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基于Latin方抽样和修正的Latin方抽样的可靠性灵敏度估计及其方差分析

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机械强度 2008年第6期30卷 927-934页

作者：万越吕震宙袁修开西北工业大学航空学院西安710072

运用Latin方抽样(Latin hypercube sampling)方法和经统计相关减小方程修正后的Latin方抽样(updated Latin hypercube sampling)方法对结构进行可靠性灵敏度估计及其方差分析。单模式和多模式的数值及工程算例说明,可靠性灵敏度分析的La... 详细信息

运用Latin方抽样(Latin hypercube sampling)方法和经统计相关减小方程修正后的Latin方抽样(updated Latin hypercube sampling)方法对结构进行可靠性灵敏度估计及其方差分析。单模式和多模式的数值及工程算例说明,可靠性灵敏度分析的Latin方抽样和修正的Latin方抽样在样本容量较小时都可以得到比Monte Carlo抽样方法更稳定的估计结果。采用Latin方抽样可以得到可靠性灵敏度的无偏估计,而修正的Latin方抽样方法在样本容量较小的情况下得到的可靠性灵敏度估计值的方差的分散性较Latin方抽样有进一步的减小。Latin方抽样和修正的Latin方抽样方法对基本变量的分布形式和相关性等均无限定,是适用于结构可靠性灵敏度分析的一种有效而实用的小样本抽样方法。

关键词： Latin方抽样修正的Latin方抽样统计相关减小方程方差 Monte Carlo

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基于降方差采样策略的随机重构法

化工学报 2024年第5期75卷 1939-1950页

作者：赵光耀杨明磊钱锋华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室上海200237 华东理工大学过程系统工程教育部工程研究中心上海200237

在随机重构法的采样过程中,每个结构特征需要的采样数量是不相等且变化的。为了将拉丁超立方采样用于降低随机重构模型的方差,基于随机重构法采样过程的特征和拉丁超立方采样原理,提出了适用于随机重构法的新型拉丁超立方采样方法,探究... 详细信息

在随机重构法的采样过程中,每个结构特征需要的采样数量是不相等且变化的。为了将拉丁超立方采样用于降低随机重构模型的方差,基于随机重构法采样过程的特征和拉丁超立方采样原理,提出了适用于随机重构法的新型拉丁超立方采样方法,探究了在多种分子数量设定情况下应用该方法对随机重构模型的方差和精度的影响。结果表明,应用该方法能够显著降低随机重构模型的方差,提高模型的精度,在分子数量为1000~50000范围内,新模型的标准差相较传统模型降低了71.36%~74.53%,目标函数值降低了1.69%~13.82%。综合模型精度和模拟过程的运算开销,选择4000~6000作为新模型最优的分子数量设定。

关键词：随机重构法新型拉丁超立方采样方差模拟 Monte Carlo模拟

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基于验后概率的Bayesian序贯方差检验技术(Ⅰ)

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航空动力学报 2011年第7期26卷 1531-1536页

作者：刘琦王囡国防科学技术大学信息系统与管理学院长沙410073

基于验后概率和"小概率事件原理",对复杂假设条件下,方差的Bayesian序贯检验,提出了基于Bayesian验后概率的序贯方差检验的基本假设,建立了Bayesian序贯方差检验(BSVT)模型,设计了临界值的求解算法,并对"强制"截尾条件下的假设检验判别... 详细信息

基于验后概率和"小概率事件原理",对复杂假设条件下,方差的Bayesian序贯检验,提出了基于Bayesian验后概率的序贯方差检验的基本假设,建立了Bayesian序贯方差检验(BSVT)模型,设计了临界值的求解算法,并对"强制"截尾条件下的假设检验判别准则进行了论述.最后,结合示例对BSVT模型的求解与应用进行了说明.

