基于互信息和融合加权的并行深度森林算法

针对大数据环境下并行深度森林算法中存在不相关及冗余特征过多、多粒度扫描不平衡、分类性能不足以及并行化效率低等问题,提出了基于互信息和融合加权的并行深度森林算法(parallel deep forest algorithm based on mutual information and mixed weighting,PDF-MIMW)。首先,在特征降维阶段提出了基于互信息的特征提取策略(feature extraction strategy based on mutual information,FE-MI),结合特征重要性、交互性和冗余性度量过滤原始特征,剔除过多的不相关和冗余特征;接着,在多粒度扫描阶段提出了基于填充的改进多粒度扫描策略(improved multi-granularity scanning strategy based on padding,IMGS-P),对精简后的特征进行填充并对窗口扫描后的子序列进行随机采样,保证多粒度扫描的平衡;其次,在级联森林构建阶段提出了并行子森林构建策略(sub-forest construction strategy based on mixed weighting,SFC-MW),结合Spark框架并行构建加权子森林,提升模型的分类性能;最后,在类向量合并阶段提出基于混合粒子群算法的负载均衡策略(load balancing strategy based on hybrid particle swarm optimization algorithm,LB-HPSO),优化Spark框架中任务节点的负载分配,降低类向量合并时的等待时长,提高模型的并行化效率。实验表明,PDF-MIMW算法的分类效果更佳,同时在大数据环境下的训练效率更高。

Spark平台下基于互信息计算的高光谱图像波段选择方法

随着遥感成像技术的发展和普及,高光谱图像中大量的波段使得大多数应用研究遇到休斯现象。而且随着高光谱图像数据量的快速增长,现有的传统串行算法计算复杂度较高,难以处理高维海量高光谱图像数据。针对以上问题,提出Spark平台下基于互信息计算的波段选择算法。利用熵和互信息理论定义波段相关性和多重相关性;基于Spark RDD编程模型设计数据列变换,将数据集划分为列矩阵,以降低计算负载;在Spark平台下对算法并行化,提高算法执行效率。实验结果表明,提出的算法达到了94.5%±0.5的整体分类精度,且加速性能良好,改善了数据可扩展性。

X线图像引导系统KylinRay-XGPS关键技术研发

图像引导用以实现患者摆位的精确定位,是放射治疗等领域实现精准治疗的重要保障。常见的锥形束CT(CBCT)图像引导设备花费时间长且辐射剂量大。基于此,本研究基于X线透视成像技术开发了图像引导系统KylinRay-XGPS。该系统根据采集的X线图像和患者定位CT进行2D-3D图像配准,输出患者配准平移和旋转误差,从而纠正患者的摆位误差。KylinRay-XGPS系统的关键技术有动态步长法生成数字影像重建图像(DRR)、基于GPU并行加速、多模态互信息灰度配准和基于骨性结构的配准方法。结合KylinRay-XGPS在放射治疗的临床病例测试结果表明,KylinRay-XGPS具有定位精度高、定位时间短和成像剂量低的优势。

地铁工程双线盾构平行推进的相互作用

基于半解析数值方法思想，运用时变力学、粘弹性理论对地铁汉城盾构隧道的施工问题提出半解析位和函数的构造方法，给出平行隧道盾构推进的数值模拟过程，旨在为地下隧过工程及其周口环境的安全和快速施工提供科学的理论依据.

基于双端电气量的同杆平行双回线单线故障测距

考虑同杆平行双回线零序互感的影响,针对同杆双回线单回线故障,提出了一种基于故障线双端电气量的故障测距算法。该算法根据同杆平行双回线单回线内部故障的等效序网图,利用相应故障类型在故障支路的电压边界条件导出其测距方程。算法利用了现有分相电流差动保护提供的单回线本端电压和两端电流工频量,原理上与过渡电阻和系统阻抗无关。通过PSCAD/EMTDC软件,仿真计算了不同过渡电阻、系统阻抗和负荷情况下不同故障点发生各种类型故障的测距情况。仿真测距结果表明,该算法应用于同杆平行双回线单回线故障测距时具有很高的精度,并与过渡电阻、系统阻抗和负荷工况无关。

