课程文献中心 更多>>

关键词： 弱光纤光栅监测系统   盾构隧道   深层土体位移   影响范围  

摘要： 为研究盾构隧道施工引起的深层土体位移规律,本文以苏州轨道交通11号线工程为研究背景,选取其施工条件最为复杂的区域,通过布置弱光纤光栅应变感测系统,收集盾构施工过程中深层土体变形数据。研究结果显示:盾构隧道开挖过程中引起的深层土体位移变形具有差异性,不同土层的变形规律不同,距盾构隧道距离较近的部分深层土体受挤土效应会产生隆起变形,且距隧道距离越近,隆起变形越大;同一横断面盾构开挖导致的沉降变形范围大于盾构机盾尾注浆引起的隆起变形范围,且不同性质的土层隆沉情况不同。弱光纤光栅感测技术可以实现深层土体位移变形的自动化监测,监测结果可以为盾构开挖引起的地下建筑物及管线变形提供数据支撑。

关键词： 快速多极算法   多极展开   波动方程  

摘要： 快速多极算法(FMM)是处理大规模多体系统的高效数值算法,在分子动力学、天体动力学、声学以及电磁学等领域发挥着重要作用.本文首先回顾了快速多极算法的发展历史,其次以Helmholtz和Maxwell方程为例,介绍了二维和三维情形下基于核解析展开的快速多极算法的数据结构、数学原理、实现步骤和复杂度分析,并给出了相应的自适应FMM实现方法,最后基于MATLAB平台进行了二维和三维情形下多体模拟的数值实验.

关键词： 平行白光   反射光栅   光栅方程   三维空间光栅衍射理论  

摘要： 基于光栅方程研究了光盘上衍射现象产生的过程并对理论研究进行了实验验证.当平行白光大角度照射光盘时光盘上会出现彩色线.光盘结构决定了其有衍射光栅的性质,以此确立了以光栅方程为中心的研究思路.将条件进一步推广到三维空间,根据三维空间光栅衍射理论,用MATLAB模拟了入射角为70°时,在光盘平面上方三维空间内任一点所观察到的光盘颜色形态分布.利用该模拟方案,可以得到在确定入射光方向与观察者位置时光盘上的衍射图像.在入射光方向、衍射光方向与直线在同一平面内时,利用光栅衍射的性质设计实验方案并较为精确地计算出光栅常数值.通过分析设计光路图,利用简单的实验器材验证了光栅方程对于实验现象解释的合理性.

关键词： 张量表示   聚类   低秩约束   多视角聚类   奇异值分解  

摘要： 现有多视角聚类算法存在:1)在学习低维表征的过程中无法准确捕获或忽略嵌入在多视角数据中的高阶信息和互补信息;2)未能准确捕获数据局部信息;3)信息捕获方法缺少对噪声点鲁棒性等问题.为解决上述问题,提出一种自适应张量奇异值收缩的多视角聚类(multi-view clustering based on adaptive tensor singular value shrinkage,ATSVS)算法.ATSVS首先提出一种符合秩特性的张量对数行列式函数对表示张量施加低秩约束,在张量奇异值分解(tensor singular value decomposition,t-SVD)过程中能够根据奇异值自身大小进行自适应收缩,更加准确地进行张量秩估计,进而从全局角度精准捕获多视角数据的高阶信息和互补信息.然后采用一种结合稀疏表示和流形正则技术优势的l_1,_2范数捕获数据的局部信息,并结合l_2,_1范数对噪声施加稀疏约束,提升算法对噪声点的鲁棒性.与11个对比算法在9个数据集上的实验结果显示,ATSVS的聚类性能均优于其他对比算法.因此,ATSVS是一个能够有效处理多视角数据聚类任务的优秀算法.

关键词： 双包层光纤   光纤布拉格光栅   传感器   手指运动姿势识别  

摘要： 手指运动姿势识别在远程医疗、智能可穿戴设备以及人机交互等领域具有广泛的应用前景,但如何实现自然流畅的手指运动姿势识别仍存在不少挑战。提出了一种基于双包层光纤布拉格光栅(FBG)传感器阵列的手指运动姿势识别系统,通过在受测者前臂不同位置布设6个不同中心波长的双包层FBG传感器,可在不影响手指自然流畅运动的前提下,实时监测手指运动引起的前臂不同肌肉组织的微小形变。在学习6种已知手势引起的双包层FBG中心波长漂移的基础上,实现了对未知简单手势近100%和复杂手势约87%的高准确率识别。与普通单模FBG传感器进行了对比实验,结果表明在相同的实验条件下,双包层FBG传感器对微小应变具有更高的灵敏度和对手指运动姿势更高的识别率。本工作开发的双包层FBG传感器阵列既可以高精度的识别不同手势,同时具有良好的稳定性,有望在手势识别领域中获得实际应用。

