基于增强梯度算子的软阈值宽带频谱感知算法

为了改善信号梯度特征对幅度的损失以及寻求描述信号的最佳尺度问题,提出了一种基于增强梯度算子的软阈值宽带频谱感知算法。通过引入梯度增强算子还原信号幅值特征,结合信号本身梯度特征,使用不同的尺度描述信号梯度增量,得到软阈值判据,进一步加入尺度融合单元,利用硬阈值加软阈值联合判断的方法,得到描述信号的最佳尺度。理论分析和仿真实验结果表明,在高斯信道和瑞利衰落信道下,相较于MPSG算法,所提算法的检测概率和虚警概率均有明显改善,且复杂度更低。通过对比实测数据的检测效果,所提算法更适用于实际工程中。

非局部增强梯度损伤模型在材料疲劳寿命估算中的应用

提出了一种新的估算等幅载荷谱下金属疲劳寿命的方法——非局部增强梯度损伤模型的方法。该方法将非局部应变代入加载函数与损伤增长率公式中,考虑了材料的微观尺度因素和材料的损伤判据;并以含缺口的金属材料试件验证了该算法的可行性和精确性;结果表明非局部增强梯度损伤模型法能较准确地进行等幅疲劳寿命的可靠性估算,有较好的工程应用价值。

金属表面梯度增强层的制备研究进展

碳化物增强金属表面复合材料兼具碳化物的高硬度、高模量及基体的高韧性、高塑性优势,是提高金属材料使用寿命的有效途径。但是,随着碳化物颗粒体积分数提高,复合材料强度显著增大的同时韧性却大幅下降。如何改善碳化物/金属复合材料的强韧性倒置问题成为复合材料研究领域基础性难题之一。目前,报道的碳化物/金属基复合材料的表面复合强韧化方式主要有表面梯度化、纳米复合、表面应力以及新型结构等方式。主要讨论了金属表面工程技术的重要性以及表面梯度增强层的研究进展和制备现状,详细探讨了表面梯度增强层的优势,并提出了利用表面处理技术制备金属表面碳化物陶瓷梯度复合层,以期实现零件表面增强体的连续或逐级变化;同时保持基体的良好性能,有望提高金属材料的使役性能,增强表面特性,延长使用寿命,具有重要的工程实际价值。

基于梯度增强物理信息神经网络的一维弱噪声随机Burgers方程求解

物理信息神经网络PINNs (Physics-Informed Neural Networks, PINNs)因其良好的可解释性和泛化能力,被当作求解偏微分方程的一类通用逼近器。传统PINNs通过在损失函数中引入方程残差,将方程所携带的物理先验信息编译至网络中,但在求解实际问题时往往需要数量足够大的训练数据集,其输出才具有较好的网络表现力和求解精度。针对一维弱噪声随机Burgers方程,提出梯度增强的物理信息神经网络(Gradient-enhanced Physics-Informed Neural Networks, G-PINNs),采用方程导数的残差作为一种优化的软约束指导网络迭代更新,理论分析PINNs与G-PINNs两种网络架构寻找方程计算域内最优解的能力。改变数据集的噪声比例和配置点数量,评估两种网络架构拟合一维Burgers方程解结构的性能差异。数值算例表明,G-PINNs在无噪声、1%、3%和5%弱噪声下求解一维Burgers方程的精度分别提高了约80%、44%、31%、和20%。相较于传统PINNs,当迭代次数相同时G-PINNs在无噪声与弱噪声的情况下均能在更少的数据集上拟合一维Burgers方程的解结构,获得精度更高的预测解。

梯度增强的弹塑性损伤非局部本构模型研究

简要介绍了几种主要的梯度增强非局部模型· 基于"能量耗散梯度依赖"原则,在连续介质热力学框架内推导了梯度增强损伤与塑性耦合的本构关系,同时给出了一个基于塑性的损伤模型的梯度依赖本构的具体形式· 在数值计算方面,结合移动最小二乘法和泰勒级数展开方法,建立了损伤场(有限元高斯积分点上)的Laplace值的近似求解格式,分别给出了二维和三维情况下的相关公式· 给出的二维的韧性断裂的梯度依赖损伤塑性的数值应用。

梯度增强的Kriging模型与Kriging模型在优化设计中的比较研究

在许多工程优化设计问题中,由于需要采用费时的数值模拟方法获得目标函数和约束函数值,出现了优化时间过长、优化难度大的问题。为了提高设计效率,缩短优化设计周期,代理模型方法受到人们的欢迎。近些年来,为了进一步提高设计效率,人们在传统代理模型基础上又发展了一些更高效、预测精度更高的新型代理模型,如变可信度模型、梯度增强的代理模型等。为了研究新型代理模型在优化设计中的优化效率和优化效果,首先结合代理模型、多点加点准则及多种传统优化算法,发展了一套适用于代理模型、梯度增强的代理模型的通用优化算法框架,基于该框架,采用典型的数值算例对当前应用较为广泛的Kriging模型和近些年来发展的梯度增强的Kriging模型进行了对比研究。结果显示,在假定目标函数的梯度与目标函数计算量相同的情况下,采用梯度增强的Kriging模型得到的优化结果在绝大多数情况下都优于采用Kriging模型得到的结果。最后,应用翼型设计算例对两种代理模型进行了对比,其中目标函数的梯度采用与目标函数本身计算量基本一致的Adjoint方法获得;结果显示,梯度增强的Kriging模型表现优于Kriging模型。