关键词：航空航天装备小概率事件原理序贯检验方差 Bayesian方法 Bayesian序贯方差检验(BSVT)模型

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重要抽样可靠性灵敏度的方差分析

机械强度 2008年第4期30卷 606-611页

作者：万越吕震宙袁修开西北工业大学航空学院西安710072

利用重要抽样函数获取的样本对结构可靠性灵敏度分析进行无偏估计,可以提高可靠性灵敏度分析的效率。为了比较重要抽样与直接Monte Carlo方法在分析可靠性灵敏度时的收敛性,推导可靠性灵敏度估计量方差和变异系数的计算公式,近似计算重... 详细信息

利用重要抽样函数获取的样本对结构可靠性灵敏度分析进行无偏估计,可以提高可靠性灵敏度分析的效率。为了比较重要抽样与直接Monte Carlo方法在分析可靠性灵敏度时的收敛性,推导可靠性灵敏度估计量方差和变异系数的计算公式,近似计算重要抽样可靠性灵敏度估计量在给定置信度下的置信区间。算例结果表明,在可接受精度的条件下,重要抽样可靠性灵敏度分析比Monte Carlo可靠性灵敏度分析具有更高的计算效率。

关键词：重要抽样可靠性灵敏度方差变异系数

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结合斜变换与方差的图像聚焦测度

光学精密工程 2021年第7期29卷 1731-1739页

作者：郭立强刘恋淮阴师范学院计算机科学与技术学院江苏淮安223300 淮阴师范学院物理与电子电气工程学院江苏淮安223300

针对相机和电子显微镜等成像设备在自动对焦过程中聚焦测度易受噪声干扰的问题,将图像处理中的斜变换与统计学中的方差相结合,提出一种具有噪声鲁棒性的聚焦测度。将图像进行分块处理,便于后续获取每个局部子图像的清晰度指标。计算每... 详细信息

针对相机和电子显微镜等成像设备在自动对焦过程中聚焦测度易受噪声干扰的问题,将图像处理中的斜变换与统计学中的方差相结合,提出一种具有噪声鲁棒性的聚焦测度。将图像进行分块处理,便于后续获取每个局部子图像的清晰度指标。计算每一个子图像的斜变换来得到频域系数。在变换域中,计算中频系数的绝对值并对它进行累加求和作为各子图像的清晰度指标。最后,计算各子图像清晰度的方差,将该方差作为整幅图像的聚焦测度值。通过提取局部子图像的中频信息并结合全局的方差求解的方法可以使聚焦测度具有较高的噪声鲁棒性;通过在LIVE图像数据库的实验结果表明:本文方法的噪声鲁棒性优于现有经典算法,其SDA和离散度客观评价指标相比于鲁棒性较好的索贝尔梯度熵算法平均提高了20.27%和125.61%。

关键词：图像处理聚焦测度斜变换方差

基于局部熵和方差调整的Noble角点检测算法改进

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华南理工大学学报（自然科学版） 2011年第2期39卷 51-59页

作者：马丽红任淼谭幸均华南理工大学广东省高校无线通信网络与终端重点实验室∥电子与信息学院广东广州510640

为了提高角点检测精度,增强算法对伪角点的抑制能力,在Noble算子的基础上充分考虑图像不同区域间灰度统计特性的差异,提出了一种基于局部熵和方差调整的Noble角点检测改进算法.该算法首先选择角点响应函数阈值以及非极大值抑制邻域大小... 详细信息

为了提高角点检测精度,增强算法对伪角点的抑制能力,在Noble算子的基础上充分考虑图像不同区域间灰度统计特性的差异,提出了一种基于局部熵和方差调整的Noble角点检测改进算法.该算法首先选择角点响应函数阈值以及非极大值抑制邻域大小的初始参考值,然后根据区域熵与区域方差分别估计这两个初始参考值的局部调整系数,最后用调整系数对随后的参考值进行加权,获得自适应于真实信号结构的局部阈值以及局部非极大值抑制邻域大小.实验结果表明,所提算法能够精确地检测出大部分真实角点,有效地消除伪角点的干扰.

