基于马氏链蒙特卡洛方法的数控系统可靠性评估 被引量：2

1

作者 李斌全 戴怡 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第10期69-71,共3页

数控系统属于高可靠性产品,应用贝叶斯理论,已经成为其可靠性评估的重要方法。由于数控系统寿命试验数据服从W eibull分布,导致后验分布出现数值大、高维复杂的情况,贝叶斯计算依靠的数值积分方法难以实施。根据马氏链蒙特卡洛(MCMC)方... 数控系统属于高可靠性产品,应用贝叶斯理论,已经成为其可靠性评估的重要方法。由于数控系统寿命试验数据服从W eibull分布,导致后验分布出现数值大、高维复杂的情况,贝叶斯计算依靠的数值积分方法难以实施。根据马氏链蒙特卡洛(MCMC)方法思想,建立后验平稳分布的马尔科夫链,对分布参数的贝叶斯估计进行求解,解决了数值积分问题,保证可靠性评估的有效实施。通过与BUGS软件结果进行比较,表明提高了模型计算的稳健性、有效性及精度。 展开更多

关键词 数控系统 马氏链蒙特卡洛(mcmc)方法 可靠性评估 WEIBULL分布 贝叶斯理论

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基于马尔科夫链蒙特卡洛方法的光伏电站可靠性评估 被引量：42

2

作者 朱晓荣 王羽凝 +1 位作者 金绘民 黄晶生 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1034-1042,共9页

为了对大型光伏电站进行可靠性评估,首先建立了光伏电站各主要元件的可靠性评估模型,然后定义了光伏电站可靠性评价指标体系,最后采用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法对光伏电站可靠性进行了评估。在光伏阵列建模过程中,以误差作为限制条... 为了对大型光伏电站进行可靠性评估,首先建立了光伏电站各主要元件的可靠性评估模型,然后定义了光伏电站可靠性评价指标体系,最后采用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法对光伏电站可靠性进行了评估。在光伏阵列建模过程中,以误差作为限制条件采用向后场景削减技术对其状态进行了削减和划分,在保证一定精度的同时简化了抽样过程。通过对某大型光伏电站可靠性评估算例,对比分析了MCMC方法和蒙特卡洛(MC)法的指标计算结果、收敛速度和稳定性,结果验证了该方法的评估结果与MC方法结果一致,在相同的收敛条件下所需抽样次数更少,速度更快。 展开更多

关键词 光伏电站 可靠性评估 马尔科夫链蒙特卡洛(mcmc)方法 场景削减技术 可靠性指标体系

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基于局部采样MCMC方法的时移探地雷达反演 被引量：3

3

作者 王升超 韩立国 +1 位作者 巩向博 张盼 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1135-1143,共9页

马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)是一种启发式的全局寻优算法,可以用来解决概率反演的问题.基于MCMC方法的反演不依赖于准确的初始模型,可以引入任意复杂的先验信息,通过对先验概率密度函数的采样来获得大量的后验概率分布样本,在寻找最... 马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)是一种启发式的全局寻优算法,可以用来解决概率反演的问题.基于MCMC方法的反演不依赖于准确的初始模型,可以引入任意复杂的先验信息,通过对先验概率密度函数的采样来获得大量的后验概率分布样本,在寻找最优解的过程中可以跳出局部最优得到全局最优解.MCMC方法由于计算量巨大,应用难度较高,在地球物理反演中的应用尚处于起步阶段.作者将MCMC方法应用到时移探地雷达(GPR)反演中,并结合双差法对时移的目标区域进行准确反演.在双差法时移反演的过程中,作者对目标区域使用拓展的Metropolis算法进行局部采样,减小了计算量的同时,进一步提高了目标区域的反演精度.最后对合成的数据进行了反演测试,对目标区域的反演误差进行了分析,说明了基于局部采样的MCMC反演方法的有效性,目标区域反演结果特征明显,反演效果好. 展开更多

关键词 时移反演 马尔科夫链蒙特卡洛方法(mcmc) 拓展的Metropolis算法 双差法

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基于MCMC的MTBF值区间估计方法研究 被引量：1

4

作者 孟庆东 杨珍 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第2期67-69,共3页

针对Weibull分布参数的后验分布计算复杂的问题,提出采用MCMC方法直接构造贝叶斯后验分布的马尔科夫链,对分布参数的贝叶斯估计进行求解,解决了数值积分问题,保证可靠性评估的有效实施。利用提出的模型,分别对先验分布为伽马-逆伽马分... 针对Weibull分布参数的后验分布计算复杂的问题,提出采用MCMC方法直接构造贝叶斯后验分布的马尔科夫链,对分布参数的贝叶斯估计进行求解,解决了数值积分问题,保证可靠性评估的有效实施。利用提出的模型,分别对先验分布为伽马-逆伽马分布、二元正态分布情况下MTBF值区间估计进行了仿真,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 马氏链蒙特卡洛(mcmc) WEIBULL分布 可靠性评估

