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基于极大似然异方差高斯过程的桥梁纵向变形数据回归与预测分析 被引量:2
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作者 张翼飞 刘洪涛 +2 位作者 王佳瑀 王其昂 李舒 《土木工程与管理学报》 2023年第3期57-62,87,共7页
桥梁变形数据是判断桥梁健康状况的重要依据,尤其对桥梁纵向变形数据的准确回归和预测十分关键。一般可采用高斯过程对数据进行回归、预测,但高斯过程存在噪声方差恒定假设,限制了该方法在噪声变化数据分析中的应用。本文采用了一种极... 桥梁变形数据是判断桥梁健康状况的重要依据,尤其对桥梁纵向变形数据的准确回归和预测十分关键。一般可采用高斯过程对数据进行回归、预测,但高斯过程存在噪声方差恒定假设,限制了该方法在噪声变化数据分析中的应用。本文采用了一种极大似然异方差高斯过程对桥梁变形数据进行了回归与预测分析,能释放传统高斯过程噪声方差恒定假设,解决异方差高斯过程较难精确求解的问题;进而通过该算法考虑了数据不确定性开展回归分析,得到精准监测数据评估结果,并以此为基础开展数据预测,提前预知结构变形,为结构安全评估提供数据支撑。将该算法应用于铜陵长江公铁大桥主梁实测变形数据,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 桥梁监测 桥梁变形 数据回归 预测分析 方差高斯过程
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基于异方差高斯过程回归的大坝变形预测模型 被引量:2
2
作者 罗亦泳 吴大卫 +2 位作者 张立亭 黄城 刘宏宏 《东华理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第1期67-73,共7页
大坝变形是一个多因素影响下的非线性系统,具有显著的非线性、小样本和高维特点,这些变形特点导致构建精度和可靠性高的大坝变形预测模型难度较大。鉴于高斯过程(GP)学习算法能较好地解决小样本和高维数的非线性建模问题,提出基于异方... 大坝变形是一个多因素影响下的非线性系统,具有显著的非线性、小样本和高维特点,这些变形特点导致构建精度和可靠性高的大坝变形预测模型难度较大。鉴于高斯过程(GP)学习算法能较好地解决小样本和高维数的非线性建模问题,提出基于异方差高斯过程(HGP)的大坝变形预测新模型。将HGP算法预测结果与BP神经网络(BP)、最小二乘支持向量机(LS-SVM)、标准GP算法进行对比,并且构建了HGP结果的可靠性分析方法。实验结果可知,HGP的精度指标均优于BP、LS-SVM和GP算法,证实HGP算法具有较好的大坝预测精度;由于HGP考虑了变形监测环境的变化,其预测结果的精度优于标准GP算法,表明HGP算法改进策略的有效性;实测值均落在HGP算法估计的95%置信度置信区间内,证实基于HGP算法的大坝变形预测结果精度及可靠性高,有效弥补了当前大坝变形预测模型较少有结果可靠性分析功能的缺点。HGP所有参数均自适应解算,可有效地避免用户参数设置不合理引起的误差,具有更好的实用价值。 展开更多
关键词 方差高斯过程 大坝变形 预测 可靠性
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具有动态方差高斯变异的蝴蝶优化算法 被引量:1
3
作者 张小萍 谭欢 《云南师范大学学报(自然科学版)》 2022年第3期31-36,共6页
针对基本蝴蝶优化算法迭代速度慢,容易陷入局部最优解的问题,提出一种具有动态方差高斯变异的蝴蝶优化算法.首先引入线性函数的动态切换概率来平衡迭代过程中全局搜索和局部搜索的相对比例,其次利用动态方差高斯变异改进了全局搜索和局... 针对基本蝴蝶优化算法迭代速度慢,容易陷入局部最优解的问题,提出一种具有动态方差高斯变异的蝴蝶优化算法.首先引入线性函数的动态切换概率来平衡迭代过程中全局搜索和局部搜索的相对比例,其次利用动态方差高斯变异改进了全局搜索和局部搜索的公式,有利于加快算法的收敛速度,跳出局部最优解,在迭代后期提高寻优的精度.使用了6个基准函数进行仿真实验,实验数据对比发现,提出的算法比其他五种算法具有更好的寻优效果和更强的稳定性. 展开更多
关键词 蝴蝶优化算法 函数优化 动态切换概率 动态方差高斯变异
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基于优化的组合协方差高斯过程的表面粗糙度预测 被引量:3
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作者 吴智强 鲁娟 +3 位作者 张振坤 廖小平 马俊燕 陈楷 《工具技术》 2019年第8期23-28,共6页
