关联维数在工业“三废”综合利用中的应用

研究分形的特征参数--关联维数的G-P(Grassberger-Ptzcaccia)计算方法.利用关联维数的基本原理,对湖南省1986-2005年的工业"三废"综合利用产品产值数据序列进行分形特征分析,构建m 维相空间及相应的分形特征模型. 研究结果表明,当嵌入维数达到7以后,动力学系统具有相对稳定的关联维数2.98,说明至少有3个因子在影响着该时间序列的动态变化,并且该系统的有效自由度为7.研究中以关联维数作为依据,对建立该时间序列的预测模型有较大的参考价值.     

腔光机械谐振器的动力学耗散冷却（英文）

基于光机械耦合系统,详细研究了该系统的动力学冷却问题,比较了强耦合系统中不同的光学腔模型耗散率对平均声子数的影响.在一定的范围内,腔耗散率越大,平均声子数越小,并且有更大的腔耗散率,平均声子数才能快速地达到瞬态冷却极限,即通过增大腔耗散率,能加速系统的冷却过程.对于强耦合系统,随着耦合强度的增加,平均声子数出现周期性的振荡,且随着腔耗散率的增大而快速的减小,最后达到一个冷却极限.相反,对于弱耦合体系,平均声子数随着腔耗散率的增大而快速的增大,而后达到一个稳定的平衡态,且随着耦合强度的增大,不会出现周期性的振荡.因此,在弱耦合系统中,增大腔耗散率有可能会加速系统的热过程.     

非线性时间序列的相空间重构参数估计的新算法

针对混沌理论中非线性时间序列相空间重构的理论和方法,提出一种估计嵌入维数和延迟时间的新算法,采用矢量空间平均位移法确定延迟时间;基于混沌吸引子上邻近点之间距离随着时间增加最终趋于饱和的特性,估算非线性时间序列相空间重构的嵌入维数. 实例表明,该算法可以有效估计非线性时间序列的相空间重构参数.     

非自治记忆型强阻尼波方程的拉回指数吸引子

研究了非自治记忆型强阻尼波方程的拉回指数吸引子存在问题。利用耗散过程的一致挤压性质,对拉回吸引子的每个集合延伸扩展,使得它的一致有界吸收集有有限分形维数,进而利用分解方法验证过程的ω-渐近紧性,并且拉回指数吸引子以指数速率拉回吸引相空间中的每个子集,最后证明了拉回指数吸引子的存在性。     

基于混沌不变量和关联向量机的人体行为识别

提出了一种基于混沌不变量特征和关联向量机（RVM）的人体行为识别方法.提取人体关节点运动产生的轨迹代表人体动作行为的非线性系统,利用 C-C方法估计时延并且得到由每条运动轨迹重构的相空间维数,并从重构的相空间提取代表人体行为的混沌不变量,利用RVM算法识别人体行为.在KTH,Weizmann及ballet 数据库中进行测试,实验结果表明,使用该方法平均正确率达92.1%.     

基于联合熵的多变量混沌时间序列相空间重构

提出了一种多变量混沌时间序列的联合熵扩维法(JEED),为多变量时间序列的预测构造了有效的模型输入向量.首先使用互信息法求混沌系统各观测变量的延迟时间;然后使用联合熵确定各分量的嵌入维数,并按最大熵选择重构分量,不断扩张相空间维数,最终使得重构向量空间包含系统的最大信息量.仿真实验表明因为JEED确定的相空间能提供丰富的信息,在其上进行的神经网络预测取得了比单变量预测方法更好的预测效果.     

云南东川市人均粮食的时序分形特征

应用1964～1995年东川市人均粮食资料,重构其嵌入相空间序列,探讨了其时序的分形特征,并计算了其平均可预报年限．结果表明,东川市人均粮食的时序分布具有分形特征,且该时序是一混沌序列,其饱和关联维数约为3．1631,系统的有效自由度数为8个,平均可预报尺度不超过27～28年．研究结果为人均粮食的时序预测预报模型提供了依据．     

混沌吸引子的普适转变

二维动力学映射混沌吸引子的片结构将随耗散性的减弱以普适的方式截断,最终趋于哈密顿极限。不稳定不变流形的异宿相交可以解释混沌吸引子片结构的突变行为,突变点具有普适的标度,哈密顿映射对于耗散方向的重正化理论可以给出这一普适标度。     

混沌时间序列局域预测模型及其应用

为了确定滞时、嵌入维数和最邻近点数运3个混沌时间序列局域预测模型参数,首先利用关联积分法确定滞时和嵌入维数．重构混沌时间序列的相空间;而后在此基础上,提出一种新的预测模型——加权动态局域预测模型．该模型综合考虑了广义自由度和邻近点权重,给出了确定最优邻域的判定指标．实际水文系统的计算分析表明,加权动态局域预测模型具有较高的预测精度,是一种有效的用于混沌水文时间序列的预测模型．     

自组织临界性的相空间重构

作者通过采用相空间重构法对具有自组织临界性的BTW沙堆模型进行了分析,根据仿真得到的沙崩关联长度这个一维时间序列,用时延技术进行吸引子重构,得到了重构相空间的嵌入维数和关联维数,说明关联维数越低,系统的层次越高,趋势越明显．用相空间重构法可以用来分析其他具有自组织临界性的系统,在进行短期预测上有一定的意义．     

南水北调西线工程调水区径流序列特性分析

应用重构相空间技术和混沌理论对月径流时间序列的特性进行了分析.以南水北调西线工程调水区主要河流附近的甘孜、朱巴等4个水文站月径流时间序列为对象,研究了嵌入相空间维数和关联维数之间的变化关系,得到了饱和关联维数和最小嵌入维数,结果表明:当最小嵌入维数超过6时,关联维数逐渐趋于稳定,即达到饱和,得到饱和关联维数在1.1～1.5之间,说明这些月径流序列可能具有混沌特性,这一研究结果为利用混沌理论来建立径流的预测模型提供了较为科学的依据.     

