大学物理学中矢量学习的难点研究

在大学的物理学习中,矢量运算与矢量分析对于学生来说是一个难点,但这部分的内容在物理学中较为重要,能够为之后的学习做好铺垫。因此,需要在学习的过程中,将难点进行合理分析,并思考其解决方法,进而掌握这一内容。本文通过对大学物理学中矢量运算与矢量分析、大学物理学中矢量学习难点及解决方法,两个方面进行了讨论,并举例分析矢量问题的运算方法,希望为学习矢量内容的同学提供一定参考。

基于学习矢量量化神经网络的交通标识识别技术研究

传统交通标识识别技术需要大量数据做训练且对输入数据的要求较高,导致识别结果误差较大,为此,提出基于学习矢量量化神经网络的交通标识识别技术。将预处理交通标识图像作为待识别数据集,构建学习矢量量化神经网络模型,输入待识别图像进行学习与训练后,输出交通标识类别的识别结果,实现交通标识识别。实验结果表明,所设计技术的交通标识识别率高达98.77%,验证了该技术的有效性与正确性。

学习矢量量化算法的性能分析

本文针对学习矢量量化算法Ⅰ型和Ⅱ型（ＬＶＱ１、ＬＶＱ２）进行了深入的分析研究，取得了以下结果：（１）对应于ＬＶＱ１算法，提出了一种选取学习步长的优化方案；（２）得到了ＬＶＱ１算法关于线性可分模式分类问题的一个重要结论；（３）严格推导出ＬＶＱ２算法实质上是一种使分类错误减小的梯度下降法；（４）得出了ＬＶＱ２算法对于类间混叠的模式分类问题不存在稳定平衡状态这一重要结论；（５）针对ＬＶＱ２算法处理类间混叠模式分类问题的缺陷，提出了一种有效的ＬＶＱ２修正算法．

对学习矢量量化神经网络中“死”点问题的研究

竞争型神经网络已经在模式识别、分类等方面得到了广泛的应用,与传统的聚类方法相比具有巨大优势,但是在许多方面还存在不足,需要进一步完善。在Kohonen提出的学习矢量量化网络(Learning Vector Quantization Network,LVQ)的基础上,引入阈值学习规则,较好地解决了该类网络中遇到"死"点时训练误差偏大的问题,最后通过Matlab编程实现。

基于样本密度和分类误差率的增量学习矢量量化算法研究

作为一种简单而成熟的分类方法,K最近邻(K nearest neighbor,KNN)算法在数据挖掘、模式识别等领域获得了广泛的应用,但仍存在计算量大、高空间消耗、运行时间长等问题.针对这些问题,本文在增量学习型矢量量化(Incremental learning vector quantization,ILVQ)的单层竞争学习基础上,融合样本密度和分类误差率的邻域思想,提出了一种新的增量学习型矢量量化方法,通过竞争学习策略对代表点邻域实现自适应增删、合并、分裂等操作,快速获取原始数据集的原型集,进而在保障分类精度基础上,达到对大规模数据的高压缩效应.此外,对传统近邻分类算法进行了改进,将原型近邻集的样本密度和分类误差率纳入到近邻判决准则中.所提出算法通过单遍扫描学习训练集可快速生成有效的代表原型集,具有较好的通用性.实验结果表明,该方法同其他算法相比较,不仅可以保持甚至提高分类的准确性和压缩比,且具有快速分类的优势.

基于主成分分析和学习矢量化的神经网络岩性识别方法

利用测井资料识别岩性的关键是建立非线性数学模型。针对测井曲线数量多和BP算法的局限,提出一种基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和学习矢量量化神经网络(Learning Vector Quantization,LVQ)的岩性识别方法。建立可靠的岩性与测井参数响应的对应关系,优选样本点和测井曲线组成样本集。通过主成分分析实现对测井数据的压缩、降维,依据分析结果建立基于LVQ神经网络的岩性识别模型。潘庄地区某井实际应用表明,经过PCA降维后,LVQ神经网络的收敛速度和识别率都得到了明显提高,训练时间缩短了10s左右,识别率提高20%以上;考虑"次获胜"神经元的LVQ2学习算法具有比LVQ1算法更强的模式识别能力,识别率提高4%;PCA-LVQ模型网络结构简单,容易实现,识别率可达90%,具有较好的应用前景。

