蒙特卡洛算法

摘要： 目的为实现在司法鉴定中对药品包装纸盒类检材的简单快速无损检验。方法利用X射线荧光光谱法,以Rh做阳极靶,在电压为50 kV、电流为30μA、功率为1.5 kW的条件下,对40组不同产地、不同厂家的药品包装纸盒样本进行检验。依据药品包装纸盒的化学元素组成对样本设置标签,建立蒙特卡洛算法(Monte Carlo Algorithm,MC)优化下的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类模型,对惩罚因子进行仿真寻优,同时结合分治算法实现折半查找,使迭代过程具有自我学习能力,最终基于K-fold交叉验证,得到兼具拟合性和衍生性的惩罚因子组。结果计算机模拟结果表明,当3组支持向量机惩罚因子设置为933、280、732时,MC-SVM模型可实现对100%的训练集的拟合以及90%的预测集的分类,Hinge Loss函数最低损失值为0.0938。结论此方法可为药品包装纸盒类物证的检验以及支持向量机的参数优化提供新思路。

摘要： 随着我国经济快速发展,更加注重能源战略以及低碳行动的实施与发展,其中电动汽车行业发展迅速。但由于人们上班出行具有一定的时空性,大批的电动汽车连进电网后会给其带来新的冲击,因此,基于已有统计并对影响电车充电规律的几种因素进行了系统分析之后,通过构建各种随机变量的数学概率模型,利用蒙特卡洛算法建模之后充电效率的随机接入电网,得到大规模电动汽车充电的负荷模型,最后通过对某地负荷曲线叠加,并通过峰谷差率进行数据分析,说明了电车随机充电对电网造成的峰上加峰现象。

摘要： 以东北地区某典型房间为研究对象,对其室内温度调控进行了分析并提出以下问题:当室外温度为0°C,进水口流量为0.5 m^(3)/h时,求房间的空间温度分布;当室外温度为0°C,进水口流量在0.1~1变化时,求房间的动态温度分布。利用稳态导热微分方程,得到了温度关于空间的一维分布函数,建立了房间温度随空间与暖气流量的二维函数T(x,V),得出了暖气水流量和房间温度分布之间的关系,由此提出了暖气水流量控制方案,以期消耗最少的能源,满足用户对房间温度的要求。

摘要： 近年来,黄金和比特币充斥于市场交易,期望实现资产增值。因此,我们计划设计一种交易策略,保证投资风险尽可能小,并评估五年后1000美元的价值。首先对数据进行预处理,由于黄金波动较小而比特币波动较大,所以黄金利用前三十天的价格,比特币利用前二十天的价格,代入GM(1,1)模型,分别预测出黄金和比特币后一天的价格。其次,定义涨跌幅来显示未来一天内涨或跌的幅度与可能性。利用涨跌幅的绝对值与其中位数的绝对值作比较,来决定售出和买入操作。并建立动态规划模型来避免风险,利用蒙特卡洛模拟算法,确定交易时间和交易金额。为证明上述策略为最佳。通过查阅文献固定投资占比,重新计算,得到五年后总价值。通过比较两者的大小,确定策略是最优。改变佣金组合进行灵敏度分析,再次计算,得出每个阶段资金的变化规律以及最后总价值,比较相对增长率来判断敏感性的强弱。

摘要： 为了优化被动分数阶电动汽车悬架的参数,引入车身振动加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷和电机垂直加速度这4个平顺性指标,建立含分数阶被动控制悬架系统的三自由度1/4电动汽车非线性模型。利用蒙特卡洛(Monte Carlo)算法对悬架参数的不确定性进行仿真及灵敏度分析,并选取灵敏度高的参数,采用改进的粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对悬架参数进行优化与设计。与传统PSO算法的对比结果表明,改进的PSO算法不仅降低了车身振动加速度,还降低了轮胎动载荷。

摘要： 为了进行上肢肌肉损伤类疾病康复,课题组设计了一种辅助运动与支撑的上肢外骨骼机器人。课题组基于刚性折纸的折叠特性设计出具有自锁特性的肘关节外骨骼,采用连杆机构设计肩关节外骨骼;运用D-H法对上肢外骨骼进行运动学分析,得出肘关节折纸机构自锁时的折叠角度和肩关节末端的运动位姿;基于蒙特卡洛算法求解出肩关节外骨骼的运动空间并运用MATLAB将结果可视化。应用结果表明:该上肢外骨骼能有效减轻上肢肌肉在工作中受到的压力且不对上肢运动造成影响。该上肢外骨骼具有结构简单,轻便和易于折叠和自锁的特点,满足使用要求。

