针对经典MCMC(Markov chain Monte Carlo)算法求解河流水污染源信息(排放量、排放时间和排放位置)时初始点的选取和接受率不高导致的计算效率低下问题,通过COMSOL仿真软件构建污染物二维扩散模型,利用不同算法对比分析了上述两方面对水...针对经典MCMC(Markov chain Monte Carlo)算法求解河流水污染源信息(排放量、排放时间和排放位置)时初始点的选取和接受率不高导致的计算效率低下问题,通过COMSOL仿真软件构建污染物二维扩散模型,利用不同算法对比分析了上述两方面对水污染溯源结果的影响,并由此提出了基于等距随机抽样方法(equidistant random sampling)的两阶段多链Metropolis Hastings算法(ERS-TSMH).仿真结果表明,传统的MH算法和TSMH算法在求解时易陷入局部最优值或不收敛的情况,前者接受率在20%左右,后者却达到近50%;多链ERS-MH算法提高了反演的准确性,但经过10 000次左右迭代后收敛,效率低下;多链ERS-TSMH算法在保证溯源精度的同时,在5 000次左右迭代后收敛,效率显著提高且表现出高稳定性和可靠性.展开更多
针对已有的层流信道模型不能直接应用于存在目标的复杂层流信道的问题,提出一种基于模型驱动的信道建模方法.研究了存在目标的层流扩散信道的系统模型,在无目标平流模型的基础上加入参数,考虑层流和目标对接收分子的影响.结合仿真结果,...针对已有的层流信道模型不能直接应用于存在目标的复杂层流信道的问题,提出一种基于模型驱动的信道建模方法.研究了存在目标的层流扩散信道的系统模型,在无目标平流模型的基础上加入参数,考虑层流和目标对接收分子的影响.结合仿真结果,将有目标的复杂层流信道近似为两个稳定的层流信道,建立有目标的点源-接收机层流扩散信道模型.结合神经网络使用Levenberg-Marquardt算法对信道模型参数进行学习和预测,同时提出基于数据和模型驱动结合(combination of data and model driven, CDMD)的检测方法对目标进行检测.结果表明:通过公式数据与仿真数据对比验证了其信道模型的准确性,所有数据的相关系数为0.999 15,该神经网络模型具有可行性;使用神经网络二分类算法验证提出的目标检测方法,检测准确率达到98.8%时,提出的CDMD检测方法所需数据量约为基于数据检测方法的1/6.展开更多
文摘针对经典MCMC(Markov chain Monte Carlo)算法求解河流水污染源信息(排放量、排放时间和排放位置)时初始点的选取和接受率不高导致的计算效率低下问题,通过COMSOL仿真软件构建污染物二维扩散模型,利用不同算法对比分析了上述两方面对水污染溯源结果的影响,并由此提出了基于等距随机抽样方法(equidistant random sampling)的两阶段多链Metropolis Hastings算法(ERS-TSMH).仿真结果表明,传统的MH算法和TSMH算法在求解时易陷入局部最优值或不收敛的情况,前者接受率在20%左右,后者却达到近50%;多链ERS-MH算法提高了反演的准确性,但经过10 000次左右迭代后收敛,效率低下;多链ERS-TSMH算法在保证溯源精度的同时,在5 000次左右迭代后收敛,效率显著提高且表现出高稳定性和可靠性.
文摘针对已有的层流信道模型不能直接应用于存在目标的复杂层流信道的问题,提出一种基于模型驱动的信道建模方法.研究了存在目标的层流扩散信道的系统模型,在无目标平流模型的基础上加入参数,考虑层流和目标对接收分子的影响.结合仿真结果,将有目标的复杂层流信道近似为两个稳定的层流信道,建立有目标的点源-接收机层流扩散信道模型.结合神经网络使用Levenberg-Marquardt算法对信道模型参数进行学习和预测,同时提出基于数据和模型驱动结合(combination of data and model driven, CDMD)的检测方法对目标进行检测.结果表明:通过公式数据与仿真数据对比验证了其信道模型的准确性,所有数据的相关系数为0.999 15,该神经网络模型具有可行性;使用神经网络二分类算法验证提出的目标检测方法,检测准确率达到98.8%时,提出的CDMD检测方法所需数据量约为基于数据检测方法的1/6.