深基坑开挖中KPCA结合BP神经网络的基坑变形预测

针对开挖过程中基坑变形预测的问题,提出一种基于核主成分分析(KPCA)和BP神经网络的基坑变形预测方法.首先,根据实际施工情况,确定影响基坑变形的主要因素;然后,将基坑变形数据通过多变量相空间重构技术进行建模;接着,通过KPCA技术从变形数据中提取出主要分量;最后,基于提取的主要分量来训练BP神经网络预测模型,以此实现对之后基坑施工中基坑变形的预测.实验结果表明,提出的预测模型能够准确地预测基坑变形程度,具有可行性.     

一种面向不确定标签样本的K-近邻高效决策算法

基于案例的决策是一种直接依据过去的历史案例对当前案例进行分类或者指标预测的方法，K-近邻方法就是一种广泛应用的基于案例的决策模型。在K-近邻方法中，历史案例上需要有标签，而在现实应用中，标签本身有一定的不确定性.文章详细地讨论了现有的基于K-近邻的决策方法忽略了样本标签不确定性这一问题，并基于Dempster-Shafer证据理论对标签不确定性进行建模以改善预测的性能，在此基础上结合边界树模型提高模型的运行效率.文中介绍了边界树算法的作用与原理，对如何结合传统边界树算法与样本标签的不确定性对边界树算法的节点转移策略以及决策过程进行了优化.文章最后对边界树算法的计算规模与准确率做了详细的实验论证.结果表明，文中提出的方法一方面考虑了标签的不确定性，另一方面提高了传统的K-近邻模型的决策效率.     

光纤光栅技术在玻璃幕墙边缘检测应用

针对玻璃幕墙结构胶老化、失效以及高风压载荷导致的玻璃脱落等安全事故问题，提出了一种基于光纤光栅传感技术检测玻璃幕墙边缘动态应力变化的方法，构造了玻璃面板边缘应变与结构胶之间的多模态耦合模型，从而预测玻璃幕墙结构安全状况.通过对比分析多模态应变的仿真与实验结果数据可以得到：准分布光纤光栅能够给出结构胶的失效位置，提前对玻璃幕墙结构胶的健康状况进行安全性能评估与反馈.由此可及时更换处理失效玻璃，减少玻璃幕墙脱落事故，在减少经济损失的同时提升了玻璃幕墙的安全性，具有实际价值.     

不确定性供应链中基于模糊线性规划的订单分配方案

现实供应链中供应商具有多项不确定性,加大了订单合理分配的难度,为此提出一种基于模糊线性规划的订单分配方案.首先,运用模糊集理论来表示供应商指标中的不确定性.然后,根据供应商的输出指标,运用数据包络分析法对其进行效率评估并排序.最后,在综合考虑供应商交易效率、交货时间和采购成本下,利用提出的模糊线性规划模型求解订单分配方案.案例分析中,以各项指标的加权和评估了所得分配方案的性能.结果表明,该方法能够获得合理的分配方案且对不确定性具有鲁棒性.     

后向散射多传感通信中断率

中断率是分析无线多传感后向散射通信系统的重要指标.针对后向散射多传感系统中的中断问题,基于经典的后向散射多传感通信模型,给出了对数正态阴影信道下中断率的闭式解.应用蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真和数值积分的方法,分析了影响后向散射多传感通信系统中断率的相关因子.结果表明,蒙特卡罗仿真与数值积分具有很好的一致性,中断率的数值分析误差小于1.481%.同时,随着信号干扰加噪声比SINR门限值的增加,中断率也增加;如果SINR门限值过大,传感器间相互干扰影响很大;反之,如果SINR门限值过小,传感器间相互干扰影响很小,为后向散射多传感系统的可靠性分析和设计提供了参考.     

空基辐射源非合作探测系统目标定位

研究了空基辐射源非合作探测系统的多目标定位及数据关联问题. 首先分析时差定位方法中的目标定位精度,在多目标情况下提出基于冗余测量信息的数据关联方法,解决了多目标多站时差测量值配对问题. 数值计算表明了该方法的有效性.     

