面向密度分布不均数据的加权逆近邻密度峰值聚类算法

针对密度分布不均数据,密度峰值聚类算法易忽略类簇间样本的疏密差异,导致误选类簇中心;分配策略易将稀疏区域的样本误分到密集区域,导致聚类效果不佳的问题,本文提出一种面向密度分布不均数据的加权逆近邻密度峰值聚类算法。该算法首先在局部密度公式中引入基于sigmoid函数的权重系数,增加稀疏区域样本的权重,结合逆近邻思想,重新定义了样本的局部密度,有效提升类簇中心的识别率;其次,引入改进的样本相似度策略,利用样本间的逆近邻及共享逆近邻信息,使得同一类簇样本间具有较高的相似度,可有效改善稀疏区域样本分配错误的问题。在密度分布不均、复杂形态和UCI数据集上的对比实验表明,本文算法的聚类效果优于IDPC-FA、FNDPC、FKNN-DPC、DPC和DPCSA算法。

基于分裂阳极的非柱对称电弧电流密度分布测量方法

电弧是弧焊过程中熔池金属熔化的能量来源,分裂阳极法是电弧阳极能量密度直接测量的有效方法之一.常规分裂阳极法是建立在电弧为柱对称结构的基础上,不适用于非柱对称电弧的阳极电流密度测量.试验提出在两条相互垂直的路径上依次进行分裂阳极电流数据采集的新方法,引入表征电弧不对称度的特征参量,进行椭圆环分割,以计算电弧阳极电流密度分布,修正分裂阳极法.通过预设的二维高斯分布的电流密度模型,检验了修正的分裂阳极法的可行性.结果表明,采用修正的分裂阳极法可以有效计算出电弧阳极电流密度分布.利用修正后的分裂阳极法实现了非柱对称侧向压缩等离子弧阳极电流密度的测量,与x方向相比,侧向压缩的等离子弧在y方向压缩明显,呈现典型的非柱对称特性.

基于24 GHz连续波多普勒雷达能量密度分布的非接触式睡眠动作检测

睡眠动作是反映睡眠质量的重要生理指标。现有基于雷达的睡眠动作检测方法主要根据雷达信号原始能量的变化检测睡眠动作。由于不同目标动作幅度的不同会导致能量变化的差异,这些方法在检测不同目标的睡眠动作时准确率受限。为提高睡眠动作检测的准确率,提出了一种基于雷达能量密度分布的睡眠动作检测方法。首先,提出基于连续波多普勒雷达能量密度分布的检验统计量特征和显著性水平特征;随后基于上述特征引入XGBoost模型实现睡眠动作检测;最后,通过多种环境下的真实实验验证算法的有效性与鲁棒性。实验结果表明,所提出的检验统计量特征和显著性水平特征可以在降低训练样本需求的同时有效提高准确率,在多种环境下均能达到95%以上的检测准确率。

基于Logistic模型的盐渍农田向日葵根长密度分布模拟

根长密度分布是反映作物根系潜在水分利用状态的重要指标,然而,当前关于水盐胁迫下作物根系量化的研究有限。以2016-2017年盐渍农田向日葵为研究对象,比较分析了不同盐分田块(低S1、中S2和高S3)的土壤水盐和作物根长密度分布变化,提出可以表征其动态变化的Logistic模型(LRDG),并对模型参数(α和β)进行量化。结果显示:高盐田块的作物根长密度整体高于低盐田块,且根系集中生长的现象显著,特别是在蕾期后,向日葵根系集中分布于30~75 cm土层,累积根长占比超过40%,其中2016年S3田块作物根长密度峰值达5 cm/cm^(3)以上。相比于标准根长密度的指数和幂函数模型,Logistic模型可较好地表征盐渍农田向日葵静态根长密度分布,R2为0.870,RRMSE为0.338;同时,Logistic模型参数α和β随土壤表层水盐和积温变化规律显著,由此具体量化了参数α和β的计算公式,参数量化验证RRMSE分别为0.425和0.297。这表明构建的LRDG模型能够准确表征土壤水盐胁迫下作物根长密度分布的动态响应,可为盐渍农田作物抗逆潜力挖掘和水肥科学管理提供工具支持。

