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基于两步正则化Gauss-Newton迭代算法的ECT图像重建
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作者 张立峰 陈达 刘卫亮 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期546-551,共6页
电容层析成像(ECT)技术求解图像重建问题属于非线性问题,并且存在严重的不适定性。为提高图像重建精度,提出了一种基于两步正则化Gauss-Newton迭代算法的ECT图像重建方法。针对标准正则化Gauss-Newton迭代算法在图像重建中存在的不收敛... 电容层析成像(ECT)技术求解图像重建问题属于非线性问题,并且存在严重的不适定性。为提高图像重建精度,提出了一种基于两步正则化Gauss-Newton迭代算法的ECT图像重建方法。针对标准正则化Gauss-Newton迭代算法在图像重建中存在的不收敛问题,引入了两步迭代方法;改进了正则化矩阵,提高了解估计的精确度;考虑到Gauss-Newton算法对迭代初值的依赖性,加入了同伦算法。最后,进行仿真和静态实验,并与线性反投影(LBP)算法、Landweber算法、Tikhonov正则化算法进行对比。结果表明,该方法可有效提高图像重建精度。 展开更多
关键词 流量测量 电容层析成像 两步正则化 gauss-newton迭代算法 正则化矩阵 同伦算法 两相流
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基于改进Gauss-Newton的电容层析成像图像重建算法 被引量:32
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作者 陈德运 陈宇 +1 位作者 王莉莉 于晓洋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期739-743,共5页
针对电容层析成像技术中的"软场"效应和病态问题,在分析Gauss-Newton算法基本原理的基础上,提出了一种基于Gauss-Newton新的电容层析成像算法,采用奇异值分解定理对算法的稳定性进行了证明.在此基础上探讨了ECT应用该算法的... 针对电容层析成像技术中的"软场"效应和病态问题,在分析Gauss-Newton算法基本原理的基础上,提出了一种基于Gauss-Newton新的电容层析成像算法,采用奇异值分解定理对算法的稳定性进行了证明.在此基础上探讨了ECT应用该算法的可行性,算法满足收敛条件且重建图像误差小.仿真和实验结果表明,该算法和LBP、Landweber和共轭梯度算法相比,算法兼备成像质量高、稳定性好等优点,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的思路. 展开更多
关键词 电容层析成像 图像重建 迭代算法 gauss-newton
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Gauss-Newton算法在谐波功率测量中的应用 被引量:1
3
作者 闫华光 赵莎 +1 位作者 李华 宗建华 《电测与仪表》 北大核心 2007年第5期1-4,共4页
介绍了一种可用于非正弦情况下功率测量的数字算法,并研究了在虚拟仪器中的应用。目前,传统FFT算法受频率变化的影响较大,而Gauss-Newton法先把频率设定为一个初始值,用迭代的方法来确定电压电流信号及功率分量。本文给出了在计算机上... 介绍了一种可用于非正弦情况下功率测量的数字算法,并研究了在虚拟仪器中的应用。目前,传统FFT算法受频率变化的影响较大,而Gauss-Newton法先把频率设定为一个初始值,用迭代的方法来确定电压电流信号及功率分量。本文给出了在计算机上模拟测试的结果,采用虚拟仪器语言LabVIEW编写算法程序,对该算法和FFT算法进行对比分析。仿真证明:该算法具有收敛较快且测试结果不受频率变化影响的优点,结合虚拟仪器平台,可得到较快的处理速度,可以满足实时测量的需要。 展开更多
关键词 gauss—newton 功率测量 非正弦 LABVIEW
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基于Gauss-Newton和UKF结合的微小卫星姿态确定算法 被引量:8
4
