基于k-means++的多分类器选择分类研究

【目的】机器学习中不同算法适用于具有不同分布特征的数据集。在用整个训练集上训练得到的单个分类器预测新样本类别时,由于缺少对局部区域样本的针对性,可能导致分类器对某一区域数据的预测能力较差而产生错误分类。为了解决这个问题,提出基于k-means+ +的多分类器选择算法。【方法】首先用3种分类综合性能较好的算法———Ada-Boost、SVM、随机森林(RF)在训练集上分别训练得到3个分类器作为候选基分类器,然后利用k-means++算法将训练数据集分为k个簇,用3个候选分类器分别对每个簇进行分类测试,选择对这一簇中数据分类精度最高的分类器作为与它的数据相似数据的分类器。在对新样本进行类别预测时,首先判定样本属于哪个簇,然后用它的分类器进行分类预测。【结果】实验结果表明,新算法在9个UCI数据集上优于单个分类算法。【结论】基于局部区域动态选择最优分类器可以提高模型分类准确性。
     

强一致收敛下的Li-Yorke混沌和分布混沌

【目的】研究混沌中序列映射与极限映射的关系。【方法】在超空间上,引入强一致收敛、Li-Yorke混沌、Li-Yorke-δ混沌和分布混沌的定义,然后利用强一致收敛的定义去讨论 Li-Yorke混沌、Li-Yorke-δ 混沌和分布混沌中的序列映射与极限映射的关系。【结果】若超空间上的序列映射是 Li-Yorke混沌(Li-Yorke-δ 混沌、分布混沌)且 Li-Yorke混沌集(δ 混沌集、分布混沌集)的所有交是不可数集,那么超空间上的极限映射就为 Li-Yorke混沌(Li-Yorke-δ 混沌、分布混沌);若超空间上的序列映射是Li-Yorke混沌且满足两个条件,则超空间上的极限映射是 Li-Yorke-δ 混沌。【结论】在超空间上,强一致收敛的条件下,序列映射上的混沌与极映射上的混沌具有保持性。
     

基于滤波反投影算法磁感应成像仿真图像重建

【目的】利用一组亥姆霍兹线圈为激励源,进一步研究磁感应成像技术。【方法】系统模型由背景物体、异物、亥姆霍兹线圈和20个检测线圈构成。利用滤波反投影算法重构图像,分析不同位置和不同体积大小的异物的重构图像结果,并且通过3个客观参数即相关系数、归一化均方距离和归一化平均绝对距离客观分析成像结果和实际图像的差异。【结果】当异物靠近边缘,图像的相关度为54.009,位置定位精度3mm以内。异物体积较大时,图像的相关度为71.340。【结论】异物越靠近边缘,或异物体积越大,重构图像的质量越好,3个参数指标最优。
     

预(拟)不变凸性的一些等价刻画及应用

【目的】研究预(拟)不变凸性的一些等价刻画。【方法】将多元实值函数f 转化为单变量实值函数φ来处理预(拟)不变凸性。【结果】首先,当条件C1和条件D成立时,f的预(拟)不变凸性等价于φ的(拟)凸性;其次,利用类似的方法获得了中间点预(拟)不变凸性的等价刻画;最后,给出了这些结论的一些应用。【结论】f的预(拟)不变凸性可以等价转化为φ的(拟)凸性;然而,ρ-预(拟)不变凸情形却有些不同,即φ的ρ-(拟)凸性是与f 的弱ρ-预(拟)不变凸性相对应的。
     

基于能值理论和生态服务价值的重庆市生态GDP核算

【目的】核算重庆市生态GDP,评估经济增长GDP中资源环境的消耗成本和生态收益,以期将生态理念植入社会经济发展,为经济高质量发展政策的制定提供一定参考。【方法】采用能值分析法和生态服务单位面积价值当量表分别核算资源环境损害价值和生态服务价值,进而从GDP中减去资源环境损害价值再加上生态服务价值后剩余的GDP即为生态GDP,并将重庆市“九五”、“十五”、“十一五”及“十二五”4个规划期的生态GDP与绿色GDP、GDP进行对比分析。【结果】1)资源耗减和环境损害价值从84亿美元增至1419亿美元,资源耗减价值增长明显;2)生态服务价值从490亿美元增长至772亿美元,生态服务价值增长相对较缓慢;3)生态GDP从589亿美元增至1862亿美元。“九五”时期和“十五”时期生态GDP最大,GDP次之,绿色GDP最小;“十一五”时期和“十二五”时期GDP最大,生态GDP次之,绿色GDP最小。【结论】直辖以来重庆市经济持续增长但同时自然资源和生态环境的“透支”较大,即使在得益于一系列生态文明建设政策举措后生态服务价值持续提升下,也难以抵消资源环境损害价值,因此经济高质量发展不仅要加快生态文明建设,也要注重资源高效低耗利用。
     

