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相似度自适应估计的物联网实体高效搜索方法

电子与信息学报 2020年第7期42卷 1702-1709页

作者：张普宁亢旭源刘宇哲李学芳吴大鹏王汝言重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆高校市级光通信与网络重点实验室重庆400065 泛在感知与互联重庆市重点实验室重庆400065

针对现有相似实体搜索方法缺乏对于观测序列长度的自适应性,且搜索过程数据存储开销过大,搜索结果准确性较低的问题,该文提出相似度自适应估计的物联网实体高效搜索方法(SAEES)。首先,设计了轻量级观测序列分段表示方法,对传感器采集的... 详细信息

针对现有相似实体搜索方法缺乏对于观测序列长度的自适应性,且搜索过程数据存储开销过大,搜索结果准确性较低的问题,该文提出相似度自适应估计的物联网实体高效搜索方法(SAEES)。首先,设计了轻量级观测序列分段表示方法,对传感器采集的实体原始观测序列进行轻量级分段压缩表示,以降低实体观测序列的存储开销。然后,提出了观测序列相似度自适应估计方法,实现对不同观测序列长度的实体相似性的准确估计。最后,设计了高效的相似实体搜索匹配方法,依据所估计的实体相似度进行实体的准确搜索匹配。仿真结果表明,所提方法可大幅提高相似实体搜索的效率。

关键词：物联网实体搜索相似度自适应估计

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部分输出观测下IIR系统的自适应估计

部分输出观测下IIR系统的自适应估计

作者：戴瑞芬山东大学

学位级别：硕士

随着数字化和信息化的快速发展，基于观测数据的系统估计和预测问题受到越来越广泛的重视和研究。但在实际系统中，我们往往很难获取到完整的观测信息，部分输出观测下的非线性随机系统受到了众多科研工作者的广泛关注,其典型的观测情... 详细信息

随着数字化和信息化的快速发展，基于观测数据的系统估计和预测问题受到越来越广泛的重视和研究。但在实际系统中，我们往往很难获取到完整的观测信息，部分输出观测下的非线性随机系统受到了众多科研工作者的广泛关注,其典型的观测情形有二值观测与饱和观测等。其中，二值观测下系统的输出不能精确地测量，我们所能知道的只是输出是否属于某个已知的集合。这类系统被广泛应用于分类、量化、刺激响应等实际场景中。另外，作为二值观测情形的一种推广，饱和观测情形下系统的输出也不能被完全观测，当输出值处于某个可观测区间内时可被精确观测，否则便无法精确观测。这类系统广泛存在于工程系统、社会系统和经济学等各个应用领域。　　然而，不完整的输出观测信息下估计问题的研究存在着诸多局限:首先，观测信息的限制使得观测函数具有典型的非线性特性，这就导致所研究模型不再是结构简单的线性系统，而是相对复杂的非线性系统;其次，经典的统计学研究方法往往要依据大数定律和中心极限定理等经典的渐近结果，这需要数据满足独立同分布等良好的前提假设，但实际的系统输入远非精准满足良好统计性质的理想数据，这使得传统的统计学研究方法不能直接适用。总之，输出观测数据的限制使得系统估计与预测等相关问题研究仍存在着本质性的困难和挑战。　　现有的大多数针对部分输出观测数据的非线性随机系统的研究工作需要较强的输入条件(周期性，独立同分布，正态性，持续激励条件等)来保证参数估计的收敛性，且所研究系统多为有限脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)系统。因此，在相对较弱的数据要求下，研究部分输出观测下无限脉冲响应(Infinite Impulse Response,IIR)系统的估计、预测及控制理论具有极其重要的价值。本文在不排除反馈信号的更一般的输入信号条件下研究部分输出观测下IIR系统的自适应估计和预测问题，并以部分输出观测下的二阶FIR系统为例研究了自适应控制问题，具体的研究内容如下:　　第一，利用随机李雅普诺夫函数方法和双指标鞅估计理论分别研究二值观测下和饱和观测下IIR系统的自适应估计和预测问题，推广了针对FIR系统的相应结果。首先，引入了一种(两阶段)投影递推算法估计系统的未知参数并分析算法的全局收敛性，证明了在很弱的的非持续激励(Non-Persistent Excitation,non-PE)条件下，算法具有与FIR系统情形类似的收敛结果;其次，在没有任何激励条件的假设下得到了自适应预测的平均“遗憾”收敛到0,这说明了此时自适应预测器具有良好的预测性能;最后，通过数值模拟验证了上述理论结果的有效性。值得一提的是，饱和观测情形下的数值算例还表明了在non-PE条件下，两阶段投影递推算法的收敛效果明显优于单阶段算法。　　第二，分别以二值观测下与饱和观测下的双参数FIR系统为例，利用鞅估计理论和自适应预测部分的相关结论研究了自适应控制系统的最优性问题。在对参数向量作合理假设的前提下，设计了恰当的控制律跟踪已知参考信号，并证明了系统的平均跟踪误差以最优的收敛速度收敛到其最小值。数值仿真算例验证了相应的理论结果。　　本文在很弱的激励条件下研究了部分输出观测下IIR系统的自适应估计和预测理论，具有重要的理论意义和应用价值，为后续研究结构更为复杂的动态系统提供了相关基础。

