减少样本数改良最小模型技术

目的 为克服经典的最小模型技术 (MMT)样本数太多 (3 0个 )、历时太长 (3小时 )的缺陷 ,以减少样本数所获得的信息对估计参数和重建胰岛素曲线的误差降至最小范围。方法 试对经典 MMT进行样本数减至 12个和 10个、时间缩至 2小时改良 ,分别用 3 0、12和 10个样本三种方案的胰岛素改良 MMT(IMMMT)评估 16例葡萄糖耐量正常 (NGT)者和 13例 2型糖尿病病人的胰岛素敏感性 (SI)和葡萄糖效应 (SG)。结果 不仅 12个样本 ,而且 10个样本的 SI和 SG与 3 0个样本的 SI和 SG在每个组值都相近 ,相关性高 (r=0 74～ 0 92 ,P<0 0 0 0 1)。结论 提示样本数减至 10～ 12个、试验时间缩至 2小时改良 IMMMT是可行的。

线性最小模型在分析胰岛素敏感性和分泌功能中的应用——660例天津地区中国人口服葡萄糖耐量试验资料的分析研究

目的探讨利用口服葡萄糖耐量试验(OGTT)中5个时点的血糖值和胰岛素值,借助线性最小模型(LMM)计算胰岛素敏感指数(ISI)和分泌功能指数(BCI)的可行性。方法对660例天津地区的中国人正常糖耐量组150例、糖调节受损组220例、糖尿病组290例的OGTT资料进行研究,分析比较4种ISI:李氏IAI、DeFronzoISI、HOMAIR、LMMISI,和5种BCI:李氏MBCI、HOMAβ、ΔI30/ΔG30、ΔI60/ΔG60、LMMBCI。结果(1)用HOMAβ调整后,在4种ISI中,LMMISI与G梯形的相关性相对最好(r=-0.6083,P<0.001)。(2)用DeFronzoISI调整后,在5种BCI中,LMMBCI与G梯形的相关性相对最好(r=-0.9092,P<0.001)。(3)LMMISI与LMMBCI相配合可以较好的解释G梯形的变化(决定系数R2=0.836,P<0.001)。结论利用OGTT资料所计算的LMMISI和LMMBCI是一对相对较好的反映胰岛素敏感性和胰岛素分泌功能的指数。

改良的最小模型技术在评价大鼠胰岛素抵抗中的应用

目的:用改良的最小模型技术评价大鼠的胰岛素敏感性,了解该方法的可行性,并初步探讨了年龄、体重对胰岛素敏感性的影响。方法:对年轻鼠和老年鼠行多次取样的静脉葡萄糖耐量试验,所有标本测血糖和胰岛素,用中山医科大学根据Bergman建立的最小模型技术设计的计算机软件计算胰岛素敏感指数(S1)和葡萄糖代谢效能(SG),并进行比较。结果:用减少样本数的最小模型技术计算的老年鼠组胰岛素敏感指数均明显低于年轻组(-0.05±0.027,-0.02±0.018,P<0.05),体重与胰岛素敏感性呈负相关(r=-0.65,P<0.05)。结论:用减少样本数的最小模型技术评价大鼠的胰岛素敏感性是可行的,年龄及体重与胰岛素敏感性呈负相关。

Bergman最小模型法及其研究新进展

Bergman等提出的最小模型法是一种较为公认的胰岛素敏感性测定方法,为了简化并将其广泛地应用于临床,近年来国内外专家学者从3个途径对它进行了深入的研究:静脉葡萄糖耐量试验和数学模型基本不变,努力提高减少样本数后计算结果的精确性;静脉葡萄糖耐量试验和数学模型基本不变,但通过应用口服药纠正胰岛素缺乏对胰岛素敏感性测定的影响;改进数学模型,使之与口服葡萄糖耐量试验或膳食糖耐量试验相结合,同时评估胰岛素敏感性和胰岛素分泌功能。

基于最小模型集切换的变结构IMMPF算法

为提高对机动目标的跟踪精度,提出了一种新的基于最小模型集切换的变结构IMMPF跟踪算法,其中以"当前"统计模型为基础的不同最小模型集在不同时刻之间的切换实现了多模型的结构变换。当目标机动方式发生改变时,通过最小模型集的切换实现算法的滤波模型与目标实际机动方式的快速匹配,减小了目标机动的响应时间。通过仿真实验,与通用的IMM估计进行了比较,证明了算法的优越性。

