Prism系列归纳学习算法综述

模块化分类规则的归纳学习是机器学习领域应用较广的一类算法,已经发展形成了多个分支和派系,其中,Prism系列算法是当前该类学习算法的典型代表之一。Prism系列算法历经近20多年的发展,在多种归纳学习任务中得到了成功应用,目前已经成为决策树归纳算法的主要竞争者。本文在Prism系列算法基本框架的基础上,分别从单机算法和并发算法两个方面对Prism系列算法进行了综述,比较分析了不同算法对于多种分类问题的适应性、优缺点及相互关系,并展望了未来该类算法的发展方向。

基于时空棱锥的航迹冲突解脱策略研究

航空运输业新技术的发展推动了基于航迹的精细化管理,使航空器冲突解脱成为重要课题。以时空棱锥为基础,深入探究航空器巡航阶段下的时空棱锥运行机理,旨在研究航迹冲突解脱策略。结果显示飞行速度、时间预算和起终点距离对航空器运行轨迹具有重要影响。通过分析航空器的时空运行特征和冲突解脱需求,提出了综合考虑时间窗口、安全间隔等约束条件的解脱策略,并采用3D Dijkstra算法搜索满足约束条件的最短时空路径,通过调整航速和航向获得多种解脱方案。各方案在燃油消耗和空域资源利用等方面存在差异,选择时需综合考虑实际利益和管制偏好。研究为航空器冲突解脱提供了参考,有助于提高航空运输系统的效率和安全性。

基于Grasshopper的三维地质快速建模程序开发与应用

地质勘查作为建筑工程过程中不容有失的环节,对于建筑工程的质量、造价等有着极大的影响。随着计算机技术的发展,地勘数据开始呈现出由二维图纸向三维模型转变的趋势,由此也导致了数据处理的软件精度差异,并且由于数据的不互通导致了软件之间的信息壁垒。本文围绕这一问题,基于Grasshopper参数化平台,利用Python作为开发语言对平台进行二次开发,实现了多源地质信息的快速处理,提升了三维地质模型的建模效率,形成了开放的数据格式以便打通相关软件之间的数据壁垒。通过一个工程实例应用,验证了地质建模程序的有效性和实用性,在简化地勘模型搭建方式及完成对地质模型分析的同时,也为后续桩基础工程量的优化等工作打下基础。

三维地层的三棱柱剖分与土方计算

三维地层剖分算法是实现地层三维可视化与土方计算的重要基础。采用三棱柱体建模方法构造三维地层,分析任意平面切割三棱柱的不同情形,得出了针对三棱柱地层的剖分算法;提出了以切割面为分界面,将单个三棱柱剖分成多个小三棱柱的三角投影分割法——将三棱柱顶面、底面及切割截面按一定规则进行合理三角化划分,使划分后三角形在水平面上的投影相重合;将该3层三角形组合成以切割面为分界面的2层小三棱柱,从而完成剖分。土方计算中首先给出开挖体的边界控制方程,根据该控制方程所限定的内边界得到开挖区域,结合上述剖分算法,对该区域内所有小三棱柱体积求和,得到开挖土方量。将以上算法应用到广东省某重大水利工程中,实现了基坑模拟开挖及其土方计算。

基于似三棱柱体的地质体三维建模与应用研究

以地质体三维建模为目的 ,结合地质勘探工程数据的特点 ,对以似三棱柱体为体元的三维数据模型和基本算法进行了研究 ,并以内蒙古某矿区的实际钻孔资料进行了验证。

改进三棱柱体剖分算法研究

针对现有矿山储量计算方法计算结果精度低以及边界条件适应能力差的问题,提出了改进三棱柱体剖分算法:结合改进三棱柱顶面、底面及三角形切割截面,按不同规则将三棱柱体剖分为不同的三角锥;根据边界控制条件得到储量范围,结合地质统计学,计算控制范围内所有改进三棱柱体的体积及储量。

自由空间光通信系统中光源制备方案研究

利用单模光纤分路器和角锥棱镜构建了一个由径向阵列高斯光束制备平顶光的光学系统。该系统利用角锥棱镜的固有相干合成特性和谐振腔的非线性特性,保证了光束间的相位同步。分析了填充因子、腰束半径对合成光的光强分布的影响。根据自由空间光通信(FSO)长距离传播的需求,提出了环比功率作为合成平顶光质量的评价标准。进一步利用遗传学(GA)算法,优化合成平顶光的性能参数,保证合成平顶光具有小发散角、高能量集中度的优点。

