基于数据分布域变换与贝叶斯神经网络的渗透率预测及不确定性估计

渗透率是储层评价和油气藏开发的关键参数.传统测井方法与常规机器学习方法估算的渗透率都是固定值.但由于测井数据本身存在噪声,渗透率的预测结果可能受到噪声的影响出现测量性的随机误差(即任意不确定性);同时,当测试数据与训练数据存在差异时,机器学习模型在预测渗透率时可能出现模型参数的不确定性(即认知不确定性).为实现渗透率的准确预测并量化两种不确定性对结果的影响,本文提出基于数据分布域变换和贝叶斯神经网络同时实现渗透率预测及其不确定性的估计.提出方法主要包括两个部分:一部分是不同域数据分布的相互转换,另一部分是基于贝叶斯理论的神经网络渗透率建模预测和不确定性估计.由于贝叶斯神经网络存在数据分布的假设,当标签的概率分布与网络的分布保持一致时,贝叶斯神经网络可以更好的学习到数据之间的关系.因此通过寻找一个函数将一个原始域的渗透率标签转换为目标域的与渗透率有关的变量(我们称为目标域渗透率),使得该变量符合贝叶斯神经网络的分布假设.我们使用贝叶斯神经网络预测目标域渗透率以及任意不确定性和认知不确定性.随后,通过分布域的逆变换,我们将目标域渗透率还原回原始域渗透率.应用本文方法到某油田的18口井的测井数据中,使用16口井的数据进行训练,2口井进行测试.测试井的预测渗透率与真实渗透率基本一致.同时,任意不确定性的预测结果提供了渗透率预测值受到的测井数据噪声影响的位置.认知不确定的预测结果说明数据量少的位置具有更高的认知不确定性.我们提出的这一流程不仅显示了在储层表征方面的巨大潜力,同时可以降低测井解释时的风险.

考虑分布域扩展因子的结合面法向接触阻尼建模

为了准确计入微凸体接触面积分布对结合面特性的影响,提出了考虑分布域扩展因子的结合面法向接触阻尼分形模型。以分形理论为基础,采用Majumda-Bhushan修正模型,引入微接触大小分布域扩展因子,分析了结合面法向总载荷与接触面积的关系。利用阻尼耗能机理,提出了将结合面法向接触特性等效为弹簧和黏性阻尼器的动力学系统,推导出结合面法向接触阻尼损耗因子,进而建立结合面法向接触阻尼模型,并进行了归一化处理。仿真结果表明:结合面归一化法向接触阻尼随着分形维数的增大而增大,随着应变指数的增大而减小;归一化法向接触载荷和归一化分形粗糙度参数对结合面归一化法向接触阻尼的影响趋势均与分形维数所处范围有关。线轨滑台上进行的试验表明:试验模态参数与理论模态分析结果一致,所提模型能够准确地描述结合面的动态特性。

基于新分布域和叠加纹理的飘雪模拟

针对传统的基于粒子系统的飘雪模拟中,粒子数量大、实时性差,且造成很多视线之外不可见粒子的资源浪费等不足,提出了一种基于新分布域和叠加纹理的飘雪模拟方法。在分布域的优化上,采用新的层次分布域来产生粒子,同时引入了叠加纹理的概念,并结合LOD技术,对不同LOD层次上的粒子采用不同的叠加纹理,最后在粒子消亡的判断条件上采用了局部判断的新算法。该方法在不影响真实感的情况下减少了计算量,有效提高了虚拟场景中飘雪模拟的逼真度和实时性。

基于分布域描述算子的视频目标跟踪

针对目标跟踪中如何有效地描述目标,以适应跟踪环境变化的问题,提出了一种基于分布域描述算子的视频目标跟踪算法。首先,采用分布域描述算子来建立目标模型;然后选择粒子滤波算法进行目标状态估计实现目标跟踪;在跟踪过程中,采用在线更新模型的方法,降低了光照变化以及部分遮挡带来的影响,从而提高跟踪的准确率。在常用的视频序列上进行了实验,并与目前常用的算法进行了比较。实验结果表明该算法具有较好的跟踪效果,能实现复杂场景下的目标跟踪。

基于在线判别分布域特征选择的鲁棒跟踪算法

针对基于检测目标跟踪中的特征描述子Haar-like表征能力不强和易引入错误训练样本导致目标漂移的问题,提出了一种利用分布域描述算子进行示例层级的在线判别特征选择跟踪算法.首先,用软直方图方法快速近似得到分布域特征,并利用此描述算子取代Haar-like特征有效表示目标的外观信息.然后,基于示例级样本的先验信息进行有监督学习,利用在线判别特征选择算法选择最佳的分布域层特征以减少漂移现象发生.实验利用多场景视频标准测试库及新的评价指标进行验证,结果表明本文算法性能优于对比算法.

