基于空间相似性的蛇形机械臂末端定位精度补偿研究

针对线驱动蛇形机械臂末端定位精度问题开展研究。根据蛇形机械臂的结构,建立机械臂运动学解耦方程,以机械臂定位误差的空间相似性分析为基础,对机械臂的运动学参数标定开展分析,提出一种机械臂末端定位误差线性无偏最优估计的非运动学标定方法,实现误差的准确预测,提出了机械臂定位误差补偿方法。搭建了蛇形机械臂实验平台,进行基于空间相似性的末端定位误差补偿实验,结果表明,提出的定位误差补偿方法有效。

基于特征空间相似的隐形后门攻击

后门攻击指通过在深度神经网络模型训练过程中对原模型植入特定的触发器,导致模型误判的攻击。目前后门攻击方案普遍面临触发器隐蔽性差、攻击成功率低、投毒效率低与中毒模型易被检测的问题。为解决上述问题,文章在监督学习模式下,提出一种基于特征空间相似理论的模型反演隐形后门攻击方案。该方案首先通过基于训练的模型反演方法和一组随机的目标标签类别样本获得原始触发器。然后,通过Attention U-Net网络对良性样本进行特征区域分割,在重点区域添加原始触发器,并对生成的中毒样本进行优化,提高了触发器的隐蔽性和投毒效率。通过图像增强算法扩充中毒数据集后,对原始模型再训练,生成中毒模型。实验结果表明,该方案在保证触发器隐蔽性的前提下,在GTSRB和CelebA数据集中以1%的投毒比例达到97%的攻击成功率。同时,该方案保证了目标样本与中毒样本在特征空间内相似性,生成的中毒模型能够成功逃脱防御算法检测,提高了中毒模型的不可分辨性。通过对该方案进行深入分析,也可为防御此类后门攻击提供思路。

空间相似关系的理论体系与潜在研究方向

空间相似关系在空间目标的描述与匹配、空间数据库的查询与更新及空间认知和推理等方面被广泛应用,但由于其综合性和复杂性,其形式化描述和表达困难,可计算性偏弱,导致目前研究成果少而零散,未见成形的理论体系。为此,本文构建了空间相似关系的理论体系框架,在此基础上首先阐释了空间相似关系的定义、分类、性质与影响因子,然后论述了同尺度空间相似关系和多尺度空间相似关系的计算方法,进而探讨了空间相似关系的重要应用领域,最后给出了空间相似关系潜在的研究方向。本文成果是对空间关系理论的有益补充,有助于空间相似关系的未来研究更加严谨、深入和系统。

基于空间相似性的面实体匹配算法研究

同一地物在不同来源的地图上通常存在着差异,其识别或匹配对于不同数据源的地图编制来说很关键。面状地物要素在很多地图表示中都占有很大的比例。基于人眼综合已有信息来识别同名实体的思想,本文提出了基于空间相似性的面实体匹配算法。该算法将面实体作为一个整体看待,采用加权平均法来综合面实体的位置、形状、大小等特征的相似度,进而根据获得的总相似度大小确定匹配实体。算法在确定位置相似度时选择形状中心点对面实体进行惟一标识;采用形状描述函数来计算形状相似度,不容易受各种干扰而影响精度,避免了形状信息的丢失;面实体的大小通过其覆盖面积来度量。实验结果表明该方法具有良好的稳定性和可靠性。

多尺度地图空间相似关系基本问题研究

基于多尺度地图数据库建设中地图自动综合的终止判断条件,引出多尺度地图空间相似关系问题。基于集合论给出空间相似关系的定义,论述空间相似关系的5个性质,即反身性、对称性、非传递性、多尺度自相似性与尺度依赖性;并从图形相似和属性相似的角度论述多尺度地图空间相似关系的分类体系。该成果是研究地图自动综合和地图空间相似查询等的基础。

基于空间相似关系的居民地群组目标地图综合质量评价

数字环境下的计算机自动制图综合质量评价,其本质就是计算综合前原图和综合后结果图之间的相似度,因此该文提出了基于空间相似关系对居民地群组地图要素的制图综合质量进行评价的方法。首先,根据多尺度空间相似关系的定义,提取出居民地群组多边形的特征因子并计算各因子综合前后的相似度;其次,在合理分配权重的基础上,建立居民地群组多边形总体相似度计算模型,并根据相似度计算结果对居民地群组目标要素的制图综合质量进行评价;最后,利用实验验证了该文所提评价方法的有效性。该研究为客观评价地图综合质量提供了一个新的思路。