作者 康国华 范凯 +1 位作者 周琼峰 梁尔涛 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期16-23,共8页
为提高微型低成本姿态敏感器的姿态确定精度,文章基于磁强计/太阳敏感器/陀螺的姿态敏感器配置,设计了高斯牛顿(Gauss-Newton,GN)迭代算法和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)有机结合的微小卫星姿态确定算法,先用Gauss-New... 为提高微型低成本姿态敏感器的姿态确定精度,文章基于磁强计/太阳敏感器/陀螺的姿态敏感器配置,设计了高斯牛顿(Gauss-Newton,GN)迭代算法和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)有机结合的微小卫星姿态确定算法,先用Gauss-Newton算法融合磁强计和太阳敏感器的数据,迭代计算最优四元数,然后以最优四元数联合陀螺数据作为观测量,以姿态四元数和惯性系下的角速度为状态量进行UKF,降低观测维数,并将观测方程转化为线性方程,显著减小计算量,同时克服了测量误差对姿态确定精度的影响。 展开更多
关键词 微小卫星 姿态确定 高斯牛顿迭代算法 无迹卡尔曼滤波
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基于模拟退火的Gauss-Newton算法神经网络在短期负荷预测中的应用 被引量:4
5
作者 张林 刘先珊 阴和俊 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期28-33,共6页
针对一般BP网络存在的一些缺陷,首次提出了利用基于模拟退火的Gauss-Newton算法的神经网络预测电力系统短期负荷,并编制了通用程序.在相同的初始条件下,用基于模拟退火的Gauss-Newton算法的神经网络和自适应学习率附加动量法神经网络进... 针对一般BP网络存在的一些缺陷,首次提出了利用基于模拟退火的Gauss-Newton算法的神经网络预测电力系统短期负荷,并编制了通用程序.在相同的初始条件下,用基于模拟退火的Gauss-Newton算法的神经网络和自适应学习率附加动量法神经网络进行了比较,得出前者的特点和优点:一次性求解权值和偏差,收敛快,精度高,收敛于全局最优解.在算例中,基于人工神经网络的非线性特点进行了负荷预测,通过和真实值的比较说明本方法预测结果精度很高,从而更进一步验证了该方法应用于短期负荷预测的可靠性和优势. 展开更多
关键词 非线性 模拟退火的gauss-newton算法 负荷预测 可靠性
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基于Gauss-Newton法的空间管形拟合算法的研究 被引量:23
6
作者 杨铎 《大连大学学报》 2014年第3期19-23,共5页
三坐标测量仪在管类产品的加工验证中高频使用。在管形坐标的测量中,由于测量坐标系与设计测量系很难保持一致,通常需要将测量坐标在CAD软件中通过旋转、平移等操作与设计坐标进行吻合调整。但此操作依靠人眼进行吻合度判断,对比精度会... 三坐标测量仪在管类产品的加工验证中高频使用。在管形坐标的测量中,由于测量坐标系与设计测量系很难保持一致,通常需要将测量坐标在CAD软件中通过旋转、平移等操作与设计坐标进行吻合调整。但此操作依靠人眼进行吻合度判断,对比精度会大大降低,使三坐标测量仪的高精度得不到真正的发挥。本文在建立空间管形自由状态方程和两端约束管形方程的基础上,建立两种模型下的测量坐标管形与设计管形之间的最佳逼近目标方程,采用Gauss-Newton法对测量管形与设计管形进行最佳逼近求解,减少人为操作误差,提高测量精度。 展开更多
关键词 四元数法 gauss-newton 空间管形 拟合
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融合三维螺旋运动和混合反向学习策略的改进鹈鹕优化算法
7
作者 李彦苍 李一凡 +1 位作者 王钊 王育德 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第11期4607-4617,共11页
