泰勒展开与交替投影最大似然结合的离网格DOA估计算法

针对最大似然DOA估计算法需要多维搜索、计算量大且面临着在网格估计的问题,该文提出一种基于泰勒展开的离网格交替投影最大似然算法。该方法首先利用交替投影将多维搜索转化为多个1维搜索,获得对应预设大网格的粗估计结果;再利用矩阵求导理论将1维代价函数在粗估计结果处进行2阶泰勒展开;最后通过对2阶泰勒展开求偏导并令导数等于零,求得离网参数的闭式解。与交替投影最大似然算法相比,该方法突破了搜索网格大小的限制,在保证算法精度的同时,有效减少了算法的在网格计算点数,提升了运算效率。仿真结果证明了该算法的有效性。

双边定时截尾下Pareto分布的参数的极大似然估计的EM算法

给出了当寿命分布为Pareto分布时,双边定时截尾寿命试验下形状参数的极大似然估计。由于似然方程形式较复杂,无法得到参数的显式表达式。但可证明此极大似然估计是唯一存在的,并利用EM算法求出了此参数的一种估计。

基于改进帝王蝶算法的最大似然DOA估计

针对传统最大似然波达方向(maximum likelihood direction of arrival,ML-DOA)估计存在计算量大、估计精度差等问题,本文提出一种采用改进帝王蝶优化算法(improved monarch butterfly optimization algorithm,IMBO)的ML-DOA估计方法。IMBO算法通过精英反向学习策略对初始帝王蝶种群进行优化,得到适应度值较优的初始帝王蝶个体,进而能够改善帝王蝶种群的多样性;引入差分进化算法启发的变异操作以及自适应策略对帝王蝶个体的寻优方式进行改进,扩大了算法的搜索空间;引入了高斯-柯西变异算子,自适应调整变异步长,避免算法陷入局部最优。将IMBO应用于ML-DOA,实验表明,与传统的DOA估计算法相比,在不同信源数目、信噪比以及种群数量下,本文提出的算法收敛性能更好,均方根误差更低,运算量更小。

基于似然BP算法的区域供电能效差异变化趋势预测方法

采用目前方法预测区域供电能效差异变化趋势时,存在误差率高、预测值与实际值差距大及预测模型复杂程度高的问题。提出基于似然BP算法的区域供电能效差异变化趋势预测方法。利用RAMP重构具有稀疏噪声的电能数据,并将处理后的无干扰电能原始数据投入到神经网络中,利用似然BP算法对数据样本进行编码、选择、交叉和变异,最终构建预测模型,并运用预测模型完成区域供电能效差异变化趋势的预测。实验结果表明,所提方法误差率低、预测值与实际值差距小、预测模型复杂程度低。

极大似然估计与遗忘曲线的隐式反馈交互推荐算法

针对传统推荐算法对启动数据要求严苛且服务器性能要求过高导致实际项目中较难应用的问题,提出一种挂载在ECS服务器(elastic compute service,ECS)上的基于极大似然估计原理(maximum likelihood estimate,MLE)和双重艾宾浩斯遗忘算法(double ebbinghaus forgetting algorithm,DEFA)相结合的推荐算法(EMDE)。首先,通过极大似然估计原理和双重艾宾浩斯遗忘算法结合,实现了对用户偏好数据的正态拟合,并且可以灵活地调整用户偏好的遗忘速度和保留程度。其次,充分考虑了对修改关闭原则,可以与现有业务模块高度解耦,并且具有轻量级的特性。实验结果表明,EMDE算法可以成功避免推荐快速消耗用户兴趣和触及用户反感的交互,并选择合适的交互以达到增强用户黏性的目的。

