基于Matlab聚类分析的磨粒分类识别研究

基于Matlab聚类分析理论,详细介绍了聚类算法以及对磨粒分类识别进行了研究。实践证明,该方法方便、快速,分类准确。

利用Matlab聚类分析工具箱划分碳酸盐岩岩性

碳酸盐岩由于其复杂的沉积环境和后期的次生作用,使得其岩性成份复杂,给测井解释带来各种不确定多解性。Matlab编程语言有着强大的绘图功能,有着FORTRAN和C等高级编程语言无法比拟的优点,利用Matlab可以方便的实现大量数据计算结果的可视化。文章运用了matlab统计分析工具箱,对储层段测井资料进行聚类分析岩性识别,通过岩心段岩性对比表明,该方法应用效果较好。

利用matlab聚类分析工具箱划分碳酸盐岩岩性划分

碳酸盐岩由于其复杂的沉积环境和后期的次生作用,使得其岩性成份复杂,给测井解释中带来各种不确定多解性。Matlab编程语言有着强大的绘图功能,有着FORTRAN和C等高级编程语言无法比拟的优点,利用Matlab可以方便的实现大量数据计算结果的可视化。本文运用了matlab统计分析工具箱,对储层段测井资料进行聚类分析岩性识别,通过对取岩心段岩性对比表明,该方法应用效果较好。

基于主成分及聚类分析的药用菊花品种产量与品质综合评价

为防止品种混杂,筛选药用或茶用菊花的专用品种,以不同产地来源的8个药用菊花品种16个样品为试材,采用超高效液相色谱法和比色法测定不同产地药用菊花的品质成分含量;并基于主成分分析和聚类分析,对不同产地药用菊花品种产量与品质进行综合评价。结果表明,不同产地药用菊花品种单株花头数变异系数(39.03%)最大,是构成药用菊花单株花头干重的主要因素(r=0.800),以枣庄红心菊单株花头数(496.50)最多、单株花头干重最高;绿原酸、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸和总黄酮等药效成分在不同来源的样本中差异显著(P<0.05),上述三种成分在滁州产滁菊中相对含量较高,分别为3.75%、8.07%、16.08%,这与其品质成分综合评价结果一致,说明滁州滁菊药效较优。13个性状指标的主成分分析提取出药效因子、高产因子、总黄酮因子和花径因子4个主成分,其累计贡献率为84.34%;综合评价得分排在前3位的依次为枣庄引种的红心菊、早小洋菊、滁菊。结合聚类分析结果,判定在原产地,滁州滁菊适于药用;在枣庄引种地,红心菊为优选的高产品种,早小洋菊为综合品质优良的品种。通过建立药用菊花品种产量和品质的综合评价体系,可为我国药茶两用菊花新品种的引种筛选和药食同源利用提供理论依据。

MATLAB在“张量分析”课程教学中的应用

张量分析是一种重要的数学工具,它在相对论、电磁场论和连续介质力学等诸多学科都有着广泛的应用。掌握这种数学工具,已成为从事相关科学研究的必备基础。然而,张量分析中非欧几里得空间局部切标架的存在,增加了张量计算和分析的复杂性。学生在学习“张量分析”课程时面临着抽象概念和复杂公式的理解上的困难。本文提出利用MATLAB工具在绘图、脚本编程和符号推导等方面的强大功能,从旋度分析、坐标变换和定理辅助证明这三个方面,并结合MATLAB脚本代码,展示MATLAB工具辅助于该课程教学的重要作用。教师借助该工具开展课程教学,将帮助学生有效提高对张量分析知识的理解。学生掌握了该课程的基础知识后,便能进一步使用MATLAB的张量工具箱或Pytorch深度学习库进行张量运算操作。

基于主成分分析和聚类分析的李子果实品质综合评价

为了解不同品种李子的品质特性,本文选取12个品种李子作为研究对象,分别从外观、理化及糖酸组成等方面对果实品质进行了对比分析,同时采用主成分分析和聚类分析对李子品质性状进行综合评价。结果表明,不同品种李子外观、理化和糖酸组成等指标均表现出丰富的多样性。糖酸组成、色泽、单果重、果实密度和果形指数等是评价李子综合品质的关键性指标。12个品种中‘紫皇’(ZH)‘圣雪珀’(SXP)‘爱丽丝’(ALS)‘香李’(XL)‘香甜李’(XTL)5个品种综合评分为正值,品质较好。其中,ZH和SXP品质特征为出汁率、可溶性固形物、总糖含量及色泽品质高;ALS品质特征为总糖、总甜度、甜酸比和糖酸比最高;XL和XTL品质特征为可溶性固形物含量、糖酸比、甜酸比高,但出汁率低。该研究结果可作为不同用途李子品种筛选的重要参考依据。