基于最小模型误差估计的智能汽车路径跟踪控制

为提高分布式驱动电动智能汽车在自主循迹过程中关键参数的估计精度并降低模型不确定性对控制系统鲁棒性的影响,本文中提出了一种基于观测器的自适应滑模路径跟踪控制策略。首先,针对难以直接精确测量的车辆纵、侧向速度,建立了5输入3输出3状态的状态估计系统,并采用最小模型误差准则以降低估计过程轮胎的非线性特性带来的观测模型误差。接着,基于运动学模型,计算出了路径跟踪期望横摆角速度响应,并采用自适应滑模算法实现主动转向控制。考虑线控转向系统的潜在失效风险,引入径向基神经网络对系统不确定性进行在线估计。同时,设计了直接横摆稳定控制器并采用最优转矩分配策略,进一步提高车辆的稳定性。最后,对车辆状态估计和路径跟踪进行了Carsim/Matlab联合仿真,结果表明:基于最小模型误差准则的观测器能取得较可靠的估计结果,路径跟踪控制器能保证车辆具有较好的跟踪精度和鲁棒性。

非线性递推最小模型误差估计

基于最优控制理论和两点边值问题的不变式嵌入法 ,提出了模型不确定性非线性系统递推最小模型误差估计 ,并推导了估计算法。仿真例说明 ,该方法是模型不确定性非线性系统状态递推估计的有效方法。

最小模型参数的估计对胰岛素敏感性指数的影响

Bergman最小模型是研究葡萄糖和胰岛素代谢最具代表性的模型。通过随机变动Bergman模型中部分参数值,数值计算得到各时间点胰岛素和葡萄糖的浓度值。利用这些数据拟合模型参数并估计出SG值和ISI值,使用统计学方法分析Bergman最小模型法估计值的SG值和ISI值随模型参数变化的情况。分析结果表明,P1在临床指标内取值,最小模型计算得到的估计值数据分布为正态;胰岛素动力学方程的参数与SG和ISI的估计值存在着强线性相关关系;而P1和P3的取值对SG和ISI的估计值有着直接的影响;SG和ISI的估计值存在着低估现象,但误差的范围小于2.5%。

糖耐量试验最小模型的最优采样设计初探

糖耐量试验的“闭环”最小模型是单输入双输出的非线性系统模型。本文根据最优实验设计理论,推导了它的D和D_n最优实验设计的算法步骤,得出最小模型的最优采样点数为5,D有效率为28％～33％。我们比较了用优化后5的点采样数据估计的参数值和用常规23点采样数据估计的参数值.得出其差别无显著性,从而把最小模型的常规23点采样减少到5点。

基于自优化模拟技术的梯级水电站耗能最小模型

针对水库优化调度模型求解方法中,传统动态规划(DP)法存在“维数灾”,求解耗时较长等不足,提出基于自优化模拟技术的水电站水库调度模型快速求解方法(SOST)。该方法在满足水电站负荷要求和最小下泄流量要求的前提下,尽可能提高水库调度期的运行水位以寻求全局优化调度解。选取潘口–小漩梯级水电站30个典型日的历史运行数据作为计算实例,汛期典型日的小时尺度优化调度结果显示:该方法能够实现潘口–小漩梯级水电站总负荷的经济分配,优化分配计算所得梯级水电站总耗能为104.23万kW•h,比实际运行耗能减少3.89%。相较于传统的DP算法,该方法计算时间降幅达58.04%。SOST法寻优性能较好,可有效提高水能利用效率,为梯级水电站发电优化调度提供参考。

改进的最小模型合理性的数值研究

目的:通过数值研究描述葡萄糖与胰岛素相互作用的改进的最小模型的合理性。方法:基于文献报告的6组生理学实验数据,利用改进的最小模型(SMMM)进行参数估计,按照参数变异性、参数合理性、拟合误差和拟合优度等4个评判指标,采用对比方法研究该模型与Bergman最小模型(MM)的差异。结果:模型SMMM的计算结果与Bergman最小模型的计算结果一致性较好。模型SMMM拟合误差比Bergman最小模型的拟合误差小的有4组(最大值为0.185 8),大的有2组(最小值为0.000 02)。结论:模型SMMM是一个较好的可利用多样本静脉葡萄糖耐量试验(IVGTT)数据评估胰岛素敏感性和葡萄糖利用效能的数学模型。