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基于多核的MCMC图像去噪算法并行实现 被引量：3

5

作者 成敏 张建州 于岩 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第18期152-155,161,共5页

图像去噪是许多图像处理任务的前提。马尔可夫链蒙特卡洛图像去噪算法是很重要的一种图像去噪方法,但去噪后图像存在明显斑点,在高噪声情况下去噪效果不理想,实际应用中需要进行噪声方差估计,运算速度慢。提出两步去噪方法,用均值滤波... 图像去噪是许多图像处理任务的前提。马尔可夫链蒙特卡洛图像去噪算法是很重要的一种图像去噪方法,但去噪后图像存在明显斑点,在高噪声情况下去噪效果不理想,实际应用中需要进行噪声方差估计,运算速度慢。提出两步去噪方法,用均值滤波对噪声图像进行预处理,估计预处理后图像噪声方差,进行MCMC图像去噪;为充分利用多核处理器的硬件资源,研究了将MCMC算法进行并行编程,提高了程序的运行速度。实验表明两步去噪方法减少了斑点、提高了信噪比;并行实现提高了运算效率。 展开更多

关键词 图像去噪 马尔可夫链蒙特卡洛方法(mcmc) 方差估计 预处理 并行处理

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基于响应面和MCMC的齿轮接触疲劳可靠性 被引量：3

6

作者 佟操 孙志礼 +1 位作者 柴小冬 王健 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期532-537,共6页

针对齿轮接触失效,建立带有安装与制造误差的齿轮参数化模型,通过大变形显式动力学仿真软件来模拟齿面动态接触应力.然后,根据应力-强度干涉模型,建立齿轮响应面状态函数.为了提高齿轮响应面功能函数的拟合精度,提出了一种基于响应面和M... 针对齿轮接触失效,建立带有安装与制造误差的齿轮参数化模型,通过大变形显式动力学仿真软件来模拟齿面动态接触应力.然后,根据应力-强度干涉模型,建立齿轮响应面状态函数.为了提高齿轮响应面功能函数的拟合精度,提出了一种基于响应面和Markov chain Monte Carlo(MCMC)的可靠性分析方法,并进行可靠性灵敏度分析,以定量概率反映安装误差、制造误差及外载荷等随机因素对齿轮传动可靠性的影响程度.最后,将Monte Carlo模拟100 000次的计算结果与所提方法的结果进行比较,验证了可靠性分析方法的正确性. 展开更多

关键词 响应面 马氏链蒙特卡洛(mcmc) 齿面接触疲劳 安装误差 制造误差 可靠性灵敏度

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一种预测随机谱下裂纹扩展曲线的新方法 被引量：2

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作者 潘绍振 刘小冬 +1 位作者 董江 兑红娜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期1143-1148,共6页

提出了一种基于贝叶斯理论在随机谱下采用Walker公式预测裂纹扩展曲线的新方法。首先,将Walker公式中裂纹扩展参数C、n视为随机变量,利用随机谱下的试验数据,基于贝叶斯理论建立其联合后验分布表达式;其次,巧妙地将随机谱下的裂纹扩展... 提出了一种基于贝叶斯理论在随机谱下采用Walker公式预测裂纹扩展曲线的新方法。首先,将Walker公式中裂纹扩展参数C、n视为随机变量,利用随机谱下的试验数据,基于贝叶斯理论建立其联合后验分布表达式;其次,巧妙地将随机谱下的裂纹扩展分析嵌入马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法中,实现对C、n后验分布的抽样;最后,将C、n后验分布均值代入Walker公式中,预测给定初始长度的裂纹在随机谱下的扩展曲线(a-N曲线)。利用7050-T7651和7050-T7452两种材料在随机谱下的裂纹扩展数据验证,发现仅需使用较少的试验数据,基于C、n后验均值预测的a-N曲线与试验a-N曲线就能良好吻合。研究结果对实现结构健康监控(SHM)中对结构未来损伤的准确预测,具有较大的工程应用价值。 展开更多

