用散射系数提取粗糙面的分形特征

提出了一种利用远区散射场提取粗糙面分形特征即Hausdorff维数的方法.首先研究了确定分数维的"无标度区法",然后讨论了分形函数的分形插值概念和方法,最后以此为基础提出了粗糙面分形特征的提取方法,该方法充分利用了分形函数模拟粗糙面时的特征,使特征的提取工作简单明了.     

关于熵数与填充维数之间关系的注记(英)

Follo建立了熵数与计盒维数之间的关系.该文中,在某些条件下讨论了熵数和填充维数之间的关系.利用d-维填充测度,也建立了由压缩系产生的不变集(分形集)的熵数的上、下界的估计.     

东北地区铁路交通网络分形结构特征研究

以整个东北地区(不包含蒙东地区)为研究区域,利用分形理论的半径维数和分枝维数测算方法以及地理网络空间分析来测度东北地区铁路交通网络的密度变化与复杂性量度的特征,具体包括了网络密度、连结度,以及各个城市的铁路网络通达度等.并以此来分析东北地区铁路交通网络的分布情况.对城市进行分类对比分析.研究显示在研究区范围内拟合较高,表明分形理论适用于东北地区铁路交通网络.通过对东北地区铁路交通的分形研究得出该区域内铁路交通的分布与个别城市职能存在差异性和不合理性.     

关于熵数与填充维数之间关系的注记(英文)

Follo建立了熵数与计盒维数之间的关系.该文中,在某些条件下讨论了熵数和填充维数之间的关系.利用d-维填充测度,也建立了由压缩系产生的不变集(分形集)的熵数的上、下界的估计.     

霜层生长初期冰晶体结构实验研究及分形分析

通过自行研制的图像放大及采集系统,对霜层生长初期冰晶体的形态进行了显微观测,得到了不同生长条件下冰晶体的图像.随后采用数字图像处理的方法,将原图像转换为二值图,并使用计盒维数的方法对图像进行了分形分析.结果表明,充分发展的树枝状冰晶体在一定的尺度范围内具有分形特征,并求得其分形维数;而尚未充分生长的冰晶体则不具有分形特征.最后讨论了分形维数在研究霜层生长过程中的意义,为建立更加符合实际情况的霜层生长模型提供了基础.     

应用商空间理论的遥感影像多粒度合成分割

传统影像分割方法只能对影像进行单一粒度空间的分割,分割结果的准确性限于单一粒度空间,该文运用商空间理论提出一种遥感影像多粒度合成分割方法. 首先探讨多粒度影像分割的商空间模型,用影像数据场表达像元空间关系,用分形维数特征增强人工地物和自然场景的区分能力. 对灰度特征、影像数据场、分形维数分别进行分水岭分割和迭代自组织数据分析(ISODATA)聚类,获得多粒度分割结果. 最后基于粒度合成原理给出一个具体的多粒度影像分割的商空间合成算法. 实验表明该方法能充分利用各个粒度空间分割结果的优点,纠正了单一粒度空间的分割错误,分割结果更准确.     

基于GIS技术的平顶山市域城镇体系空间结构分形分析

在GIS技术的支持下,利用分形几何学的相关原理研究平顶山市域城镇体系空间结构.经过测算,聚集维数1.72,说明该城镇体系在空间上围绕中心城市呈聚集态分布,容量维数1.46,信息维数1.484,表明该城镇体系的空间结构具有多重分形性态,系统内城镇分布沿着主要交通路线,城镇体系空间结构呈现条带状分布.     

分形理论的发展与科技和社会的进步

一、分形理论的产生 分形理论始创立于70年代中期,创立伊始就引起人们极大的兴趣,与耗散结构、混沌并称为70年代科学史上的三大发现.作为一门独立的学科,该理论只有大约30多年的历史."分形"学科的诞生通常以曼德布罗特于1967年在《科学》杂志上发表的一篇题为"英国的海岸线有多长?统计自相似性与分数维数"的论文作为标志,其后曼德布罗特在他的两本经典著作《分形:形状、机遇与维数》和《自然界的分形几何学》中,第一次创造了fractal这个英文词,并提出了分形的三要素,即构形、机遇和维数,标志了分形理论的正式诞生.     

Alpha稳定分布噪声下的通信信号识别

Alpha稳定分布是一种能够保持自然噪声过程产生机制和传播条件的极限分布. 本文以特征指数介于1和2之间的Alpha稳定分布模型为背景噪声,研究Alpha稳定分布的分形盒维数特性,从理论上说明分形盒维数对特征指数介于1 和2 之间的Alpha稳定分布噪声不敏感. 提取所选信号族中信号相位的分形盒维数作为特征参量对信号进行识别,理论和仿真实验说明本方法在非高斯Alpha稳定分布噪声背景下有很好的韧性.     

时间序列最大Lyapunov指数的计算

从Lyapunov指数的定义出发，研究了一种快速、高效计算时间序列最大Lyapunov指数方法．通过对几种已知模型的数值模拟表明：最大Lyapunov指数与重构相空间的维数和延迟时间在较大的变化范围能很好符合，重构相空间所需的数据较少，维数较低，使计算在结果保持准确的前提下大大简化．     

图象自相似性测度算法的研究比较

图象的自相似性测度可作为图象识别和图象压缩的重要特征参量.分形几何图形具有自相似性和递归性,分形维数自然成为有效的自相似性测度.基于目前常用的有效的计算图象分形维数算法,其中包括"毯子"法、"盒子"法、"分数布朗随机场模型"法和各种改进算法,对各种方法的计算量、适用范围进行了研究比较.     

