用信息熵研究气象问题初探——湖北省气温信息熵分布规律的研究

介绍了用信息熵研究气象问题的初步作法及其效果。     

全球温度场信息熵的时空特征分析

本文基于信息熵理论定义气象要素信息熵,并运用其分析全球温度场在不同时空尺度上偏离气候态(1971—2000)的不确定性. 研究结果表明:1)温度场气候态信息熵(CE)具有明显的纬向分布特征,总体表现为温度场CE由低纬度地区向中高纬度地区递增,且海陆差异显著,可以较好地区分各个气候带;其垂直变化,在低纬度地区表现为随高度的升高而增加,但在中高纬度地区则以300hPa为界呈准对称分布,在此高度之上其值随高度升高而增加,之下则相反,这一特征在高纬度地区更为明显.2)温度场月信息熵(ME)的季节性差异显著,总体表 关键词： 信息熵 温度场 可预测性     

一种大面积高能激光光束参数的在线测量方法

 提出了一种大面积连续波高能激光光束参数的在线测量方法——环形光刀扫描测量法。该方法采用偏心安装的斜面环形光刀高速扫描反射,光电探测器阵列沿反射光圆周均匀布置探测,使得绝大部分被测激光沿原光路传播,只有少量取样光被反射到探测器阵列上。通过对采集得到的探测器响应信号进行空间映射计算和图像复原,得到激光束的光强分布参数。该方法可用于光束直径数百mm的高能激光光束测量,测量空间分辨率约2 mm,时间分辨率为30~50 ms。     

在线社交网络中群体互动行为的时间特征

针对在线社交网络中群体互动行为,运用有偏扩散理论,构建有偏扩散模型,从任务的间隔时间τ与执行时间θ的关系视角,系统地阐述了群体互动活动中群体发帖行为与事件行为的时间间隔分布特征.针对群体用户发帖时τ≥θ的特征,论证群体用户发帖时间间隔的幂律分布机理.针对事件时τ>>θ的特征,论证了事件时间间隔具有指数效应的幂律分布机理,实验结果与理论推导吻合.     

提高在线同位素分离器分离效率的实验研究

描述了兰州在线同位素分离器的最新进展.利用FEBIAD离子源(受迫电子引起的弧放电源)开展了中、低能在线实验.在线同位素分离器的质量分辨本领达到500—700;Kr和Xe的离线分离总效率分别达到3.1%和4.5%;¹⁰⁴In,¹⁰⁴Ag,¹⁰⁴Gd的在线分离总效率达到1%—2%;Hg的在线分离总效率达到5%.成功地实现了对In,Ag,Gd,Hg,Rn,At等一系列元素的同位素分离.     

灵芝及灵芝提取物红外光谱规律的研究

测定了原始灵芝及其水提物、95%乙醇提取物和石油醚提取物的红外光谱,发现红外光谱能承载系统的化学信息和反映被测物中各组分分布情况。依3 416～3 279,1 541和723cm-1各吸收峰面积与2 935～2 852cm-1吸收峰面积之比可将四者区分开来。提出了用欧氏距离计算样本集信息熵的方法,并探讨了信息熵与样本集所承载的化学信息量之间的关系,得出原始灵芝样本集承载化学信息量最丰富的结论。对4个样本集分别做谱系聚类分析,发现只有原始灵芝红外光谱集对黒芝、青芝、黄芝和赤芝有较好的聚类作用。研究结果表明:红外光谱承载着物质结构的化学信息,与系统的化学成分密切相关;红外光谱样本集的信息熵越大,化学信息量越丰富,越有利于模式识别。本研究对模式识别样本集的构建具有指导作用。     

光电阴极灵敏度在线检测仪的设计

介绍了利用一组干涉滤光片来实现在线检测光电阴极积分灵敏度和光谱灵敏度的一种方法。这种方法可具体描述为 :一组干涉滤光片由直流电机带动 ,按每周 40 ms的稳定转速在光路中高速旋转 ,产生的单色光按波长序列投射到光电阴极面上 ,从而产生一组光谱序列的单色光电流。这些光电流经放大、A/ D转换进入计算机 ,并经过计算在计算机屏幕上显示光电流、暗电流和光谱响应曲线。最后还讨论了排除 5 0 Hz干扰的途径和提高检测精度的方法     

嵌入式软件在线升级系统的设计与实现

对嵌入式软件在线升级有利于维持系统的稳定性,可实现在线测试,支持系统在线重构,是提高系统可靠性的有效途径。对嵌入式软件的在线升级进行了研究,研究了在线升级的颗粒度和升级点的选择,分析了程序状态的识别和恢复,提出了采用动态分析与静态分析相结合的方法保证升级的安全的方法,实现了在线升级方案。基于在线升级方案构建嵌入式软件系统,实现了应用系统软件的模块级粒度的升级。最后基于在线升级系统设计实现了小卫星星务管理软件,具备了灵活的在线升级能力,表明在线升级系统具有很好的工程实用价值。     

