相空间

摘要： 高庆狮院士于2006年发表《新模糊集合论基础》专著,为消解模糊逻辑系列悖论进行逻辑理论基础探索;并于2009年在科学出版社发表《统一语言学基础》专著,为多语言计算前沿构造理论基础支撑。这两部专著在他的创新理论基础研究中为传世瑰宝。在悼念高庆狮院士逝世10周年之际,文中利用最新向量逻辑——变值体系,来展现在高老师的研究方向中元知识系统体系架构建模的最新进展。从向量逻辑出发,综合共轭结构、元知识模型以及各类新型处理机制,在现代逻辑和数学中判定一个复杂系统是否包含经典逻辑悖论,对保证该类系统能否存活起到核心判别作用。从分类和判别解析的角度,悖论可以分为两类模式:逻辑悖论和语义悖论。利用共轭环构造4条色带,系统化地消解莫比乌斯环展现的单面特性,展示一系列几何拓扑逻辑等学科内蕴的逻辑悖论,通过共轭环结构,形成完备的消解体系。相关的结构包括易经、微分几何、微分几何拓扑、整体变分泛函优化等复杂动态系统。随着系统化地消解莫比乌斯拓扑几何逻辑悖论,针对复杂知识系统体系架构,描述适配的相关模块及其子模块的体系架构,从经典逻辑出发,系统地建立经典逻辑、有限自动机、图灵机、冯纽曼体系。利用消解莫比乌斯悖论的向量逻辑、共轭结构和变值体系,系统化地构造量子图灵机、多元复函数向量机、复杂智能化系统体系架构以及统一语言学分析系统等,为新型元知识体系构造新型复杂智能化系统开辟道路。

摘要： 双向流道泵站受长江水位变化影响,易偏离设计工况运行,引发不良压力脉动,影响泵站安全运行。基于雷诺时均方程和SST k-ω湍流模型,对某双向流道泵站模型进行非定常计算,得到设计工况下的压力脉动时间序列,并结合外特性试验对计算结果予以验证。为研究双向流道泵站压力脉动的混沌特性,对压力脉动的时间序列进行相空间重构,求取最大李雅普诺夫指数、关联维数、分形标度3个混沌特性参数并进行分析。研究表明:各监测点压力脉动的最大李雅普诺夫指数均大于0,表明计算得到的压力脉动时间序列具有混沌特性;叶轮出口处P_(9)点的关联维数最大,出水喇叭口处P_(18)点关联维数最小,与压力脉动振幅变化大小相对应;分形标度均大于0,导叶中部P_(15)点分形标度值最大,代表在此情况下混沌特性最强。

摘要： 近年来,在LHCb实验的双J/ψ通道中发现的X(6 900)共振激发了人们对揭示全重四夸克态本质的浓厚兴趣。为了提出一个独立模型的理论框架,以研究这种新型奇异强子单举过程,即在大型强子对撞机碰撞实验中由4个重夸克(通常称为T_(4c))组成的共振,将四体问题分解为3个两体问题。自旋相关项(自旋、自旋轨道和张量)被用来描述T_(4c)的分裂结构,也被扩展到双夸克之间的相互作用。研究发现,S波T_(4c)的激发势可能低于其自发分离成粲夸克的阈值,而轨道和径向激发则高于相应的粲夸克阈值。最后,在不限制势能的情况下重复计算,得到束缚双夸克和束缚四夸克。这可能与夸克胶子等离子体中奇异的研究有关。这些状态的研究可以在LHC和Belle即将进行的实验中得到验证。

摘要： 研究时间尺度上相空间中变质量非完整系统及其相应变质量完整系统的Noether对称性与相应的守恒量。首先,依据Hamilton原理,导出系统的运动方程;然后,给出系统的广义Noether等式与Noether广义准对称性的判据,并得出Noether守恒量;最后,通过一个算例说明了结果的应用。

摘要： 该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性.首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间序列,并对得到的实验数据进行相空间重构,确定该时间序列的最佳嵌入维数m和延迟时间τ.然后,结合最佳嵌入维数和延迟时间,分别构建相图和使用小数据量法计算该时间序列的最大Lyapunov指数,从而从定性和定量角度验证了该无源互调功率时间序列具有混沌特性.在此基础上,基于获得的最大Lyapunov指数对该无源互调功率时间序列进行混沌预测,在最大可预测尺度范围内,理论预测值与实验值最大误差为2.61％,表明采用混沌方法预测无源互调功率效果较好.该文提出的使用混沌理论预测通信系统中微波部件无源互调功率的方法,为开展无源互调抑制技术研究,提高通信系统的性能提供了新思路.