改进蚁群优化算法的最大似然DOA估计方法

针对将连续域蚁群优化算法应用于最大似然(maximum likelihood,ML)估计中存在计算量过大的问题,提出一种基于改进蚁群优化(modified ant colony optimization,MACO)算法的最大似然波达方向(maximum likelihood direction of arrival,ML-DOA)估计方法.采用精英反向学习策略获得较优初始解群体,结合全局跨邻域搜索和高斯核函数局部搜索对蚁群的寻优方式进行优化,扩大了算法的搜索空间并加快了收敛速度,最终得到ML估计方法的非线性全局最优解.仿真结果表明,与基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法、蚁群优化(ant colony optimization,ACO)算法的ML估计方法相比,ML-MACO算法的收敛速度是ML-ACO算法的4倍,计算量是ML-ACO算法的1/3,分辨成功率高于ML-PSO算法和ML-ACO算法,估计误差小于ML-PSO算法和ML-ACO算法.ML-MACO算法以更低的计算量保持了ML算法的优良估计性能,收敛性能更优且估计精度更高.

基于期望块对数似然的激光吸收光谱层析成像

可调谐二极管激光吸收光谱层析成像(TDLAST)是一种重要的非侵入式燃烧检测技术。然而,TDLAST逆问题的欠定性使得传统算法重建的气体吸收密度存在较大误差。本文将期望块对数似然先验引入TDLAST逆问题的求解,提出基于高斯混合模型(GMM)正则化的温度重建算法(GMMTRT)。该方法利用GMM建模燃烧场气体吸收密度的局部分布特性,采用半二次分裂方法求解引入GMM正则化的TDLAST逆问题。利用火灾动力学模拟器生成的仿真数据与利用TDLAST实验系统获得的实际数据进行的重建实验均表明,GMMTRT重建的温度图像能够准确定位火焰位置,并清晰描述燃烧场感兴趣区域的温度分布。与现有的基于Tikhonov正则化的温度重建算法和同时代数重建算法相比,GMMTRT的重建误差分别能够降低15.42%~36.16%和23.10%~44.79%。

面向高速PAM4有线收发机的自适应和低复杂度最大似然序列检测器

高速串行收发机是中央处理器、网卡和交换机等高性能芯片的关键部件.判决反馈均衡器(decision feedback equalization,DFE)是高速串行收发机的主要判决电路.针对传统DFE在高码间干扰(intersymbol interference,ISI)信道下的高误码率制约串行收发机速率提升的问题,提出一种面向4电平调制(4 pulse amplitude modulation,PAM4)串行收发机的自适应、低复杂度的减状态序列检测器(adaptive reduced-state sequence detector,ARSSD).ARSSD基于最大似然序列检测结构降低检测误码率;结合Viterbi算法和分区算法降低运算复杂度;采用基于迫零算法的ISI参数获取方式实现检测器参数的自适应更新.所提结构最终完成了行为仿真、电路设计以及系统验证.基于模拟前端芯片和现场可编程门阵列电路的实验结果表明,与传统DFE相比,当12~64 Gbps PAM4信号经过−8~−18 dB@16 GHz衰减信道时,32×4路并行ARSSD检测误码率降低2个数量级,与行为仿真结果一致.

复合分位回归的贝叶斯经验似然推断

本文将贝叶斯经验似然方法推广到复合分位数回归模型中。构造复合分位数回归模型的经验似然函数,在给定先验信息后,推导出未知参数的条件后验分布。考虑到未知参数后验分布形式较为复杂且有隐式方程约束,构造带约束条件的Metropolis-Hastings算法对模型参数进行点估计、置信区间估计及参数假设检验。计算机模拟仿真结果显示,当模型随机误差为厚尾分布时,贝叶斯经验似然复合分位回归法较复合分位回归法、分位回归法以及最小二乘法在估计偏差和方差上都有明显优势,尤其是数据含有较多异常点时,本文提出的方法最为稳健。利用新方法对一个医疗费用支出影响因素数据进行建模分析发现:较其他估计方法,无论是否删除数据中异常点,贝叶斯经验似然复合分位回归法得到的系数估计前后变化最小,这为实际建模过程时减少数据中未知异常点给模型带来的影响提供有益帮助。

