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自然邻居密度极值聚类算法

计算机工程与应用 2021年第23期57卷 200-210页

作者：张忠林赵昱闫光辉兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730000

针对密度峰值聚类算法存在数据集密度差异较大时,低密度区域聚类中心难以检测和参数敏感的问题,提出了一种新型密度极值算法。引入自然邻居概念寻找数据对象自然近邻,定义椭圆模型计算自然稳定状态下数据局部密度;计算数据对象余弦相似... 详细信息

针对密度峰值聚类算法存在数据集密度差异较大时,低密度区域聚类中心难以检测和参数敏感的问题,提出了一种新型密度极值算法。引入自然邻居概念寻找数据对象自然近邻,定义椭圆模型计算自然稳定状态下数据局部密度;计算数据对象余弦相似性值,用余弦相似性值来更新数据对象连通值,采用连通值划分高低密度区域和离群点;构造密度极值函数找到高低密度不同区域聚类中心点;将不同区域非聚类中心点归并到离其最近的聚类中心所在簇中。通过在合成数据集和UCI公共数据集实验分析:该算法比其他对比算法在处理密度分布差异较大数据集上取得了更好的结果。

关键词：聚类自然邻居密度自适应距离锚点连通值密度极值

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水的密度极值和相关性质的分子动力学研究

原子与分子物理学报 2006年第4期23卷 767-771页

作者：熊建银陶文铨何雅玲西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

本文采用分子动力学方法对NVT系综中水的密度极值问题以及分布函数和扩散系数等相关性质进行了模拟.运用极值思想,通过引入新的能量-压力关联判据和线性插值的方法,可以将水的密度极值的温度值点上移到2℃,与实验值更加接近,相对于前人... 详细信息

本文采用分子动力学方法对NVT系综中水的密度极值问题以及分布函数和扩散系数等相关性质进行了模拟.运用极值思想,通过引入新的能量-压力关联判据和线性插值的方法,可以将水的密度极值的温度值点上移到2℃,与实验值更加接近,相对于前人用TIP4P水分子模型的模拟结果-13℃或-23℃具有较好的改进,并且避开了临界点附近统计压力值的困难.模拟获得的径向分布函数和扩散系数的值与实验基本吻合,分子间作用能分布也与文献报道的趋势一致.

关键词：能量-压力关联判据密度极值分子动力学

复杂几何结构腔体内冷水自然对流传热数值模拟

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化工学报 2014年第S1期65卷 66-72页

作者：胡宇鹏莫东鸣李友荣重庆大学动力工程学院低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆工业职业技术学院机械工程学院重庆401120

利用有限容积法对复杂几何结构异形腔体内具有密度极值的冷水自然对流传热进行了一系列数值模拟,获得了多种异形腔体内不同密度倒置参数和Rayleigh数下的流场和温度场、壁面局部和平均Nusselt数等的变化规律。结果表明:密度倒置参数对... 详细信息

利用有限容积法对复杂几何结构异形腔体内具有密度极值的冷水自然对流传热进行了一系列数值模拟,获得了多种异形腔体内不同密度倒置参数和Rayleigh数下的流场和温度场、壁面局部和平均Nusselt数等的变化规律。结果表明:密度倒置参数对流场结构、壁面局部Nusselt数分布和平均Nusselt数影响较大;径深比较小时,流动较强,随着径深比的增大,流动减弱;相同条件下,改变外壁面几何结构,封闭腔体内温度场、流场及壁面传热特性都有不同程度的变化。

关键词：自然对流密度极值传热几何结构数值模拟

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基于流形距离的密度峰值快速搜索聚类算法

电脑知识与技术（过刊） 2017年第1X期23卷 179-182页

作者：张嘉琪张红云同济大学计算机科学与技术系上海201804 同济大学嵌入式系统与服务计算教育部重点实验室上海201804

针对2014年6月发表在Science上的基于密度峰和快速搜索的聚类算法容易忽略无密度极值的簇的缺陷,提出了一种基于流形距离的密度峰值快速搜索聚类算法。算法利用流形距离弥补了传统欧式距离对于复杂数据无法反应聚类的全局一致性(即位于... 详细信息

