sense. For this purpose, the concept of adaptive diagnosis is introduced. In this work, the contributions of information theory are investigated in order to propose a Fault-Tolerant multi-sensor data fusion framework. This work is part of studies proposing an architecture combining a stochastic filter for state estimation with a diagnostic layer with the aim of proposing a safe and accurate state estimation from potentially inconsistent or erroneous sensors measurements. From the design of the residuals, using α-Rényi Divergence (α-RD), to the optimization of the decision threshold, through the establishment of a function that is dedicated to the choice of α at each moment, we detail each step of the proposed automated decision-support framework. We also dwell on: (1) the consequences of the degree of freedom provided by this α parameter and on (2) the application-dictated policy to design the α tuning function playing on the overall performance of the system (detection rate, false alarms, and missed detection rates). Finally, we present a real application case on which this framework has been tested. The problem of multi-sensor localization, integrating sensors whose operating range is variable according to the environment crossed, is a case study to illustrate the contributions of such an approach and show the performance.  相似文献   
2.
We generalize the Jensen-Shannon divergence and the Jensen-Shannon diversity index by considering a variational definition with respect to a generic mean, thereby extending the notion of Sibson’s information radius. The variational definition applies to any arbitrary distance and yields a new way to define a Jensen-Shannon symmetrization of distances. When the variational optimization is further constrained to belong to prescribed families of probability measures, we get relative Jensen-Shannon divergences and their equivalent Jensen-Shannon symmetrizations of distances that generalize the concept of information projections. Finally, we touch upon applications of these variational Jensen-Shannon divergences and diversity indices to clustering and quantization tasks of probability measures, including statistical mixtures.  相似文献   
3.
In this article, a way to employ the diffusion approximation to model interplay between TCP and UDP flows is presented. In order to control traffic congestion, an environment of IP routers applying AQM (Active Queue Management) algorithms has been introduced. Furthermore, the impact of the fractional controller PIγ and its parameters on the transport protocols is investigated. The controller has been elaborated in accordance with the control theory. The TCP and UDP flows are transmitted simultaneously and are mutually independent. Only the TCP is controlled by the AQM algorithm. Our diffusion model allows a single TCP or UDP flow to start or end at any time, which distinguishes it from those previously described in the literature.  相似文献   
4.
We address the problem of telegraphic transport in several dimensions. We review the derivation of two and three dimensional telegrapher’s equations—as well as their fractional generalizations—from microscopic random walk models for transport (normal and anomalous). We also present new results on solutions of the higher dimensional fractional equations.  相似文献   
5.
Traditional cell/particle isolation methods are time-consuming and expensive and can lead to morphology disruptions due to high induced shear stress. To address these problems, novel lab-on-a-chip-based purification methods have been employed. Among various methods introduced for the separation and purification of cells and synthetics particles, acoustofluidics has been one of the most effective methods. Unlike traditional separation techniques carried out in clinical laboratories based on chemical properties, the acoustofluidic process relies on the physical properties of the sample. Using acoustofluidics, manipulating cells and particles can be achieved in a label-free, contact-free, and highly biocompatible manner. To optimize the functionality of the platform, the numerical study should be taken into account before conducting experimental tests to save time and reduce fabrication expenses. Most current numerical studies have only considered one-dimensional harmonic standing waves to simulate the acoustic pressure distribution. However, one-dimensional simulations cannot calculate the actual acoustic pressure distribution inside the microchannel due to its limitation in considering longitudinal waves. To address this limitation, a two-dimensional numerical simulation was conducted in this study. Our numerical simulation investigates the effects of the platform geometrical and operational conditions on the separation efficiency. Next, the optimal values are tested in an experimental setting to validate these optimal parameters and conditions. This work provides a guideline for future acoustofluidic chip designs with a high degree of reproducibility and efficiency.  相似文献   
6.
实验研究了内径分别为1 mm、2 mm和3 mm,水平通道长度为200 mm的Y形微燃烧器内氢气/空气扩散燃烧的火焰传播特性。首先,d=2 mm的燃烧器内的火焰传播模式最为丰富。其次,当燃烧器管径较大时,火焰更容易因扰动而发出噪音。在d=2和3 mm的燃烧器内能观察到两个阶段的噪音,而当d=1 mm时只有一个阶段的噪音。d=2 mm的燃烧器内平均火焰传播速度最小。而且,随着管径的增大,边界火焰更长。值得注意的是,在d=1 mm的燃烧器内,实验观察到了移动的"火焰街"。最后,基于系统的实验观察绘制了八种火焰传播模式的分布图。总之,本文不仅揭示了火焰传播特性与运行参数和尺度效应之间的关系,而且能为Y形微燃烧器的设计和运行提供指导。  相似文献   
7.
