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基于改进长鼻浣熊优化算法的牛奶脂肪光谱特征波段筛选方法研究

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内蒙古农业大学学报（自然科学版） 2024年第6期45卷 76-83页

作者：张源朴刘江平内蒙古农业大学计算机与信息工程学院呼和浩特010011 内蒙古自治区农牧业大数据研究与应用重点实验室呼和浩特010030

随着食品安全与质量控制需求的增加,近红外光谱(NIR)分析技术因其非侵入性和高效性,在快速检测领域展现出极大潜力。然而,传统特征选择方法在处理高维光谱数据时,常面临计算复杂度高、依赖性强及泛化能力不足等问题,难以满足实际应用需... 详细信息

随着食品安全与质量控制需求的增加,近红外光谱(NIR)分析技术因其非侵入性和高效性,在快速检测领域展现出极大潜力。然而,传统特征选择方法在处理高维光谱数据时,常面临计算复杂度高、依赖性强及泛化能力不足等问题,难以满足实际应用需求。针对上述问题,本文提出了一种改进的长鼻浣熊优化算法(GD-Golden-SCOA),该算法融合了佳点集策略、动态反向学习策略和黄金正弦算法,旨在增强全局搜索能力和参数自适应性,减少人工干预。实验中,对比了5种预处理方法,并通过全波长建模、传统遗传算法(GA)、无信息变量消除算法(UVE)、原始长鼻浣熊优化算法(COA)与改进后的COA算法进行特征波段筛选。实验结果表明,改进算法不仅显著减少了特征波段数量,而且在牛奶脂肪含量预测中提高了模型的精度,训练集和测试集的R2分别达到0.994和0.989,显示出其在牛奶快速无损检测领域的广泛应用潜力。

关键词：近红外光谱分析特征波段筛选长鼻浣熊优化算法佳点集动态反向学习

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基于FPGA的高速光谱采集与处理系统

红外技术 2018年第11期40卷 1042-1046页

作者：刘江平薛河儒内蒙古农业大学计算机与信息工程学院内蒙古呼和浩特010018

为了实现光谱数据的高速采集与实时处理,研究了一种基于FPGA(Field-ProgrammableGate Array)的高速光谱数据采集与分析系统。系统由光学模块和处理模块组成,光学部分由准直透镜、静态干涉具、CMOS探测器组成;处理模块由FPGA硬件编程实... 详细信息

为了实现光谱数据的高速采集与实时处理,研究了一种基于FPGA(Field-ProgrammableGate Array)的高速光谱数据采集与分析系统。系统由光学模块和处理模块组成,光学部分由准直透镜、静态干涉具、CMOS探测器组成;处理模块由FPGA硬件编程实现。通过对所采集的干涉条纹进行切趾处理、FFT(fast Fourier transform)及光谱标定,并根据干涉具参数给出了光谱分辨率的函数关系,从而实现了对被测光谱的复现。采用了Moswlaim6.3f对处理模块进行了仿真分析,并计算了不同切趾方法对反演光谱的影响,验证了FFT时序逻辑关系符合设计要求。实验中搭建了光学模块和处理模块,完成了对660.0 nm激光的光谱分析。实验结果显示,该系统具有高速光谱数据采集与复现的能力,适用于高速光谱数据处理系统。

关键词：光谱数据处理 FPGA 切趾滤波数据采集

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活断层的地震响应特征与瞬时地震属性

地球科学（中国地质大学学报） 2017年第3期42卷 462-470页

作者：罗登贵刘江平金聪周黎明中国地震局地震研究所地震预警湖北省重点实验室湖北武汉430071 武汉地震工程研究院有限公司湖北武汉430071 中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

活断层探测是断层活动性评判的基础,也是天然地震灾害预防的依据,而浅层地震勘探是活断层探测的有效方法之一;而目前利用浅层地震方法评判断层活动性的能力亟待提高.通过构建了不同宽度破碎带的活断层理论模型,采用二维粘弹性波动方程... 详细信息

活断层探测是断层活动性评判的基础,也是天然地震灾害预防的依据,而浅层地震勘探是活断层探测的有效方法之一;而目前利用浅层地震方法评判断层活动性的能力亟待提高.通过构建了不同宽度破碎带的活断层理论模型,采用二维粘弹性波动方程有限差分法进行了波场响应特征模拟,运用希尔伯特变换方法提取了瞬时频率和相位属性.结果表明:地震水平叠加剖面和瞬时属性相结合可有效获取穿过第四系活断层的响应特征和实现断层活动性评判;当相干噪声达到30%时,水平叠加和瞬时频率属性剖面已难以追踪第四系中弱反射信号,而瞬时相位属性剖面仍可有效追踪;在实际活断层判定中,水平叠加、瞬时频率与瞬时相位地震属性剖面均可判断断层的存在,而穿过第四系的断层(或破碎带)特征瞬时相位属性最为明显和突出,水平叠加剖面次之,瞬时相位地震属性是判定断层活动性的重要和有效的属性.

