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考虑非线性环境温度影响的切换ICA损伤识别方法
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作者 黄杰忠 祁辉 +1 位作者 李东升 吴鸣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期125-134,161,共11页
在土木工程结构的长期健康监测过程中,变化环境对结构动力特性的影响甚至会掩盖损伤引起的动力特性变化,导致传统基于振动的损伤识别方法失效。独立成分分析(independent component analysis, ICA)方法可用于环境因素影响分离,但其有效... 在土木工程结构的长期健康监测过程中,变化环境对结构动力特性的影响甚至会掩盖损伤引起的动力特性变化,导致传统基于振动的损伤识别方法失效。独立成分分析(independent component analysis, ICA)方法可用于环境因素影响分离,但其有效性受限于数据间需满足较好的线性相关性。为此,该文将切换温度引入到ICA方法中,提出适用于非线性环境因素影响下的切换ICA损伤识别方法。该方法结合主成分分析(principal component analysis, PCA)和高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM)确定温度切换点,利用切换温度将非线性相关的频率数据分段线性化;然后,针对分段线性化后的频率数据,采用ICA方法计算数据的环境源和损伤源;最后,基于ICA损伤源,计算其SPE(squared prediction error)统计量作为损伤指标,通过X-bar控制图实现损伤预警。7自由度数值算例和Z24桥的监测数据验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 损伤识别 环境变化 独立成分分析(ICA) 主成分分析(PCA) 非线性相关
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基于双层自适应集成残差主成分分析的复杂非线性过程监测
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作者 唐徐佳 卢伟鹏 颜学峰 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期88-96,共9页
多元统计监测方法常使用正常数据选取特征,而现实过程中,不同的故障将影响不同的特征,并且这些特征可能随着时间和控制系统的作用而变化。当故障发生并随时间变化时,要想获得更好的故障检测能力,就需要聚集有效的故障敏感特征。本文提... 多元统计监测方法常使用正常数据选取特征,而现实过程中,不同的故障将影响不同的特征,并且这些特征可能随着时间和控制系统的作用而变化。当故障发生并随时间变化时,要想获得更好的故障检测能力,就需要聚集有效的故障敏感特征。本文提出了一种双层自适应集成残差主成分分析(AERPCA)模型,其子模型包含不同的特征,并突出地呈现一个或多个相关故障。首先,根据正常数据计算主成分分析(PCA)特征,利用不同特征构建线性子模型和相应的残差空间。考虑到残差空间的非线性特性及有效特征更为分散,采用核PCA(KPCA)提取不同的特征并组成同一残差空间下不同KPCA子模型。然后,利用贝叶斯方法获取集成KPCA子模型,完成各残差空间的划分和集成。最后,在主空间中获得多个线性子模型以及在残差空间中获得多个集成的非线性子模型后,利用滑动窗口确定当前时刻监控效果最好的模型。采用田纳西-伊士曼过程验证了AERPCA的有效性。 展开更多
关键词 集成学习 自适应过程 核主成分分析 非线性过程监测 故障诊断
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基于小波变换的主元分析人脸图象识别 被引量:17
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作者 高西奇 周洪祥 何振亚 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1996年第2期137-141,共5页
