基于遗传算法的无监督分形属性规约技术

属性规约是应对"维数灾难"的有效技术,分形属性规约FDR(Fractal Dimensionality Reduction)是近年来出现的一种无监督属性选择技术,令人遗憾的是其需要多遍扫描数据集,因而难于应对高维数据集情况;基于遗传算法的属性规约技术对于高维数据而言优越于传统属性选择技术,但其无法应用于无监督学习领域。为此,结合遗传算法内在随机并行寻优机制及分形属性选择的无监督特点,设计并实现了基于遗传算法的无监督分形属性子集选择算法GABUFSS(Genetic Algorithm Based Unsupervised Feature Subset Selection)。基于合成与实际数据集的实验对比分析了GABUFSS算法与FDR算法的性能,结果表明GABUFSS相对优于FDR算法,并具有发现等价结果属性子集的特点。

基于分形迭代的地形模拟算法研究

三维地形是虚拟自然环境中不可或缺的因素,文中对现有的基于分形迭代的地形生成算法模型进行了分析,对各种构网方式下的地形生成算法的视觉效果、计算效率、fBm特性等进行了分析比较,最后分析了分形地形模拟中产生"折痕"的原因,并通过对现有的地形生成算法进行改进有效地克服了"折痕"问题.

一种基于GPU加速的三维分形实时渲染方法

绘制高质量三维分形图所需的计算量往往很大,难以达到实时的要求。研究了一种绘制三维分形的通用方法,即基于光线跟踪的距离估计算法。该算法非常适合在GPU上实现,利用GPU强大的并行处理能力,使三维分形的绘制速度显著提高。大量实验结果表明,在屏幕分辨率为1280x720时绝大部分三维分形图都已达到了实时绘制的要求。GPU与CPU的性能对比表明,即使在CPU最快的情况下耗时也是GPU的158倍,由此可见应用GPU的巨大优势。还验证了距离估计算法的通用性,对于不同类型的分形,如逃逸时间算法的分形、迭代函数系统的分形以及分形地形都可以适用。

脑电高阶Lyapunov指数的估计及其仿真计算

本研究从一维时间序列中估算了相应混沌系统的前3阶最大Lyapunov指数λ1、λ2和λ3,以两个高维混沌模型:4×3 Lorenz方程高维混沌系统和HyperR ssler超混沌系统作为仿真系统,对算法的可行性和有效性进行了验证。然后,应用λ1、λ2和λ3对脑电的高维混沌特性进行了研究:从脑电中分别重构了对应的时间延迟吸引子,计算了癫痫脑电组和正常对照组脑电的1λ、λ2和3λ,应用Y-K公式给出的混沌系统分数维和Lyapunov指数谱jλ的关系,估计了癫痫脑电和正常对照脑电对应系统的分数维的范围,对癫痫脑电的高维混沌状况进行了分析。结果表明:癫痫脑电对应混沌吸引子的维数低于正常脑电(高维混沌)的维数;可以分属于高维混沌和低维混沌两类情况,因此研究这两类不同的情况,应采用高维和低维两种不同的混沌理论和方法。

基于分形理论的三维模拟地形仿真

基于分形理论,在Diamond-Square算法的基础上提出一种改进算法,完成了三维地形的虚拟仿真.算法在Diamond-Square算法的基础上引入了一个补偿项,有效地弥补了直接采用Diamond-Square算法生成三维地形时产生的缺陷.实验结果表明,采用改进的Diamond-Square算法生成三维模拟地形的方法切实可行,在三维模拟地形的仿真中得到了较好的仿真结果.

Elevation data compression using IFS-based three-dimensional fractal interpolation

This paper presents the application of iterated function system (IFS) based three-dimensional (3D) fractal interpolation to elevation data compression. The parameters of contractive transformations are simplified by a concise fractal iteration form with geometric meaning. A local iteration algorithm is proposed, which can solve the non-separation problem when Collage theorem is applied to find the appropriate fractal parameters. The elevation data compression is proved experimentally to be effective in. reconstruction quality and time-saving.

基于灰度值算法与Diamond-Square算法的三维地形生成

分形地形的生成是三维自然景物的模拟的重要组成之一。研究了基于灰度值算法与分形插值算法的三维分形地形的生成。利用灰度值算法或Diamond-Square算法生成高度数据,同时作平滑处理,然后对高度数据着色并利用OpenGL纹理映射技术实现三维分形地形的生成并显示。这种方法可按照地形需求改变地形崎岖程度和地貌,在实验上基本上达到了真实感的效果。