基于CUDA的改进互信息并行计算方法

基于计算统一设备架构(CUDA)的互信息并行计算方法存在因bank冲突而导致执行效率降低的问题。为此,提出一种改进的互信息并行计算方法。利用CUDA的线程层次模型和共享存储器,按等步长数据并行访问方式计算直方图,结合共享存储器,通过分块两次归并方法计算联合熵,采用生成树归并算法避免bank冲突,使用指令展开策略进一步优化执行效率,由熵和联合熵完成互信息计算。实验结果表明,该方法在避免bank冲突的同时,能有效提高互信息计算效率。

相邻线路零序互感对线路零序纵联方向保护的影响

通过对一次相邻线路发生接地故障时,由于零序互感影响造成线路纵联零序方向保护误动的事故分析,说明了零序互感对零序方向元件的影响,并提出改进措施,对提高继电保护人员的故障分析能力有一定的借鉴意义。

快速互信息匹配及GPU实现

针对模板匹配中速度和精度不能兼顾的问题,提出了一种基于GPU的互信息配准方法。为了算法不至于太复杂而不能在GPU下运行,首先将图像二值化,使得GPU每个线程用到的临时变量减少到4个,然后利用GPU逐像素计算模板和焊缝图像的互信息。将所提算法应用到焊缝定位系统中,通过GPU来执行简化后的互信息计算,基于CUDA的实验表明,所提出的算法可以完成每秒约30帧的图像焊缝定位。

一类并行互斥制造系统的死锁避免控制

本文用一种扩展Ｐｅｔｒｉ网，并行过程Ｐｅｔｒｉ网，对竞争使用有限资源的一类并行互斥制造系统进行建模。以此模型为基础，分析了这类制造系统中出现死锁的充要条件，并给出了避免死锁，对共享资源所采取的最大允许反馈控制策略。

情感态度与反讽识解——析《红楼梦》反讽交际之新视角

反讽所传递的情感态度具有意向性,不仅影响反讽理解的最终关联性,而且在追求认知相关的驱动下产生多样的反讽意蕴。本文突显反讽交际中语境激活与情感态度的交互作用,兼顾交际双方情感互动,在明确界定“情感态度”概念基础上,较为系统地阐释其非命题性地位、语用识解过程及认知作用。对《红楼梦》经典反讽案例的分析充分表明:多源语境激活、回声-贬抑识解和情感态度评估在反讽加工中相互平行调整,贬抑态度与情感态度实现最佳相关的匹配。该研究路向不但证明探究反讽交际中情感态度的重要性和可行性,而且为剖析《红楼梦》反讽艺术提供了一条兼顾命题态度与情感态度、统合情感态度不同层面的认知新路径。

包含互感元件的并联谐振电路的研究

互感电路的谐振是一个比较复杂的问题.场论说已经研究了包含互感元件的串联谐振电路,得到了实现串联谐振的条件.在此基础上,对包含互感元件的并联谐振电路进行研究,得到实现并联谐振的条件.

医学影像非刚性配准的并行加速及优化

三次B样条函数拟合小形变需要大量控制点,且非刚性配准的迭代算法和归一化互信息计算量巨大,使得非刚性配准缓慢.为了提高配准速度,提出基于B样条函数的二级并行算法,其中对归一化互信息使用数据并行算法;对梯度下降流使用任务并行算法,并将数据并行算法嵌入到任务并行算法中.为减少计算量,提出图像多层次局部熵提取自由形变场活动控制点的算法,使活动控制点仅分布于待配准的目标之上,并使用B样条系数的快速算法进一步减少计算量;对由于控制点分布优化造成的各线程块并行计算量不平衡的问题,使用类似于Greedy算法的计算平衡算法使各线程块的计算量均衡.实验结果表明,使用B样条系数快速算法可以减少约50%的B样条系数计算量;与串行算法相比,使用二级并行算法以及控制点分布优化算法可以达到60～80倍的加速效果;比现有的数据并行配准算法可提速约6倍.