基于因子分析法与聚类分析法的河南省农产品物流发展水平研究

2023年中央一号文件提出“坚持不懈地把解决好‘三农’问题作为全党工作重中之重,举全党全社会之力全面推进乡村振兴,加快农业农村现代化”,推动农业发展,助力乡村振兴是我国的重点工作。为了研究河南省农产品物流情况,助力农业发展,以河南省的18个省辖市为研究样本,借助SPSS.23软件进行因子分析,以评价各市农产品物流不同的发展水平。利用聚类分析,按照农产品物流发展水平的综合得分将河南省的18个省辖市分为4类,最后有针对性的提出相关建议以推进各地区农产品物流高效发展。

基于聚类分析的闽西客家传统村落文化景观分区研究

本文以闽西客家地区内61个国家级传统村落为研究对象,通过文化景观视角下对传统村落文化因子的信息整合,选取了地理分布、开基年代、地形环境、聚落形态、姓氏结构、代表建筑形式和传统产业与职能7类文化因子,构建出闽西客家地区中国传统村落GIS信息库。随后采用聚类分析方法区分文化景观特征,将闽西客家传统村落文化景观分为3种聚类,进一步通过GIS空间分析进行可视化展示,在此基础上利用行政边界对文化区边界进行细化和划分整合,将闽西地区传统村落文化景观划分为闽西客家文化核心区、闽西客家文化扩散区和闽西客家文化交融区,以期为今后闽西客家传统村落文化景观保护的研究奠定基础。

基于红外光谱与聚类分析法的宁夏产地枸杞子品种鉴别研究

宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)为宁夏传统道地中药材,因其良好的药食两用价值,已引种至甘肃、新疆、青海等省区。因长期引种和改良,宁夏枸杞品种繁多,是影响其质量的重要因素之一。本研究采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对宁夏中宁产地的宁杞1号、4号、5号、7号、0909号、10号共6个品种的枸杞子进行测定,一维红外光谱及二阶导数光谱范围均为4000~650cm^(-1),得到图谱后进行图谱解析;采用谱带较密集的指纹区(1800~650cm^(-1))计算红外光谱图的相似系数;然后结合SMICA聚类分析法对不同品种枸杞子的红外指纹图谱进行聚类比较。结果表明,不同品种枸杞子样品的一维红外光谱图较为相似,峰的位置、峰高和峰形都较为接近,其共同吸收峰较多,仅在3282~3288、1239~1242和1143~1147 cm^(-1)附近的吸收峰强度、峰位置、峰形状有所不同,说明不同品种枸杞子中多糖类、苷类、蛋白质类、脂类和黄酮类等成分的种类和含量有所差异。二阶导数光谱中,宁杞1号、4号、7号在2880 cm^(-1)处吸收峰不明显,0909号在969 cm^(-1)处吸收峰不明显。不同品种枸杞子的相似度范围在0.9489~0.9928之间,说明不同品种枸杞子存在一定差异,其中,宁杞7号与其他品种的平均相似度系数最小,为0.9640,说明其成分特异性最高。0909号与宁杞10号相似系数为0.9928,相似度最高。采用Assure ID软件以各药材吸收波数为变量进行聚类分析,宁杞1号与其他品种的差异均较小,类间距在2.17~2.97范围内;0909号与其他品种间的差异最大,类间距在2.97~8.06范围内。聚类模型中,不同品种枸杞子的识别率均为100%,仅宁杞1号的拒绝率较低,为66%,易与其他品种枸杞子混淆,0909号的拒绝率和识别率均为100%,最易区分。类模型图中,0909号与宁杞5号、0909号与宁杞7号两两分开,可以明显鉴别出不同品种的样品。采用已知品种的枸杞子对聚类分析模型进行验证,其识别率和拒绝率与聚类分析模型相同。不同品种枸杞子类模型图与一维红外光谱、二阶导数图谱、相似度、类间距、识别率和拒绝率结果相互印证,佐证了宁杞1号为大多数宁杞系列品种的来源品种,而09系列品种0909号与其他品种有较大差异。因此,红外光谱与聚类分析法相结合可以快速、无损地鉴别不同品种枸杞子,对枸杞子药材生产和新品种选育具有一定的指导作用。

