图有向自保形测度的重分形

讨论图有向自保形集的重分形，得到开集条件下自保形集关于图有向自保形测度的重分形分解公式,推广了无向图自保形重分形。同时，将图有向自保形集在强开集条件的结果减弱成为开集条件。     

一种新的分形序列生成方法

针对现有的算法只能生成单分形或只能生成重分形序列的问题,文中提出了一种新的分形序列生成方法--调整方差随机二分法,通过调整该方法中的参数值σ,可生成单分形或重分形序列,而生成单分形序列的自相似度和重分形序列的勒让德谱取决于σ.仿真实验结果证明该方法可以快速地生成较精确的自相似序列.采用文中提出的方法能生成具有不同程度局部突发的分形序列,可方便地模拟不同的网络流量.     

关于测度的重分形分析

测度的重分形分析是分形几何的一个重要研究方向,它广泛应用于动力系统、湍流、降雨量模型、地震和金融时间序列模型.发展重分形测度的数学理论和方法至关重要.文中简要阐述测度的重分形分析的基本思想和方法,并介绍笔者及其课题组在该领域取得的主要研究成果.     

基于分形序列的流量模型

文中设计了一种调整方差随机二分法的分形序列生成方法, 调整该方法中的参数值可生成单分形或重分形的序列, 生成的单分形序列的自相似度和生成的重分形序列的勒让德谱取决于参数值. 该方法的时间复杂度为O(n), 由三种不同的Hurst检测方法证实了该方法具有较高的准确度. 通过分析网络流量的特征, 指出网络流量在一定的尺度上可能同时存在长相关和重分形的特性,本文提出的分形序列生成方法能生成具有不同程度突发的分形序列,可灵活的仿真不同的网络流量.     

双煤层采动岩体裂隙分形特征实验研究

以离石—军渡高速公路师婆沟隧道下伏同德煤矿采空区为地质原型,利用相似材料模拟实验模拟双煤层采动岩体裂隙的发育过程,运用分形几何理论研究采空区冒落带、裂隙带的岩体裂隙分形特征。实验结果表明:在下层煤工作面推进距离相同情况下,采空区冒落带分形维数大于裂隙带分形维数;随着下层煤工作面推进距离的增大,双煤层采动岩体裂隙分形维数经历了从小到大再到小并稳定的变化过程;当下层煤开采结束且上覆岩层移动基本稳定之后,双煤层采空区冒落带、裂隙带的岩体裂隙分形维数分别为1.066 3,0.999 5,冒落带分形维数是裂隙带分形维数的1.067倍。研究成果为高速公路下伏双煤层采空区地基稳定性评价及采空区充填注浆设计提供科学依据。     

采空区上覆岩体裂隙分形规律的实验研究

以山西省霍州矿务局辛置煤矿2204采掘工作面为原型,利用相似材料模拟实验模拟采空区上覆岩体裂隙的形成过程扣分布状态,运用分形几何理论研究采空区冒落带、裂隙带和弯沉带岩体裂隙的分形规律。实验结果表明：上覆岩体裂隙分形维数随工作面推进经历了由小→大→小并趋于稳定的变化过程,开采结束且岩层基本稳定之后,其分形雏数为采动前分维值的0．5％-5％,且模型采空区边缘地带“三带”的分形维数值较采空区中心的分形维数值大。     

可加布朗运动逗留时测度的重分形分析

研究N指标d维非常返可加布朗运动逗留时测度的重分形分析问题,给出粗糙、精细两种重分形分析的上、下界估计.     

齐次Cantor集的重分形分解

考虑齐次Ｃａｎｔｏｒ集的重分形分解问题,讨论了齐次Ｃａｎｔｏｒ集的重分形分解集的Ｈａｕｓｄｏｒｆｆ维数问题．     

重正化模型及其在岩石失稳破坏中的应用

基于岩石强度的概率分布假设,根据自相似分形的观点,采用重正化群模型对岩石失稳破坏过程中的临界现象进行了研究,得到了岩石材料失稳破坏的理论临界点及岩体稳定性的发展方向.通过实验数据与重正化群模型的计算结果的对比,证明了重正化破坏模型能准确地模拟岩石的失稳破坏,并能有效地推测出破坏的临界点,建立了判断岩石稳定状态的判据.     

