基于多层稀疏先验的回归样条变量选择算法

在计算机试验中,复杂现象的仿真拥有数目庞大的输入变量。因此,筛选出对输出有重大影响的输入变量显得至关重要。针对计算机试验的变量选择问题,提出一种基于贝叶斯多层稀疏先验的回归样条变量选择算法。新算法能够同时进行非重要输入变量的自动删除和重要输入变量系数的自适应估计。不同于计算机试验中已有的变量选择算法,新算法不需要调节控制稀疏性的超参数。通过快速算法进行数值求解,试验结果表明：新算法不仅能够更精确地实现变量选取,而且能够大大地降低计算复杂度。     

基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法及在水质参数软测量中的应用

软测量技术通过构造易测量的辅助变量与难测量的主导变量间的数学模型,实现对难测变量的实时预测.为有效分析辅助变量间的相关性和冗余性并实现变量精选,本文提出了一种基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法.该方法以变量前向累加互信息值最大化为准则选择相关变量,同时计算每次累加变量与已选择变量子集间的互信息值来判断所累加变量是否为冗余变量,通过设定冗余互信息阈值,实现冗余变量的剔除,得到最优辅助输入变量子集.基于数值案例仿真结果验证了本文所提变量选择方法的可行性与有效性,在准确选取辅助变量的同时降低了算法复杂度.最后,该方法成功应用于污水处理过程中出水生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)预测模型的输入变量选择上,利用精选出的辅助变量有效提高了模型预测精度.     

基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法及在水质参数软测量中的应用

软测量技术通过构造易测量的辅助变量与难测量的主导变量间的数学模型,实现对难测变量的实时预测.为有效分析辅助变量间的相关性和冗余性并实现变量精选,本文提出了一种基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法.该方法以变量前向累加互信息值最大化为准则选择相关变量,同时计算每次累加变量与已选择变量子集间的互信息值来判断所累加变量是否为冗余变量,通过设定冗余互信息阈值,实现冗余变量的剔除,得到最优辅助输入变量子集.基于数值案例仿真结果验证了本文所提变量选择方法的可行性与有效性,在准确选取辅助变量的同时降低了算法复杂度.最后,该方法成功应用于污水处理过程中出水生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)预测模型的输入变量选择上,利用精选出的辅助变量有效提高了模型预测精度.     

基于改进基函数的自适应动态模糊神经网络算法研究

在D-FNN算法基础上,提出了基于椭圆基函数(EBF)的广义动态模糊神经网络.该算法提出模糊ε-完备性作为高斯函数宽度的确定准则,避免初始化选择的随机性;同时,该算法不仅能对模糊规则而且能对输入变量的重要性作出评价,从而使得每个输入变量和模糊规则都可以根据误差减少率(ERR)来修正.其应用不仅可以用来建模,还可以用来抽取有意义的模糊规则以获取知识.通过与D-FNN以及其他方法的比较,可以看到GD-FNN在学习效率和性能方面具有突出的优势.最后针对实际案例进行了仿真分析,验证了该算法的有效性和高效性.     

基于贝叶斯多层先验的元建模研究

计算机试验成为一种研究复杂物理系统的替代方法，它引起了人们的关注。元模型的求解问题是计算机试验中研究其它问题的基础。通过贝叶斯多层先验，提出了一种新的计算机试验中求解元模型的方法．新方法通过EM（expectation-maximization）算法求解，并且将之与国际上的几种已有的方法进行了比较。试验结果表明，这种新的方法取得了较理想的试验结果，并且大大地较少了计算的负担。     

SIMO系统辅助变量最小二乘盲辨识方法

辅助变量辨识方法是一类重要的辨识方法,然而对于盲辨识,系统输入未知,辅助矩阵的选择就成了难题。针对盲辨识领域研究最多的单输入多输出(SIMO)系统,利用辅助变量方法研究相应的盲辨识方法,其基本思想是联立其中两个子系统进行辨识,利用其他子系统的输出来构造辅助矩阵,从而提出了辅助变量最小二乘盲辨识方法,来获得系统参数估计。还给出所提算法的递推形式,并进行了收敛性分析。仿真例子验证了所提方法的有效性。     

基于灰色关联分析的神经网络模型

在BP神经网络算法的基础上,针对在多变量复杂系统建模过程中BP网络输入变量无法自动寻优的问题,将其与灰色关联分析方法结合,建立基于灰色关联分析的神经网络优化算法(GM-BPANN).并且使用中国粮食产量预测的数据,与逐步回归方法和灰色GM(1, N )模型方法进行了比较检验.结果表明,新模型通过灰色关联度的计算,可以全面、广泛地对大量的输入变量进行处理,而不必经过专门的主观筛选,从而增强了BP网络的适应能力, 同时能够得到较好的预测精度和稳定性.     

多变量非线性系统的有约束模糊预测解耦控制

针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测解耦控制算法:首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化,将得到的系统线性化模型进行对角解耦,然后对其设计带输入约束的GPC算法.该算法充分考虑了控制输入及其增量受约束的情况,而且不必求Dio-phantine方程,减小了计算量,且削弱了变量之间的耦合程度.最后的仿真结果说明了该算法对多变量非线性系统的有效性.     

