四阶时间分数阶演化方程的Lie对称分析和守恒律

主要研究了四阶时间分数阶演化方程的Lie对称分析和守恒.基于Lie点对称方法,分别得到了该方程的相关向量场以及相似约化.在相似约化的基础上,通过该方法来获得分数阶常微分方程是非常有效的.最后,通过非线性的自伴随方法和时间分数阶的黎曼-刘维尔导数算子以及欧拉-拉格朗日算子,得到了该方程的守恒律.     

一类大时间步长的TVD格式

本文构造了一类计算双曲守植律弱解的（２Ｎ＋１）点一阶显式差分格式，并证明了这类格式在拟ＣＦＬ条件Ｎ的限制下为ＴＶＤ格式。     

CH-γ方程的对称和守恒律

主要研究了CH-γ方程的对称和守恒律.首先,利用对称的经典算法及符号软件Maple,分情形探讨了CH-γ方程的Lie点对称和3阶对称,还由点对称的思想获得了它的新形式解;其次,当特征函数所依赖的变量不同时,用第一同伦公式的方法构造了CH-γ方程的守恒律,拓展了CH-γ方程已有的研究成果.     

二阶大时间步长的广义EO格式的收敛性

本文构造了一类计算双曲守恒律弱解的二阶精度的２Ｎ＋３点显式格式，这类格式在ＣＦＬ条件Ｎ的限制下为ＴＶＤ格式，这类格式是用改变一阶精度的２Ｎ＋１点格式的通量得到的，并证明了这类格式的收敛性．     

动态心电的交互信息及分析技术研究

研究发现,动态心电图RR间期序列的交互信息,与随机运动和周期运动的交互信息明显不同,处于两者之间.1 d中不同时段,患单支冠脉病变、多支冠脉病变和糖尿病病人RR间期交互信息的特征与正常健康人存在差异.同样的情况下,病状越严重,相应RR间期的交互信息越大.     

Ⅱ类超导体混合态的多辛算法

利用多辛方法研究了两带Ⅱ类超导体混合态的电磁特性.针对描述两带Ⅱ类超导体混合态的依赖于时间的Ginzburg-Landau方程,首先推导出了其满足多个守恒律(多辛守恒律、局部能量守恒律和局部动量守恒律)的一阶多辛偏微分方程组形式;随后构造了其18点多辛隐式格式用以模拟Ginzburg-Landau方程;最后,基于模拟结果,进一步得出了一假想两带Ⅱ类超导体的伏安特性及其在不同外界磁场下的电阻随温度变化关系曲线.算例结果表明两带Ⅱ类超导体混合态的最为突出的特征是:当外加磁场逐渐增强时,超导体的临界温度急剧下降,同时电阻率ρ迅速上升.同时,模拟结果显示出了多辛方法的两大优点:极高的数值精度和良好的长时间数值稳定性.     

交错网格上高斯型格式的逐点收敛阶估计

对一维双曲守恒律方程的一个交错网格上的二阶显式高斯型格式,在CFL条件下证明了其在加权意义下的一阶收敛阶,并给出了逐点误差估计.由于交错网格上的高斯型格式无需求解黎曼问题,因此具有格式简洁、编程简单、计算耗费低等优势.     

分散、递阶蚁群算法及其在相变序列图像分割中的应用

提出了一种分散、递阶蚁群算法，它将多个分散的蚁群并行求解各自对应的子问题，形成一个执行层，而递阶协调层利用执行层反馈的信息协调执行层的优化过程，从而得到递阶求解问题的整体最优解．该算法已应用于相变热图序列图像模糊相变线的提取问题，即运用区域划分方法先将序列图像的分割转化为关联型多子图搜索问题，再利用分散、递阶蚁群算法进行求解，结果表明该算法能很好地利用相变线的运动信息成功地解决热相变序列图像分割问题．与蚁群算法独立搜索比较，分散、递阶蚁群算法能更有效地实现多子图之间的关联．     

考虑一阶驾驶仪动力学的角度控制最优制导律

为研究考虑驾驶仪动力学的最优制导律,构造了引入一阶驾驶仪动力学的导弹运动方程. 基于带终端状态约束的最优控制问题,将传统的目标权函数扩展为导弹剩余飞行时间负n次幂的形式,推导得到考虑一阶驾驶仪动力学的最优制导律通用表达式. 通过将目标函数的终端状态权系数选为无穷大,化简得到考虑一阶驾驶仪动力学的角度控制最优制导律OIACGL-1,并讨论了OIACGL-1的两种简化形式. 引入落角约束和初始方向误差,分析了OIACGL-1系统的归一化加速度特性;分析指出,OIACGL-1系统在n≥0时的终端加速度指令严格为0,对应的终端加速度响应近似为0.      

高阶半离散中心迎风方法的研究与应用

结合四阶Central Weighted Essentially Non-Oscillatory格式、三阶Central-Upwind格式构造了一种新的四阶半离散中心迎风差分方法求解双曲守恒律、浅水波方程及有关问题.而且由于数值粘性与时间步长无关,从而在涉及到对流扩散方程的求解时时间步长可根据稳定性需要尽可能的小.     