摘要： 为精准控制金融风险,降低风险损失,提出一种基于小波分析与非参数估计的金融风险审慎评估方法。建立基于纳入概率分布的风险评估模型,通过两种纳入概率分布族,直观展现金融风险系数;设计基于小波分析与非参数估计的参变量厘定方法,明确金融风险的形势趋向,并运用非参数估计得到风险的概率分布结果,获取金融风险的损失数值,为审慎评估提供重要参数依据;采用蒙特卡洛算法求解,计算稳定分布抽样点的蒙特卡洛积分,提升审慎评估效率和资金利用率。仿真实验结果表明,该模型可有效对金融风险进行精准控制,将风险损失降到最低,可大幅度增强金融风险审慎评估力度。

摘要： 在能谱K-edge特性CT成像模型中,当X射线能量为材料(如钨、钆、金)K-edge时,材料的X射线衰减系数会发生骤变,衰减性急剧增加.针对K-edge特性的CT扫描仿真,本文设计了基于MC-GPU的K-edge材料钨丝的两次单能CT仿真实验,两次实验采用了相同的体素模型,选取的能量为钨的K-edge附近能量值.实验表明MC-GPU能有效地对K-edge材料进行CT仿真,获取扫描数据,体现了钨材料的K-edge特性.本文也与仿真软件Geant4做了对比实验,结果表明MC-GPU在节约时间成本上优势明显.

摘要： 本文介绍了基于蒙特卡洛算法的“空气质量监测与治理系统”的开发与实现,本系统提出基于蒙特卡洛算法寻找最佳监测点,同时利用物联网技术对空气中各项因子的实时监测并反馈信息,来实现对空气质量的监测与治理,用户只需要登录本系统即可实时观测想要获取的区域空气质量信息。本系统的开发旨在将计算机科学技术应用到实际来实现对空气质量的改善,从而提高生活环境质量。

摘要： 首先基于灰色预测模型、线性回归模型和BP神经网络模型的组合预测模型计算出传统汽车保有量预测曲线,并使用非线性二乘法拟合出基于Bass模型的传统汽车保有量的3个参数值。再通过基于层次分析的德尔菲法,构建传统汽车与电动汽车参数之间的关系,从而得到能预测电动汽车保有量的Bass模型。在保有量预测结果的基础上采用蒙特卡洛算法,结合用户使用电动汽车的起始充电时间、日行驶里程数、电池参数、充电效率等影响因素分别模拟城市中电动私家车,电动公交车与电动出租车的出行习惯,完成电动汽车的负荷预测。应用该方法进行电动汽车负荷预测时精度更高,效果更好。

摘要： TC-OFDM定位系统的测量误差和基站的几何布局是影响系统定位精度的两大主要因素.本文选择研究定位系统室外基站的几何布局对TC-OFDM定位系统定位精度的影响.几何精度因子(GDOP)是衡量卫星几何布局的基本指标,当卫星的几何布局达到最优时,对应的GDOP值会较小.现有的独立伪卫星定位系统和无线传感器网络定位系统都是基于经典的几何布局,对TC-OFDM定位系统不适用.因此,本文提出加权几何精度因子(WGDOP)作为定位基站几何布局的评判标准,建立了求解面向TC-OFDM定位系统基站的最优几何布局的数学模型;提出了使用蒙特卡洛算法求解非线性约束条件的数学模型,从而得到定位基站的最优几何布局.

摘要： 利用蒙特卡洛算法对红外光学系统的杂散辐射进行分析,并介绍了杂散辐射对光学系统成像质量的影响.通过对目标模拟器中光学系统光机结构的合理简化,利用杂散辐射分析软件tracepro中已有的蒙特卡洛分析方法,对建立的红外目标模拟器光机结构的三维模型进行光线追迹分析,得到了红外目标模拟器像面的辐照度分布结果.