针对鹈鹕优化算法收敛速度较慢、初始化过程随机产生初始种群导致种群多样性差,在后期易陷入局部最优等问题,提出了一种融合三维螺旋飞行和混合反向学习策略的鹈鹕优化算法。首先使用Gauss映射初始化种群,提高种群多样性;其次利用三维... 针对鹈鹕优化算法收敛速度较慢、初始化过程随机产生初始种群导致种群多样性差,在后期易陷入局部最优等问题,提出了一种融合三维螺旋飞行和混合反向学习策略的鹈鹕优化算法。首先使用Gauss映射初始化种群,提高种群多样性;其次利用三维螺旋飞行和混合最优最差反向学习策略,加强算法跳出局部最优的能力;最后,引入自适应平衡因子与自适应步长,提出鹈鹕坠落策略,以模拟捕食过程中群体的微小变化。最后,通过12个基准函数和实际案例对IPOA(improved pelican optimization algorithm)进行测试,并与8个仿生算法进行对比,测试结果与Wilcoxon符号秩和检验结果均表明IPOA收敛精度与稳定性等各项性能都有所提升,具有明显优势。 展开更多
关键词 鹈鹕优化算法 gauss映射 三维螺旋运动策略 反向学习 自适应平衡因子 自适应步长
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Gauss-Newton-ANN算法在滑坡位移预测中的应用 被引量:1
8
作者 梁万金 王永 《水电能源科学》 北大核心 2009年第4期67-69,共3页
针对滑坡位移随时间变化具有非线性及难以预测预报的特征,基于人工神经网络的基本原理提出了基于Gauss-Newton的人工神经网络优化算法,并以清江隔河岩库区墓坪滑坡为例进行了计算。结果表明,采用该方法计算的预测位移与实测位移变化特... 针对滑坡位移随时间变化具有非线性及难以预测预报的特征,基于人工神经网络的基本原理提出了基于Gauss-Newton的人工神经网络优化算法,并以清江隔河岩库区墓坪滑坡为例进行了计算。结果表明,采用该方法计算的预测位移与实测位移变化特征基本吻合,可供类似滑坡位移预测参考。 展开更多
关键词 gauss-newton算法 人工神经网络(ANN) 优化 滑坡 位移预测
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Levenberg-Marquardt法与Gauss-Newton法相结合在桥梁结构静力参数识别中的应用 被引量:4
9
作者 谭冬莲 肖汝诚 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期95-98,共4页
目前用于服役桥梁结构静力参数识别的算法主要有Gauss-Newton(G-N)法和Levenberg-Marquardt(L-M)法,但是两种方法各有缺点,G-N法不能有效地处理奇异和非正定矩阵以及对初始点要求苛刻,L-M法虽然能克服G-N法迭代矩阵奇异的缺点,但由于阻... 目前用于服役桥梁结构静力参数识别的算法主要有Gauss-Newton(G-N)法和Levenberg-Marquardt(L-M)法,但是两种方法各有缺点,G-N法不能有效地处理奇异和非正定矩阵以及对初始点要求苛刻,L-M法虽然能克服G-N法迭代矩阵奇异的缺点,但由于阻尼因子的存在使得识别结果精度较为粗糙。结合二者的优缺点提出:先采用L-M法进行初步识别,再由L-M法初步识别结果作为G-N法的初始值进行再识别的方法,通过MATLAB自编程序实现对实际结构参数的优化求解,从而提高参数识别精度。文中最后以一连续粱的数值模拟试验验证了该法的有效性,比较结果表明,本文方法的识别精度要达到L-M法的2倍之多,能大大地提高识别结果的精度,从而保证了识别参数的可靠性,为服役桥梁结构的进一步状态评估提供了结构模型可靠的量化信息。 展开更多
关键词 桥梁工程 服役桥梁结构 Levenherg-Marquardt算法 gauss—newton算法 参数识别
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建立在一般结构Gauss网络上的分布估计算法 被引量:10
10
作者 钟伟才 刘静 +1 位作者 刘芳 焦李成 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期467-470,共4页
提出了一种建立在一般结构Gauss网络上的分布估计算法。一方面,它无需进行Gauss网络结构的学习,从而大大减少了计算量;另一方面,一般结构Gauss网络不是近似网络,因而可获得精度很高的联合概率密度函数。针对该网络,采用了一种无需计算... 提出了一种建立在一般结构Gauss网络上的分布估计算法。一方面,它无需进行Gauss网络结构的学习,从而大大减少了计算量;另一方面,一般结构Gauss网络不是近似网络,因而可获得精度很高的联合概率密度函数。针对该网络,采用了一种无需计算条件概率密度函数的产生样本方法,有效地减少了网络参数学习的计算开销。实验结果表明,与已有建立在非一般结构Gauss网络上的高阶分布估计算法相比,本文算法具有更高的稳定性和更强的寻优能力。 展开更多