病态加权最小二乘混合模型的k-Liu估计解法

文章综合加权多源观测模型及最小二乘混合模型,组合两种有偏估计算法得到组合有偏估计算法。利用岭估计与Liu估计形成一种新的有偏估计——k-Liu估计,其可以抵抗法方程系数矩阵的病态性,同时可以有效降低参数估值的均方误差。通过构建目标函数导出k-Liu估计在病态最小二乘混合模型中参数的通用解式、均方误差式和协因数的计算式,推导出k-Liu估计中修正因子的计算式,通过广义交叉检核法确定岭参数。最后,通过多种估计法参与算例解算,得出k-Liu估计可以进一步提升混合最小二乘模型的解算精度。

基于最小累积阻力模型的土地利用功能分区研究——以广西贺州市为例

土地利用功能分区是国土空间开发保护与利用的重要前提。将最小累积阻力模型引入广西贺州市土地利用功能分区研究中,基于阻力约束视角开展建设用地、生态用地、农业用地扩张阻力评价,通过分析不同用地扩张的适宜性划分土地利用功能区。结果表明:(1)生态用地扩张阻力以各生态保护源为中心向四周扩张,农业用地扩张阻力由贺州市中部向四周递增,建设用地扩张阻力呈中部低、四周高的特点;(2)依据各类用地扩张的适宜性将贺州市划分为生态保护核心区、农业生产核心区、建设开发核心区、生态保护涵养区和生产生态拓展区,其空间分布与贺州市现状用地布局相符且契合相关规划的用途分区及管控要求。与传统适宜性评价相比,基于扩张阻力评价的适宜性分析综合考虑了各用地类型的垂直自然要素和水平扩张作用,为具体的土地利用功能分区提供了更为科学的依据;研究明确了各功能区的分布并提出对应的发展建议,能够为贺州市土地利用结构优化提供依据与指导。

基于最小累计阻力模型的卢氏县土地生态适宜性评价

按用途可将城市土地景观划分为生态用地和建设用地两部分,这两部分用地扩张可以看作是此消彼长的动态过程。采用ArcGIS软件模拟土地扩张运动,构建以两个过程最小累计阻力差值模型为基础的城市土地适宜性评价机制。以河南省三门峡市卢氏县为例,选取建设用地和生态用地作为土地扩张源,分别从土地固有生态属性因子、外延生态属性因子两个因子,8个方面建立阻力评价体系。评价结果表明,适宜生态保护用地扩张面积为932.14 km^(2),占县域面积的23.28%;适宜建设用地扩张面积为3 071.87 km^(2),占县域面积的76.72%。运用最小累计阻力差值模型将卢氏县划分为生态开发不困难、一般困难、较困难、困难4个区域,各区域面积分别为176.18、755.96、811.61、2 260.26 km^(2),分别占县域面积的4.40%、18.88%、20.27%、56.45%。适于建设用地开发的难易程度分区与适宜生态保护用地相反。

基于最小阻力模型的西双版纳州生态安全格局构建与优化

以西双版纳州为研究区,基于生态敏感性和热点来分析识别生态源地,通过MCR最小累积阻力模型提取生态廊道,在此基础上识别生态节点,构建起西双版纳州生态安全网络格局。研究结果表明:①西双版纳州重要生态源地共21个。②生态廊道有59条,生态廊道格局呈现西南密、东北疏的分布特征,构成了“四纵四横”的西双版纳生态廊道网络。③在生态廊道的基础上生成11个生态节点,生态源地、生态缓冲区及生态廊道共同构成了西双版纳州区域景观生态安全格局。④在当前构建的生态网络的基础上,进一步优化生态空间结构,提出“一环廊带四组团,五纵四横多节点”空间布局,提高网络的连接度。

