非参数Bayesian字典学习的遥感影像融合方法

针对现有高光谱成像技术因硬件条件限制而较难获取兼具高光谱及高空间分辨率高光谱影像的问题,提出一种基于非参数Bayesian字典学习的高光谱与多光谱影像空谱融合方法.该方法将目标影像的融合问题投影转换至较低维度的子空间内:首先,利用Beta-Bernoulli process的非参数Bayesian方法对观测影像进行字典学习,建立各隐变量的概率分布模型,使用Gibbs抽样方法来计算字典元素的后验分布;然后,采用正交匹配追踪算法进行稀疏系数学习;最后,采用交替方向乘子对目标图像及对应的稀疏系数进行交替优化更新,通过最小化目标函数来最大化目标影像的估计值.实验结果表明,方法因加入了更多的先验信息而获得较高的定量评价指标及目视效果,具有一定的普适性.

超声瞬时弹性成像检测受控衰减参数评估非酒精性脂肪性肝病患者肝脂肪变程度价值研究

目的分析应用超声瞬时弹性成像检测的受控衰减参数(CAP)评估非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者肝脂肪变程度的价值。方法2020年5月~2022年5月我院诊治的NAFLD患者78例,均接受肝脏超声检查和超声瞬时弹性成像检查,绘制受试者工作特征曲线(ROC)并计算曲线下面积(AUC)评估CAP诊断NAFLD患者肝脂肪变程度的效能。结果肝脏超声检查结果显示,78例NAFLD患者中包括轻度肝脂肪变41例、中度肝脂肪变23例和重度肝脂肪变14例;重度肝脂肪变患者血清ALT和AST水平分别为(77.2±14.9)U/L和(59.1±11.7)U/L,显著高于中度肝脂肪变患者【分别为(40.1±8.3)U/L和(35.9±6.2)U/L,P<0.05】或轻度肝脂肪变患者【分别为(26.7±5.5)U/L和(23.3±4.8)U/L,P<0.05】;重度肝脂肪变患者血清TG水平和CAP分别为(3.5±0.7)mmol/L和(317.7±27.6)dB/m,显著高于轻度肝脂肪变患者【分别为(1.6±0.6)mmol/L和(259.9±27.5)dB/m,P<0.05】或中度肝脂肪变患者【分别为(2.7±0.6)mmol/L和(292.1±30.7)dB/m,P<0.05】,而血清HDL-C水平为(0.8±0.4)mmol/L,显著低于轻度肝脂肪变患者【(1.3±0.3)mmol/L,P<0.05】或中度肝脂肪变患者【(1.1±0.3)mmol/L,P<0.05】;以CAP>285.4dB/m为截断点,诊断NAFLD患者中度肝脂肪变,以CAP>309.1dB/m为截断点,诊断NAFLD患者重度肝脂肪变,结果发现轻度肝脂肪变39例,中度肝脂肪变22例,重度肝脂肪变17例,其AUC、敏感度和特异度分别为0.783(95%CI:0.669~0.896)、78.3%和75.6%,和0.696(95%CI:0.515~0.876)、78.6%和69.6%(P<0.05)。结论应用CAP诊断NAFLD患者肝脂肪变程度可能比超声检查更准确,有很大的临床应用价值。

大孔隙参数对斜坡非均匀渗流与稳定性的影响

为揭示降雨条件下大孔隙参数对斜坡水分非均匀运移与稳定性的影响,基于两域模型与稳定系数场原理,建立降雨入渗下斜坡非均匀渗流与稳定性求解模型,并借助COMSOL Multiphysics多物理场有限元平台,编制相应的模型求解程序,通过大孔隙土柱降雨试验验证数值模型的合理性,对比均匀流与非均匀流条件下斜坡体积含水率和点稳定系数,分析大孔隙参数(大孔隙占比ω_(f)、两域导水系数之比μ、大孔隙经验参数r_(w))对斜坡渗流场及稳定系数场的影响规律。结果表明:相比不考虑大孔隙,考虑大孔隙时的基质域和大孔隙域表层体积含水率分别增长7.7%和降低5.1%,入渗深度分别增长83.3%和150.0%;边坡浅层失稳面积增大3.9%。基质域和大孔隙域入渗深度均随大孔隙占比ω_(f)的增大而减小;随着大孔隙域与基质域饱和渗透系数之比μ增大,两者入渗深度变化趋势相反,即μ越大,基质域入渗深度越小,大孔隙域反之;两者与经验参数r_(w)无显著关系。至降雨结束,基质域表层土体体积含水率已达最大值;大孔隙域则随着ω_(f)和μ的增大而增大,但几乎不受经验参数r_(w)的影响。非均匀流条件下,边坡水分交换沿着剖面从上往下分为负交换区、正交换区和无交换区,水分交换平衡深度与基质域入渗深度变化趋势一致;水分交换负交换区与正交换区的深度均存在一个峰值,并随大孔隙占比ω_(f)的增大而减小,随着μ和r_(w)的增大而增大。不同参数取值下,边坡均为浅层失稳破坏,ω_(f)和μ越大,失稳层深度越大,表层点稳定系数越小,因此大孔隙不利于边坡稳定。

