Strong Consistency for the Kernal Estimates of the Random Window Width of the Density Function and its Derivatives Under Φ-Mixing Samples

In the paper,we study the strong uniform consistency for the kernal estimates of random window width of density function and its derivatives under the condition that the sequence｛Xa｝of the sample are the identically Φ-mixing random variables.

基于改进PPC模型的江苏省水资源承载力动态评价

为切实解决水资源承载力分类评价的高维问题,揭示水资源承载力动态变化规律,提出了改进的投影寻踪聚类模型。对于改进的投影寻踪聚类模型和基于最大信息熵原理的投影寻踪聚类模型,通过分析投影值的负熵变化规律,推导得出了密度窗宽的合理取值范围以及最佳取值;当密度窗宽为最佳取值时,改进的投影寻踪聚类模型比基于最大信息熵原理的投影寻踪聚类模型分类评价效果更好。针对江苏省水资源承载状态,采用改进的投影寻踪聚类模型进行了动态评价,2009年至2020年、2022年水资源承载力等级为Ⅲ级,2021年水资源承载力等级为Ⅱ级。建立灰色GM(1,1)模型,预测该省2023年至2030年水资源承载力状态为Ⅱ级。改进的投影寻踪聚类模型更加有效地提取了水资源承载力评价指标高维数据的结构特征信息,进一步提升了水资源承载力分类评价模型的精确性,使评价结果更加客观合理。通过2022年与2009年指标贡献率数值比较分析,该省采取的工农业节水、加快社会经济发展、水资源保护等措施,促进了水资源承载力状态持续转好。根据评价指标对江苏省水资源承载力状态以及评价标准的贡献率,深入分析该省水资源承载力存在的短板,提出了提升水资源承载力状态的相关建议,确保江苏省水资源系统承载力状态尽早达到Ⅰ级,实现水资源可持续利用。

基于改进投影寻踪方法的水资源承载力研究

为了解决水资源承载力分类评价的高维和非线性问题,提升水资源承载力分类评价模型的精确性,提出改进的投影寻踪方法——基于最大信息熵原理的投影寻踪分类模型。对该模型中的密度窗宽R进行改进,推导得出密度窗宽的合理取值,并将该模型应用于济宁市2010—2018年水资源承载力状态评价;建立灰色GM(1,1)模型,对济宁市2019—2025年水资源承载力状态进行预测,预测结果符合实际情况。研究表明:济宁市2010—2017年水资源承载力评价等级为Ⅲ级,2018年水资源承载力评价等级为Ⅱ级;预测济宁市2019—2025年水资源承载力状态为Ⅱ级,水资源承载力状态总体保持良好态势。通过分析各评价指标对水资源承载力的影响程度,对提升该市水资源承载力提出相关建议。

基于改进BiLSTM-RF的短期负荷预测研究

电力负荷的准确预测能有效保持电网运行的稳定性,提高经济效益和社会效益。为了提高负荷预测的精准度,首先利用麻雀搜索算法(SSA)和变分模态分解(VMD)对输入的原始负荷进行模态分解,降低了电力负荷数据随机性与非平稳性;然后利用双向长短期记忆-随机森林(BiLSTM-RF)组合模型对分解后的子模态进行特征提取和预测。对某地区公开数据的性能验证与模型对比分析结果表明,改进的BiLSTM-RF(+BiLSTM-RF)组合模型在决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分误差(MAPE)这四个预测精度指标方面分别达到了0.973、300.31、134.91、0.037。与传统的支持向量机(SVM)、长短期记忆(LSTM)网络、门控循环单元(GRU)等单一预测方法,以及未改进的BiLSTM-RF组合预测方法相比,+BiLSTM-RF组合模型有更好的预测表现。

火灾时地下窗井自然排烟模拟与分析

窗井是地下建筑自然防排烟系统的配套构造,但在现行防火设计标准中对窗井净宽无明确规定,造成窗井设计的争议性和多样性。参考部分地方标准和图集对窗井的要求,结合地下楼梯间所在位置,利用Pyrosim软件对火灾烟气在窗井内蔓延规律进行量化分析与计算,为窗井设计提出更科学和合理的依据。