基于似三棱柱体体元的三维地质体漫游技术

本文简要介绍了一种新的三维地学空间构模方法—似三棱柱(STP法)。用它作为基本体元来实现三维地质体的可视化,该方法首先将原始钻孔数据经过预处理形成各个地层上下对应的三角网格高程数据,然后连接相邻地层上下对应的网格形成似三棱柱。在此体元上对三维地质体漫游技术中大量使用到的直线、平面与似三棱柱体元的求交算法做了一定的研究,最终借鉴OpenGL的功能,实现了三维地质体的几种钻孔虚拟漫游的操作。

一种基于似三棱柱体元的地质三维建模方法研究

三维空间建模方法是三维地勘工程GIS研究的核心问题之一。提出一种基于似三棱柱体元的三维数据模型 ,模型包含顶点、线段 (棱边、三角形边 )、三角形、侧面四边形、三棱柱体元 5个基本元素 ,和点对象、线对象、面对象、体对象、复杂对象、空间对象等 6个对象。设计了 5个基本元素和 3种地质对象的数据结构和它们之间的拓扑关系。以岩体和巷道为例 ,给出了似三棱柱体建模思路和算法。利用内蒙古某矿区实际钻孔资料和模拟巷道数据对所开发的系统原型进行验证。研究表明 ,基于似三棱柱体元的数据模型的优势在于可以表示空间对象的表面和内部结构 ,便于建模和节省存储空间 ,同时便于不规则的自然地质体和规则勘探工程建模。

数字化矿山资源储量计算方法

矿产资源储量管理是数字化矿山的有机组成部分,储量计算是储量管理工作的重要内容。以似三棱柱为基本体元,根据控制点信息成功构建了矿体空间模型,并在此基础上提出了基于似三棱柱的储量算法和回归储量算法。结果表明,这两种方法可以准确地计算出矿体空间的资源量,并能够根据不断增加的控制点信息实现储量的动态更新,应用实例也验证了算法的可行性和有效性。

重力梯度传感器数据的模拟及其辅助导航

针对目前国内重力梯度数据难以获取的现状,研究重力梯度正演算法中矩形棱柱法来获取重力梯度数据,并将其应用到重力梯度辅助导航中。同时针对目前大多数匹配算法依赖于惯性导航系统(INS)的初始位置误差和在重力梯度变化不明显的区域定位精度不高的问题,提出重力梯度差异熵调节的概率神经网络算法作为匹配算法。在6个网格的初始误差下进行仿真实验,结果表明:该算法是正确的和有效的,匹配精度优于传统的概率神经网络匹配算法。

神经网络在棱镜摄谱仪定量分析光谱中的应用

给出了采用BP神经网络拟合标准光源在棱镜摄谱仪的谱平面位置和相应波长的非线性函数,省去了和标准铁谱比对测量未知谱线波长,简化了光谱的定量分析,提高了仪器的自动化和智能化水平.

近区地形直接与间接影响的棱柱模型算法

基于Helmert第二压缩法进行边值解算时需要计算地形压缩对重力的直接影响和对(似)大地水准面的间接影响。计算近区直接、间接影响的传统积分算法仍是二重积分形式。该算法以网格中心点处的积分核作为网格积分核的平均值的计算模式在一定程度上引入了近似误差。另外,直接、间接影响的传统积分算法在中央区存在奇异性,需单独计算中央网格地形影响,因而增加了计算的复杂性。为此,本文推导了近区地形直接、间接影响的棱柱模型公式,一方面提高了地形影响的计算精度;另一方面中央区不存在奇异性,从而简化了计算过程。为避免棱柱模型存在的平面近似误差,可使用顾及地球曲率的棱柱模型算法计算地形影响。最后通过试验得出结论,在(似)大地水准面精度要求较高的应用中,应尽量使用顾及地球曲率的棱柱模型算法计算地形影响。

基于三角形开口谐振环的异向介质特性研究

以三角形开口谐振环代替传统的开口谐振环(SRR),利用其谐振特性激励磁响应从而实现负磁导率。设计了两种三角形开口谐振环加线的异向介质结构,分别通过参数提取、棱镜仿真以及能量传输实验等三种方法验证其左手特性。结果表明,在分别由两种结构组成的棱镜实验中,根据斯涅尔定律计算出的折射率与各自的参数提取结果相同;同时,二者负折射率频段与能量透射频段基本一致。

一种基于改进蚁群算法和顾及时间上下文的个性化旅游线路规划方法

为解决旅游线路规划中时间上下文的限制和游客旅游偏好等问题,构建顾及时间上下文和游客旅游偏好的旅游线路规划数学模型。提出一种改进的最大最小蚁群算法MMAS(Max-Min Ant System),采用混合信息素更新策略,改进伪随机比和轮盘赌注相结合的状态转移策略,提出基于时空棱柱模型的局部搜索优化方法。为验证算法的有效性,利用携程网景点数据与高德实时路况数据进行实验。实验结果表明,该方法比对比算法有更好的性能,能有效地规划出较好的旅游线路。

