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直接快速迭代滤波分解的刀具磨损状态识别方法
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作者 苗志滨 殷再航 +2 位作者 蒙占彬 丛晓红 崔哲 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期2123-2131,共9页
针对传统特征提取的刀具磨损状态识别不能充分表征振动信号磨损特征导致磨损状态识别精度不高的问题,提出了一种直接快速迭代滤波分解方法(Direct fast iterative filtering decomposition,dFIF)结合黏菌优化支持向量机(Slime mould alg... 针对传统特征提取的刀具磨损状态识别不能充分表征振动信号磨损特征导致磨损状态识别精度不高的问题,提出了一种直接快速迭代滤波分解方法(Direct fast iterative filtering decomposition,dFIF)结合黏菌优化支持向量机(Slime mould algorithm-Support vector machine,SMA-SVM)的刀具磨损状态识别方法。首先,通过直接快速迭代滤波分解方法(dFIF)对铣刀振动信号进行分解处理;其次,对分解产生的本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF)使用加权稀疏峭度指标(Weighted sparseness kurtosis,WSK)进行计算评分,选择评分高的IMF进行降噪重构;最后,利用黏菌优化支持向量机(SMA-SVM)构建分类优化模型,将重构信号特征通过主成分分析(Principal component analysis,PCA)降维后输入优化模型,进行刀具磨损状态的分类识别。实验结果证明,提出的刀具磨损识别率高达99.8%,相比较于对比实验该方法能够快速、准确的识别铣刀的4种磨损状态,有一定的实践意义和研究价值。 展开更多
关键词 直接快速滤波分解 刀具磨损识别 支持向量机 黏菌算法
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改进的二维最小交叉熵阈值分割快速迭代算法 被引量:6
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作者 吴一全 樊军 周怀春 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期487-494,共8页
基于灰度级-平均灰度级直方图的现有二维交叉熵阈值分割法的分割结果不够准确,计算最佳阈值时需搜索整个解空间,因而效率不高.针对这一问题,提出一种基于灰度-梯度共生矩阵的二维最小交叉熵阈值选取快速迭代算法,推导了相关的公式.对典... 基于灰度级-平均灰度级直方图的现有二维交叉熵阈值分割法的分割结果不够准确,计算最佳阈值时需搜索整个解空间,因而效率不高.针对这一问题,提出一种基于灰度-梯度共生矩阵的二维最小交叉熵阈值选取快速迭代算法,推导了相关的公式.对典型测试图像进行了大量实验,并与基于灰度级-平均灰度级直方图的方法在分割结果及运行时间上作了比较,结果表明所提出的算法分割结果更加精确,且计算最佳阈值时只需遍历其中一小部分解空间,运行时间减少到5%左右. 展开更多
关键词 图像处理 阈值分割 灰度-梯度共生矩阵 最小交叉熵法 快速算法
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基于谱分解的降阶求根MUSIC算法 被引量:9
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作者 闫锋刚 刘秋晨 +3 位作者 邵多 王军 王坤 金铭 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期2421-2427,共7页
求根多重信号分类(Root-MUSIC)算法以多项式求根代替谱峰搜索,降低了波达方向(DOA)估计的计算量,但当阵元数较大时,其计算量依然很大。为进一步降低计算量,该文提出一种降阶Root-MUSIC(RD-Root-MUSIC)算法。该算法基于谱分解将Root-MUSI... 求根多重信号分类(Root-MUSIC)算法以多项式求根代替谱峰搜索,降低了波达方向(DOA)估计的计算量,但当阵元数较大时,其计算量依然很大。为进一步降低计算量,该文提出一种降阶Root-MUSIC(RD-Root-MUSIC)算法。该算法基于谱分解将Root-MUSIC多项式的阶次降低一半,再根据矩阵特征多项式与求根多项式的关系构造友阵,采用Arnoldi迭代计算得到友阵的L个大特征值(L为信号数)并估计DOA。仿真结果表明,RD-Root-MUSIC估计精度与Root-MUSIC相近,但其在大阵元下具有比Root-MUSIC更低的计算量。 展开更多
关键词 波达方向估计 求根多重信号分类算法 分解 Arnoldi 降阶Root-MUSIC
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基于Spark的矩阵分解推荐算法 被引量:13
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作者 郑凤飞 黄文培 贾明正 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第10期2781-2783,2788,共4页