基于变指数各向异性扩散和非局部的最大似然期望最大低剂量CT重建算法

针对低剂量计算机断层扫描(CT)重建图像发生严重衰退的问题,提出一种基于变指数和非局部的最大似然期望最大(MLEM)低剂量CT重建算法。该算法考虑了传统各向异性扩散中降噪不充分的缺点,把可以有效折中热传导和各向异性扩散(P-M)这两种模型的变指数,以及代替梯度检测边缘和细节的相似度函数运用到传统各向异性扩散中,从而达到所期望的效果。该算法在每次迭代中首先采用基本的MLEM算法对低剂量CT投影数据进行重建;然后利用基于非局部的相似性测度以及变指数和模糊数学的理论对各向异性扩散的扩散函数进行改进,用改进后的各向异性扩散对重建图像进行降噪;最后使用中值滤波对图像进行处理从而消除脉冲噪声点。实验结果表明,所提出算法的均方绝对误差、归一化均方距离均比有序子集惩罚最小二乘(OS-PLS)、有序子集惩罚最大似然一步迟疑(OS-PML-OSL)、基于传统P-M、基于方差的算法小,获得了高达10.52的信噪比。该算法重建出的图像可以在有效消除噪声的同时较好地保持图像的边缘和细节信息。

基于金枪鱼算法的最大似然信号方位与频率联合估计

针对多维非线性搜索在传统最大似然估计(ML)上的波达方向(DOA)估计存在计算量大、传统网格搜索速度慢等不足,提出了一种基于金枪鱼算法的窄带信号频率方位联合估计的最大似然DOA估计,该算法体现了良好的估计性能。仿真结果表明,该算法对单声源有精确的角度和频率估计值;在声源个数不同的情况下,与基于松鼠搜索算法、正余弦算法、原子搜索优化算法、人工蜂群算法等的估计相比,该算法有着更快的收敛速度和更低的均方根相对误差。

一种多元均值混合正态分布参数的极大似然估计

以Madadi等提出的数学模型与概率密度函数为基础,证明了多元均值混合正态分布的性质,讨论了MMNE分布参数的极大似然估计问题,利用ECM算法对MMNE分布的位置参数、尺度参数、偏度参数进行了参数估计计算,给出了计算方法和迭代公式。实例分析表明,所提出的偏态数据下MMNE分布参数估计模型合理且实用。

多元混合正态分布参数的极大似然估计

从层次结构的角度出发推导总结了Reinaldo B.Arellano-Vall所提出的广义多元混合正态分布公式中混合变量的相关统计性质,结合所推导的混合变量性质,运用EM算法和协方差矩阵参数化分解方法,解决多元混合正态分布在无序约束和简单树半序约束下参数的极大似然估计问题。借助MATLAB软件编程进行数据仿真模拟,并给出其协方差矩阵在简单树半序约束下的极大似然估计结果。

基于极大似然准则和最大期望算法的自适应UKF算法

针对噪声先验统计特性未知情况下的非线性系统状态估计问题,提出了基于极大似然准则和最大期望算法的自适应无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter,UKF)算法.利用极大似然准则构造含有噪声统计特性的对数似然函数,通过最大期望算法将噪声估计问题转化为对数似然函数数学期望极大化问题,最终得到带次优递推噪声统计估计器的自适应UKF算法.仿真分析表明,与传统UKF算法相比,提出的自适应UKF算法有效克服了传统UKF算法在系统噪声统计特性未知情况下滤波精度下降的问题,并实现了系统噪声统计特性的在线估计.