摘要： 在一种猝发高重频的X射线自由电子激光(XFEL)装置中,由于受到光阴极注入器内补偿螺线管与电子枪之间特殊结构的限制,阴极附近电场与磁场为叠加状态.实验中需要对阴极热发射度进行测量,而测量热发射度常用的螺线管扫描法基于几何发射度不变的前提,无法直接应用于电磁场叠加的结构.针对这一问题,考虑到归一化过程可以剔除电场对发射度的影响,基于此,研究归一化相空间中应用的螺线管扫描法,并通过仿真计算与分析,最终证明该方法适用于电磁叠加场中阴极热发射度的测量.

摘要： 外尔于1918年引入的规范变换实际上是相位变换而非真正的尺度变换,但规范不变性、规范理论等概念都沿袭了下来.我们发现,针对由量子化条件[x,p]=i(h)而来的量子体系之本征值问题存在规范变换,或者说尺度变换,x→x/α,p→αp,该变换保体系的能量谱不变.量子谐振子、氢原子问题及一类多体问题的精确解析解证实了这一点.量子化条件[x,p]=i(h)看来是个对量子力学很强的约束,不止于能量的量子化.这个规范变换提醒我们相空间的体积及其量子化才是物理的关键,这也是量子力学和统计物理在潜意识里一直沿用却未予关注的思路.有趣的是,从量子谐振子体系的相空间表述似乎不能导向这个结论.如同规范理论所断言的电磁学量在给定坐标系下的数值表征与标度无关,我们认为量子体系的物理量,如能量谱等,在给定坐标系下的数值表征亦应与标度无关.此尺度变换与德布罗意关系相恰.

摘要： 通过一系列的非奇异的线性变换和Laplace变换,并借助于特殊函数Mittag-Leffler函数的敛散性,首次较为全面和深入地研究了Caputo型分数阶三维自治系统在相空间中的各种动力学行为,并进一步分析了系统在相空间内的平衡点随参数变化的情况以及平衡点邻域内轨线的动力学性态,最终较为全面地给出了该系统关于轨线分布的空间图貌.研究结果显示,Caputo型分数阶三维动力系统既不存在中心型的平衡点,也不存在闭轨道,从而不存在相应的周期解,这为分数阶线性微分方程组不存在周期解提供了一个新的例证.

摘要： 受采集条件及野外环境影响,实际地震资料通常包含严重的噪声,严重影响成像质量.因此,寻找合适的去噪方法来提高资料信噪比至关重要.随盲源信号分离理论发展而来的独立分量分析(ICA)算法以高阶统计理论分析为基础,根据地震有效信号和随机噪声统计独立的特征,可实现信噪分离,但该方法通常要求观测信号数大于源信号数.基于此,提出一种相空间重构与独立分量分析相结合的地震信号单通道盲源分离算法,对地震资料进行去噪处理.该方法利用相空间重构技术,将一维信号重构成多维信号,根据重构相空间中有效信号和随机噪声的几何特征差异,并利用ICA算法结合数据本身的高阶统计特性,可以有效分离噪声和有效信号,提高地震资料信噪比.

摘要： 航空反潜是目前最主要的反潜手段之一,相比水面和水下探测手段具有无可比拟的优势.反潜机搭载的被动全向声纳浮标是在大面积海域实现对潜被动探测最主要的搜潜装备.针对单枚被动声纳浮标接收到多个水声目标信号的情况,提出了基于相空间重构的浮标搜潜信号盲源分离算法,该算法首先通过相空间重构和奇异值分解,构造了源信号不同线性叠加的虚拟观测信号,然后与原混合信号作为两路观测信号进行盲源分离.在分离出一个源信号后,重复上述步骤进行盲源分离运算直至分离出全部源信号,最后利用该方法进行盲源分离仿真试验,结果表明该方法对于浮标搜潜信息的盲源分离性能较好.