基于事件的虚拟现实用户体验评估方法研究

近年来,随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术的逐渐成熟,我国VR产业处于高速增长的态势。虽然VR的发展为内容设计提供了许多新的可能性,但由于VR应用的设计不成熟,VR行业的从业者们仍面临着严峻的挑战,VR中的设计仍需要通过用户使用来验证是否可行。因此,用户体验(User Experience,UX)研究对于成功设计VR软件至关重要。同时,随着用户对内容质量要求的提高,VR内容是否有足够的吸引力将在很大程度上影响用户体验,决定了用户是否会进行更进一步的VR体验。因此,如何评估VR用户体验并找到影响用户体验的内容对于提高用户体验和用户黏性至关重要。目前,对VR的研究集中在硬件和软件的改善上,对内容设计的关注较少,对用户体验的评价也没有统一且明确的标准。文中尝试找出用户体验和用户特性以及VR内容之间的关联。首先,定义了4种类型的VR交互事件,并设计了一份问卷来收集测试者的用户特性及其主观评价。其次,将80名测试者分成两组,在固定的时间内体验两种类型的VR产品,在实验过程中,测试者的客观生理数据与参与实验的整个过程都被记录下来。最后,采用统计学方法和改进的Prism算法,找出了用户特性、游戏交互事件类型与用户体验之间的相关性。文中对VR用户体验规范化评估进行了初步尝试,实验结果可以为VR内容设计人员和开发人员提供参考。

面向复杂随机系统的启发式统计模型检测方法

统计模型检测是一种高效的验证技术,常用于复杂的随机系统验证,如分布式算法等,而在超长路径上对性质进行验证时,其验证效率会急剧降低。为解决这个问题,提出一种启发式的统计模型检测算法。在对路径进行验证时,会查找帮助剪枝的最短前缀;在后续抽样时,利用前缀信息直接判定路径是否满足给定性质,避免进入费时的路径验证阶段。在与PRISM的比较中,它的路径验证次数相对更少,且平均抽样路径长度更短。因此统计模型检测技术可应用于超长路径上的性质验证。

校谱线弯曲的共轴PGP成像光谱仪光学系统设计

针对共轴棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪的谱线弯曲难以校正的问题,提出了使用弯曲狭缝配合准直镜、聚焦镜畸变校正谱线弯曲的方法。该方法在保留棱镜-光栅-棱镜高衍射效率和光路共轴等优点的基础上,能够校正仪器的谱线弯曲和光谱弯曲。为了提高该方法的通用性,考虑狭缝、镜头畸变、光栅、棱镜等参数,建立棱镜-光栅-棱镜矢量色散模型,给出校正光谱弯曲和谱线弯曲的目标函数,并利用遗传算法对目标函数进行优化,快速计算不同狭缝长度时狭缝形状和镜头参数的最佳组合。用该方法的计算结果设计了一个狭缝长度为22 mm,工作波段为400~800 nm,光谱分辨率为2 nm,F数为3.5的弯曲狭缝PGP成像光谱仪光学系统,该系统谱线弯曲小于1μm,光谱弯曲小于0.7μm,且满足成像质量要求。设计结果表明,用弯曲狭缝配合准直镜、聚焦镜畸变的方法能够有效校正谱线弯曲。

一种高效的动态概率广播算法及其概率模型检测分析

在AdHoc网络中,广播有着相当广泛的应用,其算法的效率极大地影响着网络的性能.本文基于DP算法提出了BN-DP算法,考虑了节点分布、计数器值以及收发节点间距离对广播算法的影响,赋予处于接收边缘的节点更高的转发概率.然后使用概率模型检测工具PRISM,分析了计数器值和节点分布对BN-DP算法性能的影响.结果表明:在相同可达率的情况下,所提出的BN-DP算法与FP、DP算法相比,减少了转发分组的数量,提高了广播效率.

一个分布式K互斥算法的概率模型检测

传统的验证方法难以保证分布式K互斥算法的有效性和安全性。为解决这一问题,给出了进一步的研究,提出一种基于概率模型检测器PRISM的方法,对Kerry Raymond的分布式K互斥算法进行形式化建模与分析验证。通过设置算法中各个进程进入临界区的时间而得出的结果中发现,改变临界区的数目K,对于某一进程进入临界区的平均及时时间的影响并不大。如果某一进程的执行时间比其他进程大很多,则K的增加可以提高运行效率。最后证明了这一结论。