遥感图像最大似然分类方法的EM改进算法

基于参数化密度分布模型的最大似然方法 (MLC)是遥感影像分类最常用手段之一 ,与其他非参数方法 (如神经网络 )相比较 ,它具有清晰的参数解释能力、易于与先验知识融合和算法简单而易于实施等优点。但是由于遥感信息的统计分布具有高度的复杂性和随机性 ,当特征空间中类别的分布比较离散而导致不能服从预先假设的分布 ,或者样本的选取不具有代表性 ,往往得到的分类结果会偏离实际情况。首先介绍了用基于有限混合密度理论的期望最大(EM)算法来作为最大似然函数 (MLC)参数估计的方法———EM MLC。该模型首先假设总体混合密度分布可被分解为有限个参数化的高斯密度分布 ,然后把具有先验知识的样本与随机选取的未知样本混合在一起 ,通过EM迭代计算来估计出各密度分布的最大似然函数的参数集 ,从而一定程度上避免了参数估计可能出现的偏离。最后 ,本文提出了基于EM MLC遥感影像分类的具体实施流程和应用示范 ,并与一般最大似然方法 (MLC)得到的分类结果进行了定性和定量的综合比较 ,认为EM

基于最大似然估计的海面风场反演算法研究

最大似然估计法被认为是海面风场反演的最佳方法,目前被用来处理SeaWinds散射计数据。风矢量求解算法是风场反演算法的核心内容。最大似然法的目标函数形式决定了在风场反演过程中必须采用数值方法求解风矢量,而传统数值求解方法运算量大。该文对最大似然估计的风场反演方法的基本原理和具体过程进行探讨,根据其目标函数的一般分布特征,提出一种较为高效的数值风矢量搜索算法。用SeaWinds散射计的L2A实测数据和相应的L2B数据验证了该算法的可行性。

基于遗传算法的最大似然参数优化估计

用最大似然法进行参数优化估计时,为了避免常规优化算法由于受迭代初值的影响不易收敛到全局最优解的缺点,文中采用遗传算法,不再需要估计优化变量的初始值即可获得全局近似最优解。建立以似然函数为目标,求其极大值点即可确定参数最优解的优化模型。为了更好地确保遗传算法获得全局最优解,在传统遗传算法的基础上采用尺度变换适应度函数、并行操作、保留最优个体等方法,进一步保证方程解的精度。最后以威布尔分布为例进行参数估计,结果表明,改进的遗传算法可以在求解效率和收敛性能上达到较好的平衡,能更好地将优化方法与最大似然估计法相结合。

结合似然关系模型和用户等级的协同过滤推荐算法

针对传统协同过滤推荐算法的稀疏性、扩展性问题,提出了结合似然关系模型和用户等级的协同过滤推荐算法.首先,定义了用户等级函数,采用基于用户等级的协同过滤方法,在不影响推荐质量的前提下有效提高了推荐效率,从而解决扩展性问题;然后,将其与似然关系模型相结合,使之能够综合利用用户信息、项目信息、用户对项目的评分数据,对不同用户给出不同的推荐策略,从而解决稀疏性问题,提高推荐质量.在MovieLens数据集上的实验结果表明,该算法比单纯使用基于似然关系模型或传统协同过滤技术的推荐算法,不仅推荐质量有所提高,推荐速度比传统协同过滤算法明显加快.

基于EM算法的极大似然参数估计探讨

首先介绍了EM算法 ,然后研究了基于EM算法的混合密度极大似然参数估计 ,最后利用计算机仿真验证了此算法的收敛性和有效性 .

使用最速下降算法提高极大似然估计算法的节点定位精度

阐述了极大似然估计算法用于无线传感器网络节点自定位的原理;阐述了最速下降算法求非线性方程组最优解的原理;提出在距离测量误差较大的情况下,使用最速下降算法优化极大似然估计算法所得的节点定位值,并通过模拟实验证实其可行性。实验结果表明,在无须多余通信代价的条件下,优化处理使定位精度得到很大提高,且算法收敛快,计算代价小,适用于无线传感器网络的节点自定位。