最大熵法

摘要： 针对红外图像在分割过程中容易产生过分割和边缘断裂的问题,该文提出了一种联合最大熵的改进Niblack红外图像分割算法。首先,根据图像的像素矩阵确定邻域窗口,再利用图像整体与局部的灰度值信息选取修正系数,改善了传统Niblack参数选择方法的不足;然后,通过局部邻域熵确定背景因子,实现图像的背景分类;最后,采取最大熵法和改进的Niblack法对不同类别的图像进行分割。实验证明,该文算法和Niblack法、OTSU法、最大熵法和分水岭法相比,分割交并比IoU平均值为0.8335,相比该文其他对比算法均有所提高,同时平均误分率仅为0.0164。

摘要： 文章详细介绍了基于最大熵法的波浪浮标方向谱反演算法,并在其基础之上提出了一种新的改进方法。该方法通过引入遗传算法有效解决了雅可比矩阵病态化条件下的方向谱反演。最后,通过仿真模拟和波浪骑士实测数据对算法的有效性进行了验证。

摘要： 线性调频(LFM)信号是现代雷达常用的发射信号,可以有效提高雷达的检测性能,然而频谱弥散(SMSP)干扰应用于主瓣自卫式干扰时,干扰信号强度远大于目标回波信号,能够对目标回波信号形成遮盖,是一种有效对抗LFM信号的干扰样式。利用干扰信号与目标回波信号时频特征的不同,通过广义S变换(GST)凸显时频特征差异。运用最大熵法和遗传算法(GA)求取时频滤波器的分割阈值。通过构造的时频滤波器达到干扰抑制的目的。仿真结果表明:当干信比(JSR)大于10 dB、信噪比(SNR)大于0 dB时,所提方法具有较好的干扰抑制效果,其中最大信干噪比(SJNR)增益接近25 dB。

摘要： 在拟定大坝变形安全监控指标时,为了尽量减少对典型监测效应量进行概率分析时的不确定性,引入了最大熵法,减少了主观假设.针对概率分析法没有定量联系强度和稳定控制条件,也没有联系大坝的结构特性,将结构计算和概率分析结合起来,进一步研究了大坝变形监控指标拟定的混合法,并对这三种方法拟定的监控指标进行了对比.

摘要： 大坝安全监控指标的拟定可以有效监控水库大坝的长期运维情况,目前关于最大熵法与传统经典概率密度函数法拟定监控指标之间的对比研究成果不多.以王甫洲水利枢杻泄水闸闸墩位移监控为例,选取不利荷载工况下的监测资料系列组成小子样,分别采用K-S检验法和最大熵法确定极值概率密度函数,进而采用小概率事件法拟定监控指标.研究结果表明:由K-S检验法确定的泄水闸典型闸墩水平位移极值概率密度函数基本满足正态分布,且与最大熵法确定的概率密度函数曲线接近,对于两种概率密度函数利用小概率事件法拟定的位移监控指标也较为接近.

摘要： 在变工况和多传感器条件下,分析滚动轴承振动性能的主要影响因素并进行排序.对采集到的数据样本进行均值归一化处理,运用最大熵法计算归一化样本的概率密度函数;基于概率密度函数交集法,求解载荷、转速等数据样本与振动数据样本的概率密度函数的重合面积;融合灰自助法和最大熵法,分析4个工位温度数据样本对轴承振动性能的综合影响度,最终求解出滚动轴承振动性能的主要影响因素.试验研究结果表明,滚动轴承C276909NK2W1在服役过程中,径向载荷、轴向载荷、转速和温度对其振动性能的影响度分别为0.7446、0.2910、0.2903、0.2436,即该轴承的振动性能的主要影响因素为径向载荷,然后依次为轴向载荷、转速和温度.

