基于Levenberg-Marquardt法和最小二乘法的中国西部烈度衰减关系模型研究

收集1900年以来,中国西部地区488次地震的烈度等震线资料,采用长、短轴椭圆模型,应用Levenberg-Marquardt法和最小二乘法拟合了中国西南地区和西北地区地震烈度衰减关系,结果表明:两种拟合方法的回归模型结果具有良好的一致性,在西南地区与西北地区2个统计单元内地震烈度衰减关系有显著不同,应作为不同的分区对待。同时,将本文结果与其他研究者得出的中国西部地区地震烈度衰减关系结果进行了对比分析,并以近年来中国西部发生的6个真实地震的烈度圈数据为基准,对比了本文模型与其他区域模型的长、短轴及面积的计算结果,结果显示:本文烈度衰减关系计算结果的精准性要稍高于大区域的计算结果,但相对于小区域来说,本文结果比小区域的烈度衰减关系结果误差偏大。由于地震烈度衰减关系具有区域性特征,区域划分越细范围越小,结果精准性越高,但是计算大区域的烈度衰减关系,有利于第一时间掌握灾区大范围的灾情分布,特别是对于震级较大的地震,计算得到大尺度上的地震烈度衰减关系,可以迅速分析相邻省区受影响地区的烈度分布特征,无须利用另一个省的地震烈度衰减关系数据重新计算,故而本文两种方法得出的结果较好地反映了烈度衰减的区域特征,适合用于中国西部地区的工程地震研究和应用。

采用改进Levenberg-Marquardt法的快速弹性运动估计

弹性运动估计是近年来出现的一种有效的时间维视频预测编码技术,但其基于高斯-牛顿法的优化求解仍存在计算量高、收敛不稳定的问题。为此提出一种基于改进Levenberg-Marquardt(L-M)法的弹性运动估计算法。首先,根据弹性基函数和黑塞矩阵的数值对称性,给出了L-M黑塞矩阵的快速计算方法,将其计算量降低了62.5%。其次,通过理论和实验分析发现,L-M对角矩阵阻尼系数的更新因子对弹性运动估计性能有明显影响,进而采用最近2次迭代的搜索步长的平方商自适应地确定更新因子,并对该阻尼系数进行正、负交替更新。实验结果表明,对于具有不同空间分辨率和场景特点的视频序列,算法始终能够保持较高的估计精度,运动补偿的平均峰值信噪比较之基于块平移模型的全搜索和基于改进高斯-牛顿法的弹性运动估计分别提高2.54dB、1.77dB。并且,所提算法收敛速度快,一般只需1~2次迭代就能取得高于传统弹性运动估计和块平移全搜索的峰值信噪比。

基于Levenberg-Marquardt法的飞行器主动段轨道参数估计

空间飞行器，如弹道式导弹，侦察卫星等，有特定的轨道参数，怎样准确估计出其轨道参数，对于维护国家安全有重要意义。此文以2012年全国研究生数学建模竞赛为依托，针对飞行器轨道主动段的运动模型，运用Levenberg-Marquardt非线性最小二乘法，实现了对该二阶微分方程组相关参数的准确估计，仿真结果显示拟合残差在10m数量级左右。

基于复变量求导及Levenberg-Marquardt法对梁的损伤识别研究

文中结合复变量求导方法,利用Levenberg-Marquardt算法,构建了一种损伤识别模式,并以此实现对简支梁结构的损伤识别。该模式以单元弹性模量的减少模拟损伤,采用有限元方法获得结构的振动加速度响应,构造用振动响应与计算响应差值的最小二乘函数作为目标函数的识别依据。在识别过程中,采用Levenberg-Marquardt算法进行弹性模量的迭代计算,引用复变量求导法解决在识别过程中灵敏度计算困难的问题,并通过极小化目标函数求得损伤的弹性模量。分析了不同工况中有无噪声条件下梁的损伤识别效果。数值算例表明,该方法具有一定的鲁棒性。

仿射变换内点Levenberg-Marquardt法解KKT系统(英文)

提供了一类新的结合非单调内点回代线搜索技术的仿射变换Levenberg-Marquardt法解Karush-Kuhn-Tucker(KKT)系统。基于由KKT系统转化得到的等价的部分变量具有非负约束的最小化问题,建立了Levenberg-Marquardt方程。证明了算法不仅具有整体收敛性,而且在合理的假设条件下,算法具有超线性收敛速率。数值结果验证了算法的实际有效性。

求解非线性方程组的非单调自适应加速Levenberg-Marquardt算法

提出一种新的求解非线性方程组的非单调自适应加速Levenberg-Marquardt算法,该算法使用一种新的自适应函数更新Levenberg-Marquardt参数,这种Levenberg-Marquardt参数的更新方式可提高过于成功的迭代中模型与目标函数的一致性,从而加快算法的收敛速度.数值实验结果表明,该算法具有良好的数值计算性能.

