基于时变状态转移隐半马尔科夫模型的寿命预测

隐半马尔科夫模型在进行系统状态估计及寿命预测时,其状态转移概率矩阵是固定值,得到的剩余寿命预测值呈阶梯状变化,与系统的实际剩余寿命值之间存在着较大的误差.针对上述问题,提出了具有时变状态转移概率矩阵的隐半马尔科夫模型,根据系统的3种典型退化状态分析,给出3种不同的状态转移系数.与初始状态转移矩阵相结合,得到随时间变化的状态转移矩阵.提高系统在当前健康状态下的剩余持续时间估计精度,最终得到更为准确的总体剩余寿命预测值.结果表明,基于时变状态转移概率矩阵的隐半马尔科夫模型相比传统的隐半马尔科夫模型,可显著提高剩余寿命预测的准确性.     

指数平滑结合条件Markov预测模型研究——基于新疆货运量预测

建立了一个时间序列预测模型。以三次指数平滑模型为基本预测模型,并基于马尔科夫链定义了误差修正模型--条件马尔科夫链。条件马尔科夫链的特点在于将传统马尔科夫链中的一步状态转移概率矩阵变成条件一步状态转移概率矩阵,即在条件马尔科夫链的状态转移概率矩阵中,每个元素的意义为:在已知t-1时刻的状态下,t时刻的状态转向t+1时刻状态的概率:即P{(E_t→E_(t+1))/E_(t-1)}。在文章中以新疆货运量为实验对象,通过对新疆货运量这一指标用三次指数平滑模型,用三次指数平滑模型结合马尔科夫链和三次指数平滑模型结合条件马尔科夫链三个模型进行预测,结果显示,经过条件马尔科夫链修正后的预测结果误差最小,证明文中模型可以有效提高预测精度。     

基于马尔科夫链的MOOC计算思维学习规模的预测

利用中国大学MOOC平台数据,统计从2012—2018年的计算思维课程修学人数,建立马尔科夫链模型。确定学习规模变化的平稳S、增长G和减少R等3个状态,设定变化概率的计算公式,明确变化概率的值与状态的对应关系,并据此确定一次转移矩阵。根据预测数据的特点,比较估算状态转移概率矩阵的多种求解方法,选择二次规划法求解状态转移概率矩阵。引入最小二乘法的思想,将各个概率非负以及行和为1的条件加入模型中。在Matlab中实现了状态转移概率矩阵的求解过程。依据状态转移概率矩阵预测MOOC计算思维课程的学生规模,进行了模型检验。结果表明,建立的马尔科夫链模型可以预测中国大学MOOC计算思维课程规模的变化趋势,对未来发展规模的预测结果进行了分析。     

基于一种新型马尔科夫模型的预测蛋白质亚细胞位点的方法

亚细胞位点是蛋白质很重要的功能特征.找到一种有效的、可信度高的预测蛋白质位点的方法是很必要的.提出了一种基于马尔科夫模型的改进预测方法.首先,对于一条给定的蛋白质序列,通过计算在马尔科夫模型下20个氨基酸残基的状态转移矩阵,建立一个420维的特征向量,然后利用支持向量机进行训练和预测,最后夹克刀检验证实了该方法的预测精度与以前的马尔科夫模型相比得到了一定的提高.     

基于马尔科夫优化的灰色GM (1,1) 沉降预测模型及应用

针对灰色GM(1,1)模型在对随机波动较大的沉降数据序列进行预测时存在的不足,本文结合灰色理论模型和马尔科夫链理论,建立了一种基于马尔科夫修正的新维GM(1,1)沉降预测模型。首先,考虑监测数据的时效性,通过在原始数据列中不断补充新的沉降监测数据,采用新陈代谢的方法建立了新维GM(1,1)模型;随后采用马尔科夫链理论对新维GM(1,1)模型进行优化,根据模型预测时产生的相对误差范围对其进行状态区间划分,并构建了相应的状态转移概率矩阵,得到了基于马尔科夫优化的新维GM(1,1)预测模型;将本文中的模型应用于福州火车站南广场深基坑周边建筑物地表沉降预测中,并对不同模型的预测效果进行对比分析,结果表明：基于马尔科夫优化的灰色GM(1,1)模型的预测精度较传统灰色GM(1,1)模型有明显提高,验证了本文所提出的优化模型在基坑沉降分析与预测中的合理性。     