摘要： 最大熵法被认为是可以准确推断岩土参数概率分布的一种有效方法,但其还存在直方图分组和积分界限选择问题.岩土参数测试样本的直方图分组是最大熵法推断其概率分布的前提和基础,既有直方图分组没有统一的方法,一般为研究人员主观取值,为此提出借助经验法中的Sturges规则与平均移位直方图的思想,通过计算平均积分平方误差最小值获得最优直方图分组的方法.既有的c32型区间取值方法在样本偏度系数绝对值大于0.5时失效,通过对实际测试样本的反复统计计算,考虑积分上、下界限的同时变化,提出在样本偏度系数的绝对值大于0.5时,采用c'31积分界限取值方法,从而弥补了 c32区间取值法在样本偏度系数大于0.5时失效的不足.研究成果完善了最大熵法在推断岩土参数概率分布中的应用.

摘要： 为了分析滚动轴承的振动性能退化过程与保持可靠性之间的关系,提出一种基于最大熵法和相似度法的滚动轴承振动性能退化模型,并对滚动轴承的退化过程进行评估;然后基于最大熵法和泊松过程建立滚动轴承振动性能保持可靠性模型;最后基于灰关系理论对滚动轴承的性能退化序列和保持可靠性序列进行分析.实验结果表明,所提出的滚动轴承振动性能退化模型能够有效地识别滚动轴承的退化状态,并且滚动轴承振动性能保持可靠性的演变历程与振动性能退化过程之间有明显的灰关系,可信水平均达到80％以上.

摘要： 为获得工程数据样本所服从的概率分布,针对数据样本的概率分布存在多样性和不确定性等问题,基于最大熵法引入拉格朗日乘子构建样本可能的概率密度函数,而后将拉格朗日乘子的求解转化为最小值优化问题,并利用遗传算法的寻优功能搜索问题的全局最优解.以一标准正态分布N(0,1)的数据点为例,验证了最大熵法与遗传算法在确定数据概率密度函数中的有效性和可行性,且采用五阶约束矩即可获得可靠的计算结果,其最大熵概率密度函数的均值为0.0028和标准差为0.9549均较接近其理论值.同时高层建筑地震响应分布规律的预测结果也表明,最大熵法可获得符合数据样本真实分布的概率密度函数,是数据概率分布分析的有效方法.

摘要： 规模化新能源接入使得电网惯性降低,进而给系统频率和电压安全稳定带来更大的挑战.为了解决上述问题,提出了一种计及频率的基于广义半不变量法的电网概率潮流分析方法.首先构建了计及频率的电力系统潮流模型,并通过规则藤Copula模型拟合出新能源出力的概率分布.其次,针对计及频率的潮流模型输出变量的不确定性,提出了基于半不变量法的概率潮流计算方法,从而定量得到状态变量的概率密度函数.由于规模化新能源接入导致常规半不变量法线性化误差增大,进而提出广义半不变量法来克服这一难题.最后,采用最大熵法拟合状态变量的概率分布曲线,并通过某地区实际电网算例验证了所提方法的准确性和实用性.

摘要： 基于最大熵法可靠度理论，本文提出了既能解决收敛问题，又能保证函数精度的控制方法。分析了样本数量对概率密度函数、超越概率、可靠指标精度的影响。给出了保证工程应用精度的建议样本个数以及胞用该方法时精度控制的若干措施。

摘要： 本文运用信息熵的概念和最大熵原理建立了随机变量的熵概率密度函数和结构失效概率模型,并对该数学模型的求解过程进行了理论推导,采用了Matlab语言编制了相应的计算程序.通过算例对所建模型的合理性和可行性进行了验证,并与JC法进行了研究比较,结果表明:最大熵法研究水工建筑物随机变量的分布规律和结构失效概率不仅可行且具有较高精度.

