基于分类回归树算法的东南太平洋智利竹筴鱼渔场预报

为了提高智利竹筴鱼渔场预报水平和满足渔业捕捞生产的需要,利用2002—2008年的东南太平洋公海海域捕捞的中国大型拖网渔船共计15艘的生产统计资料,以及海洋环境数据(包括海表温度、叶绿素a浓度、表温距平、叶绿素a浓度距平、海表温度梯度强度和海面高度异常等数据),基于CART的算法,构建了智利竹筴鱼渔场决策树预报模型。用含1 114条记录的数据集对模型进行训练,并采用ROC方法对该模型诊断中心渔场的准确性进行了分析。最后将该模型应用于2009年各月份的智利竹筴鱼中心渔场预报,并与实际渔场位置进行了对比,结果显示预报渔场与实际生产位置基本一致,表明利用CART决策树方法建立智利竹筴鱼渔场预报模型是可行的。

人机交互式台风浪业务预报系统的研制及应用

基于国内外海洋灾害业务化预警系统研究基础,进行台风浪数值预报产品释用的人机交互技术研究。利用软件工程原理开展系统需求分析、功能实现和数据库架构设计,采用地理信息系统(GIS)技术构建界面布局和人机交互界面,通过WEBGIS平台建立交互式预报制作和发布系统,实现了数值预报系统业务化自动运行、数值预报产品标准化管理、数据分析与可视化表达、人机交互偏差订正与成图发布等多种功能;以2011年5号台风"米雷"为试预报案例,验证了系统的制作和发布功能,实现了区域环台风浪预警报系统的的业务化应用。

两种模型在地下水埋深预测中的应用及对比研究

为能够更好地预测地下水埋深及合理规划、开发地下水资源,简述BP-ANN和GM(1,1)模型的基本结构和建模步骤,以长春市体育馆旁长观井(1号井)2002-2010年的地下水埋深资料为基础,分别运用两种方法模拟并预测地下水埋深,并进行对比研究,最后得出如下结论,BP-ANN和GM(1,1)模型的平均相对误差分别为0.55%和3.45%,其对2011年的地下水埋深预测值分别为13.06、13.27m,两种模型的拟合和预测精度均较高,两种方法均可用于地下水埋深预测,其中GM(1,1)建模更简单,BP-ANN精度更高。

基于强化缓冲算子的灰色预测PID控制仿真研究

灰色预测PID控制系统的核心是其反馈回路上的灰色预测器,其建模精度与控制系统行为数据的变化速率有关.对于惯性较大的被控对象或采样周期较短的控制系统,控制系统的行为数据变化缓慢,基于这些数据直接进行灰色建模预测的精度不高.针对这个问题,本文提出了基于强化缓冲算子的灰色预测PID控制新方法.通过对控制系统的行为数据序列进行强化缓冲算子作用,获得控制系统行为数据的强化缓冲算子作用序列,对其进行灰色建模和预测,实现灰色预测PID控制.仿真研究结果表明,在相同的PID控制参数下,本文提出的控制方法的控制精度明显优于传统的灰色预测PID控制和经典PID控制,获得了理想的控制效果.

基于CA-Markov模型的白马河流域景观格局分析及预测

基于ArcGIS和IDRISI软件,采用景观格局指数分析了白马河流域1984～2008年景观类型数量及空间格局的变化;并运用CA-Markov模型模拟了流域2008年的景观格局,预测了2020年的景观格局。结果表明,流域景观类型以耕地、林地、居民点及建设用地为主;1984～2008年流域耕地、林地面积减少,其他各景观类型均呈增加趋势;流域整体景观破碎度增加,斑块复杂程度提高,各景观类型的分布渐趋均匀;CA-Markov模型预测表明,2008～2020年流域均衡性持续提高,但景观破碎度有所降低。

基于大系统多目标理论模型的区域水资源优化配置研究

面对水资源日益紧缺、人口持续增长和生态日渐恶化的焦作市现状,为使有限的水资源在居民生活、工农业生产和生态保护之间得到充分有效的开发利用,针对以往水资源配置中仅追求经济目标最大化单目标优化方式的缺陷与不足,采用大系统多目标理论与方法并结合考虑生活生态和工农业生产的需水预测,构建大系统多目标理论模型进行水资源优化配置研究,通过应用大系统模型分解协调法实现各子系统的优化,以使得该地区经济效益、社会效益和生态效益达到最优,从而预测出2030年P=50%和P=75%时各子区的水资源配置情况,得出优化配置方案。为指导焦作市水资源合理开发利用及农村饮水安全工程的实施提供切实可行的理论依据与技术支撑。

