独立分量分析的一种剖析方法及其搜索算法

给出了独立分量分析(ICA)问题可解性的一种直观解释,并设计了直接的搜索算法.首先通过分析二维ICA问题,将输出信号分量的峰度作为ICA最优化问题的目标函数,分析了目标函数的波形随源信号之间耦合程度不同而变化的规律,以直观的图示解释了最大化输出信号非高斯性的ICA准则,且具有严格的数学意义.通过4点比较,将目标函数定位于某确定子区间,在读子区间上,目标函数是单峰函数,峰值点为全局极大值点,且为ICA问题的解.用快速搜索法进行了ICA求解,并将算法推广到多维ICA问题的求解.对算法进行了双通道图像分离、多通道语音分离的数值实验.     

基于自适应评价函数的独立成分分析算法

简要介绍独立成分分析（ICA）及其模型，然后在极大似然估计的框架下，基于两类参数模型--Gaussian混合密度模型和Pearson系统模型，研究了具有对称分布（包括超高斯分布与亚高斯分布）和非对称分布源混合信号的盲分离问题，给出了一种有效的基于灵活评价函数的ICA新算法，该算法在一定意义上实现了对源信号概率分布的真正全“盲”。与原有的ICA算法相比，该算法具有更广泛应用范围。模拟实验验证了算法的有效性。     

一种含参数的概率密度核估计的独立分量分析算法

分析了盲源分离算法中互信息准则与概率密度核函数的关系,利用广义高斯模型,提出了一种基于含参数的核概率密度估计的独立分量分析算法。该算法利用观测样本求峰度,通过分段函数给出相应高斯指数值,并刺用样本数据进一步修正源信号的概率密度函数。实现对分离信号评价函数的精确估计。在此评价函数基础上,采用互信息最小化准则,推导出分离矩阵的迭代更新规则。所提算法在一定程度上解决了ICA算法中信号评价函数估计的难题,且能对任意源混合信号进行有效盲分离,仿真实验验证了算法的性能。     

一种新的基于峰度的盲源分离开关算法

盲源分离(BSS)算法通常需预先假设源信号的概率密度函数(PDF)，并由此获得关键的激活函数(AF)，进而从混合信号中分离出源信号。但若假设的概率密度函数与真实概率密度函数差异较大，源信号将不能被正确分离。基于峰度的盲源分离开关算法无需假设源信号的概率密度函数，可直接对独立分量分析(ICA)中的激活函数进行自适应学习。计算机仿真证明，该算法可有效进行盲源分离。     

带约束的卷积语音信号频域盲分离方法

在实际的室内环境中,多通道的语音混合是一个卷积混合信号,在频域利用ICA进行分离时,不同频点上分解出的源信号的次序不确定,需要用后处理方法确定源的对应关系。提出了一种利用波达方向(DOA)作为约束条件的频域盲源分离方法,可以在线地解决频域中的次序不确定性,并且不需要已知传感器及源信号位置等先验知识。仿真结果表明,该方法能够有效地分离卷积混合语音信号,比现有相关的方法更精确。     

独立变量分析及其在脑功能可视化中应用

在数据分析和信号处理领域中经常遇到的一个问题就是如何从多元数据中提取有用部分。为使计算简便,通常对原始数据作线性变换。常用的变换方法有:主分量分析,因子分析以及投影追踪法等。一种近期发展起来的线性变换方法称独立分量分析(ICA)。该方法能够从混合信号中分离出最独立的信号。本文介绍了ICA的原理、方法及其在fMRI图像中的应用。该方法有效地抑制了fMRI图像中的随机噪声及生理信号(例如,心电、呼吸等),增强了功能信号。     

基于峭度的稳健特定信号盲提取

在盲源提取中,当所要提取信号的峭度在某一区间时,可以采用基于峭度的方法将期望的信号提取出来。如果采用外点惩罚函数法来求解,理论上要求惩罚因子趋于无穷大时才可能收敛到最优解,但是惩罚因子的增大往往导致代价函数的Hessian矩阵病态化。因此,这种方法在实际中稳健性很差。提出了采用Lagrange乘子法来解决特定信号的提取问题,与采用外点惩罚函数法的算法相比,这种方法在惩罚因子相对较小的情况下也能得到最优解。计算机仿真和实际的胎儿心电试验表明了这种方法在收敛速度和稳健性上要优于采用外点惩罚函数法的算法。     

基于伪信噪比最大化的盲源分离算法

针对电子战中各种信号混叠严重、难以分离的现象,提出一种新的瞬时线性混叠信号的盲源分离算法。该算法从独立信号完全分离时信噪比最大出发,用单位对称滑动权向量加权分离信号作为源信号,建立基于源信号和噪声信号协方差矩阵的伪信噪比目标函数,并将目标函数的寻优过程转换为求解广义特征值的问题。和经典的信息理论方法相比,该算法是一种全局最优的盲源分离算法,它不需要任何迭代运算,具有非常低的计算复杂度。仿真结果证明,该算法能够更加有效地分离线性混叠的雷达信号和通信信号。     

独立分量分析联合最小二乘的DOA估计

研究了线性均匀阵列的信号波达方向(direction of arrival, DOA)估计问题。提出了一种基于独立分量分析(independent component analysis, ICA)联合最小二乘(least square, LS)处理的DOA估计新方法。通过天线阵列因子的虚部,建立新的信号接收模型,并以此进行ICA应用的可行性分析,将获取源信号的幅值转化为LS问题进行求解。设计了方法的实现步骤,推导了新方法用于DOA估计的角度公式,指出天线阵元间距应满足的条件,在提高精度方面可采用细估计对粗估计的更新来实现。仿真表明,所提方法具有较好的低信噪比性能、角度分辨力较高以及所需数据长度较短,为DOA估计问题提供了一种新的解决方式。     

