浅论熵及其应用

从熵的定义、熵的性质、熵与信息论．熵与生命、熵与环境、熵与社会等对熵进行讨论．     

一般等熵气流之弱熵公式

研究具有一般压力P（ρ）的等熵流的弱熵表达式．用经典的Riemann方法求出其弱熵核的形式．     

粗糙模糊集的关联熵与关联熵系数

在研究模糊集关联熵和关联熵系数的基础上，将关联熵和关联熵系数的概念引入粗糙模糊集，讨论了它们的主要性质，说明关联熵系数可以用于粗糙模糊集之间相似程度的度量．并通过例子证明了粗糙模糊集的关联熵系数比模糊集的关联熵系数更适合用于在分类知识R下模糊集合之间相似程度的比较．     

培养神经元网络自发活动规律性和复杂度分析

采用近似熵（approximate entropy,ApEn）的新统计方法衡量神经元不同自发放电活动时间序列数据的规律性和复杂度,对多电极阵列上培养的海马神经元网络自发活动的复杂度进行研究．结果表明不同自发放电活动的近似熵动态变化曲线有明显差别．静息期时近似熵值范围1．0-1．2;典型爆发活动时近似熵值呈现迅速下降而后上升再下降小幅振荡（0．2-0．6）;而伪爆发活动时近似熵值在0．2—0．7范围,沿平行时间轴的某一直线上下波动;连续发放锋电位时近似熵值在0．8-0．9范围;而随机单发锋电位时近似熵值0．6—0．8范围．以上分析结果说明近似熵动态变化曲线能够体现爆发活动和锋电位发放过程的规律性和复杂度变化,并可以有效地识别培养神经元网络自发的不同电生理信号,因而在神经元电信号分析中有着潜在的应用价值．     

基于路径熵的供水管网水质可靠性评价

利用路径熵的分析方法,借助概率空间的概念,解释、定义了管网水质熵,并推导了管网水质熵的计算公式,同时根据该计算公式建立了水质熵计算模型．在此基础上,定义了单水源管网的水质最大熵与相对水质熵的概念,并以相对水质熵表征管网水质可靠度．经对某市开发区供水管网分析计算,绘制出该管网等水质可靠度分布图,利用此方法可以直观地找到管网水质可靠度较低的区域,并分析其造成的原因,为管网有针对性的改造扩建提供了重要依据．     

JPEG标准中熵编码模块的硬件实现

为了研究JPEG中熵编码模块硬件实现过程,概述了JPEG标准的熵编码原理．讨论了基于FPGA的熵编码器的功能,以及按功能划分的帧组装器、预解码器、熵编码模块和码流组装器4大模块的实现．同时针对直流系数差分编码和直接编码对水声图像的影响做了比较,结果表明直接编码对压缩比影响不大．对熵编码器进行了仿真验证,结果表明了本设计的正确性．     

论熵的物理意义

为了描述宏观过程的不可逆性而引入熵的概念，但总给人一种神秘的不太直观的感觉．作者着重沟通熵概念和热力学几率之间的联系，阐明熵的物理意义，以便对熵的概念有个更直观的理解．     

可能性熵聚类

研究了基于可能性熵理论的聚类问题．首先定义并讨论了可能性熵,继而将可能性熵引入聚类分析,提出了可能性熵聚类算法．它考虑到熵聚类的全局和局部效应,具有清晰的物理意义和数学特征．该算法还能在聚类过程中自动地确定分辨率参数,克服了对于噪声和外围点的敏感性．仿真实验证明,即使各类大小不一,数据集被强噪声所污染时,该算法仍能有效地估计各类中心．     

论孤立系统的熵与开放系统的熵

阐述把热力学第二定律滥用于整个宇宙的错误论点,论述孤立系统的熵变关系与开放系统熵变的区别与联系,在此基础上重点叙述开放系统熵变的问题．论文中针对生物系统的开放性,结合熵理论解释了开放系统的负熵论观点．并引出信息熵,叙述了信息熵与负熵的等价性．     

图像灰度熵特征与SVM分类结合的人脸检测

提出了一种基于支持向量机并综合图像灰度值和灰度熵的人脸检测方法．在信息论的编码熵的基础上提出了灰度熵的概念，并把人脸图像的行像素灰度熵和列像素灰度熵作为人脸图像的部分特征．在人脸检测系统中，把人脸图像的灰度值和行像素灰度熵和列像素灰度熵作为特征用支持向量机进行训练，得到检测用分类模型，然后把分类模型应用于人脸检测．实验证明了这种方法的有效性。     

一种融合分层信息熵的MRF视频运动前景分割算法

针对视频图像中相邻像素的相关性对前景分割的影响问题,提出了一种以熵图像为纽带的分层马尔可夫随机场(MRF)视频运动前景分割算法.通过图像像素层和信息层构建自适应像素模型和动态光滑模型,增强了视频图像中邻域像素的空间一致性和时间连续性.然后在马尔可夫模型的框架下,采用多环置信度传播算法求解最大后验概率估计,提高视频运动前景分割的质量.实验结果表明该方法能够在不同的视频图像序列条件下完成对运动前景的有效分割.     