基于机器学习和数值模拟的锅炉水冷壁热流密度分布预测模型

为保证广泛参与调峰的燃煤机组的受热面特别是水冷壁的安全运行,本文研究某600 MW超临界直流锅炉的水冷壁热流密度。首先,采用数值模拟的方法,计算选定工况下的水冷壁热流密度分布,并将其作为机器学习的样本数据;其次,通过皮尔逊相关性分析和近邻成分分析,确定特征子集;第三,利用贝叶斯优化结合交叉验证的方法优化支持向量机、提升树和决策树3种算法;最后,基于优选的支持向量机算法并利用LIBSVM工具箱,建立水冷壁热流密度分布预测模型。研究结果表明:煤质参数、给煤量、总风量、一次风量、二次风量、二次风温、燃烧器摆动角度、SOFA风摆动角度、二次风速以及水冷壁网格单元几何中心坐标y和z共11个特征可以作为水冷壁热流密度预测模型的输入变量;贝叶斯优化后的支持向量机模型的框约束为19.53,核尺度为0.80,综合考虑样本容量和预测性能,选用支持向量机模型预测锅炉水冷壁热流密度;水冷壁热流密度分布预测模型在训练集上的均方误差和决定系数分别为0.0392和0.8496,模型在测试集上的均方误差和决定系数分别为0.0077和0.9797,该模型具有较高的预测精度和较强的泛化能力。

面向刚度设计的GFRP和VRB/GFRP混合层合板应变能密度分布研究

针对VRB/GFRP混合结构刚度优化设计复杂而耗时这一问题,利用有限元法分析了GFRP铺层角度和铺层数量、VRB厚度分布形式对两种层合板刚度特性及各组分应变能密度分布的影响规律。研究结果表明,应变能密度越小能表征更好的刚度性能;抗弯与抗凹工况下,采用#(0/90)铺层角度、增加GFRP铺层数量以及VRB采用0.9-1.8-0.9 mm的厚度分布形式时,VRB/GFRP层合板各组分的应变能密度分布更加均匀,从而获得更好的刚度性能。

超薄罩面芯样密度分布和试验方法研究

针对超薄罩面压实度不易准确测定的问题,通过切割薄层试件和芯样,研究其密度的分布和影响因素.通过先测定组合芯样密度再反算超薄罩面层密度的方式,避免芯样切割造成“二次扰动”.结果表明:超薄罩面的密度在竖向为不对称单峰分布,底部密度与芯样整体密度相当,芯样底部缺失对压实度影响较小,但切割造成的切割面填充会使压实度增大.补切、修整会显著降低超薄罩面的压实度.组合芯样法与切割法试验结果相关性良好,都能够反映超薄罩面的压实程度.组合芯样法压实度相对较小的原因是其计量范围包含了芯样底部的薄弱界面.组合芯样法不仅具有较好的精准度和普适性,也能更全面的反映超薄罩面的质量情况.

单板类人造板的密度分布研究

研究了几种单板类人造板的平面内密度分布(HDV)和厚度(剖面)上密度分布(VDP),分析了密度分布的变化规律。试验结果表明:与刨花板和纤维板相似,单板类人造板在平面和厚度上也存在着密度差异,但是其特点有所不同。

基于改进型Weibull密度分布的H.264视频率失真模型研究

通过对视频信源的统计分析,本文提出一种改进型Weibull密度分布,并据此密度分布建立一个新的率失真模型。文章通过使用Weibull概率密度函数,逼近实际DCT系数分布,并通过编码熵理论和失真分析,将模型表示成为两个关于视频编码量化步长的函数,即码率量化(R-Q)模型和失真量化(D-Q)模型,进而估计编码码率和量化失真。仿真结果表明,该密度分布比Cauchy密度分布更逼近于实际视频序列的DCT系数统计特性,并且该模型较基于Cauchy密度分布的率失真模型能够更为精确地估计实际编码码率和失真性能。

