基于PCA和PNN的火灾自动报警系统设计性能评价

构建了火灾报警系统设计性能评价指标体系,包括7个一级评价指标和21个二级评价指标。运用主成分分析法(PCA)对二级评价指标进行压缩提取,作为概率神经网络(PNN)的输入,建立系统设计性能评价模型。PNN在用于模式分类时,可以得到贝叶斯最优结果,提高了评价体系的精确度。通过具体案例,说明采用PCA和PNN结合对火灾报警系统进行设计性能评价,可以提高模型准确性。

人脸图像识别中非贪婪L1范数的2DPCA最大化鲁棒算法

基于L1范数的二维主成分分析是近年来提出的一种在图像域降维和特征提取的方法。通常,直接求解L1范数最大化问题很困难,因此,一种贪婪的策略被提出来了。然而,这种策略的初始化投影是随意选取的,为了获得更好的投影向量,得到一个最优的局部解,提出了一个非贪婪的L1范数最大化算法,该非贪婪算法具有三大优势:使用L1范数和非贪婪策略对于异常值很稳健;与PCA-L1相比较,更多的空间结构信息得到了保留;相比2DPCA-L1,所有的投影方向可以被优化并且可以获得更好的解决方案。人脸和其他数据集上的实验结果验证了所提出的方法更加有效。

基于SLAF-Seq的阿拉比卡咖啡遗传多样性分析

【目的】采用特异性位点扩增片段测序(SLAF-Seq)技术对阿拉比卡咖啡种质资源进行遗传多样性分析,明确本地咖啡种质遗传背景,为阿拉比卡咖啡新品种选育提供理论依据。【方法】以国内外40份阿拉比卡咖啡和4份非阿拉比卡咖啡(外类群对照)种质资源为材料,采用SLAF-Seq技术对其进行SNP标记开发及系统发育、群体遗传结构及主成分分析。【结果】所有供试咖啡属种质资源测序共获得220.54 Mb数据,测序样品平均Reads数量为5012189条,测序平均Q30为95.90%,平均GC含量为39.48%。定位到参考基因组的Clean reads占所有Clean reads总数的百分比平均为95.05%。从44份咖啡属种质资源中共检测到214254个SLAF标签,平均每份样品SLAF标签数量为140742。SLAF标签在每份样本中的分布数量为46234~171026个。共开发出1186433个群体SNP分子标记,每个样品的SNP分子标记数目为381105~903823个,SNP分子标记完整度为32.12%~76.18%,杂合率为6.23%~17.49%。阿拉比卡咖啡SNP分布具有一定的区域集中性,主要集中在1c~11c这套来自其中一个亲本卡尼弗拉咖啡(中粒种)染色体组上。系统发育、群体遗传结构及主成分3种聚类结果显示,阿拉比卡咖啡铁皮卡型、阿拉比卡咖啡波邦型和含有Catimor的类群被明显区分开来独立成群,并明确了18份阿拉比卡咖啡种质的遗传背景。【结论】40份阿拉比卡咖啡主要分为铁皮卡型类群、波邦型类群和含有Catimor商品种质的类群。采用SLAF-Seq技术所开发的SNP分子标记可准确分析阿拉比卡咖啡资源遗传多样性。

基于HPLC指纹图谱和多成分定量评价不同品种百合鲜品质量

目的:建立3种不同品种百合鲜品HPLC指纹图谱,并同时测定其中5种成分。利用聚类(CLA)、主成分分析(PCA)等方法考察不同来源百合质量,为其质量控制评价提供参考。方法:HPLC梯度洗脱法建立了20批百合鲜品的指纹图谱,通过中药指纹图谱相似度评价软件进行相似度评价,采用聚类、主成分分析等进行分析。并同时测定5种成分的含量。结果:标定15个色谱共有峰,20批药材共有峰相似度为0.930~0.997;通过聚类分析分为2类;PCA筛出累积方差贡献率达86.70%的2个主成分;偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)结果表明不同来源百合药材存在明显差异,对样品有显著影响的色谱峰分别为3号、6号(王百合苷C)和10号。三种分析方法所得结果基本一致。结论:所建立的HPLC指纹图谱和多指标成分定量方法可行,可为系统评价不同品种百合提供一些参考。

