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模型驱动深度学习增强的马尔可夫链蒙特卡罗MIMO检测器:设计、仿真与原型验证
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作者 曹益枭 周星宇 +3 位作者 张静 梁乐 李勇 金石 《电子学报》 北大核心 2025年第4期1142-1152,共11页
多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统规模日益增长,导致接收机信号检测计算复杂度急剧上升,传统检测算法难以在误码性能和复杂度之间取得良好平衡.基于马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)的检测算... 多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统规模日益增长,导致接收机信号检测计算复杂度急剧上升,传统检测算法难以在误码性能和复杂度之间取得良好平衡.基于马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)的检测算法能以多项式量级的复杂度实现近最优的检测性能,然而该方法在低采样数下性能损失严重.因此,本文引入了基于模型驱动的深度学习技术,将MCMC迭代过程展开为级联网络结构,向网络中引入可训练参数,通过深度学习方法优化参数设置.根据复杂度分析与仿真验证,所提方案在编码场景下的误码性能优于原始算法约1 dB,同时计算复杂度显著低于原始算法.为验证模型驱动深度学习方案在实际传输中的性能,搭建2×2 MIMO智能通信原型验证平台,并进行端到端空口传输测试.测试结果表明,模型驱动深度学习增强的MCMC检测算法可以更低的计算复杂度实现误码性能优势,从而证实了所提方案在实际传输环境中的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 MIMO检测 马尔可夫蒙特卡罗 模型驱动 深度学习 原型验证平台
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基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的电力系统暂态稳定概率评估 被引量:15
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作者 叶圣永 王晓茹 +2 位作者 周曙 刘志刚 钱清泉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期168-174,共7页
研究了一种电力系统暂态稳定概率评估方法,提出了利用马尔可夫链蒙特卡罗方法模拟负荷水平,考虑随机序列之间的相关性;模拟过程中,提出以故障信息作为输入特征、基于AdaBoost-DT的暂态稳定评估方法。新英格兰39节点测试系统的仿真表明,... 研究了一种电力系统暂态稳定概率评估方法,提出了利用马尔可夫链蒙特卡罗方法模拟负荷水平,考虑随机序列之间的相关性;模拟过程中,提出以故障信息作为输入特征、基于AdaBoost-DT的暂态稳定评估方法。新英格兰39节点测试系统的仿真表明,本文提出的马尔可夫链蒙特卡罗方法比传统的蒙特卡罗方法更快速收敛,同时AdaBoost-DT大幅减少仿真时间,且能有效预测暂态稳定性。 展开更多
关键词 暂态稳定评估 马尔可夫蒙特卡罗 决策树 提升
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结构物理参数识别的贝叶斯估计马尔可夫蒙特卡罗方法 被引量:12
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作者 李小华 谢礼立 公茂盛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期59-63,共5页
从结构动力特征方程出发,以结构主模态参数为观测量,推得结构物理参数线性回归模型。对该模型应用贝叶斯估计理论得到物理参数后验联合分布,再结合马尔可夫蒙特卡罗抽样方法给出各个物理参数的边缘概率分布和最优估计值,而提出了基于结... 从结构动力特征方程出发,以结构主模态参数为观测量,推得结构物理参数线性回归模型。对该模型应用贝叶斯估计理论得到物理参数后验联合分布,再结合马尔可夫蒙特卡罗抽样方法给出各个物理参数的边缘概率分布和最优估计值,而提出了基于结构主模态参数的结构物理参数识别贝叶斯估计马尔可夫蒙特卡罗方法。对五层剪切型结构的数值研究表明,此方法能够利用少数主模态参数给出结构质量和刚度参数的概率分布和最优识别值,而且在主模态参数较准确时识别误差很小。 展开更多
关键词 物理参数识别 贝叶斯估计 马尔可夫蒙特卡罗方法 模态参数
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马尔可夫跳变系统的蒙特卡罗仿真 被引量:4