两级微机群控生产过程的跟踪图示

本文介绍一种由管理计算机(TP805)和控制计算机(TP801B)构成的两级微型计算机群控设备的跟踪图示系统。描述了系统的组成、数据结构、信息流图和软件结构。群控对象的多路实时过程参数借助于双机通讯传送到管理计算机,并建立数据文件。系统在实时时钟管理下,由汇编语言图示软件在CRT上进行动态跟踪图示或静态的曲线重现;可方便地进行选择通道显示、拷贝打印曲线和参数,且实时性强,便于生产过程的监督管理。     

基于Poincaré散点图和符号动力学的心电分析方法

心率变异性（heartrate variability,HRV）可以用于进行心脏相关疾病的预测、预防和预后评价等.结合心电散点图和符号动力学的方法,从ECG信号中提取HRV序列,绘制心电散点图,并对散点图中散点进行分区编号编码.计算不同编码的出现概率进而计算整个序列信息熵.以该熵值作为心电特征用于识别和分类.实验得到窦性心律和房颤心律的分类正确率为86.67%,窦性心律与伴有失常心律的早搏分类正确率为90%.证明该方法能有效分类窦性心律与失常心律.      

基于核独立元分析的非线性工业过程故障诊断

复杂工业过程的数据具有非高斯、非线性特性,在进行故障检测时,利用核独立元分析(kernel independent component analysis, KICA)方法能有效解决这一问题。然而,由于在处理数据时使用了核函数,无法将线性的贡献图方法直接用于故障诊断,因此采用一种基于改进KICA结合非线性贡献图的方法,对非线性工业过程进行故障检测与诊断。该方法利用基于超松弛因子的FastKICA方法建立监控模型,得到检测故障信息。在发生故障后,通过非线性贡献图法诊断故障变量。最后,选用带钢热连轧工业过程实测数据进行仿真,通过与传统贡献图方法比较,结果表明此方法能够对非线性数据进行有效可靠的故障检测和故障诊断,验证了非线性贡献图的有效性。     

基于粒子群优化-支持向量机的睡眠呼吸暂停检测

睡眠呼吸暂停(sleep apnea, SA)是一种睡眠障碍疾病,严重影响睡眠质量和身体健康。为降低睡眠呼吸障碍检测的复杂度并提高准确率,提出了一种粒子群优化-支持向量机(particle swarm optimization-support vector machine, PSO-SVM)方法,通过心电信号实现对SA的准确检测。首先,将心电信号分段,并从中提取心率变异性;其次,实现特征提取与选择,包含心电信号RR间期的均值、标准差、均值标准差、差值均方的平方、心率变异性的信号总功率、低频段功率、高频段功率、瞬时中位频率、边际谱熵和能量谱熵等;最后,通过PSO-SVM分类算法进行睡眠呼吸暂停检测。结果表明,筛选10个特征对SA进行检测,利用Apnea-ECG数据库通过PSO-SVM的检测准确率为94.0%,提升了现有方法的检测性能。     

HRV的频域时变分析方法及其应用

在ＨＲＶ频域分析中，比较研究了ＲＲ间期作为事件序列与化为时间序列分析所获得的结果。结果表明在平均心率较大和较小的时间片中，频谱将被改变。对后一种分析方法，我们借用“语谱图”的概念，将信号频谱随时间的变化直观地进行显示，提供了ＨＲＶ时和频域上较完整的变化信息。     

改进的非线性PCA方法及其在过程监控中的应用

针对化工聚合反应过程的特点,结合小波分解多分辨率特性和独立元分析(ICA)提取个数较少的相互独立信号的优点,改进了基于自相关神经元网络的非线性主元分析(NLPCA)方法。在传统的非线性PCA方法中引入了独立元分析模块,不仅解决了自相关神经元网络中确定各层神经元个数的问题,而且以最少的独立元个数捕捉数据的非线性特征。多尺度监控可以识别各种幅值的故障,提高了监控效果。在此基础上,计算I²、I²_e和SPE统计量用于故障检测。贡献图法用于识别故障变量。在聚酯生产过程上的仿真结果表明,改进后的方法比传统的非线性PCA方法更及时地检测到过程故障,运用贡献图可以有效地实现故障变量分离。     

工程图形空间数据研究

在工程制图中,采用了多种方式表达产品的特征,为了增强工程图形的信息含量,文章研究了工程图形在计算机应用下向表达海量数据方面的方法,并结合工程实际给出了应用实例。     

心冲击图心率变异性分析的可行性

 心冲击图（BCG）是一种无接触检测心脏活动的方法。本文研究利用心冲击图进行的心率变异性（HRV）检测。同步采集了20 名测试者在平静、瓦氏动作、瓦氏动作后、运动后4 种生理状态下的心电图（ECG）信号和心冲击图信号;分析了HRV_BCG和HRV_CG在时域、频域、非线性域的测定值;计算了相应测定值的相关性,并利用成对t 检验分析了两种方法的测定值的差异显著性。研究结果表明,在平静、瓦氏动作后和运动后的HRV 测定值无显著性差异。在时间较短的瓦氏动作中,两种方法测定的测定值中nPNN50、LF/HF 和SD₁有显著性差异。     

分段滤波在心率变异性功率谱分析中的应用

心率变异性是了解人体植物神经系统功能状态的方便窗口,近年来已成为心血管疾病临床研究的一个前沿热点。心率变异性长时程功率谱主要成份分为超低频、极低频、低频、高频,不同的频段具有不同的生理意义,文中介绍了了一种可得到各频段局部范围精细结构的分段滤波方法,从而利用于观察各频段的变化趋势,为医学上对心率变异性信号的进一步研究及临床上的应用提供科学的手段。     

Research progress in nonlinear analysis of heart electric activities

1INTRODUCTION THE WORLD IS NONLINEAR,AND THE HUMAN LIFE ACTIVITY IS ALSO NONLINEAR.FROM THE VIEWPOINT OF SYSTEM,HUMAN BEINGS(OR THE OTHER HIGHER ANIMAL)ARE THE MOST COM-PLEX SYSTEM IN THE NATURE.FOR SUCH A PHYSIOLOGICAL SYS-TEM WITH THE UTTERMOST COMPLEXI…