摘要： 防止外来生物入侵造成危害的重要手段是阻止可能造成入侵的物种进入适合其生存的地区。随着全球气候变化，外来入侵物种的空间分布格局也将随之发生变化。本文以美国外来入侵物种南方松大小蠹(SPB)为研究对象.以SPB重要发生地亚利桑那州和新墨西哥州为研究区域，以美国Daymet基础地理信息数据库为主要信息源，采用最大熵法(Maxent)生态位模型，建立潜在生境预测模型。在此基础上，分别2050年、2100年2种气候变化情景，预测SPB潜在生境的空间变化趋势。研究表明，温度的季节性变动系数(46.7%)、最湿季节降水量(32.4%)是影响南方松大小蠹的2个最重要的环境因子。随着气温的升高，研究区域SPB适生概率从0.0677下降到0.0640，当适生概率P>0.5时，外来虫害SPB感染面积从1.2%下降到0.5%，感染区域SPB适生概率反而从0.5489上升到0.6107，随着最湿季节降水的重心由西向东偏移，SPB分布的中心从亚利桑那州中部偏移到新墨西哥州东南部。论文提出的研究方法对中国外来入侵物种潜在生境预测具有较强的借鉴意义，研究结果对中国外来入侵物种的预测与防治，具有一定的指导作用。

摘要： 研究资料不全、保护对象空间分布数据现势性差，是濒危野生动物保护工作者面临的共同难题。论文以2002年印度野牛印度次大陆的空间分布图和开放式基础地理信息和生态环境数据库的30个环境变量为主要信息源，采用逻辑斯蒂回归(LR)、分类与回归树模型(CART)、基于规则的遗传算法(GARP)、最大熵法(Maxent)4种途径，建立印度野牛印度大陆部分潜在生境预测模型，从接受者运行特征曲线下面积(AUC)、Pearson相关系数、Kappa值三个方面来检验模型预测精度，在此基础上分析印度野牛的空间分布规律及其环境影响因素。研究结果表明：在三个评价指标中，4个生态位模型预测精度均达到中等或优良水平，其中Maxent在物种现实生境模拟、主要生态环境因子筛选、环境因子对物种生境影响的定量描述方面都表现出了优越的性能；年平均降水量、温度季节性变化、林木覆盖率、标准归一化植被指数、海拔高度、距主要道路距离是影响印度野牛空间分布的主要环境因子。论文提出的研究方法对大尺度上中国濒危物种生境预测具有较强的借鉴作用。

摘要： 本文首先给出根据膜结构期望使用年限重新确定基本雪压的方法，再采用最大熵法可靠度理论计算张拉膜结构在雪荷载满跨堆积和半跨堆积时各节点的最大可能变形(位移)，最后利用ANSYS求出相应工况的膜面应力分布，并与现行确定性方法所求得的膜面应力分布做对比分析.研究表明:可以用现行工程设计方法设计膜面承受满跨雪载的工况；但对于雪载半跨分布情况，工程中所用的确定性分析方法对于自重轻、对外荷载敏感的膜结构而言有些偏于不安全.

摘要： 准确地掌握飞机飞行振动信号中的周期分量有十分重要的意义。本文采用自相关函数和现代谱分析中的最大熵法(MEM模型法)相结合的方法对X型飞机飞行振动信号进行了分析,通过运用MATLAB语言进行计算,得出了X型飞机飞行振动环境中的周期分量。

摘要： 本文在分析最大类间方差阈值图像分割算法原理的基础上,根据实际图像直方图中目标与背景的像素分布特点,提出了一种改进的最大类间方差图像分割算法.该算法充分考虑了图像直方图中目标与背景存在交叉的情况,通过与传统阈值分割算法的实验比较,证明该算法具有分割精度高、效果好、速度快的特点.

摘要： 本文在分析最大类间方差阈值图像分割算法原理的基础上,根据实际图像直方图中目标与背景的像素分布特点,提出了一种改进的最大类间方差图像分割算法.该算法充分考虑了图像直方图中目标与背景存在交叉的情况,通过与传统阈值分割算法的实验比较,证明该算法具有分割精度高、效果好、速度快的特点.