关键词：部分输出观测信息非线性随机系统无限脉冲响应自适应估计

自适应估计模糊参数的最大后验概率超分辨率复原算法

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西安交通大学学报 2008年第10期42卷 1254-1258页

作者：宋锐贾媛吴成柯封颖张云锋西安电子科技大学综合业务数字网国家重点实验室西安710071

为降低最大后验概率(MAP)超分辨率图像复原算法中模糊参数调整的复杂度,减少迭代运算量,提出了一种超分辨率复原新算法.先抽取一幅低分辨率图像作为参考图像,用其余低分辨率图像估计参考图像,通过训练模糊参数使估计的均方误差最小,自... 详细信息

为降低最大后验概率(MAP)超分辨率图像复原算法中模糊参数调整的复杂度,减少迭代运算量,提出了一种超分辨率复原新算法.先抽取一幅低分辨率图像作为参考图像,用其余低分辨率图像估计参考图像,通过训练模糊参数使估计的均方误差最小,自适应地估计最佳模糊参数.然后根据高分辨率图像和参考图像计算多项式之间的可类比性和估计误差变化的线性相关性,将训练结果直接用于超分辨率复原.复原时先利用最佳模糊参数将全部的低分辨率图像信息融合到高分辨率初始图像中,改进了复原运算的处理流程.相对于其他MAP复原算法,新算法不需要人工调整模糊参数,并且只需3次迭代即可获得稳定解,大大减少了迭代运算量.对真实图像序列的实验结果表明,新算法更好地保持了图像细节,复原图像的纹理更清晰.

关键词：超分辨率图像复原自适应估计模糊参数

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群群对抗效能表示与自适应估计方法研究

群群对抗效能表示与自适应估计方法研究

作者：王媛电子科技大学

学位级别：硕士

随着人工智能和无人系统技术的快速发展，使用无人机集群进行自主对抗逐渐成为新兴的作战模式。无人机集群有着自主性和智能化的特点，能提供较高的打击费效比，并且有较强的战场适应性，在恶劣条件下能够保持整体性协同进行作战任务，... 详细信息