基于层次分布域和粒子旋转的降雪模拟

传统降雪场景的模拟往往由于粒子数量的巨大而降低实时性。针对这一问题,在粒子系统的基础上采用梯形层次分布域来发射粒子,减少了不可见粒子的浪费;同时用伪粒子系统来体现粒子的旋转并引入了层叠纹理的方法来增加逼真度,在粒子的消亡条件判断上,采用部分判断的算法来提高实时性。实验表明,该方法能实时高效地绘制出较为真实的降雪现象。

一类矩阵的特征值分布域

本文研究了块乘积型对角占优矩阵的特征值分布域,改进了[2～5]中相应结论的条件。

Researches on the Distribution Domains of G(4) G(4)的分布域之研究

讨论了有固定的最大度△=4和n个顶点的一类无自环,无向、连通平面图G(△)的异构类的分布域R(v,n)(圈秩v=1---n+1)的三种情况,从而获得R(v,n)的A型、B型和C型的分布定理,并举例说明分布域在图论和碳氢化合物上的应用。

中国特有的两种同域分布凤仙花属植物的传粉生物学研究

中国是凤仙花属物种多样性分布中心之一,存在着大量的特有和同域分布现象。为更好地理解同域分布近缘种的传粉综合征分化以及传粉昆虫资源分配问题,该文以中国特有种黄麻叶凤仙花(Impatiens corchorifolia)和金凤花(I.cyathiflora)为研究对象,通过野外调查和实验完成传粉生物学的相关研究,比较分析了这两个种的开花物候、花形态结构、传粉昆虫的种类及访花行为和人工授粉实验等方面的异同。结果表明:(1)两种凤仙花的花距不同,花距的长度与花蜜量呈正比,但与花蜜含糖量无关。花距类型决定了两种植物的传粉昆虫种类的分化。具短花距的黄麻叶凤仙花的花蜜含量为(4.57±1.43)μL,花蜜糖含量为(45.48±2.28)%,由蜜蜂和胡蜂为其传粉。拥有长花距的金凤花的花蜜含量为(10.15±3.28)μL,花蜜糖含量为(46.12±1.48)%,除蜜蜂和胡蜂传粉外,天蛾和熊蜂也为其传粉昆虫。(2)两种植物虽然共享3种传粉者,但表现为明显的错峰访花,传粉行为和花通道的差异决定了传粉者携带花粉的部位不一致。(3)繁育系统实验表明,两种植物均表现出明显的种间杂交障碍和异花授粉偏好性。因此,花距形态差异显著导致了传粉综合征分化明显和传粉昆虫行为各异。两种植物授粉均需要传粉昆虫且均无法自花授粉,呈现异交优势;并且可以通过部分传粉昆虫、花形态差异以及杂交不亲和等情况维持生殖隔离。该研究结果为理解凤仙花属的传粉综合征、同域分布近缘物种传粉昆虫资源分配等方面提供了新资料。