针对2014年6月发表在Science上的基于密度峰和快速搜索的聚类算法容易忽略无密度极值的簇的缺陷,提出了一种基于流形距离的密度峰值快速搜索聚类算法。算法利用流形距离弥补了传统欧式距离对于复杂数据无法反应聚类的全局一致性(即位于同一个类中的样本点之间有较高的相似度)的缺陷,通过近邻点充分挖掘复杂数据的流形结构信息,使处于同一个流形中的样本点之间相似性较高,从而正确找到密度极值点作为聚类中心点,完成聚类。本文算法能够发现较复杂的流形结构,在公开数据集上能取得较好的实验结果。

关键词：聚类流形距离密度极值全局一致性聚类中心

区域相关融合纹理特征FDPC图书馆文档图像检索

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西南师范大学学报（自然科学版） 2017年第7期42卷 91-98页

作者：余琨伍孝金荆楚理工学院计算机工程学院湖北荆门448000 荆楚理工学院教育技术中心湖北荆门448000

为实现数字图书馆馆藏资源的检索效率和检测精度的提升,提出基于快速纹理密度极值的聚类算法(FDPC)的图像检索策略.首先,对图书馆图像资源检索问题进行基于内容的检索框架构建,然后采用直方均衡以及中值滤波策略实现图像资源的背景处理... 详细信息

为实现数字图书馆馆藏资源的检索效率和检测精度的提升,提出基于快速纹理密度极值的聚类算法(FDPC)的图像检索策略.首先,对图书馆图像资源检索问题进行基于内容的检索框架构建,然后采用直方均衡以及中值滤波策略实现图像资源的背景处理和噪声过滤,并通过二值化对图书馆馆藏图像资源进行处理,获得检索框架图像输入的预处理操作;其次,利用极值密度聚类算法(DPC)对图像的分类问题进行研究,同时为了增强算法的聚类效果,基于动态距离截断策略对其进行改进,获得DPC算法性能的有效提高;最后,基于图书馆标准测试库(Corel)对所提算法的性能进行实验验证,试验结果表明所提方法具有更高的检索效率和检索精度.

关键词：图书馆动态距离截断纹理特征密度极值图像检索

立方腔体内环己烷/氧气混合物Rayleigh-Bénard对流三维数值模拟

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立方腔体内环己烷/氧气混合物Rayleigh-Bénard对流三维数值模拟

作者：方嘉伟重庆大学

学位级别：硕士

Rayleigh-Bénard(R-B)对流作为科学领域的经典课题,与大气对流、海洋环流、太阳能集热器、晶体生长和热交换器等许多自然现象和工程应用紧密相关,有着悠久的研究历史和丰富的成果。但是,目前对R-B对流的研究方向主要集中于密度随温度... 详细信息

Rayleigh-Bénard(R-B)对流作为科学领域的经典课题,与大气对流、海洋环流、太阳能集热器、晶体生长和热交换器等许多自然现象和工程应用紧密相关,有着悠久的研究历史和丰富的成果。但是,目前对R-B对流的研究方向主要集中于密度随温度呈线性变化的常规流体,而对具有密度极值流体和气体混合物的R-B对流问题的研究相对较少。本文以环己烷氧化过程中的R-B对流问题为研究背景,采用三维数值模拟研究了立方腔体内具有密度极值环己烷/氧气混合物的R-B对流,获取了对流发生的临界条件以及稳定存在的流型,通过改变Rayleigh(Ra)数、密度倒置参数和宽高比,分析总结了各种流动结构的演变规律、传热特性和振荡特性,并拟合得到了平均Nu数传热关联式。主要结论如下:随着Ra数的增加,系统由静止的导热态转变为稳定的热对流,再转变为三维振荡对流。随着密度倒置参数Θ的增加,热对流开始和对流发生振荡的临界Ra数都随之增加。当Θ较小时,流动发生在整个腔体中,临界流型与常规流体相似。当Θ较大时,临界流型发生改变,在密度极大值以上的流体层中出现次级流胞,腔体顶壁附近区域存在流动滞止层。密度倒置参数对流型结构、流型的演变过程和稳定范围有很大影响,不同密度倒置参数下的流型演变分岔图各不相同。此外,观察到了流动演变过程中存在的滞后现象。随着宽高比A的增加,热对流开始和对流发生振荡的临界Ra数都随之减小。当A≤0.5时,不同密度倒置参数下得到的临界流型均为直单涡卷结构。当A≥1时,若Θ增大到超过0.2,临界流型发生改变。当A=0.25和0.5时,获得的流型种类最少,演变过程单一。当A=2时获得的流型种类最多,流型演变过程最为复杂。不同的流动结构具有不同的振荡特性。与稳定的流动结构相比,发生振荡时的流动结构流速明显增大,并且热流和冷流的轮廓线通常会变得凹凸不平。随着Ra数的增加,当流动结构发生演变时,振荡的幅度和主频迅速增大;而当流动结构变化不大时,振荡频率增加的幅度很小。系统的传热能力随着Ra数和宽高比的增加而增强,随密度倒置参数的增加而降低。局部最大传热速率总是出现在冷流体向底壁下降流动的地方,而局部最小传热速率则出现在热流体从底壁上升的地方。