重力参数对非阻塞性颗粒阻尼减振特性的影响

针对非阻塞性颗粒阻尼(Non-obstructive Particle Damping,NOPD)在微重力、超重及离心等非常态环境中减振效果较差的问题,采用重力加速度表征这些非常态物理环境,利用离散元法(Discrete Element Method,DEM)研究重力参数对NOPD减振特性的影响,同时还分析NOPD最优填充比及最优粒径比等结构参数在不同重力条件下的变化规律。研究表明,重力加速度在0.7~1.0 g之间时NOPD减振效果最好。在微重力环境下,当重力参数变化时,NOPD最优填充比为0.85,最优粒径比为0.45。而当重力加速度大于1 g时,NOPD最优填充比及最优粒径比均随重力加速度的增加而减小,且其最优范围也均有所扩大。

环境激励下的Bayesian SFFT模态参数识别法及不确定性量化研究

针对传统Bayesian模态参数识别方法存在识别结果不确定性和量化指标单一的问题,提出了贝叶斯缩放快速傅里叶变换(Bayesian scaled fast Fourier transform,Bayesian SFFT)模态参数识别法,通过求解四维数值的优化,得到模态参数的最佳估值,并采用蒙特卡罗抽样的方法得到后验协方差矩阵和信息熵,实现对识别结果进行双重不确定性量化的目的。最后,通过数值模拟与工程应用验证了该方法的有效性,并研究了频带宽度系数k对识别结果的影响以及对比了变异系数与信息熵的量化效果。结果表明,将频带宽度系数k限制在7~9之间能够确保误差与不确定性的平衡;在阻尼比识别结果的量化中,信息熵的量化效果优于变异系数的量化效果。

非均匀射孔控制多簇裂缝均衡扩展机制及参数优化

水平井多簇射孔分段压裂已成为非常规油气藏完井改造的关键技术,然而各压裂段中部射孔簇裂缝受跟端趾端射孔簇裂缝的应力干扰作用显著、扩展阻力较大,是导致多簇裂缝非均衡扩展的主要原因之一。通过优化设计簇间非均匀布孔方式,调节各簇射孔参数,均衡簇间液量分配,削弱缝间应力干扰,促进裂缝均衡扩展。为此建立了考虑压裂段/簇间应力叠加的分段多簇裂缝扩展模型,对比分析了纺锤形布孔、坡度布孔、均匀布孔等三类布孔方式的裂缝扩展规律及其作用机制,以缝长、缝高扩展形态差异性评价裂缝扩展均衡性,优选布孔方式,设计正交试验优化非均匀布孔参数。结果表明,典型页岩油储层参数条件下,纺锤形布孔的裂缝扩展均衡性最优,其次是均匀布孔、坡度布孔。其作用机制为纺锤形布孔的端部簇射孔摩阻大于中部簇1.4~16.7倍,跟端趾端裂缝对中部裂缝的应力干扰作用被削弱,从而增加了中部簇进液量分配,相比均匀布孔,裂缝扩展均衡性提高了17.2%。而坡度布孔趾端簇孔数占比35%以上,进液量占优,达49.3%,导致其对中部簇裂缝挤压作用显著,不利于裂缝均衡扩展。优化纺锤形布孔参数表明,总孔数49个、孔径10 mm、端部簇孔数比例24.5%时,簇间裂缝扩展均衡性达到最优。研究结果有望为非常规油气多簇压裂非均匀射孔设计提供有效方法。

