一种基于分数阶微分方程模型的基因调控网络构建方法

考虑到实际生物系统的非线性特性,提出了一种基于分数阶微分方程模型构建基因调控网络的新方法,采用模型预测数据与实际数据的逼近误差为目标函数,通过人工鱼群优化算法辨识分数阶微分方程模型的阶次和参数,并引入自适应步长,保留精英个体和增加种群多样性等策略提高算法的进化能力。对真实生物实验数据的结果表明,该方法能够较准确的辨识出模型参数,得到的分数阶微分方程模型与实际数据吻合程度较高。     

基于时序互信息构建基因调控网络

为构建基因调控网络,提出了一个基于时序互信息学习动态贝叶斯网络结构的学习算法.在计算基因间的时序互信息时,该算法考虑了时间序列微阵列数据的时间特性,并利用协方差矩阵计算互信息,没有将基因表达数据离散化,与基因表达数据的连续性相符合.在酵母菌周期细胞的实验数据上测试该算法,灵敏度为66.7%;该算法构建的基因调控网络与KEGG数据库中的网络相比较,发现了Cdc28与Cdc20、Chk1与Rad9的调控关系,这些调控关系在相应的生物学实验中得到验证.     

基于奇异值分解变换的数据压缩方法探讨

讨论了利用奇异值分解(SVD)变换算法进行图像压缩的可能性,澄清了采用SVD变换进行图像压缩的一种错误观点.对3种采用SVD变换进行数据压缩的方案进行了进一步的研究与分析,证实了将SVD变换应用于数据压缩领域的可行性.     

基于双路奇异值分解的信号降噪方法

针对常规奇异值分解对强噪声抑制效果不佳的问题,提出了一种基于双路奇异值分解的信号降噪方法。首先采用奇异熵定阶的方法对高阶噪声进行预处理,然后从双路奇异向量的相关性出发确定低阶噪声奇异向量的位置,最后将剩余的奇异值与奇异向量重构得到优化估计的降噪信号。仿真实验表明：双路SVD相比常规SVD的降噪方法在低信噪比、白噪声的环境下信噪比增益提升4.07 dB,与纯净信号波形相关系数增量提升0.11。以一段受到座舱噪声污染的语音信号为实验对象,文中方法与双通道自适应噪声抵消的降噪方法对比,信噪比增益提升4.83 dB,运算耗时缩短1.5 s。此外,文中方法不受噪声类型的限制,对于有色噪声和单频干扰甚至混合噪声同样具有良好的适应性,有广泛的应用前景。     

基于改进贝叶斯方法的基因调控网络构建

为了研究基因之间的复杂调控关系,使用贝叶斯网络模型来构建基因调控网络,针对以往单一贝叶斯网络模型结构学习算法精度低的问题,提出一种结合信息论构建初始网络并在该网络上进行评分搜索的基因调控网络学习方法,使用最大信息系数筛选有较高关联性的节点构建初始网络以提高解的质量,在评分搜索中使用禁忌搜索和BDe评分训练生成最终网络。之后在一组单细胞的蛋白质因果表达网络数据和大肠杆菌表达网络数据上进行构建基因调控网络实验,并在不同数据量,不同性能指标上与其他网络构建算法进行对比。实验结果表明,构建方法在不同规模的数据集上的有效性和准确率优于用于对比的其他算法。     

基于奇异值分解降噪方法的大型风机故障诊断研究

利用奇异值分解降噪方法对大型风机异常振动信号进行降噪处理,并应用MATLAB软件实现。首先将含噪的测量信号构成的矩阵分解成有用信号空间与噪声空间,采用三种不同的奇异值阈值选取方法,即奇异值差分谱方法、特征均值方法以及奇异值中值方法,对两个空间的奇异值矩阵处理后,再重构信号,实现测量信号的降噪,从而凸显故障的信息特征。利用计算数据和图像说明不同奇异值阈值选取方法的降噪效果,得出奇异值中值方法对大型风机异常振动信号降噪效果最佳。在此基础上对信号进行频谱分析,可以实现对大型风机故障的高效准确诊断。     

