基于超球面对偶学习的双通道图异常检测方法

图异常检测作为一项重要的数据挖掘任务,专注于识别与大多数节点显著偏离的异常节点.随着无监督图神经网络技术的进步,现已开发出了基于密度估计、对抗生成网络等多种高效识别图数据中潜在异常的方法 .然而,这些方法更注重无监督图异常检测生成高质量的表征,而往往忽略了图异常的特性.因此,本文提出了一个双通道异构图异常检测模型(Dual-channel Heterogeneous Graph Anomaly Detection,HD-GAD).其模型基础架构包括双通道的图神经网络:全局子结构感知的图神经网络和局部子结构感知的图神经网络,用于图异常检测捕获全局和局部子结构属性.同时,基于对偶推断引入了多超球体学习目标(Multi-Hypersphere Learning,MHL),从宏观和介观超球体角度,分别测量在整个图/社区结构中偏离的异常节点. HD-GAD模型利用相似度函数EmbSim优化训练目标,以缓解多超球面学习中的模型坍问题.最后,在五种不同的数据集上进行了全面的实验.其AUC(Area Under Curve)值在大多数情况下均超过了0.9,达到了行业领先水平,进一步证明了HD-GAD模型在图异常检测任务上的高效性与性能优势.

基于超球面三元组编码的干扰模式开集识别

干扰模式识别是现代军事通信对抗中必不可少的一环,随着复杂电磁环境当中各种新型恶意干扰样式层出不穷,对于未知型干扰的判决也变得愈发重要。因此,要求干扰模式识别算法保持对于已知型干扰高精度识别的同时,也能够完成对于未知型干扰的判决,以排除未知型恶意干扰的影响。基于此,该文将未知型干扰存在时的干扰模式识别问题建模为开集识别问题,并提出一种基于超球面3元组编码的干扰模式开集识别方法。所提方法基于超球面3元组对输入的时频图像进行降维编码以提高识别精度,然后采用元识别分类器准确地完成干扰模式开集识别任务。通过仿真试验证明该算法在干信比大于–2 dB时能够高效地完成开放空间中的干扰模式识别任务。

超球面上多元Lagrange插值问题研究

以三元函数Lagrange插值研究结果为基础,对n元函数Lagrange插值结点组的适定性问题进行了研究。提出了超球面上的Lagrange插值适定结点组的基本概念,研究了超球面上的Lagrange插值适定结点组的某些基本理论和拓扑结构,得到了构造超球面上的Lagrange插值适定结点组的添加超平面法。这些方法都是以迭加方式完成的,因此便于在计算机上实现其构造过程。最后给出了具体实验算例。

基于超球面支持向量机的刀具磨损状态识别

提出一种基于超球面支持向量机的刀具磨损状态识别方法。该方法提取切削力与振动信号中的多项特征,对各项特征分别进行刀具磨损量相关性分析,选择与刀具磨损变化量最相关的均值、均方根、小波系数能量以及小波系数近似熵组成特征向量。采用超球面支持向量机作为分类器,实现了刀具磨损状态的自动识别。实验证明,在小样本学习情况下,基于超球面支持向量机的刀具磨损状态识别方法具有良好的学习和泛化能力,获得较高的识别正确率。

基于超球面支持向量机的丝杠故障诊断技术

针对高档数控机床丝杠故障样本不易获取以及样本分布不均的问题,提出了一种用小波包分解和超球面支持向量机进行分类的丝杠故障智能诊断技术。该方法将振动信号小波包分解后的频带能量作为特征向量,输入到超球面支持向量机分类器进行故障识别。通过改变相关参数,研究了模型参数选择在构造超球面支持向量机中的重要作用。试验结果表明,建立的超球面支持向量机模型能够有效地对机床丝杠故障进行诊断。