基于光谱技术建立的多元校正模型通常条件下只适用于同一台仪器、相同的测试条件及同批次或同类别的样品。在仪器、测试环境、样品发生变化后,已建光谱模型不再适配,需要进行模型转移。模型转移是限制光谱技术推广应用的关键技术瓶颈,模型转移是否成功直接影响到可见-近红外光谱技术的推广应用,为此,综述了其研究现状,并探讨了其未来发展方向。首先,将模型转移问题分成了两类:第一类是相同样品在不同仪器或不同测试环境(不同温度/不同湿度)等条件下产生的模型不适配问题;第二类是不同批次、不同物理形态、不同种类间产生的模型不适配问题。这两类问题性质不同,解决第一类模型转移,能够保证同源样品的准确性和稳定性;解决第二类,能够实现光谱模型在不同样品间的自动传递和匹配应用。然后,梳理了常用的模型转移算法并进行了分类,包括模型更新、基于光谱校正算法、基于结果校正算法等,并列举了每个类别的模型转移算法的应用。模型更新是一种重新计算模型系数最直接的方法,通过扩展和调整模型来满足新的变化;基于光谱校正算法是通过算法计算转移矩阵,实现对光谱的校正;基于结果校正算法是通过算法计算预测结果和实际结果系数,从而实现预测结果的校正。最后,指出未来应着重研究第二类模型转移问题,并且要寻找能够实现机器自动校正的模型转移,从根本上解决模型转移这一限制光谱速测应用的主要技术瓶颈。  相似文献   
8.
呼气异戊二烯是一种内源性代谢产物,其含量与人体血液中的胆固醇水平存在关联。但人体呼气影响因素众多,寻找其与胆固醇水平诊断参数的定量相关性,需要对选取的特定人群进行有效的呼吸气体分析(实时、在线、高灵敏度、高选择性、高精度的大量呼气数据获取)。光腔衰荡光谱(CRDS)是一种具有极高灵敏度、稳定性和选择性的光谱技术。采用目前市场在售的单波长紧凑型半导体紫外激光器,搭建了一套基于CRDS的呼气异戊二烯分析仪,该分析仪主要由激光系统、真空腔体、光电探测模块以及数据采集模块构成。线性拟合的结果显示所获得的衰荡信号接近单指数衰减(R2=0.998 39),符合朗伯-比尔定律。探究了不同信号平均次数对衰荡信号稳定性的影响,综合考虑衰荡信号的稳定性和分析仪的响应时间,采用128次作为实验过程中的信号平均次数。对呼气异戊二烯分析仪的性能进行了测试,为了表征分析仪的稳定性,持续测量了分析仪16 min的真空衰荡时间。使用氮气、空气和呼吸样本,测量了呼气异戊二烯分析仪的重复性和响应速度。为了测试分析仪的线性度,测量了不同粒子数密度的异戊二烯标准气体(10×10-9,30×10-9,50×10-9,100×10-9,200×10-9)的衰荡时间。最后分析了在224 nm测量异戊二烯存在的光谱干扰问题(NO,N2O和丙酮)。实验表明:分析仪具有高的灵敏度(检测极限为0.49×10-9)、良好的重复性、稳定性(0.48%)、近实时的响应速度(1秒测量一个数据)和良好的线性度(R2=0.993 13),将检测极限提高至现有水平的1/1 000。研究证明基于CRDS的便携式呼气异戊二烯分析仪可实现对人体呼气异戊二烯的有效分析。  相似文献   
9.
为提高生鲜羊肉储存期内(4,8和20 ℃环境)挥发性盐基氮(TVB-N)的近红外光谱(NIR)检测的稳定性和准确性,选取特征光谱和预测模型是关键步骤。以121个羊肉样品为实验对象,采集生鲜羊肉680~2 600 nm波段的近红外光谱。以多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)等散射校正方法,Savitzky-Golay卷积平滑(SGS)、移动平均平滑(MAS)等平滑处理方法,以及归一化(Normalization)、中心化(Centering)、标准化(Autoscaling)等尺度缩放方法分别预处理光谱数据后建立偏最小二乘法(PLS)预测模型。比较发现SGS处理的光谱建模效果最好。利用蒙特卡洛采样(MCS)法及马氏距离法(MD)消除了羊肉光谱的5个异常数据。运用光谱-理化值共生距离(SPXY)算法划分总样本的75%(87个)为校正集样本,剩余29个为验证集样本,利用竞争性自适应重加权法(CARS)、无信息变量消除法(UVE)、改进的无信息变量消除法(IUVE)和连续投影算法(SPA)提取特征光谱得到的波长个数分别为14,713,144和15。将全光谱和4种方法提取的特征波长作为输入变量建立预测模型,CARS提取的波长所建立模型的性能优于UVE、IUVE和SPA提取的波长所建立模型的性能,表明CARS方法可以有效简化输入变量并提高预测模型的性能。改进后得到的IUVE法相比于UVE法,筛选出的波长数更少且模型性能有所提升。以提取的特征波长建立PLS,支持向量机(SVM)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)预测模型,SVM模型得到最优的校正集预测结果,其中CARS-SVM预测模型的校正决定系数(R2C)和校正均方根误差(RMSEC)分别为0.939 1和1.426 7,最优的验证集预测效果为LS-SVM预测模型得到,其中IUVE-LS-SVM预测模型的验证决定系数(R2V)和验证均方根误差(RMSEV)分别为0.856 8和1.886 2。基于近红外特征光谱建立简化、优化的生鲜羊肉储存期TVB-N预测模型,为实现快速无损检测生鲜羊肉中的TVB-N浓度提供技术支持。  相似文献   
10.
By using the perpetual cutoff method, we prove two discrete versions of gradient estimates for bounded Laplacian on locally finite graphs with exception sets under the condition of CDE(K,N). This generalizes a main result of F. Münch who considers the case of CD(K, ) curvature. Hence, we answer a question raised by Münch. For that purpose, we characterize some basic properties of radical form of the perpetual cutoff semigroup and give a weak commutation relation between bounded Laplacian Δ and perpetual cutoff semigroup PtW in our setting.  相似文献   
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