基于分形关联维的汽轮机转子的振动故障诊断

采用Bently实验台模拟不同转速下碰摩、松动、不对中、不平衡几种常见汽轮机转子振动故障，进行实验研究．通过相空间重构理论，对满足随机分形统计自相似性的振动信号序列进行相空间重构，计算其分形关联维数，从而再现动力学特性．实验分析结果表明：碰摩故障时的分形关联维数最大，松动和不对中时的分形关联维数次之，不平衡时计算所得的分形关联维数最小；不同故障类型下的分形关联维数增量不同．因此，分形关联维数可以作为一种振动故障征兆加以提取．     

150 A MeV ~4He诱发乳胶核反应靶核碎片发射过程中的非统计涨落研究

本论文用标度阶乘矩的方法对150 A MeV ~4He-Em作用靶核碎片在一维相空间和二维相空间的非统计涨落进行了分析.通过对一维相空间阶乘矩和二维相空间阶乘矩的分析,得出150 A MeV ~4HeEm作用靶核碎片在发射过程中没有间歇性行为,即不存在非统计涨落.     

二维Navier—Stokes方程的有限维性质

Ладыженская指出二维Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程具有如下的“有限维性质”：即由相空间中任一有界不变集出发的运动的决定模态个数有限，并且运动是周期的，如果它的决定模态具同一周期。补充和修正了Ладыженская对这一结果的证明。     

用奇怪吸引子理论研究紊流脉动压力特性

通过奇怪吸引子理论研究,提出在“重构相空间”中计算紊流脉动压力时间序列的关联维数,得出该关联维数取值随嵌入空间维数的变化规律,证明了高速速紊流脉动压力系统中存在奇怪吸引子,并经计算得出了奇怪吸引子的分数维,该维数即为描述吸引子结构所必须的状态变量的最小数目。     

基于相空间重构的心冲击信号房颤检测方法

针对房颤事件中的节律异常特性，提出应用相空间重构算法提取心冲击(ballistocardiogram， BCG)信号的二维节律特征，并对重构过程中的最优嵌入维数和时间延迟参数进行了讨论.首先，将心脏搏动视为非线性动力学系统，应用相空间重构理论将一维时间序列映射到高维相空间中，从而获取BCG信号中表征房颤过程节律异常的相空间轨迹特征.其次，探讨了重构过程中适于房颤诊断的最优嵌入维数和时间延迟参数，并结合卷积神经网络实现了对房颤的智能诊断.最终，通过对59名受试者提取到的2000组BCG数据进行十折交叉验证，所提方法的分类准确率达到91.00%，与基于经典时频特征的机器学习方法相比较，有较为明显的提高，从而验证了所提方法的优越性.     

自由转动刚体的可积性

本文从具有N自由度的保守哈密顿系统的可积定义出发,找到了自由转动刚体在相空间WR~6与集合V×T~3问的一个可逆C~∞映射:使得从而证明自由转动刚体可积,避开了求解欧拉方程的复杂运算。     

相关维数在大机组故障诊断中的应用

文中提出了将描述混沌运动的特征参数———相关维数（ｃｏｒｅｌａｔｉｏｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）用于大机组振动信号的分析．一些带有低频噪声的复杂故障信号的分析结果表明,信号在伪相空间中具有不同的相关维数,反映了不同故障的动力学形成机制的不同．因此,相关维数可用于诊断传统方法难以区分的故障．     

空中目标信号相空间重构方法研究

为提取空中目标辐射噪声非线性和混沌特征,需要对目标信号作非线性时间序列分析,其第一步则是相空间的重构,基于Takens定理进行相空间重构前必须先确定重构相空间的时滞和嵌入维数两个重要参数。分别采用互信息方法确定重构最佳时延和关联积分法确定重构嵌入维数。分别以经典混沌信号和实测目标噪声数据为研究对象进行计算仿真,结果证明了该方法选择地参数进行相空间重构的有效性与准确性,重构的相空间能很好反应原混沌系统的特性,为下一步分析提取目标非线性特征奠定了良好的基础。     

分形理论在地震道油气检测中的应用

认为地震道是混沌的时间序列，混沌运动的轨迹在相空间中的某个区域内经无穷次的折迭，扭曲和拉伸，构成一个有无穷层次嵌套的自相似结构－奇异吸引子。对实际的地震道信号所构成的联井反射点剖面数据进行处理，运用重建相空间法（即Ｇｒａｓｓｂｅｒｇｅｒ－Ｐｒｏｃａｃｃｉａ算法），计算出各道的关联维数，并与实际的钻井资料进行比较。对关联维数与钻井结果的关系进行了解释。用实际参照井检验，结果十分吻合。