基于独立源分析的过程监测及故障诊断方法

多元统计过程控制(MSPC)要求观测数据服从正态分布,而实际的工业过程数据大都不满足正态分布条件。独立源分析(ICA)是近几年才发展起来的一种新的统计方法,可以克服对数据分布的依赖。为此以ICA算法为核心,引入一种新型的过程监测及故障诊断方法。应用ICA提取独立源,利用I2图,Ie2图和SPE图进行故障检测,将变量重构图用于诊断故障。以三水箱系统为背景进行的实验研究,验证了该方法的有效性。     

预测沪深股市市场波动性

研究目的在于:首先,检验和对比三种GARCH模型对于我国上海、深圳股市波动性的预测能力.其次,使用非对称的预测指标以体现对于预测误差高低的不同个体需求.在对于4个对称型的预测常规指标中,TGARCH对于2个市场波动的预测结果都是最佳的,而EGARCH的预测结果也要好于GARCH(1,1).这表明我国上海与深圳市场受坏消息的负面影响大于同等程度好消息的正面影响,而运用单边非对称的GARCH模型将更利于提高波动性预测的准确性.在非对称预测指标方面,研究认为EGARCH模型对于那些更愿意低估市场波动性的投资者而言较为有利,而GARCH(1,1)模型则相应满足了希望高估市场波动性的投资者的需求.这也表明投资者应根据自己的需要来选择相应的波动性预测模型.     

铁路运输网络资源配置与组织模式研究

通过对铁路运输资源配置模式和组织模式对系统中的扰动因素传递过程影响的定量研究，建立确定的组织模式下的运输系统附加费用模型，提出对组织模式和系统资源配置的优化模型。     

基于混合遗传的粗集理论在工期目标实现中的应用

提出了一种基于混合遗传算法的相对约简算法,把模拟退火融入到遗传算法中形成混合遗传算法,提高了遗传算法的优化效率,并用这种混合遗传算法寻求最小条件属性集及最小属性值约简.并把该算法引入到工程管理中,提出若干条决策规则,工程管理人员按照这种决策规则进行施工过程的管理,确保在预定时间内完成工程任务.如果对整个施工过程的每道工序都提出决策规则,就可以实现施工过程的智能化管理.     

论现代企业文化结构之功能

社会经济系统在结构变革过程中，催生了“现代企业文化”，这一崭新的序参量，在企业的经济活动中，充分展现了参量系统三大要素的特殊功能，即科学文化的动力功能；道德文化的尽善功能；艺术文化的尽美功能。“真、善、美”的统一，是企业从“经济人”向“伦理人”提升的必经途径。     

超越启蒙时代精神

17—18世纪欧洲启蒙运动把人类从宗教迷信中解放出来,使理性大放光华,但也坠入理性崇拜之中兼有成就和缺失。片面的理性忽略人类的人性存在和用简单性思维方式看待事物,这造成近现代史上新的社会问题。所以我们现在需要超越启蒙时代精神,把理性与人类的人文精神价值结合起来,并建立起适应复杂世界的复杂性思维方式。     

从复杂性哲学看规律的复杂性

以往人们常常将所有认识问题化归为规律问题，而对规律的理解又过于简单化，而从复杂性哲学的角度看，结论可能完全不同。     

基于DEA方法的供应链效能评估

针对目前对供应链的投入产出效能只能进行定性分析和简单定量计算的情况,把供应链看作一个具有输入输出的系统,以供应链不同阶段的投入为输入指标,以客户对供应链的满意度为输出指标,利用数据包络分析(DEA)方法,建立了供应链投入产出效能评估的数学模型.以企业内部供应链为例,通过MATLAB进行了仿真计算,根据计算结果给出了改进供应链效能的相关建议.     

考虑发车间隔与乘客人数关系的机场长途巴士时刻表优化设计

本文在考虑发车间隔与乘客人数间关系的基础上研究机场长途巴士时刻表的优化设计问题. 首先证明机场长途巴士时刻表是影响乘车人数和巴士运营成本的重要因素, 其次利用厂商均衡理论分析巴士时刻表与乘车人数之间的关系, 然后针对巴士发车间隔与乘车需求的关系, 建立使机场长途巴士利润最大的不固定发车间隔的时刻表优化模型, 并利用矩阵编码的遗传算法进行求解. 最终得到机场长途巴士各线路上应有的发车数和发车时刻.     

任务驱动的应急资源集成方式与组织过程建模

通过应急平台实现应急组织资源协作调配是当前应急工作的重要方法.根据突发事件情景任务,快速组建与应急任务功能契合的应急资源组织体系,是保证应急管理平台的辅助决策有效性的关键.本文在对应急管理平台资源集成模式分析的基础上,建立了任务驱动的应急平台资源集成框架,对任务驱动的应急虚拟组织协作过程进行了建模分析,并提出了一种模型求解算法和算例应用.     

从整体与部分的辩证关系看系统论与还原论的适用范围

无论是系统论还是还原论，都是以整体与部分的关系作为客观基础的，都是整体与部分的辩证关系在方法论上的反映。还原论反映的是整体与部分的统一性，系统论反映的是整体与部分的对立性，还原论和系统论都只有局部真理性，应该将二者整合在一起，创立现代系统论，使其更好地为科学认识服务。