基于小波变换的主元分析人脸图象识别高西奇,周洪祥,何振亚(东南大学无线电工程系,南京210018)人脸图象识别是模式识别领域的一个重要研究课题[1,2],但是由于人脸虽有固定结构而无固定形状的特殊性,人脸的自动识别非... 基于小波变换的主元分析人脸图象识别高西奇,周洪祥,何振亚(东南大学无线电工程系,南京210018)人脸图象识别是模式识别领域的一个重要研究课题[1,2],但是由于人脸虽有固定结构而无固定形状的特殊性,人脸的自动识别非常困难,特别是要求机器在学习之后能... 展开更多
关键词 小波变换 主元分析 人脸 图象识别 模拟识别
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一种适用于高维非线性特征数据的聚类算法及应用 被引量:12
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作者 姜洪权 王岗 +3 位作者 高建民 高智勇 高瑞琪 郭旗 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期49-55,90,共8页
针对高维数据聚类分析中数据之间具有多种非线性特征关系,导致数据分布不均、传统相似性度量失效及结果类中心难以精准表征等问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)与密度聚类(DBSCAN)的高维非线性特征数据聚类分析技术。首先,为有效提... 针对高维数据聚类分析中数据之间具有多种非线性特征关系,导致数据分布不均、传统相似性度量失效及结果类中心难以精准表征等问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)与密度聚类(DBSCAN)的高维非线性特征数据聚类分析技术。首先,为有效提取高维数据的非线性特征,利用KPCA理论将原始数据映射到更高维数据空间,利用主元分析获得数据变化的方向集合,并进行降维分析;然后,通过重新定义数据样本在主元空间的相似性距离对传统DBSCAN聚类方法进行改进,并利用3δ统计理论对各簇中心的进行表征,从而实现高维数据的精确分类与类中心知识表达。以实际高血压患者群体聚类问题为例对方法进行了有效性验证,实验表明,所提方法可以有效获取原始数据的非线性特征,实现患者个体特征群体的有效划分及簇类中心知识的表达,解决传统DBSCAN聚类方法对高维数据不适用的问题。 展开更多
关键词 非线性 高维数据 核主元分析 密度聚类
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顾北煤矿地下水化学特征的多元统计分析 被引量:9
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作者 马雷 钱家忠 +1 位作者 赵卫东 周小平 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1495-1498,1503,共5页
为了研究矿井充水水源水质特征及其规律,为矿井水害防治提供指导,文章采用多元统计分析中的非线性主成分分析方法和聚类分析方法,对顾北煤矿各含水层水样Ca2+、Mg2+、Na++K+、HCO3-、Cl-、SO42-进行分析。采用非线性主成分分析法,较好... 为了研究矿井充水水源水质特征及其规律,为矿井水害防治提供指导,文章采用多元统计分析中的非线性主成分分析方法和聚类分析方法,对顾北煤矿各含水层水样Ca2+、Mg2+、Na++K+、HCO3-、Cl-、SO42-进行分析。采用非线性主成分分析法,较好地揭示了各含水层水样之间的关系,从而可推断含水层间的水力联系;得到水质指标之间关系,反映了其相互作用与变化规律;得到样本与水质指标之间的关系,从而可揭示各个含水层的水质特征。对样本和变量做了聚类分析,聚类分析结果与非线性主成分分析的结果总体一致。 展开更多
关键词 多元统计分析 非线性主成分分析 地下水化学特征 聚类分析 顾北煤矿
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长江流域不同类型山洪灾害受自然因素影响分析 被引量:8
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作者 孙莉英 葛浩 +2 位作者 庞占龙 余新晓 蔡强国 《人民长江》 北大核心 2016年第14期1-6,共6页