摘要： 针对设备不同工作状态下的振动特性,提出了一种基于相空间相似度分析算法,应用于滚动轴承的寿命评估.该算法首先使用滑动窗对当前数据进行截取,然后对样本数据和截取后的当前数据进行相空间重构(PSR),得到在拓扑意义下等价的相空间,最后采用归一化互相关函数(NCC)进行相空间相似度匹配.实验信号分析结果表明,该方法能有效对轴承剩余有效寿命(RUL)进行评估.

摘要： 本文提出一种基于相空间的识别励磁涌流的新方法。该方法利用混沌时间序列重构相空间的原理，把一维时间序列的单相电流采样信号映射到高维相空间，通过比较在相空间内形成的相轨迹来区分励磁涌流和内部故障电流。仿真实验表明：在变压器各种不同运行参数情况下，都可以重构成一个相同的相空间，并且可以清晰的看出励磁涌流与变压器内部故障电流相轨迹的区别。

摘要： 保真去噪对提高地震资料的信噪比、保真度和成像质量具有十分重要的意义。本文介绍一种新的去噪方法—相空间KL 变换去噪技术，它针对地震记录不同噪声在不同频段具有不同表现特征的特点，将小波变换与KL 变换有机地结合在一起，先对信号在空间域进行小波变换，再在频率域进行KL 变换，从而实现了保真去噪。该方法应用到理论模型和实际地震资料处理中，均见到了良好效果。目前，已在松辽盆地北部深层火山岩气藏勘探中进行了推广应用，取得了显著地地质效果和经济效益。

摘要： 本文研究了相空间中变质量力学系统Noether-Mei对称性与两类广义守恒量. 给出了相空间中变质量力学系统Noether-Mei对称性的判据, 通过引入协调函数, 构建了系统Noether-Mei对称性与两类广义守恒量的关系, 给出了两类广义守恒量的形式, 文末给出算例。由于协调函数选取的任意性, 所得守恒量更具一般意义。

摘要： 保真去噪处理是去除干扰,提取有用信息,提高地震资料信噪比的有效手段和地震资料处理的首要任务.本文介绍一种相空间保真去噪技术,它将小波变换与KL变换有机地结合在一起,实现了倾角扫描叠加相空间KL变换,从而实现了保真去噪.该方法应用到理论模型和实际地震资料处理中,均取得了良好效果.

摘要： 本文着重分析混沌运动相空间相邻运动轨道变迁的基本规律——嵌套率.揭示嵌套与时间的关系,嵌套与中间层次的涌现.嵌套的离散数学模型以及简明图解.试图解释嵌套与不可逆的因果关系,嵌套在系统演化过程中的地位.指出嵌套的实际应用价值,即应用于预测,指导创新的思路及发展的模式等.最终得出嵌套是大自然统一节律,嵌套普遍的世界观和方法论双重意义.

摘要： 电气火灾是引起火灾发生的主要因素,而由线路绝缘老化、接触不良所造成的故障电弧是导致电气火灾发生的主要元凶.针对低压交流环境下不同负载发生故障电弧时难以及时有效地检测,本研究根据UL1699标准搭建故障电弧实验平台,模拟居民常用负载在正常情况以及故障电弧状态下的工作情况.本研究基于电流相空间信息维数特征值和“平肩”特征值构建电流的二维特征量数据库.运用分形学原理对故障电弧进行检测.实验表明该研究对于故障电弧的检测具有很好的效果.

摘要： 引用种气旋客观判别方法(气旋相空间(CPS)方法)和NCEpFNL再分析资料等对两次江淮气旋的个例进行分析研究,分析验证江淮气旋的结构演变和降水分布特征,结果表明,此方法对江淮气旋的结构演变有很好的指示作用:低层热成风参数和中心气压的演变有较好的对应,低层热力不对称性参数的大幅下降和低层冷核的减弱,对主要降水时段有明显的指示意义,效果优于基于温度平流偶极子的分析方法.本文同时也探讨了此方法对江淮气旋的适应性以及可能的改进.由于该方法适用于格点数据,计算比较方便,有望能够较好地投入气象业务中使用.