基于学习矢量量化神经网络的水稻白穗和正常穗的高光谱识别

水稻病虫害的发生会导致大量白穗的出现,对白穗和正常穗的区分是采取植保措施和灾害评估的基础。通过研究获取了由水稻二化螟和穗瘟造成的白穗和正常穗的室内光谱,选取红边斜率、红边面积、绿峰幅值和绿峰面积等4个高光谱变量作为输入向量,利用学习矢量量化(LVQ)神经网络对水稻白穗和正常穗进行分类。利用测试样本对网络进行测试,结果显示对白穗和正常稻穗的分类精度高达100%。研究表明,基于LVQ神经网络对水稻白穗和正常穗进行辨别的方法是切实可行的,可以补充和替代肉眼观测。

学习矢量量化的推广及其典型形式的比较

无监督学习矢量量化(LVQ)是一类基于最小化风险函数的聚类方法,文中通过对无监督LVQ风险函数的研究,提出了无监督LVQ算法的广义形式,在此基础上将当前典型的LVQ算法表示为基于不同尺度函数的LVQ算法,极大地方便了学习矢量量化神经网络的推广与应用。通过对无监督LVQ神经网络的改造,得到了基于无监督聚类算法的有监督LVQ神经网络,并将其应用于说话人辨认,取得了满意的结果并比较了几种典型聚类算法的优劣。

基于批量模糊学习矢量量化的模糊系统辨识

提出一种基于批量模糊学习矢量量化的模糊系统辨识方法.首先通过优化方法自动调整模糊指数,使所得到的模糊规则前件隶属度函数与聚类规则得到的隶属度函数相比具有较好的可解释性;然后针对模糊系统可解释性与精度之间的困境问题,为保证参数的可理解性,利用带约束的非线性优化方法调整后件参数,并用调整参数的界评估因优化造成参数恶化的程度.仿真实验表明,利用该方法得到的模糊系统模型具有较高的透明度,.满足合理的精度.

基于广义学习矢量量化和支持向量机的混合短期负荷预测方法

提出了一种基于广义学习矢量量化的负荷特征聚类方法,既考虑了专家经验的指导,同时兼备人工神经网络强大的非线性处理能力。归纳提取的负荷、气象综合指数更能反映日负荷的基本特征,同时减少了网络输入层的维数。实际预测结果表明,综合了广义学习矢量量化和支持向量机的混合短期负荷预测方法无论是在聚类准确度方面,还是在预测准确度方面,与单纯的支持向量机算法和自组织特征映射与支持向量机的混合算法相比,均具有明显的优势。

一种基于增量学习型矢量量化的有效文本分类算法

KNN作为一种简单的分类方法在文本分类中有广泛的应用,但存在着计算量大和训练文档分布不均所造成的分类准确率下降等问题.针对这些问题,基于最小化学习误差的增量思想,该文将学习型矢量量化(LVQ)和生长型神经气(GNG)结合起来提出一种新的增量学习型矢量量化方法,并将其应用到文本分类中.文中提出的算法对所有的训练样本有选择性地进行一次训练就可以生成有效的代表样本集,具有较强的学习能力.实验结果表明:这种方法不仅可以降低KNN方法的测试时间,而且可以保持甚至提高分类的准确性.

学习矢量量化网络在油藏描述中的应用

由于在油藏描述领域中储层特性关系比较复杂,用传统方法进行油藏描述存在极大的局限性,为此提出运用学习矢量量化网络方法进行储层岩性识别。在学习矢量量化网络模型和学习算法分析基础上,运用该方法对某油井测井数据进行仿真试验。现场仿真试验结果与实际资料吻合较好,证明该方法在模式识别中具有较强的分类能力。与BP网络相比,学习矢量量化网络具有更明显的优越性。