基于密度泛函的SF6特征分解产物拉曼光谱研究

【目的】为促进 SF6分 解 产 物 拉 曼 光 谱 检 测 技 术 的 发 展。【方 法】基 于 密 度 泛 函 理 论 的 B3LYP 泛 函,采 用 6-31G(2df,p)基组对 SF6,H2S和CF4的分子构型,采用6-311+G(3df,2p)基组对 SO2和CO的分子构型,分别几何优化,优化后计算室温298.15K 下拉曼频率和强度。将结果与 NIST 标准频率比较,利用线性回归研究计算值与实际值的相关性。【结果】优化后的构型都没有虚频存在,且键参数计算值与文献报道偏差很小;拉曼峰计算值与标准值线性相关性很好,两种基组的相关系数R2 分别为0.9997和0.9998;结合实测拉曼光谱优选定性识别 SF6,SO2,H2S,CO 和CF4的特征峰分别为794.10,1365.62,1257.54,2160.52 和415.07cm-1,与各自的 NIST 标准值基本一致。【结论】采用密度泛函理论的B3LYP泛函计算SF6分解产物的拉曼光谱是可信的,为基于拉曼光谱的 SF6分解产物定量检测提供有力的参考。
     

结合HE和改进MSRCR的交通雾霾图像增强

【目的】受大气粒子散射的影响, 雾霾天气下的交通监控图像严重降质, 影响交通安全。【方法】针对雾霾图像存在对比度低、灰度分布狭窄和细节损失严重的问题,提 出一种结合直方图均衡化(HE)和改进色彩恢复多尺度Retinex(MSRCR)的单幅交通图像去雾霾算法。该算法首先将图像分别进行HE和MSRCR增强, 其中MSRCR 增强时, 使用具有平滑保边缘功能的引导滤波替换高斯函数来估计光照分量, 然后对增强后的两幅图像进行加权融合。【结果】通过定性分析发现, 该算法有效改善了图像的主观视觉效果; 通过定量分析发现, 该算法相对于HE、MSRCR、B-SSR和G-SSR算法, 显著提高了图像的平均梯度和对比度, 且灰度熵和彩色熵也有一定程度提高。【结论】实验结果表明, 该算法能有效增强交通雾霾图像。
     

长江中游下荆江段漫滩系统土壤氮空间分布特征研究

【目的】对比研究河段尺度土地利用方式与水文地貌单元不同组合模式下土壤氮分布的差异性。【方法】选取长江中游下荆江段7种典型组合模式下的15个样地,0~20cm 土层每隔5cm环刀采样,然后测定土壤的全氮含量及容重,并计算土壤氮密度和储量。【结果】0~20cm土层的土壤全氮含量及氮储量在芦苇地中较在薏杨林地中高,且在江心洲人工芦苇地中最大,在堤岸薏杨林地最小。不同地貌单元 0~20cm土壤全氮含量及氮储量的对比则是同为芦苇地以在江心洲最高, 然后依次是河漫滩、堤岸;同为薏杨林地以在故道中最高,然后依次是河漫滩、堤岸。在土壤全氮含量及氮密度的垂向分布上,农林活动增强了0~10cm土层土壤氮的相对富集、加大了垂向变异,江心洲人工芦苇地的垂向分布特征体现了大洪水间歇期土壤氮的阶段性累积过程,不同组合模式下土壤氮的差异性在0~10cm 土层较大、>10~20cm土层较小。【结论】河流漫滩系统土壤氮不仅受到土地利用的影响, 还与水文地貌性质如洪水脉冲、 侵蚀与堆积特性等有关。
     

口腔碘泡虫宿主新纪录及种群分化研究

【目的】研究口腔碘泡虫(Myxobolus oralis)宿主新记录及种群分化。【方法】基于形态特征、18Sr DNA序列相似度、遗传距离、变异位点、系统发育以及18Sr RNA序列V4区二级结构的预测,对口腔碘泡虫江西种群和湖北种群进行了比较分析。【结果】口腔碘泡虫江西种群与湖北种群形态学特征基本一致;两种群18Sr DNA序列相似度为99%,变异位点数为6个,遗传距离为0.003,18Sr RNA序列V4区二级结构无差异;口腔碘泡虫湖北种群先于江西种群分化出来。【结论】口腔碘泡虫与宿主可能并未经历协同进化的自然历史 过 程;口 腔 碘 泡 虫 可 能 先 寄 生 于 异 育 银 鲫(Carassius auratus gibelio),然后少数个体偶然发生宿主转移事件而进入鲫(Carassius auratus auratus)体内并在长期的进化中逐渐适应这种新的寄生关系,最终形成新的种群或亚种。