基于动力响应的近海结构损伤非典型参数识别方法研究综述

近海结构服役环境恶劣,长期受到风浪流等复杂荷载作用,关键结构部件易受损,对其进行局部、早期损伤识别与定位有重要意义。由于动力信号采集技术的发展、损伤监测实时性的要求,基于动力响应的损伤识别方法已成为研究热点。目前对于结构损伤识别有两种不同的思路:基于模态及其衍生的动力指纹的参数化损伤识别方法以及利用时间序列特征、信号能量相关性等非典型参数方法。由于近海结构外部激励的复杂性,非典型参数方法逐渐成为动力响应损伤识别中最具应用前景的方法,文章对现有基于非典型参数方法的近海结构损伤识别体系进行系统梳理,比较了各种方法的优缺点,总结了目前非典型参数损伤识别方法面临的挑战,展望动力响应损伤识别的发展前景,为动力响应损伤识别在实际工程的应用提供参考。

中国外商直接投资的空间分异与动态演进——基于非参数核密度估计的实证研究

为了研究我国外商直接投资的空间分布和动态演进规律,选用2000—2020年中国29个省份的省级面板数据,考察不同省份的外商直接投资分布特征和动态演进。为了使分布结果更为准确,文章提出一种新的非参数分布自动离散化算法,拟合最优的相关参数,优化非参分布数据下的核密度估计。结果表明,我国外商直接投资呈现“东高西低”的发展格局,并逐渐向中部地区转移,西部地区外商直接投资的利用额处于绝对的劣势。外商直接投资额整体呈上升态势,密度函数的中心峰度不断向右移动,波峰由原先的“一主一小”逐渐向“多小一主”的格局演变,地区间差距不断扩大。

非同频场景下无人机遥控器信号参数估计方法

为了有效地管控和反制无人机,准确地估计无人机遥控器信号的参数,提出了一种非同频场景下无人机遥控器信号参数估计方法。该方法利用谱图变换法将信号转换为时频图,并对每个时隙的频谱进行插值以提高频域分辨率;借助全连接神经网络估计出每个时隙中的跳频信源个数;将门限自适应去噪算法和K-means算法相结合抑制噪声分量,估计出起跳时刻、跳频周期、中心频率以及总带宽等参数。实验表明,所提方法在上述参数估计性能方面相比2种传统方法具有明显优势。

基于非参数估计与滑动窗口改进的主成分分析方法研究

电容式电压互感器(CVT)测量准确性关乎电能的准确计量,监测难点是误差变化微小不易察觉。针对CVT数据非严格满足高斯分布的特点,提出了基于非参数估计与滑动窗口改进的主成分分析(PCA)方法。对同一电压等级下的各CVT相位差与幅值进行Johnson变换增强高斯性,由PCA分解为主成分与残差成分;在此基础上分别建立霍特林统计量(T^(2))和平方预测误差(Q);对待监测的T^(2)和Q先进行滑动窗口处理,再与控制限相比较,以判断角差和比差是否超差。控制限由CVT正常运行时的T^(2)和Q进行非参数估计得到。基于某变电站现场的CVT数据,通过人为施加固定/渐变偏差,该方法可有效识别±10′范围的角差超差与±0.2%范围的比差超差。

相依部件平均剩余强度的非参数贝叶斯估计

应力-强度系统是一种普遍的系统结构,估计系统平均剩余强度时通常假设部件间相互独立。然而,基于部件独立假设会造成平均剩余强度估计的不准确。利用copula理论建立部件强度间的相依关系,得到了系统平均剩余强度的表达式。采用非参数贝叶斯方法估计了系统的平均剩余强度,对串联系统和并联系统数据进行蒙特卡罗模拟,验证了方法的有效性。结果表明,在部件强度相依的情况下,基于独立假定的串联系统平均剩余强度被低估,并联系统的平均剩余强度则被高估。因此,系统部件间的相依影响不能忽略。

基于非参数模型预处理的图像匹配算法

为了提升数据集低内点率时RANSAC图像匹配的准确性和运行效率,提出了基于非参数模型预处理的图像匹配算法。该算法通过基于非参数模型的快速图像匹配方法对匹配点集预处理,依据特点选择网格运动平滑约束和局部保持的图像匹配方法,以及使用预处理的数据集和RANSAC图像匹配方法估计图像变换关系。使用牛津大学公开数据集对比测试,结果表明:在前端引入基于非参数模型的快速图像比配方法,不仅能提升RANSAC图像匹配的准确性,而且加快其运行速度。