关键词 Walker公式 贝叶斯理论 结构健康监控 马尔科夫链蒙特卡洛(mcmc)方法 裂纹扩展

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基于统计反演的硅片微区电阻率测试方法

8

作者 边泽鹏 刘新福 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第4期347-352,共6页

提出了一种基于统计反演重建电阻率分布图像的硅片电阻率测试方法,该方法采用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法求解电阻抗成像技术(EIT)的逆问题,可以避免确定性方法中迭代误差和分辨率低的问题。建立了一种基于MCMC方法的电阻率分布图像... 提出了一种基于统计反演重建电阻率分布图像的硅片电阻率测试方法,该方法采用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法求解电阻抗成像技术(EIT)的逆问题,可以避免确定性方法中迭代误差和分辨率低的问题。建立了一种基于MCMC方法的电阻率分布图像重建算法,搭建了电压数据采集系统以测量边缘电压。对比MCMC算法重建的硅片微区电阻率分布图像与4D-333A测试仪的测量结果,二者的电阻率分布情况呈现出相同的分布趋势。将采用MCMC算法得出的256个单元的数值与采用其他重建方法得出的数值、真实的电阻率进行对比,发现MCMC算法得到的数值与真实数值最接近的单元数最多,为88个,比其他重建方法更为准确。 展开更多

关键词 硅片电阻率 电阻抗成像技术(EIT) 统计反演 贝叶斯方法 马尔科夫链蒙特卡洛(mcmc)方法

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一种基于混合MCMC的时域波达方向估计算法

9

作者 李国彬 宋晓鸥 钮嘉铭 《电讯技术》 北大核心 2022年第7期941-946,共6页

基于马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法的时域波达方向估计算法通过构造马尔科夫链的方式来对波达方向进行估计,但是现有的算法在马尔科夫链的收敛速度和结果上并没有表现出很好的鲁棒性。为了优化算法的性能,采用... 基于马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法的时域波达方向估计算法通过构造马尔科夫链的方式来对波达方向进行估计,但是现有的算法在马尔科夫链的收敛速度和结果上并没有表现出很好的鲁棒性。为了优化算法的性能,采用多(短)链并行的方式代替原来的长链生成方式,提高了算法收敛的稳定性;并对特定模型下的构造过程进行分析,优化了状态空间,提高了算法的搜索效率;同时结合多混合的MCMC方法,进一步提高了算法估计的精确度和收敛速度。仿真结果表明,改进后的算法对波达方向估计的准确性和实时性都有很大提升。 展开更多

关键词 波达方向(DOA)估计 马尔科夫链蒙特卡洛(mcmc)方法 状态空间

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基于Bayesian证据推断与信息增益的参数化有限元修正模型选择 被引量：2

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作者 尹涛 王祥宇 周越 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期159-166,共8页

在概率论和信息论框架下,建立一种基于Bayesian证据推断与马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法的有限元参数化修正模型选择分析方法,以解决有限元模型修正中的待定模型参数选择问题。引入信息增益(Information Divergence)指标,定量表征有限... 在概率论和信息论框架下,建立一种基于Bayesian证据推断与马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法的有限元参数化修正模型选择分析方法,以解决有限元模型修正中的待定模型参数选择问题。引入信息增益(Information Divergence)指标,定量表征有限元模型修正过程中需要从测量数据中提取用于修正待定模型参数的信息量多少,以惩罚有限元模型待修正参数的复杂程度,能过权衡有限元参数化模型复杂度与其相应信息论表述的复杂度,获得满足模型与实测数据吻合度要求且待定参数相对简单的有限元参数化修正模型,有效避免由于待修正参数过多而导致的模型过拟合问题。通过对某两层螺栓连接钢框架有限元模型半刚性连接刚度参数修正的数值仿真与模型实验研究,对该方法进行验证。 展开更多

关键词 有限元模型修正 贝叶斯证据推断 模型选择 证据因子 马尔科夫链蒙特卡洛方法(mcmc) 信息增益

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基于贝叶斯推断的裂纹梁损伤参数识别 被引量：3

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作者 梁岗 沈奎双 马玉付 《上海海事大学学报》 北大核心 2018年第3期85-91,共7页