关键词： 对称张量   秩-1近似   逆迭代   Z-特征对  

摘要： 为得到对称张量秩-1近似分解,提出一个平移逆迭代算法。算法每步迭代子问题转化为计算一个线性方程组,选取适当平移参数保证线性方程组系数矩阵非奇异性,建立逆迭代算法全局收敛性。数值实验表明,算法在运行时间和迭代次数等方面具有较强竞争力。

关键词： 光纤布拉格光栅   振动传感器   模块化设计   频率   灵敏度  

摘要： 为提升光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)振动传感器的灵敏度和响应频率,该文提出一种小体积FBG振动传感器并进行仿真分析及实验验证。首先,采用模块化结构,将质量块使用螺丝固定在两片横梁中间;其次,推导传感器谐振频率和灵敏度表达式;接着,使用仿真软件COMSOL和搭建实验验证传感器性能。结果表明,传感器平均灵敏度为100.68 pm/g,谐振频率为270 Hz,适用于0~180 Hz的振动信号的测量。该结构的FBG振动传感器体积小、性能高、成本低、适用性强,在工程实践中可以被广泛应用。

关键词： 非线性表征   概率潜在因子张量模型   实例频率   非线性映射   数据稀疏性   CP分解   不平衡分布   正则项  

摘要： 针对具有极度稀疏和不平衡的非负不完整数据的填补问题,文中提出了一种非线性表征的概率潜在因子张量模型。通过合理假设数据的概率分布作为先验信息,缓解了数据的稀疏性。利用非线性映射实现对数据中每一非负元素的非线性表征,提高了模型的表征能力。考虑到数据的不平衡性,对传统正则化项添加基于实例频率的权重,增加了正则化项的有效性和针对性。实验结果表明,所提模型在补全精度和时间成本方面较现有模型具有明显提升。

关键词： 高光谱图像   空-谱张量   稀疏表示   张量字典学习   张量稀疏表示分类  

摘要： 高光谱图像因其蕴含十分丰富的光谱和空间信息已被广泛应用于生产生活的各个领域。为了充分挖掘高光谱图像中蕴含的光谱和空间信息,从高光谱数据固有的三维属性出发,以空-谱张量为基本处理单元,提出一种基于张量字典学习的稀疏表示分类(Tensor-DLSRC)算法,以提高高光谱图像分类精度。首先,构建以像素及其空间邻域像素光谱向量组成的像素空-谱张量;其次,将作为训练样本像素的空-谱张量按照不同维度展开成矩阵,并以其列向量均值作为字典原子组成初始化张量字典;同时,在张量稀疏性约束条件下构建张量稀疏表示(Tensor-SR)模型,并利用张量字典学习算法学习一组能够精确刻画该类张量空-谱特征的字靛矩阵;最后,对待分类像素利用Tensor-SR模型求解其空-谱张量的稀疏表示系数张量,根据重构残差最小化原则确定该像素类别。为了分析参数对提出算法分类精度的影响,在进行分类对比实验之前,通过一系列实验分别讨论训练样本数M、邻域窗口尺寸(2δ+1)×(2δ+1)、字典学习阶段的稀疏度μ1和稀疏表示阶段的稀疏度μ2等参数对总体分类精度(OA)的影响。为了验证提出算法的有效性,分别在Indian Pines、Salinas和Xuzhou三个高光谱数据上进行实验,对比分析本算法与基于光谱向量的SRC算法和DLSRC算法、增加邻域空间信息的JSRC算法和DLJSRC算法和基于空-谱张量的Tensor-DLSRC算法等五种算法的分类结果,并采用基于混淆矩阵的平均准确率(APR)、平均精度(PA)、OA和Kappa系数对分类结果定量分析。所提出的Tensor-DLSRC算法在OA和Kappa系数的平均值水平是六种算法中最高的,且具有最小的标准差,说明本算法与五种其他算法相比能够提供更准确且稳定的分类结果。

关键词： ∥X∥_(*)-∥X∥_(F)最小化   限制等距性   低秩张量恢复  

摘要： 限制等距条件在稀疏优化中具有重要的意义,它是稀疏性的保证.在压缩感知和矩阵补全中,基于l_(1),L_(*)以及l_(1)−l_(2)和L_(*)−LF优化模型的限制等距条件已经获得较丰富的成果.本文将推广到张量上,基于Tucker秩和L_(*)−LF优化模型,研究低秩张量X恢复的限制等距性质(RIP),给出限制等距性常数δ_(2r_(n))的一个界.