基于拓扑及空间相似性的面实体匹配方法研究

在拓扑匹配和几何匹配的基础上,采用拓扑和空间相似性相结合的方法进行面实体匹配。考虑到实体间存在着一对一、一对多和多对多等对应关系,先根据拓扑关系进行初步匹配和筛选,再进行基于空间相似性的匹配;同时,由于可能存在非一对一匹配,进行反方向的匹配;最后根据一定的准则,判断匹配的对应类型。选取了3组面数据作为实验对象进行实验,结果表明,匹配方法对不同的数据均取得较好的匹配效果,匹配准确率较高,还能解决非一对一的匹配情况。

地理信息检索中空间相似性度量的一种模糊方法

一般使用地理信息检索技术提取互联网中以文本方式存在的地理信息,检索返回结果的排序需充分考虑其空间范围的相似性。但传统的空间相似性计算方式忽视了以文本形式存在的地理信息所隐藏的模糊性,从而导致片面性和局限性。该文对文本中以空间陈述形式存在的地理信息进行深入分析,将模糊性因素主要归纳为参照对象和空间关系。通过引入不确定场模型来描述每个因素对模糊性的贡献程度,整合得到空间陈述的模糊footprint表达,建立文档与查询的模糊footprint表达模型。在此基础上,提出了空间相似性模糊度量的计算方法,根据空间相似度对返回的检索结果进行排序。实验结果显示,该方法能够更好地反映空间检索的模糊性,更好地衡量空间检索和网页文档在空间位置上的相似程度,从而在检索结果的排序上优于传统方法。

基于全局空间相似性的模糊聚类算法

用传统模糊c均值聚类算法分割图像时,类内数据空间分布离散.针对这一问题,提出一种基于全局空间相似性模糊聚类算法.算法建立全局空间相似性度量标准和全局灰度相似性度量标准,分别计算图像中任意一点与聚类中心点的空间相似性和灰度相似性;通过调整参数来控制两种特征在节点间差异计算中所占的比重,增强了分割结果中类内数据样本空间分布的连续性.分别对3类具有不同特征的图像进行仿真实验,结果表明,与传统FCM算法相比,本文算法分割结果更加精确,更能满足用户的实际需要.

短期气候预测的多时间序列相空间相似模型

为了充分利用对气候系统进行定时观测而积累的关于它过去和现在情况的大量数据，本文提出了短期气候预测的一种多时间序列相空间相似模型，并从与云南气候变化有某种物理关系的２０多个时间序列出发，建立了一个云南短期气候变化的年度预测模型。模型对云南８０个气象观测站点１９９１～１９９８年的５月雨量距平和５月气温距平预测检验的距平同号率分别达到４２４／６４０＝ ６６．３％ 和４２６／６４０＝ ６６．６％ ；对云南１９９０～１９９７年的６～８月雨量距平、６～８月气温距平、年雨量距平和年气温距平预测检验的距平同号率则可分别达到４０４／６４０＝ ６３．１％ 、４６３／６４０＝ ７２．３％ 、４５６／６４０＝ ７１．３％ 和４５５／６４０＝ ７１．１％ 。

广东热带气旋短期气候预测——相空间相似预报方法的应用

利用非线性理论,对广东省热带气旋年频数时间序列采用相空间向量相似和相空间投影预报方法建立预报模型。经过5种方案的试验,发现这两种方法都有一定的预报能力,而且通过对比发现,热带气旋年频数内在的性质和外部强迫因子的作用在预报中都不可忽视,且外部因子的选取是否适当也是非常重要的。

基于四维空间相似度的军械紧急调运方案优选方法

分析了军械紧急调运方案优选决策的混合多属性特点。基于TOPSIS方法的基本原理,首先通过方案属性值的四维属性值转化,将不同类型的属性值统一成相同的形式,然后通过定义四维空间相似度,将各类型属性值的相似度计算规范到统一的度量空间,解决了含有实数、区间数、语言值和不确定语言值等多种不同决策属性值的的军械紧急调运方案优选这一混合型多属性决策问题。计算示例表明了该方法的可操性和有效性。