不同生长期当归^1H NMR指纹图谱的研究

利用1 H NMR法测定27个不同生长期的当归提取物,对当归的主要活性成分阿魏酸、藁本内酯、当归多糖进行了初步归属,用特征峰相对峰面积表示3种活性成分的相对含量,并对它们在生长过程中的含量变化进行分析.数据分析显示,当归中阿魏酸、藁本内酯、当归多糖的含量在第1年变化较为平稳,第2年和第3年变化相对较为活跃,而在当归的生长周期内,当归多糖的含量变化明显大于其他两种活性成分,为参与代谢活动的主要活性成分.结果证实,通过对照1 H NMR指纹图谱,将相对含量法与主成分分析法相结合,能对不同生长期的当归药材中的活性成分进行宏观评价和分析,可作为植物药材代谢组学的研究方法.

16份菊芋种质苗期耐盐碱性筛选与综合鉴定

对16份菊芋(Helianthus tuberosus L.)的耐盐碱能力进行评价,筛选出较耐盐碱胁迫的菊芋种质,可为盐碱地利用菊芋提供理论依据。采用盆栽试验,以混合盐碱模拟典型盐碱胁迫环境,在幼苗期以150 mmol·L-1混合盐碱(Na2CO3︰Na HCO3︰Na Cl︰Na2SO4的摩尔比为5︰23︰9︰5)溶液处理16份菊芋种质,研究混合盐碱胁迫对植株地上部干鲜重、地下部干鲜重、叶片脯氨酸含量、SOD活性和MDA含量等指标的影响,通过模糊数学隶属函数法和主成分分析法对菊芋材料进行耐盐碱性综合评定,并进行聚类分析。结果表明:经主成分分析,地上鲜重、全株干重和脯氨酸含量的负荷量最大,可以作为菊芋苗期耐盐碱性筛选的主要鉴定指标。通过模糊数学隶属函数法对不同菊芋材料进行耐盐碱性排序,不同菊芋间耐盐碱性表现出明显差异,最后通过聚类分析,将16份菊芋种质分为四大类,第1类:菊芋2号和3号在胁迫下表现良好,耐盐碱性最好;第2类:菊芋4号、16号(Taiyangdao)和11号(Qingyu001)耐盐碱性较好;第3类:菊芋5号、6号等10份材料为中等耐盐碱类型;第4类:菊芋9号耐盐碱性最弱。

sortase A与变异链球菌致龋性关系的代谢组学研究

目的探索srt A基因编码的转肽酶sortase A(Srt A)影响变异链球菌致龋性的机制。方法采用基于1H核磁共振波谱(NMR)的代谢组学方法,比较野生型变异链球菌UA159与srt A基因缺陷型变异链球菌UA159的胞外代谢产物;联合使用主成分分析和正交偏最小二乘法—判别分析鉴定不同菌株之间代谢产物的差异。结果大多数有差异性的代谢产物是未知的,可识别的差异性代谢产物有亮氨酸和缬氨酸(δ0.92×10-6~1.20×10-6)、乳酸(δ1.28×10-6)、酮戊二酸(δ3.00×10-6)、甘氨酸(δ3.60×10-6)。结论在进一步完善微生物代谢产物数据库的基础上,1H NMR代谢组学可用于龋病病因的研究。

家蚕品种若干数量性状的主成分分析

对家蚕６４个杂交组合的１２个数量性状进行主成分分析的结果表明，产量因子为第１主成分，丝质因子和生命力因子分别为第２、３主成分。３个因子的特征值累计贡献率在８５／以上。通过计算各组合的主成分值，选出了数个经济性状优良的组合，结果与实践一致。