大型地下洞室极限位移预测与稳定性分析

建立大型地下洞室的随机权重粒子群算法–最小二乘支持向量机(RandWPSO-LSSVM)预测模型,通过实例检验预测模型的可靠性,应用于糯扎渡水电站大型调压井洞室围岩的极限位移预测分析,并与数值计算结果对比分析,综合评价工程区围岩的稳定性。研究结果表明,RandWPSO-LSSVM预测模型所预测的极限位移相对真实值的最大误差为6.72%,误差较小,预测效果较好,满足工程要求;糯扎渡水电站大型调压井地下洞室在设计支护参数情况下数值计算的最大位移为19.45 mm,最大拉应力为0.54 MPa,均分布在五洞交叉口边墙位置,远小于微新风化岩体抗拉强度,塑性区也较少,围岩最大位移小于五洞交叉口边墙位置的极限位移预测值,工程区围岩较稳定;研究结果对提前预估大型地下工程的稳定性具有重要意义,可为合理制订施工决策提供参考。

基于机端PMU量测的系统受扰轨迹预测

提出了基于机端相量测量单元量测数据的多机系统受扰轨迹预测方法,结合状态估计或潮流数据,在系统受扰后将其降阶简化为仅含有配置了相量测量单元的发电机节点系统,利用相量测量单元的量测数据修正降阶系统节点电压和电流之间的关系,然后将其代入相应的发电机模型,从而实现了系统受扰轨迹预测。该方法采用时间间隔较大的状态估计或潮流数据计算节点电压和电流传递关系矩阵的初值,并利用该矩阵主对角元的变化反映受扰后系统各元件的详细模型、网络拓扑和参数的改变,然后使用相量测量单元毫秒级的量测数据对其进行修正,从而为在实际应用中将相量测量单元与SCADA系统相结合做出了有益探索。最后以一个6机25节点系统为例验证了该方法的有效性。

面向CPS的高速公路凝冰短时预测与主动式防冰控制

针对影响中国高速公路行车安全与运营效率的冰雪冻雨气象灾害,基于信息物理系统(CPS)理论,设计了面向高速公路路表凝冰短时预测与主动式防冰控制的CPS模型.不同于传统的事后处置方式,该CPS可以通过主动预测和预先处置手段,防止冰雪灾害发生或降低其危害程度.围绕该CPS模型,提出了其信息世界的路表凝冰短时预测算法,并设计了相应的主动式防冰控制策略.其中,凝冰短时预测算法基于热力学理论建模空气温度和路表温度的耦合变化关系,并从凝冰事件的发生可能性及强度两个方面对预测的凝冰风险进行描述;防冰控制策略主要针对一款自研的以喷撒融雪剂方式防冰融冰的CPS物理世界装置,根据凝冰风险的可能性及强度分量远程控制该装置按照一定的模式进行工作.基于实测数据的实验分析以及针对实际路段的示范应用表明:该CPS具有较精确的凝冰预测精度,30min内的平均预测误差约为±0.2℃;融冰处置可以覆盖高速公路车道约3/4的有效行车区域,能够事先避免凝冰或积雪形成或主动降低其危害,因此在我国高速公路的信息化与效率提升建设当中具有较高的实用价值.

强余震“等待时间”判别方案预报效能的研究

通过系统清理１９９６年以来中国大陆７０个Ｍｓ≥５．５级地震序列的＂强余震＂Ｌｇ△ｔ－Ｌｇｔ关系，对强余＂等待时间＂判别方案预报效能进行了评估。结果表明，其回顾性预报的Ｗａｌｌｅｎ评分为：６级以上地震序列Ｖ＝０．６０，５．５级以上地震序列为０．４４，说明其在地震序列类型判断方面有一定的效能。对实际震例分析得出，该方案在判定主余型序列方面成功率较高，而对于双震或多震序列，有时会产生某些误判；对６级以上地震序列的预测成功率高一些，对低震级的序列判断应慎重。

高速公路危化品事件处置持续时间预测模型

为准确预估危化品事件影响的时间、支撑高速公路危化品运输应急处置,基于危化品运输事故历史数据,构建高速公路危化品事件处置持续时间的预测模型。首先在事故特征分析的基础上,初步选取影响因子;利用Spearman秩相关系数对各因子进行相关性检验,确定危化品特性、危化品泄漏量及所需要驳货车的数量作为模型的输入变量;基于TSK型模糊推理系统,采用ANFIS方法建模;最后采用实例对模型进行验证并作误差分析。结果表明,模型预测结果与实测值吻合良好,且输入参数数目控制在合理范围内,能够为危化品事件救援提供必要的参考。

