基于形状特征k-d树的多维时间序列相似搜索

多维时间序列是信息系统中一类重要的数据对象,相似搜索是其应用的一个核心.两个序列(子序列)相似度加以比较的常用方法是:将序列(子序列)转换成空间中的曲线,然后计算曲线间的欧几里德距离.这种方法的主要缺陷是它仅考虑了序列(子序列)间的整体距离关系,而不能体现它们自身的局部变化.针对此问题,提出了一种新的可应用于多维时间序列的快速相似搜索方法.该方法将序列(子序列)的局部变化特性与检索结构(k-d树)结合起来,使得在搜索k-d树的同时实现了序列(子序列)的局部变化匹配,从而极大地提高了查询效率和正确率.实验结果表明了算法的有效性.

融合模糊K近邻及证据理论的变压器油纸绝缘状态评估方法

为实现“双碳”目标,构建新型电力系统已成为电网发展的必然趋势。在此背景下,保障电力变压器的可靠运行具有重要意义。鉴于此,提出融合模糊K近邻(fuzzy K-nearest neighbor,FKNN)及证据理论的变压器油纸绝缘状态评估方法。首先,构建基于回复电压法的多特征参量数据库,并基于数据库提出证据的基本概率分配方法。而后,采用组合赋权法综合特征参量的主观权重及客观权重,同时藉由证据折扣因子对证据基本概率进行再分配,避免D-S证据理论的冲突问题。最终,对各证据进行融合推理,获得绝缘状态命题的置信水平。利用提出的方法对变压器实测数据进行验证。结果表明,绝缘状态的置信分布式结果不仅能够准确反映变压器油纸绝缘状态,也能表征出变压器油纸绝缘的劣化趋势,为电力变压器检修策略制定提供了指导。

ITIC:一种高效的k-影响社区top-r查询算法

k-影响社区(k-Influential Community, k-IC)是网络中具有较大影响值且无包含关系的最大连通k-core。k-IC的top-r查询的目标是返回影响值较大的前r个k-IC。针对此问题,提出W-D(Weight-Degree)索引用于管理网络。提出k-IC的top-r查询优化算法ITIC(Index-based Top-r Query Algorithm for k-Influential Community),该算法无须频繁计算连通分量,并且从权重较大的节点开始处理,一般只对部分节点进行处理即可求得结果。同时,该算法是渐进输出k-IC,可根据用户需求随时终止算法。通过实验验证所提算法的有效性。实验结果表明,相对于现有算法,ITIC可以显著提高计算效率。

基于K均值空间聚类的集体建设用地质量评价研究

为推进乡村建设用地空间治理并开创乡村振兴新格局,以咸安区集体建设用地为研究对象,借助综合指数法、空间聚类、景观破碎度等构建一种集体建设用地质量等级评价的新方法.建立影响建设用地质量空间差异的指标体系,以综合指数法为基础,计算出评价单元总分值,通过空间区位和景观破碎度修正后的K均值空间聚类法,获取集体建设用地质量等级结果.结果表明:商服中心等17个指标能较好地反映集体建设用地质量的空间差异;基于修正的K均值空间聚类,将研究区集体建设用地质量分为4个等级,Ⅰ~Ⅳ级的面积分别为3 306.20 hm^(2)、2 303.22 hm^(2)、2 157.74 hm^(2)、2 230.84 hm^(2),对应的占比为33.07%、23.04%、21.58%和22.31%;空间聚类结果较好地反映了集体建设用地从城镇中心到城镇边缘的质量等级落差.此研究能够为完善集体建设用地质量评价理论体系、推进集体建设用地入市等实践工作提供参考.

中小城镇规划指标体系与经济环境平衡K值的建立与应用

在剖析中小城镇环境问题、生态结构、生态功能区的基础上提出中小城镇规划指标体系和经济环境平衡K值的建立与应用,提出了规划指标指数评价法、规划指标综合评价法并重点论述了K值法的建立与应用,同时论述了K值法运用的重大意义及在规划中解决经济环境平衡的技术方法。

SDN中基于多指标的链路负载均衡模型

由于传统网络控制层和数据层的紧耦合,其路径分配算法全局性差,实时性不足,且网络流量分配不均衡,导致网络出现拥塞。针对该问题,根据SDN集中控制和透明的优势,提出一种多指标的链路负载均衡(multi-index load balancing,MI-LB)模型。实时计算源节点到目的节点的K条可用路径,基于多指标的综合评价算法对K条可用路径综合评价,选取评价最高的路径作为转发路径。实验结果表明,该链路负载均衡模型优于传统的Dijkstra路由算法,增加了网络带宽利用率,降低了网络时延,有效提高了网络的综合性能。

