利用证据理论的多分类支持向量数据描述算法

针对原始多分类支持向量数据描述(SVDD)算法及其拓展算法忽略超球体之间的差异,且未能充分利用超球体的输出信息等问题,提出一种利用证据理论的多分类支持向量数据描述(证据SVDD多分类)算法。首先,为每一类样本训练一个超球体,并计算每个超球体的正确率与紧密程度;接着使用上一步得到的正确率与紧密程度计算每个超球体的可靠程度;然后,根据超球体的输出信息与可靠程度计算样本的信度函数,信度函数的生成方式采用三焦元法和基于评价矩阵的方法;最后,根据Dempster组合规则融合上一步得到的信度函数,使用Pignistic法将融合后的信度函数转换为概率做出最终的判决。在两个人工数据集和多个UCI数据集上进行实验,结果表明,证据SVDD多分类算法相较传统算法可以获得更好的分类性能;在多个数据集上的仿真结果表明,证据SVDD多分类算法比传统的SVDD多分类算法有3%的精度提升。

基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计与实现

实验教学作为实践育人体系的重要组成部分,是培养学生创新能力和实践能力的重要手段。针对当前计算机类硬件实验教学存在的实验平台体积庞大、实验地点固定且实验室共享化程度低的问题,提出了基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计。硬件平台使用FPGA搭建了底层结构,实现了FPGA的远程配置功能,支持丰富的实验内容。实验结果表明,该硬件平台支持实验程序的远程下载与远程调试。在教学中使用该硬件平台可以提供与线下体验相似的远程实验课程。

轻质快硬无机泡沫在煤矿冒顶区的应用

针对煤矿如何治理高冒区的难题,介绍了一种轻质快硬无机泡沫在煤矿冒顶区的应用技术。试验得出了不同水灰质量比条件下无机发泡材料的性能,通过正交试验分析了施工工艺参数对无机泡沫凝胶时间、发泡倍数的影响。通过在主运石门巷冒顶空间的充填应用表明,一体化泡沫制备输送平台,可大大减少施工工序和人力物力,真正实现连续充填、高效快捷。

一种串联机械臂多轴同步控制方法的研究与实现

以机械臂为代表的工业设备,直接影响着制造业生产水平。在喷漆、焊接等生产场景下,人们希望机械臂的末端轨迹符合预期。由于工况及受到干扰的影响不完全相同,机械臂各关节的单轴跟踪性能很难保持一致,此时便需要进行多轴同步控制,以便多个电机同步配合完成工作,确保末端轨迹精度满足要求。在分析三维轨迹误差后,根据串联机械臂的运动学特征,基于偏差耦合结构,得出各关节轴的同步修正量,并在基于Xilinx ZYNQ的六轴机械臂实验平台上通过对比实验的方式检验了该方法的工作效果。

基于FPGA的远程实验系统软件平台的设计与实现

基于以FPGA为核心的硬件实验平台,根据远程实验系统中FPGA远程配置及控制、实验结果获取与显示、设备与用户管理等需求,结合图像识别、桌面客户端、Socket网络通信、Web API等相关技术设计并实现了一套完整的远程FPGA实验系统软件平台。经测试,该软件平台性能良好,实验结果获取准确,不仅保证了用户进行远程计算机硬件实验时的良好体验,同时还提高了学校实验教学的灵活性。

基于eIQ的中药材图像识别系统的设计与实现

中药材对人体疾病的预防及控制具有重要的作用,然而普通百姓对中药材知识了解过少,可能由于滥用中药材而带来不可控的后果。因此,对中药材进行精准识别是一项紧迫的任务。将轻量级神经网络模型应用到中药材识别中,提出在微控制器上实现基于MobileNetV3模型的中药材图像识别系统。首先建立中药材图像数据集,在eIQ机器学习软件开发环境中根据MobileNetV3构建识别基础模型,并通过调整模型参数实现对模型的优化,最后将模型文件部署到i.MX RT1060上,实现了对30种中药材的识别。最终在验证集的准确率达到86.79%。结果表明,在i.MX RT1060上实现中药材识别具有很好的实际效果。

Galileo广播星历评估及其对定位精度的影响

分析现阶段伽利略空间信号的精度,并评估伽利略广播星历及其对单点定位的影响。统计30d健康卫星广播星历,结果表明,FOC和IOV两种类型的广播星历卫星轨道误差优于0.8m,并且径向误差最小,法向误差次之,切向误差最大;伽利略卫星的钟差误差精度达到1.0ns;从空间信号测距误差对伽利略卫星进行整体分析,广播星历精度优于1.0m,FOC与IOV卫星精度相当;用广播星历进行事后单点定位的精度可以达到dm级。