基于用户和项目的双视角协同过滤推荐方法

传统的协同过滤推荐方法存在单视角信息利用不足、预测精度不高、对数据稀疏性敏感等问题,为此提出同时考虑相似用户和相似项目的双视角协同过滤推荐方法.根据辩证的思想,利用项目内部因子和外部因子生成项目融合相似度,有效度量了项目相似性和用户相似性,并解决了双视角协同过滤推荐方法对数据稀疏性敏感的问题.在标准数据集上多次进行的实验表明,基于用户和项目的双视角协同过滤推荐方法优于多个典型的协同过滤推荐方法.     

基于邻域熵的决策表约简

针对传统粗糙集理论难以处理数值型数据的特点,提出基于邻域熵的决策表特征约简方法.该方法通过引入邻域关系进行信息粒化,定义邻域熵概念,用来度量数值型数据的不确定性,证明邻域熵的单调性原理,提出基于邻域熵与分类精度加权的特征重要度概念,基于邻域熵单调性原理设计了两种启发式特征约简算法.理论分析与实例表明该方法是有效可行的.     

采用残差估算的卫星云图压缩传感重建

摘要： 卫星云图数据量庞大,获取、传输、存储的代价很高. 为了有效减小云图采样率及数据量,提出一种基于残差估算的压缩传感云图重建方法. 该方法首先构造一种抗混叠方向多尺度变换,用于压缩传感的稀疏表示. 借助随机投影技术将带平滑处理的投影Landweber算法引入分块压缩传感的重建过程,通过估计当前云图与前一相邻时次云图的残差获得理想的重构云图. 实验结果表明,抗混叠方向多尺度变换适用于压缩传感的稀疏表示,所采用的残差估算重建方法可明显提高重建云图的视觉效果及客观评价指标. 当测量率为0.5时,重建云图的峰值信噪比较直接重建法平均提高0.5 dB以上.     

一种基于特征组合和卷积神经网络的心脏病预测新方法

针对心脏病预测难的问题,提出了一种基于特征组合和卷积神经网络的心脏病预测方法。通过特征工程对数据进行预处理,减少噪声干扰;使用特征组合算法增强样本属性关联,生成特征矩阵;设计卷积神经网络对特征矩阵进行更高级抽象。该方法在UCI Heart Disease数据集上达到了0.898 9的预测精度,优于SVM、集成学习等传统机器学习方法,可作为相关领域专家判断的重要参考。     

基于传输半径倍数的无线传感器网络交替路由

针对无线传感器网络能量有效性问题,提出一种基于传输半径倍数的交替路由算法(TSMAR). 算法计算出节点与信宿之间的距离,确定距离与传输半径的下整数倍数,然后根据倍数的奇偶性交替转发数据,同时抑制远离信宿或与发送节点距离较近的节点转发数据. NS仿真验证表明,与BPS算法相比,TSMAR算法减少了转发节点数,提高了网络能量有效性,延长了网络寿命.     

基于DV-Distance的无线传感器网络定位算法研究

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,而节点自定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一.由于无线传感器的节点数量非常大,致使利用GPS定位装置收集节点位置信息的代价将会很大.因此,研究能够适应无线传感器网络节点位置信息的算法是极其重要的.本文重点对距离无关的定位算法中的DV-Distance算法进行了研究,通过MATLAB软件平台对DV-Distance算法进行了仿真实现,结果表明不同信标节点密度时,定位算法的定位误差不同,而当存在障碍物及GPS误差也会影响定位误差.     

无线传感器网络节点的试验平台设计

为便于无线传感器网络的开发和应用,采用MSP430F149控制器和CC2420无线收发芯片构建无线传感器网络节点的试验平台.利用所选单片机的自编程能力,提出了一种传感器节点远程在线更新(RIAP,remote in-application re-programmable)的方法.该方法同样适用于其他具有自编程能力的MCU,对嵌入式系统的开发有一定的参考价值.     