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作者 何朕 王毅 +1 位作者 孟范伟 邵明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期80-83,共4页
针对跳变系统理论研究中缺少有效的仿真方法,提出了一种适用于跳变系统的蒙特卡罗法。跳变系统蒙特卡罗仿真的关键是马尔可夫链的仿真实现,研究了两种生成马尔可夫链的方法,即利用MATLAB函数randsrc和基于unifrnd函数产生均匀分布的随机... 针对跳变系统理论研究中缺少有效的仿真方法,提出了一种适用于跳变系统的蒙特卡罗法。跳变系统蒙特卡罗仿真的关键是马尔可夫链的仿真实现,研究了两种生成马尔可夫链的方法,即利用MATLAB函数randsrc和基于unifrnd函数产生均匀分布的随机数,提出了根据转移概率矩阵P对随机数设置不同的阈值来形成马尔可夫链的算法。根据仿真的结果对转移概率进行了验证,该方法概念清晰,简单易行,可用于切换系统等一般随机系统的研究。 展开更多
关键词 马尔可夫 蒙特卡罗仿真 跳变系统 转移概率矩阵
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马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器 被引量:6
5
作者 鹿传国 冯新喜 +1 位作者 张迪 孔云波 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期859-864,共6页
针对非线性、非高斯系统状态估计问题,提出了一种基于重要密度函数的改进粒子滤波器—马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器。在状态转移概率的基础之上综合考虑了当前的量测信息,利用容积卡尔曼滤波对每个采样粒子进行估计,使得重要密度... 针对非线性、非高斯系统状态估计问题,提出了一种基于重要密度函数的改进粒子滤波器—马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器。在状态转移概率的基础之上综合考虑了当前的量测信息,利用容积卡尔曼滤波对每个采样粒子进行估计,使得重要密度函数更加贴近于真实后验;同时为避免粒子贫乏,在重采样后加入马尔可夫链蒙特卡罗步骤。理论分析和实验仿真表明:马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器的性能要优于容积粒子滤波器以及其他参照滤波器。 展开更多
关键词 容积粒子滤波 重要密度函数 马尔可夫蒙特卡罗 非线性非高斯 序贯重要性采样
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基于马尔可夫链蒙特卡罗的实时可靠性预测方法研究 被引量:12
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作者 徐正国 周东华 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期765-768,共4页
针对一般的非线性性能退化轨道模型中误差项方差未知的情况,研究基于贝叶斯方法的实时性能退化可靠性预测问题。为了处理未知的误差项方差,引入相应的标准差的无信息先验分布,并进一步结合退化轨道模型中随机参数的先验分布,利用马尔可... 针对一般的非线性性能退化轨道模型中误差项方差未知的情况,研究基于贝叶斯方法的实时性能退化可靠性预测问题。为了处理未知的误差项方差,引入相应的标准差的无信息先验分布,并进一步结合退化轨道模型中随机参数的先验分布,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法得到随机参数及误差项标准差的联合后验分布的采样值,进而实时预测产品在未来一段时间内的可靠度。基于疲劳裂纹增长数据的数值仿真实验表明,该方法可以有效地预测到产品可靠性的下降,从而可以为预测维护提供依据。 展开更多
关键词 性能退化 可靠性 预测维修 贝叶斯分析 马尔可夫蒙特卡罗(MCMC)
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基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的统计过程调整技术研究 被引量:5
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作者 褚崴 于晓义 孙树栋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1210-1217,共8页
建立了统计过程调整问题模型,研究了基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的统计过程调整技术,并通过吉布斯抽样实现了偏移量的参数估计。在参数未知及参数已知的条件下,通过与其他方法的实例对比研究,验证了该方法的可行性及性能优势,并对参数... 建立了统计过程调整问题模型,研究了基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的统计过程调整技术,并通过吉布斯抽样实现了偏移量的参数估计。在参数未知及参数已知的条件下,通过与其他方法的实例对比研究,验证了该方法的可行性及性能优势,并对参数未知条件下基于该方法的统计过程调整技术进行了改进。 展开更多