Windows平台下多层DICOM图像读取、显示和压缩的改进方法

目的实现WINDOWS环境下读取与显示多层DICOM格式图像,为医学图像三维配准与重建等后处理提供数据。为节省图像存储成本和传输成本,提出了对DICOM数据进行压缩的改进方法。方法设计简化的图像类,读入多层DICOM图像至动态数组,用线性加速算法和非线性算法实现窗值动态自动调节,并转换成BMP位图实现在WINDOWS环境下不同层图像间的切换显示;采用JPEG压缩算法实现对DICOM图像的压缩。结果选取CT、MR、PET等不同模态的DICOM图像进行实验,均可正确读取,显示和压缩。结论通过解析DICOM图像文件存储格式,实现了多层DICOM图像文件的不同层间的切换显示和批量压缩。

曝光单元内线宽均匀度优化对产品工艺窗口的提升分析

阐述随着半导体工艺节点的发展,关键光刻层的最小线宽变得越来越小,由此导致图形边缘位置误差容许范围也越来越小。其中曝光单元内线宽均匀度提升受光罩制作、曝光行为等多方面影响很难控制,导致很多产品在良率验证时出现在Field固定位置发生失效的问题。为此,探讨在28nm HKC+工艺的产品上使用不同的补偿方式优化曝光单元内线宽均匀度,旨在寻找快速高效的补偿方式降低Intra-field CDU,提升图形工艺的工艺窗口。

调整窗宽/窗位对卷积神经网络模型自动筛选胰腺肿瘤CT图像性能的影响

目的观察调整窗宽/宽位对卷积神经网络(CNN)模型自动筛选胰腺肿瘤CT图像性能的影响。方法按6∶4比例将医学图像分割十项全能挑战赛中的胰腺CT数据集(包含281例胰腺肿瘤CT图像共26719幅)数据分为训练集和测试集;训练集共15346幅,33.96%(5212/15346)存在胰腺肿瘤,测试集共11373幅,34.26%(3896/11373)存在胰腺肿瘤。采用调窗方法,分别设置窗位为30、40及50 HU,以120、300和500 HU为窗宽范围端点,经组合配对形成9组参数,调整原始数据集窗宽/窗位,将原始数据直接映射到0~255像素灰度值,共得到10组数据,分别将其导入Alexnet-V1、Alexnet-V2、Resnet-V1及Resnet-V2共4个CNN模型进行训练,于相应测试集中筛选胰腺肿瘤图像,以准确率(Acc)、敏感度(Sen)及特异度(Spe)评价其效能。结果不同CNN模型用于筛选测试集无调窗数据胰腺肿瘤图像的Acc均为34.26%,Sen均为100%,Spe均为0。调整测试集图像窗位均为30 HU时,CNN模型对于窗宽300 HU图像的Acc及Spe最高,分别为(84.17±1.89)%及(77.91±1.96)%;窗位为40 HU及50 HU时,CNN模型在窗宽300 HU图像中的Acc、Sen及Spe分别为(85.98±2.66)%、(97.19±1.41)%及(82.12±3.44)%和(84.29±2.38)%、(97.68±1.65)%及(77.52±5.35)%,均高于120 HU和500 HU。结论通过调整窗宽/窗位可在CNN自动筛选胰腺肿瘤图像预处理过程中初步排除冗余信息;合理设置窗宽/窗位能有效提高CNN模型的筛选性能。

基于数字图像处理的裂缝检测方法

为保证图像质量,提出一种基于阈值判断的自适应中值滤波(TAMF)新算法。通过扩充图像边界,将噪声图像与对其进行中值滤波后的图像相减得到的灰度值均值T作为判断条件,对搜索窗口内的噪声像素点采用中值滤波处理后输出结果,信号点则不做处理。使用几种滤波算法进行试验分析,结果表明,不同浓度的椒盐噪声均可采用TAMF算法进行滤除,该算法能有效保护图像边缘细节,在PSNR和MSE等图像性能指标上维持较高的水平,为后续裂缝宽度测量提供良好环境。数字图像处理通过获取图像(裂缝)灰度信息,对图像(裂缝)特征进行提取;然后,基于TAMF算法与改进的切线垂线法,将数字图像处理中的图像预处理、裂缝骨架提取、裂缝宽度计算等方法进行集成,提出一套基于数字图像处理的混凝土裂缝图像宽度测量流程,该测量流程所需设备单一,可大幅提高检测精度和效率,满足工程应用要求。