随着人工智能和无人系统技术的快速发展，使用无人机集群进行自主对抗逐渐成为新兴的作战模式。无人机集群有着自主性和智能化的特点，能提供较高的打击费效比，并且有较强的战场适应性，在恶劣条件下能够保持整体性协同进行作战任务，因此，会对被打击方造成较大困扰。利用无人机群对敌方无人机群进行空中拦截是当前解决无人机集群空中威胁的有效反制手段之一，这势必会形成空中无人机群与无人机群之间的对抗形势。　　实时准确表示当前群群对抗状态，评估无人机群与群之间的对抗任务执行效能是提高群群对抗智能决策适应性亟需解决的研究问题，该问题对于及时调整集群对抗策略，提高己方无人机集群生存能力以及智能化作战水平具有重要研究意义。为此，本文针对无人机群群对抗的效能表示和自适应估计方法展开研究，主要研究内容如下：　　（1）针对无人机自主集群的自主智能化特点，研究了生物集群在捕食、逃逸等对抗关系中为适应复杂环境并根据对手和成员状态所采取的不同策略和相应的对抗行为机制，进行集群仿生学探索，并作了自主机器集群中对抗状态描述和场景分析，建立了集群对抗自主决策系统模型，提出评估反馈决策环节。　　（2）进行群群对抗指标设计，形成表示集群可靠性、适应性、有序性、有效性和稳定性的性能指标，结合动态对抗时表示对抗状态的指标以及静态初始参数指标，进行群群对抗指标体系构建，利用体现自主集群与集群之间对抗状态的评估指标进行效能表示。　　（3）分析了集群对抗的指标赋权方法和效能评估算法，并建立集群决策规则的自适应性。　　（4）基于集群侦察、对峙、围猎、追逃四种典型对抗场景在仿真软件上进行了效能评估决策仿真验证，以验证了群群对抗效能指标体系，对抗效能评估模型，自适应决策规则的有效性。　　本文进行了对抗效能指标体系的研究，提出群群对抗效能评估方法，采用效能估计调整算法实现了对集群对抗自主决策规则的自适应性，仿真结果表明所提出的自适应估计方法在提高集群对抗效能的表现上具有有效性。

关键词：无人机集群自主对抗作战效能自适应估计

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中法海洋卫星散射计噪声分析及自适应估计

遥感信息 2021年第6期36卷 27-33页

作者：云日升高畅畅王冰花于淼淼中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

针对星载扇形波束扫描散射计数据预处理中噪声能量估计问题,对中法海洋卫星(China-France oceanography satellite,CFOSAT)微波散射计数据稳定性及其对噪声能量估计的影响进行了分析,基于内部噪声信号和内定标信号构建了噪声能量估计的... 详细信息

针对星载扇形波束扫描散射计数据预处理中噪声能量估计问题,对中法海洋卫星(China-France oceanography satellite,CFOSAT)微波散射计数据稳定性及其对噪声能量估计的影响进行了分析,基于内部噪声信号和内定标信号构建了噪声能量估计的二元多项式模型,实现了散射计噪声能量的自适应估计。微波散射计数据预处理中需要由回波能量中去除噪声能量获得观测信号的能量,噪声能量的准确估计是获得高精度后向散射系数的前提。CFOSAT散射计数据验证表明,该方法在数据稳定性较差的条件下,也能够自适应地获得准确的后向散射系数,进而获得稳定、准确的海面风场反演性能。

关键词：中法海洋卫星扇形波束扫描散射计噪声校正因子自适应估计风场反演

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小型巡飞弹气动阻力系数自适应估计方法

弹道学报 2018年第2期30卷 7-11,32页

作者：刘新新孙瑞胜王娜王恒南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094 南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094 北京华信宇航科技有限公司北京102200

为提高小型巡飞弹气动参数估计的收敛速度和稳定性,提出了一种保证预设性能的气动阻力系数自适应估计方法。根据建立的巡飞弹动力学模型,获得线性参数化速度方程。针对以往参数估计方法中估计误差收敛过程的瞬态性能无法直接设计的问题... 详细信息

为提高小型巡飞弹气动参数估计的收敛速度和稳定性,提出了一种保证预设性能的气动阻力系数自适应估计方法。根据建立的巡飞弹动力学模型,获得线性参数化速度方程。针对以往参数估计方法中估计误差收敛过程的瞬态性能无法直接设计的问题,通过将预设性能函数引入到自适应参数估计,并对气动阻力系数估计误差进行误差变换,设计出保证参数估计瞬态性能的自适应气动阻力系数估计方法。仿真结果表明,与传统自适应参数估计相比,该方法能在较短时间内实现参数估计的收敛,保证了气动参数的瞬态性能和稳态性能,证明了该方法的有效性。