基于分形理论的磨粒磨损预测模型

为了求解在粗糙表面上磨粒磨损的磨损率,在分形接触模型的基础上,利用塑性变形磨损理论推导了基于分形参数的磨损率模型,并建立了磨损率与分形维数、材料性能常数、磨屑概率之间的关系,从而反映出材料的磨损规律。从分析结果可以看出,当分形维数处在某一区间内时,随着分形维数的变化,磨损率先减小后增大;最优分形维数为1.5,此时磨损率最小。当分形维数保持不变时,随着尺度常数、概率常数的增大磨损率也随之增大;而随着材料性能常数的增大磨损率减小。当其他各参数都保持恒定时,接触面积越大磨损率也变大。该模型的建立为进一步研究粗糙表面的摩擦、磨损与润滑具有重要意义。     

基于分层有限状态机的时间序列数据挖掘与预测方法

针对非平稳非线性时间序列的数据挖掘与预测问题,提出一种基于分层有限状态机的预测方法 .首先,将时间序列构建成有限状态机(FSM)模型,将时间序列的相对序列模式作为状态.然后,构建一种层次模型,通过关联特定模式形成中间状态,并以递归方式对模式进行分组,以此解决长序列造成的过度训练问题.最后,通过梯度下降法结合所有有限状态(FS)预测器的输出,生成最终预测结果 .实验结果表明,该方法能够对时间序列进行有效的规则挖掘,具有较高的预测精度.     

含缺陷物体形变过程中的能量耗散及其分形分析

含缺陷物体的形变过程是一个缺陷跨多层次演化的复杂过程，不同层次上的演化各有独特性，但其共同特点是耗散性．以过程中的耗散性为研究对象，实验研究表明：缺陷演化过程中因能量耗散而形成的缺陷局域温度场具有分形特征，其分形维数是时间的函数．本文从理论上初步探讨温度场分形维数、断面分形维数与能量耗散的关系，并讨论了分形效应产生的物理基础．     

平面上一类特殊齐次Moran集的Packing维数下界

研究构造了平面上一类特殊的齐次Moran集,通过分析其结构并利用分形几何中计算维数的方法和技巧,证明得到了它们的Packing维数下界。     

基于地质成因的砂岩储层微观孔隙结构分形特征分析

为查明储层微观特征与地质成因之间的联系,利用压汞、扫描电镜、铸体薄片、孔渗分析等资料,研究了松辽盆地大庆长垣不同渗透性砂岩储层的微观分形特征,并结合储层岩石学、成岩作用、次生孔隙的发育情况等分析了地质成因.研究表明:微观孔隙分形维数随储层渗透率降低而增大,反映孔隙复杂程度增加;中高渗储层孔隙分布在分形特征方面表现为二段式,大小孔喉分维数差异较大;低渗储层分形特征表现为一段式.从沉积过程看,储层物性越好,形成的大孔和小孔复杂程度差异越大,且大孔复杂程度高于小孔.从成岩过程看,大孔喉以溶蚀作用为主,小孔喉的胶结作用、压实作用均较强.高渗储层受沉积作用影响大,分形维数较小;低渗储层受成岩作用影响大,分形维数较大.该研究从成因上解释了不同渗透性储层微观特征的差异,对利用分形特征恢复地质信息具有一定指导意义.     

网球运动中基于肌力不平衡性的网球肘评估方法

网球运动员容易患上网球肘等症状,为了预防和治疗网球肘,提出一种基于前臂肌力不平衡性的网球肘评估方法.首先,设计了一种测力装置,用来测量手腕、掌指(MCP)和组合手腕-MCP执行发力动作时的力矩.同时,通过4个肌电(EMG)电极测量受试者动作时相应肌肉的EMG信号.然后,根据EMG信号对测量的力矩进行校正,从而获得主动肌与拮抗肌的活化指数和伸展与屈曲动作的关节力矩比.以此来计算受试者的前臂肌力不平衡性,用来预防网球肘和表征治疗效果.实验结果表明,提出的方法能够准确地测量肌力不平衡性,为网球肘的预防与治疗提供有力依据.     

单通道双MFSK信号调制识别方法

针对单通道双MFSK信号的调制识别问题,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和分形盒维数的调制识别算法。该算法利用EMD将混有高斯噪声的双MFSK混合信号分解成多个分量,提取每个分量的分形盒维数作为特征参数,使用BP神经网络作为分类器对其进行识别。仿真结果表明,该算法对频谱不混叠的双MFSK信号有较好的识别效果。     

半线性抛物方程整体吸引子Hausdorff维数和分形维数估计

在2010年WANG等人结果的基础上,研究具有Dirichlet边值的半线性抛物方程问题,利用有限差分方法,获得该离散动力系统整体吸引子的存在性,得到吸引子的Hausdorff维数和分形维数的上界估计。     

一种边缘增强的光谱响应曲线分形维计算方法

提出了一种用于高光谱影像边缘增强的光谱响应曲线差分步长分形维特征值计算方法. 该方法首先对高光谱响应曲线进行差分处理,并利用步长分形维算法计算差分光谱曲线分形维值,最后根据差分分形维值计算高光谱特征影像. 实验结果表明,本文提出的差分步长分形维算法较原始步长法更能保持光谱影像细节并增强边缘,同时减弱噪声影响,可用于高光谱影像特征提取、分析和解译.