基于一类超球面支持向量机的机械故障诊断研究

针对机械故障诊断中故障类样本不易获取以及样本分布不均的问题,提出了基于一类超球面支持向量机(SVM)的故障诊断方法,该方法只需要对正常类样本进行训练。试验分析了异常类样本缺失对一类超球面支持向量机性能的影响,并提出模型参数优化选择方法,以提高分类模型的推广能力。分析了不同训练结果的分类能力,并对一类超球面支持向量机与一类超平面支持向量机的分类结果进行比较,验证了前者的正确性和有效性。

基于自回归模型和超球面支持向量机的局部放电模式识别

为了提高变压器局部放电信号分类的准确率,提出了基于自回归模型和超球面支持向量机的模式识别算法。该方法对不同放电类型的信号建立自回归模型,将得到的模型系数作为局部放电信号的特征矩阵,输入到超球面支持向量机中对局部放电信号进行分类。由于超球面支持向量机中的惩罚因子和核函数参数对分类的准确率起着重要的作用,因此采用粒子群算法寻找最优的惩罚因子和核函数参数的组合。实验结果表明,基于自回归模型的参数特征,采用优化后的超球面支持向量机对局部放电信号进行分类,其分类准确率比未经优化超球面支持向量机的分类准确率提高了13.33%,比BP神经网络的识别率提高了20%,为局部放电信号的模式识别提供了一种新思路。

基于超球面支持向量机的综合传动状态判别

以油液光谱分析数据为基础,建立了基于超球面支持向量机的综合传动状态判别模型。利用主成分分析法,对油液光谱分析数据进行预处理,并进行主成分提取的研究分析。研究了参数的变化和异常样本对模型性能的影响。实验研究表明,基于超球面支持向量机的状态判别模型准确可行,能实现综合传动的状态判别。

基于共生特征和集成多超球面OC-SVM的JPEG隐密分析方法

隐密是指将秘密信息以不可察觉的方式隐藏于其他载体之中的技术。隐密分析的目的是检测秘密信息的存在并最终提取秘密信息。目前基于二类或多类分类器的盲隐密分析方法可有效检测已知隐密算法,但无法对未公开隐密算法的生成图像进行检测。该文提出了一种新的JPEG盲隐密分析方法,对已知或未公开隐密算法都可检测。基于共生特征和多超球面OC-SVM分类器,本方法利用能有效对载体JPEG图像的统计分布边界建模。为进一步提高检测性能,还应用Bagging集成学习算法提高分类器的泛化能力。实验结果表明,该文方法能较为准确地检测出典型JPEG隐密算法生成的含密图像,性能优于已有的同类隐密分析方法。

基于同心超球面分割的支持向量预抽取方法

支持向量机仅仅由支持向量所决定,因此预先抽取支持向量参与训练是非常重要的。提出了一个基于同心超球面分割的支持向量预抽取方法,并在此基础上给出了HD-SVM训练算法。首先对样本的每一类分别用一些半径足够大的同心超球面进行分割,抽取出距离最优分类面较近的边界样本,这些样本最有可能成为支持向量;然后让边界样本作为初始工作集先参与训练。实验结果表明,该文的方法可以有效地对支持向量进行预抽取,避免了训练全部样本,使得训练速度明显得到提高。

基于模糊超球面支持向量机的超宽带SAR地雷检测

机载或车载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)可以大区域快速探测单个地雷和雷场,是探雷的发展趋势。虚警太多是UWB SAR探雷实用化的主要问题。本文提出了模糊超球面支持向量机(FHS-SVM)地雷检测器。FHS-SVM在高维核特征空间中构造封闭的超球面区分地雷和杂波,并在学习过程中利用隶属度定量表征地雷和杂波误判风险不同及地雷埋设环境变化等因素对检测器的影响。轨道地表穿透SAR(Rail-GPSAR)系统实测数据处理结果表明,FHS-SVM比传统超球面SVM(HS-SVM)和超平面SVM(HP-SVM)具有更好的检测性能。