摘要： 在混沌时间序列的加权一阶局域预测中,邻近点的选取通常采用欧氏距离法,但是对高嵌入维的时间序刮进行相空间重构后,仅利用欧氏距离不能准确反映相点间的相似性大小.本文在对交通流量时间序例进行相空间重构后,提出了一种改进预测模型,该模型同时考虑相点间的欧氏距离和相似性大小来确定邻近点权重,并对未来时段的交通流量进行了多步预测.实际案例的预测结果表明,改进方法比一般方法具有要好的适应能力和预测精度.

摘要： 本文介绍了判定TC变性的“相空间”方法,该方法包含了三个参数：对流层低层热力对称性参数、高层热成风参数、低层热成风参数。用此种方法对2000-2007年间台风的变性过程进行统计分析,以验证此种方法在西北太平洋地区的适用性。结果表明,“相空间”方法对判定西北太平洋地区TC变性过程有一定指示作用,但是用该方法作为业务应用还存在一定问题。

摘要： 本发明公开了一种基于表面肌电信号和相空间重构法的人体肌肉疲劳识别方法和系统。该方法利用肌电传感器采集人体肌肉在运动时产生的表面肌电信号，结合相空间重构法、频域分析法对信号进行处理，识别肌肉是否处于疲劳状态。本方法能自动从运动状态的肌肉产生的肌电信号中截取有用成分，筛除无用的纯噪声成分；本方法引入初始化机制，每个用户在使用之初都进行初始化操作，对方法中涉及到的各参数进行初始化；本方法利用肌电信号频谱分布集中程度的频谱信息熵来判别疲劳，并用队列来将多次近期判断融合起来，能有效减少偶然因素导致的判断失误，比简单依赖频域分析法的识别方法具有更高准确性。

摘要： 本发明提供一种基于相空间重构和基因表达式编程的日用水量预测方法，包括如下步骤：采集供水管网的历史用水量数据，形成训练集；针对所述训练集中任意点，基于相空间重构方法计算互信息和虚假临近点获取最佳的延迟时间和嵌入维数，对训练集进行重构；用基因表达式编程模型对重构后的训练集进行训练，构建基于角度的收敛函数，训练直至收敛，最终得到用水量预测的函数式，利用所述函数式进行日用水量的预测。本发明提供的基于相空间重构和基因表达式编程的日用水量预测方法利用相空间重构方法有利于指导相关技术人员加强对供水系统的认知，同时可以快速的收敛到一个最优目标。

摘要： 一种基于相空间的穿透散射介质目标三维重构方法，包括实际相空间合成、预测相空间的计算和目标的稀疏三维重构三个步骤：(1)实际相空间的合成，该过程是将采集到的一组二维图像合成一个四维矩阵的过程，该四维矩阵就是实测的相空间数据；(2)预测相空间的计算，该过程计算待重构的空间中每一个可能位置处的点光源的相空间预测值；(3)目标的稀疏三维重构，找到使预测数据与实测数据之差最小的稀疏分布c(r

摘要： 本发明公开了一种铸造铝合金中第二相空间分布均匀性的表征方法。该方法包括：获取试样的铸造铝合金X射线三维断层扫描图，适度裁剪后进行降噪及二值化，获取铝合金中第二相的三维特征与分布图；基于多重分形算法，通过计盒维数法计算不同尺度盒子中第二相空间分布的概率测度；利用第二相的概率测度构造配分函数，根据配分函数计算质量指数，判断多重分形法计算的可适性范围；构造概率测度的归一化q阶矩，据此计算铝合金中第二相空间分布的多重分形谱参数，绘制多重分形谱图，定量表征铝合金中第二相空间分布的均匀性。本发明克服了现有技术中分析方法的缺陷，能准确识别复杂形貌的第二相空间分布特征，定量描述其空间分布均匀性。