基于梯度增强和逆透视验证的车道线检测

为解决高速公路和城市道路上复杂条件下的弱线漏检问题,提出了一种基于梯度增强和逆透视验证的车道线检测方法。该方法使用车道线的结构和对比度特征提取车道线区域,利用提取的车道线区域进行车道线和道路样本的选择,并采用基于模糊线性鉴别分析获得从彩色RGB图像到灰度图像变换的最佳投影系数,以确保车道线和道路像素间的灰度差异最大,从而有效突出道路上的弱线;利用逆透视变换对候选车道线间的空间位置关系进一步验证,以此找回漏检的虚线。不同场景、不同天气状况下的实际道路图像的实验表明,方法具有很好的鲁棒性和准确性。

一种基于Sobel算子梯度增强的边缘检测算法

针对传统Sobel算子在图像边缘检测中存在的弱边缘提取较差及边缘较粗等不足,提出了一种局部梯度增强的检测算法。算法采用改进的Sobel算子卷积模板计算图像梯度;然后对梯度图像采用局部标准差方法增强局部弱边缘的梯度,最后对局部梯度增强的图像进行细化处理并提取图像边缘,得到边缘图像。实验结果表明,该算法获取的边缘图像边缘信息较丰富,连续性好,边缘较细,整体效果优于传统Sobel算法,具有较高的实用价值。

基于梯度增强的新闻字幕分割算法

新闻字幕的分割在基于语义的新闻视频检索系统中具有重要的意义,为此提出一种基于梯度增强的新闻字幕分割算法.该算法使用图像多方向梯度的加权和代替图像的标准方差,通过各方向权值的调节加强某些方向的边缘信息,以提高分割效果.与一些经典的自适应阈值分割算法相比,该算法不仅能够保留大部分笔画,也能有效地减少断笔问题.基于光学文字识别的实验结果证明了文中算法的有效性.

陶瓷纤维梯度增强活塞的梯度方程研究

功能梯度材料零件具有单质材料零件无法比拟的理化性能优势,然而由于材料分布复杂以及对功能梯度材料本身性能研究不充分,使性能分析存在很多困难。论文应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件ADINA,分析陶瓷纤维梯度增强活塞(材料梯度方程的参数不同)的温度分布和应力分布,结果表明陶瓷纤维梯度层可以明显改变活塞温度分布,缓和由于热膨胀系数不匹配,在陶瓷纤维增强层与活塞本体交界处产生的应力。根据计算结果拟合出温度峰值、整体应力峰值和层间应力峰值与方程系数之间的曲线,并加以验证。

梯度增强Cosserat连续体的广义Hill定理

基于经典Cauchy连续体的Hill定理,在平均场理论的框架下导出了梯度增强Cosserat连续体细、宏观均匀化方法的广义Hill定理。在梯度增强Cosserat连续体中,不仅宏观样条点上的应变和应力张量,而且它们的梯度均作用于与该样条点相关联的细观表征元(RVE)。依据此广义Hill定理,对梯度增强Cosserat连续体表征元提出了满足Hill-Mandel能量等价条件和平均场理论的强形式及弱形式边界条件。

SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料弯曲力学性能及其评价

采用三点弯曲法,对SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料的弯曲力学性能进行了研究,提出了梯度复合材料抗弯强度比R1和R2两个新的力学性能评价指标。结果表明:金属基梯度复合材料(MMGC)的弯曲力学性能与其基本组分力学性能的关系不符合ROM法则,材料的抗弯强度和最大挠度强烈地受到SiC颗粒梯度分布方式与弯曲方向的影响;当基体处于受拉侧,高SiC含量组分处于受压侧时,MMGC能充分发挥其性能优势;MMGC在受梯度应力作用下的力学性能优势和其方向性特征受到材料状态、材料宏观不均匀性和微观连续性等因素的影响;MMGC的抗弯强度比R1反映了这类材料的性能优势,而抗弯强度比R2则反映了材料的方向性能特征。