摘要： 本文在分析最大类间方差阈值图像分割算法原理的基础上,根据实际图像直方图中目标与背景的像素分布特点,提出了一种改进的最大类间方差图像分割算法.该算法充分考虑了图像直方图中目标与背景存在交叉的情况,通过与传统阈值分割算法的实验比较,证明该算法具有分割精度高、效果好、速度快的特点.

摘要： 加速贮存退化试验的重要假设之一是产品在正常应力和加速应力下贮存时具有相同的失效机理。两种应力条件下失效机理一致性检验是进行加速贮存退化试验设计的重要前提，也是解决长贮产品贮存寿命预测的关键问题和基础问题。本发明提出了一种基于最大熵谱估计的加速贮存与自然贮存退化数据一致性检验法。方法是将各加速应力水平下的试验数据等效折合为自然贮存环境下的试验数据，然后利用每个等效应力水平下的等效折合试验数据进行回归分析，得到残差序列，再利用残差序列的最大熵谱估计的一致性，判定试验数据的一致性。该一致性检验方法对加速试验的实施方案及其试验数据的有效性进行验证，以保证基于加速试验数据进行产品剩余寿命分析的有效性。

摘要： 本发明公开了一种基于最大熵试验法的小样本产品可靠性验证方法，包括步骤：1)确定产品载荷或承载能力的均值μ和均方差σ，确定合适的载荷强化系数K；2)根据产品可靠性要求R和置信度要求γ，利用试验所需样本量计算公式计算试验所需样本量N；3)对N个样本进行成败型试验；4)验证产品可靠性。本发明通过加大样本载荷或减少样本承载能力，使单个样本所含的试验熵尽可能大，而达到用小样本验证产品高可靠性、高置信度水平的目的。与经典方法和贝叶斯方法相比，本发明具有试验所需样本量少、试验效率高的优点，特别是对高可靠性、高置信度要求的产品进行可靠性试验时，本发明的优势更为明显，具有广泛的工程应用价值。

摘要： 加速贮存退化试验的重要假设之一是产品在正常应力和加速应力下贮存时具有相同的失效机理。两种应力条件下失效机理一致性检验是进行加速贮存退化试验设计的重要前提，也是解决长贮产品贮存寿命预测的关键问题和基础问题。本发明提出了一种基于最大熵谱估计的加速贮存与自然贮存退化数据一致性检验法。方法是将各加速应力水平下的试验数据等效折合为自然贮存环境下的试验数据，然后利用每个等效应力水平下的等效折合试验数据进行回归分析，得到残差序列，再利用残差序列的最大熵谱估计的一致性，判定试验数据的一致性。该一致性检验方法对加速试验的实施方案及其试验数据的有效性进行验证，以保证基于加速试验数据进行产品剩余寿命分析的有效性。

摘要： 本发明是一种基于聚类与最大熵增量比率的股市投资者情绪指标选择法，涉及股市投资者情绪测度领域，包括:指标海选，任何与股票市场或投资者有关的指标均可纳入到备选指标库；初选，剔除数据不可得或数据不连续的无效指标；筛选，通过无关分析剔除无关指标；遴选，通过相关分析和聚类分析删除冗余信息量大于阈值的指标；优选，计算敏感因子，即信息熵比平均熵与最大熵比平均熵之比，结合聚类分析图谱留选显著性最高的指标。本发明开放式选择指标，设计合理，经过一系列的量化分析，得到更科学、更包容、更广泛的投资者情绪测度的代理指标。

摘要： 本发明提出基于概率边界系数法的最大熵分位值函数置信区间估计模型与方法，其包括步骤1)建立基于第k次序统计量分散系数法的最大熵分位值函数置信区间估计模型；2)将全体次序统计量边界系数视为服从某概率分布，结合最大熵分位值函数模型建立基于概率边界系数法的最大熵分位值函数置信区间估计模型与方法。本发明提出的基于概率边界系数法的最大熵分位值函数置信区间估计模型与方法能成功地应用于小样本情况下航空结构件可靠性分析中的分位值函数置信区间估计问题，相比现有的小样本模型及方法，本发明的分位值函数置信区间估计精度及稳定性均较高，提高了航空结构件可靠性评定置信水平。