The entropy characters of point mutation

The biological diversity, which depends on the genetic material DNA, is the foundation for a species to survive and evolve. The entropy is the best measurement of biological diversity. Based on the single-parameter and the two-parameter models, here we established some differential equations about the point mutation of a DNA sequence with finite length, as well as some functions describing the processes of the variation in quantities of 4 kinds of bases （A, T, G and C） in the DNA sequence. At the molecular level, we discussed the entropy characteristics of point mutation. The results proved that a species maintained its entropy and evolved in the direction of the increasing biological diversity. In order to testify the theoretical results, we did a series of computer simulations of random point mutation in Matlab environment. The results were well consistent with the theoretical researches.     

南四湖泥鳅与大鳞副泥鳅CO I基因序列分析

利用PCR-测序技术,对山东省南四湖的泥鳅与大鳞副泥鳅CO I(线粒体氧化酶)基因约900 bp的片段进行测序和分析。这些CO I基因片段的碱基平均含量AT为55.5%,GC为44.5%;序列同源性分析发现,泥鳅和大鳞副泥鳅种内平均遗传距离分别为0.012和0.001,都小于0.02,与其他鱼类的种间遗传距离都大于0.02。利用种间遗传距离构建系统树表明,泥鳅和大鳞副泥鳅样本各自成支,两支的关系比其他鱼种要近,这与形态学分类结果一致,说明该CO I基因序列可以作为DNA条形码用于物种的鉴定。     

碱基关联与基因表达水平的关系

研究了Ｅ．ｃｏｌｉ和Ｙｅａｓｔ基因编码区内碱基关联与基因表达水平的关系，结果表明：１）单碱基构成与基因表达水平有一定的关系；２）紧邻、次紧邻碱基间的关联（ｔ≤２）与基因表达水平有较好的线性关系；３）密码子第１位碱基的构成与基因表达水平有关系；４）密码子内１、３位和２、３位碱基之间的关联熵与基因表达水平有很强的关系；５）密码子内各位碱基与相邻密码子第１位碱基的关联熵与基因表达水平有很好的线性关系．     

16s rRNA的保守字和进化树重建

据寡核苷（n核苷）频数差定义进化距离，由此构成16s rRNA进化树，当n=7,8时和实验资料符合很好，在寻找出全部进化相关的7－核苷的基础上，本文进一步求得了长度大于7的保守字，它们在一个界别中的诸物种中高度保守，并出现于核糖体序列的基本相同的位置上，这些保守字对于核糖体的早期进化至关重要。     

Can the product of the theta gene be a real globin?

A new member (theta 1, or psi alpha) of the alpha-globin gene family has recently been identified in a number of species. In higher primates the theta 1 gene has all the structural features apparently necessary for expression, and it appears to have long been under strong selective constraints which suggests that it could still be, or recently have been, a functional gene. No corresponding 'globin' has yet been identified, however. In some other species, galago and rabbit for example, the theta 1 and psi alpha genes have accumulated enough inactivating mutations for them to be considered genuine pseudogenes. Horses also have an alpha-like gene (psi alpha), in a 3' position identical to the other species in relation to the functional alpha genes, and this also appears to have the elements required for a functional gene. The predicted amino-acid sequence, however, suggests that any 'globin' product is likely to be non-viable because it has a number of seriously deleterious amino-acid replacements. Some of these amino-acid changes are shared with the rabbit and primate sequences, indicating that they predate the mammalian radiation, and that if indeed any of these genes are still functional, they are unlikely to be making haemoglobin.     

基于多尺度符号转移熵的脑电信号分析

无论从全局还是局部的角度出发,采用多尺度转移熵表示全局和局部两类脑电(electroencephalography,EEG)信号,并分析其动态和不对称信息。采用比例系数从1到199、步长为2的多尺度方法处理正常人和癫痫病患者的脑电信号;然后采用维度为3的全局排列方法表示序列。将正向和反向符号序列作为转移熵的输入。比例因子的间隔和全局路径分别为(37,57)和(65,85),分析发现两组EEG信号的熵值在该处较容易区分。当比例系数为67时,健康对照组和癫痫病患者的转移熵值分别为0.113 7和0.102 8,差异最大。在比例系数是165时,全局变量的相应值为0.064 1和0.060 1。研究结果表明,合适的排列有助于更好的区分脑电数据信息,采用多尺度符号转移熵分析EEG信号更加有效。     

同义密码子的频率分布

本文提出了关于同义密码子非无规分布的一个机制,从主方程出发,如果只考虑同义突变由图论方法证明了密码子的均匀分布,但是如果考虑了不同氮基酸间的突变,便可导出同义密码子的非无规分布。后者反映了选择约束对密码子分布的影响。     

带有模糊流动性约束的均值-方差-偏度-正弦熵投资组合优化模型

通过引入可信性偏度及模糊流动性约束,分别建立了同时满足随机不确定和模糊不确定情形下的均值-方差-偏度-正弦熵（M-V-S-SE）的投资组合模型和带有模糊流动性约束的均值-方差-偏度-正弦熵（M-V-S-L-SE）投资组合优化模型。然后运用马尔科夫方法求解模糊收益率,利用上海证券交易所数据进行实证研究。结果表明：模糊流动性约束的引入使得模型更加稳定,在提高收益、控制风险等方面更具有优势。