信息系统中的信息粒与熵理论

信息粒度与熵理论是两种有效进行信息系统中不确定性研究的重要工具，已有许多成功的应用范例．文中研究了不同二元关系下信息系统中信息粒的刻画和表示，给出了信息系统中信息粒度的公理化定义，证实了一些已有的信息粒度度量都是其特殊形式．发展了信息系统中的熵理论，证明了这些熵度量的粒化单调性．同时，在信息系统意义下，建立了信息粒度与熵之间的互补关系．这些研究统一了完备信息系统与非完备信息系统中不确定性度量的相关结果．     

客观信息的模型和度量研究

当今时代,信息的重要性毋庸置疑.但是,人们对于信息的认识依然众说纷纭,对于信息度量的研究同样莫衷一是.本文基于前人的丰富研究成果,总结了在信息的性质及度量方面已经取得的重要进展和存在的主要不足,探讨了信息的本质内涵和数学表达等基本问题.基于对信息客观性的认识,提出了信息的定义和六元组模型,讨论了信息的基本性质,建立了信息的广阔性、细致性、持续性、丰富性、包容性、延迟性、遍及性、真实性和适配性9类度量的定义和数学表达,形成了客观信息论的基础理论框架,能够系统全面地支持信息与信息系统的分析研究.     

我国农业增长对农业产业结构的影响分析

农业产业增长必然影响其产业结构，使农业产业出现结构调整。使用熵指数指标可以有效度量这种农业产业结构的调整变化。通过构造logit模型对1989～2008年中国农业产值和农业结构统计数据进行的实证研究结果表明：我国农业产业总量的增长对其产业结构的影响表现为，农业产业结构逐渐优化，并出现多元化和均衡化的特征。     

基于本体的农业知识管理系统构建方法

本体作为对概念、概念与概念间相互关系的形式化表达,在农业信息分类、信息库和知识库构建、智能搜索引擎研发以及信息协同服务等方面具有广泛的应用前景.文中提出了包括基于本体的知识获取、知识表示、知识组织、知识挖掘等功能的农业知识管理系统构建框架,探索了关键技术、构建工具和应用,同时对下一步继续完善理论研究、智能仿真知识服务研究提出展望.     

黄河流域水库群多目标运行控制协同方法研究

依据协同学原理,提出了水库多目标运行控制的方法,该方法能够综合考虑水资源利用过程中相互冲突的供水、防洪、发电等目标.应用序参量构建了描述水资源子系统协调程度的有序度模型,并结合信息熵原理,建立了有序度熵,作为判定系统是否向协调有序方向演化的根据.对水库运行方式进行调控时,首先用模拟的方法获得初始方案,然后根据有序度和有序度熵对初始方案进行调控.应用该方法对黄河流域水库群的调控进行了研究.     

知识创新的Markov控制模型研究

本文在已有的知识创新的相关理论基础上研究知识创新问题。完善了知识创新的机理模型，并对其进行了理论说明，指出知识创新的原理和作用；在对其机理分析的基础上，用Markov模型描述了企业的知识创新过程，分析了影响知识创新的关键因素——隐性知识；并提出了有关知识创新的相应策略框架。     

用热辐射方向性模型反演非同温像元组分温度

在遥感像元内含有多种组分、温度不均一的情况下，地表像元热红外辐射的方 向性主要源于像元内的三维结构．研究应用多角度方向辐射观测数据对非同温像元组分温度的估计，提出了多组分像元热红外辐射模型的线性反演方法，在反演中，对观测数据信息和反演参数信息量的度量方法、对模型优化函数的改进，及对室内模拟试验观测数据进行了验证．     

高混凝土坝空间变形预警指标研究

针对高混凝土坝空间变形预警能力的不足,提出了能度量高混凝土坝整体变形性态的合理表达式,在此基础上,拟定了空间场整体变形熵预警指标.首先,用概率法定义了各变形监测点的有序度和无序度.然后,用投影追踪法研究了各空间测点的权重分布.之后,根据空间场协同有序演变的特点,应用各测点的有序度序列值和权重分布值,构建了能描述混凝土坝整体有序性的空间场整体变形熵表达式.最后,根据计算得到的变形熵序列值,应用小概率法计算了变形熵预警指标.实例分析表明,大坝整体变形熵的变化规律与环境量及挠曲线变化规律相吻合,说明变形熵的表达式是合理的,同时,变形熵预警指标的拟定将有助于提高高混凝土坝的预警能力和安全管理水平.     