广义超球面SVM研究

超球面支撑向量机是不均衡样本分类的一种重要方法.然而,目前引入间隔的超球面支撑向量机中,当一类样本集中不存在支撑向量时,两类样本之间的间隔解是不确定的;在两类样本均存在正常支撑向量的情况下,两类样本之间的间隔为零.间隔不确定或为零在很大程度上影响分类器的推广性能.为此提出了一种广义的超球面支撑向量机算法,通过引入参数n和b,理论推导得出n>b,这样可以保证获得不为零的间隔解.理论分析和实验结果表明,所提供算法在具有较小经验风险的同时,可获得较好的推广性能.

非球面超精密机床静压轴承温度场的分布

利用ANSYS CFX流体力学分析软件建立了不同油膜厚度下的液体静压轴承流体模型,研究了非球面超精密加工机床液体静压推力轴承的温度场分布。对静压推力轴承进行了试验研究,获得了工作台上不加负载、加300kg负载、加500kg负载3种情况下主轴性能各参数。仿真结果表明:油腔区域初始温度为20℃,从封油边开始温度逐渐升高,其中外侧的温度要比内侧温度稍高;当油膜厚度为33μm时,最高温度为20.29℃,当油膜厚度为23μm时,最高温度为21.72℃,油膜厚度越薄,温度越高。试验计算值与仿真值分别相差3.33%、8.33%、1.32%,证实了液体静压推力轴承设计和数值计算的正确性。

基于证据框架的模糊超球面支持向量机超参数优化

模糊超球面支持向量机(FHS-SVM)在处理一类分类问题时比超平面支持向量机泛化能力更强,特别是在雷达目标检测中得到了成功应用.FHS-SVM训练时需要预设一些超参数,不同的超参数得到的FHS-SVM性能差异很大.文中首先证明了FHS-SVM训练过程与证据框架第一层贝叶斯推理的等价性,然后在证据框架下提出了FHS-SVM超参数优化迭代方法.基于超宽带合成孔径雷达探雷数据,通过与穷举方法结果的对比检验了迭代优化方法的有效性.

单形的Nagel点与Spieker超球面

在n维欧氏空间En中,建立了n维单形的奈格尔(Nagel)点与斯俾克(Spieker)超球面概念,并据此导出了一串有关的平行线、共线点、共点线、共球点及多面切球等定理.

基于VB与MatrixVB的最优分类超球面实现

提出了一种基于共形几何代数最优分类超球面的表示方法;讨论了运用共形几何代数理论来构造最优分类超球可分问题的可行性和简便性;介绍了基于共形几何代数的分类超球面几何表示,并用此表示将二类最优分类超球面的可分问题转化为二次规划的训练学习问题,该算法保留了最大分类间隔理论的优点,将二类最优平面可分推广到最优超球可分。另外针对Visual Basic数值计算能力的不足,不利于系统开发,介绍了基于VB和MatrixVB实现最优分类超球面,该方法将Matlab的强大计算功能与VB的Windows用户界面的开发优势结合起来,充分发挥了各自的特点,缩短了软件的开发周期。软件测试结果表明,计算方法正确,计算速度快,系统资源消耗少,操作简便易行,能满足数据分类的要求。

E^4和E^5中的超球面的特征

本文讨论了E^(n+1)(n=3,4)中的超球面的特征,推出了一些新的结果(定理1和定理2);最后一个结果改进了A.Svec的一个定理.

关于欧氏空间中超球面的特征

本文在S.S.Chern^(1989)得到了欧氏空间中超球面的一个特征的基础上,获得了另一种特征,从而推广了他的结果.

共球有限点集的欧拉超球面的性质再探

应用向量法,在文[1]的基础上,对共球有限点集的欧拉超球面性质作了进一步探索,得到了关于共球有限点集的几个新的性质.

E^n中n维单形外接超球面的半径

本文的目的是在E″中给出计算n维维单形外接超球面半径的若干公式。