关键词 进化计算 分布估计算法 gauss网络
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基于查找表和Newton插值算法的正余弦函数的FPGA实现 被引量:14
11
作者 黄聚永 袁慧梅 +2 位作者 吴向阳 崔国亮 高琴 《继电器》 CSCD 北大核心 2007年第16期33-36,41,共5页
正余弦函数在任意次谐波电流的无锁相环ip-iq检测法中有着重要应用。提出了一种基于查找表和Newton插值算法相结合的正余弦函数的实现方法,给出了具体计算公式和RTL级方框图;与查表法和CODIC算法相比,该方法所需时钟周期少(只需120个时... 正余弦函数在任意次谐波电流的无锁相环ip-iq检测法中有着重要应用。提出了一种基于查找表和Newton插值算法相结合的正余弦函数的实现方法,给出了具体计算公式和RTL级方框图;与查表法和CODIC算法相比,该方法所需时钟周期少(只需120个时钟周期),精度高(可达±1LSB),占用资源少(只需483个LE单元)。在Altera公司的Cyclone系列FPGA器件EP1C6Q240C8上完成了硬件验证,最终应用到某谐波检测ASIC设计中。 展开更多
关键词 查找表 newton算法 CORDIC算法 FPGA ip^iq检测法
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求解非线性回归问题的Newton算法 被引量:23
12
作者 韩敏 王亚楠 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期841-846,共6页
针对大规模非线性回归问题,提出基于静态储备池的Newton算法.利用储备池搭建高维特征空间,将原始问题转化成与储备池维数相关的线性支持向量回归问题,并应用Newton算法求解.鲁棒损失函数的应用可抑制异常点对预测结果的干扰.通过与SVR(S... 针对大规模非线性回归问题,提出基于静态储备池的Newton算法.利用储备池搭建高维特征空间,将原始问题转化成与储备池维数相关的线性支持向量回归问题,并应用Newton算法求解.鲁棒损失函数的应用可抑制异常点对预测结果的干扰.通过与SVR(Support Vector Regression)及储备池Tikhonov正则化方法比较,验证了所提方法的快速性、较高的预测精度和较好的鲁棒性. 展开更多
关键词 支持向量回归 静态储备池 newton算法 鲁棒性
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多通道窄带Fx-Newton时频算法及动力机械有源隔振实验 被引量:13
13
作者 李彦 何琳 帅长庚 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期391-403,共13页
提出了一种多通道窄带Fx—Newton算法,用多个控制器并联控制各窄带带通滤波器提取的多根线谱。离线辨识次级通道频响矩阵并求逆后,只需L×L个(通道数为L)2阶滤波器即可实现次级通道逆模型滤波,从而使控制器系数向最优值迅速收... 提出了一种多通道窄带Fx—Newton算法,用多个控制器并联控制各窄带带通滤波器提取的多根线谱。离线辨识次级通道频响矩阵并求逆后,只需L×L个(通道数为L)2阶滤波器即可实现次级通道逆模型滤波,从而使控制器系数向最优值迅速收敛。还提出了窄带滤波相位差的自适应补偿算法,可提高线谱频率波动时的控制鲁棒性。在200kw实船柴油发电机有源无源隔振装置上进行了实验,结果表明该算法可同时控制10-11根线谱,使每根线谱衰减10-35dB。该算法运算量小,在保证收敛稳定性的同时、收敛速度大于FxLMS算法(尤其在次级通道矩阵特征值分散度大的情况)。 展开更多
关键词 newton算法 FXLMS算法 窄带滤波 有源隔振 多通道 动力机械 实验 带通滤波器
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阻尼Gauss-Newton方法解非线性不等式组 被引量:4
14
作者 蒋利华 马昌凤 《数学杂志》 CSCD 北大核心 2009年第4期473-478,共6页
本文研究了非线性不等式组的求解问题.利用了阻尼Gauss-Newton方法求解非线性方程组,获得了该算法的全局收敛性,推广了Gauss-Newton法在解非线性方程组方面的应用.