关键词 马尔可夫蒙特卡罗方法 统计过程调整 单向分类随机效应模型 吉布斯抽样
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基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的双边多议题协商模型 被引量:6
8
作者 彭艳斌 艾解清 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期2044-2050,共7页
为了提高自动化双边多议题协商的成效,提出了建立贝叶斯后验模型,以协商历史数据为训练样本,学习对手的协商偏好,依据对手偏好制定双赢的协商反建议,进而提高协商成效。假设空间是复杂的多维连续函数,借助马尔可夫链蒙特卡罗方法对其进... 为了提高自动化双边多议题协商的成效,提出了建立贝叶斯后验模型,以协商历史数据为训练样本,学习对手的协商偏好,依据对手偏好制定双赢的协商反建议,进而提高协商成效。假设空间是复杂的多维连续函数,借助马尔可夫链蒙特卡罗方法对其进行抽样,提高了极大后验的计算速度。实验数据表明,新型协商模型能够提高协商效率,减少协商回合数,并提高协商总体效用。 展开更多
关键词 双边协商 贝叶斯后验模型 马尔可夫 蒙特卡罗方法
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基于辅助变量马尔可夫链蒙特卡罗方法的RBM学习算法 被引量:2
9
作者 丁毅涛 胡俊英 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2020年第10期18-22,共5页
文章给出了一种训练受限玻尔兹曼机(RBM)的有效方法。提出基于辅助变量的马尔可夫链蒙特卡罗方法(MCMC),利用Swendsen-Wang(SW)算法构造辅助变量与感兴趣变量之间的条件概率,进而得到混合率更高的Gibbs链,从而使其更好地逼近对数似然梯... 文章给出了一种训练受限玻尔兹曼机(RBM)的有效方法。提出基于辅助变量的马尔可夫链蒙特卡罗方法(MCMC),利用Swendsen-Wang(SW)算法构造辅助变量与感兴趣变量之间的条件概率,进而得到混合率更高的Gibbs链,从而使其更好地逼近对数似然梯度。最后,通过数据实验给出辅助变量MCMC的抽样效果和RBM模型在数据集下的对数似然,证实基于辅助变量的MCMC方法在学习RBM方面有良好效果。 展开更多
关键词 受限玻尔兹曼机 马尔可夫蒙特卡罗 对数似然 条件概率分布
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马尔可夫链—蒙特卡罗方法与人口学研究 被引量:1
10
作者 杨耀臣 《西北人口》 CSSCI 2008年第2期1-7,共7页
本文概略介绍了用于粒子物理学研究的马尔可夫链-蒙特卡罗方法(MCMC)移植到人口学这个复杂系统研究的思想和方法,同时还介绍了马尔可夫链-蒙特卡罗方法在人口学应用中的重要工具和手段,如随机数、人口分布函数、人口样本的随机抽样和用... 本文概略介绍了用于粒子物理学研究的马尔可夫链-蒙特卡罗方法(MCMC)移植到人口学这个复杂系统研究的思想和方法,同时还介绍了马尔可夫链-蒙特卡罗方法在人口学应用中的重要工具和手段,如随机数、人口分布函数、人口样本的随机抽样和用马尔可夫链-蒙特卡罗方法进行人口仿真研究的简略过程及标题式介绍了用此方法做过的一些工作。 展开更多
关键词 马尔可夫链-蒙特卡罗方法 随机数 人口学分布函数 随机抽样 人口仿真学
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基于MS-ARCH模型马尔可夫链蒙特卡罗模拟方法的我国房地产价格波动特征实证分析
11
作者 金春雨 杨祚 程浩 《现代管理科学》 CSSCI 2012年第9期16-18,102,共4页
文章在检验房地产价格增长率序列结构变化特征的基础上,通过构建MS(3)-ARCH(1)模型分析我国房地产价格增长率的波动特征。实证结果表明,我国房地产价格增长率波动存在明显的三区制特征,在房地产价格增长率低位徘徊阶段,房价增长率的波... 文章在检验房地产价格增长率序列结构变化特征的基础上,通过构建MS(3)-ARCH(1)模型分析我国房地产价格增长率的波动特征。实证结果表明,我国房地产价格增长率波动存在明显的三区制特征,在房地产价格增长率低位徘徊阶段,房价增长率的波动性最弱,在房地产价格增长率快速下降阶段,房地产价格增长率的波动性居中,在房地产价格增长率急速上升阶段,房地产价格增长率的波动性最强。我国房价增长率序列处于中波动状态的平均持续期最长,处于高波动状态的平均持续期最短。 展开更多
关键词 房地产价格 马尔可夫 MS-ARCH模型 蒙特卡罗模拟
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基于马尔可夫链蒙特卡罗采样的双密钥盲水印算法 被引量:2