利用证据神经网络的多分类器系统构造

为了充分利用数据信息进而提高分类正确率,提出一种证据神经网络的分类器,并据此构造了多分类器系统。首先将训练数据中的含混数据视为新类别——混合类,将原始的训练数据重组成含有混合类的训练数据,然后使用证据神经网络分类器系统用重组后含混合类的训练数据进行训练,对分类输出进行证据建模,并使用多种不同的证据组合规则实现多分类器融合。采用人工数据集和UCI数据集进行对比实验,结果表明:与其他采用神经网络的多分类器系统相比,采用证据神经网络的多分类器系统能有效提高分类正确率;在数据集Magic 04和Waveform2上,采用提出的多分类器系统比采用投票法的神经网络多分类器系统的分类正确率分别提高了6%和10%左右。

证据距离的选取对冲突证据组合影响的研究

为了研究证据距离的选取对冲突证据组合的影响,提出一种将不同的证据距离度量方式应用在加权证据组合中的对比方法。首先采用不同的证据距离度量方式得到证据相似度,依据证据相似度求得证据可靠度,之后用证据可靠度对证据进行加权求和得到平均证据,最终对平均证据进行证据组合,对比在不同的证据距离度量方式下上述证据组合过程的合理性,得到适合加权证据组合中权重生成的距离度量方式。采用4个算例,对不同的证据距离度量方式下求得的证据可靠度、平均证据和证据组合结果进行分析比较,实验结果表明,与其他证据距离相比,利用该方法选出的证据距离能够更有效地体现证据之间的差异性,所求取的证据可靠度与实际情况更为贴合。

基于开放式项目的开源硬件与编程课程教学改革与实践

开源硬件与编程课程以计算机技术为核心,使学生能够将创意与想法设计、实现为原型作品。针对以往课程教学的不足,提出了以开放式项目为基础的教学方式,将知识点与项目相融合,鼓励学生根据自己的兴趣和创新想法完成设计与开发。该教学方式提升了学生的学习积极性,改善了学习效果,有效地培养学生的创新实践能力。

使细胞治疗成为攻克疾病的新一代技术手段——陈志国教授

作为一种全新的治疗手段,细胞治疗已经成为继手术、化学药物治疗、放射治疗之后的第四种临床治疗手段,并被广泛应用于包括再生医学修复、抗肿瘤治疗等多种重大疾病的临床治疗中。作为首都医科大学宣武医院细胞治疗中心的学术带头人,陈志国教授在细胞治疗领域深耕多年,并取得了多项研究突破,为推动细胞治疗技术从基础研发到临床转化应用做出了贡献。

基于UPLC-Q-TOF/MS技术的橘皮竹茹汤血清药物化学初步研究

[目的]对橘皮竹茹汤进行血清药物化学初步研究。[方法]大鼠灌胃橘皮竹茹汤冻干粉,采集含药血清。采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱联用(UPLC-Q-TOF/MS)技术,对橘皮竹茹汤冻干粉样品、空白血清及给药血清图谱进行比较,并利用Peakview和MetabolitePilot数据处理软件,根据质谱所提供的保留时间、精确相对分子质量及二级质谱裂解碎片来鉴定和推测其血中移行成分。[结果]橘皮竹茹汤冻干粉灌胃给药后,从血清中检测出41个入血成分,其中原型成分13个、代谢产物28个。[结论]初步确定了橘皮竹茹汤的入血成分,为阐明其药效物质基础提供了依据。

芪参固表口服液薄层色谱鉴别与含量测定

目的:建立芪参固表口服液中防风薄层色谱鉴别及黄芪含量测定方法以控制制剂质量。方法:以TLC法对制剂中防风进行定性鉴别;采用HPLC测定黄芪甲苷的含量,流动相:乙腈-水(32∶68)为流动相,色谱柱选取ZORBAX Eclipse XDB-C18(4.6 mm×250 mm,5μm)。结果:防风的薄层鉴别方法专属性强,无阴性干扰;黄芪甲苷在1.0112~5.0560μg范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=0.9997),平均回收率为99.97%,RSD=0.21%。结论:该方法可有效控制芪参固表口服液的质量。

续仲接骨散的薄层色谱鉴别与含量测定

目的:更加科学有效地对制剂质量进行管理,建立续仲接骨散中续断薄层色谱鉴别及士的宁、马钱子碱的含量测定方法。方法:对制剂中续断采用TLC法进行薄层色谱鉴别;利用HPLC同时测定士的宁、马钱子碱的含量,流动相:乙腈-0.01 mol/L庚烷磺酸钠与0.02 mol/L磷酸二氢钾等量混合溶液(用10%磷酸调节pH值至2.8)(21∶79)为流动相,色谱柱选取Phenomenex Synergi Hydro-RP 80A(4.6 mm×250 mm,4μm)。结果:续断的薄层色谱鉴别方法专属性强,可纳入质量标准;士的宁、马钱子碱线性范围分别为0.03733~0.18663 g/L(r=0.9997)、0.03396~0.16980 g/L(r=0.9997),与峰面积的线性关系良好,平均回收率分别为100.23%(RSD=0.55%)、100.17%(RSD=0.58%)。结论:该方法可有效控制续仲接骨散的质量。