关键词 非线性不等式组 非线性方程组 阻尼gauss—newton方法 全局收敛性
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基于Newton/Gauss-Seidel迭代的DGM隐式方法 被引量:7
15
作者 刘伟 张来平 +2 位作者 赫新 贺立新 张涵信 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期792-796,共5页
在Newton迭代方法的基础上,对高阶精度间断Galerkin有限元方法 (DGM)的时间隐式格式进行了研究.Newton迭代法的优势在于收敛效率高效,并且定常和非定常问题能够统一处理,对于非定常问题无需引入双时间步策略.为了避免大型矩阵的求逆,采... 在Newton迭代方法的基础上,对高阶精度间断Galerkin有限元方法 (DGM)的时间隐式格式进行了研究.Newton迭代法的优势在于收敛效率高效,并且定常和非定常问题能够统一处理,对于非定常问题无需引入双时间步策略.为了避免大型矩阵的求逆,采用一步Gauss-Seidel迭代和Matrix-free技术消去残值Jacobi矩阵的上、下三角矩阵,从而只需计算和存储对角(块)矩阵.对角(块)矩阵采用数值方法计算.空间离散采用Taylor基,其优势在于对于任意形状的网格,基函数的形式是一致的,有利于在混合网格上推广.利用该方法,数值模拟了Bump绕流和NACA0012翼型绕流.计算结果表明,与显式的Runge-Kutta时间格式相比,隐式格式所需的迭代步数和CPU时间均在很大程度上得到减少,计算效率能够提高1~2个量级. 展开更多
关键词 间断Galerkin有限元 Taylor基函数 newton迭代 gauss-Seidel迭代 时间隐式方法
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光滑阻尼Gauss-Newton法解非线性不等式组 被引量:2
16
作者 蒋利华 马昌凤 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第1期18-21,共4页
利用等价转化把非线性不等式组转化为非线性方程组来加以求解,通过引进光滑参数构造一个新的光滑函数来逼近方程组问题中的目标函数,给出了相应的求解非线性方程组的光滑阻尼Gauss-Newton算法,并在一定条件下证明了该算法的整体收敛性.
关键词 非线性不等式组 非线性方程组 阻尼gauss—newton 整体收敛性.
