基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法

针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映射与SHA-256哈希算法,生成加密算法的密钥流,提升算法的明文敏感性。然后,利用混沌系统的状态值对Hilbert局部置乱后的像素进行DNA编码,实现DNA动态编码,解决了DNA编码规则较少所带来的容易受到暴力攻击的弱点。最后,使用混沌序列完成进一步混沌加密,从而彻底混淆原始像素信息,增加加密算法的随机性与复杂性,得到密文图像。实验结果表明,该算法具有较好的加密效果和应对各种攻击的能力。

基于混沌理论的数字多媒体图像加密研究

加密是保证图像信息安全性和完整性的有效途径,以数字多媒体图像为操作对象,提出基于混沌理论的数字多媒体图像加密方法。首先采集数字多媒体图像样本,在初始图像中嵌入水印,然后利用混沌理论置乱数字多媒体图像像素位置,生成相应混沌密钥,经过数字多媒体图像的扩展,实现数字多媒体图像的加密处理。通过加密效果的测试得出结论:优化加密方法输出结果的灰度均衡度为0.97,像素改变率为2.7%,即优化设计的数字多媒体图像加密方法在灰度均衡度和抗攻击能力方面均具有良好优势。

基于混沌理论、变分模态分解和长短期记忆网络的地磁变化预测方法

针对地磁变化场的非平稳性、非线性以及物理模型难以预测的特点,提出了一种改进的长短期记忆网络预测方法并进行了验证。首先应用变分模态分解方法对地磁台站数据进行去噪,再根据地磁变化的混沌特性引入混沌理论对样本集进行优化,最终以长短期记忆网络预测地磁变化并对改进前后的方法进行了对比。结果显示,优化方法的预测效果较稳定,平均绝对误差小于2 nT,相关指数R~2超过0.8,预测值与实测值的拟合度较高,有效预测时长可达2.5天,且在中国大陆的泛用性较好。

基于混沌理论与蜉蝣优化K-means算法的变压器绕组松动故障特征分析方法

为了更加准确有效地对变压器绕组状态进行分析,提出了一种基于混沌理论与蜉蝣优化K-means算法的变压器绕组松动故障特征分析方法。首先,运用C-C法重构变压器振动信号的相空间,分析变压器振动信号的混沌特性,得到关联维数、Kolmogorov熵作为混沌特征。然后,将蜉蝣优化算法引入K-means聚类分析中,对高维相空间轨迹的簇中心选取进行优化,得到相轨迹的簇中心矩之和、矢径偏移,并作为几何特征。实验结果表明:变压器振动信号的最大Lyapunov指数均大于0,适用于混沌特性分析;由变压器振动信号计算出的混沌特征能够表征变压器绕组的松紧程度;同时,经蜉蝣优化的K-means算法得到的簇中心能够作为特征点提取整个相空间轨迹的几何特征,也能够区分绕组的松动故障;将两种特征结合能够实现变压器绕组状态的准确监测,从而为变压器绕组在线检修提供了一种理论依据。

基于混沌理论与麻雀优化K-means算法的变压器铁心松动缺陷分析方法

为了更加有效地对变压器铁心状态进行分析,提出一种基于混沌理论与麻雀优化K-means算法的变压器铁心松动缺陷特征分析方法。首先,运用C-C法求解重构相空间的嵌入维数与延迟时间,重构变压器振动信号的相空间。其次,计算变压器振动信号的最大Lyapunov指数来判断系统是否具有混沌特性,选取关联维数、Kolmogorov熵作为一组混沌特征以识别铁心的松动程度。再次,将麻雀搜索算法引入K-means聚类算法优化初始中心簇的选取并使用簇中心与簇类点的位移平均值作为描述变压器铁心松动状态的定量特征。最后,将两组特征结合起来形成变压器铁心松动故障的诊断指标,为变压器铁心的松动故障诊断提供理论依据,并投入分类器进行故障诊断,验证两组特征结合的优越性。

基于混沌理论的非饱和土含水率预测

针对无资料区土体含水率数据难以获取的问题,提出了一种基于卫星反演-相空间重构-非饱和入渗计算的组合方案,以研究区110 d土体表层含水率为基础,预测未来100 d无资料时段土体表层及内部含水率分布规律。计算结果表明:研究区含水率时间序列具备混沌特征,可由一维时间序列拓扑为一个嵌入维数m=5,迟滞τ=10的相空间,由该相空间预测的土体表层含水率在验证期最小相对误差为0.7%,最大相对误差为2.4%,在预测期最小相对误差为2.2%,最大相对误差为8.3%,均满足工程需求,因此将其用于后续非饱和入渗计算的边界条件是真实有效的。该方案具有动力学特性和物理力学意义,可为无资料地区土体含水率估计借鉴。