基于超声RF信号熵分析的声空化时空监测方法

高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中剧烈的空化效应可能损伤靶区周围健康组织,因此,亟需开发可对生物组织内部声空化效应进行高精度时空定量监测的新型技术手段,方能确保临床安全和有效.相对于传统的商用超声灰度值信号,超声射频(RF)信号可以更好地保留声波散射信号更多的细节信息.而信息熵作为非基于数学函数模型的统计参数,可以表征由声空化效应引发的组织内部散射体无序度演变状态.因此,本文提出了一种基于超声RF信号熵分析的声空化实时监测成像系统,在此基础上实时评估HIFU引发的超声空化区域时空演化行为.首先,通过改制后的B超系统获取凝胶生物仿体内部由HIFU引发的空化泡群产生的散射回波原始RF信号,利用二维均值滤波方法抑制HIFU强声束对声空化监测成像回波信号的干扰后,通过数据标准化处理扩展RF信号的动态变化范围,再基于滑动窗信息熵分析重建熵值图像,经过二值化处理后即可实现对HIFU作用下组织内部声空化区域的时空监测.实验结果表明,相比于传统B超灰度成像法,基于RF信号熵分析的声空化监测成像算法可以更灵敏且精确地确定空化发生的起始时间和空间位置,有助于更好地保障HIFU临床治疗的安全性和有效性.本...     

压水堆堆芯功率分布在线监测计算中的探测器失效诊断与处理方法

作为堆芯功率分布在线监测计算的重要输入参数,堆内中子探测器的测量数据对堆芯功率分布在线监测具有重要影响,因此在线监测计算中探测器失效的诊断和处理十分必要。采用谐波展开法进行堆芯功率分布的在线监测计算,采用直接观察法、探测器测量值比较法以及探测器重构值比较法分三个阶段对探测器失效进行诊断。基于以上理论,在在线监测系统NECP-ONION中加入探测器失效诊断功能,利用BEAVRS基准题对失效诊断和处理进行验证。数值结果表明,将三阶段的诊断方法结合使用,不仅可以有效判断探测器完全失效的情况,同时对于探测器测量值偏离正常值也具有判断能力。对于探测器失效的处理,NECP-ONION具有较好的探测器失效承受能力。当探测器测量值严重偏离正常值时,程序可诊断其失效并去除错误测量值信息后进行重构;当偏离正常值不足以做出失效诊断时,在线监测程序监测计算精度在可接受范围内。     

Social bots and mass media manipulated public opinion through dual opinion climate

Opinion dynamics models based on the multi-agent method commonly assume that interactions between individuals in a social network result in changes in their opinions.However,formation of public opinion in a social network is a macroscopic statistical result of opinions of all expressive individuals(corresponding to silent individuals).Therefore,public opinion can be manipulated not only by changing individuals'opinions,but also by changing their states of expression(or silence)which can be interpreted as the phenomenon"spiral of silence"in social psychology.Based on this theory,we establish a"dual opinion climate"model,involving social bots and mass media through a multi-agent method,to describe mechanism for manipulation of public opinion in social networks.We find that both social bots(as local variables)and mass media(as a global variable)can interfere with the formation of public opinion,cause a significant superposition effect when they act in the same direction,and inhibit each other when they act in opposite directions.     

基于无标度网络拓扑结构变化的舆论演化模型

基于BA无标度网络,构建了舆论和网络结构相互影响的自适应舆论演化模型.舆论的演化不仅受制于网络拓扑结构,而且也导致拓扑结构的变化.研究表明,演化达到稳态后,网络结构不再是初始的无标度网络而呈现泊松分布,而且随着时间的推移,系统中的舆论演化表现出很强的趋同效应,原来初始状态的几十个舆论,在长时间的演化后,大部分舆论灭亡,只有少数的舆论存留,且发展壮大.这种趋向与社会上的舆论、意见、信仰的演化大体上是符合的.     

基于混沌理论和改进径向基函数神经网络的网络舆情预测方法

网络舆情发展趋势具有混沌系统的特征, 提出一种基于EMPSO-RBF神经网络的方法对网络舆情的发展趋势进行预测. 首先根据Lyapunov指数证明网络舆情具备混沌的特征, 然后对网络舆情时间序列数据进行相空间重构, 最后采用EMPSO-RBF方法进行预测, 并和其他模型进行对比试验, 实验结果表明EMPSO-RBF方法具有较高精确度.     

Ising model on evolution networks and its application on opinion formation

Many phenomena show that in a favorable circumstance an agent still has an updating possibility, and in an unfavor- able circumstance an agent also has a possibility of holding its own state and reselecting its neighbors. To describe this kind of phenomena an Ising model on evolution networks was presented and used for consensus formation and separation of opinion groups in human population. In this model the state-holding probability p and selection-rewiring probability q were introduced. The influence of this mixed dynamics of spin flips and network rewiring on the ordering behavior of the model was investigated, p hinders ordering of opinion networks and q accelerates the dynamical process of networks. Influence of q on the ordering and separating stems from its effect on average path length of networks.     