关键词：活动断层二维粘弹性有限差分瞬时属性地震.

倾斜界面PS转换波速度比和倾角提取的差值谱方法

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地质科技情报 2015年第2期34卷 214-220页

作者：刘杰刘江平徐浩顾小弟中国地质大学地球物理与空间信息学院武汉430074 长江科学院武汉430010 中国石油东方地球物理公司研究院河北涿州072751

首次提出了采用差值谱同时提取转换波速度比和界面倾角的方法。对于倾斜界面的PS转换波地震数据,获取界面上介质的纵横波速度比和反射界面的倾角,是转换波地震数据后续一系列处理流程的关键。通过预设速度比和倾角抽取CCP共转换点道集,... 详细信息

首次提出了采用差值谱同时提取转换波速度比和界面倾角的方法。对于倾斜界面的PS转换波地震数据,获取界面上介质的纵横波速度比和反射界面的倾角,是转换波地震数据后续一系列处理流程的关键。通过预设速度比和倾角抽取CCP共转换点道集,并对其进行速度比谱计算,将速度比谱中获得的速度比估算值与预设值作差,在一定范围内改变速度比和倾角值,得到多个速度比差值,最后生成分别以速度比和倾角为坐标的二维差值谱,通过分析差值谱提取纵横波速度比和界面倾角。该方法能够同时对2个未知参数进行提取,获得的结果误差较小,可以为转换波后续处理提供可靠依据。

关键词： PS转换波 CCP道集速度比倾角差值谱

Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移及应用

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天然气工业 2005年第8期25卷 35-37页

作者：罗银河刘江平董桥梁范向勇中国地质大学地球物理与空间信息学院中原油田物探研究院东方地球物理公司

基于射线追踪的Kirchhoff叠前时间偏移是一种高频近似方法,且利用射线追踪计算衍射走时需对速度场进行平滑处理。为了提高复杂介质中三维旅行时的计算精度,避开巨大的计算量,减少资料处理的成本,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移近几年被... 详细信息

基于射线追踪的Kirchhoff叠前时间偏移是一种高频近似方法,且利用射线追踪计算衍射走时需对速度场进行平滑处理。为了提高复杂介质中三维旅行时的计算精度,避开巨大的计算量,减少资料处理的成本,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移近几年被提出来并逐步应用到实际资料处理中。该方法综合了Kirchhoff叠前时间偏移速度快、叠前深度偏移成像精度高的优点,利用层速度模型代替均方根速度模型来计算三维旅行时间。文章介绍了Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移的基本原理及利用层速度模型计算旅行时间的实现方法,并对四川某油气田资料进行了偏移成像。计算结果表明,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移在保证计算效率基础上,较好地实现了复杂地质条件下资料的偏移归位。

关键词：叠前偏移三维地震勘探层速度射线路径数学模型四川盆地叠前时间偏移弯曲射线应用计算精度

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三峡库区上地壳横波速度结构

地球科学（中国地质大学学报） 2014年第12期39卷 1842-1850页

作者：李小勇朱培民周强彭松柏刘江平刘娇中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074 成都理工大学工程技术学院四川乐山614000 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 教育部长江三峡库区地质灾害研究中心湖北武汉430074

为了更好地了解三峡库区的稳定性，利用三峡库区的流动宽频地震仪台阵于2011年4-5月期间观测的背景噪声数据，采用互相关方法提取了瑞利面波的格林函数，用多重滤波方法获得了瑞利面波的群速度频散曲线.利用走时层析成像方法获得了0.5-1... 详细信息

为了更好地了解三峡库区的稳定性，利用三峡库区的流动宽频地震仪台阵于2011年4-5月期间观测的背景噪声数据，采用互相关方法提取了瑞利面波的格林函数，用多重滤波方法获得了瑞利面波的群速度频散曲线.利用走时层析成像方法获得了0.5-10.0s周期的纯路径频散曲线，进而反演获得了沿巴东-茅坪-土门方向的横波速度结构剖面，揭示了三峡地区上地壳的速度变化情况.研究表明：（1）研究区地下速度结构与地质构造关系密切，速度剖面上很好地反映了一个以黄陵背斜核部为中心的背斜构造；（2）九畹溪及其周边区域下方较快的速度变化可能与对应的区域断裂构造、地震活动性密切相关；（3）三斗坪地区上地壳表现为高速，表明三峡坝区处于构造稳定区域.

