SSMT:结合状态空间模型和Transformer的时序预测算法

目前基于Transformer的时序预测算法主要是利用Transformer内的注意力机制来处理一连串的数据。与基于循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN)的方法不同,Transformer使模型可以访问历史数据的任意一个部分而不用考虑距离,这使得它有可能更适合于学习到具有长期依赖性的重复模式。而状态空间模型在学习时具有更强的先验信息,在先验信息正确时可以减少模型训练的数据量。文章根据两种方法的特点提出了状态空间模型与Transformer联合的时序预测算法SSMT,先用Transformer将数据特征映射为状态空间模型的参数,再使用状态空间模型预测时间序列在每一个时间点上的概率分布,通过概率分布进行详细预测。通过在真实数据集上的测试,该算法在数据量不大的小数据集上也能取得较好的效果。

Modeling and Identification of Multirate Systems

Multirate systems are abundant in industry; for example, many soft-sensor design problems are related to modeling, parameter identification, or state estimation involving multirate systems. The study of multirate systems goes back to the early 1950's, and has become an active research area in systems and control. This paper briefly surveys the history of development in the area of multirate systems, and introduces some basic concepts and latest results on multirate systems, including a polynomial transformation technique and the lifting technique as tools for handling multirate systems, lifted state space models, parameter identification of dual-rate systems, how to determine fast single-rate models from dual-rate models and directly from dual-rate data, and a hierarchical identification method for general multirate systems. Finally, some further research topics for multirate systems are given.

富文本协同编辑中基于树型结构地址空间转换的一致性维护

协同编辑通过多用户远程实时编辑,最大程度的支持团队之间的协作和交流.撤销操作作为协同编辑的一个重要特性,通过错误恢复简化协作编辑过程中产生的错误或者意外操作的处理过程.富文本编辑采用树型结构来进行文档管理,从而产生了较线性文档更为复杂的并发操作环境和冲突消解场景.为了解决富文本文档中的并发操作环境与撤销操作冲突问题,本文提出了一种新颖的基于树型结构的地址空间转换方法,采用基于位置的节点寻址方案和节点属性值计数器策略,能更方便地支持撤销操作与更改操作.此外,本文还给出了树型结构地址空间的结果一致性的正确性证明及详细的案例分析,并开发了Web平台下实时协同富文本编辑原型系统AST-RichText,进一步验证了该方法的可行性.

任意起伏地形下重力异常三维正演及并行计算

为了进一步提高空间-波数域三维重力异常正演算法的适用范围和计算效率,本文采用任意傅里叶变换算法实现了空间-波数域三维重力异常正演,且在NVIDIA CUDA平台上进行CPU-GPU并行加速.任意傅里叶变换算法的基本思想是将二维傅里叶变换转化为两个一维傅里叶变换,一维傅里叶变换积分离散为多个单元积分累加和,离散单元中原函数采用二次插值形函数拟合,求出单元积分的解析表达式.相比现有的傅里叶变换算法,新方法具有采样灵活、积分精度高、计算速度快和傅里叶变换的截断效应小等优势.利用空间-波数域算法的高度并行性,采用CPU并行求解常微分方程,GPU并行计算任意傅里叶变换,实现了CPU-GPU并行加速方案,进一步提升了本文算法效率.利用常密度模型,对比数值解和解析解,结果表明本文算法正确;利用变密度模型对比了任意傅里叶变换算法与高斯快速傅里叶变换算法的计算效率与精度,在相近的数值精度下,本文算法波数选取少,效率高;测试CPU-GPU并行效果,结果表明相比CPU串行算法,CPU-GPU并行算法的计算效率大大提升,千万数量级节点数模型正演仅耗时数秒.最后利用实际地形数据进行三维重力异常场数值模拟,证明了新方法的高效性与实用性,对实现大规模复杂条件下重力异常精细化反演成像与综合解释有重要意义.

从中世纪城市到现代城市的转型——以罗马和伦敦为例

从文艺复兴至19世纪末,欧洲在科学、技术、经济和社会等方面发生一系列重大转变,这些转变也体现在城市转型上,罗马与伦敦被认为是这个转型过程中最有代表性的两个例子。罗马文艺复兴时期的大规模重建是欧洲从中世纪城市向现代城市转型的开先河范本,奠定欧洲城市用地模式以及街道、街坊、城市型公共空间和街区等一系列欧洲城市空间结构的普遍规律。17世纪后半程至18世纪早期,伦敦城市转型沿用罗马重建的一些特征,但伦敦重建在建筑类型、城市广场和城市社区规划等方面有很大发展。这两个城市转型不仅对其他欧洲城市发展演变有巨大影响,而且对理解美国重点大城市中心城区的用地特征有很大帮助。