一种求解非线性方程组的有效Levenberg-Marquardt算法

通过修改LM参数,并结合非单调技术和信赖域技术给出一种求解非线性方程组的有效Levenberg-Marquardt算法,即AMLM算法。在局部误差界条件下,证明了AMLM算法具有局部快速收敛性。数值实验结果表明,AMLM算法稳定、有效。

一种求解绝对值方程的非精确Levenberg-Marquardt算法

本文首先运用一个光滑逼近函数对绝对值方程进行光滑化处理.其次提出了一种非精确光滑化Levenberg-Marquardt算法,并证明了算法具有全局收敛性.最后给出了数值实验证明算法有效性.

反求铝合金淬火边界条件的序列LM梯度算法

准确获取边界条件在淬火仿真中至关重要。为此,根据瞬态热传导模型,利用正则化方法建立反求热通量的目标函数,结合序列函数指定法与LM梯度法,通过最小化目标函数推导出序列LM梯度算法,实现末端淬火实验中热通量的迭代计算。其次,通过训练观测点的平均绝对误差的“3-7-3”神经网络预测模型,建立了序列LM梯度算法关键参数的遗传算法优化方法。最后,以换热系数为边界条件建立淬火仿真模型。结果表明:在相同淬火时间内,一维序列LM梯度算法、一点法和两点法,在观测点的仿真温度平均相对误差分别为5.6%、5.9%、12.6%,17.1%、15.4%、15.3%和17.7%、16.0%、15.6%。因此,与一点法、两点法相比,序列LM梯度算法具有更高的精度。

火山灰质材料的火山灰活性检测方法综述

本文将火山灰质材料的火山灰活性检测方法分为直接法和间接法两大类。其中,直接法包括石灰吸收值法,火山灰反应程度评定法和酸、碱溶出度法;而间接法包括物理性能法,水化反应放热量法和物理、化学特征参数法。为正确指导火山灰活性检测方法的应用,本文详细介绍并比较了各检测方法的原理和特点。笔者认为,直接法可直接测定出火山灰质材料与Ca(OH)2反应的程度,但其操作和分析过程相对复杂;间接法可通过测定火山灰质材料对体系物化性能的影响或材料自身的物理、化学特征参数来评价其火山灰活性。本文从材料科学的角度厘清了各检测方法的适用对象,认为应根据不同的火山灰质材料的特性选择与其相适应的火山灰活性检测方法。

具体犯罪保护法益的确定方法

在基本犯与加重犯的保护法益不同的情形下,应当分别确定基本犯与加重犯的保护法益。如果拟制罪名与基本罪名的构成要件不同,就不应按罪名确定保护法益,而应分别确定拟制罪名与基本罪名的保护法益。阻挡层法益与背后层法益是就不同犯罪或者基本犯与加重犯的关系而言,并不是任何具体犯罪的保护法益都包含阻挡层法益与背后层法益。应当根据法益主体与被害人同意或承诺的有效性等要素区分个人法益与公共法益,不应当在对个人法益的犯罪中随意添加公共法益内容,也不宜随意在对公共法益的犯罪中任意添加个人法益内容。此外,需要区分具体犯罪的保护法益与阻却违法性的优越利益,不应将阻却违法性的优越利益当作相关犯罪的保护法益。

基于综合评分法和风险商值法筛选黄河流域特征污染物及风险污染物

随着工业化进程的加快和城市化的发展,大量污染物排入黄河流域,并被频繁检出,威胁生态系统和人类健康。为获取潜在生态环境风险污染物,该研究通过调研2000年1月1日−2022年12月31日Web of Science(WoS)和中国知网(CNKI)数据库中黄河流域已报道的288篇污染物相关文献,使用多指标综合评分法筛选黄河流域的特征污染物,采用风险商值法获取水样和沉积物中的风险污染物。结果表明:①黄河流域共检出10类144种污染物,采用9类共13个筛选指标构建多指标综合评分法,对污染物各项指标进行评分,然后进行K-means聚类分析,按得分高低分为Ⅰ~Ⅵ级,选取得分较高的33种Ⅰ级和Ⅱ级高分值污染物作为黄河流域特征污染物,包括12种有机氯农药、10种多环芳烃、10种多氯联苯和1种邻苯二甲酸酯。②水样污染物浓度和沉积物含量前5种都是重金属、有机氯农药、邻苯二甲酸酯、多环芳烃以及药品和个人护理产品,而且二者顺序完全一致,且多数污染物的浓度之间存在显著相关性。③根据风险最大化原则,使用风险商值法(RQ)分别对水样和沉积物进行风险评估,将RQ≥0.1的污染物列为风险污染物,水样中共筛选出21种风险污染物,其中RQ≥1的高风险污染物有5种,包括硒、铅、苯并[a,h]蒽、苯并[a]蒽和邻苯二甲酸二丁酯。④沉积物中共筛选出19种风险污染物,其中有13种高风险污染物,包括8种多环芳烃(芘、蒽、荧蒽、苊、萘、芴、苯并[a]蒽、苯并[a,h]蒽)、4种重金属(汞、铅、硒、砷)和1种邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸二丁酯)。该研究对相关部门拟定黄河流域污染物监测方案和管控措施有重要参考意义。