基于蓝绿空间生态敏感性与最小阻力模型的遗产廊道构建策略——以桂林桂柳古运河片区为例

近年来,随着文化遗产保护工作的推进,运河文化遗产资源的保护和利用成为城市文化建设和传承的重要内容。该文以桂林桂柳古运河片区为例,从蓝绿空间与遗产廊道的耦合机制出发,引入最小阻力模型和生态敏感性分析,旨在寻求提高蓝绿空间与遗产廊道耦合效益的最优解。同时,提出了在不同尺度下能最大程度发挥生态效益、文化效益和社会效益的遗产廊道构建策略。研究旨在为其他地区在遗产保护和管理中如何融入蓝绿空间进行规划提供参考。

基于最小累积阻力模型与水文分析的综合生态安全格局构建——以泰安市为例

泰安市是黄河流域下游重要节点城市,地貌类型多样,生物多样性丰富,其生态安全格局的构建对国土空间生态保护工作开展和生态系统整体提升具有重要作用。本文以泰安市为研究区,基于生态重要性与生态脆弱性评价体系,综合确定生态源地;采用最小累积阻力模型与水文分析,构建主要生态廊道和河流廊道两套生态廊道体系,最终形成泰安市综合生态安全格局。研究结果表明:泰安市生态源地面积994.66km^(2),占全域面积的12.81%,主要分布于泰山山脉、徂徕山、大横山群、莲花山等生态质量较好的地区;生态廊道连接生态源地,共23条,总长度353.71km,相互交错,呈现东部较密集、西部较稀疏的空间分布;生态源地和生态廊道共同组成泰安市“一带一屏多廊”的生态安全格局。研究结果对保障泰安市生态安全具有重要意义,可为泰安市生态管控提供指导。

基于准最大最小模型预测控制的AUV视觉对接

针对六自由度自主式水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)视觉对接这一重要课题,提出一种基于融合深度信息的改进准最大最小模型预测控制(quasi-min-max model predictive control,QMM-MPC)方法,有效提高复杂水下视觉伺服对接系统性能.首先,针对水下AUV视觉由于能见度低导致深度信息存在不确定性的影响,建立新的六自由度AUV视觉伺服模型;然后,结合AUV运动和图像特征运动的测量数据,设计在线深度估计器,同时提出结合多李雅普诺夫函数的QMM-MPC算法,通过求取凸多面体中各顶点不同上界值,降低传统QMM-MPC算法中单李雅普诺夫函数上界所带来的强保守性;最后,通过仿真验证所提出方法的有效性和优越性.

辽宁地区最小一维速度模型研究

根据辽宁测震台网最近10年的观测资料,从中筛选出2851个地震事件的Pg、Sg走时数据,使用Velest程序,反演了辽宁地区P波和S波最小一维速度模型及台站校正值,并对震源位置进行了重新定位。结果显示走时数据方差和走时残差均方根分别下降70%和45%以上。台站校正的分布情况体现出辽宁地区地下介质的横向不均匀性。重定位后的震源位置更加集中,与震群和发震构造的对应关系更明显,平均震源深度为10.16 km。经过正负扰动测试和震源位置恢复性测试检验,证明此研究所得最小一维速度模型较为稳定并具备一定的可靠性。

岷江流域生态安全格局评价与优化——基于最小累积阻力模型和重力模型

生态安全格局评价是维护生物多样性、改善环境质量的重要途径,对维持区域持续发展具有重要意义。以岷江流域为研究区,综合运用土地利用和归一化植被指数(NDVI)等数据,基于生态系统服务对岷江流域进行生态重要性分析,将生态极重要区识别为生态源地,采用最小累积阻力(MCR)模型中成本路径法提取潜在廊道,结合重力模型提取重要廊道和重要节点,从而实现对研究区生态安全格局的刻画,进而对岷江流域生态安全格局评价并提出优化建议。研究结果表明:(1)岷江流域安全等级总体较好,较高生态安全和高生态安全的面积占研究区面积的55.02%。(2)从空间上看,研究区内重要生态源地面积为818.32km2,破碎化严重,集中分布在岷江流域上游林地区;廊道共190条,总长度为19633.96km,其中重要廊道41条,呈半环状分布于上游和下游段;生态节点共117个,集中分布在上游段南部-西南部。(3)参考生态阻力和廊道节点空间分布特征,划分岷江流域"四区两带"生态安全格局并提出分区管控措施和相关建议。以期研究结果和调控路径可对完善岷江流域生态安全格局、保护生物多样性和增强水土保持有一定的借鉴意义。