苦瓜种质资源遗传多样性分析及抗枯萎病种质筛选

【目的】分析江西地方苦瓜种质农艺性状的遗传多样性,为苦瓜抗枯萎病品种选育及遗传改良提供参考。【方法】2018-2020年分别在江西不同地点开展苦瓜表型性状和枯萎病抗性鉴定,分析其遗传多样性,并对其进行聚类分析和相关分析,筛选出商品性佳且抗枯萎病种质。【结果】多年多地表型性状和病害的综合鉴定表明,55份苦瓜种质表型性状具有丰富的变异,遗传多样性指数(H’)的变幅为0.091~2.122,其中第一雌花节位的H’最高,商品瓜横径和商品瓜纵径的H’次之。聚类分析将供试种质资源分成四大类群,第Ⅰ类群种质早熟且综合农艺性状优异,可用于苦瓜品种早熟、高产改良;第Ⅱ类群多为江西地方古老种质;第Ⅲ类群瓜形美观,符合江西省消费习惯,可用作改良苦瓜商品性的亲本材料;第Ⅳ类群多为野生型苦瓜,果实较小,可用作观赏和提取功能性物质。在16个表型性状中,除瓜面光泽外,其他性状间均存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01,下同)相关,其中单瓜重与瓜横径和瓜纵径均呈极显著强相关,说明提高苦瓜产量可从改良瓜横径等性状着手。主成分分析结果表明,5个主成分因子对表型变异累积方差贡献率达77.544%。枯萎病抗性试验鉴定出高抗材料4份,抗病材料18份,中抗材料5份,感病材料10份,以及高感材料18份。【结论】江西地方苦瓜种质资源具有丰富的遗传多样性,育种潜力巨大,可将单瓜重、瓜纵横径、肉厚和瓜瘤大小等性状作为产量性状进行改良,以第一雌花节位和雌花数作为早熟性状进行筛选。

华东地区区域自主创新能力的评价研究——基于灰色聚类分析和全局主成分分析

区域自主创新能力是提高区域竞争力、加快转变经济发展方式和解决社会发展难题的关键因素。华东地区自主创新能力强,但内部差异大。文章通过选择自主创新投入等15个指标构成的区域创新能力评价指标体系,以2013年华东地区(7个省市)数据为样本,运用灰色聚类和全局主成分分析的方法对相关数据进行了分析。评价结果表明:江苏、上海和浙江3个省市的区域自主创新能力最强;福建、江西省的自主创新能力最弱。最后提出了针对华东地区7个省份区域创新能力的政策建议。

土地利用转型影响下大别山区景观格局演变及驱动力研究——以安徽省六安市金寨县为例

城镇化的迅猛发展导致了土地利用形态与功能的转型,而这一转变在山区尤为明显。同时景观格局的变化是土地利用转型的突出标志,探究两者的关系对于山区土地利用及生态管理具有重要意义。以地处大别山区的安徽省六安市金寨县为研究对象,选取1999年、2009年和2019年3期遥感卫星影像数据,在遥感与地理信息系统的技术支持下,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数对金寨县的景观格局演变特征进行定量分析,并利用主成分分析法研究金寨县景观格局演变的驱动力。研究结果显示:(1)1999-2019年,金寨县土地利用转型特征为生产用地向生活用地和生态用地转换,建设用地转换率最高,持续增长,耕地和未利用地面积呈降低趋势,林地和水域持续稳定增长;土地利用类型上,主要为耕地、建设用地、未利用地、林地之间的转换;土地利用空间上,1999-2009年金寨县土地利用转换主要集中在中部地区,2010-2019年主要集中在东北部;(2)金寨县景观格局整体上破碎度增大,景观异质性、均匀度降低,不规则斑块增多,2010-2019年各景观类型间断分布,景观连通性下降;(3)金寨县的经济发展、产业水平、人口情况、生活水平和治理环境五个维度的驱动力综合作用导致了土地利用的转型与景观格局的变化。其中,社会经济发展为金寨县景观格局变化的主要驱动因素,人口与产业发展是次要驱动因素。