加工过程中产生的表面质量(如粗糙度)的数据序列包含多种特征,为能捕捉更多的数据特征,提高表面粗糙度的预测精度,提出采用组合协方差的高斯过程回归(CGPR)模型预测表面粗糙度,来捕捉数据特征中的线性特征和非线性特征;为获得CGPR模型... 加工过程中产生的表面质量(如粗糙度)的数据序列包含多种特征,为能捕捉更多的数据特征,提高表面粗糙度的预测精度,提出采用组合协方差的高斯过程回归(CGPR)模型预测表面粗糙度,来捕捉数据特征中的线性特征和非线性特征;为获得CGPR模型的最佳超参数组合,采用人工蜂群(ABC)优化算法对超参数寻优,形成人工蜂群—组合协方差的高斯过程回归(ABC-CGPR)模型。通过45钢的车削试验,基于不同切削用量和刀具结构,建立了各类不同组合协方差的ABC-CGPR预测模型和单一协方差的ABC-GPR预测模型,并对比其预测性能,结果展示CGPR预测模型相比单一的GPR预测模型具有更高的预测精度,其中线性协方差函数与Matern协方差函数组合的预测精度最高,为实际加工中选取满意的预测模型提供了有效的指导。 展开更多
关键词 表面粗糙度 组合协方差高斯过程回归模型 人工蜂群优化算法
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方差能量最小化活动轮廓模型超声图像分割 被引量:4
5
作者 李海燕 邹天宁 +3 位作者 李支尧 张榆锋 陈建华 施心陵 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第3期943-948,共6页
针对超声图像含有斑点噪声、低信噪比和低对比度的特点,提出了基于方差能量最小化的活动轮廓模型。该模型根据超声图像的统计性,利用目标区域和背景区域不同的高斯分布方差和均值控制模型的内外能量,实现超声图像的自动分割。利用内核... 针对超声图像含有斑点噪声、低信噪比和低对比度的特点,提出了基于方差能量最小化的活动轮廓模型。该模型根据超声图像的统计性,利用目标区域和背景区域不同的高斯分布方差和均值控制模型的内外能量,实现超声图像的自动分割。利用内核函数定义待分割目标附近能量信息的高斯分布,基于空间变量函数的局部均值和方差构建局部高斯分布能量,在全局图像域整合局部能量。将方差能量最小化能量函数并入水平集的标准变量方程,在能量泛函极小化驱动水平集曲线演化到目标边界的过程中,利用局部像素信息求取高斯分布的均值和方差,识别不同区域亮度的差异。对仿真和临床超声图像分割的主客观实验结果表明,提出的方法能有效克服斑点噪声影响,自动、准确地对各类超声图像进行分割。 展开更多
关键词 超声图像 图像分割 活动轮廓模型 高斯方差 能量最小化
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自适应模型更新的多特征融合目标跟踪算法
6
作者 李科 徐克虎 张波 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第12期3118-3120,共3页
针对目标在运动过程中存在遮挡、光照变化、背景因素等复杂情况下的跟踪问题,提出了一种多特征融合的跟踪算法;利用背景加权后的联合直方图来描述目标的灰度和纹理特征信息,提出一种多帧加权组合的模板更新策略,对模板特征分布进行自适... 针对目标在运动过程中存在遮挡、光照变化、背景因素等复杂情况下的跟踪问题,提出了一种多特征融合的跟踪算法;利用背景加权后的联合直方图来描述目标的灰度和纹理特征信息,提出一种多帧加权组合的模板更新策略,对模板特征分布进行自适应更新,基于当前粒子特征信息可信度加权设计了一种自适应特征融合观测模型,并结合到粒子滤波算法中,从而提高了跟踪算法的场景适应能力;实验结果表明:与基于单一特征的算法相比,该算法的适应性更强,能有效跟踪复杂场景下的运动目标。 展开更多
关键词 目标跟踪 特征融合 粒子滤波 自适应观测模型 高斯方差
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基于均值偏移粒子滤波的自适应跟踪 被引量:6
7
作者 李文辉 周强 +1 位作者 王莹 张德才 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期407-411,共5页
针对视频中运动人体的跟踪,提出了一种基于均值偏移粒子滤波的自适应跟踪算法。该算法首先对所要跟踪的人体目标进行分块,并选择与周围环境颜色相似度最小的块模板作为跟踪区域;然后使用基于均值偏移的粒子滤波方法进行跟踪,并设计了自... 针对视频中运动人体的跟踪,提出了一种基于均值偏移粒子滤波的自适应跟踪算法。该算法首先对所要跟踪的人体目标进行分块,并选择与周围环境颜色相似度最小的块模板作为跟踪区域;然后使用基于均值偏移的粒子滤波方法进行跟踪,并设计了自适应更新块模板尺度的方法;最后在粒子滤波的状态估计阶段后,加入自适应观测模型,根据块模板尺度的变化情况,自适应地选择高斯噪声方差和粒子数目。实验证明,在出现遮挡或人体运动方向改变的情况下,本文算法的跟踪效果比传统均值偏移粒子滤波更好。 展开更多
关键词 计算机应用 自适应跟踪 均值偏移粒子滤波 高斯噪声方差
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计及历史气象数据的短期风速预测 被引量:23
8
作者 史宇伟 潘学萍 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期75-80,共6页
提出一种计及历史气象数据的短期风速预测方法。首先将历史风速数据和历史气象数据作为风速预测的原始输入,采用混合特征选择(HFS)方法对输入向量进行删选,选取与预测风速强相关的变量,生成预测模型的输入特征集;然后运用异方差高斯过... 提出一种计及历史气象数据的短期风速预测方法。首先将历史风速数据和历史气象数据作为风速预测的原始输入,采用混合特征选择(HFS)方法对输入向量进行删选,选取与预测风速强相关的变量,生成预测模型的输入特征集;然后运用异方差高斯过程回归(HGP)模型进行建模,该模型能体现风速的随机性。根据某实测风速数据进行提前1 h风速预测,结果表明所提方法能提高风速预测精度。 展开更多