针对传统矩阵分解算法在处理海量数据信息时所面临的处理速度和计算资源的瓶颈问题,利用Spark在内存计算和迭代计算上的优势,提出了Spark框架下的矩阵分解并行化算法。首先,依据历史数据矩阵初始化用户因子矩阵和项目因子矩阵;其次,迭... 针对传统矩阵分解算法在处理海量数据信息时所面临的处理速度和计算资源的瓶颈问题,利用Spark在内存计算和迭代计算上的优势,提出了Spark框架下的矩阵分解并行化算法。首先,依据历史数据矩阵初始化用户因子矩阵和项目因子矩阵;其次,迭代更新因子矩阵,将迭代结果置于内存中作为下次迭代的输入;最后,迭代结束时得到矩阵推荐模型。通过在Group Lens网站上提供的Movie Lens数据集上的实验结果表明,加速比(Speedup)值达到了线性的结果,该算法可以提高协同过滤推荐算法在大数据规模下的执行效率。 展开更多
关键词 协同过滤 推荐算法 矩阵分解 最小二乘法 SPARK
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面向语音分离的深层转导式非负矩阵分解并行算法
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作者 李雨蓉 刘杰 +2 位作者 刘亚林 龚春叶 王勇 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第8期49-55,共7页
非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization,NMF)能保存语音信号的非负特征,是用于语音分离的重要方法,但该方法存在数据运算复杂、计算量太大的问题,需要研究能减少计算时间的并行计算方法。针对语音分离预训练及分离过程的计算... 非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization,NMF)能保存语音信号的非负特征,是用于语音分离的重要方法,但该方法存在数据运算复杂、计算量太大的问题,需要研究能减少计算时间的并行计算方法。针对语音分离预训练及分离过程的计算问题,文中提出深层转导式非负矩阵分解并行算法,综合考虑迭代更新过程的数据关联性,设计了一种任务间和任务内多级并行算法。该并行算法在任务级将分解训练语音得到对应基矩阵的过程作为两个独立的任务进行并行计算;在任务内部进程级把矩阵按行列划分,主进程把矩阵块分发到从进程,从进程接收当前矩阵块并计算结果矩阵子块,然后将当前进程矩阵块发送到下一进程,实现第二个矩阵中每一个矩阵块在所有进程的遍历,并计算结果矩阵对应子块的乘积,最后由主进程收集从进程数据块;在线程级子矩阵乘法运算的过程中,采取生成多线程,通过共享内存交换数据计算子矩阵块的加速策略。该算法为首个实现深层转导式非负矩阵分解的并行算法。在天河二号平台上的测试结果表明,在分离多说话人混合语音信号时,相比串行程序,所提出的并行算法能在不改变分离效果的前提下,使得预训练过程中使用64个进程的加速比为18,分离过程使用64个进程的对应加速比为24。相较于串行及MPI模型分离,混合模型分离时间大大缩短,从而证明了设计的并行算法可有效提高语音分离的效率。 展开更多
关键词 深层转导式非负矩阵分解并行算法 乘性更新规则加速算法 消息传递接口 共享存储并行编程 语音分离
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非负矩阵分解在免疫入侵检测中的优化和应用 被引量:4
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作者 张凤斌 葛海洋 杨泽 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期173-178,185,共7页
针对免疫入侵检测数据处理速度慢以及检测实时性差的问题,提出Bregman非负矩阵分解算法,采用Bregman迭代方式改进传统非负矩阵分解过程,优化矩阵迭代过程,利用矩阵本地化方法分解矩阵,增加矩阵的约束,保留检测数据内部结构并且加快数据... 针对免疫入侵检测数据处理速度慢以及检测实时性差的问题,提出Bregman非负矩阵分解算法,采用Bregman迭代方式改进传统非负矩阵分解过程,优化矩阵迭代过程,利用矩阵本地化方法分解矩阵,增加矩阵的约束,保留检测数据内部结构并且加快数据的处理速度。在KDD CUP 1999数据集上的仿真结果表明,该算法有效提高了入侵检测速度,增强了免疫入侵检测的时效性。 展开更多
关键词 免疫入侵检测 非负矩阵分解 Bregman算法 矩阵本地化
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基于聚类优化的非负矩阵分解方法及其应用 被引量:2
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作者 栗茂林 梁霖 +2 位作者 陈元明 徐光华 何康康 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期720-725,共6页
