深度学习在引力波数据处理中的应用初探

截至2018-01-16,LIGO已成功探测引力波事件6次.可以预期,引力波探测事件会越来越多,引力波天文学会很快进入到大数据阶段.深度学习在大数据处理方面近年来得到迅速发展.它在数据处理速度,准确度等方面都表现出极大的优势.深度学习在引力波数据处理中的应用讨论还不多.本文引入此问题,并对其进行初步研究.引力波数据最大的特点是强噪声、弱信号.现行的数据处理方法是利用匹配滤波的方式把引力波信号从强噪声中挖掘出来.同时,匹配滤波方法还可以确定引力波源的性质,定量确定其参数.匹配滤波方法的弱点是计算量巨大.这导致数据处理速度很慢.对于将来的大数据引力波天文学,这更将是一个巨大的隐患.匹配滤波方法的另一个潜在问题是,完备准确的理论波形模板是其工作的前提条件.这个潜在问题的后果是很难找到理论预期之外的引力波信号.深度学习的数据处理方法有可能在这些问题上提供出路.同时,深度学习也会遇到其自身的若干困难和问题.本文将从网络结构、训练数据制备、训练优化、对信号识别的泛化能力、对数据的特征图表示以及对特征数据遮挡的响应等方面来展开讨论.     

随机比例方程的波形松弛方法

将波形松弛方法应用到随机比例方程.在分裂函数满足单边Lipschitz条件和全局Lipschitz条件下,给出波形松弛方法的误差估计,该误差估计说明此方法是超线性收敛的.完成收敛速度的数值实验,验证了所得理论的正确性.     

基于Wiener滤波器的波形比较方法及其在最坏情况分析中的应用

提出一种基于Wiener滤波器的波形比较方法,应用于数模混合电路的最坏情况分析.该方法能考虑一定的时间容限和信号容限,自动比较电路在不同的工艺参数、电压和温度(PVT)组合下的仿真波形,通过波形形状的比较来实现电路性能验证,有效地提高了电路验证效率.此方法成功地运用到波形比较软件系统中,并已在Intel技术开发(上海)公司内部推广使用.     

达巴松凸起石炭系火山岩油气勘探技术研究

准噶尔盆地下组合火山岩发育,受埋深大、构造运动活跃且持续时间长等客观因素影响.研究区深层断裂系统复杂,火山岩体的识别与刻画存在诸多困难.为此,运用GeoEast解释系统提供的构造导向滤波、基于特征结构的相干结合体曲率等技术对断层进行识别;通过已钻井资料与地震相属性结合的方法,明确不同火山岩性地震反射特征,建立研究区火山...     

基于ICESat-GLAS数据和模糊模式识别算法识别森林类型

【目的】利用冰、云和陆地高程卫星-地球科学激光测高系统(ICESat-GLAS)回波波形数据,通过模糊模式识别算法,提出波形特征参数组合,对森林类型进行识别研究,以期提高森林类型分类精度。【方法】利用不同森林类型冠层在GLAS回波波形上表现出的差异性,提取波形特征参数 R_{\mathrm{fi}{\mathrm{t}}_1} 、K₁'和 \overline{K_1} ;将本研究提取的波形特征参数与其他波形特征参数相结合,建立波形特征参数组合;对样本数据波形特征参数进行指标归一化和奇异点检测处理,剔除样本数据中的奇异点样本;结合模糊模式识别算法,计算不同森林类型分类精度。【结果】针叶林和阔叶林森林类型分类总精度为96.30%,其中,针叶林和阔叶林森林类型分类精度分别为92.86%和97.50%;针叶林、阔叶林和混交林森林类型分类总精度为84.51%,其中,针叶林、阔叶林和混交林森林类型分类精度分别为85.71%、97.50%和52.94%。【结论】模糊模式识别算法在森林类型分类方面具有一定优势,尤其在针叶林和阔叶林森林类型识别方面,识别精度较高。     

最佳状态反馈的液压伺服系统研究

本文研究最佳状态反馈液压伺服系统的模型、设计方法、仿真和试验结果。被控的伺服机构用一个5阶的状态方程和不同的输出方程来描述,采用CAD技术计算最佳反馈系数。作为一个例子我们研究了一个用本文所提出的方法构造的液压伺服振动台,研究的结果表明,最佳状态反馈的液压伺服系统的动态性能大大优越于非最佳反馈系统。     

一种高性能普及型数据采集系统

DAS—4/16型高速数据采集系统采用独特设计的瞬态记录器和APPLE—Ⅱ型微机做为基本硬件,配置了丰富的软件,使之性能好,成本低。它有16个通道,最大数据采集存储量可达32K字节,单通道最高数据采样频率为250千赫。实验和使用证明,本系统达到了设计要求。本文概述了此系统的设计特点、硬件、软件及其应用。     

煤矿排水设备性能的自动检测

本文提出了利用单板计算机对井下排水设备性能进行自动检测的方法,其中包括检测系统、机械量转换、计算机程序及系统误差分析等内容,为解决煤矿固定设备的性能检测提出了新的途径.     

正交信号发生器的设计与实现

描述了基于AT89C52单片机、锁相环和开关电容滤波器的正交信号发生器的设计和实现方法.单片机产生方波,通过数字接口实现相位差为90°的方波,再通过两个8阶BUTTERWORTH低通开关电容滤波器MAX295对双路方波进行滤波,从而产生正交的正弦波.MAX295的时钟由锁相环倍频产生.采用连续时间滤波器抑制采样时钟的影响.频率覆盖范围0.1~20 kHz.频率和相位误差小于1%.     

椭圆三角函数及其在波形发生器中的应用

对普通三角函数进行了推广，给出了椭圆三角函数的定义，指出椭圆三角函数是周期函数，存在最大值和最小值，并在定义域内连续可导．对椭圆正弦函数进行了一系列仿真研究，结果表明，椭圆正弦函数可作为波形发生器的发生函数，可产生方波、普通正弦波、脉冲波、处于普通正弦波和方波之间的波形、处于普通正弦波和脉冲波之间的各种波形，且函数形式是一致的，波形的幅值、频率、初始相位都易于调整．这种波形发生函数能方便地进行数学处理与分析，波形发生原理能应用于各类相关波形发生场合．