窗口宽度对树木径向生长与气候要素之间关系的影响

在神农架林区的太子垭地区,以神农架建群树种巴山冷杉(Abies fargesii)为研究对象,利用生长锥在样木胸高处(1.3 m)进行树芯取样(24棵树50个样芯),应用LINTAB TM轮宽测量仪测量样本生长轮宽度,应用COFFCHA程序进行定年及测量质量控制,应用ARSTAN程序进行生长趋势拟合并合成标准年表(1880—2021年);依据年表及日平均气温、日降水量数据(1953—2021年),应用R程序中树轮工具包,将滑动窗口宽度下限设置为21 d、上限设置为270 d,分析树木生长轮与不同窗口宽度气候要素的相关性。结果表明:神农架地区巴山冷杉径向生长的最佳气温窗口期为33 d、最佳降水量窗口期为28 d。与传统月度气候数据相比,树木生长轮与气候最佳窗口期的相关性更显著。当年3月份、9月份中旬平均气温显著促进巴山冷杉径向生长;而当年9月份和上年9月份的降水量、当年和上年5月份的平均气温,显著抑制巴山冷杉的径向生长。

改进变系数回归在系统谐波阻抗估计中的应用

系统谐波阻抗的准确估计对于电力谐波的分析和治理具有重要意义。采用变系数回归法估计系统谐波阻抗,不仅可在背景谐波波动较大的场景下得到准确的估计值,还可自适应跟踪系统谐波阻抗的时变趋势。但经典变系数回归法计算效率较低,且核函数的窗宽选择对估计结果影响巨大。为了弥补该方法的缺陷,提高其工程适用性,文中提出了一种基于改进变系数回归的系统谐波阻抗估计方法。所提方法通过避免高维矩阵运算,极大地提高了计算效率。更进一步,采用广义交叉验证法选取最优窗宽,从而使得估计结果更精确。仿真分析验证了所提方法的有效性。

RCA(1)时间序列模型均值变点的在线监测

针对随机系数自回归(Random Coefficient Auto-regression,RCA)时间序列模型的均值变点监测问题,引入一个窗宽参数。通过调整监测起始时刻,并插入参数的一致估计量对估计参数进行替换,给出监测统计量在原假设和备择假设下的极限分布,也提供其后验检验。最后,给出极限理论以及后验检验的模拟计算,计算结果验证该方法的有效性。

频域插值与窗宽优化提升外调制OFDR空间分辨率研究

外调制OFDR系统可通过减小数据处理过程中的滑动窗宽来提高空间分辨率。然而,窗宽过小会使传感定位结果出现“假峰”,进而降低定位准确度,即传感空间分辨率和定位准确度之间存在相互制约关系。提出频域插值和窗宽优化方法,在数据处理流程中利用频域插值的方法提高系统的定位准确度,通过综合评估系统的定位误差,权衡窗宽和插值位数规模,实现在兼顾定位准确度的前提下进一步提升系统空间分辨率。阐述了OFDR系统传感原理,研究了影响系统空间分辨率各关键参数,搭建了外调制OFDR温度定位传感系统,在1000 m传感光纤上进行了实验验证。实验结果表明,在同等测量条件下,采用频域插值和窗宽优化方法将系统空间分辨率由3 m提升至了1.5 m,能有效提升OFDR系统的定位空间分辨率。

薄壁小径管环焊缝的数字射线检测

基于数字射线检测技术中数字图像的特点和窗宽窗位调整对数字图像显示效果的影响,在检测变截面工件时,提出了在正式检测前先对壁厚最薄处进行缺陷视觉的可分辨性验证以固化窗宽窗位的思路,并对铝合金薄壁小径管环焊缝进行检测,以验证该思路的有效性,同时探讨了固定垫片的工装板对薄壁小径管检测的影响,得到了特种工艺评审的认可。