关键词：数值模拟 Rayleigh-Bénard对流环己烷/氧气混合物密度极值流型

圆柱形池内冷水Rayleigh-Bénard-Marangoni对流三维数值模拟

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圆柱形池内冷水Rayleigh-Bénard-Marangoni对流三维数值模拟

作者：贾路重庆大学

学位级别：硕士

Rayleigh-Bénard-Marangoni(R-B-M)对流是一种由耦合的浮力和热毛细力驱动的自然对流,其广泛存在于半导体材料制备、相变蓄冷装置、涂料涂漆和电子器械冷却等工业生产过程中,因此,一直是学术界研究的热点。目前关于R-B-M对流的研究主... 详细信息

Rayleigh-Bénard-Marangoni(R-B-M)对流是一种由耦合的浮力和热毛细力驱动的自然对流,其广泛存在于半导体材料制备、相变蓄冷装置、涂料涂漆和电子器械冷却等工业生产过程中,因此,一直是学术界研究的热点。目前关于R-B-M对流的研究主要针对密度随温度线性变化的常规流体,而对于具有开口自由表面的圆柱形池内密度极值流体R-B-M对流的研究较少。本文以相变蓄冷装置中常见的冷水自然对流现象为研究背景,采用有限容积法,对开口圆柱形池内具有密度极大值冷水的R-B-M对流进行了三维数值模拟,获取了不同Rayleigh(Ra)数、Biot(Bi)数、密度倒置参数(Θm)和径深比(Г)下热对流的各种稳定流型结构及演变规律,探讨了各主要调控参数对传热性能的影响。本文的研究结果不仅对于拓展具有密度极值流体自然对流的研究具有重要的学术价值,还能为相变蓄冷空调的优化设计提供理论依据。研究结果表明:(1)开口自由表面张力梯度作用强度的大小与Bi数相关。当Bi数越小时,自由表面温度梯度越大,所形成的表面张力梯度也越大。此时,对流发生的临界Ra数很小,且流动型态比较单一;随着Bi数的增大,表面张力梯度作用强度逐渐减弱,对流型态变得复杂多样。此时,密度倒置参数Θm和Ra数共同成为影响流型结构的主要因素,且导热态失稳时的临界Ra数随Θm的增加而增大。(2)当自由表面绝热时,计算稳定后系统始终处于导热状态,没有流动发生。当Bi≠0时,不同密度倒置参数下导热态第一次分岔所获得的流型结构完全相同。当Ra=1000时,随着Bi数的增加,依次获得了二涡卷流型和同心圆环流型,且当Bi数足够大时,系统退化为导热态;当Ra=5000时,随着Bi数的增加,分别获得了单涡卷流型和二涡卷流型,且仅当Θm=0.1和Bi>75时,出现了赛德曼流型。(3)当圆柱池体径深比较小时,获得的稳定流型结构相对较少,对流发生的临界Ra数较大。随着池体径深比的增大,侧壁对流动的抑制效果逐渐减弱,对流发生的临界Ra数减小,对流型态中涡胞数量增加。(4)随着Ra数的增加,平均Nusselt(Nu)数也增加。随着Bi数的增加,平均Nu数呈现先增加、后减小的变化趋势,且在流动型态由相对剧烈的结构转变为相对缓和结构的临界Bi数处,平均Nu数存在一个突增。对于所有稳定流型,在相同Ra数或Bi数下,密度倒置参数越小,平均Nu数越大。

关键词： Rayleigh-Bénard-Marangoni对流密度极值开口圆柱池流型传热