基于主成分和聚类分析的加工辣椒品质特性及相关性分析

为探究不同加工辣椒品质的差异,以16个加工辣椒品种为试验材料,对其外观品质、色泽品质、质构特性、营养品质等指标进行测定,并进行相关性、主成分和聚类分析。结果表明,不同加工辣椒品种在外观品质、色泽品质、质构特性、营养品质方面均存在显著差异。果长、果肩宽和果肉厚度等外观品质指标主要决定果实质量,其与色泽、营养品质有较大相关性,其中籽肉质量比是衡量辣椒加工特性的一个重要指标;色差分析发现L*值、a*值、b*值、E*ab值、辣椒红素及色价均存在显著差异,色价为4.12~18.78,其变化与L*值、b*值呈负相关,与a*值和辣椒红素含量呈正相关;质构特性与水分、可溶性糖存在较大关联,黏附性、胶着性、咀嚼性、硬度变异系数相对较高;VC含量与外观品质指标密切相关,为0.28~3.38 g/100 g;果肉辣椒碱含量为33.46~62.42μg/g,11个品种的果肉辣椒碱含量显著高于籽辣椒碱含量。研究结果说明水分含量、色价、辣椒碱、咀嚼性为辣椒加工特性的主要评价指标。

本科实习护生人格的聚类分析及其对职业认同的影响研究

目的通过聚类分析识别本科实习护生的人格类型,并分析其对职业认同的影响。方法2021年10月至12月采用便利抽样法对山东省3所医院的293名本科实习护生进行职业认同问卷和大五人格量表调查。结果聚类分析显示,本科实习护生共存在3种人格类型,弹性型(17.06%)、困扰型(45.05%)及开放型(37.88%)。回归分析显示,与开放型相比,弹性型是本科实习护生职业认同感的保护因素(P<0.01),而困扰型是其危险因素(P<0.01)。结论本科实习护生的人格类型存在弹性型、困扰型及开放型3种,困扰型表现出较低的职业认同感,值得护理管理者关注。

基于主成分分析和聚类分析麝香草酚微胶囊/魔芋葡甘露聚糖/低酰基结冷胶可食性复合涂膜对蓝莓品质的综合评价

该研究旨在建立综合评价麝香草酚微胶囊/魔芋葡甘露聚糖/低酰基结冷胶(thymol microcapsule/konjac glucomannan/low-acyl gellan gum,TKL)可食性复合涂膜对蓝莓保鲜效果的方法。以晚熟蓝莓品种‘巴尔德温’为试材,从感官、生理生化、营养成分、色泽和质构等角度,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)、聚类分析、相关性分析等综合评价TKL采前喷涂对蓝莓贮藏品质的影响。结果表明,TKL涂膜处理减缓了蓝莓贮藏过程中感官、果形指数、总酸、硬度、L^(*)、b^(*)、H^(*)和弹性的下降;抑制了失重率、腐烂率、丙二醛、a^(*)、C^(*)值的增加;维持较高的可溶性固形物、总酚、总黄酮、花青素含量、咀嚼性和回复性,从而减缓了蓝莓品质的劣变。PCA分析得到2个主成分,累计方差贡献率为86.90%。PCA得分与感官评价拟合呈极显著正相关(P<0.01)。聚类分析显示,TKL涂膜处理21~56 d的蓝莓品质与对照组7~35 d聚类同一类。TKL涂膜将贮藏期从42 d延长到63 d。PCA与聚类分析结合,可更准确地评价TKL涂膜对蓝莓采后综合质量的影响,为TKL涂膜在采后果实的保鲜应用提供理论依据。

基于MATLAB矢量化物质点法的车身防撞梁碰撞分析

基于MATLAB矢量化的物质点法(material point method,MPM)框架,分析车身前防撞梁的碰撞冲击问题。MPM在每一迭代步将物理参数在物质点和背景网格间相互映射,使用MATLAB矢量化框架可以使用户在快速入门的同时保证求解效率,其应力更新采用车身结构材料的弹塑性本构模型。前防撞梁碰撞冲击数值算例结果表明,MPM可以保证求解精度,同时矢量化技术可以大幅提高求解效率。