实现自然因素对山洪灾害影响的定量分析可为灾害防治提供科学参考。在定性分析山洪灾害自然影响因素的基础上,以长江流域的小流域为研究单元,采用主成分分析法分析各类山洪灾害的主控因素;采用单因素和多因素的统计分析方法定量分析各... 实现自然因素对山洪灾害影响的定量分析可为灾害防治提供科学参考。在定性分析山洪灾害自然影响因素的基础上,以长江流域的小流域为研究单元,采用主成分分析法分析各类山洪灾害的主控因素;采用单因素和多因素的统计分析方法定量分析各类型山洪灾害与自然因素的相关关系。结果表明,溪河洪水、滑坡的主控因素为降雨因子(最大6 h降雨量和年平均大雨日数),而泥石流的主控因素为最大6 h降雨量和植被指数。各因素对山洪灾害的影响呈现非线性特征,多因素的交互效应显著。 展开更多
关键词 主成分分析法 山洪灾害 长江流域
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基于非线性主成分分析法的SWOT战略定位模型研究 被引量:4
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作者 孙超平 杨善林 施敏加 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1702-1708,共7页
文章构建了基于非线性主成分分析法(NLCPA)的SWOT战略定位模型,实现了SWOT定性分析与非线性定量分析的有机结合,充分考虑了影响战略定位SWOT子因素间的关联性。该模型通过引入非线性主成分分析法,避免了AHP-SWOT等基于线性均值SWOT战略... 文章构建了基于非线性主成分分析法(NLCPA)的SWOT战略定位模型,实现了SWOT定性分析与非线性定量分析的有机结合,充分考虑了影响战略定位SWOT子因素间的关联性。该模型通过引入非线性主成分分析法,避免了AHP-SWOT等基于线性均值SWOT战略定位模型的缺点,提高了分析结果的科学性和可信度。运用该模型对中航工业某飞机装备有限公司战略定位的SWOT因素进行综合评估,采用得到的综合主成分的指标代替原来较多的指标,将主成分的方差贡献率作为权重,以主成分的线性加权值作为SWOT因素的综合评价结果,提高了该公司战略绩效管理定位的效度,并与基于线性均值分析法的SWOT战略定位模型应用结果进行了验证比较。 展开更多
关键词 SWOT分析法 非线性主成分分析法 战略定位模型
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基于核函数的雷达一维距离像目标识别 被引量:9
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作者 孟继成 杨万麟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期462-466,共5页
该文分析了基于核函数的三大模式识别方法(支持向量机、非线性主分量分析、非线性判别分析)的分类机理,并将其应用于雷达一维距离像目标识别中。用3种飞机实测雷达距离像数据样小进行识别研究,结果表明对于雷达目标距离像识别,支持向量... 该文分析了基于核函数的三大模式识别方法(支持向量机、非线性主分量分析、非线性判别分析)的分类机理,并将其应用于雷达一维距离像目标识别中。用3种飞机实测雷达距离像数据样小进行识别研究,结果表明对于雷达目标距离像识别,支持向量机方法较其它两种方法更为有效,并对实验结果给出了合理的解释。 展开更多
关键词 雷达目标识别 基于核函数的方法 支持向量机 非线性主分量分析 非线性判别分析
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盲源分离及盲信号提取的研究进展 被引量:10
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作者 石庆研 黄建宇 吴仁彪 《中国民航大学学报》 CAS 2007年第3期1-7,共7页
盲源分离和盲信号提取是从观测信号中恢复源信号的有效方法,目前已成为信号处理领域的研究热点。介绍了盲信号处理的数学模型,给出盲源分离与盲信号提取的基本思想,阐述了各方法的原理、特点及性能,并对它们之间的区别与联系进行分析,... 盲源分离和盲信号提取是从观测信号中恢复源信号的有效方法,目前已成为信号处理领域的研究热点。介绍了盲信号处理的数学模型,给出盲源分离与盲信号提取的基本思想,阐述了各方法的原理、特点及性能,并对它们之间的区别与联系进行分析,最后指出盲源分离及盲信号提取的发展方向。 展开更多
关键词 盲源分离 盲信号提取 独立分量分析 非线性主分量分析 状态空间法
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一种用于低维光谱空间构造的非负主成分分析法 被引量:7