高速铁路系统接口分析

运用结构解析模型法,根据高速铁路16个专业建立系统邻接矩阵,计算系统可达矩阵,通过结构解析,将高速铁路系统划分成站前、站后、动车组、客运服务、综合接地、环境保护和铁路外部7个子系统。根据划分结果,从系统内、外部接口角度,识别出159个300～350km·h-1高速铁路系统接口。利用主成分分析法对这159个系统接口进行定量评价,根据评价结果进行排序,划分出A级接口43个、B级接口48个、C级接口52个、D级接口16个。其中轮轨关系匹配,桥梁振动响应,路基动力性能,隧道内列车空气动力学响应,线路平纵断面设置,弓网受流的参数匹配,动车组直向和侧向通过道岔的安全性和平稳性,动车组与站台间安全距离,隧道断面以及洞口型式设计,列车运行数据传送,桥隧连接等接口是最重要的高速铁路系统接口。

城乡一体化发展水平测度与分析——以甘肃省为例

加快形成城乡经济社会一体化发展新格局是全面建成小康社会、实现城乡社会经济发展方式转型的重要举措。本文从城乡发展、城乡差异和城乡统筹3个方面选取18个指标构建城乡一体化综合评价指标体系,运用主成分分析法对甘肃省2008年—2017年及14个市州2008年和2017年的城乡一体化水平进行测评。结果表明,近10年来甘肃省城乡一体化发展水平呈逐年提升态势,但其各市州城乡一体化发展差异较大。因此,提出了强化规划引领、壮大县域经济实力、实施乡村振兴战略等对策建议。

对泸宁鸡黑羽乌骨家系生长发育性状的聚类分析

本试验通过主成分和聚类分析方法,对泸宁鸡黑羽乌骨家系的生长发育性状进行研究分析,找出影响泸宁鸡黑羽乌骨家系个体体重的主要性状,并从分类性状特点中选择出主要影响因素,为泸宁鸡黑羽乌骨家系的选育提供技术依据。

新疆天山北坡3种地表植被指数检测方法与监测

应用3种地表植被检测方法计算了2000—2004年间新疆北部地区植被的变化状况,总结了计算结果的相关特征。综合统计结果显示,5a来植被生长状况总体要好于前8a(1991—1999年);但中、高山带的林地和乌鲁木齐—石河子绿洲上的农用地都发生了不同程度、高比例、大面积的退化,只有很小比例的植被得以改善,表现出局部恶化,总体改善的局面。

西南夏大豆种质资源的筛选与鉴定

通过对136份夏大豆种质资源的12项农艺性状及产量性状进行综合分析与评价,筛选出适宜西南地区的夏大豆种质。结果表明：参试品种表型性状的变异系数为6.30%~47.06%,说明参试种质资源有着比较丰富的表型多样性。通过对12项性状的相关分析表明,单株粒重与有效分枝数、主茎节数、单株荚数、每荚粒数、营养生长期和生育期呈极显著正相关,与最低分枝高度呈极显著负相关。对产量和其他性状进行多元线性逐步回归表明,单株荚数、每荚粒数、百粒重和最低分枝高度可以解释89.9%的因变量变异。通径分析表明,每荚粒数对产量的直接正效应最大,最低分枝高度的直接作用和综合作用均表现为负,综合效应排列次序为：单株荚数〉每荚粒数〉百粒重〉最低分枝高。利用主成分分析可以提取出3个主成分来反映这12项性状指标的信息,累计贡献率达65.08%。根据主成分得分并借助权重计算的综合得分把136份大豆品种聚类成4类,其中第Ⅰ类的8个大豆材料表现为株高较高、底荚较高、最低分枝高较低、主茎节数较多、单株荚数和每荚粒数较多、百粒重较小,生育期较长,适宜作为西南地区的育种材料。