北方片区花生种质农艺、产量和品质性状的综合评价及聚类分析

为科学利用和推广我国北方片区的花生新品种,以2017年国家北方片区花生新品种多点试验中的35个参试品种为材料,运用SPSS统计软件对其主要农艺性状、产量性状和品质性状等19个性状指标进行变异性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。研究结果表明,19个性状的变异丰富,变异系数范围为0.02~1.79,其中变异系数最大的是油亚比(1.79),最小的是粗脂肪含量(0.02)。相关性分析结果表明,主茎高、侧枝长均与百果重、百仁重呈显著正相关,与出米率、粗蛋白含量呈极显著负相关,主茎高与粗脂肪含量呈显著正相关;总分枝数与结果枝数呈极显著正相关,与油亚比呈显著正相关;荚果产量与籽仁产量均与粗蛋白含量、油亚比、油酸含量呈显著负相关,与亚油酸含量、粗脂肪含量、籽仁产量呈显著正相关;由分析可知,参试品种主要农艺性状对产量指标和品质指标均有一定的影响,在生产中,控制好株型,才有可能实现高产优质。品质性状之间除油酸含量与亚油酸含量呈极显著负相关之外,其他指标相互影响不大。品质性状对产量性状有着较大的影响,均达到显著水平及以上。运用主成分分析将19个主要性状指标综合为5个主成分因子,累计贡献率为84.676%,能代表所分析性状的绝大部分信息。通过聚类分析将35个供试品种分为4个类群,各类群间产量性状和品质性状有较大差异,第1类群株型较高,荚果、籽仁相对较大,品质较优,产量较高,其中,中大粒花生品种占91%;第2类群株型较矮,总分枝数和结果枝数较多,油酸含量较高,产量相对较低,属于高油酸花生品种;第3类群为结果数最多、果小仁小、出米率较高、品质一般、产量相对较低的小果花生品种;第4类群为植株矮、果小仁小、出米率高、粗蛋白含量和产量相对较高的小果花生品种。

河北不同地理居群蒲公英核型及核型似近系数聚类分析

为探究河北地区蒲公英(Taraxacum F.H.Wigg.)的核型特征、进化趋势及亲缘关系。本研究采用常规根尖压片法对河北5个地区20个不同地理居群蒲公英进行核型分析及核型似近系数聚类分析。结果表明,20个蒲公英的染色体数目为2n=24,32,染色体基数x=8,12;有二倍体、同源三倍体、异源三倍体、异源四倍体。核型有1A,2A,1B,2B四种类型。17种核型公式,均有随体。核型不对称系数AS.K%在56.54%~61.32%之间,核型不对称系数AI在0.97~3.22之间。Z2和C2核型似近系数最大(0.997 8),核型进化距离最小(0.002 2),亲缘关系最近,B2与Z4的核型进化距离最大,亲缘关系最远。当核型似近系数为0.985 7时,20个蒲公英聚为五类,当核型似近系数为0.661 8时,共属一类。本研究探明了河北不同地理居群蒲公英的核型及亲缘关系,为进一步探明蒲公英的分类、系统进化、亲缘关系奠定细胞学基础。

多特征融合及聚类分析的道岔转辙机退化状态识别

针对转辙机退化阶段难以划分的问题,提出一种基于多维特征融合的道岔转辙机退化状态识别方法。首先,提取了S700K转辙机退化功率数据的时域、频域、时频域多域特征;其次,通过核主成分分析(Kernel Principal Components Analysis,KPCA)进行特征融合,获得表征道岔转辙机运行状态的特征向量,构建转辙机退化性能指标;再次,采用K-medoids聚类算法对道岔转辙机性能退化状态进行阶段划分,识别不同的退化状态;最后,选用轮廓系数、分类系数、平均模糊熵对聚类效果进行综合评价,并与模糊C均值聚类(Fuzzy C-Means Clustering,FCM)和古斯塔夫森-凯塞尔(Gustafson Kessel,GK)聚类算法进行比较。研究结果表明,融合特征聚类后的综合评价指标高于单一特征,更能够体现道岔转辙机退化过程中的细节,K-medoids聚类效果明显,模型的准确率达到96.3%,能够对道岔转辙机性能退化阶段进行准确的划分,为铁路现场道岔智能运维提供理论支持。

