混沌遗传神经网络在空气质量预测中的应用

为了提高对空气质量预测的准确性,提出了一种基于混沌遗传算法(CGA)的BP神经网络改进方法。BP神经网络是目前应用最广泛的神经网络,但存在收敛速度慢和易陷入极小值的缺陷。该改进算法的基本思想是用混沌遗传算法优化BP神经网络的初始权值和阈值。混沌遗传算法结合了混沌运动的遍历性和遗传算法的反演性。将混沌变量加入遗传算法中,进一步提高了遗传算法的全局搜索能力和收敛速度;将混沌遗传算法优化后得到的最优解作为BP神经网络的初始权值和阈值。利用改进后的CGA-BP算法进行空气质量预测,结果表明,该方法对空气质量的预测效果明显好于单纯使用BP神经网络的预测效果。     

矿山微震时间序列的相空间构建与混沌吸引子维数确立

为了进一步挖掘矿山微震信号内蕴藏的信息,初步研究了微震信号的混沌特性。针对矿山微震信号非平稳、非线性的特点开展了以下研究:建立了一维时间序列的相空间重构模型,分析了一维和多维微震时间序列的空间相型;选取了矿山现场监测一维微震时间序列（N=2 000）,利用自相关函数求取了时间序列的延迟时间τ;建立了微震时间序列关联分维数的循环计算模型;最终确立了相应临界距离r（r=250）和相空间维数m（m=50）的值,计算求得分维数D的值为1.088 5。研究结果表明,微震一维时间序列的吸引子维数存在,同时也证明了微震时间序列具有混沌特性。该研究结果为利用混沌理论处理矿山微震数据,如初始到时精确拾取、信号特征分析与提取以及波形降噪等提供理论依据。     

DCT域基于对角占优阵的安防数字图像水印算法

针对安防系统图像,本文提出了一种在图像DCT域构造严格对角占优阵并进行LU分解,在分解后的U阵中嵌入水印,利用混沌序列加密,在检测过程中采用盲检测的算法.仿真结果表明,该算法嵌入的水印具有很好的不可见性和鲁棒性,实现安防图像的版权保护.     

基于混沌优化神经网络的砂土液化预测模型

针对砂土液化预测的非线性难题,在分析BP神经网络和混沌优化的各自优缺点的基础上,将混沌优化与梯度下降法相结合,构成了神经网络权值和阈值的一种新的组合优化算法(COBP),并将该组合优化算法用于砂土液化的预测建模.工程实例应用表明,该组合优化模型不仅搜索速度快,全局稳定性好,而且预测精度高,结果可靠,能达到工程应用的精度要求,为砂土液化的非线性预测提供了一种有效方法.     

毛毛虫长出了有力的翅膀--《京都议定书》的前世、今生和未来

混沌理论的经典比喻是“蝴蝶效应”，大意是日本(其它地方亦可)的一只蝴蝶扇几下翅膀就可能引起千里之外的一场风暴。有一只在日本化蛹的毛毛虫，经年累月，目前终于长出了有力的翅膀。它的威力，远胜过那只“可能的蝴蝶”——它扇动翅膀，将注定影响全球的气候。这只蝴蝶，一般称为——《京都议定书》。     

基于支持向量机(SVM)的回采工作面瓦斯涌出混沌预测方法研究

针对瓦斯涌出传统的线性预测方法存在的问题,根据瓦斯涌出时间序列固有的确定性和非线性,利用混沌动力系统的相空间延迟坐标重构理论,结合基于机器学习理论的支持向量机(SVM),建立基于SVM理论的瓦斯涌出混沌时间序列预测模型。经Ⅱ1024回采工作面瓦斯涌出时间序列仿真计算,仿真结果显示该预测模型具有比传统的回归方法更好的泛化能力,预测方法具有很高的预测精度。同时,该模型具有以往传统机器学习的瓦斯涌出预测模型建立简便、训练速度快等优点。由于充分考虑瓦斯涌出时间序列的混沌性,并利用SVM预测的优良特性,使得预测更科学。     

水文变异下东江流域枯水径流风险率分析

探求人类活动与气候变化对径流枯水风险的影响,对实现区域经济与环境的可持续发展有着重要的意义。以东江流域为例,通过对相对关联距离熵Hd辨识水文系统状态的跳跃,识别水文变异点,采用信息扩散风险分析模型评估径流的枯水风险率,分析径流枯水风险率在水文变异前后的变化趋势及演变情势。研究结果表明：东江流域在1972-1973年发生水文变异,与东江上游枫树坝建设运行时间基本一致。枯水风险率大于0.8的年份皆发生强厄尔尼诺事件,表明了厄尔尼诺现象出现时,当年东江流域月径流量普遍发生减少。在水文变异后,径流的枯水风险率降低,但变化幅度更加剧烈,同时枯水径流的风险率与降雨的相关性减弱,但与降雨的相关性还是超过0.9,这些都揭示了径流在水文变异后在主要受到气候变化影响的同时,越来越受到水利工程的调节作用的影响。研究成果可为流域综合管理部门决策提供参考。     

基于混沌搜索算法的铁矿石贸易Stackelberg博弈均衡研究

构建了二层规划的铁矿石贸易双寡头二级供应链Stackelberg博弈模型,运用混沌搜索算法进行了案例分析.案例数据表明:铁矿石生产商决策的Stackelberg博弈均衡解没有实现整体最优和个体最优,但如果没有合作却是均衡结果;整体最优实现了铁矿石供应商和钢铁生产商的收益优化,但却没有实现均衡,因为钢铁生产商有改进决策增加收益的可能性来背离合作;钢铁生产商改变全局最优会损害铁矿石生产商的收益,降低整体供应链的收益.     

淮河流域洪涝变化的混沌特征

从功率谱结构,Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数,吸收子维数和可预报时间等方面分析了淮河流域洪涝变化的混沌性质,研究表明淮河流域洪涝变化是一类混沌变化序列,洪涝系统是一类混沌为动力系统,系统时初值极端敏感,长期和不可预测,其可报预时间约为５－６年。     

混沌理论对特种设备安全管理的启示

特种设备安全事故的频发,给特种设备安全监管带来了极大的挑战,也给监管单位和监管人员带来了沉重的工作压力,产生了事故无从规避的认识误区。本文借鉴混沌理论在现代管理学中的运用,分析了特种设备安全管理理念和管理模式,提供给监管人员观察问题和思考问题新的角度,从而能够采取更有效的措施,使特种设备管理行为纳入科学的有序状态。