12
作者 萧嘉慰 张力 罗静云 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第2期469-472,共4页
为了更好地提高水印算法的安全性,提出了一种基于两种形式密钥的强鲁棒盲水印算法。首先对水印加密,然后将每块载体的第一个奇异值组成矩阵Q再分块离散小波变换(DWT)获得四个子带,通过对四个子带进行马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)采样决定第... 为了更好地提高水印算法的安全性,提出了一种基于两种形式密钥的强鲁棒盲水印算法。首先对水印加密,然后将每块载体的第一个奇异值组成矩阵Q再分块离散小波变换(DWT)获得四个子带,通过对四个子带进行马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)采样决定第k个水印位量化嵌入到矩阵Q的第k块低频、水平、垂直和高频子带中的一个并记录当前嵌入子带的密钥位,这样做不仅使水印位随机分配,而且提高了水印算法的安全性。实验结果表明,所提算法在满足不可见性的条件下,不仅对常规的图像攻击具备较强的鲁棒性,而且在水印嵌入过程中通过MCMC采样实现了用不同的密钥嵌入,提高了水印算法的安全性。 展开更多
关键词 马尔可夫蒙特卡罗采样 量化 盲水印算法 安全性 鲁棒性
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基于马尔可夫链蒙特卡罗算法的无线电定位 被引量:1
13
作者 张敬平 《上海海事大学学报》 北大核心 2010年第1期87-90,共4页
为实现在多媒体舞台剧中真实空间的目标与多媒体背景的虚拟空间元素间的互动,进行无线电测向定位建模,利用马尔可夫链蒙特卡罗算法进行仿真.实际应用表明,该方法可通过驱动多媒体舞台背景的虚拟场景元素的位置和形态的变化,实现真实空... 为实现在多媒体舞台剧中真实空间的目标与多媒体背景的虚拟空间元素间的互动,进行无线电测向定位建模,利用马尔可夫链蒙特卡罗算法进行仿真.实际应用表明,该方法可通过驱动多媒体舞台背景的虚拟场景元素的位置和形态的变化,实现真实空间与虚拟空间的互动. 展开更多
关键词 无线电定位 目标跟踪 马尔可夫蒙特卡罗方法 粒子滤波
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基于多输入多输出-正交频分复用系统的动态马尔可夫链蒙特卡罗检测算法
14
作者 杨辉联 杨建国 石海 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期232-237,共6页
在多输入多输出-正交频分复用系统中,基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的贝叶斯多用户检测算法可以有效地抑制多径衰落、载波频偏以及相位噪声干扰,但因收敛速度较慢导致实时性较差.针对这一问题,提出一种动态马尔可夫链蒙特卡罗检测算法.该... 在多输入多输出-正交频分复用系统中,基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的贝叶斯多用户检测算法可以有效地抑制多径衰落、载波频偏以及相位噪声干扰,但因收敛速度较慢导致实时性较差.针对这一问题,提出一种动态马尔可夫链蒙特卡罗检测算法.该算法利用系统状态样本间的相关性和所设定的收敛阈值门限,实现动态选取系统状态采样值的迭代收敛区间,以求在确保算法检测性能的同时,进一步提高检测估计运算的实时性.仿真结果表明,该算法具有收敛速度快、误码率低等优点. 展开更多
关键词 马尔可夫蒙特卡罗 贝叶斯算法 收敛速度
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计算维修不独立马尔可夫系统瞬态不可用度的六种蒙特卡罗方法
15
作者 肖刚 李志忠 朱大力 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2004年第4期329-334,328,共7页
在马尔可夫可维修系统状态转移积分模型的基础上 ,给出了维修不独立马尔可夫系统瞬态不可用度的六种估计量 ,结合状态转移时间偏倚抽样技术 ,给出了计算维修不独立马尔可夫系统瞬态不可用度的六种蒙特卡罗方法。用两个实际算例考察了各... 在马尔可夫可维修系统状态转移积分模型的基础上 ,给出了维修不独立马尔可夫系统瞬态不可用度的六种估计量 ,结合状态转移时间偏倚抽样技术 ,给出了计算维修不独立马尔可夫系统瞬态不可用度的六种蒙特卡罗方法。用两个实际算例考察了各种计算方法的效率随系统运行时间的变化。给出了各种算法适用范围的结论。 展开更多
关键词 马尔可夫系统 可用度 蒙特卡罗方法 估计量 状态转移 独立 算例 维修 瞬态 算法
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基于马尔科夫与蒙特卡罗仿真的导弹装备备件需求量预测 被引量:8
16
作者 徐廷学 杜峻名 蓝天 《兵工自动化》 2011年第10期85-87,共3页