摘要： 钢厂天车调度是一个NP难题的多机多任务调度问题，目前国内大多数钢厂都是凭借调度人员的经验来进行指挥调度，这样往往会导致调度时缺乏高效性、全局性、稳定性和安全性。本文根据天车调度的特点制定择车方法、择路方法，并采用贪心算法和蒙特卡洛算法对其进行优化，建立一个基于钢厂天车多机多任务的动态调度模型。以攀枝花新钢钒有限公司炼钢车间的原料跨为对象进行仿真实验，结果表明所建模型是可行的，能对钢厂天车调度进行指导。

摘要： 用蒙特卡洛和贪心两者结合混合算法,根据光阑和入射光束波长设计出相应的光阑求解出衍射图案.而在菲涅尔衍射的情形下,对目标图案,设计了动态实验仿真窗口,通过加入蒙特卡洛退火元素的混合算法对目标图案进行反演计算.得到光阑编码图像,用扩束准直光路系统实验验证了设计正确性.

摘要： 用蒙特卡洛和贪心两者结合混合算法,根据光阑和入射光束波长设计出相应的光阑求解出衍射图案.而在菲涅尔衍射的情形下,对目标图案,设计了动态实验仿真窗口,通过加入蒙特卡洛退火元素的混合算法对目标图案进行反演计算.得到光阑编码图像,用扩束准直光路系统实验验证了设计正确性.

摘要： 用蒙特卡洛和贪心两者结合混合算法,根据光阑和入射光束波长设计出相应的光阑求解出衍射图案.而在菲涅尔衍射的情形下,对目标图案,设计了动态实验仿真窗口,通过加入蒙特卡洛退火元素的混合算法对目标图案进行反演计算.得到光阑编码图像,用扩束准直光路系统实验验证了设计正确性.

摘要： 用蒙特卡洛和贪心两者结合混合算法,根据光阑和入射光束波长设计出相应的光阑求解出衍射图案.而在菲涅尔衍射的情形下,对目标图案,设计了动态实验仿真窗口,通过加入蒙特卡洛退火元素的混合算法对目标图案进行反演计算.得到光阑编码图像,用扩束准直光路系统实验验证了设计正确性.

摘要： 本文针对移动无线传感器网络三维定位问题,提出了一种优化的移动无线传感器网络定位算法.该算法在三维空间中利用在监测区域内随机分布的固定锚节点,移动未知节点通过判断是否是第一次收到或第一次没有收到锚节点的位置信息,同时结合前一定位时刻移动未知节点的位置及距移动未知节点一跳和两跳的固定锚节点的位置,缩小移动未知节点可能所在的区域范围,进而减小节点的定位误差.通过计算机仿真发现与扩展到三维空间的蒙特卡洛(MCL)定位算法相比,本算法具有较高的定位精度.尤其当移动未知节点在每个定位间隔内的最大移动距离较小时,定位精度的优势更为明显.

摘要： 本文针对移动无线传感器网络三维定位问题,提出了一种优化的移动无线传感器网络定位算法.该算法在三维空间中利用在监测区域内随机分布的固定锚节点,移动未知节点通过判断是否是第一次收到或第一次没有收到锚节点的位置信息,同时结合前一定位时刻移动未知节点的位置及距移动未知节点一跳和两跳的固定锚节点的位置,缩小移动未知节点可能所在的区域范围,进而减小节点的定位误差.通过计算机仿真发现与扩展到三维空间的蒙特卡洛(MCL)定位算法相比,本算法具有较高的定位精度.尤其当移动未知节点在每个定位间隔内的最大移动距离较小时,定位精度的优势更为明显.

摘要： 本文针对移动无线传感器网络三维定位问题,提出了一种优化的移动无线传感器网络定位算法.该算法在三维空间中利用在监测区域内随机分布的固定锚节点,移动未知节点通过判断是否是第一次收到或第一次没有收到锚节点的位置信息,同时结合前一定位时刻移动未知节点的位置及距移动未知节点一跳和两跳的固定锚节点的位置,缩小移动未知节点可能所在的区域范围,进而减小节点的定位误差.通过计算机仿真发现与扩展到三维空间的蒙特卡洛(MCL)定位算法相比,本算法具有较高的定位精度.尤其当移动未知节点在每个定位间隔内的最大移动距离较小时,定位精度的优势更为明显.