针对在结构损伤诊断过程中存在的不确定性和对称结构损伤参数难以识别的问题,以梁损伤前后两阶频率变化平方比为基础损伤指标,采用对基础损伤指标进行积分处理的方法,构建新的损伤指标。基于贝叶斯结构损伤诊断理论,建立损伤参数的后验... 针对在结构损伤诊断过程中存在的不确定性和对称结构损伤参数难以识别的问题,以梁损伤前后两阶频率变化平方比为基础损伤指标,采用对基础损伤指标进行积分处理的方法,构建新的损伤指标。基于贝叶斯结构损伤诊断理论,建立损伤参数的后验概率分布。采用马尔科夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MCMC)方法解决贝叶斯方程中存在的高维积分问题。仿真和算例分析说明,该方法可实现对损伤参数的有效估计。 展开更多

关键词 贝叶斯推断 简支梁 裂纹 损伤识别 马尔科夫链蒙特卡洛(Markov CHAIN MONTE Carlo mcmc)方法

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基于贝叶斯的苯并(α)芘PBPK模型优化与健康风险评估应用

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作者 孟祥晖 王宏洋 +4 位作者 孙宇巍 张明慧 朱光灿 沈亚琴 柳慧芳 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2370-2378,共9页

应用基于生理的药代动力学(PBPK)模型预测苯并(α)芘(BaP)暴露的人体内部剂量,基于贝叶斯的马尔科夫链蒙特卡洛模拟(MCMC)方法对模型参数进行校准和优化,最后运用已优化的模型对BaP内暴露基准值进行推导.研究发现,基于贝叶斯的MCMC方法... 应用基于生理的药代动力学(PBPK)模型预测苯并(α)芘(BaP)暴露的人体内部剂量,基于贝叶斯的马尔科夫链蒙特卡洛模拟(MCMC)方法对模型参数进行校准和优化,最后运用已优化的模型对BaP内暴露基准值进行推导.研究发现,基于贝叶斯的MCMC方法对模型后验参数校准后,模型精度明显提高,两个数据集验证结果显示残差平方和分别降低了72%和94%.PBPK模型以BaP和子代谢物3-羟基苯并(α)芘(3-OHBaP)的体内动力学过程为结构基础,模拟BaP体内浓度分布大小为脂肪>肾脏>皮肤>缓慢灌注组织>快速灌注组织>静脉血>肝脏;3-OHBaP体内浓度分布大小为肾脏>快速灌注组织>脂肪>肺>静脉血>缓慢灌注组织>肝脏>皮肤.敏感性分析显示,快速灌注组织-血分配系数对模型输出影响最大,灵敏度系数超过了200%;排泄系数影响最小,只有肾小球过滤率K_(BR)的灵敏度系数超过了1%.以美国国家环境保护局推荐的参考浓度2.0×10^(-6)mg/m^(3)为外暴露安全基准值,基于PBPK模型推导了职业暴露的BaP生物监测当量(BE),结果显示BE值为0.405pmol/mol肌酐(尿液3-OHBaP平均浓度),为基于人体内暴露剂量水平进行定量健康风险评估奠定了基础. 展开更多

关键词 苯并(α)芘 贝叶斯统计 马尔科夫链蒙特卡洛方法(mcmc) 基于生理的药代动力学(PBPK)模型 3-OHBaP 生物监测当量

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WinBUGS软件在核电站可靠性参数估计中的应用 被引量：2

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作者 陈妍 余少青 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第1期151-154,共4页

可靠性数据是核电站概率安全评价的基础,目前国内核行业通常使用经验贝叶斯方法估计可靠性参数。然而极大似然函数对于稀少样本的估计存在求解困难的问题。马氏链蒙特卡洛方法提供了另一种可用于可靠性参数估计的分层贝叶斯方法,其从后... 可靠性数据是核电站概率安全评价的基础,目前国内核行业通常使用经验贝叶斯方法估计可靠性参数。然而极大似然函数对于稀少样本的估计存在求解困难的问题。马氏链蒙特卡洛方法提供了另一种可用于可靠性参数估计的分层贝叶斯方法,其从后验分布大量抽样进而推断总体特征。采用基于马氏链蒙特卡洛方法的Win BUGS软件计算了核电站需求失效型稀少样本的超参数。针对68个核电站辅助给水电动部分启动需求失效数据,计算得到启动失效的超参数α为0.192 5,β为46.77,以及各个核电站辅助给水电动部分启动需求失效的后验失效概率。最后对Win BUGS软件中马氏链的收敛性进行讨论。 展开更多

关键词 马氏链蒙特卡洛方法 WINBUGS 核电站可靠性参数估计

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