复杂网络上的意见动力学对谣言传播的影响

通过在SIR(susceptible-infected-recovered)模型中引入抑制者对谣言的辟谣机制研究了在线社交网络上的意见动力学对谣言传播的影响.在这一模型中,节点可以与自身的邻居组成1个群,传播者可以通过该群传播信息,抑制者也可以在此群中对信息发表意见进行辟谣.辟谣机制在降低未知者对于谣言的接受概率的同时也可以促使传播者向抑制者转变.本文采用ER(Erd?s-Rényi)随机网络、无标度网络以及真实的社交网络研究了抑制者的沉默概率对于谣言传播范围的影响.首先发现,谣言传播的过程以传播者的峰值为界可以分为两个阶段,即谣言自由传播的前期以及抑制者和传播者互相制衡的后期;其次,谣言的传播会随着抑制者的沉默概率的增大而突然暴发.在谣言暴发阈值之下,沉默概率的增大不会导致谣言传播范围显著增大,这是由于未知者在感知到谣言并转变为传播者后又迅速转变为抑制者;而当沉默概率达到谣言暴发阈值时,抑制者将不能控制传播者对谣言的传播从而导致抑制者的降低和谣言的暴发;最后,无标度上的谣言自由传播的前期阶段比随机网络持续的时间更短,从而使无标度上的谣言更难以暴发.本文的模型综合考虑了意见动力学和谣言传播的相互作用,更加真实地模拟了真实世界社交网络中的谣言传播过程.为谣言传播的控制和干预提供了一些有用的思路和见解.     

Empirical analysis of online human dynamics

Patterns of human activities have attracted increasing academic interests, since the quantitative understanding of human behavior is helpful to uncover the origins of many socioeconomic phenomena. This paper focuses on behaviors of Internet users. Six large-scale systems are studied in our experiments, including the movie-watching in Netflix and MovieLens, the transaction in Ebay, the bookmark-collecting in Delicious, and the posting in FreindFeed and Twitter. Empirical analysis reveals some common statistical features of online human behavior: (1) The total number of user’s actions, the user’s activity, and the interevent time all follow heavy-tailed distributions. (2) There exists a strongly positive correlation between user’s activity and the total number of user’s actions, and a significantly negative correlation between the user’s activity and the width of the interevent time distribution. We further study the rescaling method and show that this method could to some extent eliminate the different statistics among users caused by the different activities, yet the effectiveness depends on the data sets.     

基于在线社交网络的信息传播模型

本文构造了一个基于在线社交网络的信息传播模型.该模型考虑了节点度和传播机理的影响,结合复杂网络和传染病动力学理论,进一步建立了动力学演化方程组.该方程组刻画了不同类型节点随着时间的演化关系,反映了传播动力学过程受到网络拓扑结构和传播机理的影响.本文模拟了在线社交网络中的信息传播过程,并分析了不同类型节点在网络中的行为规律.仿真结果表明:由于在线社交网络的高度连通性,信息在网络中传播的门槛几乎为零;初始传播节点的度越大,信息越容易在网络中迅速传播;中心节点具有较大的社会影响力;具有不同度数的节点在网络中的变 关键词： 在线社交网络 信息传播 微分方程 传染病动力学     

基于社交网络的观点传播动力学研究

社交网络和微博是重要的Web2.0应用模式, 其观点传播模式与其他网络媒体以及传统媒体相比有很大差异. 本文提出一种基于在线社交网络的观点传播模型, 研究社交网络中舆论观点扩散的形式与特征. 仿真结果表明: 模型中信息传播的速度与六度分割理论的结论十分符合; 一个带强烈倾向性的观点在固有观点均匀分布的网络中传播的情况下, 稳定时网络中不会出现相反的观点; 稳定时的观点分布与源节点的度和回溯深度有关, 并不受信任界限的限制, 这与Deffuant模型和Hegselmann-Krause模型不同. 同时, 本文还分析了传播意愿、观点变更率和信任界限对弛豫时间的影响.     

Space evolution model and empirical analysis of an urban public transport network

This study explores the space evolution of an urban public transport network, using empirical evidence and a simulation model validated on that data. Public transport patterns primarily depend on traffic spatial-distribution, demands of passengers and expected utility of investors. Evolution is an iterative process of satisfying the needs of passengers and investors based on a given traffic spatial-distribution. The temporal change of urban public transport network is evaluated both using topological measures and spatial ones. The simulation model is validated using empirical data from nine big cities in China. Statistical analyses on topological and spatial attributes suggest that an evolution network with traffic demands characterized by power-law numerical values which distribute in a mode of concentric circles tallies well with these nine cities.