基于非参数回归响应面法的高精车铣复合机床床身多目标联合优化设计

精密化是机械加工领域追求的目标,数控车铣复合机床作为高端机械加工装备,其床身的动静态特性对机床加工精度有显著影响。针对当前床身结构优化方法效率低、效果差的问题,文章提出一种非参数响应面法的多目标联合优化方案。该方案首先根据有限元分析结果挑选出模型的优化尺寸,并将床身质量、最大形变、一阶固有频率作为联合优化目标;通过建立参数试验对尺寸进行敏感性分析,精准选出敏感性较大尺寸;基于非参数回归法建立响应面,导入所选尺寸,计算试验样本的响应值,建立非参数回归响应面优化模型,并采用多目标遗传算法找出最优设计方案。最优方案优化结果为:机床床身最大形变降低约14.667%,一阶固有频率提升约3.187%,质量降低约1.208%。结果表明该优化方案能够高效提升机床床身动静态特性,为机床优化设计提供理论依据。

新高考不同选科模式下命题感知质量评价差异研究——基于非参数检验方法分析

通过对新高考前三批14省份的学科命题专家进行问卷调查,使用非参数检验方法探讨“3+3”和“3+1+2”两种选科模式下命题教师对本省新高考命题感知质量评价的差异性,研究结果发现:两种选科模式下命题教师对试题的难度、公平性、试题设计、变化、对必备知识和关键能力的考查以及基础性、应用性等方面的评价存在显著差异,但这种评价差异会显著受到命题教师自我效能感的影响。建议积极发挥新高考改革不同选科模式的各自优势,确保新高考科目改革过程中的平稳过渡,注重提升命题教师工作的自我效能感,建立健全命题质量评价指标体系与机制,从根本上落实立德树人根本任务、推进教育评价改革和考试内容改革的要求。

萨福克羊主要经济性状的遗传参数估计及非遗传因素分析

【目的】分析萨福克羊主要经济性状的遗传参数,研究非遗传因素对萨福克羊主要经济性状的影响。【方法】2017~2023年共收集新疆玛纳斯种羊场萨福克羊4156只,并进行个体鉴定记录,利用DMU软件估计主要经济性状遗传参数,并使用SAS软件分析萨福克羊出生类型、出生年份、群别、胎次和母羊年龄等5个固定效应对各性状的影响。【结果】萨福克羊初生重、周岁重、胸围的遗传力分别为0.17、0.27和0.31,属于中等遗传力;日增重遗传力为0.05,属于低遗传力;体高、体长遗传力为0.38和0.41,属于高遗传力。除了胸围与体高、体长之间存在遗传负相关外,其余性状均呈正相关,体高和胸围与日增重存在较强遗传相关和表型相关性,且两者遗传力均较高。单胎的初生重、日增重、周岁重、体长、胸围均显著高于双胎;初生重、日增重处于上升趋势,群1中初生重、日增重、周岁重显著高于群2,群2中体高、体长、胸围显著高于群1;2、3、4胎次的羊初生重、日增重、体高显著高于1、5胎次;母羊年龄在2、3、4岁时初生重显著高于1岁,日增重、周岁重1、2岁显著高于3、4岁,其他性状间无显著差异。【结论】萨福克羊体高、体长属于高遗传力,初生重、周岁重、胸围属于中等遗传力,日增重属于低遗传力,除了胸围与体高、体长之间存在遗传负相关外,其余性状均呈正相关。该场萨福克羊群体2017~2019年早期生长性状呈上升趋势,2胎或3胎母羊繁殖性均达到最佳水平。

非参数自适应EWMA SR控制图及其变采样间隔设计

本文基于Wilcoxon符号秩(Signed Rank, SR)检验统计量,提出了一种非参数自适应指数加权移动平均(Adaptive Exponentially Weighted Moving Average, AEWMA)控制图。所提出的AEWMA SR控制图结合了非参数统计量的稳健受控性能以及自适应控制图良好的整体偏移检测特性。同时,为了提高固定采样间隔下的非参数AEWMA SR静态控制图对异常偏移的检测效率,本文进一步研究了可变采样间隔(Variable Sampling Intervals, VSI)下的非参数AEWMA SR动态控制图设计问题。使用了Markov链方法计算控制图的精确平均运行链长(Average Run Length, ARL)和平均报警时间(Average Time to Signal, ATS)等性能指标。通过仿真分析比较了VSI AEWMA SR控制图、FSI AEWMA SR控制图和VSI EWMA SR控制图的统计性能。结果表明,所提出的VSI AEWMA SR控制图能兼顾对于不同大小偏移的敏感性,且变采样间隔的动态策略能显著提高控制图的检测效率。