关键词 风电 风速 预测 气象数据 混合特征选择 方差高斯过程 模型
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改进RVM的装备退化状态预测方法 被引量:1
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作者 逯程 徐廷学 +1 位作者 张海军 王天然 《现代防御技术》 2018年第2期153-158,共6页
为提高相关向量机(relevance vector machine,RVM)模型的预测精度,提出了一种改进RVM的装备退化状态预测方法。首先,通过构建一种方差高斯核函数(variance Gauss kernel function,VGKF)来提高核函数的全局性能和泛化能力;然后通过借鉴... 为提高相关向量机(relevance vector machine,RVM)模型的预测精度,提出了一种改进RVM的装备退化状态预测方法。首先,通过构建一种方差高斯核函数(variance Gauss kernel function,VGKF)来提高核函数的全局性能和泛化能力;然后通过借鉴混沌序列局域预测法中邻近点个数的选取方法,利用H-Q准则(Hannan-Quinn rule)对训练空间预测嵌入维数进行优化,避免了主观选取的盲目性;最后提出一种线性搜索算法,优化确定核参数值。通过末制导雷达装备测试参数的预测实例,验证了改进RVM的有效性和优越性。 展开更多
关键词 相关向量机 方差高斯核函数 局域预测法 嵌入维数 线性搜索算法 末制导雷达
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基于联合局域相关向量机的雷达导引头状态预测方法 被引量:3
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作者 逯程 徐廷学 王虹 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期9-16,共8页
针对雷达导引头机电结构组成复杂、性能指标测试数据信息利用率不足、使用传统基于数据驱动的状态预测方法精度不高的问题,借鉴相关向量机(relevance vector machine,RVM)和Dempster-Shafer(D-S)证据理论,提出了一种基于证据融合和改进... 针对雷达导引头机电结构组成复杂、性能指标测试数据信息利用率不足、使用传统基于数据驱动的状态预测方法精度不高的问题,借鉴相关向量机(relevance vector machine,RVM)和Dempster-Shafer(D-S)证据理论,提出了一种基于证据融合和改进局域RVM的状态预测方法。首先,对标准RVM回归模型进行改进,通过构建方差高斯核函数(variance Gauss kernel function,VGKF)来提高核函数的全局性能和泛化能力;然后通过借鉴混沌序列局域预测法中邻近点个数的选取方法,利用Hannan-Quinn(H-Q)准则对训练空间预测嵌入维数进行优化,避免了主观选取的盲目性,完成了改进局域相关向量机模型(local relevance vector machine,LRVM)的构建;最后,利用具有近似退化规律的同源装备测试数据对LRVM进行了改进,通过D-S证据理论对两种模型的预测结果进行了融合,建立了联合局域相关向量机(united local relevance vector machine,U-LRVM)模型。通过对导引头相关参数的实例预测,验证了该方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 相关向量机 D-S证据理论 方差高斯核函数 局域预测法
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基于相关向量EMD和GMDH重构的故障率预测方法 被引量:3
11
作者 徐廷学 逯程 +1 位作者 王虹 韩旭 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1275-1285,1300,共12页
针对故障率数据的非线性非平稳特性及现有预测方法精度不足的问题,提出了一种基于相关向量经验模态分解(relevance vector empirical mode decomposition,简称RVEMD)和数据处理组合法(grouped method of data handling,简称GMDH)重构的... 针对故障率数据的非线性非平稳特性及现有预测方法精度不足的问题,提出了一种基于相关向量经验模态分解(relevance vector empirical mode decomposition,简称RVEMD)和数据处理组合法(grouped method of data handling,简称GMDH)重构的预测方法。