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采用仿射变换的桨叶变形摄像测量Newton-Raphson算法 被引量:5
17
作者 高亚东 刘荣明 王华明 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期432-436,526,共5页
提出一种基于仿射变换的(Newton-Raphson,简称N-R)数字图像相关算法。首先,采用人机交互的方法在变形前后的图像中选取匹配特征点,计算仿射变换参数;然后,根据仿射变换位移模式计算目标子区中心点的位移,将其用作N-R算法的初值。为降低... 提出一种基于仿射变换的(Newton-Raphson,简称N-R)数字图像相关算法。首先,采用人机交互的方法在变形前后的图像中选取匹配特征点,计算仿射变换参数;然后,根据仿射变换位移模式计算目标子区中心点的位移,将其用作N-R算法的初值。为降低计算量,采用全场插值,插值运算次数降为常规插值的1%左右。仿真测试表明,基于仿射变换的N-R算法在精度保持不变的情况下显著减少计算时间,克服了常规N-R算法计算量大、效率低、只适用于无刚体转动目标等缺陷,为开发直升机桨叶变形摄像测量系统提供了算法基础。 展开更多
关键词 直升机 摄像测量 特征点匹配 仿射变换 newton—Raphson算法
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用Gauss-Laguerre积分算法确定风速数学期望 被引量:3
18
作者 徐宝清 田德 +1 位作者 李全虎 赵丹平 《内蒙古大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期337-341,共5页
在分析了风速离散性与连续性特点基础上,通过引入连续型风速的Weibull概率分布和数学期望表达式,分别给出离散型和连续型风速数学期望的计算方法.为求解风速的Weibull数学期望,首先提出用梯度法求出Weibull函数的两个参数,然后以Gauss-L... 在分析了风速离散性与连续性特点基础上,通过引入连续型风速的Weibull概率分布和数学期望表达式,分别给出离散型和连续型风速数学期望的计算方法.为求解风速的Weibull数学期望,首先提出用梯度法求出Weibull函数的两个参数,然后以Gauss-Laguerre积分公式作为标准模型,将Weibull数学期望表达式转化为此标准模型,进而求出数学期望的值.最后以内蒙古新巴尔虎旗为例,通过上述方法求出该地区风速的数学期望.实验结果和分析显示,这种方法求得的数学期望和经验平均风速与气象上平均风速基本吻合. 展开更多
关键词 风速 WEIBULL分布 数学期望 梯度导向法 gauss—Laguerre积分算法
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基于改进型蚁群算法和Gauss-Markov随机场的植物病斑自适应分割 被引量:5
19
作者 冯登超 杨兆选 乔晓军 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期391-394,共4页
针对植物病害图像成分复杂、病斑排列无规则等特点,提出了基于改进型蚁群算法和Gauss-Markov随机场的自适应病斑分割算法。该算法采用自适应信息素更新策略,对信息量进行有差别的动态更新,克服了标准蚁群算法容易陷入局部最优造成的早... 针对植物病害图像成分复杂、病斑排列无规则等特点,提出了基于改进型蚁群算法和Gauss-Markov随机场的自适应病斑分割算法。该算法采用自适应信息素更新策略,对信息量进行有差别的动态更新,克服了标准蚁群算法容易陷入局部最优造成的早熟、停滞现象。同时,利用Markov随机场的局部相关特性并结合Gauss分布组成线性平稳自回归模型,针对植物病斑特征建立分割模型。最后,采用改进型蚁群算法对其进行优化,并结合Gauss-Markov随机场最大后验概率估计,实现对植物病斑的自适应分割。仿真试验表明,改进后的算法能够针对植物病斑特性实现自适应分割,鲁棒性较好。然而,对于蚁群算法与Markov的最佳耦合方式及参数初始值的设置仍需作进一步研究。 展开更多
关键词 植物病斑 蚁群算法 gauss—Markov随机场 自适应分割
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一种Newton插值的RFID室内定位改进算法 被引量:12
20
作者 陈家琪 严梓乘 《计算机系统应用》 2012年第1期45-48,共4页
介绍了基于RFID的两种室内定位算法LANDMARK算法和VIRE算法。针对VIRE算法的不足,提出了一种结合Newton插值和利用历史结果对定位值进行校正的改进算法。它通过Newton插值来适应求解模型中存在的非线性特性,并以待定位标签的历史值作为... 介绍了基于RFID的两种室内定位算法LANDMARK算法和VIRE算法。针对VIRE算法的不足,提出了一种结合Newton插值和利用历史结果对定位值进行校正的改进算法。它通过Newton插值来适应求解模型中存在的非线性特性,并以待定位标签的历史值作为参考,不断修正测量值来减小干扰对定位精度的影响。实验证明在复杂环境下,与VIRE算法相比,改进算法在定位精度上有了显著的提高。 展开更多
关键词 RFID 室内定位 newton插值 定位算法
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