基于混沌理论的变压器绕组松动故障诊断方法

针对变压器空载合闸振动信号具有非线性、非平稳性及瞬变性,导致故障特征提取困难问题,提出一种基于混沌理论的变压器绕组松动故障诊断方法。首先,采用互信息值法确定最佳延迟时间。其次,使用伪邻近点法选择嵌入维数,对绕组正常和松动故障状态下的空载合闸振动信号进行相空间重构,详细分析变压器绕组在不同压紧状态下振动信号混沌吸引子的变化规律。最后,从混沌吸引子中提取相关混沌特征参数,即最大李雅普诺夫指数和关联维数,研究其与变压器绕组压紧状态之间的关系。研究结果表明,变压器空载合闸振动信号的混沌特征能够有效反映变压器绕组松动故障,为变压器绕组松动故障诊断提供新的方法。

混沌理论在减振弹簧故障检测中的应用研究

针对振动筛减振弹簧在长时间工作后会出现失效的问题,在分析减振弹簧动力学特性和有限元仿真的基础上,提出一种运用混沌理论分析检测减振弹簧故障工况的方法。首先设计振动实验监测减振弹簧在不同故障工况下的振动信号,然后通过时频分析研究不同工况下的信号差异,最后运用混沌理论计算振动信号的混沌特性参数。由此发现减振弹簧故障时系统处于混沌状态,且不同工况下最大李普诺夫指数、关联维数等具有明显差异,可以用于减振弹簧的故障检测研究。

基于混沌理论训练的教学方法在护理美学课程教学中的应用分析

目的探讨分析基于混沌理论训练的教学方法在护理美学课程教学中的应用。方法选择山西中医药大学护理学院2021—2022年入学的2021级护理本科班学生(对照组,n=172)、2022级护理本科班学生(研究组,n=140)为研究对象。研究组采用基于混沌理论训练的教学方法,对照组采用传统教学方法。比较两组学习过程评价指标情况、综合能力考核成绩、人际交往素质评分、对课程教学的满意度、教学效果。结果研究组学习态度和学习投入程度、仪容仪表礼仪形象、美学知识实践运用情况、10 min分组小讲课、小组情景剧、美学基本理论知识思维导图学习过程评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组人际交往认知程度、主动交往能力、理性对待冲突、社会性退缩情况均明显优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组对课程教学满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组反思与总结能力、专业认知能力水平、综合实践运用能力评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论采用基于混沌理论训练的教学方法进行护理美学课程教学,能够使学生的学习效果得到一定提升,改善学生的人际交往能力和提高其教学满意度,该教学方法值得广泛应用与推广。

透视人生模型——基于混沌理论的电影《无姓之人》叙事分析

由雅克·范·多梅尔执导的科幻电影《无姓之人》发生在2092年的一个科幻宇宙中,在那里人类找到了永生。电影的主角尼莫是这个宇宙中唯一也是最后一个凡人。这部电影通过主人公尼莫九岁时父母离婚而不得不做出的选择,聚焦于可能发生的不同人生经历。在本文中笔者结合影片的复杂叙事的背景下探讨了影片中直接或间接提及的混沌概念的起源和哲学、分形结构以及蝴蝶效应等现象,以及导演对混沌现象的哲思。The science fiction film, “The Man with No Last Name” directed by Jacques Van Domel, takes place in a science fiction universe in 2092, where humans found immortality. The film’s protagonist, Nemo, is the only and last mortal in the universe. The film focuses on the different life experiences that can happen through the choices the protagonist Nemo had to divorce when he was nine. In this paper, the author discusses the origin and philosophy of the concept of chaos, the fractal structure and the butterfly effect, as well as the director’s philosophy on the chaos phenomenon.

混沌理论下一次一密灰度图像保密系统设计

针对当前日益增长的图像传输和存储的安全威胁,基于混沌理论,提出一次一密灰度图像保密系统设计方法,并详细阐述了系统的设计流程。最后通过实验测试,验证了该保密系统的有效性和安全性,实验结果表明,该系统在图像加解密的速度和安全性上均具有显著优势,具有较高的实践应用价值。

基于混沌理论的分布式光伏接入用户侧微电网多层级控制方法

由于分布式光伏接入用户侧微电网受日照强度、温度等环境因素的影响,具有间歇性和不稳定性,导致电压偏移值波动较大,因此设计一种基于混沌理论的分布式光伏接入用户侧微电网多层级控制方法。通过获取分布式光伏接入用户侧微电网运行数据,提取功率平衡、电压稳定性、频率波动等特征量,识别出分布式光伏接入用户侧微电网运行状态。利用混沌理论的特性,将控制层级划分为就地层级和集中层级,适应微电网中不同组件的特性和运行需求。进一步计算各控制层级间的控制灵敏度,确保信息在层级间的高效传递和精确响应。最终,通过实施微电网多层级协调控制策略,实现光伏电源、储能系统、负荷等各组成部分间的协同工作。实验运用基于混沌理论的分布式光伏接入用户侧微电网多层级控制方法,随着时间的推移,电压偏移值始终保持在较低水平并且非常稳定,表明所提方法在控制电压偏移方面具有较高的性能优势,能够有效维持微电网的稳定运行。