首先,通过RVEMD分离故障率时间序列的波动项和趋势项,分解产生序列的固有模态函数(intrinsic mode function,简称IMF)和残余函数(residual function,简称RF),通过相关向量机(relevance vector machine,简称RVM)预测端点局部极值的方法抑制传统经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)存在的端点效应,进一步利用RVM回归生成序列的上下包络,替代了常规三次样条插值法;其次,建立各IMF分量的RVM预测模型和RF分量的灰色预测模型,其中对标准RVM回归模型进行了改进,通过构建一种方差高斯核函数(variance Gauss kernel function,简称VGKF)来提高核函数的全局性能和泛化能力,利用H-Q准则对训练空间预测嵌入维数进行优化,避免了主观选取的盲目性,同时构建了一种基于背景值优化的灰色预测模型;最后,通过GMDH算法产生的最优智能组合模型得到最终的预测结果。仿真实例结果表明,相比常规EMD分解后叠加预测法和其他单一模型预测法,该方法具有更加优异的预测性能,能够对故障率的变化趋势进行准确预测。 展开更多
关键词 相关向量经验模态分解 数据处理组合法 端点效应 方差高斯核函数 灰色预测模型
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Two-Hop Gaussian Relay Channel with Linear Relaying: Achievable Rate and Optimization Design 被引量:1
12
作者 Deng Zhixiang Wang Baoyun +2 位作者 Lang Fei Ma Yayan Liu Chen 《China Communications》 SCIE CSCD 2012年第2期96-104,共9页
The relay node with linear relaying transmits the linear combination of its past received signals.The optimization of two-hop relay channel with linear relaying is discussed in this paper.The capacity for the two-hop ... The relay node with linear relaying transmits the linear combination of its past received signals.The optimization of two-hop relay channel with linear relaying is discussed in this paper.The capacity for the two-hop Gaussian relay channel with linear relaying is derived,which can be formulated as an optimization problem over the relaying matrix and the covariance matrix of the signals transmitted at the source.It is proved that the solution to this optimization problem is equivalent to a "single-letter" optimization problem.We also show that the solution to this "single-letter" optimization problem has the same form as the expression of the rate achieved by Time-Sharing Amplify and Forward(TSAF).In order to solve this equivalent problem,we proposed an iterative algorithm.Simulation results show that if channel gain of one hop is relatively smaller,the achievable rate with TSAF is closer to the max-flow min-cut capacity bound,but at a lower complexity. 展开更多
关键词 linear relaying two-hop relay channel time-sharing Amplify-and-Forward (AF)
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Joint Spectrum Sensing Based on Variance and Correlation Analysis 被引量:1
13
作者 Junsheng Mu Xiaojun Jing +1 位作者 Hai Huang Ning Gao 《China Communications》 SCIE CSCD 2017年第10期219-227,共9页