基于马尔科夫链模型的中国居民消费价格指数的分析和预测

本文运用马尔科夫链模型分析了自2002年中国加入世界贸易组织(WTO)以来的月居民消费价格指数(CPI),基于CPI定基比数据建立了变动趋势的二阶转移矩阵,基于CPI同比数据建立了经济状态的三阶转移矩阵,利用转移矩阵的遍历性分析得到中国经济的平稳分布,并对中国未来经济进行了预测,同时给出了一些政策建议。     

大汶河流域土地利用变化特征及预测

以大汶河流域为例,通过分析土地利用变化转移矩阵,计算土地利用变化动态度和转移状态;结合元胞自动机-马尔科夫模型,对大汶河流域土地利用格局进行模拟,并对2030年土地利用变化进行预测.结果表明:1985—2017年间研究区土地利用动态度为0.91,土地利用转移状态为0.27,土地利用整体属于弱平衡型转换,其中水体、耕地和...     

基于马尔科夫过程的行驶工况构建中数据处理与分析

在利用马尔科夫过程构建行驶工况的方法中,将车辆的行驶状况看做一个随机过程,只需求得实验数据的状态转移矩阵,便可得到随机过程的统计性质,通过对实验数据进行状态划分、模型事件分类、模型事件集确定,最终可得到实验数据的转移矩阵。文章简述了马尔科夫构建行驶工况的基本原理及实验数据的处理方法和转移矩阵的求法,并利用VBA语言设计了一种数据分析处理程序。     

建筑用户在室行为预测新方法

准确预测建筑用户在室行为可显著提高建筑能耗模拟精度,并进一步帮助建筑设计及运行控制优化.当前进行在室行为预测时所采用的主要是基于隐马尔可夫链方法的数学模型,该模型考虑了在室行为的时间关联性,可平稳有效地预测在室行为.然而现有隐马尔科夫模型难以准确描述在室行为动态变化规律以及在室行为与可观测参数之间的关联,降低了模型预测精度.针对该问题,本文提出一种基于状态转移的时变隐马尔科夫模型.该模型采用时变状态转移概率矩阵量化不同时刻在室行为的动态变化特征及关联,同时该模型基于状态转移计算可观测参数的概率分布以定量描述在室行为对可观测参数的影响.本文采用比利时某办公室在室行为数据库进行了相关建模和验证,结果表明该模型可更有效地捕捉在室状态变化,从而提高了在室行为预测精度.     

基于小波包变换和峰式马尔科夫链的风速短期预测

利用小波包的信号分析特性及峰式马尔科夫链的非稳态数据预测特性,提出一种新型风速短期预测方法。该方法对历史风速数据进行小波包分解,利用峰式马尔科夫链对小波包系数进行统计,分别得到小波包系数上升转移概率矩阵和下降转移概率矩阵,并由此得到下一时刻的小波包预测系数,将小波包系数进行重构可得到预测的风速。该文模型与其他模型的预测结果对比表明,该方法具有较高精度。     

MAPGIS路径分析模块的组件化

随着组件对象模型技术的不断成熟及其优越性的显现，软件组件化已成为一种潮流，地理信息系统软件也进入了组件化的进程，介绍基于活动模板库实现对MAPGIS路径分析模块进行COM封装的基本原理、设计思想以及关键技术。     

言语交际的新模式：顺应-关联模式

对语言交际模式作了尝试性研究,目的在于阐明交际中语言的产生和理解。基于Sperber和Wilson提出的关联理论和Verschueren开创并阐释的顺应理论,提出了顺应-关联的交际模式,并对这一交际模式的应用价值做了简要的概述。     