基于互信息与神经网络的天山西部山区融雪径流中长期水文预报

为提高天山西部山区融雪径流的预报精度,更好地指导所在区域的工农业生产发展,针对影响预报精度的关键问题(预报因子的选择),基于互信息法、相关系数法、主成分分析法对研究区的预报因子进行优选,采用RBF神经网络以及组合小波BP神经网络模型进行径流预报研究,并进行不同方案的比较。结果表明:(1)互信息法优选出的预报因子作为模型输入可以提高预报精度;(2)采用不同优选预报因子作为RBF神经网络以及组合小波BP神经网络模型的输入变量,结果表明RBF神经网络模型的预测精度要好于组合小波BP神经网络模型;(3)以相对误差作为评价模型精确度的标准,预测效果最好的是基于互信息方法挑选出的预报因子作为RBF神经模型输入数据的模型预测结果。

HS-SPME-GC-MS和主成分分析法分析九味羌活不同剂型的挥发性成分

目的分析比较九味羌活丸剂、颗粒剂和口服液的挥发性成分。方法采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)对九味羌活3种剂型的挥发性成分进行分析和比较,用面积归一化法计算各成分的相对百分含量,并进行主成分分析(PCA)。结果从九味羌活丸中鉴定出90种挥发性成分,占总挥发性成分的97.19%;从颗粒剂中鉴定出27种成分,占总挥发性成分的92.92%;从口服液中鉴定出22种成分,占总挥发性成分的87.60%。3种剂型共鉴定出111种挥发性成分,其中共有成分有6种,但共有成分的含量有所差异,丸剂、颗粒剂和口服液含特有成分分别为68、8和13种。并且,3种剂型的PCA综合得分具有较大的差异,其中丸剂的综合得分最高,颗粒剂的综合得分其次,口服液的综合得分最低。结论九味羌活不同剂型的挥发性成分的组成和含量有所差异,并且从挥发性角度看,九味羌活丸剂的综合得分较颗粒剂和口服液高。

基于HPLC-DAD结合化学计量学的杏苏止咳颗粒指纹图谱研究

目的:建立不同批次、不同产地单味药组方的杏苏止咳颗粒高效液相色谱指纹图谱,为建立快速、高效的杏苏止咳颗粒指纹图谱质量控制方法提供实验依据。方法:采用HPLC-DAD法,Thermo Syncronis C_(18)(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱;乙腈-0.01%甲酸水为流动相;流速为1.0 m L·min^(-1);检测波长为278 nm;柱温为27℃;进样量为20μL,建立杏苏止咳颗粒指纹图谱;通过SPSS 19.0统计软件进行相似度评价,结合聚类分析与主成分分析(PCA),对不同批次的杏苏止咳颗粒进行质量评价。结果:建立了杏苏止咳颗粒指纹图谱共有模式,确定了13个共有峰,18批杏苏止咳颗粒的相似度为0.951~0.998;通过聚类分析可大致聚成3类;PCA结果与聚类分析结果一致。结论:杏苏止咳颗粒的HPLC-DAD指纹图谱的构建和化学模式的识别为杏苏止咳颗粒质量控制提供依据。

基于PCA的脱机手写汉字的统计模型及其应用

本文通过分析传统汉字的结构模型所具有的优缺点,提出了建立脱机手写汉字统计模型的理论框架;并利用PCA技术发现大量数据规律性的能力,提出了一种基于PCA技术的脱机手写汉字的统计模型。与传统的结构模型相比,该模型避免了目前还无法解决的准确抽取结构基元的困难,通过以容易抽取的可重构的统计特征作为统计基元,并通过对统计基元变化的整体描述或者说对统计基元相互之间关系的描述,较好地建立了脱机手写汉字的统计模型。根据该模型得到的一些实验结果充分说明了其描述脱机手写汉字的有效性。