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基于PPG信号的极简特征回归树血压估计模型设计

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中国医学物理学杂志 2024年第6期41卷 769-775页

作者：李勋刘丽荣李浩杨怜琳王志敏邹梅昆明学院物理科学与技术学院云南昆明650214 昆明学院医学院云南昆明650214 昆明市延安医院云南昆明650051

目的:提出一种基于光电容积脉搏波(PPG)的极简特征回归树血压估计模型。方法:从单路PPG信号中提取15个特征参数,利用斯皮尔曼相关系数筛选与血压相关性最高的4个参数,构建极简特征回归树血压模型。结果:极简特征回归树血压模型收缩压和... 详细信息

目的:提出一种基于光电容积脉搏波(PPG)的极简特征回归树血压估计模型。方法:从单路PPG信号中提取15个特征参数,利用斯皮尔曼相关系数筛选与血压相关性最高的4个参数,构建极简特征回归树血压模型。结果:极简特征回归树血压模型收缩压和舒张压的估计误差分别达到(-0.02±3.63)mmHg和(-0.04±2.10)mmHg。结论:提出的极简特征回归树血压模型结构简洁、准确率较高,这一发现对于在可穿戴设备中使用单路PPG信号进行血压估计具有重要意义。

关键词：光电容积脉搏波极简特征斯皮尔曼相关系数血压估计模型

融合注意力机制的CNN-LSTM模型预测蒸发皿蒸发量

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人民长江 2024年

作者：李少恒严新军韩克武王旭杨怡民新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室

蒸发量数据对于理解水循环机制、水资源规划和农业灌溉管理等领域至关重要。本研究基于吐鲁番地区近50年的逐日气象数据，将按各气象因素重要性进行分组，提出了一种混合模型，结合了卷积神经网络（CNN）和长短期记忆神经网络（LSTM）... 详细信息

蒸发量数据对于理解水循环机制、水资源规划和农业灌溉管理等领域至关重要。本研究基于吐鲁番地区近50年的逐日气象数据，将按各气象因素重要性进行分组，提出了一种混合模型，结合了卷积神经网络（CNN）和长短期记忆神经网络（LSTM）在蒸发预测中的各自优势，并融入了注意力机制，以增强模型对关键气象因素的识别和处理能力，从而提升预测精度。研究表明，无论是单一模型还是组合模型，预测精度随输入气象因素增多而提升；组合模型在预测蒸发量方面显著优于传统单一模型，决定系数达到了0.96，相较于传统单一模型提高了4.9%和5.8%。研究成果不仅提升了模型的预测精度，同时为水资源管理提供了创新的数据驱动解决方案。

关键词：蒸发皿蒸发量卷积神经网络长短期记忆网络注意力机制斯皮尔曼相关系数

一种WiFi混合滤波的RSSI室内定位算法

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导航定位学报 2024年第3期12卷 102-111页

作者：于兵柳鑫程海波谢玮强蔡希玮南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

针对接收信号强度指示(RSSI)在基于WiFi的室内定位应用中易受到环境影响出现波动、突变进而导致定位精度降低的问题,提出了一种WiFi混合滤波的RSSI室内定位算法。首先,根据WiFi信号距离衰减模型设计一种自适应阈值滤波器剔除观测信号异... 详细信息

针对接收信号强度指示(RSSI)在基于WiFi的室内定位应用中易受到环境影响出现波动、突变进而导致定位精度降低的问题,提出了一种WiFi混合滤波的RSSI室内定位算法。首先,根据WiFi信号距离衰减模型设计一种自适应阈值滤波器剔除观测信号异常值;然后,根据自适应阈值滤波、卡尔曼(Kalman)滤波、均值(Mean)滤波设计了一种混合滤波算法(ATKM)对RSSI数据进行滤波;最后,提出了一种基于斯皮尔曼-欧几里得距离的加权K近邻算法(SEWKNN)进行位置估计。在真实环境下的实测结果表明,本文提出的ATKM滤波算法能显著降低RSSI信号的波动,提出的SEWKNN算法在室内环境中平均定位误差为1.17 m,在走廊环境中平均定位误差为1.53m,相比传统的WKNN算法平均定位误差分别下降18.18%和16.84%。

关键词：接收信号强度指示室内定位混合滤波指纹匹配斯皮尔曼相关系数

连续采煤机振动特性分析及截齿失效识别方法研究

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连续采煤机振动特性分析及截齿失效识别方法研究

作者：冯泽民太原科技大学

学位级别：硕士

伴随井下采掘设备自动化、智能化程度的不断提高,针对机械设备的智能化故障诊断技术变得至关重要。截齿是井下开采中至关重要的部件,一旦截齿发生失效,不仅会导致截割效率严重下降,还会损坏采掘设备导致生产成本增加。因此如何对失效截... 详细信息