基于改进LMD和综合特征指标的滚动轴承故障诊断

局部均值分解(local mean decomposition,LMD)适用于分析非平稳的滚动轴承故障信号。文章针对LMD存在的端点效应以及敏感分量难以筛选的问题,提出一种基于匹配误差的四点波形延拓方法来改善端点效应,将综合特征指标与K-means聚类分析相结合筛选敏感分量;轴承故障信号经改进的LMD分解为若干个乘积函数(product function,PF)分量;计算所有PF分量的8个参数作为综合特征指标,再利用K-means聚类分析进行分类,区分出敏感分量与虚假分量,并重组敏感分量;最后利用包络分析成功提取到故障特征频率。结果表明该方法是一种有效的滚动轴承故障诊断方法。

基于D-S证据理论的危化品水路运输风险模糊综合评价

针对危险化学品水路运输风险因素的不确定性和模糊性,提出一种D-S证据理论与模糊综合评价法相结合的危化品水路安全运输风险评价方法。识别分析风险因素,建立危化品水路运输风险因素指标体系;引入距离函数,获取证据可信度后将可信度作为专家权重,结合D-S证据理论,融合专家信息,合理分配指标权重;构建危化品水路运输风险模糊综合评价模型,对危化品水路运输风险等级进行评价。结果表明,该案例的量化风险值为37.389,隶属于较低风险等级,人员、管理、货物因素为关键影响因素,二级指标中教育培训不足、违规操作、安全意识不足、货物敏感条件、通航环境复杂风险值相对较高,需要进行重点防控。

基于D-S证据法的路面行车舒适性综合评价方法

路面行车舒适性主要受路面平整度的影响,目前主要有主观感受、行车振动以及驾乘人员的心生理变化3种评价方法.由于测试对象、测试方法及评价标准不同,不同方法对路面行车舒适性评价的准确性不同,评价结果也有一定的差异.为了提升路面行车舒适性评价的准确性和客观性,文中利用平整度范围为1.06～5.53 m/km的12条沥青路面的室外乘车试验结果,提出了采用D-S(Dempster-Shafer)证据法对3种评价方法进行决策融合的路面行车舒适性综合评价方法.研究结果表明:采用D-S证据法建立的基于路面平整度的行车舒适性综合评价体系能够显著降低各评价方法的不确定性,验证了模型的有效性,得到了综合3种舒适性评价方法的路面平整度绝对阈值;速度对综合评价体系的不确定性下降比例有重要的影响,符合实际情况.

基于R2-MOEA/D算法的顶板支护决策模型

现有的顶板支护决策方法或片面分析安全因素,或对指标客观赋予权重,未能有效分配权重系数,不能满足高维多目标顶板案例决策的需求。针对该问题,对顶板来压指标进行分析,提出了一种基于R2指标的差分高维多目标进化(R2-MOEA/D)算法的顶板支护决策模型。首先针对来压状态定义指标属性,建立顶板指标知识库,利用层次分析法和熵值法对知识库中的条件指标进行计算,得到指标的主观权重和客观权重;然后在确定主观、客观权重的基础上引入权重矩阵,构建基于R2-MOEA/D算法的顶板多目标决策模型;最后基于R2-MOEA/D算法将多目标问题分解成多个子问题,利用切比雪夫函数作为R2指标排序标准进行个体选择,得到收敛性和多样性较好的Pareto最优解,即相似度最高的条件指标顶板案例,其对应的结果属性为事故案例的决策提供了支护方案。实验结果表明:R2-MOEA/D算法与NSGA2算法、NSGA3算法、RVEA算法相比,在数据集的收敛性和分布性上整体效果最优,改善了高维空间中的搜索能力。通过山西霍州三交河煤矿2-6011巷道和10-4151巷道对基于R2-MOEA/D算法的顶板支护决策模型进行可行性评定,结果表明:由R2-MOEA/D算法检索出的解决方案符合该矿的实际支护情况。