In this paper, a novel detection criterion is proposed to decide whether primary user(PU) exists based on joint analysis of the variance and correlation for observation signal,considering a correlation within the obse... In this paper, a novel detection criterion is proposed to decide whether primary user(PU) exists based on joint analysis of the variance and correlation for observation signal,considering a correlation within the observed signal. Simultaneously, the corresponding detection thresholds are also designed. Simulation experiments verify the proposed method suits for the observation signal in Additive White Gaussian Noise(AWGN), Rayleigh,Rician channel and the detection performance is improved greatly. 展开更多
关键词 spectrum sensing cognitive radio OFDM rayleigh AWGN
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基于声波透射法的桩基无损测试分析 被引量:4
14
作者 刘群 龚贵林 《山东工业技术》 2019年第12期110-112,共3页
针对高速公路桩基隐蔽性强、振动大、检测精度低、方法单一等缺点,以陕西省富平县某高速环路工程为依托,利用小波--Arima的高斯方差处理方法,对声波透射法无损检测的准确性进行分析。分析表明:声速、声时、波幅、频率等参数为判定依据,... 针对高速公路桩基隐蔽性强、振动大、检测精度低、方法单一等缺点,以陕西省富平县某高速环路工程为依托,利用小波--Arima的高斯方差处理方法,对声波透射法无损检测的准确性进行分析。分析表明:声速、声时、波幅、频率等参数为判定依据,参数之间存在着一定的差异,在12、13、23测距断面中,最大方差为0.215,对于变异系数,误差最大的是在12测距断面频率检测中的24.80%,最小的是23测距波幅检测中的0.3%,与规范相对,采用高斯方差处理方法满足规范方差、误差处理要求,此桩为Ⅰ类桩。 展开更多
关键词 声波透射 桩基 检测 高斯方差
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Model-independent determination on H_0 using the latest cosmic chronometer data 被引量:1
15
作者 Deng Wang Xin He Meng 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第11期1-10,共10页
We perform the updated constraints on the Hubble constant H_0 by using the model-independent method, Gaussian processes.Utilizing the latest 30 cosmic chronometer measurements, we obtain H_0= 67.38 ± 4.72 km s^(-... We perform the updated constraints on the Hubble constant H_0 by using the model-independent method, Gaussian processes.Utilizing the latest 30 cosmic chronometer measurements, we obtain H_0= 67.38 ± 4.72 km s^(-1)Mpc^(-1), which is consistent with the Planck 2015 and Riess et al. analysis at 1σ confidence level. Different from the results of Busti et al. by only using 19 H(z) measurements, our reconstruction results of H(z) and the derived values of H_0 are insensitive to the concrete choice of covariance functions of Matern family. 展开更多
关键词 Hubble constant cosmic chronometers model-independent method
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