基于RF的无线传感器网络的MAC协议设计

针对传统无线传感器网络能量供应问题,提出了基于射频能量捕获的无线传感器网络介质访问控制（medium access control,MAC）协议。首先在相邻节点之间运用时分多址（time division multiple access,TDMA）技术按时隙分配信道,使数据在源节点到汇聚节点之间无争用传输;同时控制节点在每个周期内消耗的能量,间接调整节点自身的占空比;然后在缓冲区中设置负载阈值作为节点在通信转换角色中的依据,实现节点间的时间同步;最后对各种网络拓扑结构进行实验模拟,评估其延迟率和数据丢包率。实验结果表明：该协议与基于自适应时分多址的介质访问控制（adaptive TDMA-based MAC,AT-MAC）协议相比,不但延迟率低而且网络模拟结构更接近于现实网络场景,可以满足无线传感器网络的性能需求。     

无线传感器网络FTSP时间同步算法研究及改进

时间同步是无线传感器网络的关键技术之一,在分析FTSP算法的基础上,提出一种同步误差更小、精度更高的改进算法,并且使用NS2仿真工具对改进算法进行仿真,实验结果表明改进后的算法能有效提高网络的同步精度.     

无线传感器网络中的协作波纹定位

随着无线传感网定位技术的发展,高精度、大范围、低代价成为无线传感器网络定位技术的研究热点.文中提出一种用于无线传感网定位的协作波纹算法,侧重于对多节点实现快速精确定位. 首先以更合理的网络布局研究为基础,设计一种可以拼接的网络拓扑结构;其次利用节点协作的方式感知网络环境,降低定位误差;最后利用波纹定位的方式对节点进行两轮定位,从而实现网络区域内的高精度定位. 仿真实验表明,网络的锚节点节省率可达3.20%,定位精度提升了20.00%,进而充分证明了协作波纹算法的有效性与合理性.     

数据驱动的液位传感器故障串联补偿方法研究

针对超声波液位传感器故障引起的非线性误差,基于数据驱动建模技术设计了一种逆补偿环节,以期能有效地补偿故障误差对系统的影响。首先借助故障传感器与正常传感器分别获得带故障误差与实际液位的测量值,然后利用LM-BP神经网络的非线性逼近特性设计超声波液位传感器故障误差的逆补偿环节。为验证该补偿方法的有效性与实际可用性,基于OPC、Matlab、Step7及Simatic等技术搭建PCS半实体实验平台,并将设计的逆补偿环节置于搭建的液位控制半实体平台的补偿环节中进行闭环实验。结果表明,该补偿方法对超声波液位传感器故障误差补偿是有效的,并且可将其应用于实际工程中。     

光纤光栅三维拉力传感器设计

基于光纤光栅传感技术设计了一种用于监测变电站套管受力状态的光纤光栅三维拉力传感器.通过有限元仿真和实验测量结合的方式，实现了三维拉力传感器解调的设计和测试，在3个方向的灵敏度为0.01～0.02 με·N^-1.对传感器进行加载测试，测试结果与加载结果基本一致，在600 N加载范围内平均误差为5.13%，光纤光栅三维拉力传感器能够实现对三维拉力的准确测量.     

无线传感器网络中的多种追逃策略

针对无线传感器网络环境下追逃游戏中追逐者和逃跑者的捕获效率和逃避效率问题,提出了几种新的追逃策略.矢量方向逃跑法可使逃跑者有效摆脱前后夹击的不利情况,减少逃避路径的振荡.边界逃跑策略为逃跑者选择更优的逃跑方向提供可能.智能合作追逐策略可有效发挥多个追逐者的合作效率,缩短捕获时间.实验结果表明,矢量方向逃跑法和智能合作追逐策略均有良好表现,各种策略的组合应用具有较强的鲁棒性.在考虑移动载体测量位置误差的情况下追逃策略仍然有效.     

基于FastICA的电流传感器相位差测量方法

电流传感器的相位差易受环境的影响,为提高电力绝缘在线监测系统的可靠性和准确度,文中提出了一种在线监测电流传感器相位差的测量方法. 该方法引入独立分量分析（independent component analysis,ICA）对电流传感器的输出信号进行分离. 给出一种补偿观测信号与源分量数目的方法,建立ICA 的数学模型. 针对FastICA 算法每次分离结果误差不同的局限性,用一个关于混合矩阵的评价函数选取多次分离结果中相位测量误差较小的结果. 实验结果显示：对于信噪比为10.9 dB 的信号,评价函数能使相位测量误差小于0.06± 的样本接受率从51.4% 提高到81%.