丹连消痤散薄层鉴别及丹酚酸B的含量测定

目的:建立丹连消痤散中主要药味薄层色谱定性鉴别及含量测定方法,以加强制剂质量的可控性。方法:对制剂中关黄柏、黄连、苦参采用TLC法进行定性鉴别;对制剂中丹酚酸B采用HPLC测定其含量,甲醇-乙腈-0.5%甲酸溶液(30∶9∶61)为流动相,色谱柱选取Dikma ODS C18(4.6 mm×250 mm,5μm),流速1.0 mL·min-1;测波长为286 nm。结果:TLC法可定性鉴别出关黄柏、黄连、苦参,专属性强,阴性无干扰;丹酚酸B在0.2420~1.2100μg范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=0.9997),平均回收率为99.88%,RSD=0.40%。结论:该方法准确可靠,能够有效控制丹连消痤散的质量。

饱和砂层渗透注浆模拟实验及应用研究

为研究饱和砂层渗透注浆的影响因素,通过注浆模型试验,研究了注浆材料、注浆材料凝胶时间、排水条件以及被注浆土体对注浆效果的影响。结果显示,凝胶时间大于注浆时间能形成较为均匀的渗透扩散;排水条件对渗透效果作用明显,排水时形成浆液可渗透扩散,且趋向排水一侧优先扩散;在不含黏性土的砂层中注浆可形成较为均匀的球形扩散体;在含黏性土的砂层中注浆,因渗透困难而形成劈裂浆脉。

GNSS卫星精密定轨全球地面基准站网随机优化算法

为确保GNSS精密定轨精度和可靠性,需要顾及站点稳定性和观测质量等信息,在全球范围内均匀选取一定数目的地面基准站。在探讨测站数量和分布对导航卫星精密定轨影响的基础上,针对GNSS定轨地面跟踪站在全球分布不均匀的现状,综合考虑站点几何分布、站点稳定性和观测质量信息,提出基于格网控制概率下的全球测站随机优选方法。该方法综合利用格网方法和随机优化方法,通过全球测站分配一定的概率,进而随机抽样和筛选得到全球均匀分布的测站构型。实验结果显示,该方法在全球范围内选取30个测站时,GPS精密定轨的精度能达到2.15 cm,60个测站时,定轨精度优于1.26 cm;90个测站时,定轨精度可提高到1 cm以内。

随机优化算法的BDS卫星精密轨道确定

针对全球北斗地面基准站分布不均匀而影响北斗定轨精度的问题,该文采用格网控制的随机优化选站方法,兼顾测站的质量、分布和站点稳定性等因素,对全球分布的MGEX站均匀选取。运用加权GDOP指标评价选站的有效性,并全面分析了测站数量、分布和质量对定轨精度的影响。结果表明,该方法选取30个测站时,北斗卫星的GEO、IGSO和MEO卫星的精密轨道精度分别为221.56、12.59和6.81cm,比格网法选站有了较大提高。在一定范围内,测站数越多定轨精度越高,全部测站参与解算反而会使定轨精度降低。

Measuring Conflict Functions in Generalized Power Space

One of the most important open issues is that the classical conflict coefficient in D-S evidence theory (DST) cannot correctly determine the conflict degree between two pieces of evidence. This drawback greatly limits the use of DST in real application systems. Early researches mainly focused on the improvement of Dempster’s rule of combination (DRC). However, the current research shows it is very important to define new conflict coefficients to determine the conflict degree between two or more pieces of evidence. The evidential sources of information are considered in this work and the definition of a conflict measure function (CMF) is proposed for selecting some useful CMFs in the next fusion work when sources are available at each instant. Firstly, the definition and theorems of CMF are put forward. Secondly, some typical CMFs are extended and then new CMFs are put forward. Finally, experiments illustrate that the CMF based on Jousselme and its similar ones are the best suited ones.

A novel approximation of basic probability assignment based on rank-level fusion

Belief functions theory is an important tool in the field of information fusion. However, when the cardinality of the frame of discernment becomes large, the high computational cost of evidence combination will become the bottleneck of belief functions theory in real applications. The basic probability assignment (BPA) approximations, which can reduce the complexity of the BPAs, are always used to reduce the computational cost of evidence combination. In this paper, both the cardinalities and the mass assignment values of focal elements are used as the criteria of reduction. The two criteria are jointly used by using rank-level fusion. Some experiments and related analyses are provided to illustrate and justify the proposed new BPA approximation approach.