基于混沌理论和RBF神经网络算法的风电功率预测研究

风电功率预测对并网后电力系统的发电量调度、优化以及安全稳定地运行具有重要意义。通常算法是通过分析风功率与天气因素的关系等方法来预测的,没有从风机发电系统的角度出发。因此,传统算法使用的数据种类较多,导致模型的训练压力较大,且容易陷入局部极小值点,影响预测结果。由于风力发电时间序列具有混沌特性,本文将混沌理论与RBF神经网络结合应用至风电功率预测中。本文采用宁夏长山头风电场数据进行了训练与预测,并与BP神经网络模型进行对比,结果显示,混沌RBF神经网络取得了良好的效果,提高了超短期预测的预测精度。

生涯混沌理论:心理学理论的新视角

生涯混沌理论是20世纪末期产生的一种生涯心理学理论。生涯混沌理论认为,生涯心理是一种动态开放的复杂系统,具有分形特征的静态结构;其变化过程是非线性的,对初始条件有敏感依赖性,但在复杂的变化中蕴含着可把握性;在生涯心理辅导中,该理论主张采取以叙事为主的方法。与经典的生涯心理学理论相比,生涯混沌理论日益显示出它的理论和应用价值,可弥补经典生涯心理学理论之不足。

《斯坦纳、普鲁斯特、伍尔芙及福克纳的叙事形式与混沌理论》述评

自20世纪80年代以来,随着来自自然科学领域的混沌理论的影响日益加大,西方文学批评界已有不少学者尝试将混沌理论运用于文学批评之中,并取得了一定成果。然而,国内对这方面的研究关注不多,因此本文拟将国外文学批评界这方面的最新专著之一——《斯坦纳、普鲁斯特、伍尔芙及福克纳的叙事形式与混沌理论》（Narrative Form and Chaos Theory in Sterne,Proust,Woolf,and Faulkner,2007）进行介绍,并简要评论之,以引起国内文学批评界对此跨学科研究领域的更多关注和思考。

混沌理论及在水科学中的应用与存在的问题

在简要介绍表征系统混沌特征常用方法的基础上,认为混沌理论在水科学中的应用主要集中在水文时间序列性质的判定和非线性预测模型研究上,并就这两方面的国内外研究进展进行了综述。通过对其应用中存在的主要问题:延迟时间的确定、数据量大小、噪声等进行分析和讨论,认为水科学问题中混沌的假设是合理的。但对于任何有限长度和受噪声干扰的时间序列来说,严格判定其相空间是确定性系统还是随机系统几乎是不可能的,纯粹的混沌和纯粹的随机都只是数学上的一种理想状态。因此,对于所研究的水科学问题是否存在混沌现象,仅采用单一的方法所取得的结论,不能作为判定依据,而仅表明可能存在混沌特征。所以有必要采用多种研究方法,综合刻划某一水科学问题中的混沌迹象,判定该序列是以混沌成分为主还是以随机性成分为主。提出分形上的混沌动力系统以及混沌与神经网络相结合的方法,可为水科学问题的研究能提供一些新的思路。

混沌理论在河流溶解氧预测中的应用初探

基于混沌理论、相空间重构思想和嵌入理论分析涟水流域溶解氧的时间序列 ,计算吸引子维数和最大的Lyapunov指数 ,研究河流水质系统的复杂性特征 .结果表明 ,河流溶解氧时间序列具有混沌特性 ,其外在表现为貌似随机的无规则特点 ;但系统本身内在的、固有的规律 (表现在最大的Lyapunov指数 ) ,表明短期预测河流水质变化是可行的 ,并应用混沌相空间模线性回归模型进行了预测 。

基于统计模型与混沌理论的大坝安全监测混合预测模型

为解决传统统计模型在大坝安全监测领域应用中由于缺少对残差的分析而存在拟合精度高但预测效果欠佳的问题,在传统统计模型中增加残差预测项,并应用混沌理论对残差预测项的计算方法进行探讨,从而提出了一种新的混合预测模型,同时结合实测数据对此模型进行了检验.结果表明,新模型可提高预测精度并具有一定的实用性.

应用混沌理论的电力系统短期负荷预测

应用混沌方法对电力系统历史负荷时间序列进行数理统计处理，并将这种混沌特性应用于短期负荷预测。不直接考虑气候等随机因素，只要根据过去负荷时间序列及计算所得的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数规律，就可得到较高的预测精度。对东北电网实际负荷时间序列进行预测，取得满意的结果。

运用混沌理论预测粮食产量

运用混沌理论的原理和方法预测粮食产量,探寻一种准确率高、时效长、成本低、便于普及推广的区域粮食产量预测方法。把粮食单产序列分解为趋势产量和气象产量2部分,用5年滑动平均法求得趋势产量后,通过分析粮食单产中气象产量分量的时间序列的变化规律,论述了由气候变化引起气象产量的年际波动具有混沌特性,具体表现为平稳的马尔柯夫型状态转移概率和相同的概率密度分布特点。并以陕西省武功县、河北省禹县和涿州3个地区1949—1999年小麦单产序列为例,运用MATLAB7.0语言编程构建了粮食产量的混沌预测模型,对2000年小麦单产进行预测,准确率分别为98.1%、92.1%和97.1%。预测结果表明,粮食产量的混沌预测法相对准确而有效,准确率在92%以上,可作为粮食产量预测的新方法加以推广。