基于主成分和聚类分析的50份冬小麦材料主要农艺性状评价

【目的】了解冬小麦农艺性状间的关系,探究冬小麦农艺性状对产量的影响,从而筛选高产冬小麦品系。【方法】本研究以50份冬小麦品种(系)为研究对象,对其15个农艺性状进行了遗传变异分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。【结果】遗传变异分析表明,供试材料农艺性状存在差异,除生育期变异系数为0.71%外,其他农艺性状变异系数较大,为7.46%~51.68%。产量与穗粒质量(0.935**)、千粒质量(0.740**)、穗粒数(0.616**)呈极显著正相关,与小穗数(0.289*)呈显著正相关,与其他农艺性状相关性不显著。主成分分析结果表明,小穗数、穗粒数、小穗粒数、穗粒质量、千粒质量对冬小麦产量提高有较大的正向作用,株高、不育小穗数对冬小麦产量提高有负作用,有27份参试材料基于15个农艺性状综合表现好。聚类分析结果表明,50份冬小麦供试材料划分为多粒高产型、多粒中产型、少粒低产型3大类群,各类群特征表现明显。【结论】50份冬小麦参试材料在15个农艺性状上具有丰富的多样性,通过综合评价筛选出了21份综合性状表现优良的冬小麦材料,可以从中选育出具有高产潜力的冬小麦新品种,同时为冬小麦杂交选育提供了优良的亲本资源和理论参考。142-3-3-1(D38)、141-1-8-1(D35)和2012Y-01-6-1(D43)3份材料较对照陇麦844综合表现优良,产量高。

基于因子-聚类分析的739例Ⅲ期原发性肝癌中医证候研究

目的:探讨Ⅲ期原发性肝癌中医证候特点。方法:制定“原发性肝癌中医证候分布调查表”,收集739例Ⅲ期原发性肝癌患者的流行病学及中医四诊信息资料,对患者的流行病学资料进行描述性分析,对症状及体征进行因子分析及聚类分析。结果:Ⅲ期原发性肝癌涉及的病位有肝、脾、肾、胆、胃;病性包括气虚、阴虚、阳虚、热、湿、瘀血、气滞;提取11个公共因子,聚为4类时,症状指标分散性良好,证型分布清晰。结论:Ⅲ期原发性肝癌以中老年男性发病率较高,容易出现肝外转移;中医病位主要在肝、脾、胆、肾、胃,病性为本虚标实、虚实夹杂;证候可分为4个证型,肝肾阴虚证,肝郁脾虚证,脾虚湿困证,肝胆湿热、瘀血阻络证。

美国对华安全战略的框架性分析——基于聚类分析法

[研究目的]用历史长焦距审视中美关系合作、竞争、对抗多重面相交织背景下,美国对华安全战略调整的表象、动因及基本规律。[研究方法]以存在论的现象学作为方法论的基础,基于框架性分析对美国对华安全战略开展历史和现实分析,运用语义网络探究战略的“视域性框架”,创建聚类谱系图还原战略的“议题性框架”,进而总结战略演进的“认知性框架”。[研究结论]根据对特定时代和社会背景下可能存在的框架类型的构建,可以探知未来美国对华安全战略议题趋向多元化,在“战略竞争”的导向下,脱钩、冲突都有发生的可能性。

聚类分析理念下危机干预在脑胶质瘤患者中的应用

目的观察聚类分析理念下危机干预在脑胶质瘤患者护理中的应用效果。方法选取80例脑胶质瘤患者作为研究对象,根据护理方法分为对照组和观察组,各40例,对照组给予常规护理干预,观察组给予聚类分析理念下危机干预,比较2组患者心理状态[抑郁自评量表(SDS)、焦虑自评量表(SAS)评价]、癌症疲乏量表(CFS)评分、Jalowies应对方式量表评分、生命质量测定量表(EORTC QLQ-C30)评分及并发症发生率。结果干预后,2组患者SDS、SAS评分和CFS评分均降低,Jalowies应对方式量表评分均改善,EORTC QOL-C30评分均提高,且观察组SDS、SAS评分和CFS评分低于对照组,Jalowies应对方式量表评分优于对照组,EORTC QOL-C30评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组并发症发生率5.00%,低于对照组20.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论聚类分析理念下危机干预可减轻脑胶质瘤患者不良情绪和癌因性疲乏症状,改善应对方式,提高生活质量,降低并发症发生率。