滤波辨识(11):多变量CARARMA系统的滤波递阶广义增广迭代参数辨识

针对多变量受控自回归自回归滑动平均(M-CARARMA)系统,利用滤波辨识理念和递阶辨识原理,研究和提出了滤波递阶广义增广梯度迭代辨识方法、滤波递阶多新息广义增广梯度迭代辨识方法、滤波递阶递推广义增广最小二乘迭代辨识方法、滤波递阶多新息广义增广最小二乘迭代辨识方法等。这些滤波递阶广义增广迭代辨识方法可以推广到其它有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

滤波辨识(10):多变量Box-Jenkins系统的滤波辅助模型递阶广义增广参数辨识

针对多变量Box-Jenkins模型,即多变量输出误差自回归滑动平均(M-OEARMA)系统,利用滤波辨识理念和辅助模型辨识思想,研究和提出了滤波辅助模型递阶广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶广义增广递推梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广递推梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶广义增广最小二乘辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广最小二乘辨识方法。这些滤波辅助模型递阶广义增广辨识方法可以推广到其他有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

白三叶种质资源耐酸铝性综合评价

白三叶(Trifolium repens)是一种世界性优质的蛋白饲草,在我国长江流域及以南地区被广泛栽培,而南方地区多为酸性土壤。研究发现,白三叶具有一定的耐酸铝性,因此筛选耐酸铝种质对于开发白三叶优异资源、培育耐酸铝新品种具有重要意义。以30份国内外白三叶种质为对象,研究不同酸铝浓度下的白三叶萌发特性,并采用隶属函数法进行耐酸铝性综合评价。随Al3+胁迫浓度的增加,白三叶发芽率逐渐降低,发芽势和发芽指数下降,胚根变短、变粗;Al3+浓度≥1.0 mmol·L^(-1)时白三叶种质发芽率和胚根长度受到显著抑制(P<0.05)。除胚根直径外,白三叶萌发性状不同胁迫浓度间差异显著(P<0.05),且萌发期每个胁迫处理下同一性状不同白三叶材料间亦存在极显著差异(P<0.01)。在2 mmol·L^(-1)处理下白三叶多数性状具有更大的变异系数指标差异,可作为白三叶耐酸铝性综合评价的适宜胁迫浓度。聚类分析将30份白三叶划分为3个耐酸铝能力不同的类群,其种质耐酸铝性强弱与综合评价值基本一致。来自荷兰的种质‘EM196’和来自澳大利亚的种质‘EM085’具有较高的酸铝胁迫耐受性。

基于听觉刺激的意识障碍患者脑功能连通性研究

目的目前对意识障碍(DOC)患者的分级评估仍是相关领域的重点和难点。因效性网络可以通过时间序列间的因果关系直观地反映信息传递方向,帮助人们更好地理解患者大脑不同区域之间的信息交互作用。本文结合脑电图和因效性网络探讨听觉刺激下无反应觉醒综合征(VS)患者与最低意识状态(MCS)患者的脑功能连通性差异。方法共纳入23例DOC患者,采集并分析唤名刺激下的脑电信号,通过多元格兰杰因果方法构建脑功能网络,利用脑网络节点度、聚类系数、全局效率以及因果流向性等参量从脑区之间协同工作的角度对比研究听觉刺激下不同意识水平患者的网络特征。结果唤名刺激下MCS患者的脑功能连通性强于VS患者,且呈现出因果流向差异,MCS与VS患者四个脑区的信息传递方向均不相同。结论唤名听觉刺激下MCS患者的信息传递能力强于VS患者;与VS患者相比MCS患者为因果源的电极通道数增多,对其他脑区的信息输出增多。本研究可为DOC患者意识水平的分级评估提供一定的理论依据。