安全信息学的核心原理研究

为促进安全科学的发展,并完善安全信息学科理论体系,对安全信息学核心原理进行了研究。通过对安全学原理的了解,结合安全学与信息学的特点,提出了安全信息学原理从属的6条核心原理:安全信息质量原理;安全信息等级原理;安全信息共享原理;安全信息防控原理;安全信息反馈原理;安全信息监理原理。在安全学原理和信息学理论的基础上,创建了安全信息学核心原理的体系结构模型,并对其在组织中的应用进行分析,以促进安全信息学科体系的快速发展,论证安全信息学核心原理在组织中的重要程度。     

设计模式指导的软件分簇方法

程序理解是一个从计算机程序中获取知识信息的过程,其主要目的是获取软件的各种有关知识以理解开发者的意图,从而支持针对现有或遗产软件系统进行软件评审、错误定位、反向工程、再工程、迁移、维护和复用等软件工程实践.本文提出一种设计模式指导的分簇方法,该方法采用程序中蕴涵的设计模式信息指导开源软件的分簇,运用"分而治之"的策略辅助程序开发者和维护人员快速、方便地理解代码.首先,采用设计模式检测技术从程序代码中抽取设计模式信息;然后,基于设计模式中角色间的相互关系,利用检测出的设计模式信息指导分簇;最后,对分簇结果可视化,以辅助程序理解.基于以上研究工作,开发了原型工具TasteJ并进行了实例研究,设计并实现了以人工为基准的实验来检验本文提出的软件分簇方法,并通过7个软件分簇度量函数,从统计的角度将其与现有主流软件分簇方法进行分析和比较,实验结果显示出本文所提方法的优势.     

河床表面分形度量及其在河型判别中的应用

将表面分维概念引入河流动力学,提出河床表面形态的分形度量方法,并通过实际河段分析与概化模型试验结合的手段,对不同河型亚类、不同基本河型的河床表面分形维数进行对比研究,并将河床表面分形维数应用于河型判别.结果表明:由于河床形态是河型判别的一个主要依据,而河床表面分形维数又可对河床形态进行整体度量,因此河床表面分形维数可在一定程度上体现河型、甚至河型亚类之间的差异,实际分汊河段比较中,微弯高水分汊的河床表面分形维数最大、弯曲低水分汊及顺直中水分汊次之、微弯低水分汊最小;在试验范围内,一定流量下,则是分汊河型的河床表面分形维数最大、弯曲河型次之、顺直河型最小,可以认为在收集更多实测河段资料并统一算法后,河床表面分形维数可作为河型的判据之一.     

基于三角形单元体的气-固反应器构形优化

将构形理论引入多孔介质气。固反应问题中进行研究，首先以三角形单元体为研究对象，以传热传质过程中的熵产生最小为优化目标，对给定微小区域进行外形优化；在此基础上，将得到的最优结构的三角形单元体组装成新的矩形构形体，进行同样的构形优化；持续类似工作直至覆盖整个控制体，得到了完整的解析解；由数值计算分析了相关参数对熵产生的影响；与相关文献中以矩形单元体为基础进行构形优化得到的结果进行了比较分析。     