三维梯度回波增强MRA对脑巨大动脉瘤的应用价值

目的 评价三维梯度回波 ( 3D SPGR)增强MRA对颅脑巨大动脉瘤的应用价值。材料与方法 16例共 18个巨大动脉瘤 ,包括颈内动脉虹吸部 10个 ,椎动脉 4个 ,基底动脉 1个 ,大脑前动脉 1个 ,前交通动脉 1个 ,后交通动脉 1个。MR机为GE 1.5T超导型及相应工作站。增强 3D SPGR轴位扫描后 ,进行矢、冠、斜位等多平面重建 (multiplannerreconstruction ,MPR) ,并与传统 3D TOF法MRA进行对比。结果 3D SPGR增强MRA及MPR能较好地显示动脉瘤的真实大小及瘤内成分 ,显示动脉瘤颈及其与载瘤动脉的关系 ,还能明确动脉瘤与周围神经血管及脑实质等结构的关系。结论 3D SPGR增强MRA对颅脑巨大动脉瘤有较大的应用价值 ,更优于传统MRA。

梯度增强机算法预测重症手足口病的应用价值

目的探讨梯度增强机算法模型在预测重症手足口病方面的应用价值。方法收集郑州大学附属儿童医院2017年5-12月住院部诊治的手足口病患儿资料。使用R软件(V3.4.3)进行资料分析,分别构建梯度增强机模型和Logistic回归模型,并对两者的模型预测性能进行比较。结果共纳入1 137例手足口病患儿,平均年龄为2.0±1.4岁,其中男581例,女556例。对于梯度增强机和Logistic模型,其预测正确率分别为82.1%和76.4%,ROC曲线下面积分别为0.813(95%CI:0.796～0.829)和0.752(95%CI:0.693～0.731)。输出梯度增强机的预测变量重要性,前3位分别为白细胞计数、肠道病菌71(EV71)结果和中性细胞比率。结论梯度增强机模型可以用于预测重症手足口病,且相比于传统Logistic算法具有一定的优越性。

基于梯度增强扩散的线形纹理图像去噪算法

针对传统图像去噪中会破坏边缘纹理特征的现实问题,提出了一种基于梯度增强扩散的线形纹理图像的去噪算法。算法主要针对含有线形结构的纹理图像,在基于偏微分扩散方程的去噪过程中引入了结构分析,并根据局部梯度变化,重新定义了扩散系数,能在有效增强边缘特征的同时去除图像中的小尺度噪声。仿真实验表明,与传统的高斯平滑去噪算法相比,在实现对线形纹理图像去噪的同时,能较大程度保留图像的线形纹理信息,具有一定的应用价值。

三维梯度结构增强体的设计与织造

文章运用梯度结构的设计思想 。

基于CAE的梯度增强刚性结构超塑成形/扩散连接工艺研究

以一种钛合金多层变厚度梯度增强刚性结构为研究对象,采用超塑成形/扩散连接技术进行了整体化结构制备。采用CAE技术对梯度增强刚性结构进行了成形有限元模拟仿真分析,通过有限元仿真结果中零件厚度变化、贴模度、是否产生成形缺陷等指标评判结构设计的合理性,对成形质量进行了评估,对结构及成形工艺进行了优化,并对整体化梯度增强刚性结构进行了成形试验验证。结果表明,采用合理的设计结构,可以实现基于超塑成形/扩散连接工艺的梯度增强刚性结构零件制造,零件成形质量良好,厚度分布满足设计和使用需求,成形试验结果与有限元分析结果一致。

多尺度小波梯度图像增强方法

传统的图像增强算法在对图像增强的同时,也增强了图像的噪声信号,不利于图像的后期处理.在小波变换增强算法的基础上,提出了多尺度小波梯度图像增强方法.实验证明,该方法在提高图像对比度的同时,有效的解决了噪声也被增强问题,使增强后的图像便于图像分析和后期处理.

基于梯度增强扩散的高速路裂纹图像去噪算法

针对高速公路路面病害裂纹自动检测问题,采用高速CCD相机对路面进行成像,并通过图像分析的方法来自动完成路面病害裂纹的检测。由于路面含有油渍、杂质等负信息的干扰,因此需要对路面裂纹图像进行去噪。传统图像去噪算法一般采用全局滤波的方式,这就会破坏图像中裂纹的边缘纹理特征。为解决这一现实难题,提出了一种基于梯度增强扩散的路面裂纹图像的去噪算法。算法主要针对含有裂纹结构的路面图像,在基于偏微分扩散方程的去噪过程中引入了裂纹结构分析,并根据裂纹局部梯度变化,重新定义了扩散系数,以在有效增强路面裂纹边缘特征的同时去除图像中的小尺度噪声。仿真实验表明,与传统的全局平滑滤波以及中值滤波相比,这一算法对裂纹纹理图像的去噪具有很好的效果,表现出一定的实际工程应用价值。

基于梯度增强决策树算法的纸张质量软测量模型

本研究提出了一种基于梯度增强决策树(GBDT)算法的纸张质量软测量模型,该方法可在线软测量纸张的关键物理指标如抗张强度、柔软度和松厚度。结果表明,采用GBDT进行纸张质量软测量时,抗张强度、柔软度和松厚度的平均相对误差分别为7. 21%、7. 38%和3. 5%;采集新数据验证后,纸张抗张强度、柔软度和松厚度的平均相对误差分别为6. 87%、6. 88%和3. 12%,表明模型对新验证数据的预测结果精度高。