维生素D水平与男性血脂综合指数的关系

目的探讨男性血中维生素D水平与血脂综合指数之间的关系。方法选取2013年1月至12月期间体检的健康男性817侧，留取空腹静脉血，测定血清25-羟维生素D的水平，检测血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白及高密度脂蛋白，计算出血脂综合指数。结果受试者25．羟维生素D水平平均为（53．56±21．83）nmol／L。维生素D缺乏组的血脂综合指数明显高于维生素D正常组。在校正了年龄、体重指数、空腹血糖、收缩压、舒张压等混杂因素的影响后，维生素D与血脂综合指数呈明显负相关，并且维生素D每升高1nmol／L，血脂综合指数值降低0．16。结论男性维生素D水平与血脂综合指数值关系密切。因此，维持人体正常维生素D水平可能对预防血脂紊乱相关疾病具有一定意义。

基于D-S理论改进的冲击地压危险性模糊综合评价

由于煤矿地质条件复杂、开采技术多样化,冲击地压影响因子的权重存在着不确定性,评价时无法确定有关影响因子的合理权重。针对此问题,将D-S理论引入到模糊综合评价方法中,利用冲突证据合成方法,消除融合数据之间的冲突性来确定指标权重。运用改进的模糊综合评价方法对霄云煤矿冲击地压危险性进行评价,评价结果为"安全"等级,符合工程实际。实例分析表明:D-S理论在模糊综合评价中能更好地考虑指标的不确定性,评价结果准确、可靠,精度较高,具有较高的应用价值。

融合BRIEF与ICP点云配准的零部件姿态估计方法

物体姿态估计在增强现实、自动驾驶和机器人操作等领域具有重要意义。在机器人抓取与辅助装配过程中实时并准确地估计目标姿态极其重要,为提高装配过程中零部件的抓取与监控的实时性与精度,研究了基于多视图特征库估计目标姿态的方法,设计融合BRIEF(Binary Robust Independent Elementary Features)特征匹配与ICP(Iterative Closest Point)点云配准的零部件姿态估计方法对零部件姿态角进行估计测量。以法兰、扳手、电钻等零件工具进行实验,实验结果表明融合BRIEF特征匹配与ICP点云配准的姿态估计方法运行耗时约200ms,而姿态估计的最大误差角度为4.5°,能有效保证零部件姿态估计方法的实时性与精度,可应用于机器人抓取作业、辅助装配监控等。

基于WQI的河网水系水质评价及时空特性分析

为全面了解上海市主要河网水质的变化情况,基于2015~2020年主要河流上19个水质监测断面逐月水质监测数据,采用综合水质标识指数(WQI)进行水质评价,基于M-K趋势检验法分析研究区域水质的年代际和年内变化特征,通过比较南北部河流以及上、中、下游的水质变化,分析该地区主要河网水系水质的空间变化及时空差异特性。结果表明,上海市主要河网水系水质整体WQI均值为62.32,水质评价等级为中等;水质WQI值有显著上升趋势;南部河流水质优于北部河流,WQI值从上游向下游依次减小,水质沿程有所变差,但干流水质总体优于支流。研究结果可为类似河网水系的水质评价及水环境保护与管理提供参考。

基于综合干旱指数的伊犁河流域干旱多变量概率特征研究

基于D-Vine-Copula函数,联合降水和VIC模型模拟的蒸散发、径流和土壤水等要素,构建了一种能表征气象-水文-农业干旱特征的新型综合干旱指数SWCI,以伊犁河流域为研究区,分析干旱多属性概率特征及其空间分布规律,以期为干旱区划及旱灾风险评估提供科学依据。结果表明:(1)构建的SWCI指数能很好地捕捉到不同类型干旱特征,具有较好的适用性;(2)1960—2010年,伊犁河谷东部共经历了43次干旱事件,干旱发生频率较高但程度较轻;河谷西部和南部山区分别发生干旱事件38、39次,干旱频率较河谷东部低但旱情偏重;(3)各区域多维干旱联合概率与干旱历时、烈度、峰值呈负相关关系,表明干旱历时、烈度和峰值越大,综合干旱发生的概率越小;(4)从二元条件概率可知,干旱历时(干旱烈度)的条件概率随干旱烈度(干旱历时)的增加而增大,但当干旱烈度(干旱历时)为某一固定值时,随着干旱历时(干旱烈度)逐渐增加,干旱烈度(干旱历时)的条件概率逐渐减小。(5)研究区的干旱高风险区主要集中在河谷西部和南部山区,其他区域为低风险区。