针对不断增加的机电系统运行状态信息,传统的特征提取和选择方法已无法满足需求。根据非负矩阵分解典型算法的特点,基于非负矩阵分解的聚类特性,提出了一种面向故障诊断的分解方法。通过分类能力和迭代效率的对比分析,选择了相关性约束... 针对不断增加的机电系统运行状态信息,传统的特征提取和选择方法已无法满足需求。根据非负矩阵分解典型算法的特点,基于非负矩阵分解的聚类特性,提出了一种面向故障诊断的分解方法。通过分类能力和迭代效率的对比分析,选择了相关性约束和稀疏性约束的改进型交替最小二乘迭代算法,确定了低维嵌入维数及迭代初始化方法,在UCI测试数据集和TEP系统的特征选择应用中验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 非负矩阵分解 聚类 算法 特征选择
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基于L21范式的多图正则化非负矩阵分解方法 被引量:3
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作者 周长宇 姚明海 李劲松 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第4期271-275,310,共6页
针对非负矩阵分解方法对原始数据的单图约束导致的结果未知性大、满足需求单一,以及大多非负矩阵分解方法存在对噪声、离群点较敏感导致的稀疏度和鲁棒性较差等问题,提出基于L21范式的多图正则化非负矩阵分解方法。采用L21范式,提升分... 针对非负矩阵分解方法对原始数据的单图约束导致的结果未知性大、满足需求单一,以及大多非负矩阵分解方法存在对噪声、离群点较敏感导致的稀疏度和鲁棒性较差等问题,提出基于L21范式的多图正则化非负矩阵分解方法。采用L21范式,提升分解结果的稀疏度和鲁棒性。构建多图约束的算法模型更好地保持数据的流形结构。构建目标函数并给出乘性迭代规则。通过在多个数据库上的实验表明,该方法在识别效果上有明显的提升。 展开更多
关键词 非负矩阵分解 图正则化 特征提取 算法
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Richardson迭代法的松弛策略
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作者 韩光辉 渠刚荣 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1379-1384,共6页
将Richardson迭代法拓展应用于更一般的线性方程组求解中.先用相似变换矩阵对迭代过程和迭代矩阵进行重新表示,基于使迭代矩阵的谱半径达到极小值,给出最优松弛参数的取值方法;然后针对最小特征值难计算的问题,提出一种仅依赖于最大特... 将Richardson迭代法拓展应用于更一般的线性方程组求解中.先用相似变换矩阵对迭代过程和迭代矩阵进行重新表示,基于使迭代矩阵的谱半径达到极小值,给出最优松弛参数的取值方法;然后针对最小特征值难计算的问题,提出一种仅依赖于最大特征值的加速收敛策略. 展开更多
关键词 算法 松弛参数 矩阵 半径
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矩阵极分解计算的一个注记
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作者 温朝涛 陈小山 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第1期114-117,共4页
设p是大于1的偶数,根据方程x^(-p)-1=0的Newton迭代公式,给出一个计算矩阵极分解的新算法,并证明其具有二次收敛特性.数值例子表明该算法是有效的.
关键词 矩阵分解 NEWTON 范数
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滑动平均模型参数估计的Gevers-Wouters算法的指数收敛性(英文) 被引量:2
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作者 邓自立 《科学技术与工程》 2005年第20期1473-1478,1484,共7页
可逆的向量滑动平均(MA)模型参数估计问题本质上是一个矩阵谱分解问题。基于向量MA模型和状态空间模型之间的变换,用Kalman滤波方法证明了矩阵谱分解的Gevers-Wouters算法的一致性和指数收敛性,且证明了收敛速度由MA多项式矩阵的行列式... 可逆的向量滑动平均(MA)模型参数估计问题本质上是一个矩阵谱分解问题。基于向量MA模型和状态空间模型之间的变换,用Kalman滤波方法证明了矩阵谱分解的Gevers-Wouters算法的一致性和指数收敛性,且证明了收敛速度由MA多项式矩阵的行列式的零点决定。当这些零点不接近单位圆周时,Gevers-Wouters算法可高精度、快速地给出MA参数估计,因而提供一种快速有效的谱分解工具。 展开更多
关键词 向量滑动平均模型 参数估计 矩阵谱分解快速迭代算法 一致性 指数收敛性 收敛速度 Kalman滤波方法
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一种车载毫米波FMCW MIMO雷达快速成像方法 被引量:4
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作者 黄以兰 晋良念 刘庆华 《雷达科学与技术》 北大核心 2022年第2期128-135,141,共9页