基于IO-SDA法的2020~2060年中国行业CO_(2)排放预测与分析

采用IO-SDA法测算2017~2020年CO_(2)排放,后结合国内权威预测报告,利用RAS法推导2025~2060年投入产出表和各行业能源消费数据,利用IO-SDA法定量评价各驱动因素在2020~2060年对CO_(2)排放总量和各行业CO_(2)排放量变化的贡献.结果表明:2020~2060年中国行业CO_(2)排放总量呈现先增后降的趋势,2030年左右达峰,后经历平台期,2035年开始快速减排,2050年后减排速度变慢;CO_(2)排放增长的驱动因素为最终需求规模,最主要的促降因素为碳排放强度;投入产出结构和最终需求结构只在个别时期促进CO_(2)排放增长,总体上对CO_(2)减排有积极作用,但作用有限,且伴随着经济结构趋于稳定,这两者的作用逐渐削弱;CO_(2)排放总量和4项因素的变化幅度在达峰平台期、快速减排期与全面中和期3个阶段由小变大再变小;从行业角度看,电力等公共品生产和供应业、金属产品制造业、交通运输仓储和邮政业、化学工业是CO_(2)减排的主要动力.为有效实现CO_(2)减排目标,政府实施CO_(2)减排政策的过程中,应在继续充分发挥碳排放强度积极效应的同时,更加注重释放重点行业技术创新、最终需求结构优化对CO_(2)减排的积极作用.

基于2.5D有限元的高密度电法不同装置勘探效果研究

高密度电法是一种适用性广泛的电阻率勘探方法,拥有多种电极排列装置选择。不同装置由于电极分布方式的差异,在针对不同地质目标和测区环境时往往表现出明显不同的探测能力。为探究各排列装置的特点及其适用情况,推导了2.5D电位的变分问题,采用Delaunay三角化算法实现了非结构化网格剖分,进而实现了有限元正演模拟。结合实践,对常见地质情况进行建模,分别使用温纳α、温纳β、施伦贝谢尔、偶极-偶极4种装置开展正反演对比研究。研究发现:(1)在探测未知区域单个异常体时,温纳β、施伦贝谢尔2种排列的效果更好;(2)在探测相邻较近的多个异常体时,应优先采用具有更高水平分辨率的施伦贝谢尔和偶极-偶极排列;(3)对于低阻破碎带的勘探,温纳β和偶极-偶极排列更为适用;(4)当地层具有较好分层界限时,4种排列均可体现良好的分层效果。因此,高密度电法勘探实践中应综合考虑不同排列装置的特点,根据具体情况选用合适的多种排列方式进行测量,并对采集数据进行综合对比分析,以获得更为准确的解释结果。

超深勘察钻孔ASR法地应力测试技术应用

宝灵山隧道是某铁路先开段的重难点控制性工程,其中宝灵山DZ-06勘察钻孔深2118.00 m,是该段深度最大的控制性勘察钻孔。在钻孔的2072.53、2084.27 m深度选取合适岩心,采用ASR法(非弹性应变恢复法)开展了地应力测试,并与该钻孔采用水压致裂法获取的地应力结果进行对比,同时验证了ASR法对于估测超深钻孔的三维地应力大小和方向的实用价值。结果表明:在钻孔2072.53~2084.27 m深度范围,ASR法2个测点获取的最大主应力、中间主应力、最小主应力平均值分别为59.70、54.03、30.74 MPa,最大主应力近水平,方向近SN向,说明该区域以水平构造应力为主;ASR法的最大主应力测试结果均值与水压致裂法测试结果回归值一致性很好,最小主应力测试结果均值与水压致裂法测试结果回归值的一致性处于合理范围,两种方法的水平主应力方向测试结果基本一致。