自旋-玻色子模型单模情况下的数值研究

通过求解自旋-玻色子模型下的薛定谔方程的数值解,验证并探讨声子模的Fock|N〉的个数N的收敛性;即N增大到一定值(记这个数值为NL)后,薛定谔方程的数值解保存不变;定性的分析耗散两能级系统中自旋翻转的动力学特性。发现声子库耦合的引入,使得自旋的隧穿,在两能级相遇之前就可能明显发生。声子的存在使粒子能跳跃到较高能级,不用等到两能级相遇的时候,就有一部分粒子可以跳跃并隧穿过去,实现自旋的翻转。     

基于多信号模型的引信测试性建模

针对目前武器系统测试性设计技术滞后于装备研制水平的问题,提出采用多信号模型法评估系统测试性。多信号模型法基于一种分层建模的思想,在系统结构的基础上以分层有向图表示信号流向和各组成单元的连接关系。通过定义功能、故障模式、测试与信号之间的关联性来表征系统的一种模型表示方法。文中建立了引信系统的多信号模型,针对引信作用失效故障模式。对系统测试性进行了评估并给出了量化结果,如故障检测率、故障隔离率、故障隔离模糊群组、未被检测的故障、未被使用的测试等。仿真结果表明,该方法能够快速、准确地实现故障检测与隔离,具有建模简单、模型失真度小、通用性强等特点,对提高产品可靠性。降低全寿命周期费用具有重要意义。     

用于系统模型层验证的模型转换的研究

传统以代码为中心的数控系统开发方式导致了系统测试滞后,系统性能难以保证。针对这种情形,提出利用模型转换将领域模型转换到第三方验证工具(Matlab 或UPPAAL)进行系统性能早期测试,从模型层保证系统性能。讨论了采用基于元模型层规则定义、语义动态添加和基于设计模式的操作等策略,以此满足实际模型转换的具体要求,给出了其框架。并指出根据实际需求采用不同的实现步骤和技术手段完成模型转换。从数控系统工作模式模型到StateFlow模型的转换实例从建模语言构建、映射规则定义、算法设计等几方面验证了上述模型转换理论框架和实现手段的可行性和正确性。     

自旋-玻色子模型单模情况下的严格数值解

采用一种新的完备基矢,通过严格数值对角化对自旋-玻色子模型的单模情况进行严格求解,计算结果表明使用这套基矢能简化计算过程,避免了原有方法中复杂的特殊函数计算.进一步计算了能级的变化情况以及环境温度对模型隧穿劈裂的影响.     

HIV病理动力学模型分析

考虑了CD4＋T细胞的全logistic自我繁殖,构造了具有治疗的HIV病理研究模型,研究了解的存在性、正性及稳定性.通过对每个感染T细胞释放的HIV病毒平均数量N的讨论,得到：如果NNcrit,有无病平衡点和地方病平衡点两个平衡点,但此时无病平衡点不稳定,地方病平衡点是局部渐近稳定的.最后通过构造Dulac-Bend...     

DPFT模型与RLS模型结合的实时预报模型

本文介绍了一个由法国首先提出的降雨径流流域模型,该模型把以转移函数一阶差分(DPFT)为基础的降雨径流模型与以渐消记忆递推最小二乘法(RLS)实现参数实时估计的自回归滑动平均模型结合在一起,前者用于上游子流域或支流流域:后者用于子流域以下.本文在DPFT参数计算上与原模型有所不同,经试验效果是好的.文中还用国内资料作了一个DPFT模型的算例,模拟精度是较高的.     

基于TSK模型的车辆跟驰模型

为解决传统的基于模糊推理的车辆跟驰模型参数校准精度差的问题,提出了基于TSK模型的车辆跟驰模型.采用改进的基于遗传算法的TSK模型辨识方法,对分组中数据点不足的情况作了特别处理,通过GPS采集跑车实验数据,根据实测数据构建并验证TSK模型.实验结果和理论分析吻合较好,模型精度提高了一个数量级,表明TSK模型用于车辆跟驰模型是可行的.     

交通流微观模型与宏观模型的统一

以改进的微观跟车模型为基础，利用交通注稳态特性和概率统计方法得出了交通流宏观统计模型，首次在严格理论意义上使交通流微观模型和宏观统计模型得到了统一，所得的宏观统计模型在许多方面优于传统的经验回归模型。