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作者 王莹 曾平 +1 位作者 罗雪梅 谢琨 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期165-170,共6页
针对经典主成分分析法进行多光谱图像数据降维会使重构光谱反射比出现负值的问题,提出一种非负主成分分析法,并用该法构造低维光谱空间,实现高维多光谱数据与低维光谱空间的转换。首先分析主成分分析法产生非光谱反射比数据的原因,据此... 针对经典主成分分析法进行多光谱图像数据降维会使重构光谱反射比出现负值的问题,提出一种非负主成分分析法,并用该法构造低维光谱空间,实现高维多光谱数据与低维光谱空间的转换。首先分析主成分分析法产生非光谱反射比数据的原因,据此对主成分分析模型增加非负约束,建立迭代方程,求出一组线性无关的非负主成分权向量;然后用该组向量构造低维光谱空间;最后用非线性优化技术确定高维数据在低维空间中的投影值。实验表明,新方法与经典主成分分析法相比,能使重构光谱反射比数据限制在[0,1]范围内,保持了光谱反射比的物理意义,同时所构造低维光谱空间的精度能与经典主成分分析法保持一致。 展开更多
关键词 光谱色彩管理 非负主成分分析 低维光谱空间 非线性优化 多光谱图像
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改进的基于数据重构的KPCA故障识别方法 被引量:4
11
作者 王姝 冯淑敏 +1 位作者 常玉清 王福利 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期500-503,共4页
核主元分析(KPCA)方法相对于主元分析(PCA)方法在非线性过程监测方面具有一定的优势,但是KPCA很难找到由特征空间到原始空间的逆映射函数,这给基于KPCA的故障诊断带来了很大的障碍.为此,在KPCA故障数据重构方法的基础上,对故障识别指标... 核主元分析(KPCA)方法相对于主元分析(PCA)方法在非线性过程监测方面具有一定的优势,但是KPCA很难找到由特征空间到原始空间的逆映射函数,这给基于KPCA的故障诊断带来了很大的障碍.为此,在KPCA故障数据重构方法的基础上,对故障识别指标进行改进.改进后的方法既能够识别单变量引起的故障,又能识别多变量引起的故障,而且减少了指标计算过程中的运算量,避免了传统故障识别方法只能实现单变量故障追溯的缺陷.将提出的故障识别方法在田纳西过程中进行了仿真研究,结果表明所提方法的有效性. 展开更多
关键词 数据重构 KPCA 故障识别 非线性 田纳西过程
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邓肯-张非线性模型研究及其在ANSYS中的实现 被引量:8
12
作者 宿辉 党承华 崔佳佳 《中国农村水利水电》 北大核心 2010年第3期76-79,共4页
对工程领域使用广泛的邓肯-张非线性本构模型进行了研究,总结了国内外的研究现状及理论成果,针对其无法判定因结压力降低时的加载情况,提出了相应的变形模量的计算方法,同时考虑中主应力、土体抗拉强度的影响对模型进行了修正。利用APD... 对工程领域使用广泛的邓肯-张非线性本构模型进行了研究,总结了国内外的研究现状及理论成果,针对其无法判定因结压力降低时的加载情况,提出了相应的变形模量的计算方法,同时考虑中主应力、土体抗拉强度的影响对模型进行了修正。利用APDL编写程序实现了ANSYS的材料本构模型的二次开发,运用重启动方法实现单元应力修正后数据重写入数据库,通过试验模拟对比分析验证了模型的适用性。 展开更多
关键词 邓肯-张模型 抗拉强度 中主应力 应力分析
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考虑环境因素影响的动态法桥梁损伤识别 被引量:5
13
作者 胡利平 韩大建 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期117-121,共5页