GPPR:跨域分布式个性化PageRank算法

个性化PageRank作为大图分析中的基本算法,在搜索引擎、社交推荐、社区检测等领域具有广泛的应用,一直是研究者们关注的热点问题.现有的分布式个性化PageRank算法均假设所有数据位于同一地理位置,且数据所在的计算节点之间具有相同的网络环境.然而在现实世界中,这些数据可能分布在跨洲的多个数据中心中,这些跨域分布(cross-geo-distributed)的数据中心之间通过广域网连接,存在网络带宽异构、硬件差异巨大、通信费用高昂等特点.分布式个性化PageRank算法需要多轮迭代,并在全局图上进行随机游走.因此,现有的分布式个性化PageRank算法不适用于跨域环境.针对此问题,提出了GPPR(cross-geo-distributed personalized PageRank)算法.该算法首先对跨域环境中的大图数据进行预处理,采用启发式算法映射图数据,以降低网络带宽异构对算法迭代速度的影响;其次,GPPR改进了随机游走方式,提出了基于概率的Push算法,通过减少工作节点之间传输数据的带宽负载,进一步减少算法所需的迭代次数.基于Spark框架实现了GPPR算法,并在阿里云中构建真实的跨域环境,在8个开源大图数据上,与现有的多个代表性分布式个性化PageRank算法进行了对比实验.结果显示,GPPR的通信数据量在跨域环境中比其他算法平均减少30%.在算法运行效率方面,GPPR比其他算法平均提升了2.5倍.

同域分布的野猪与狍活动节律及与月光周期的关系

完全的竞争者不能共存,物种间生态位分化是同域物种长期稳定共存的基础。不同物种在同一分布区时间生态位的分化对其共存至关重要。为研究同域分布物种的共存机制,在2018年11月到2021年7月利用远红外相机监测技术对穆棱东北红豆杉国家级自然保护区同域分布的野猪(Sus scrofa)和狍(Capreolus pygargus)进行了野外监测研究,并利用核密度估计方法和雅各布斯选择指数(JSI)对日活动节律和一段时间内的活动周期选择进行了评估,同时还利用非参数检验评估了2个物种的活动与月光周期的关系。研究结果表明,狍不管在全年还是在不同的季节,日活动节律均为双峰模式,而野猪的活动模式表现出明显的可塑性,在全年和冷季为单峰型,暖季为双峰型,二者在日活动节律上的重叠程度较高(Dhat>0.59),在暖季的重叠系数最高(Dhat=0.65)。此外,在时间段的选择上,狍在全年和冷季更喜欢在黎明和黄昏活动(0.170.32),而野猪活动在全年和冷季对白天和黄昏的选择更多(JSI>0.3),暖季则更喜欢在白天活动(JSI_(day)=0.86),二者在夜晚的活动都较少(JSInight<0),其中野猪尤为明显(JSInight<-0.63)。狍在各月光周期间的出现频次存在显著差异(P<0.05),满月期活动较频繁,下弦月期活动频次最少,而野猪的活动与月光周期的相关性较弱(P>0.05)。研究野猪和狍的时间重叠,为研究大型食肉动物与猎物的互作关系奠定了基础。

同域分布的两种荒漠春季十字花科草本植物的花部特征与花气味差异性比较

卡拉麦里山自然保护区是我国著名的荒漠有蹄类野生动物自然保护区,春季开花植物是该保护区荒漠植被的重要组成部分,也是食草野生动物赖以生存的优良牧草。西伯利亚离子芥(Chorispora sibirica)和扭果花旗杆(Dontostemon elegans)是广泛同域分布在该区域砾质荒漠上的两种十字花科春季开花草本植物。为了比较这两种草本植物的花部特征与花气味的差异性,对两物种的花部性状进行野外观测和测量,同时收集并分析其花气味挥发物的组成。结果表明:(1)两种草本植物的花均具有典型的虫媒花特征,如较大的花冠直径、鲜艳的颜色和芳香的气味,并且两物种的主要花部性状存在着显著的差异,尤其表现在花冠的颜色、直径、花瓣宽以及雌雄蕊长上。(2)两种草本植物的花气味中共分离出41种挥发物,主要以萜类化合物为主,其中西伯利亚离子芥花气味的主要成分为顺-β-罗勒烯,而扭果花旗杆的花气味中α-蒎烯和苯乙醛的含量最高。主成分分析表明两物种花气味的化学组成表现出明显的种间差异性。同域分布中的两种荒漠草本植物具有相似的花部特征和花气味,可吸引共享传粉者,促进两物种进行异交,从而增加开花植物的后代适合度;推测共享传粉者可以利用两草本植物之间的这种差异性来区分出各物种,进而分别为其传粉,从而可以保障两草本植物的种间生殖隔离,维持了该区域内的物种多样性,也对该区域野生动物的保育具有重要意义。