朝阳区朝外大街升级改造一期工程及THE BOX朝外年轻力中心项目

本文探讨了北京市朝阳区朝外大街的一期升级改造工程及其核心项目THE BOX朝外的城市更新在促进区域经济转型和提升城市品质方面的策略与成效。该项目位于朝阳区核心商业区,通过昆泰集团与上海盈展集团的合作,采取了产业升级和城市公共空间创新的综合更新策略。改造工程的实施成效包括商业业态的年轻化、首店经济的引入,以及公共空间的艺术文化美学营造。同时,阐述了该项目在节能新技术、绿色低碳楼宇建设方面的实践,以及创新的城市更新投资模式和社会资本吸引。该项目不仅提升了区域商业活力,也为城市更新提供了可复制、可推广的经验。

超高强度帘线钢C92DA的连续冷却特性

利用淬火热膨胀仪对C92DA钢进行了连续冷却转变曲线(CCT曲线)的测定,对其热处理后的显微组织进行观察,对其硬度进行测定,并对选取部分冷速下的试样进行了扫描电镜下的珠光体片层间距进行观察和测定,拟合回归片层间距与过冷度的线性关系模型。最后对连续冷却转变的冷速与相变温度关系进行拟合,建立相变温度与冷却速率的关系模型。结果表明,其拟合度较高。

基于预测理论的光栅信号精密细分方法研究

针对光栅传感器在高档数控机床及精密加工领域应用中的高精度细分和快速跟踪的问题,提出一种基于预测理论的光栅位移信号精密细分的新方法。运用时间信息分析和预测空间位置的时空转换思想,根据光栅刻线在空间的均匀性与时间序列的对应关系构建预测细分模型,完成了光栅信号在时间和空间上的预测细分。动态实验表明,采用该模型进行预测细分,最大细分倍数为400倍,预测误差为±3.5″,实现了对光栅信号的高精度细分。

基于仿射变换与模板匹配的车位识别与计数算法研究

针对道路停车位识别与计数的问题,对基于仿射变换与模板匹配的方法进行了研究。首先对采集的视频图像进行预处理,并采用基于PPHT与直线聚类的方法检测停车位候选区并计算出车位标线的倾斜角;然后采用基于仿射变换与模板匹配的算法检测停车位入口处标线并用红色圆标记;接着采用感知哈希算法剔除相似度较高的图像,将剩余的图像按顺序连接起来;最后采用动态规范法、Lagrange函数和Grubbs准则记录连接图中停车位数目。实验中分别在晴天、阴天和雨天采集四个不同路段的停车图像制作了相应的数据集,并对所提出的方法进行了定量评估。结果表明,该方法车位识别的准确率为98.46%,计数的准确率为99.52%。

基于线性空间隐藏模型的可逆图像水印算法

提出一种基于线性空间隐藏模型的可逆图像水印算法.通过对原始图像载体互不重叠的划分形成图像块序列,对其进行整数小波变换,获取待嵌水印子带.根据0/1水印序列和线性空间隐藏模型,将水印不可感知地嵌入到图像的小波域中,提高水印鲁棒性和不可见性.只需判断奇偶性提取水印,并且通过简单逆向平移恢复原始.线性空间隐藏模型的提出实现了水印间相互独立,从而使该算法能扩展到多著作权的无损水印领域.投票原则的使用又进一步提高水印的鲁棒性和降低了误检率.在无外界干扰的条件下,拥有密钥和其他秘密参数的用户能够无损恢复原始图像.仿真实验表明,与相关工作比较该算法能应对一定程度的有损压缩和高斯噪声攻击,表现出较高的鲁棒性、安全性和不可见性.

分数阶Unscented卡尔曼滤波器研究

分数阶微积分在控制系统中的应用日益广泛,随着分数阶动态系统模型的引入,需要求解分数阶状态估计问题的方法。该文从分数阶非线性动态系统模型出发,以概率论为基础,导出分数阶的Unscented卡尔曼滤波器,得到其递推模型并应用于典型的非线性系统,UNGM(Univariate Nonstationary Growth Model)模型和再入飞行器跟踪模型。实验结果证明在合理设置分数阶Unscented卡尔曼滤波器阶次的情况下,能够取得优于Unscented卡尔曼滤波器的效果。

钢丝绳隔振器弹性元件空间曲线模型分析

提出并设计了新型钢丝绳隔振器及其弹性元件钢丝绳绳圈,为了探索隔振器刚度与隔振器结构参数之间的关系,对钢丝绳绳圈进行了研究。分析了钢丝绳绳圈的成形原理,采用空间坐标轴变换方法建立了7×7不锈钢钢丝绳绳圈钢丝中心曲线数学模型。根据建立的空间曲线数学模型和确定的结构参数,使用MATLAB软件绘制了钢丝绳绳圈钢丝中心曲线,并利用参数化建模软件Pro/E完成了钢丝绳绳圈的三维实体建模。通过研究得到了钢丝绳绳圈的空间曲线模型,发现了芯绳中心线上任意一点被其法平面所截截面不是一般研究文献中所假设的圆形或者椭圆,而是不规则截面,研究结果为进一步研究钢丝绳隔振器的动静态特性以及其结构参数对上述特性的影响打下了重要基础。