沙漠履带式运输车通过性仿真与试验

为提高沙漠地区车辆运输车能力,通过对沙漠土壤参数和履带车辆在松软地面通过性理论的分析,设计一种配备三角履带板的LY352J型沙漠履带式运输车。该车能够进行人员物资运输、车辆牵引、绞盘牵引作业,主要由三角履带板、绞盘和驾驶室等关键部位组成。通过理论分析和计算,确定各关键部件参数及沙漠履带式运输车在沙漠松软地面下的牵引通过性,应用Creo软件建立该履带车辆的虚拟样机模型,并采用RecurDyn(Recursive Dynamic)动力学仿真软件对车辆履带的最佳张紧力选择、直行、爬坡、转弯进行模拟仿真。结果显示,车重45%的条件下履带最佳张紧力为26.46 kN,能够保证车辆运行平稳且各项性能良好;上坡仿真得到的最大坡度为30°;转向动力学仿真中,车辆在路面上的转向稳定性较优,但在转弯时车辆容易失稳,会出现横向倾斜。最后在试验场地对试验样机进行直行、纵向爬坡和转向试验,验证该车型在沙漠地形实际行走时具有良好通过性能,能够克服轮式运输车在沙地沉陷的弊端,可满足现阶段沙漠地形运输作业的需求。

基于多元统计分析不同品牌牛肉汤的水溶性滋味物质差异对比

为了探明牛肉汤中主要滋味物质及不同品牌牛肉汤之间的滋味差异,选取七个品牌的牛肉汤作为研究对象,采用液相色谱、氨基酸分析仪和电子舌等测定样品中的滋味物质。结果表明:七个品牌的牛肉汤共鉴定出17种游离氨基酸和5种呈味核苷酸,主要滋味为酸味、苦味、咸味、鲜味、Kokumi和后味。不同的加工工艺导致牛肉汤中固形物、盐和水溶性蛋白含量都有着显著的影响,进而影响牛肉汤的滋味。偏最小二乘分析(PLS-DA)表明肌苷(Inosine,I)、谷氨酸(Glutamic acid,Glu)、丝氨酸(Serine,Ser)、次黄嘌呤(Hypoxanthine,HX)和苯丙氨酸(Phenylalanine,Phe)是这七种牛肉汤中主要滋味差异物质,偏最小二乘回归(PLSR)确定了影响牛肉汤口感的17种滋味物质。该研究为进一步改善牛肉汤品质和滋味定向调控提供了基础。

黄淮海11个夏大豆品种(系)产量稳定性和适应性分析

为比较不同大豆品种(系)产量的稳定性和适应性,筛选优良大豆品种(系),对2020—2021年国家黄淮海夏大豆南组区域试验数据进行多因素方差分析和GGE双标图分析。结果表明:除年份效应外,各因素及互作效应对大豆产量影响都达到极显著水平(P<0.01),其中地点(55.31%)的贡献率最大,品种(5.97%)和年份(0.02%)贡献率较小。12个试点中平均产量最高的是山东济宁,比产量最低的安徽阜阳高33.63%,差异显著(P<0.05);11个参试品种中平均产量最高的是邯豆13,比对照中黄13(CK A)和中黄13(CK B)分别增产10.93%和9.91%,差异显著。GGE双标图分析结果显示,江苏灌云和徐州,山东临沂和济宁相似度较高,试点有重复设置的可能。河南周口对参试品种的鉴别力和代表性最强,是理想试点。12个试点被分为两组,徐9416-8在第一组试点产量最高,柳豆108在第二组试点产量最高。丰产性和稳产性分析结果表明,邯豆13、圣育6号和南农60的丰产性和稳产性较好。本研究筛选得到稳定性和适应性较强的大豆品种(系),并为优异种质资源的推广应用提供参考。

多元纹理图像构造方法及应用

多元图像分析方法在图像展开阶段会丢失像素间空间关联关系,导致其对图像纹理特征的分析能力不足.针对此问题,本文提出了一种基于图像纹理特征的多元图像构造方法,并应用于图像分割.首先,结合滑动窗口法和灰度共生矩阵求取图像各通道的纹理特征影像,叠加纹理特征影像构造多元图像.然后,应用多元图像分析方法对所得多元图像进行分析,分割出感兴趣区域.最后,利用分割结果构造决策树模型,以完成对同类感兴趣区域的分割.在图像数据集上进行仿真实验,实验结果表明,本文所提方法的均交并比(MIoU)与同类方法相比有10%左右的提升.