伴随井下采掘设备自动化、智能化程度的不断提高,针对机械设备的智能化故障诊断技术变得至关重要。截齿是井下开采中至关重要的部件,一旦截齿发生失效,不仅会导致截割效率严重下降,还会损坏采掘设备导致生产成本增加。因此如何对失效截齿进行识别是目前急需解决的关键问题。本文以截齿硬质合金头脱落失效和截齿齿体断裂失效为主要研究对象,以实现连续采煤机端盘上失效截齿的识别与定位为目标,对截齿载荷模型构建、截齿失效状态下截割臂振动信号的变化规律、端盘截齿失效类型识别、失效截齿的定位进行研究。在现有正常截齿载荷力学模型的基础上,通过时间变化与切屑厚度变化之间的联系,实现了截齿截割煤岩全过程载荷的完整还原。根据实验数据,研究了截齿倾斜角度与载荷的关系,建立了正常截齿载荷数学模型和失效截齿载荷数学模型。结果表明截齿倾斜角度的改变对侧向载荷的影响最为显著,对径向和轴向载荷的影响相对较小。棋盘式分布的截齿发生齿体断裂失效时,同一截线上截齿的截割阻力和牵引阻力会显著增加。在ADAMS中建立连续采煤机动力学模型,将不同类型和不同位置失效截齿的载荷分别以Step函数的形式施加到截齿部分。对截齿失效状态下截割臂的振动特性进行研究。发现硬质合金头脱落失效主要影响相邻滚筒和所在端盘的垂向和纵向载荷,而齿体断裂失效主要影响垂向载荷。失效截齿位置的不同会导致振动信号在时域上存在显著的相位差,且同侧布置的测试点中,越靠近车身的测试点产生的振动信号振幅越大。在同排布置的测试点中,振幅较大的信号大多出现在靠近失效截齿一侧。只有截齿发生硬质合金头脱落失效时,截割臂上侧中间位置处振幅较大的信号出现在远离失效截齿一侧。利用斯皮尔曼相关性系数对振动信号特征进行选择,建立了基于随机森林算法的截齿失效识别模型。与支持向量机算法相比,随机森林算法在识别截齿失效信号方面表现出更高的稳定性和准确性,特别是在支持向量机算法识别准确率较低的3个测试点信号上,分别提高了46.65%、50%和63.35%,对信号整体的识别准确率提高了36.6%。通过斯皮尔曼相关性系数筛选的特征集不仅提高了模型3.3%的识别准确率,而且训练时间缩短了55%。最后对失效截齿振动信号与正常截齿振动信号作差,发现时域图上的峰值偏移可反映出失效截齿之间的角度差。利用快速傅里叶变换对信号进行处理,得出端盘上不同位置的截齿在发生同一类型的失效时,截割臂上采集到的加速度信号的相位图在故障频率处均呈现出均匀分布的状态。通过在失效截齿相位图上找到角度差对应的相位分布,即可确定失效截齿在端盘上的位置。

关键词：截齿失效振动信号斯皮尔曼相关系数随机森林算法

考虑灵活性分析的典型光伏日出力率曲线提取方法

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内蒙古电力技术 2024年第3期42卷 20-27页

作者：呼斯乐于源王渊曹林峰赵禹灿杨家强内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特010010 浙江大学电气工程学院杭州310027 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力经济技术研究院分公司呼和浩特010010

为了在电力系统灵活性分析过程中,提取对系统灵活性影响较大的典型光伏日出力率曲线,提出一种考虑灵活性分析的典型光伏日出力率曲线提取方法,确定对灵活性影响较大的光伏日发电曲线范围,利用斯皮尔曼相关系数和随机贪心算法改进K-mean... 详细信息

为了在电力系统灵活性分析过程中,提取对系统灵活性影响较大的典型光伏日出力率曲线,提出一种考虑灵活性分析的典型光伏日出力率曲线提取方法,确定对灵活性影响较大的光伏日发电曲线范围,利用斯皮尔曼相关系数和随机贪心算法改进K-means聚类算法,对光伏日出力率曲线进行聚类,利用灰狼算法提取典型光伏日出力率曲线。算例分析以蒙西电网2019—2022年光伏日出力数据为研究对象,结果表明,利用所提方法提取的典型光伏日出力率曲线,能够有效反映光伏发电对系统灵活性的影响。

关键词：电力系统灵活性典型光伏日出力率曲线 K-means聚类斯皮尔曼相关系数随机贪心算法灰狼算法

基于数据挖掘的大学英语教学质量测评系统设计及应用

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中国新技术新产品 2024年第2期 51-53页

作者：胡湘雨湖南环境生物职业技术学院湖南衡阳421005

本文针对现行大学英语教学质量测评系统存在测评结果斯皮尔曼相关系数值较低的问题,提出基于数据挖掘的大学英语教学质量测评系统设计及应用。结合系统功能需求,设计学生访问和后台处理2个功能模块;在系统软件方面,选择教学态度、教学... 详细信息