基于矩阵论的空间相似变换分析

根据空间相似变换的线性化公式 ,利用矩阵论分析误差方程的系数矩阵 ,给出求解空间相似变换参数所需控制点的具体要求。

空间相似变换的直接解法及比较研究

求解空间相似变换问题是指在多余控制条件下确定尺度、平移和旋转参数,测绘领域的传统解法是给定待求参数的初值后按最小二乘法迭代求解,其缺点是需要预先给定参数初值以保证正确收敛。而直接解是以旋转矩阵正交为约束条件在最小二乘准则下通过奇异值分解得出的,无需参数初值和迭代计算,可以解决大旋转角度的估计问题。本文给出了基于正交Procrustes分析的直接解法,基于正交规范分解的直接解法和基于单位元数的直接解法的解算原理和过程,对计算模型、解算精度、计算速度和抗粗差能力与传统方法进行了模拟比较分析,旨在推广直接解法在测绘领域的应用。

广州市制造业与生产性服务业协同集聚与空间相似性

基于企业微观大数据,从空间相似性的视角,运用核密度法、双变量空间自相关法和地理探测器等分析方法,对广州市6个制造行业和5个生产性服务行业的空间协同关系展开分析,在街镇尺度下从行业层面探讨生产性服务业与制造业在城市内部的协同集聚。研究发现:行业集聚中心的空间布局形态显示,广州的制造业与生产性服务业布局具有空间相似性。制造业与生产性服务业空间相似性最高的区域集中在城市的近郊区与远郊区,在城市中心城区两大产业的空间相似性较低。科技服务业与制造业的空间相似性最强,金融业与制造业的空间相似性最低。产业发展历史、行业的服务功能特性、民营企业的布局弹性等,是影响生产性服务业与制造业空间相似性的重要因素。

基于空间相似度的舰船VDR图像检索研究

图像数据是舰船VDR(Voyage Data Recorder)记录的关键数据之一,其高效检索为舰船情景复现奠定了基础。文章首先分析了图像数据检索的发展,以视觉词袋模型为研究对象,以空间相似度为依据,按照尺度不变的原则对图像进行矢量处理,并根据倒排索引的方法进行检索。最后,通过仿真从准确率和效率两个方面验证该方法的有效性。

空间相似关系基本问题研究

空间相似关系属于空间关系的一种,其研究目前尚处于初始阶段。文章针对空间相似关系的基本问题进行了研究。综合前人研究文献对空间关系的定义进行了描述;从不同侧面对空间关系进行了分类,以更好更全面的描述空间相似关系;对空间关系的基本性质进行了探讨;基于空间实体的数据描述组成,对空间相似关系的主要研究内容进行了阐述。

顾及多空间相似性的地下管线数据匹配

综合地下管线与专业地下管线是同一管线地物的两种表达形式。综合地下管线数据精准、概括;专业地下管线数据表达范围广、属性信息翔实。本文以天然气管线数据为例,选取管点关联管段分布形态作为衡量依据计算管线结构相似性,从管点本体概念名称和属性两方面计算管线语义相似性,以两管点间管段分布形态为特征计算管线形状相似性。以此空间相似性构建管点特征向量,采用SVM(support vector machine)支持向量机的分类方法及管点唯一匹配原则实现管点实体匹配。试验表明该算法能够有效解决管点匹配问题。

基于拓扑和空间相似性的地理事件检测——以土地利用数据更新为例

地理时空对象的变化过程实质上是地理事件序列的集合,地理事件的检测是实现空间数据库自动更新的关键所在.为提高时空数据更新的自动化水平,以土地利用数据更新为例,通过对地理事件概念、特征的分析,定义了5种地理事件类型.在此基础上根据专题数据的空间拓扑约束、语义逻辑约束以及拓扑语义约束,结合空间相似度理论,提出了一种基于拓扑与空间相似性的地理事件检测方法,定义了原生事件和次生事件,并以此描述地理事件间的衍生关系.在土地利用现状管理信息系统中的应用,证明了该检测方法在土地利用数据更新过程中的可行性和有效性,为事件更新的进一步自动化奠定了基础.

空间相似变换方程的最小二乘直接解法

文中提出的空间相似变换方程的最小二乘直接解法及给出的算法程序伪代码，同经典的线性化展开迭代最小二乘解法进行比较，具有效率高，稳定收敛等优点，且无需设置计算的初始参数，可直接给出最小二乘解，仿真实验证明本方法可用于大地坐标变换以及摄影测量模型的绝对定向。