论儒道互补的三种形态

儒道二家学说是中国本土产生的两种不同价值取向的思想文化,它们共同构成了中国文化的核心内容。儒道文化既互相区别、互相对立,又互相影响、互相补充。儒道互补的形态在理论上表现为儒道融合,在社会政治上表现为儒道并行,在人格修养上表现为儒道双修。这三种形态从不同层面丰富发展了儒道互补的文化内涵。

介观互感耦合阻尼并联双谐振电路的量子涨落

对介观互感耦合阻尼并联电路作双模耦合阻尼谐振子处理,将其量子化。通过三次幺正变换,将体系的哈密顿量对角化。在此基础上给出了体系的本征能谱,研究了Fock态、真空态下各回路电流和电压的量子涨落。

离散互馈神经网络并行稳定性控制

证明了离散互馈Hopfield神经网络动力过程与线性方程组迭代求根过程具有同构关系,进而给出由线性方程组系数矩阵和增广矩阵生成离散互馈神经网络权值矩阵和阈值向量的方法。得出当线性方程组迭代收敛时,可依据方程组系数矩阵和增广矩阵构造出神经元连接权值矩阵和阈值向量使得离散互馈神经网络并行演化稳定,且对非对称有理数权值矩阵和阈值向量下离散互馈神经网络亦是稳定的。当线性方程组收敛点各分量绝对值大于1时网络的初始状态稳定于方程组收敛点的符号模式。最后给出算例验证此构造方法,对离散互馈神经网络并行演化稳定的控制作用,推广了离散互馈神经网络权值矩阵和阈值向量的形式,为更一般情况下离散互馈网络稳定性设计提供理论依据。

一种适应无人机平台的快速立体匹配方法

设计了一种高质量和快速的立体匹配方法，首先在粗分辨率的影像上获取立体影像的重叠区域和初始视差值，而后采用互信息作为匹配测度并采用一种通过一维路径聚合的全局优化方法得到精确的视差值。匹配方法采用图形处理器进行了加速，得到了很好的加速比。实验结果表明了该匹配方法的正确性和高效率性。

基于互信息的模糊粗糙集并行约简

模糊粗糙集结合了粗糙集和模糊集的优势,使得可以直接处理连续值属性,成功应用于诸多领域.然而,在信息爆炸的时代,现实世界的数据绝大多数都在不断发展变化,传统的模糊粗糙集已不再适用于动态变化的数据.针对动态增长或变化的数据,将并行约简理论引入至模糊粗糙集中,结合信息论,提出信息论意义下的模糊粗糙集并行约简概念,并利用互信息的概念提出了基于互信息的模糊粗糙集并行约简算法.实验结果表明本文所提算法与传统的模糊粗糙集约简方法保持相近的分类准确率,但避免了繁琐的重新训练过程,大大提高了学习速度,因此,提高了分类的可扩展性和适应性.

巷道堆垛式立体车库车辆存取测控方法

针对智能立体车库车辆存取时间长、系统运行故障率高等问题,研究了巷道堆垛式立体车库车辆传送策略及智能测控方法.基于进程互斥原理、采用基于邻域的有界深度优先搜索算法实现多存取进程并行优化控制,给出车库主体立式框架结构设计方案,研究多通道多层面条件下的车辆传送运送策略,运用混合可切换控制手段完成不同服务环境中高峰及其他时间段车库车辆的存取传送.采用工控计算机和单元车库控制器PLC作为网络节点,利用现场总线组建一主多从的二级监控车库控制管理网络,采用MCGS、VC++编制PLC组态控制软件及上位机管理软件.结果表明:多通道多层面巷道式车辆堆垛及其智能测控能够最大限度节约用地,仅双层设置就会使地面使用率提升约85%;且所提出测控方法能够解决车辆自动存取的优化控制问题,为进一步提高车库运行效率提供有效途径.

基于互信息的遥感图像区域配准并行算法的研究与实现

图像配准是图像融合、变化检测、目标识别等遥感应用中的重要步骤。互信息由于具有无需预处理、自动化程度高以及鲁棒性强等特点,将其作为一种相似性测度进行图像配准成为近几年图像处理领域的研究热点。随着遥感图像数据量的不断加大,传统的单机处理模式已经无法满足一些应用的时效性要求。基于对串行算法计算瓶颈的实验分析,研究并提出了一种基于互信息的遥感图像区域配准并行算法,分别给出了数据划分策略和互信息计算并行处理方案,采用边界冗余划分和二叉树归约方法减少数据通信,并对算法进行了定量的复杂度分析。实验结果表明该算法可扩展性好,通用性强。

耦合线圈的互感、等效自感与磁能

讨论并分析了两个耦合线圈的关系式M2 ≤L1 L2 与完全耦合的条件 ,串。