大气颗粒物的分形特征

介绍了大气颗粒物的分形特征，及其研究意义。回顾了国内外用实验方法测定大气颗粒物分维和用计算机模拟凝聚计算分维的发展情况，展望了大气颗粒物分形性质的研究方向。     

用于方剂功效智能计算的基于分类的药效作用度量方法

将处方中药物名及剂量转换成反映药效力度的数学度量方法是方剂功效智能计算的首要和关键技术.文中给出用于智能计算方剂功效的领域知识和具体算法,探讨度量"药效力度对药量依赖关系"对构建中医药知识系统的必要性,讨论药效度量相关问题.为合理度量药效,提出基于中医用量规律及药物分布特点,运用药物用量区间分类的"自然分类方法",将常用药分为38个自然类并聚类为6个基本类.基于分类结果,为每一基本类设计了反映该类药物用量特点的非线性药效度量函数,并实际用于方剂功效智能计算.对560味常用药的药效计算,以及对源于《伤寒论》、《金匮要略》、《名家医案》等1000例以上方剂功效计算的实践表明,运用文中基于分类的药效度量方法,能保证计算得出的方剂功效有较高的准确率.     

分布式光纤传感信号特征提取方法研究

本文分析研究了分布式光纤传感信号的三种特征提取方法：MFCC参数特征提取法、小波包能量特征提取法和小波包Shannon熵特征提取法，并且用RBF神经网络分别进行了实验。实验识别结果表明，相比其他两种特征提取方法，小波包Shannon熵特征提取法能产生较好的识别结果。     

供应链柔性评价系统

目前，对供应链柔性的研究很少，柔性作为评价供应链运作绩效的一个重要指标越来越受到人们的关注。用于度量制造系统柔性的方法由于其局限性不适合度量供应链的柔性，本文在对供应链柔性系统分析的基础上，建立了供应链柔性评价系统。     

基于熵增原理抑制磁流变抛光中高频误差

采用信息熵作为去除函数驻留点随机分布的测度，基于熵增理论设计了局部随机加工路径，有效抑制磁流变抛光的中高频误差．在自研的KDMRF-1000F磁流变抛光机床上进行实验研究，局部随机路径加工区域的中高频误差明显小于光栅扫描路径加工区域．直径为98mm的平面镜，一次迭代修形（7．46min），面形误差峰谷值提高到0．0622（2=632．8nm），均方根误差提高到0.010λ,且未见明显的尖峰状中高频误差．实验结果表明，基于熵增原理设计的局部随机路径能有效地抑制磁流变加工的中高频误差．     

基于BP神经网络方法研究岩石节理形貌粗糙度系数

岩石节理粗糙度系数(JRC)是研究岩石力学性质的重要参数。为了更准确地描述这一参数,本文基于人工神经网络的原理,提出一种研究JRC的新方法——BP神经网络预测法。选取节理表面最大峰高S_p、表面最大高度S_z、表面最大谷深S_v、峰度系数S_(ku)、偏斜度系数S_(sk)、均方根高度S_q、算术平均高度S_a7个表面形貌高度特征参数作为网络输入,剖面线分维值和JRC作为网络输出,以此为基础构建网络模型,并对10组实测数据进行了预测验证。结果表明:该方法误差很小,具有很高的预测精度,可为进一步的研究提供新的思路和方法。     

度量滤波器:距离度量的滤波视角

确定、或选择某种距离度量是模式识别、机器学习和聚类分析的基本问题.图像欧氏距离和广义欧氏距离是重要的两种距离度量,它们可以嵌入到大多数识别算法中去,并且在大量应用中都提升了识别效率.文中揭示了包括IMED和GED在内的一类距离度量与线性平移不变系统的关系.证明了以下结论:输入空间上的平移不变度量等价于对输入信号进行线性滤波再计算传统欧氏度量.这一结果扩展了对距离度量的认识,将在距离度量的选择上起到一定的作用.     

极大熵聚类算法的收敛性定理证明

有关极大熵聚类算法收敛性的研究是理论研究的一个热点问题,有的学者认为迭代序列的极限点有可能不是目标函数的严格局部极值点.针对这个问题,文中用科学计算软件对相关文献中给出的例子进行了实验,说明该例子并不能否定极大熵聚类算法收敛性定理.最后,从理论上给出了极大熵聚类算法收敛性定理的一个证明.