天目山常绿阔叶林优势种群及其空间分布格局

常绿阔叶林是浙江省天目山国家级自然保护区重点保护植被类型,研究常绿阔叶林优势种群及其空间分布格局,可正确认识优势种群在常绿阔叶林中的地位和作用,为常绿阔叶林的保护和恢复重建提供理论依据。在天目山国家级自然保护区内,选择典型常绿阔叶林设置样地,样地大小100m×100m。用全站仪测定每株树木坐标。用优势度分析法确定群落优势种。采用Ripley’sK(d)函数分析优势种群空间分布格局和种间关联关系。结果表明,常绿阔叶林的优势树种数随大小级的增大而增加,但优势树种的聚集程度却降低。常绿灌木连蕊茶(Camelliafraterna)在幼苗、幼树中占绝对优势。在中树和大树中,以细叶青冈(Cyclobalanopsisgracilis)、青冈(Cyclob-alanopsisglauca)和短尾柯(Lithocarpusbrevicaudatus)为主,形成多优势种结构特征。连蕊茶、细叶青冈和青冈具有较稳定的显著聚集分布特征。豹皮樟(Litseacoreanavar.sinensis)和短尾柯的分布格局波动较大。从整体上看,5个优势种群的分布格局都呈显著聚集分布特征。连蕊茶与细叶青冈、短尾柯、豹皮樟,以及细叶青冈与短尾柯、青冈与豹皮樟都有较强的物种空间依赖性。青冈和短尾柯相互独立生长,有显著负关联性。同科、属的细叶青冈和青冈也表现出显著负关联性。研究认为,种间关联关系具有传递性,可以从已知3个种的两对种间关联关系推出第三对种间关联关系。已知种间关联关系越显著,且尺度范围越宽,那么种间关联关系传递的稳定性也越高。结果认为,常绿阔叶树种是天目山国家级自然保护区常绿阔叶林群落的优势种,优势种均呈显著聚集分布,多数优势种间有较强的种间关联性。

电动汽车快充对配电网的风险研究

电动汽车快速充电行为将会对电网产生巨大的影响,探讨电动汽车快充对电网的安全风险具有重要意义。考虑电动汽车接入对电网的影响,从多方面风险指标体系出发,建立立体化的风险指标。通过K-L变换进行信息融合,并运用基于多属性决策的节点重要性综合评价方法进行综合评价,得到各电动汽车占有率下的电网综合风险排序。研究结果表明:通过综合风险评估方法得到,不考虑电动汽车带来的经济收益时,电动汽车随着占有率的增大,对电网带来的风险越来越大;当考虑电动汽车带来的经济收益后,电网的风险会在某个区间相对更大,对某一区域的快充电动汽车容纳数量具有一定的指导意义。

一个适用于内存数据库系统的多维索引结构

树形结构一直都是数据库系统中建立多维索引最有效的方法之一,其中比较流行的有k-d树,R树等。但是对于内存空间极为宝贵的内存数据库来说,它们都有浪费内存的缺点。而T树作为内存数据库最常使用的一维索引结构,具有存取速度快,节约空间的优点,但是对于多维索引的情况它的效率却不高。该文首先介绍了k-d树,R树的特点及缺点,然后介绍T树的特点,操作和在多维条件下的缺陷,并提出了一种网格+T树的结构对其进行改进,从而使它适用于多维索引的情况。

过断层石门揭煤突出危险性预测方法的探索

对河南某矿过断层石门揭煤的突出危险性进行分析,针对穿断层测压的不准确性与断层对突出影响的不确定性,提出了通过测定瓦斯压力与距断层距离之间的线性关系来分析断层性质的方法,为判断断层2侧煤体的突出危险性提供参考依据;使用D、K综合指标进行突出危险性预测时,选取断层2侧煤体较为有利于突出的参数进行判定,确保石门揭煤的绝对安全,成功预测了该石门揭煤的突出危险性。

树型空间索引及其在聚类中的应用研究

对大型高维数据集进行高效的聚类分析已成为许多领域的迫切需要,但是一般的聚类技术在处理高维数据时性能低下。树型空间索引可以高效地组织并检索高维数据,因此使用树型空间索引是改善聚类性能的有力途径。该文介绍各种树型空间索引的结构,并对它们的性能加以分析,接着讨论树型空间索引在聚类分析中的应用,并提出将树型空间索引与聚类技术相融合的思想。