基于决策空间变换最近邻方法的Pareto支配性预测

为提高在决策空间运用最近邻方法预测多目标优化Pareto支配性的精度,提出一种基于决策空间变换的最近邻预测方法.在分析目标函数与决策分量相关性的基础上,提出属性变化趋势模型的构造方法,建立低计算成本的属性趋势代理模型.通过属性趋势模型引入决策空间到目标空间的映射知识,对多目标问题的决策空间进行变换,使决策空间的最近邻更有效反映目标空间的最近邻.选取具有不同相关系数特征的典型多目标优化问题,进行Pareto支配性预测的可对比实验,结果表明在新空间中运用最近邻方法可显著提高分类准确性.

知识转化模型SECI的再思考及改进

[目的/意义]通过对野中郁次郎提出的SECI模型进行再思考,指出了原模型在知识转化时理论与实际不相符的部分。在此基础上对模型进行改进,提出了知识转化空间向量模型和知识转化螺旋模型,对SECI模型进行了创新,为后续知识转化研究提供了理论支撑。[方法/过程]通过在空间向量坐标系中建立知识转化模型来体现显性知识和隐性知识之间的具体转化方式,细化了组合化和社会化的内在转化方式。在野中郁次郎模型的基础上提出知识转化螺旋模型,在一个不断上升的螺旋体中体现了知识在流动转化时知识量的动态增长、上升。[结果/结论]结合知识转化的理论依据和实际情况,对SECI模型进行再思考,指出知识转化的直接方式有两种,即外化和内化。社会化或组合化无法直接实现,只能通过内化和外化组合后间接实现。

基于3维地形图的空间分析算法

讨论了基于 3维地形图的空间分析算法。利用正解与反解两种方法 ,建立 2维图形目标点与 3维DEM网格点之间的投影变换关系 ,从而获取 3维地形图上目标点的 3维坐标 。

一种基于多模型融合软测量建模方法

针对锌湿法冶炼净化过程中钴离子浓度LS-SVM软测量建模方法精度低的问题,将最小二乘支持向量机(LS-SVM)和自回归滑动平均模型(ARMA)融合建立钴离子浓度融合软测量模型,首先通过离子浓度序列的小波变换获得序列的低频和高频子序列,对各子序列分别进行相空间重构,并在相空间中分别建立最小二乘支持向量机模型,然后将各模型的输出利用小波重构整合得到钴离子基于LS-SVM软测量结果,利用自回归滑动平均模型对基于LS-SVM模型输出误差信息进行建模,通过对两个模型的融合,获得融合模型的软测量估计值。将该方法应用于锌液净化除钴段入口钴离子浓度的软测量,结果表明该方法比单一的LS-SVM方法具有更好的泛化性能和测量精度,显示出良好的应用潜力。

轮胎模具花纹造型设计

轮胎花纹是影响轮胎性能和使用寿命的主要因素,由于其造型复杂而成为轮胎造型设计中的技术难题。本文分析了轮胎花纹曲线上的点由平面到立体的函数转换关系,并运用GRIP语言,由空间曲线做出花纹的截面,运用UG的扫描命令,生成了精确的轮胎花纹的三维立体模型。这是模具数控加工的前提,是CAD/CAM技术在模具设计制作中的很好利用。

基于状态空间法的结构动力学建模与简化算法

介绍一种利用模态变换和状态空间理论求解多自由度系统动力学特性和动态响应的方法。该方法可以通过多个单自由度系统模态叠加得出系统的总体频率及时域响应,并可以排序各阶模态对总体响应的相对重要性;通过对各阶模态进行排序,忽略一些不太重要的模态,以对模型进行降阶处理获得简化模型。以简单的悬臂梁模型为例介绍了如何利用有限元模态分析求解模型的特征值和特征向量并建立状态空间模型,并对结构动态响应进行简化计算分析的过程。数值结果表明:该悬臂梁的降阶简化模型和全模型的结果非常接近,验证了该方法在简化计算分析过程的同时可以保证分析的准确性。

共同空间模型及其在EEG分类中的应用

通过与传统模型的比较,阐述了共同空间模型及其优势所在,指出其应用方向,最后通过对EEG(Electroencephalograph,脑电波)的实际应用结果分析,验证了共同空间模型在处理非周期性随机信号二分类问题方面的有效性。

浅谈立体化学教学中的立体异构体

立体化学是基础有机化学中的重点和难点之一。归纳了有机化学教学中的立体异构体的基本概念,探索各种立体构型表达式相互转换的方法,同时具体区分了一些易混淆的构型命名符号。有助于教师教学的方便和学生对知识的理解与掌握。