黏温黏压下径向柱塞泵滑靴副温度分布与泄漏量分析

针对高压大排量径向柱塞泵滑靴副摩擦失效和泄漏问题,以XDP1000型径向柱塞泵为例,对滑靴副温度分布与泄漏量进行了流场仿真和数值计算。首先,根据滑靴柱塞组件运动学特性分析,求解了滑靴偏转角变化规律,并通过建立滑靴副不同通道流量计算公式的方式,建立了滑靴副静压支承特性方程;然后,建立了滑靴副泄漏功率损失和摩擦功率损失模型,求解了滑靴副最佳油膜厚度,并分析了最佳油膜厚度的变化规律;最后,在考虑了油液黏温黏压特性的基础上,通过流场数值计算的方式,研究了滑靴副温度分布与泄漏量随径向柱塞泵工况参数的变化规律。研究结果表明:额定工况下,滑靴副最佳油膜厚度值约为14μm,滑靴副最佳油膜厚度值随着转子转角的增大而增大,随着工作压力和温度的增大而减小;滑靴运动方向侧油膜温度较另一侧高13 K,滑靴副温度值基本不受工作压力的影响,而随着转速的增大而升高;滑靴副阻尼孔泄漏量较滑靴边界泄漏量大0.02 kg/s,而且泄漏量随着压力、转速和油液温度的增大而增大。该研究结论可为高压大排量径向柱塞泵滑靴副设计及优化提供参考。

Harp:面向跨空间域的分布式事务优化算法

近数据计算范式驱动了银行、券商在全国或全球范围内建设多个数据中心。在传统的业务模式中,事务聚焦单个数据中心的数据访问。随着业务模式的变化,跨数据中心的分布式事务成为常态,例如,银行账户之间的转账、游戏账户之间的装备交换等,而这些账户的数据存储在不同区域的数据中心上。分布式事务处理需要两阶段提交协议来保证各参与节点子事务提交的原子性。在跨空间域场景下,节点之间的网络时延更长且存在差异性,传统的事务处理技术需要拓展,以保证系统能够提供较高的吞吐量。在分析了跨域事务存在的问题和优化空间后,提出了一种新的分布式事务处理算法Harp。Harp在保证可串行化隔离级别的前提下,根据网络时延的差异,将部分子事务延迟执行,减少了事务的锁争用时长,提升系统并发度和吞吐量。实验表明,在YCSB负载下,Harp的性能比传统算法提升了1.39倍。

基于Fr数分布域的河流生物栖息地量化研究

以流速和水深为参数,应用水动力学模型,建立了河流生物栖息地的量化研究方法。该方法假设栖息地多样性与生物多样性之间存在必然联系,采用水流流态代表生境类型,然后利用地表水建模系统SMS建立水动力学模型求解流态从而量化栖息地,得到每种栖息地类型的数量或面积,再利用Shannon-Wiener多样性指数和饱和度指数评价栖息地的多样性并发展可供工程规划设计参考的生境分布图。以沈阳市浑河为例,对研究区建立数值模型进行模拟分析,根据模拟结果对该河段下一步的生态恢复措施提出了建议。

湖北省鸟类分布新纪录——家麻雀

2023年10月23日,宜昌观鸟爱好者在湖北省宜昌市点军区卷桥河湿地公园北侧水稻田埂上的钻叶紫菀丛中(30.68648277°N,111.26097057°E;海拔50 m)观察并拍摄到1只与麻雀(Passer montanus)相似的鸟类(图1)。经鉴定该个体为雄性家麻雀(P.domesticus),宜昌观鸟中心组织人员对拍摄现场进行了核实,同生境内还记录到黄胸鹀(Emberiza aureola)、小鹀(E.pusilla)、栗耳鹀(E.fucata)、斑文鸟(Lonchura punctulata)、棕扇尾莺(Cisticola juncidis)、纯色山鹪莺(Prinia inornata)等鸟类。经查阅相关文献资料[1]确认家麻雀为湖北省鸟类新纪录。该个体颊部无黑斑呈黄灰色,顶冠和尾上覆羽灰色,喉部和上胸黑色较多,上体肉桂色较淡,腹部灰色,符合家麻雀指名亚种(Passer domesticus domesticus)的特征[2]。发现时该个体与黄胸鹀、斑文鸟混群,在钻叶紫菀(Symphyotrichum subulatum)丛觅食,同域分布的麻雀在周边灌木中觅食未与该个体混群。截至2023年11月14日,未在同域内再次记录到家麻雀。

