基于Flink框架的K-means算法优化及并行计算策略

K-means算法因其原理简单和聚类效果尚佳的优点在机器学习和数据挖掘领域得到广泛使用,但其仍存在一些缺点:K-means算法需指定分类类别数K;K-means算法对于初始聚类中心的选取策略是随机选择,这可能会影响到最终聚类结果的准确率及计算速度。以上缺点都限制了K-means算法的计算效率的进一步提升。论文针对以上问题,提出了一种基于Flink并行化的K-means优化算法,该算法在传统K-means算法的基础上引入Canopy算法来完成初始聚类,得到类别数K,然后采用最大距离算法来计算初始聚类中心,并利用Flink框架的并行计算能力,对多个数据集进行聚类实验。实验结果表明,论文算法可以减少聚类过程迭代次数,并且在聚类准确率方面也有一定的提高,在大规模数据集环境下同样具有良好的计算效率。

立体视觉测量系统的空间分辨力和结构参数设置

立体视觉测量系统的空间分辨力随着物体的空间位置和移动方向的变化而变化,系统的空间分辨力高低在很大程度上会影响整个系统的测量精度。本文根据立体视觉测量系统的成像公式,对整个系统观察范围内的所有空间点的空间分辨力进行了详细分析与计算。结果表明,两个CCD夹角在80°~100°时系统的空间分辨力最高,并且X方向的空间分辨力整体上高于Y方向,Z方向的空间分辨力变化相对较小,最终的实验结果和仿真结果相吻合,根据系统空间分辨力的分布规律,本文制定出了制出了空间分辨力最优的立体视觉系统的参数设置方案。

基于RANSAC的单应性矩阵估计优化算法

图像特征匹配是机器视觉处理技术的关键环节。在图像特征匹配中,需要根据检测到的特征点及其相应的特征描述子进行特征点匹配。在众多匹配方法中,传统随机抽样一致性(RANSAC)算法因为能利用随机抽样从样本集中剔除误匹配点,再对单应性矩阵进行估计,而获得了广泛的应用,但其模型参数估计依然存在精度不高和效率较低的问题。本文用基于先验概率抽样的方法代替随机抽样方法,同时,使用二次匹配代替正向匹配来计算重投影误差,使用标准测试图集进行实验。实验结果表明:单应性矩阵的估计精度和效率分别提升了48.42%和53.57%。

一种改进灰狼算法优化LSSVR的混凝土泵车砼活塞剩余寿命预测方法研究

为了解决混凝土泵车砼活塞因无法及时更换导致设备停机的问题,提出一种改进灰狼算法优化最小二乘支持向量回归(LSSVR)的剩余寿命预测方法,该方法使用差分算法(DE)优化原始灰狼算法(GWO),解决了其容易陷入局部最优解的问题,提高了收敛速度,使用优化后的算法优化最小二乘支持向量回归的两个参数,建立剩余寿命预测模型。通过真实的砼活塞寿命监测数据,使用3种评估指标对比LSSVR、GWO-LSSVR、DE-GWO-LSSVR这3个模型的预测效果,并与相关研究的结果进行对比。实验表明,DE-GWO-LSSVR模型拥有最高的预测精度,可以为砼活塞的预测性更换以及机械零件的故障诊断提供指导意义。

基于模糊综合评判法的风机滤网健康状态评估

通过电气化动车组(Electric Multiple Units,EMU)牵引变压器冷却系统的高温油是利用风机组的强制通风来降低温度的,风机滤网的清洁程度极大地影响了风机组的散热效果。通过分析牵引变压器冷却系统风机滤网的故障预测与健康管理(Prognostics Health Management,PHM)状态监测数据和关联指标,建立风机滤网健康状态评估指标体系;分别使用熵权法和层次分析法求得各评价指标的权重,为了综合熵权法和层次分析法的优点,弥补二者的缺点,采用组合赋权法获得组合权重,然后用组合权重对滤网健康状态进行评估;最后使用某型动车某节车厢牵引变压器2020年度运行下的PHM状态监测数据进行验证。结果表明,该评估方法能较为准确地确定牵引变压器冷却系统风机滤网的健康状态,评估状态符合真实的结果,可以对牵引变压器冷却系统风机滤网的清理提供一定的指导意义。

基于复变函数法的“三软”煤层回采巷道断面设计

针对"三软"煤层回采巷道维护、替棚困难,以邹庄矿3204工作面为工程背景,提出平顶U形断面巷道设计。应用复变函数法得出了任意断面巷道围岩应力的解析表达式,给出了矩形、梯形和平顶U形巷道围岩应力分布图。应力分布规律表明,平顶U形巷道围岩应力较矩形和梯形巷道更小,更适合"三软"煤层回采巷道采用。现场实测表明:采用平顶U形断面巷道设计,巷道两帮最大移近量为312mm、顶底板最大移近量为267mm,巷道围岩变形得到了有效控制。

浅埋煤层房式开采遗留煤柱突变失稳机理研究

神东煤田浅埋煤层存在大量房式遗留煤柱，受下方煤层采动影响可能突然失稳垮落，造成冲击式动力灾害，遗留煤柱稳定性对下方煤层安全开采具有重要影响。针对乌兰集团石圪台煤矿地质生产条件，基于突变理论建立了房式煤柱稳定性尖点突变模型，分析了浅埋煤层房式开采遗留煤柱突变失稳规律。结果表明煤柱发生突变失稳的必要条件为煤柱单侧屈服带宽度介于煤柱宽度的0．33～0．43倍时将发生突变失稳，现场观测验证了计算结果。

深部“三软”煤层回采巷道断面优化研究

针对淮北矿区深部"三软"煤层工作面半圆拱梯形巷道超前支护工艺复杂的技术难题,以邹庄矿3204首采工作面的高产高效开采实际为背景,提出了利用"平顶+双圆弧"代替半圆拱的断面优化模式,开发了平顶U形巷道断面,运用理论分析、数值模拟并结合现场实测资料,研究了断面优化的理论基础并提出了优化高度的概念.结果表明:合理选择优化高度能够降低巷道围岩应力集中程度,提高"三软"巷道的整体稳定性及端头替棚效率;消除木垛架棚工艺并满足设备结构尺寸的优化高度h0应满足:0.9m<h0<2.4m;断面优化高度的临界值为1.2m.