如何考虑因环境条件变化而引起的结构动力特性的变异性是动态法桥梁损伤识别中的一个难点.文中利用非线性主成分分析技术,提出一种新的桥梁结构损伤识别方法.首先通过构建自联想神经网络对无损结构在不同环境条件下识别得到的单元刚度... 如何考虑因环境条件变化而引起的结构动力特性的变异性是动态法桥梁损伤识别中的一个难点.文中利用非线性主成分分析技术,提出一种新的桥梁结构损伤识别方法.首先通过构建自联想神经网络对无损结构在不同环境条件下识别得到的单元刚度样本集作非线性主成分分析,建立反映环境因素影响的非线性变换模式.然后,将未知状态结构在不同环境条件下识别得到的单元刚度样本集输入所构建的网络,通过对网络输出与目标间的网络输出残差作统计分析,实现损伤识别与定位.最后以一座简支梁桥为例进行数值仿真分析,验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 损伤识别 环境影响 非线性主成分分析 神经网络
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磁悬挂天平校准关系的非线性拟合 被引量:2
14
作者 谢海斌 谢红卫 龙志强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期90-94,共5页
以磁悬挂天平系统的校准为研究背景 ,介绍了传统的校准关系的线性建模方案 ,针对其存在的缺陷 ,并结合校准实验数据的特点 ,提出了非线性拟合的改进方案 ,该方案借鉴了主成份分析法的合理成分 ,采用三次样条拟合方法建立校准关系 ,获得... 以磁悬挂天平系统的校准为研究背景 ,介绍了传统的校准关系的线性建模方案 ,针对其存在的缺陷 ,并结合校准实验数据的特点 ,提出了非线性拟合的改进方案 ,该方案借鉴了主成份分析法的合理成分 ,采用三次样条拟合方法建立校准关系 ,获得了令人满意的实际效果 ,最后 ,还定量比较了校准拟合的改进方案和传统的线性建模方案。 展开更多
关键词 磁悬挂天平系统 主成份分析法 非线性拟合 校准关系 飞行器 风洞试验 MSBS 气动力参数
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基于核主元分析的头部姿势估计 被引量:3
15
作者 路玉峰 王增才 李学勇 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期62-65,77,共5页
现有头部姿势估计方法主要是基于几何分析和基于外观线性变换的方法,计算复杂、通用性不强。提出一种新的利用非线性的核变换算法进行姿势估计的方法,根据流形学习理论,不同姿势的高维人脸图像存在一低维流形结构,提取该流形结构可估计... 现有头部姿势估计方法主要是基于几何分析和基于外观线性变换的方法,计算复杂、通用性不强。提出一种新的利用非线性的核变换算法进行姿势估计的方法,根据流形学习理论,不同姿势的高维人脸图像存在一低维流形结构,提取该流形结构可估计头部姿势。核主元分析是一种非线性降维算法,能够把这种流形结构嵌入到低维空间。利用核主元分析训练姿势估计曲线,然后把新图像投影到姿势曲线上,利用插值方法估计新投影点对应得姿势角度。核主元分析的方法克服了传统线性估计方法的缺点,实验证明该方法估计效果良好,并给出进一步提高估计效果的途径。 展开更多
关键词 头部姿势估计 核主元分析 流形学习 非线性降维
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低信噪比神经元锋电位检测的新方法 被引量:1
16
作者 王静 封洲燕 郑晓静 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期941-947,共7页
细胞外神经元锋电位记录中经常包含许多小幅值信号,为了正确检测这些小幅值低信噪比的锋电位,增加单次实验的神经元检出数量,设计一种针对四极电极阵列记录信号的锋电位检测算法.提取4通道信号主成分分析的第一分量,计算该分量的非线性... 细胞外神经元锋电位记录中经常包含许多小幅值信号,为了正确检测这些小幅值低信噪比的锋电位,增加单次实验的神经元检出数量,设计一种针对四极电极阵列记录信号的锋电位检测算法.提取4通道信号主成分分析的第一分量,计算该分量的非线性能量算子,从而减小噪声并增强锋电位.检测阈值的设定采用一种两步法,用于减小锋电位发放密度变化以及大幅值锋电位对于阈值的影响.仿真数据和实验记录数据的验证结果表明,这种主成分与非线性能量算子相结合的阈值检测法适用于四极电极等测量点高密度分布的微电极阵列记录信号,能够显著提高小幅值低信噪比锋电位信号的正确检出率,特别是能够有效地检出重叠锋电位,为后续的神经信息解码和神经网络分析提供更充分的数据. 展开更多
关键词 神经元锋电位 主成分分析 非线性能量算子 信噪比 四极电极
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基于核函数PCA的非线性过程实时监控方法 被引量:1
17