本文针对现行大学英语教学质量测评系统存在测评结果斯皮尔曼相关系数值较低的问题,提出基于数据挖掘的大学英语教学质量测评系统设计及应用。结合系统功能需求,设计学生访问和后台处理2个功能模块;在系统软件方面,选择教学态度、教学内容、教学方法以及教学效果4个指标构建测评指标体系,通过对指标体系中指标数据挖掘,实现对大学英语教学质量量化,确定教学质量等级,实现系统设计。经试验证明,设计系统测评结果斯皮尔曼相关系数在0.9以上,测评结果可以精准地反映大学英语教学质量情况,在这方面具有良好的应用前景。

关键词：数据挖掘大学英语教学质量测评系统指标体系量化斯皮尔曼相关系数

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基于统计分析方法对古代玻璃制品的成分探究

山东商业职业技术学院学报 2024年第2期24卷 110-114页

作者：祝福商丘职业技术学院河南商丘476100

利用斯皮尔曼相关系数和卡方检验分析了古代玻璃的成分,得出玻璃类型、纹饰、颜色与表面风化的相关性和差异性;对风化玻璃制品数据借助中位数、平均值、标准差等指标进行对比分析,通过加权平均值预测模型,预测风化前玻璃状态,得出玻璃... 详细信息

利用斯皮尔曼相关系数和卡方检验分析了古代玻璃的成分,得出玻璃类型、纹饰、颜色与表面风化的相关性和差异性;对风化玻璃制品数据借助中位数、平均值、标准差等指标进行对比分析,通过加权平均值预测模型,预测风化前玻璃状态,得出玻璃类型的鉴别方法。利用敏感度系数公式,得到二氧化硅含量增减10%与氧化铅含量比值,说明氧化铅和二氧化硅含量的微量改变不会对类别产生影响。借助相关性分析和数据透视表得出高钾玻璃和铅钡玻璃二氧化硅含量较多,风化前氧化铝、氧化钙、氧化铜含量均较高,钾玻璃风化后化学成分关联性较弱,铅钡玻璃风化后化学成分关联性较强。

关键词：斯皮尔曼相关系数卡方检验加权平均值预测模型玻璃类型

港城联动模式下周口港口与城市发展协调度分析

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物流科技 2024年第15期47卷 104-106,110页

作者：倪金升河南科技职业大学经济与管理学院河南周口466000

港口作为物流运输的重要节点,对城市的发展具有重要影响,城市为港口的发展提供了各种资源,成为港口发展的重要腹地。文章旨在研究周口港口和城市联动协调发展程度问题。通过剖析港口和城市联动协调发展的成功案例,深入发掘港口和城市发... 详细信息

港口作为物流运输的重要节点,对城市的发展具有重要影响,城市为港口的发展提供了各种资源,成为港口发展的重要腹地。文章旨在研究周口港口和城市联动协调发展程度问题。通过剖析港口和城市联动协调发展的成功案例,深入发掘港口和城市发展的互动关系,总结港口和城市发展水平的代表性指标,并最终确定评价指标,构建斯皮尔曼相关系数作为评价模型,对周口港口和城市的协调发展水平进行定量评估。研究结果不但可以全面了解周口港口和城市的协调发展程度,还可以为进一步制定周口港城联动协调发展对策提供科学依据。

关键词：港城联动协调度斯皮尔曼相关系数周口市

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基于IPPG的非接触式皮肤血液灌注成像

光学学报 2023年第2期43卷 175-183页

作者：赵丽周鹏罗静静席强余辉郭义天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 复旦大学工程与应用技术研究院上海200043 季华实验室广东佛山528200 天津中医药大学天津301617

临床上采用的皮肤血液灌注成像技术存在速度慢、成本高、只能测量皮肤表面特定位置处的血液灌注信息等问题。为解决上述问题,提出了一种基于成像式光电容积描记技术(IPPG)的皮肤血液灌注成像方法。首先,利用LucasKanade光流法对图像序... 详细信息

临床上采用的皮肤血液灌注成像技术存在速度慢、成本高、只能测量皮肤表面特定位置处的血液灌注信息等问题。为解决上述问题,提出了一种基于成像式光电容积描记技术(IPPG)的皮肤血液灌注成像方法。首先,利用LucasKanade光流法对图像序列进行特征点动态跟踪,通过仿射变换对图像进行校正,减少运动伪影,改善IPPG信号质量。然后,采用滑动窗口遍历图像,获取各个窗口空间像素平均信号与整张图像空间像素平均信号的斯皮尔曼相关系数,并进行相关性地形图成像,以获取皮肤血液灌注分布图像。实验结果表明,所提皮肤血液灌注成像方法的正确率为81.82%,且整体成像质量和正确性优于其他已有方法。除此之外,所提方法在人体表皮最厚的四肢区域依然适用,表明其具有广泛的适用性。

关键词：医用光学皮肤血液灌注成像成像式光电容积描记技术 Lucas-Kanade光流法斯皮尔曼相关系数