复杂地质地貌区地球化学异常识别非线性研究

应用现代数学非线性理论与方法对西南地区三江北段恒星错测区1︰50 000水系沉积物测量数据进行了异常识别的非线性研究.率先尝试用人工免疫算法对地球化学数据降噪,并采用分形含量面积法对降噪数据寻求异常下限,从而弥补传统方法确定异常下限出现的缺陷.在此基础上构造了测区地球化学元素分布的分形插值曲面,做出异常等值线图和异常分形插值图.处理结果令人满意.     

GPS大地高转换为正常高的新方法

在对分形几何理论及应用分析和研究的基础上,考虑到似大地水准面是一个不规则的曲面,用传统的欧氏几何模型去拟合,必然会抹杀它的不规则变化．因此,本文率先提出并引入用分形插值曲面函数拟合高程异常,构建GPS大地高转换为正常高的新方法．本文论述了分形插值曲面的原理,分析了分形插值曲面的计算公式,讨论了分形插值曲面的维数估计方法和公式,用实际数据进行了分形插值曲面拟合高程异常的数值分析以及与二次多项式曲面拟合模型结果的比较．实例计算结果表明,分形插值曲面函数拟合高程异常的精度明显优于二次多项式曲面．     

关于矩形网格上分形插值曲面的若干计算结果

在介绍了矩形区域上传统插值曲面原理的基础上，叙述了利用R3上的迭代函数系的吸引子来构造分形插值曲面的方法，并依据给出的矩形区域上分形插值曲面的迭代函数公式进行了相关计算推导．通过计算，对两种插值曲面进行比较，从而得到分形插值曲面的若干计算结果，并给出了分形插值曲面的积分计算公式，从而为此类问题的进一步研究提供了理论依据．     

一类多参数分形插值曲面迭代函数系

在三维空间中,构造了一类多参数的迭代函数系,与传统的仅含有一组自由参数的迭代函数系相比,所构造的迭代函数系具有更大的灵活性.在一定的条件下,证明了这类迭代函数系的吸引子是经过给定插值点集的分形插值曲面.讨论了多参数的分形插值曲面关于参数的连续依赖性,给出一个具体例子,通过数值模拟,直观地显示了分形插值曲面在不同参数下的形态.论文的研究为利用多参数分形插值曲面拟合粗糙曲面和非平稳数据提供有价值的理论基础.     

分形插值曲面生成方法

叙述了分形插值曲面的原理和数学模型.给出了在屏幕上生成分形插值曲面的步骤和方法.并应用实际数据进行了分形插值曲面的实例研究.     

基于分形理论的瓦斯涌出规律

针对煤矿开采时存在瓦斯涌出的问题,以瓦斯涌出量时间序列中的关键点作为插值点,按照分形插值方法,基于MATLAB编程,对煤矿瓦斯涌出量时间序列数据进行了分形插值曲线拟合;得出了不同时间段内瓦斯涌出量曲线及涌出趋势曲线.研究结果表明:应用分形理论进行瓦斯涌出的时间序列分析,定性描述了瓦斯涌出的非线性行为,定量解决了瓦斯涌出量时间周期问题,为瓦斯预测研究提供了一个有效的方法,具有较好的实用价值.     

一类分形曲面的插值稳定性

简要介绍了一类分形插值曲面的原理、数学模型及其插值方法。根据分形插值曲面的生成原理及其具体的迭代函数计算公式，着重讨论了分形曲面的插值稳定性。所导出的结果证实了某种情况下当插值节点有个微小的扰动时，此类曲面上的插值函数值也仅有微小的改变。从而为人工造景、工程计算等实际应用中进行分形曲面插值的过程中常遇到的数据扰动的一类问题提供了理论依据。     

一类具有双参数的迭代函数系及其吸引子

基于Barnsley的分形构造法,构造了一类具有双参数的非线性迭代函数系.与传统的线性迭代函数系相比,所构造的迭代函数系具有更高的灵活性,它的吸引子即分形插值曲线能更好地拟合实验数据.证明了这类分形插值函数关于双参数是Lipschitz连续的,并讨论了这类分形插值曲线的参数界定问题,最后给出了关于双参数的充分条件.为图象压缩和数据拟合等实际应用提供了理论基础.     

基于二次分形插值函数的分形插值曲面的变差与盒维数

首先讨论了二次分形插值函数,进而研究由二次分形插值函数导出的分形插值曲面,并估计了其变差.再由二元连续函数的中心变差与图像计盒维数之间的关系,来确定分形插值曲面的计盒维数.     