基于专家咨询法的公立医院门诊药学服务评价体系构建研究

目的:构建门诊药学服务的三级评价指标体系,并确定各级指标的权重。方法:通过文献回顾、运用结构-过程-结果(SPO)模型、德尔菲专家咨询法,研究公立医院门诊药学服务评价指标。结果:最终入选的15名咨询对象均为各自领域的专家,两轮专家咨询结果趋于一致,咨询专家意见集中,结果可信度高,专家积极程度达93.33%(14名专家提出各自的修改意见),权威系数为0.880,指标重要性赋值均数均>3.5分,而变异系数则<0.25。结论:经过两轮专家咨询,建立了公立医院门诊药学服务三级评价指标体系,其中,一级指标3个,二级指标10个,三级指标39个,并赋予各指标权重。

吡虫啉和啶虫脒胶体金免疫层析法试纸条性能评估及应用效果探究

目的研究吡虫啉和啶虫脒胶体金免疫层析法试纸条在不同基质中残留量检测的应用效果。方法实验考察了市场上主要流通的5种不同品牌的胶体金免疫层析法试纸条在蔬菜、水果和茶鲜叶基质中的检出限、灵敏度、交叉反应率、特异性、假阳性和假阴性率。结果各品牌胶体金试纸条在3种不同类型基质(白菜、苹果和茶鲜叶)中,检出限浓度水平有假阴性出现,其余浓度水平灵敏度较好;特异性和交叉反应性,结果均为阴性;假阳性率和假阴性率考察中,假阳性率为0%,但有假阴性情况出现。结论胶体金免疫层析法在检测吡虫啉、啶虫脒农药残留时具有简便快捷的特点,在蔬菜、水果基质的检测中,判定结果较为准确可靠;在茶叶基质中,由于基质效应的影响,出现假阴性的机率较高。

基于层次分析法的崂山旅游文创设计

基于层次分析法,建立一种旅游文创产品设计流程,并将崂山旅游文化融入文创产品的设计中,发挥崂山当地文化特色,深入挖掘崂山旅游文化内涵,为旅游文创产品设计提供多元化设计思路。首先,从线上线下两方面调研崂山旅游文化,构建文化筛选评价模型并以此为参考,筛选合适的崂山旅游文化要素,然后将筛选出的文化要素用因子提取的方法进行图案提炼,并将其运用到文创产品的设计中,最后,运用模糊综合评价法对设计出的方案进行评价。建立旅游文创设计流程,完成崂山旅游文创产品设计。在崂山旅游文创产品设计中,通过运用AHP层次分析法,初步构建满足旅游文创开发的设计需要;能够更加客观完善地选取崂山道教旅游文化元素,结合当地文旅特色完成文创产品的创作,力求传播当地文化特色,是文旅产品设计的新思路。

基于极限平衡法的危岩倾覆稳定性三维计算方法

目前危岩防治工作中,危岩稳定性评价主要以简化后的二维剖面作为计算模型。由于自然界中的危岩形态极不规则,采用二维剖面计算模型并不能真实反映危岩受力情况。为了研究危岩稳定性三维计算方法,在前人研究基础上,基于极限平衡理论,提出了由后缘裂缝抗拉强度控制的危岩倾覆稳定性三维计算公式,采用数值积分和空间几何方法给出了在危岩单体三维模型基础上求解危岩后缘岩体抗拉力、水压力及其力矩计算公式和实现流程。以三峡库区瞿塘峡吊嘴危岩为实例开展了应用,并通过数值分析进行了验证。通过不同形态危岩的三维稳定性分析,讨论了三维与二维稳定性计算结果的关系,对比发现危岩形态对稳定性计算结果有明显影响,三维计算较二维计算更准确和实用。

基于密切值决策方法的伊阿铁路走向规划研究

铁路线路方案比选是复杂的多目标决策问题,科学合理的开展线路方案比选对合理确定线路走向极其重要。采用改进密切值决策方法作为铁路线路方案比选的理论支撑,选取建筑长度、桥隧总长、伊阿铁路投资、路网中区域3条铁路的总投资、覆盖经济据点、运量吸引及路网布局等7个因子作为评价指标,利用层次分析法计算评价因子的权重,引入欧氏距离概念得到各方案与最优点和最劣点的“距离”,并计算相应的密切值,进而对线路方案排序择优。以新建伊宁至阿克苏铁路线路走向方案比选为例,结合上述理论方法进行实例研究。研究表明,采用层次分析法计算评价因子权重,采用改进密切值决策方法对方案进行排序择优具有逻辑严谨、形象客观等特点,该方法是适用于铁路线路方案比选的理论方法。