激光能量密度分布的测量方法

提出一种用于激光能量密度分布测量与分析的方法,首先采用图像处理方法对激光光斑图像进行检测处理,再对激光光斑波面进行拟合,并采用伪彩色对激光能量分布进行三维显示.采用Zernike多项式对波前进行拟合和重构,讨论了拟合采样点的布设方法,并用激光能量密度测试精度平均误差较小的同心放射状采样点布局方案.采用伪彩色算法对二维光斑图像进行三维模型显示,反映光斑不同区域能量分布的相对大小和位置.实验结果表明,该方法基本满足激光能量密度分布检测的要求.

粉末高速压制成形密度分布的数值模拟及影响因素分析

将研究不连续体力学行为的离散单元法应用于粉末高速压制致密化过程的研究,将粉末视为黏弹性的离散颗粒,建立粉末高速压制过程颗粒接触模型及每个颗粒的基本运动方程,推导了力与位移表达的粉末高速压制黏弹性本构关系。基于PFC软件实现了铁粉高速压制过程中粉末颗粒二维流动情况及压坯密度分布的数值模拟,模拟结果的密度分布规律与实际压制的密度分布规律较为一致;利用数值模拟结果对影响压坯密度分布的摩擦因数、高径比、双向压制因素进行了具体分析。

基于高斯混合模型的风电场群功率波动概率密度分布函数研究

如何描述风电功率波动的概率密度分布特性一直是风电联网运行分析领域的难点。在利用概率密度函数法分析风电功率波动特性的基础上,首先验证了采用多种单一分布函数模型拟合风电波动概率密度分布特性的效果较差,并根据列维定理揭示了风电场群出力波动概率密度分布特性呈现多种分布的规律;在此基础上提出采用高斯混合模型替代单一分布函数模型来拟合风电波动概率密度分布特性的方法。仿真结果表明,高斯混合模型具有良好的拟合效果,适用于描述大型风电场群出力波动的概率密度分布特性。

应用SR-CT技术研究陶瓷材料的孔隙结构及密度分布

采用同步辐射X射线对烧结后的工程结构陶瓷材料进行投影成像,应用断层成像技术进行内部结构三维图像重建,获得了材料内部微结构和微缺陷尺寸大小、分布和界面形貌图像,由此计算出陶瓷材料的孔隙率及密度分布.

体外冲击波碎石成功率密度分布的能量效应

体外冲击波碎石(ESWL)是一种无创治疗泌尿系结石的医疗技术,临床上有95%以上的成功率,冲击波能量是这种医疗技术成功的关键因素。为此,阐述了冲击波的形成、传播、聚焦,冲击波发生器的电场能量和碎石原理等,然后从ESWL成功率密度分布中分析冲击波最佳能量。ESWL病例入选条件是门诊输尿管结石患者,年龄在18~83岁之间,左、右单侧或双侧输尿管具有放射影像学结石特征,ESWL数据完整,并且输尿管结石ESWL成功者。通过建立能量的ESWL成功率密度分布函数,得到其数学期望和均方差,从而获得ESWL成功的最佳能量。研究结果表明:从入选的5 747例ESWL病例中,获得ESWL成功率密度分布函数的数学期望为535 m J/mm^2,均方差为157 m J/mm^2,最佳能量在418~732 m J/mm^2范围内;该最佳能量可以通过能级来确定,能级一般分为Ⅰ级(约10 m J/mm^2)、Ⅱ级(20~40 m J/mm^2)、Ⅲ级(30~300 m J/mm^2)、Ⅳ级(400~1 200 m J/mm^2);可以根据结石的大小和密度来选择能级。该结果有助于临床医师根据实际情况选择能量,以提高ESWL成功率。