一种新的视频图像分块匹配压缩算法

视频图像压缩的分形压缩方法是当今图像压缩编码中的热门话题,通过研究双变量分形函数空间,得出了一些关于双变量分形函数的有用的结果;提出了一种基于双变量分形函数空间理论的帧内分块匹配视频图像压缩算法;给出了算法框图和帧间编码的有效花费函数,形成了一种新的视频图像分块匹配压缩算法,在计算机上实现效果良好。     

基于简化模型的卷积混叠盲分离并行算法

电信会议所用的传感器往往相距较近。根据从同一源到两个靠得很近的麦克风的房间冲激响应具有相似性这一特点,把多输入多输出盲卷积问题简化为若干个单输入单输出卷积混叠盲分离问题。提出了一种新的使用时间预测性的多输入-多输出盲解卷算法,该算法通过简化模型和并行算法,能用广义特征值的方法直接求出解卷滤波器,因而算法复杂度小。使用音频信号的计算机仿真结果显示了算法的有效性。     

基于相对误差互相关函数的变步长LMS算法

许多时变步长自适应滤波算法被用来解决标准LMS算法的固有矛盾,但实验表明这些算法易受独立噪声的干扰,或计算量大、耗时太长。针对上述问题,提出了一种新的变步长LMS自适应滤波算法,它采用相对的误差互相关函数来控制步长更新。该算法计算量小、易于控制,具有快速的收敛速度和较小的失调,不受已存在的非相关噪声的影响,可很好地应用于自适应对消系统中,且在低信噪比环境中仍能保持良好的性能。计算机仿真及实测数据的处理与理论分析结果一致。     

基于对数正态误差函数的变步长盲均衡新算法

为了克服常数模算法(CMA)收敛速度慢,收敛后均方误差大的不足,定义了对数正态误差函数和新变步长,提出了基于对数正态误差函数的变步长盲均衡新算法。通过调整对数正态误差函数的均值与方差及变步长特性参数来加快该算法的收敛速度并减小收敛后的均方误差。用深海声道轴信道,对该算法的性能进行了仿真研究。结果表明:该算法收敛速度快、收敛后均方误差小,较好地克服了CMA的缺陷。     

变采样周期PI控制算法的仿真研究

使用ＭＡＴＬＡＢ中的ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真工具对变采样周期的全数字化直流调速系统的ＰＩ控制算法进行了仿真研究，并提出了变采样周期的ＰＩ控制新算法，应用此算法设计的直流调速系统具有良好的性能     

输入受限的隐式广义预测控制算法的仿真研究

本文基于CARIMA模型提出了一种简单的隐式广义预测自校正控制算法。它避免了在线求解Dioaphantine方程;利用并列预测器间的特点,直接辨识输出预测器中的参数,并针对广义预测控制问题,在整个预测时域和控制时域,对输入幅值施加了约束;在此基础上以二次规划作为滚动优化策略,进行计算机仿真,获得预测控制信息和输出信息;然后采用加权控制律,不仅使预测信息得以充分利用,而且使系统的性能得到明显改善。     

Lattice structure adaptive IIR notch filter based on least square kurtosis

A new variable step-size algorithm for a second-order lattice form structure adaptive infinite impulse response (IIR) notch filter to detection and estimation frequency of sinusoids in Gaussian noises is proposed. Utilizing least square kurtosis of output signals as a cost function, the new gradient-based algorithm to update frequency of the adaptive IIR notch filter and the new variable step-size algorithm are given. The computer simulation results show that the proposed algorithm has better ability in suppressing colored Gaussian noises and better accuracy in estimating parameters at low SNR than previous algorithms.     

The adaptive LASSO spline estimation of single-index model

In this paper, based on spline approximation, the authors propose a unified variable selection approach for single-index model via adaptive L ₁ penalty. The calculation methods of the proposed estimators are given on the basis of the known lars algorithm. Under some regular conditions, the authors demonstrate the asymptotic properties of the proposed estimators and the oracle properties of adaptive LASSO (aLASSO) variable selection. Simulations are used to investigate the performances of the proposed estimator and illustrate that it is effective for simultaneous variable selection as well as estimation of the single-index models.     

Ant colony optimization algorithm and its application to Neuro-Fuzzy controller design

An adaptive ant colony algorithm is proposed based on dynamically adjusting the strategy of updating trail information.The algorithm can keep good balance between accelerating convergence and averting precocity and stagnation.The results of function optimization show that the algorithm has good searching ability and high convergence speed.The algorithm is employed to design a neuro-fuzzy controller for real-time control of an inverted pendulum.In order to avoid the combinatorial explosion of fuzzy.rules due to multivariable inputs,a state variable synthesis scheme is emploved to reduce the number of fuzzy rules greatly.The simulation results show that the designed controller can control the inverted pendulum successfully.     

变宽度凸组合变阶数LMS自适应滤波算法

为了进一步改善凸组合变阶数最小均方(convex combination variable fractional tap-length least mean square,CFTLMS)自适应滤波算法的稳态性能,在证明其稳态性能的基础上,提出了一种变宽度凸组合变阶数(variable width-CFTLMS, VW-CFTLMS)自适应滤波算法,并给出参数的选择依据。仿真结果验证了低信噪比情况下,VW-CFTLMS算法稳态性能和参数选择依据的正确性;同时该算法的稳态性能要优于CFTLMS算法,其额外均方误差相比于CFTLMS算法降低约1.8 dB,具有实用价值。