关键词：巡飞弹气动参数自适应估计预设性能函数误差变换

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基于环境参数自适应估计的液压机器人力控制

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第4期43卷 26-31页

作者：孙桂涛邵俊鹏董翔王晓晶哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080

针对液压驱动四足机器人在约束空间力控制特点,提出鲁棒位置内环阻抗外环的复合控制策略,推导电液伺服作动器的数学模型,建立作动器的误差模型,基于误差模型及其不确定界进行位置内环μ控制器设计,给出环境参数的自适应估计器.在半实物... 详细信息

针对液压驱动四足机器人在约束空间力控制特点,提出鲁棒位置内环阻抗外环的复合控制策略,推导电液伺服作动器的数学模型,建立作动器的误差模型,基于误差模型及其不确定界进行位置内环μ控制器设计,给出环境参数的自适应估计器.在半实物仿真平台上进行力跟踪实验,实验结果表明:位置内环幅值超调和相位滞后分别小于10%和0.02s,验证了鲁棒位置内环控制器的有效性;基于自适应估计方法获得的环境参数设计的轨迹发生器及阻抗力外环的综合运用实现了系统的高精度力跟踪控制,验证了所提控制策略的有效性.

关键词：液压驱动位置控制鲁棒控制模型误差建模自适应估计半物理仿真

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传感器网络分布式鲁棒自适应估计算法

传感技术学报 2018年第4期31卷 602-606页

作者：康凯凯刘兆霆杭州电子科技大学通信工程学院杭州310000

从被噪声污染的信号测量值中获得对某一参数的估计,从而确定不同物理量间的相互依赖关系是传感器网络的一个重要应用,然而测量环境可能存在冲击噪声或脉冲干扰,导致获得的测量数据中包含了大大偏离实际范围的离群值(outliers),从而无法... 详细信息

从被噪声污染的信号测量值中获得对某一参数的估计,从而确定不同物理量间的相互依赖关系是传感器网络的一个重要应用,然而测量环境可能存在冲击噪声或脉冲干扰,导致获得的测量数据中包含了大大偏离实际范围的离群值(outliers),从而无法获得有效的参数估计。为了解决这个问题,论文提出了一种分布式鲁棒自适应估计算法,该算法基于离群值稀疏性的思想,在代价函数中引入1范数,对可能的离群值进行识别并剔除,同时利用网络各节点的相互协作,进一步提高参数估计的性能。通过计算机仿真实验,验证了该算法具有较好的鲁棒性。

关键词：传感器网络鲁棒性分布式处理自适应估计

基于改进高斯滤波与加权环境参数自适应估计的定位方法

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上海大学学报（自然科学版） 2019年第5期25卷 701-711页

作者：杨晔晨胡越黎徐杰承文龙郁怀波上海大学微电子研究与开发中心上海200444 上海市电站自动化技术重点实验室上海200444 上海大学机电工程与自动化学院上海200444

基于接收信号强度指示(received signal strength indication,RSSI)测距的定位技术是一种成本比较低廉的定位技术.为了能够有效降低RSSI值因环境因素的影响而产生的误差,提出了一种改进的加权高斯滤波算法对RSSI值进行处理;并建立了一... 详细信息

基于接收信号强度指示(received signal strength indication,RSSI)测距的定位技术是一种成本比较低廉的定位技术.为了能够有效降低RSSI值因环境因素的影响而产生的误差,提出了一种改进的加权高斯滤波算法对RSSI值进行处理;并建立了一种加权环境参数自适应估计算法对当前待定位的移动节点所处位置的环境参数进行估计;然后根据估计所得的环境参数确定移动节点所在位置的路径损耗模型;最后根据该模型估计移动节点的位置.实验结果表明,该方法能够有效提高系统的定位精度.

关键词： RSSI测距改进的加权高斯滤波加权环境参数自适应估计