针对车载毫米波FMCW MIMO雷达现有的常规波束形成算法的旁瓣效应造成的方位向分辨率低以及高分辨算法的工程实时性低的问题,提出了一种迭代自适应算法(IAA)高分辨成像的快速实现方法。该方法首先利用快速傅里叶变换(FFT)获取目标一维距... 针对车载毫米波FMCW MIMO雷达现有的常规波束形成算法的旁瓣效应造成的方位向分辨率低以及高分辨算法的工程实时性低的问题,提出了一种迭代自适应算法(IAA)高分辨成像的快速实现方法。该方法首先利用快速傅里叶变换(FFT)获取目标一维距离像,然后对每一距离单元利用FFT算子和Gohberg-Semencul(GS)因子分解计算迭代自适应算法(IAA)的数据协方差矩阵和其逆矩阵,利用快速Toeplitz矩阵向量乘法计算IAA迭代值,从整体上提升了IAA估计各角度散射系数的实时性。仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 车载毫米波FMCW MIMO雷达 高分辨成像 快速自适应算法(FIAA) Toeplitz矩阵向量乘法
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PBSV-DDM在电大尺寸柱体电磁散射中的应用 被引量:5
13
作者 安翔 吕志清 +2 位作者 洪伟 崔铁军 殷晓星 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期122-125,共4页
提出了一种高效率的基于部分基础解向量的区域分解算法(PBSV DDM).它首先求出关于连接边界上节点的部分基础解向量,在迭代过程中,只需要对部分基础解向量作简单的线性组合就可以获得整个求解区域的最终解,极大地提高了计算效率,降低了... 提出了一种高效率的基于部分基础解向量的区域分解算法(PBSV DDM).它首先求出关于连接边界上节点的部分基础解向量,在迭代过程中,只需要对部分基础解向量作简单的线性组合就可以获得整个求解区域的最终解,极大地提高了计算效率,降低了存储量.PBSV DDM不但适合于快速高效地计算任意电大尺寸柱体的电磁散射,还特别适合于求解具有几何重复性特征的结构,如天线阵列、有限周期频率选择表面、PBG EBG等的电磁仿真问题.数值算例验证了该方法的准确性和有效性. 展开更多
关键词 电磁散射 电大尺寸 柱体 应用 区域分解算法 频率选择表面 解向量 连接边界 过程 线性组合 计算效率 快速高效 天线阵列 有限周期 数值算例 电磁仿真 基础 高效率 最终解 存储量 性特征 准确性 PBG 求解
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微弱核四极矩共振信号参数估计新方法 被引量:2
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作者 朱凯然 吴兆平 +2 位作者 何学辉 苏涛 王文卿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期1536-1542,共7页
核四极矩共振(nuclear quadrupole resonance,NQR)是一种固态射频谱分析技术,可用于检测高危险爆炸物。然而,核四极矩共振信号本身非常弱,并且易受线圈热噪声和射频干扰的影响,精确估计NQR信号参数成为难题。提出基于改进的快速最大似... 核四极矩共振(nuclear quadrupole resonance,NQR)是一种固态射频谱分析技术,可用于检测高危险爆炸物。然而,核四极矩共振信号本身非常弱,并且易受线圈热噪声和射频干扰的影响,精确估计NQR信号参数成为难题。提出基于改进的快速最大似然估计的残余信号迭代分解算法估计NQR信号参数,该算法将多维搜索问题转化为多个一维搜索,在降低计算复杂度的同时提高了参数估计精度,有效地解决了干扰信号对NQR信号的遮蔽问题。仿真和实测数据的结果证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 核四极矩共振 改进的快速最大似然估计 残余信号分解算法 自由感应衰减信号
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基于改进ALIF与FA-BP的滚动轴承故障诊断 被引量:1
15
作者 吴鑫坤 刘慧明 《现代电子技术》 2023年第3期109-113,共5页
针对滚动轴承的故障信号存在大量噪声信号和滚动轴承故障的准确诊断等问题,提出一种基于改进自适应迭代滤波算法与萤火虫算法优化BP神经网络相结合的故障诊断新方法。首先采用自适应迭代滤波算法对故障信号进行分解得到若干个内禀模态函... 针对滚动轴承的故障信号存在大量噪声信号和滚动轴承故障的准确诊断等问题,提出一种基于改进自适应迭代滤波算法与萤火虫算法优化BP神经网络相结合的故障诊断新方法。首先采用自适应迭代滤波算法对故障信号进行分解得到若干个内禀模态函数,再进行奇异值分解,绘制差分谱曲线并选择重构信号,对其进行二次降噪;然后通过萤火虫算法寻找BP神经网络的最佳参数,建立FA-BP故障诊断模型,提取降噪后的内禀模态函数中心频率形成特征矩阵,输入故障诊断模型;最后应用于美国凯斯西储大学的轴承数据进行检测,准确率达99.4%,诊断时间为3.18 s。该方法与BP神经网络、萤火虫算法网络、遗传算法网络、遗传算法优化BP神经网络的诊断模型相比,大大提高了诊断效率并具有较高准确率。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 自适应滤波算法 奇异值分解算法 萤火虫算法 BP神经网络 内禀模态函数 奇异值差分
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