基于节点碳势需求响应的电力系统双层优化调度

为实现电力系统低碳排放、助力经济提升,在建立碳势引导多元柔性负荷模型的基础上,提出一种基于节点碳势需求响应的双层优化调度策略。首先,利用比例共享原则追踪碳排放流,搭建碳排放流模型,从时空维度感知各节点的碳势变化规律。其次,将碳流分析纳入负荷侧需求响应机制中,利用节点碳势建立负荷聚合商需求响应碳排放模型,并厘清不同碳势强度下负荷聚合商调度差异,构建基于节点碳势需求响应的电力系统双层优化调度模型。模型上层为电网运营商最优经济调度,模型下层为负荷聚合商需求响应经济调度。最后,以改进IEEE 30节点系统为例,验证了所提方法的有效性。

基于希尔伯特-黄变换与小波分析的降雨序列多时间尺度研究

[目的]对比分析不同方法在多尺度周期计算性能方面的差异,为区域水文周期分析方法的选择提供更多参考。[方法]利用2组已知周期和趋势特征的人工序列,对基于多元经验模态分解(Multivariate Empirical Mode Decomposition,MEMD)改进的希尔伯特—黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)与小波分析在多尺度周期计算性能差异上进行了测试、对比与分析;并在此基础上,使用改进的HHT(后称HHT)进一步分析了毛乌素沙地11个站点39年降雨序列的多时间尺度特征。[结果]对于人工序列,小波分析(对称延拓)结果偏大,与预设周期存在显著差异(Sig.=0.003<0.05);而HHT和小波分析(周期延拓)的周期结果与预设周期没有显著差异,且HHT精度(Sig.=0.142>0.05)要略高于周期延拓小波(Sig.=0.109>0.05)。对于实测降雨序列,HHT显示毛乌素沙地的降雨主周期存在明显区域差异:腹地站点降雨主周期为5.5 a,而边缘站点为2.7~3.3 a;分解后的残差分量表明了沙地降雨在时间上呈上升趋势,而空间上呈现由东到西逐渐减少的分布状态。[结论]HHT因其自适应性,无需考虑众多参数的选取,在保持精度的同时可以提取更多水文信息,在区域降雨序列多尺度分析上更具优势,因此具有重要的实际应用价值。

2017-2022年雅砻江甘孜以下干流及部分支流鱼类种类组成及群落结构

基于2017-2022年在雅砻江甘孜以下干流及部分支流的鱼类监测数据,采用多样性指数和多元统计方法分析了该流域的鱼类群落结构。通过在雅砻江干流和6条支流21个采样点的监测及相关文献调研共获得鱼类98种,包括9种国家二级重点保护鱼类和28种长江上游特有鱼类。除干流下游Margalef丰富度指数外,其他区域多样性指数值相差不大;干流上、中、下游和6条支流间鱼类生物多样性不存在显著差异。Cluster分析和NMDS分析表明鱼类群落可以分成6组,ANOSIM检验表明6组间存在显著性差异,6组在海拔和河流等级上存在极显著和显著性差异。分别计算6个聚类组的优势种和常见种,并从栖息类型、食性和产卵类型上进行分析,结果显示6组在栖息类型和产卵类型上差异显著。二滩库区和鳡鱼河静缓流河段优势种为翘嘴鲌(Culter alburnus)、尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)等,建议加强对下游流域外来物种的监测,避免发生大规模生物入侵现象。自1980s以来,雅砻江下游流域鱼类种类组成发生了明显变化,推测与梯级电站修建运行等造成生境改变有关。