纵向非参数认知诊断评估

通过建立相邻时间点间被试知识状态和理想作答模式的链接,提出了4种逻辑简洁的纵向非参数认知诊断方法:LNPC、LWNPC、LGNPC和LWGNPC。模拟研究结果表明:建立的链接能提升纵向判准精度。与参数模型相比,4种方法估计精度相当,受样本容量影响小。与Long-HDD相比,4种方法判准精度较高,题目质量较低时LNPC和LWNPC仍有较好表现;实证研究表明:4种方法能够应用于实际纵向测验分析,与参数模型和Long-HDD判别一致性较高。推荐LWNPC方法。

非接触式生理参数测量用于远程急诊分诊的可行性研究

目的 通过分析急诊患者危重症及轻症的就诊特征,评估非接触式生理测量及远程预检分诊的准确性,探讨远程协助患者就诊的可行性方法。方法 纳入重庆市急救医疗中心2022年6月1日至10月31日急诊科就诊的419例患者。根据急诊预检分诊结果分为危重症组(221例)和轻症组(198例),比较2组患者就诊信息特征的差异;用手机应用程序非接触式测量心率和呼吸频率参数,与接触式测量结果进行比较,评估非接触式测量心率及呼吸频率的准确性;与急诊科现场预检分诊分级比较,评估远程预检分诊分级的准确性。结果 轻症组患者中18~<45岁者明显高于危重症组,差异有统计学意义(P<0.05);危重症组患者中意识状态为“对声音刺激有反应”和“对疼痛刺激有反应”者均明显高于轻症组,轻症组患者多为“意识清楚”,差异均有统计学意义(P<0.05);危重症组患者主诉为“胸痛、意识障碍、便血”者均明显高于轻症组,轻症组患者以“关节痛”居多,差异均有统计学意义(P<0.05);2组患者排前3位既往史均为高血压、糖尿病、冠心病。危重症组患者既往有肿瘤、消化道出血病史者均明显高于轻症组,差异均有统计学意义(P<0.05);非接触式测量心率与接触式比较,差异有统计学意义(P<0.05);非接触式测量呼吸频率与接触式比较,差异无统计学意义(P>0.05);急诊预检分诊的危重症患者明显高于远程预检分诊,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 非接触式测量的心率、呼吸频率准确性尚有待于进一步研究,但结合急诊患者的就诊信息特征,远程急诊预检分诊的可靠性将会逐步提高。

非参数CD-CAT题库Q矩阵优化设计

开展非参数CD-CAT题库Q矩阵的优化设计,并将它用于指导题库题目编制或选择,且它无需模型参数估计,这对于促进非参数CD-CAT进入课堂评价至关重要.受p-优化的启发,该文提出比例法生成优化Q矩阵,同时将已有的参数化模型题库设计方法推广到非参数化题库Q矩阵的优化设计.模拟研究结果显示:比例法和推广的融合法都有较好表现,而且当题库量较少时比例法更有优势.

螺尖丝锥几何参数快速非接触测量方法研究

针对螺尖丝锥生产过程中几何参数测量稳定性差、测量信息不全和测量效率低等问题,提出一种基于线激光扫描的快速非接触测量方法。首先,根据齐次坐标变换理论建立了螺尖丝锥非接触测量运动学模型,并在对测量数据进行预处理后,基于多视角拼接实现了螺尖丝锥的全信息曲面重构;然后,提出了考虑螺尖丝锥曲面特征的点云分割方法和刃部刃线提取算法,并在此基础上实现了丝锥前角、刃倾角、芯径、刃背宽度等几何参数的全面高效计算;最后,在数控机床上针对生产过程中的螺尖丝锥开展了测量重复性实验和对比实验。结果表明,该方法平均测量效率提升了3.88倍且最大相对误差不超过2%,验证了测量系统的可行性以及具有良好的测量稳定性、测量效率和准确性。