基于学习矢量量化的运动目标检测算法

提出一种基于学习矢量量化的运动目标检测算法。通过训练样本,网络能自适应地确定区分运动目标和背景的阈值向量。输入向量包含图像的YCbCr颜色空间分量和灰度共生矩阵的方向特征。两者融合到算法中,有效抑制了背景亮度变化对运动目标检测的干扰。仿真实验结果表明,即使在背景模型亮度剧烈变化的情况下,算法也能够准确检测出运动目标。

基于学习矢量量化神经网络的气固两相流流型识别

管流截面流型作为描述气固两相流的重要参数之一 ,极大地影响着两相流动压力损失和传热传质等特性 ,同时还影响着其他参数 (如流量、分相含率等 )的准确测量以及流动系统的运行特性。传统的检测方法由于难以获得能真正反映流型的管道截面局部分布的实时信息 ,在工业应用中受到了限制。有鉴于此 ,在光学层析成像技术的基础上 ,提出了一种基于学习矢量量化神经网络的气固两相流流型识别方法 ,详细介绍了这种网络的结构、学习算法、训练样本集的确定等。通过计算机仿真 ,实验结果表明此方法对于气固两相流的 8种流型能有较好的识别能力 。

基于主成分分析和学习矢量量化的会话初始协议识别研究

针对加密会话初始协议(SIP)识别困难以及相关研究工作较少,对入侵检测、网络流量监控等工作带来不便的问题,提出基于主成分分析(PCA)和学习矢量量化(LVQ)网络的SIP协议识别模型。通过对SIP协议的网络流特征进行PCA,提取出累计贡献率高于85%的相关流特征作为SIP协议识别过程中的主要特征,并进行LVQ网络训练,构建出完整的SIP协议识别模型。实验结果表明,PCA_LVQ模型对SIP协议的识别率均高于90%,通过PCA提取的SIP协议网络流属性区别于非SIP协议的属性,该模型对SIP协议的识别效果较好。

学习矢量量化的软竞争算法

尽管FALVQ算法的亏损因子为模糊隶属度函数,但由于它的尺度函数并不是模糊隶属度函数,使得算法的性能不稳定.为了克服这个问题,通过推广FALVQ中获胜亏损因子的定义,导出了广义LVQ的一类软竞争算法(SCALVQ),并且给出了它的3种具体形式.在SCALVQ中,亏损因子和对应的尺度函数是同一个模糊隶属度函数,它汲取了FALVQ和软竞争格式的优点,有效地克服了FALVQ存在的问题.

基于提升小波变换与学习矢量量化网络的鉴别分析方法

提出了一种基于提升小波变换(LWT)和学习矢量量化网络(LVQ)相结合的鉴别分析方法。提升小波又叫作第二代小波,比传统的第一代小波变换更为快速有效,利用它的多分辨率特性,可以获取输入图像的低频信息并使图像降维。LVQ算法是在有教师状态下对竞争层进行训练的一种学习算法。LVQ网络结构简单,但却表现出比BP网络更强的有效性和鲁棒性。在ORL标准人脸库及现实人脸图像上的实验结果表明该方法具有很好的鉴别分析能力。

基于模糊核学习矢量量化的Sammon非线性映射算法

提出了一种基于可靠稳定的模糊核学习矢量量化(FKLVQ)聚类的Sammon非线性映射新算法。该方法通过Mercer核,将数据空间映射到高维特征空间,并在此特征空间上进行FKLVQ学习获取数据空间有效且稳定的聚类权矢量,然后在特征空间和输出空间上仅针对各空间的数据样本和它们各自的聚类权矢量进行Sammon非线性核映射。这样既降低了计算的复杂度,又使数据空间和输出空间上数据点与聚类中心间的距离信息保持相似。仿真结果验证了该方法的可靠性和稳定性。

熵约束广义学习矢量量化神经网络和软竞争学习算法

结合广义学习矢量量化神经网络的思想和信息论中的极大熵原理 ,提出了一种熵约束广义学习矢量量化神经网络 ,利用梯度下降法导出其学习算法 ,该算法是软竞争格式的一种推广 .由于亏损因子和尺度函数被定义为同一个模糊隶属度函数 ,它可以有效地克服广义学习矢量量化网络的模糊算法存在的问题 .文中还给出熵约束广义学习矢量量化网络及其软竞争学习算法的许多重要性质 ,以此为依据 。