摘要： 本发明公开了一种应用于隔离开关振动监测的最大熵谱法，对所测量的有限数据以外的数据不作任何确定性假设，在信息熵为最大的前提下根据已知的有限数据自相关序列以外的数据用外推法求得，并估计出待检测信号的功率谱密度；并AR预测模型对所观测的数据进行一致性的数据外推，采用基于最大熵谱估计的现代谱估计方法对隔离开关的非平稳信号进行频谱估计，进一步提高了其分析精度和准确性。通过对实际的隔离开关振动信号的最大熵谱估计分析，在不改变信号的采样频率的情况下，采用较小的样本数据，通过AR预测模型对所观测的数据进行一致性的数据外推，获得比经典谱估计更高的频率分辨率和谱估计的准确性，并作为判断隔离开关分合状态的理论依据。

摘要： 本发明公开了一种基于最大熵试验法的小样本产品可靠性验证方法，包括步骤：1)确定产品载荷或承载能力的均值μ和均方差σ，确定合适的载荷强化系数K；2)根据产品可靠性要求R和置信度要求γ，利用试验所需样本量计算公式计算试验所需样本量N；3)对N个样本进行成败型试验；4)验证产品可靠性。本发明通过加大样本载荷或减少样本承载能力，使单个样本所含的试验熵尽可能大，而达到用小样本验证产品高可靠性、高置信度水平的目的。与经典方法和贝叶斯方法相比，本发明具有试验所需样本量少、试验效率高的优点，特别是对高可靠性、高置信度要求的产品进行可靠性试验时，本发明的优势更为明显，具有广泛的工程应用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于最大熵原理与交叉熵重要抽样的电网可靠性评估方法。本发明引入最大熵原理，建立重要抽样概率密度函数在满足先验信息约束条件下信息熵最大的优化模型，耦合重要抽样概率密度函数的交叉熵最小的优化模型，构造连续型随机变量重要抽样分布估计的多目标规划模型，并通过最优化理论得到该问题的多劣解，即重要抽样概率密度函数的一般表达式。本发明建立的连续型随机变量重要抽样概率密度函数完全基于先验信息的各阶矩约束条件，不需对重要抽样概率密度函数的分布形式作任何假设，因此更加灵活通用。有望解决现有概率评估技术实时性差的问题，从而显著提高电力运行校核的准确性与合理性。

摘要： 本发明涉及基于最大熵法可靠度理论的隧道监控量测数据分析方法，该方法主要包括以下步骤：在隧道施工过程中获取隧道初期支护的点云数据；计算在时间上相邻的点云面之间相对应点之间的距离，从而确定在一特定时长内的隧道同一位置的支护的位移量，得到隧道初期支护变形产生的位移矩阵；利用最大熵法基于所述位移矩阵进行计算得到隧道初期支护变形的概率密度函数，确定隧道监控量测指标，根据量测指标绘制其收敛时间曲线确定隧道变形是否收敛，据此判断隧道初期支护的变形是否满足各阶段施工要求。本发明能够实现对隧道施工初期支护变形量的分析，且分析结果误差小，能准确的体现支护的实际变形程度。

摘要： 本发明公开了一种基于广义半不变量及最大熵法的电网概率潮流分析方法，包括以下步骤：S1：建立计及频率的电力系统潮流模型；S2：建立基于正态分布函数的负荷随机出力模型；S3：采用高斯混合模型建立新能源随机出力模型；S4：基于广义半不变量法对电力系统概率潮流进行计算；S5：采用最大熵法对输出变量的概率密度曲线进行拟合。本发明能够有效处理输入变量随机性影响下的电力系统频率和电压波动问题，具有准确、实用、高效的优点，可以对大规模新能源接入电力系统的越限风险进行全面评估，发现电力系统薄弱环节，促进新能源的进一步消纳。