基于奇异值分解和深度信度网络多分类器的滚动轴承故障诊断方法

提出一种基于奇异值分解(SVD)和深度信度网络(DBN)多分类器的滚动轴承故障诊断方法.对滚动轴承的振动信号进行相空间重构,得到相应的特征矩阵;对特征矩阵进行SVD分解,并用所得整个奇异值序列构造特征向量,建立DBN多分类器模型,以实现滚动轴承的故障诊断;同时,将所提出的方法与DBN、反向传播神经网络、支持向量机等算法进行对比.结果表明,所提出的方法能够更加稳定、可靠地识别滚动轴承的故障类型和故障程度.     

基于奇异值分解的小波域数字水印方法

为提高不可见水印的鲁棒性,提出一种基于奇异值分解的小波域数字水印方法.该方法首先将原始载体图像进行2级小波变换,对第2级对角细节子图进行奇异值分解,得到水印嵌入位置;然后对二值图像水印进行Arnold变换和一维化处理,获得待嵌入的水印比特流,并根据该比特流和奇异值矩阵中各元素的不同组合嵌入水印;最后经小波子图重构和小波逆变换得到含水印的载体图像.实验结果表明:在噪声干扰、滤波、压缩、旋转、缩放、剪切等多种攻击下,该方法明显优于现有的一些奇异值水印方法.     

基于奇异值分解的高精度重力仪信号处理方法

在分析基于矩阵奇异值分解理论的滤波算法基础上,将其应用到高精度海洋重力仪系统信号处理中.在信号处理过程中,首先采用延迟法理论重构系统的相空间,得到吸引子轨迹矩阵,然后对轨迹矩阵进行奇异值分解,用部分奇异值重构有用信号的最佳逼近矩阵,并与自适应卡尔曼滤波进行了对比分析,以实际信号与处理后信号的信噪比作为衡量2种信号处理方法好坏的依据.理论分析和仿真实验表明,奇异值分解滤波方法和自适应卡尔曼滤波都能在一定程度上消除干扰噪声对重力异常信号的影响,但在相同背景条件下,奇异值分解滤波的性能优于自适应卡尔曼滤波.     

基于奇异值分解的连续小波消噪方法

针对小波软阈值消噪的缺点,提出了一种基于奇异值分解的连续小波消噪方法.通过对小波变换的系数矩阵进行奇异值分解,将其中的信号特征成分和噪声分解到不同的正交子空间中,在子空间中选取集成信号特征成分的奇异值矢量进行重构,从而提取出淹没在噪声中的信号成分.通过仿真数据的对比分析和工程测试信号的应用,表明该方法适用于冲击成分信号的提取,与软阈值消噪法相比,它提取出的信号特征成分更完整,信噪比更高.     

基于奇异值分解(SVD)的图像压缩

根据奇异值分解的基本原理及其特点,给出了运用奇异值分解进行图像压缩的方法.通过简单的例子说明了该方法进行图像压缩的基本过程,给出了压缩流程.并通过MAT-LAB编程对实际图像进行处理,表明了该方法的有效性.     

基于CORDIC矩阵奇异值分解的FPGA实现

在矩阵的奇异值分解(singular value decomposition,SVD)过程中,随着矩阵维数的增加,SVD的计算量呈指数型增长,从而降低了算法运行的实时性。针对这个问题,基于Hestenes-Jacobi数值计算方法,提出了一种改进的基于坐标旋转数字计算机(coordinate rotation digital computer,CORDIC)的逻辑设计,该逻辑设计采用并行的全流水线设计思想,能够提高Jacobi平面旋转变换的运行速度,进而加快任意维矩阵奇异值分解的计算速度。分析了基于Hestenes-Jacobi方法的SVD的数值计算过程,介绍了CORDIC算法的基本原理,并具体说明了基于CORDIC算法的Jacobi平面旋转模块的设计,利用Verilog语言实现设计并验证,在现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)上运行该逻辑设计单元,与Matlab软件的运行结果进行对比。实验测试结果表明,该结构能够减少计算时间,适应高速数据处理的要求。     

基于奇异值分解自适应图像压缩的优化算法

结合图像质量评价体系,在基于奇异值分解的动态压缩比优化方法的基础之上提出一种新的优化算法.该优化算法可以解决基于奇异值分解的动态压缩比优化方法中不能根据不同图像的特点对每幅图像自适应地进行图像压缩的缺陷,并能根据需求,预先设定压缩图像的质量范围,使压缩图像达到指定的压缩率或清晰度,从而满足指定的要求.经实验证明,该优化算法切实可行,具有较高的实用价值.     