关键词：横波速度三峡背景噪声坝区稳定性天然地震

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基于EOBL-AO的牛奶脂肪含量预测模型

山西农业大学学报（自然科学版） 2022年第6期42卷 40-45页

作者：刘江平李欣陈晨内蒙古农业大学计算机与信息工程学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区农牧业大数据研究与应用重点实验室内蒙古呼和浩特010030

[目的]牛奶中的脂肪是人所必不可少的营养物质,试验对牛奶脂肪含量进行研究,利用高光谱成像系统获取试验数据。[方法]首先,分别对经过多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction,MSC)、变量标准化(Standard Normal Variate transf... 详细信息

[目的]牛奶中的脂肪是人所必不可少的营养物质,试验对牛奶脂肪含量进行研究,利用高光谱成像系统获取试验数据。[方法]首先,分别对经过多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction,MSC)、变量标准化(Standard Normal Variate transform,SNV)、移动平均法(Moving Average,MA)和平滑滤波法(Savitzky-Golay,SG)四4种预处理方法得到的数据建立偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)模型,通过比较模型的评价参数得出最佳的预处理方法SNV进行接下来的操作。其次,对SNV预处理后的数据分别采取连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)、竞争性自适应重加权算法(competitive adapative reweighted sampling,CARS)和主成分分析方法(Principal Component Analysis,PCA)进行特征选择操作并建立支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)模型,通过比较模型的预测精度及运行所需要的时间,得出较好的特征选择方法PCA。最后,对特征选择后的数据建立SVR模型,以达到分析牛奶中脂肪含量的目的。由于SVR模型本身的预测精度较低,本文提出一种EOBL-AO算法对SVR模型进行优化,为了检验EOBL-AO的优化效果,将该算法优化后的模型与遗传算法(Genetic Algorithm,GA)、哈里斯鹰优化算法(Harris Hawks Optimization,HHO)、天鹰座优化器(Aquila Optimizer,AO)等算法优化后的SVR模型进行比较。[结果]经EOBL-AO优化后的SVR模型的预测精度更高,且运行所需要的时间更短。[结论]利用精英反向学习(Elite Opposition-Based Learning,EOBL)改进AO是可行性的,改进后的AO算法具有更好的优化效果。

关键词：天鹰优化器精英反向学习主成分分析模型优化哈里斯鹰算法

二茂铁功能化的两例镉金属有机框架材料的合成、结构和表征

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化学学报 2022年第3期80卷 249-254页

作者：张容柳江萍朱子怡陈淑妹王飞张健福州大学化学学院福州350108 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

含有二茂铁单元的1,1'-二茂铁二羧酸(H_(2)FcDCA)是构筑具有氧化还原活性的金属有机框架(MOFs)的理想配体,然而由于其不可控的配位模式和扭转角,目前基于H_(2)FcDCA的配合物的合成仍然具有挑战性.本工作中,利用H_(2)FcDCA与Cd^(2+)反应... 详细信息

含有二茂铁单元的1,1'-二茂铁二羧酸(H_(2)FcDCA)是构筑具有氧化还原活性的金属有机框架(MOFs)的理想配体,然而由于其不可控的配位模式和扭转角,目前基于H_(2)FcDCA的配合物的合成仍然具有挑战性.本工作中,利用H_(2)FcDCA与Cd^(2+)反应合成了2个新颖的MOFs.化合物1中,镉中心被FcDCA和4,4'-联吡啶(bpy)桥连形成二维层.在该体系中引入草酸则实现了三维框架的构筑(化合物2).和1不同,2中具有双核Cd_(2)单元,该单元通过bpy和草酸连接形成具有金刚石型拓扑的框架,FcDCA同时作为功能单元和孔分割配体.这2个化合物都表现出可见光吸收、光电流响应和典型的二茂铁氧化还原特性,这些特性使其在光电催化方面具有潜在的应用前景.

关键词：金属有机框架单晶结构光电流循环伏安二茂铁

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基于特征选择的光通信网络传输冗余信息辨识方法

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保山学院学报 2022年第2期41卷 71-77页

作者：刘江平安徽三联学院网络中心安徽合肥230601

在定义光通信网络传输冗余信息的空间峰值基础上,根据冗余信息在降噪过程中的偏差值,完成光通信网络传输冗余信息的降噪处理,结合光通信网络传输冗余信息辨识算法的设计,实现了光通信网络传输冗余信息的辨识;实验结果表明,基于特征选择... 详细信息

在定义光通信网络传输冗余信息的空间峰值基础上,根据冗余信息在降噪过程中的偏差值,完成光通信网络传输冗余信息的降噪处理,结合光通信网络传输冗余信息辨识算法的设计,实现了光通信网络传输冗余信息的辨识;实验结果表明,基于特征选择的光通信网络传输冗余信息辨识方法在降低冗余信息辨识的虚警率同时,还可以提高检测率,具有更好的辨识性能。

关键词：特征选择光通信网络冗余信息辨识降噪处理