常用血液学指标动态变化对乙型肝炎病毒相关性慢加急性肝衰竭预后的预测价值

目的本研究探讨常用血液学指标的动态变化对乙型肝炎病毒相关性慢加急性肝衰竭(HBV-ACLF)预后的预测价值。方法采用回顾性病例对照研究,纳入2018年1月-2022年10月于上海交通大学医学院附属瑞金医院确诊和治疗的HBV-ACLF患者137例。根据患者入院后28 d是否生存,将其分为死亡组(69例)与生存组(68例)。收集患者基线与入院后14 d的生物化学指标、血常规、CRP、降钙素原(PCT)等指标,计算并比较入院后14 d的各项指标与基线的差值。采用单因素和多因素分析影响HBV-ACLF患者预后的因素,并绘制ROC曲线评估其预测价值。结果死亡组患者年龄显著高于生存组(P<0.05)。入院后14 d,死亡组患者总胆红素(TBil)、血白细胞计数(WBC)、中性粒细胞百分比(NE%)、CRP、PCT、血清肌酐(sCr)和INR的增高值均显著大于生存组患者(P值均<0.001)。多因素分析结果显示,血清TBil、WBC、NE%、sCr、PCT和INR增高是影响HBV-ACLF预后的独立危险因素(P值均<0.05)。绘制ROC曲线结果显示患者入院后14 d血清TBil、WBC、NE%、sCr、PCT、INR较基线增高的程度对患者预后有较高的预测价值(P值均<0.001)。结论患者入院后14 d的血清TBil、WBC、NE%、sCr、PCT、INR较基线增高程度对HBV-ACLF的预后有一定的预测价值。

基于多峰优化Kriging模型与距离相关系数的高速列车动力学参数多输出灵敏度分析

高速列车动力学参数较多,有多个动力学性能的评价指标。综合考虑这些动力学指标进行参数灵敏度分析,对高速列车动力学参数的恰当匹配具有重要意义。现有的单输出灵敏度分析技术难以准确度量参数对车辆动力学综合性能的影响。为避免这一缺陷,本文引入了一种新的基于距离相关系数的多输出灵敏度分析技术。该方法通过求解单个输入与多个输出变量之间的距离相关系数,实现多输出全局灵敏度分析的目的。为提高灵敏度分析的效率,建立了多个动力学指标与输入参数的Kriging模型;为提高近似模型的精度,引入了一种新颖的多峰优化算法对Kriging模型的超参数进行全局寻优。与传统单目标智能优化算法不同,该优化算法通过引入种群差异指标,将单目标优化问题转化为双目标优化问题,从而增加了子代种群的多样性,避免了传统优化算法易于陷入局部最优解的问题。基于所提方法,以和谐号动车组动车为例,研究了多个动力学指标的多输出全局灵敏度。结果表明:由于增强了种群多样性,所提的超参数优化方法对Kriging模型精度和稳定性提升效果明显;基于距离相关系数的灵敏度分析方法能够更加合理地识别出对车辆动力学综合性能影响较大的参数,排除几乎没有影响的参数。

基于多元同步压缩变换的电力系统强迫振荡源定位

为实现电力系统强迫振荡源的快速、准确定位,该文提出一种基于多元同步压缩变换(multivariate synchrosqueezingtransform,MSST)的电力系统强迫振荡源定位方法。该方法首先利用电力系统的广域量测信息构建发电机的多通道量测信息矩阵,采用MSST对多通道量测信息矩阵同步分解得到对应的三维MSST系数矩阵;然后通过能量权重筛选出表征强迫振荡模式的MSST系数矩阵;进一步,构建基于MSST的发电机强迫振荡耗散能量计算模型,通过筛选出的表征发电机强迫振荡模式的MSST系数矩阵计算各发电机的耗散能量;然后,依据所提的强迫振荡源判据,定位出系统的强迫振荡源;最后,通过WECC-179节点测试系统仿真数据和辽宁电网PMU实测数据验证了所提方法的准确性和有效性。

汾河流域地表水金属元素分布特征与健康风险评价

为研究汾河流域地表水中金属污染特征及其健康危害程度,本文采集汾河流域主要支流入河口及干流断面水样39组,检测As、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni、Mn、Fe和Co共9种金属元素含量,利用多元统计分析法、水环境健康风险评价模型分析了流域地表水中金属元素分布特征及对成人与儿童产生的健康危害.结果表明,研究区主要超标元素为Hg、Fe和Mn,污染区主要分布于汾河干流中下游和支流.汾河干流上游Fe、Mn、Zn和Co变化幅度较大,中游、下游次之;各支流金属元素含量差异较大.多元统计分析显示,Hg和As主要来源于工业污染及农业污染等;Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Fe和Mn来源于工农业生产和交通运输.健康风险评价表明,汾河流域各河段健康总风险为汾河支流>汾河下游>汾河中游>汾河上游,汾河中下游和支流健康风险危害较大,健康风险均为中等;经饮用水途径造成的健康风险儿童是成人的1.15倍,儿童更易受到金属元素的危害;As为支流浍河和昌源河的主要致癌因子;各河段优先控制金属元素为As、Co、Pb、Fe和Hg.