分形插值曲面维数

主要利用分形插值曲面函数的一变差代替覆盖图像的最少盒子数计算矩形区域上分形插值曲面的维数,证明了分形插值曲面维数与压缩因子有关,并得到了维数的大小是由一个关于压缩因子的方程所决定.     

基于分形插值与机器学习模型的股指分析和预测

股票市场预测一直是金融市场分析中的热点和难点,一些传统的预测模型很难对股票市场做出有效的预测;针对这一问题,将分形插值方法与机器学习算法相结合,提出了分形插值与SVM以及分形插值与BP神经网络两种混合模型;所提的混合模型利用机器学习算法首先计算出分形插值所需要的插值点,然后建立分形插值外推模型对所需其他值进行预测;实证结果发现两个混合模型的预测效果均比单独使用分形插值模型预测效果更佳,预测精度更高;因此分形插值方法与机器学习算法相结合所得到的混合模型,能较好地预测诸如股票市场指数等非平稳金融时间序列。     

气液两相流压差信号数据的分形插值拟合

对具有强烈非线性且极不规则的两相流压差信号的分形插值非线性数据拟合与重构方法进行了探索研究，用气液两相流中4种典型流型--泡状流、段塞流、环状流和分层流下的两相流压差信号进行了数据拟合实践与分析检验。结果表明分形插值方法能很好地重现原始压差信号，并较完整地保留了原动力系统中反映其非线性特性和内在规律的动力信息。其压缩因子反映了信号的波动程度，而剪切变形率反映了动力系统的稳定性。从这一新的角度，对两相流机理作了新的分析，指出两相流动现象及其变化正是摄动项和稳定项相互作用的结果，据此提出了一种改进以往两相流压力降数据经验关联式的新思路。     

δ－网分形指纹及其在图像匹配中的应用

将随机机制引入元胞自动机，建立了若干自组织过程的随机元胞自动机模型；编制了Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下的通用元胞自动机程序，成功模拟了粒子扩散、沙堆崩塌、分形凝聚、晶体生长等动态过程．     

Computer simulation of aeolian bedforms

A discrete model is set up using the cellular automaton method and applied to simulate the formation and evolution of aeolian bedforms. The calculated bedforms resemble the actual shape of natural sand ripples and dunes.This reveals that the sand movement is a typical nonlinear dynamical process, and that the nesting configuration of sand ripples, dunes and draas are a self-organized system with a fractal characteristic, and evotves simultaneously at various scales in the sand-airflow.     

基于分形的真实感景物模拟研究

分形方法可以模拟传统欧氏几何方法所不能描述的各种自然景物。运用分形几何学原理和方法,利用Java可以绘制出具有真实感的自然景物。在此给出了分形插值算法绘制云彩的实现过程。结果表明,此方法对自然景物的模拟非常逼真,可以在虚拟场景的自然景物生成中得到应用。     

岩石断面分形插值稳定性的实验研究

岩石断裂表面是粗糙的 ,而断裂表面的粗糙度 ,对研究裂纹的萌发、扩展以及最后导致岩石断裂破坏过程中的本质规律起着十分重要的作用 因此 ,根据断裂表面上有限的数据点生成或拟合具有一定精度和适当粗糙度的曲线或曲面是研究断裂表面的一个重要课题 应用分形插值的方法能够得到预先给定的粗糙度 (分形维数 )的曲线 对线性分形插值在拟合岩石断面过程中的稳定性问题进行了讨论 ,所得到的结论说明当数据点 (插值结点 )存在微小误差时 ,得到的分形插值曲线也均只有相应的微小误差 从而得到了应用分形插值方法生成和预测断裂表面的可靠性保证     

支持向量机函数拟合在分形插值中的应用

为消除分形插值曲线的断裂和周期现象 ,论文提出在分形插值的后期使用基于统计学习理论 ( SL T)的支持向量机 ( SVM)函数拟合方法。统计学习理论 ( SL T)着重研究在小样本情况下的统计规律及学习方法性质。支持向量机是建立在 SL T理论框架上新的通用学习算法。用该方法对随机生成的分形模型进行拟合实验 ,达到很好的效果。所以 ,在分形插值后期使用 SVM函数拟合 ,不但可以消除插值曲线的不确定性 ,还可以保留分形曲线显示细节变化的优点。