256层螺旋CT诊断肋软骨骨折:窗宽、窗位优化分析

目的应用ROC曲线分析法探讨256层螺旋CT诊断肋软骨骨折的最佳窗宽、窗位。方法对30例患者行胸部256层螺旋CT扫描。由3位影像医师分别测量所有病例肋软骨CT值,并采用"双盲法"在PACS网上软拷贝阅读每例患者甲(1120HU窗宽,-100HU窗位)、乙(1120HU窗宽,100HU窗位)、丙(1120HU窗宽,300HU窗位)3种窗宽、窗位的图像,并在①肯定正常,②可疑正常,③不能肯定,④可疑骨折,⑤肯定骨折中做出选择。采用SPSS16.0统计软件进行数据处理,对诊断结果进行ROC曲线分析,以ROC曲线下的面积(Az)大小表示3位医师3种窗宽、窗位下的诊断准确率。结果256层螺旋CT诊断结合临床随访确诊8例共12处肋软骨骨折。30例患者肋软骨的平均CT值为(98.78±32.86)HU。3位医师1120HU窗宽、100HU窗位下Az值均大于其他两种窗宽、窗位(P=0.045,P=0.002,P均<0.05),表明该窗宽、窗位的诊断效能更为优越。K检验表明所有诊断结果3位医师组间一致性较高。结论256层螺旋CT能够有效诊断肋软骨损伤,优化最佳窗宽、窗位有助于影像诊断。

CTA图像后处理技术对血管管径影响的实验研究

目的:探讨CT血管造影(CTangiography,CTA)后处理技术容积重建(volumerendering,VR)中阈值、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)中窗宽及窗位、视野(Field of view,FOV)对血管管径测量的影响及相关关系。方法:建立9个不同密度的血管模型,使用不同的FOV、阈值(VR)、窗宽(MIP)测量不同密度血管模型管径,分析标准阈值、窗宽与血管模型管径的关系,并与CT值进行相关性分析。统计临床脑血管CTA MIP重建病例30例的窗宽及窗位,与实验结果进行比较。结果:VR重建,阈值和血管模型管径呈明显负相关(r=-0.847,P=0.000);MIP重建,窗宽和血管模型管径呈明显正相关(r=0.983,P=0.000);FOV和血管模型管径无相关性(r=-0.042,P=0.381)。临床脑血管CTAMIP重建窗宽明显增宽,夸大了血管真实管径。结论:CTA血管管径测量的准确性受VR重建阈值、MIP重建窗宽窗位的影响,根据血管内对比剂密度对这些参数进行调整,保证测量血管管径的可靠性和准确性。

基于聚类与非参数核密度估计的风电功率预测误差分析

针对实际风电场风电功率预测误差呈现出季节、时序和功率变化特性,提出基于聚类分析与非参数核密度估计的方法研究风电功率预测误差的概率分布特性。采用聚类分析的方法进行月份、时段的缩减,有效地将误差特性相似的误差数据归为一组,从而在考虑误差分布多样性的基础上兼顾误差分布的整体趋势。在此基础上,考虑功率特性,采用非参数核密度估计方法进行风电功率预测误差概率分布拟合并采取基于迭代的窗宽求解方法。通过拟合精度评价指标验证所提方法的适用性及有效性。

基于计算机断层扫描技术的木材密度检测研究

使用计算机断层扫描技术进行原木无损检测,通过对原木树种断层 CT 值的统计,对 CT 设备在检测过程中的窗宽与窗位进行了设定,同时拟合出了木材 CT 值一密度值的线性方程,为原木缺陷的无损检测及木材密度的测定提供一种新方法。

一种基于双滑动平均滤波器的单相软件锁相环

为了提高基于同步参考坐标系的单相软件锁相环在电网谐波畸变情况下的性能,提出了一种基于双滑动平均滤波器的单相软件锁相环。该锁相环采用双滑动平均滤波器来滤去同步坐标系中dq轴上由单相电压奇次谐波转化而来的4k+4(k=0,1,2,…)次谐波,以得到用来锁相的基波相位。考虑到单相电压频率变化会造成锁相环的锁相误差,先采用角频率重构模块得到变化后的频率,再利用加权平均值法来减小频率变化对所述锁相环滤波部分的误差。实验结果表明,该锁相环可以在单相电压含有谐波和频率变化的情况下准确得到基波的幅值和相位,并具有良好的动态响应特性。

CT窗口技术在诊断恶性骨肿瘤的应用

目的 研究不同窗宽窗位技术在恶性骨肿瘤诊断中的价值。材料与方法 分别在骨窗、软组织窗及中间窗下 ,对 2 8例经手术病理证实的恶性骨肿瘤患者的CT表现进行回顾性统计学分析 ,比较不同窗口条件下CT对恶性骨肿瘤的诊断率。结果 骨窗能明确反映骨肿瘤骨密度异常的区域 ,而软组织窗及中间窗对显示肿瘤周围软组织和骨皮质受侵犯以及水肿等更敏感。结论 窗口技术对骨肿瘤的定性和分期具有重要的诊断价值。