摘要： 本发明提供一种基于脉搏波序参量相空间的情志辨析方法及系统，包括：数据采集单元，用于获取脉搏部位的脉搏波信号；数据预处理单元，用于确定最佳加压压力及主导脉搏波运动的序参量；人工智能训练平台，用于获得个性化的相空间平衡中心和平衡参数；构建序参量相空间单元，用于获得各个测量部位的中心点坐标；情志辨析单元，用于根据各个测量部位的中心点坐标与相空间平衡参数的关系进行不同情志模式的辨析。本发明提供的方案具有以下有益效果：通过确定个性化的相空间平衡参数，构建了个性化的序参量相空间，实现了个性化的情志辨析。

摘要： 本发明公开了一种基于多维气象因子相空间重构的风电出力超短期预测方法，包括：S1、基于多种气象数据进行多种气象因子的特征重构；S2、将多维气象因子的相关性分析；S3、将步骤S2中相关性大的气象因子中的冗余因子，进行冗余性分析，提取更具代表性的特征；S4、通过最小二乘支持向量机预测模型进行滚动预测策略的实时训练。根据本发明，保证在最大程度保留原始数据有效信息的同时，减低数据的噪声和冗余性，提高预测的速度和精度，提高了算法的收敛速度。

摘要： 本发明公开了一种基于相空间和光流图像的多变量时间序列分类方法，其包括步骤：1)将多变量时间序列转化成相空间轨迹矩阵图和光流图像；2)通过双流时空网络对多变量时间序列进行分类，所述的双流时空网络包括第一个3D网络、第二个3D网络、将两个3D网络的输出特征进行融合的Conatenate层、与Conatenate层连接的Flatten层和与Flatten层链接的全连接层，双流时空网络的激活函数为softmax。将相空间轨迹矩阵图输入第一个3D网络，光流图像输入第二个3D网络。本发明基于相空间和光流图像的多变量时间序列分类方法，通过与其他先进方法进行对比，实验结果表明本发明方法取得了与其他先进方法更好的精度，说明本发明方法对多变量时间序列分类问题是有价值的方案。

摘要： 本发明提供了一种基于相空间重构与多模型融合Stacking集成学习方式的滚动负荷预测方法，首先采用相空间重构技术对时间序列的历史负荷数据进行处理，以避免收集温度、湿度等关键信息；然后建立了一种滚动负荷预测方法，利用预测的数据作为下一次训练的训练值，来预测更长时间长度的负荷；最后，使用多模型融合Stacking集成学习方式模型对未来24小时的负荷进行预测，并与其他5种单模型的预测结果进行对比，以验证所建立的相空间重构与多模型融合Stacking集成学习方式的滚动负荷预测方法的科学性与有效性。本发明所提出的方法实现了在缺失温度、湿度等关键信息时，也能对电力负荷进行精确的预测。

摘要： 本发明公开了一种基于相空间轨迹识别的配电网高阻接地故障选线方法和装置，所述方法为：获取配电系统各线路在系统发生高阻接地故障时的暂态零序电流数据，基于相空间重构原理构建对应的相空间轨迹；根据相空间轨迹上矢量点至原点的距离变化趋势，判断发生高阻接地故障的线路。本发明无需对采集到的暂态零序电流信号进行某一谐波频率的提取，利用较低的采样频率以及相空间轨迹拟合，自动滤除了高频谐波以及噪声。本发明不需要设定选线整定阈值，选线结果不受配电系统任意线路采集的暂态零序电流序列的幅值、相角误差的影响，具有稳定的选线精度，保证了选线判据的可靠性。

摘要： 本实用新型涉及油气水分离装置技术领域，尤其涉及一种防止产生气相空间的电脱水装置。包括油气水分离腔、沉降净油腔和交直流电脱腔，所述油气水分离腔的底面高于沉降净油腔和交直流电脱腔的顶部，交直流电脱腔内设置有电极板。油气水分离腔和所述沉降净油腔通过降液管连通，沉降净油腔和所述交直流电脱腔通过管线连通。因为油气水分离腔的底面高于沉降净油腔和交直流电脱腔的顶部，油气水分离腔的液面高度一直高于交直流电脱腔的顶部，所以可确保交直流电脱腔内无大量易燃易爆气体，电脱水工作可安全进行。具有结构简单，防止交直流电脱腔产生气相空间的优点。