作者 王华忠 俞金寿 《华东理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期783-786,824,共5页
为了克服基于主元分析的过程监控方法非线性处理能力弱的缺点和降低基于非线性主元分析的过程监控方法的计算复杂度,提出了将核函数PCA监控方法用于复杂工业过程实时监控系统的开发研究,并讨论了核函数参数选择对系统性能的影响。核函数... 为了克服基于主元分析的过程监控方法非线性处理能力弱的缺点和降低基于非线性主元分析的过程监控方法的计算复杂度,提出了将核函数PCA监控方法用于复杂工业过程实时监控系统的开发研究,并讨论了核函数参数选择对系统性能的影响。核函数PCA能有效地提取过程变量的非线性关系,而且计算复杂度低,便于在线实施。仿真结果表明该方法是一种有前途的复杂过程非线性实时监控技术。 展开更多
关键词 核函数主元分析(核函数PCA) 过程监控 非线性过程
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基于多维时空的NPCA-PSR-IGM(1,1)组合模型的短时交通流预测 被引量:3
18
作者 殷礼胜 高贺 +2 位作者 魏帅康 孙双晨 何怡刚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1035-1041,共7页
针对城市短时交通流序列非线性和混沌性的特点,为提高短时交通流的预测精度,该文提出一种基于多维时空的非线性主成分分析(NPCA)和相空间重构(PSR)的改进灰色(IGM(1,1))组合预测模型。首先,使用数据相关性的非线性主成分分析算法对多维... 针对城市短时交通流序列非线性和混沌性的特点,为提高短时交通流的预测精度,该文提出一种基于多维时空的非线性主成分分析(NPCA)和相空间重构(PSR)的改进灰色(IGM(1,1))组合预测模型。首先,使用数据相关性的非线性主成分分析算法对多维交通流量序列进行时空降维,同时保留影响预测点的主要交通流量数据,从而提高建模的精确度;其次,利用多维时空交通流量序列相空间重构放大交通流量内部的细微特征,以使其内在规律得以充分展现,进一步提升预测精度;最后,结合背景值改进的灰色模型适应于线性、非线性以及所需数据少的特点,进行短时交通流预测。实验结果表明,NPCA-PSR-IGM(1,1)组合预测模型的平均相对误差相比NPCA-PSR-GM(1,1)组合预测模型减小3.12%,其标准偏差相对PCA-PSR-IGM(1,1)组合预测模型从15.7091下降到2.0589。同时与最新的预测模型相比,该组合预测模型也提高了预测精度,达到了较好的预测效果。 展开更多
关键词 短时交通流预测 多维时空 非线性主成分分析 相空间重构 改进灰色模型
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组合预测模型及应用 被引量:5
19
作者 李曦 《科技通报》 2007年第2期159-162,共4页
通过主成分分析的方法,将非线性预测中的二次多项式预测、指数预测及灰色预测等3种不同的预测方法组合在一起,提出了一种新的组合预测方法,并利用该方法对江西省的国民生产总值进行了预测。
关键词 灰色预测 非线性回归 组合预测 主成分分析
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基于NLPCA的聚类可视化方法
20
作者 齐志 李季 赵晓丹 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2010年第5期526-532,共7页
为了将高维输入空间的数据映射到低维空间,利用可视化技术探测数据的固有特性,提出了用非线性主成分分析(NLPCA:NonLinear Principal Component Analysis)和自组织映射网络相结合的方法对生物信息学中基因表达数据进行聚类可视化分析。... 为了将高维输入空间的数据映射到低维空间,利用可视化技术探测数据的固有特性,提出了用非线性主成分分析(NLPCA:NonLinear Principal Component Analysis)和自组织映射网络相结合的方法对生物信息学中基因表达数据进行聚类可视化分析。实验结果表明,该方法有较高的分类正确率,用于基因表达数据的聚类分析是行之有效的。 展开更多
关键词 自组织特征映射神经网络 非线性主成分分析 聚类分析 可视化
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