多孔介质分形模型的难点与探索

对分形理论的一些关键而又复杂的概念，如谱维数，Hurst数，稳定分布进行了讨论，谱维数是联系分形介质中静态结构参数和动程的桥梁，而Hurst数的大小划分各种类型的分形布朗运动，这也同时决定了分形介质中扩散过程的快慢，物质在分形结构中的扩散密度分布函数属于稳定分布，并对应用于分形介质扩散动力学各种方法的实质进行了分析，分数微分扩散方程可以得到扩散密度分布函数，但目前仍然是一种近似解，随机模拟方法比较直观，但决定过程的扩散密度分布函数目前只能采用预估的方法，而传统的差分方法比较实用，却能以给出对分形介质网格之间的扩散系数，因此，将分形理论应用于实际的多孔介质仍然有很多难点，有待未来更深入的研究。     

沥青混合料分形级配理论

介绍沥青混合料集料粒径分布分形维数的计算方法并分析其分形特征.对于连续级配,其集料粒径分布为一重分形分布;对于间断级配,其集料粒径分布为二重分形分布.采用粗集料粒径分布分形维数Dc和细集料粒径分布分形维数Df作为描述集料级配分形特点的指标.在此基础上,提出分形级配理论的计算式,该式不仅可以计算连续级配,还可以计算间断级配.研究分形级配理论与现有主要级配设计理论之间的关系,结果表明,分形级配理论可以包括现有的几种主要级配计算方法,这主要由于分形是集料级配的本质.     

一种基于改进分形编码的图像去噪方法

提出了一种针对加性白高斯噪声(AWGN)的改进分形图像去噪方法.该方法在改进的分形编码过程中采用二次函数灰度预测,使得对无噪图像的编码效果优于传统分形编码.在改进分形编码的基础上,改进的分形图像去噪方法通过带噪图像估计原始无噪图像的分形编码参数,从而在分形解码过程中达到去除噪声的目的.实验结果比较表明,改进的分形去噪方法具有很好的去噪效果.     

测度投影的相对重分形维数

Julian Cole将Billingsley在概率空间中引入的关于两个概率测度的Hausdorff，填充(packing)测度及维数的思想引入到重分形分析．在此基础上研究测度投影的相对重分形Hausdorff维数、填充维数与相对重分形Hausdorrff维数、填充维数之间的关系．     

非线性结构动力响应中的灵敏度分析

基于δ－网分形指纹特征，提出了一种自然景物图像的匹配方法．实验结果表明δ－网分形指纹特征是一种自然景物图像的稳定分形特征，采用δ－网分形指纹特征对自然景物图象进行的匹配，能获得比传统的基于灰度和边缘的特征匹配方法以及多尺度分形指纹匹配方法更好的匹配结果．     

A1/Ge双层膜退火过程中多中心晶化生长的模拟

对 a-Ge/Al 双层膜在退火过程中出现的分形晶化现象进行了模拟研究。结果显示,各团簇的生长呈现出各向异性。分形晶化是随机相继触发形核的结果。这种多中心分形晶化图形显示出多重分形特征,用盒计数法得到了模拟图形的多重分形谱。     

δ—网分形指纹及其在图像匹配中的应用

基于δ－网分形指纹特征，提出了一种自然景物图像的匹配方法，实验结果表明δ－网分形指纹特征是一种自然景物图像的稳定分形特征，采用δ－网分形指纹特征对自然景物图象进行的匹配，能获得比传统的基于灰度和边缘的特征匹配方法以及多尺度分形指纹匹配方法更好的匹配结果。     

基于EMD的中国股票市场分形特征研究

为揭示我国股票市场的分形特征, 利用经验模态分解及重标极差分析法(R/ S: Rescaled Range Analysis)探究中国股票市场的特征, 利用经验模态分解方法对沪深300 指数的收盘价格对数收益率进行分析, 并采用分形理论中的R/ S 分析法对固有模态函数进行实证研究, 以揭示我国股票市场的分形特征。实验结果表明,我国股票市场具有显著的自相似性, 分解后的收益率序列是有偏的随机游走过程。     

滑动窗口MF-DFA方法在大坝变形监测中的运用

为了探索大坝变形与时间序列的相关性,通过引入滑动窗口技术对多重分形消除趋势波动法MF-DFA进行改进,与传统的MF-DFA计算结果进行比较分析.实例结果表明多重分形更能刻画大坝变形过程,滑动窗口MF-DFA法比传统MF-DFA法的精度更高,定标指数H(q)值更快趋于较稳定的值,同时从整体上描述变形数据序列的相关性,为后续预测提供依据.     

磨合试验与表面形貌变化规律的分形表征

为了研究和掌握真实磨合过程中表面形貌的变化规律,在自制的摩擦磨损试验机上进行了更换摩擦副的磨合磨损试验,用T1000表面轮廓测量仪对试件表面形貌进行在线测量,进而运用分形理论对磨合过程中表面形貌的变化规律进行表征研究.结果表明:采用同一表面性质的一组试件进行磨合过程试验比传统的磨合试验方法科学合理,其试验结果具有客观性;随着磨合过程的进行,磨损表面粗糙度值Ra和尺度系数C逐渐减小,分形维数D与特征粗糙度Ra*逐渐增大,当达到磨合状态时它们都将达到稳定的数值.且特征粗糙度Ra*在反映磨合表面形貌的变化时不但具有与分形维数D和尺度系数C一样的规律性,而且表现出更高的灵敏性.     

统计自相似集,测度及重随机分形

主要介绍统计自相似集合与统计自相似测度的分形理论以及重随机分形近年来的一些进展。