一种基于多变量卡诺图的自启动方法

在时序逻辑电路的分析或设计过程中,都存在自启动的确认环节。以扭环形计数器的自启动电路设计为例,提出一种基于自定义多变量卡诺图的自启动研究方法,分析了电路没有自启动功能的原因所在,并利用卡诺图具有的化简能力,精简优化自启动电路设计。5变量以上的多变量卡诺图应用,使此方法具有更强的工程实用性。同时,此方法可推广到其他类型时序逻辑电路自启动功能的分析、设计工作中。

多元广义线性模型经验似然方法分析

针对多元广义线性模型,基于估计相关阵、广义估计方程和经验似然方法,本文构造出经验似然比统计量,此统计量能克服“工作相关阵”方法的误设定问题.在一定的条件下,本文也获得了经验似然比统计量渐近Wilks性质,该结果可用作未知参数向量置信域的构造.最后,通过数值模拟对所提方法的有效性进行验证.

基于双向稀疏Transformer的多变量时序分类模型

针对多变量时序(Multivariate Time Series,MTS)分类中长序列数据难以捕捉时序特征的问题,提出一种基于双向稀疏Transformer的时序分类模型BST(Bidirectional Sparse Transformer),提高了MTS分类任务的准确度.BST模型使用Transformer框架,构建了一种基于活跃度得分的双向稀疏注意力机制.基于KL散度构建活跃度评价函数,并将评价函数的非对称问题转变为对称权重问题.据此,对原有查询矩阵、键值矩阵进行双向稀疏化,从而降低原Transformer模型中自注意力机制运算的时间复杂度.实验结果显示,BST模型在9个长序列数据集上取得最高平均排名,在临界差异图中领先第2名35.7%,对于具有强时序性的乙醇浓度数据集(Ethanol Concentration,EC),分类准确率提高30.9%.

山东烤烟感官质量与化学成分关系及质量预测模型建立

为明确山东烤烟化学成分与感官质量之间的关系,探明影响山东烟叶质量提升的关键化学成分指标,对山东省6个地区代表性烟叶样品开展感官质量评价和常规成分、有机酸、生物碱、单双糖、多酚等5类23种化学指标测定,结合简单相关、方差分析、主成分分析和回归分析等统计方法进行数据分析。筛选出总糖、氯、绿原酸、降烟碱、柠檬酸/烟碱、油酸6个影响山东烟叶品质的关键化学指标,基于6个指标构建山东烟叶感官质量预测模型,验证样本预测值与真实值绝对差值0.43~3.88分,相对误差-5.66%~6.32%,平均误差3.18%。基于关键化学成分构建的感官质量预测模型可为山东烟叶质量的客观评价提供一定的技术支撑。

共享单车与公共交通多元关系分类及阈值研究

为准确评估共享单车和公共交通之间的复杂时空关系,根据替代或补充关系的具体成因类型,结合共享单车出行起讫点的分布情况,定义共享单车与公共交通多元关系;其次,考虑公共汽电车与轨道交通的差异性,提出一种基于弱监督全连接神经网络的共享单车与公共交通多元关系的分类模型,并根据共享单车轨迹数据,计算不同关系分类和交通方式下的公共交通可达范围、共享单车骑行时长及步行接驳距离边界阈值。结果表明:共享单车与公共交通的多元关系可分为接驳补充、空白补充、替代关系1和替代关系2。其中,共享单车与公共汽电车多元关系的三参数划分阈值分别为329.75 m、5.07 min和182.93 m,与轨道交通多元关系的划分阈值分别为816.96 m、10.27 min和653.91 m。共享单车与公共汽电车以替代关系1为主,占总行程的54.98%;共享单车与轨道交通以空白补充关系为主,占总行程的48.90%。共享单车与公共汽电车关系主要为多元替代与接驳补充,与轨道交通主要为多元补充与替代关系2。共享单车与公共汽电车的关系相比于轨道交通会更为复杂。本文可为促进共享单车与公共交通在各自优势距离上的协同发展提供支撑。