RDX晶体颗粒压制密度分布的μCT试验研究

为掌握炸药压制结构特征,利用微纳米焦点X射线CT(μCT)研究了RDX晶体压制进程,分析了晶体间隙与截面密度及其分布。μCT结果显示:随着压制压力增大,晶体间隙减小,截面密度增大且相对波动性逐渐减小;150MPa压力下密度趋于均匀分布,但仍有微间隙的明显特征。分析表明:RDX压制密度梯度现象明显,愈靠近压制端面的截面密度愈高,提高压制压力有利于密度均匀,但过高会带来裂纹问题,可采用双向压制、减小压制高度或加工提取靠近压制端面的炸药等措施进一步提高密度均匀性。

用脉冲激光全息干涉术测量稠密等离子体电子密度分布

利用脉冲激光作为探测光源 ,采用全息双曝光法对激光惯性约束核聚变高温高稠度等离子体的诊断 ,开发了原理上全新的诊断方法 .打靶主激光与探测激光实现严格同步 Δt≤ 1 0 - 11～ 1 0 - 10 s,可获得高空间分辨率 Δδ≤ 1 μm等离子体二维图象 (阴影图象和干涉图象 ) ,并保证时间分辨率 Δt达到 1 0 - 11s左右 .

平行板间超支化聚合物流体的密度分布和溶剂化力

在密度泛函理论(DFT)框架下,应用改进的基本度量理论(MFMT)和统计力学理论结合加权密度近似(WDA)分别表示硬球作用和聚合作用对自由能泛函的贡献,建立了描述ABg型超支化聚合物流体的化学势,得到了聚合物流体在平行板间的密度分布表达式,计算了聚合物流体在两平行板间的密度分布,并探讨了体积分数、反应程度和单体中B类官能团数对体系密度分布的影响.此外,通过体系密度分布,进一步分析了反应程度、板间宽度与溶剂化力的关系.

抛物面型聚光器聚焦光斑能流密度分布的计算

采用光线跟踪法对旋转抛物面型聚光器进行光路分析,应用蒙特-卡罗法计算焦平面上的能流密度分布,考虑了聚光器表面形状误差、跟踪误差、接收器位置误差、接收器遮挡作用、太阳形状、漫反射和不同半张角的影响,并通过实例计算证明了该方法的正确性。该方法为系统的优化设计和接收面处能流密度的测量提供理论依据。

利用概率密度分布提取流体观测资料中的高频异常信息——以2008年汶川8.0级地震为例

随着地下流体观测技术的提高,尤其是地下流体观测数字化改造以后,观测资料的采样频率明显提高,这些高频采样的观测资料中蕴含着丰富的构造信息,如何从分钟值甚至更高频率采样的观测资料中提取有用的异常信息,是目前从事地震地下流体资料分析人员最为关注的科学问题之一.本文引入概率密度分布法,分析了2008年汶川8.0级地震前南北地震带及其附近区域72个测点的数字化水位和水温分钟值采样高频观测资料,结果显示:汶川8.0级地震前有16个测点水位和14个测点水温出现高频异常信息,出现高频信息异常的观测点多集中在滇西南构造带,异常出现的时间呈现出由南向北推移的特征.据此认为概率密度分布法在流体资料的高频异常信息提取方面具有一定的可靠性与适用性,可为数字化高频观测资料异常提取提供借鉴.

气候变化对长江口鱼类资源密度分布的重塑作用

本研究以2012-2013年长江口鱼类资源密度分布为基础,通过动态生物气候分室模型(DBEM)预估了不同气候变化情景下(IPCC,RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5)长江口鱼类资源密度增量分布的变化。在RCP2.6、RCP6.0和RCPS.5这3种气候变化情景下,鱼类资源密度增量、底层鱼类资源密度增量随着时间推移均呈递增趋势,且递增程度和增量重心分布范围随着温室气体排放的增加而扩大(RCP8.5>RCP6.0>RCP2.6)。鱼类资源密度增量重心主要分布在长江口崇明岛沿岸水域,长江口外侧水域资源密度增量相对较低,并且资源密度增量重心有向南迁移的趋势。