四度图分布区域的周期律

用同余式的原理，推导出图类Ｇ（４）的分布区域的周期变化规律，找出了分布区域为格点多边形的条件。

繁殖季节同域分布的红腹角雉和血雉的觅食生境选择

红腹角雉(Tragopan temminckii)和血雉(Ithaginis cruentus)是主要分布在中国的受胁雉类,到目前为止,对这两种雉类的生态学特征的了解并不多。作者于2006年5-8月,在四川省栗子坪自然保护区公益海,运用样线法和样方取样法对红腹角雉和血雉在繁殖季节的觅食生境选择进行了对比研究。研究结果表明,两种雉在海拔分布和觅食生境上都存在重叠,红腹角雉主要分布在较低海拔(1,950?3,450m),血雉分布在相对较高海拔(2,760?3,800m)。它们对针叶林和针阔混交林都表现出正选择性,而对箭竹林表现出负选择性。微生境尺度上,两种雉觅食生境的乔木和草本盖度均较大,草本高度高;两种雉的活动区内针叶林面积较大,距林区公路较近;红腹角雉对坡向没有选择性,血雉偏好西南坡向的生境。与对照样方相比,红腹角雉的觅食生境的箭竹高度和盖度小,血雉觅食生境的箭竹高度和盖度与对照样方无显著差异。红腹角雉活动区内的箭竹林面积比例显著小于血雉活动区,针阔混交林面积比例显著大于血雉活动区。表明两种雉类在需要某些共同资源的情况下,对觅食生境的利用产生了分异,这是两种雉类能够同域分布的基础条件之一。

昆明地区滇蛙与昭觉林蛙同域分布种群的生境利用比较

现有两栖类生境研究报道多局限于定性描述,缺乏定量数据和统计分析支撑。以蛙的发现点为圆心,作半径1m的样圆,测量12个生态因子。调查共记录滇蛙(Ranapleuraden)133只和昭觉林蛙(Ranachaochiaoensis)62只。采用两独立样本t-检验和非参数Mann-WhitneyU-检验比较两种蛙对同一生境的利用,结果表明,在干燥草地生境仅最高植物高度差异显著;湿润草地生境至水源距离和水百分比差异极显著,水草百分比和湿泥百分比差异显著;水体生境各种生态因子的差异均不显著。主成分分析结果显示,在不同生境中滇蛙和昭觉林蛙所选择的因子往往相同或者顺序颠倒,但这些因子的值几乎均是反向分离的,即小生境不相同。两种蛙的生境利用各有偏好。滇蛙日间活动主要在水体,而昭觉林蛙则在湿润草地和干燥草地。两种蛙对泥地生境利用都少。不同体长的滇蛙对水体生境利用度均较高。昭觉林蛙随着体长增加,对隐蔽条件好的湿润草地和干燥草地生境利用度增加,对水体的利用度减少。

拉雅松遗传多样性及同域分布种间亲缘关系分析

拉雅松是广西西北部稀有的乡土用材、用脂树种,有较高的经济价值,但其遗传多样性状况及种间进化关系未知。利用SSR分子标记检测拉雅松群体遗传多样性,希望对该物种保护策略的制定提供参考依据。此外,鉴于该地区自然分布的松属树种仅有拉雅松、细叶云南松与马尾松三个种,试图利用SSR分子标记信息分析拉雅松与细叶云南松、马尾松的种间亲缘关系。结果表明:7对SSR引物在拉雅松群体共检测到14个等位基因。有效等位基因数为1.653,观测杂合度为0.577,期望杂合度为0.374,Shannon信息指数为0.540,Nei多样性指数为0.367,表明拉雅松具有较高的遗传多样性。拉雅松与马尾松遗传距离最近为0.0175,与3个细叶云南松群体距离较远,平均为0.0525。拉雅松与马尾松、细叶云南松平均共祖系数(Θ)分别为0.094、0.066,据此推测拉雅松可能与马尾松存在较近的亲缘关系。讨论了拉雅松的遗传多样性保护策略。