关键词： Noble角点检测算子熵方差局部阈值非极大值抑制

沙尘天气发生频率对大气能见度方差的影响研究:以北京及其沙尘过往路径典型站点为例

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环境科学 2006年第6期27卷 1046-1051页

作者：邱玉珺邹学勇张春来北京师范大学中国沙漠研究中心

利用1971～2000年北京及其沙尘过往路径典型站点日能见度和各种沙尘天气发生日资料，分析了沙尘天气发生频率与能见度方差的关系．发现当沙尘天气频率减少（增加）1次时，能见度方差就偏强（偏弱）1个标准差．沙尘天气发生频率对日能见... 详细信息

利用1971～2000年北京及其沙尘过往路径典型站点日能见度和各种沙尘天气发生日资料，分析了沙尘天气发生频率与能见度方差的关系．发现当沙尘天气频率减少（增加）1次时，能见度方差就偏强（偏弱）1个标准差．沙尘天气发生频率对日能见度变率的影响主要是通过风速的高频变率实现的，当风速变率偏强（偏弱）1个标准差时，沙尘天气发生频率增强（减弱）约30％，近地面风场的高频变率影响了沙尘天气的产生，从而影响日能见度方差的波动．异常低能见度事件（日能见度距平〈-2σ，σ为各站各日能见度距平的标准差）频次与能见度方差之间存在显著的正相关性．风速距平频次增加，使得沙尘天气发生频次增加，从而导致低能见度事件频次上升；反之，异常低能见度事件下降．浮尘、沙尘暴和扬沙与低能见度事件的相关稗席是不同的。

关键词：沙尘天气能见度风速方差低能见度事件

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一种减小方差求解非光滑问题的随机优化算法

软件学报 2015年第11期26卷 2752-2761页

作者：朱小辉陶卿邵言剑储德军中国人民解放军陆军军官学院十一系安徽合肥230031

随机优化算法是求解大规模机器学习问题的高效方法之一.随机学习算法使用随机抽取的单个样本梯度代替全梯度,有效节省了计算量,但却会导致较大的方差.近期的研究结果表明:在光滑损失优化问题中使用减小方差策略,能够有效提高随机梯度算... 详细信息

随机优化算法是求解大规模机器学习问题的高效方法之一.随机学习算法使用随机抽取的单个样本梯度代替全梯度,有效节省了计算量,但却会导致较大的方差.近期的研究结果表明:在光滑损失优化问题中使用减小方差策略,能够有效提高随机梯度算法的收敛速率.考虑求解非光滑损失问题随机优化算法COMID(composite objective mirror descent)的方差减小问题.首先证明了COMID具有方差形式的(O1T1/2+σ2/T1/2)收敛速率,其中,T是迭代步数,σ2是方差.该收敛速率保证了减小方差的有效性,进而在COMID中引入减小方差的策略,得到一种随机优化算法α-MDVR(mirror descent with variance reduction).不同于Prox-SVRG(proximal stochastic variance reduced gradient),α-MDVR收敛速率不依赖于样本数目,每次迭代只使用部分样本来修正梯度.对比实验验证了α-MDVR既减小了方差,又节省了计算时间.

关键词：机器学习随机算法非光滑方差 composite objective mirror descent(COMID)

大样本顺序统计量均值、方差和协方差计算与验证

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机械强度 2007年第1期29卷 48-52页

作者：傅惠民林逢春北京航空航天大学小样本技术研究中心北京100083 北京航空航天大学小样本技术研究中心

顺序统计量在可靠性评估和寿命预测中有广泛的应用。目前,样本容量较小时的顺序统计量均值、方差和协方差的数值计算已得到很好的解决,但是,由于计算精度问题,样本容量较大时的顺序统计量均值、方差和协方差的数值计算尚未得到完全解决... 详细信息

顺序统计量在可靠性评估和寿命预测中有广泛的应用。目前,样本容量较小时的顺序统计量均值、方差和协方差的数值计算已得到很好的解决,但是,由于计算精度问题,样本容量较大时的顺序统计量均值、方差和协方差的数值计算尚未得到完全解决。对此,文中首先从理论上推导出特殊情况下极值分布顺序统计量均值和方差计算的解析表达式,以及正态分布顺序统计量均值、方差和协方差的简化计算公式,为数值计算结果提供验证依据。然后,通过大量数值计算与验证表明,目前微机的运算速度与精度已经可以实现大样本顺序统计量均值、方差和协方差的高精度计算。文中还给出部分顺序统计量数字特征的积分计算与验证结果。

关键词：顺序统计量均值方差协方差可靠性寿命预测