一种新的H·264帧内预测快速算法

针对P帧,提出一种基于时域和空域联合的帧内预测模式快速判别算法。该方法由时域和空域的相关性分别得到一个最可能帧内预测模式,基于一定的准则缩小待选模式个数,避免了不必要的RDO计算。

差分化社会网络节点角色的链路预测模型

以经典的Common Neighbor算法为例,提出了一种基于社区划分的差分化节点角色的链路预测模型,该模型首先采用Clauset-Newman-Moore算法挖掘社会网络结构属性,同时引入节点连接度和社区整体参与度的定义,差分处理社区内外邻接节点和不同社区的贡献,采用有监督的学习训练方法分别对社区内节点对和社区间节点对进行链路预测.人工网络和真实网络中的实验证明,该模型能够提高基于相似度算法对节点对链路预测的准确率,并为该类模型的研究提供一种新的方案.

一种新的无线传感器网络业务流预测方法

针对无线传感器网络容易受噪音干扰的问题,在以往的工作基础上提出了一种新的业务流预测算法CAWP(Cellular Annealing-based Wavelet Prediction).该算法首先利用小波变换对业务流进行分解,并将其小波系数作为抗体群.同时,采用定义的元胞演化规则代替免疫克隆退火中的交叉和变异操作,以获得下一时刻最优的小波系数.最后,通过仿真实验对比分析了该算法与其他算法之间的性能状况,结果表明CAWP具有较好的适应性.

基于虚拟机迁移的虚拟机集群负载均衡策略研究

针对虚拟机集群资源负载不均衡的问题,提出了一种多策略与预测机制相结合的、基于虚拟机迁移的负载均衡方案.对导致系统过载的不同类型的资源采用不同的均衡策略,能够更加有效地使系统恢复正常.采用预测机制,消除瞬时峰值导致的不必要的迁移,可以减少传统的基于单阈值策略中虚拟机的迁移频率.在触发迁移后采用概率转发方式选择目的节点,能够有效解决群聚冲突问题.实验结果表明,本方案能够有效地实现系统的负载均衡.

基于向量投影的代谢支持向量机乙烯精馏产品质量软测量建模

针对支持向量机(SVM)增量学习过程中易出现计算速度慢、稳定性差的缺陷,提出了一种基于向量投影的代谢支持向量机建模方法。该方法首先运用向量投影算法对训练样本进行预选取来减少样本数量,提高SVM建模速度。然后将新增样本'代谢'原则引入SVM增量学习过程中,以解决因新增样本不断加入而导致训练样本数量'爆炸'的问题。最后将该方法用于乙烯精馏产品质量软测量建模,实验结果表明,与传统SVM和最小二乘支持向量机(LSSVM)相比,向量投影的代谢SVM具有更好的预测结果。

H.264帧内预测模块在TMS320C6416上的并行实现

本文结合DSP芯片TMS320C6416的结构特征,在分析H.264帧内预测模块并行特性的基础上提出了H.264帧内预测模块的并行实现方法。工程实践结果表明,并行处理效果比较理想。

太阳能光伏发电预报效果评价

基于2010年12月1日～2011年3月16日华中科技大学新能源研究中心光伏电站(114°E,30°N)的发电数据和同期的气象数据,建立了光伏发电量与气象因子间的相关关系,利用线性回归法、原理法、神经网络法预报光伏电站的发电量。检验结果表明,三种方法对逐时太阳能预报与实况的相关系数均通过信度为0.001的显著性检验,对发电量的预报均具有使用价值,其中线性回归法预报效果最优。

水资源的最优战略选择研究

针对华东地区水资源及用水需求,进行水资源最优战略选择。首先运用Matlab软件进行灰色预测,得到华东地区的人口数,从而计算出华东地区的用水需求。然后建立常微分方程得出华东地区的水资源供给,求其差值得到缺水量。再根据最低运费的约束规则,利用Lingo软件,对水资源进行调度。最后通过层次分析方法,建立环境效益模型,从环境治理方面对水资源的短缺问题进行解决。

基于灰色关联度和BP网络的SO_2浓度软测量模型

燃煤发电厂SO2排放量的监测是进行大气污染源控制的基础性工作。但监测烟气环境恶劣,安装监测设备费用高、维护困难。为此,提出了一种SO2浓度预测的方法。SO2的产生受很多因素影响,利用灰色关联度分析法提取影响大的因素,然后利用选优后的参数建立BP神经网络预测模型。试验结果表明预测模型具有较高的准确性。