针对低需求量备件采用一般的时间序列预测法误差较大的难题,构建基于马尔可夫与蒙特卡罗仿真的预测模型。分析备件需求量的马尔可夫性,将马尔可夫链与蒙特卡罗仿真相结合,在建立仿真模型的基础上,以MATLAB为平台,给出利用计算机实现蒙... 针对低需求量备件采用一般的时间序列预测法误差较大的难题,构建基于马尔可夫与蒙特卡罗仿真的预测模型。分析备件需求量的马尔可夫性,将马尔可夫链与蒙特卡罗仿真相结合,在建立仿真模型的基础上,以MATLAB为平台,给出利用计算机实现蒙特卡罗仿真的算法步骤,并应用实例进行分析。结果表明:在给定备件满足率的情况下,应用该模型可根据季度消耗量序列来预测该类备件未来1年的需求量,为低需求量备件的预测提供借鉴。 展开更多
关键词 备件 需求预测 马尔可夫 蒙特卡罗仿真
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马尔可夫模型在煤矿贵重器材需求预测中的应用 被引量:4
17
作者 蒋元涛 卢宗华 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2001年第2期15-17,共3页
应用马尔可夫链预测方法 ,结合蒙特卡罗仿真 ,建立了煤矿贵重器材需求的预测模型 。
关键词 马尔可夫 蒙特卡罗仿真 完备率 需求量 煤矿器材 预测模型 订货
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基于Monte Carlo方法的一对二马尔可夫随机格斗模型
18
作者 刁联旺 梁维泰 闫晶晶 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第12期112-114,118,共4页
讨论了一对二马尔可夫随机格斗双方获胜概率计算问题。提出了一种新颖的一对二马尔可夫随机格斗任意对抗回合双方获胜概率的计算方法,该方法首先基于Monte Carlo仿真计算各个对抗回合中双方发射次序的概率分布,再利用全概率公式确定马... 讨论了一对二马尔可夫随机格斗双方获胜概率计算问题。提出了一种新颖的一对二马尔可夫随机格斗任意对抗回合双方获胜概率的计算方法,该方法首先基于Monte Carlo仿真计算各个对抗回合中双方发射次序的概率分布,再利用全概率公式确定马尔可夫链的状态转移概率矩阵,从而克服了马尔可夫随机格斗模型往往只能提供无限对抗回合之后格斗双方获胜概率的缺点,为运用马尔可夫随机格斗研究火力运用和弹药分配提供了新途径,并用实例说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 随机格斗 蒙特卡罗方法 马尔可夫 获胜概率
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基于马尔可夫过程的地铁车辆轮对磨耗建模及其镟修策略优化 被引量:8
19
作者 赵文杰 王凌 +2 位作者 员华 陈长骏 陈锡爱 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第36期116-119,132,共5页
基于广州地铁车辆轮对的磨耗数据,在分析轮对磨耗特点的基础上,对轮缘厚度和踏面直径的磨耗状态进行划分。然后根据马尔可夫理论,分别建立轮缘厚度和踏面直径磨耗的数学模型,得到轮缘厚度和踏面直径的一步转移概率矩阵。最后采用轮对镟... 基于广州地铁车辆轮对的磨耗数据,在分析轮对磨耗特点的基础上,对轮缘厚度和踏面直径的磨耗状态进行划分。然后根据马尔可夫理论,分别建立轮缘厚度和踏面直径磨耗的数学模型,得到轮缘厚度和踏面直径的一步转移概率矩阵。最后采用轮对镟修控制限策略,利用蒙特卡罗仿真法,以轮对期望使用寿命和期望镟修次数为指标,实现轮对镟修策略的优化,并给出了轮对镟修策略的四种优选方案。 展开更多
关键词 地铁轮对 轮对磨耗 马尔可夫过程 蒙特卡罗仿真 镟修策略优化
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采用一种新的马尔可夫模型进行癌症医学图像分割 被引量:3
20
作者 张燕宁 黄伟华 侯建军 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期42-45,共4页
将数据驱动的蒙特卡罗型马尔可夫链(DDMCMC)这一新的马尔可夫模型运用于分割癌症医学图像.这一图像分割过程为:先将需要处理的空间分割成3层;创建平稳的马尔可夫链;采用数据驱动的方法运算得到启发式的信息;运用适合的数学原理来选取图... 将数据驱动的蒙特卡罗型马尔可夫链(DDMCMC)这一新的马尔可夫模型运用于分割癌症医学图像.这一图像分割过程为:先将需要处理的空间分割成3层;创建平稳的马尔可夫链;采用数据驱动的方法运算得到启发式的信息;运用适合的数学原理来选取图像粒子.通过对比可知采用DDMCMC方法比采用其它算法在癌症医学图像分割方面更具有优点. 展开更多
关键词 图像处理 图像分割 数据驱动的蒙特卡罗马尔可夫 DDMCMC 癌症图像
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