基于矩阵奇异值分解的证据冲突度量算法

针对证据理论中证据冲突度量这一关键问题,提出了基于矩阵奇异值分解的证据冲突度量算法.首先将证据的BPA向量投影到单位圆上,然后运用投影后证据向量的BPA矩阵和焦元关联矩阵构造归一化BPA矩阵,接着对其进行奇异值分解,最后根据奇异值定义证据的最大干扰分量与主分量,并将二者比值作为冲突度量.通过对Zadeh悖论扩展形式、完全冲突证据和焦元为嵌套子集等多种情况进行对比实验,验证了本文算法是较为理想的证据冲突度量方式,能够正确预测证据集的冲突程度.     

基于奇异值分解的视频拷贝检测研究

针对传统的视频拷贝检测算法计算量大、对视频变化敏感等问题,提出一种新的视频指纹算法来产生包含时空域信息的关键帧。采用奇异值分解的方法提取视频关键帧的特征向量,对视频特征序列进行降维。改进的视频拷贝检测算法对噪声、帧平移、帧旋转、丢帧等有很好的鲁棒性。与以往的拷贝算法相比,提高了视频拷贝检测的查全率和准确率,降低了误码率,与源视频具有较高的匹配率。     

一类基于奇异值分解的Lyapunov指数计算方法

基于奇异值分解提出了一种有效的计算Lyapunov指数的方法.该方法既适用于离散系统也适用于连续系统,且避免了频繁的重正交过程.数值计算显示,该方法稳定性好,计算效率较高,计算结果可靠.     

基于奇异矩阵分解法的河道糙率反演计算方法

为了提高河道糙率计算的精度,在奇异矩阵分解法的基础上提出了河道糙率反演计算方法,并通过编程实现了算法.该算法以水位计算值与实测值在非恒定流整个计算时程中误差逐渐减小作为目标函数,并通过对计算域中测点值输出误差的不断迭代校正,达到求解目的.东江108km天然河道糙率率定结果表明,该河道糙率反演计算方法精度较高,可用于河道过流能力及复杂河网水动力模拟分析,可解决欠定的糙率率定问题并提高模型的实用性和洪水预报精度.     

奇异非自治三阶两点边值问题的正解存在性

研究一类非自治非线性三阶两点边值问题的正解,其中允许非线性项关于时间变元和空间变元为奇异的。通过构造适当的控制函数并且利用锥上的Guo-Krasnosel’skii不动点定理建立了一个正解存在定理。     

基于小波低频子带的奇异值分解的图像识别

提出一种基于小波低频子带的统一特征空间奇异值分解的人脸识别方法.首先利用小波变换提取人脸图像的低频子带,然后作傅立叶变换,获得低频子带的频谱;将低频子带的频谱投影到标准脸奇异值分解的统一特征空间,投影系数作为人脸识别特征;采用L_1距离进行最小距离分类,实验结果表明,该方法比统一特征空间奇异值分解方法可获得更高的识别率.     

基于奇异值分解和引导滤波的低照度图像增强算法

针对现有低照度图像增强算法在处理图像后容易出现色彩失真、细节丢失、过度增强等问题,提出一种基于奇异值分解和引导滤波的低照度图像增强算法.首先通过Max-RGB模型获得初始光照分量,使用奇异值分解和引导滤波对初始光照分量进行优化,得到最终光照分量.利用Retinex模型,将原低照度图与光照分量图逐点相除,得到增强图像,并...