摘要： 本发明公开了一种基于蒙特卡洛树搜索算法的群体机器人协同搜索方法，属于多智能体目标搜索技术领域。包括：根据地面移动机器人群体的目标监视区域设定目标位置；地面移动机器人轨迹规划作为二维轨迹规划问题解决，基于蒙特卡洛树搜索算法确定地面移动机器人协同搜索过程中可能的访问节点序列，利用概率下降法优化该机器人访问序列对应的概率分布；与其他地面机器人通信，更新地面机器人群体访问序列的联合概率分布，选择概率最高的访问序列中的第一个节点作为该机器人的下一个访问节点；结合地面机器人运动约束，利用分段平滑曲线实现地面移动机器人的平滑闭环轨迹规划，解决时间约束下地面移动机器人群体协同区域目标搜索的最优观测问题。

摘要： 本发明涉及算法技术领域，具体公开了一种结合群体智能算法和蒙特卡洛模拟的多目标求解算法，结合了以下三种技术：花授粉算法、蒙特卡洛模拟方法和排序函数；算法的前期采用群体智能算法中的花粉算法搜索最优解，可以提高搜索解的效率；当采用群体智能算法得到的解不再更新时，可以通过蒙特卡洛模拟方法进一步寻找最优解；将群体智能算法中的个体学习机制与蒙特卡洛模拟的全局搜索能力有机结合起来，避免陷入局部最优解；排序函数的引入避免了目标函数原有信息的丢失，得到的结果客观实用。

摘要： 一种基于蒙特卡洛采样算法的剂量场分布融合方法，涉及一种剂量场融合方法。目的是解决剂量场与解剖结构融合复杂、配准成功率低的问题。该方法包含以下步骤：步骤一，将图片中的Hounsfield单位转化材料定义；步骤二，使用图片建模，做模拟放射性治疗实验；步骤三，使用蒙特卡洛采样算法抽取数据并输出；步骤四，去除数据中错误坐标点构建剂量场三维可视化模型；步骤五，对剂量场三维可视化模型和三维重构模型进行坐标变换；步骤六，进行两个模型的数据融合。本发明提供了一种数据融合方法，实现了剂量场分布信息准确直观地显示在三维重构模型上。本发明适用于为放射性治疗手术方案的制定和调整提供依据。

摘要： 本发明公开了一种基于蒙特卡洛算法与粒子群算法的快递智能小车调度方法，首先基于快递投递信息确结合快递智能小车的行驶数据包进行最短分配时间的单目标模型搭建；通过蒙特卡洛算法对集合的运送顺序进行有限次数的随机排列，通过目标模型进行到达每一目标地点时快递智能小车的运送时间预测，得到预测结果；根据任务分配计算快递智能小车从当前位置到目标地点的最短行驶距离，基于最短分配时间和最短行驶路径的双目标模型；求解双目标模型得到所有求解结果，通过蒙特卡洛算法从求解结果中得到指定数目的较优解，将指定数目的较优解输入粒子群算法得到最优解，得到快递智能小车的最优分配时间和最优行驶路径；本发明可提升快递分配的速度和效率。

摘要： 本发明公开了一种基于PSO优化蒙特卡洛算法的配电网光伏消纳评估方法，包括如下步骤：确定光伏典型消纳评估时刻；确定N个可接入光伏的节点位置；随机抽取Npv个节点位置作为光伏接入点；计算各个节点的光伏容量；计算各个节点光伏出力功率；进行潮流计算，得到配电网中每一个节点电压；采用蒙特卡洛算法，逐步增加比例系数kpv，直到达到所设定的值；初始化PSO粒子的位置和速度；进行PSO粒子的位置和速度的更新；输出配电网的最大光伏消纳容量以及N个可接入光伏节点的光伏容量配置。本发明针对传统的配电网的光伏消纳能力评估算法进行改进，以克服各自算法的缺点，并且结合各自算法的优点，能够更加准确的以及更加快速的进行配电网光伏消纳容量评估。

摘要： 本发明公开了一种基于蒙特卡洛算法与粒子群算法的快递智能小车调度方法，首先基于快递投递信息确结合快递智能小车的行驶数据包进行最短分配时间的单目标模型搭建；通过蒙特卡洛算法对集合的运送顺序进行有限次数的随机排列，通过目标模型进行到达每一目标地点时快递智能小车的运送时间预测，得到预测结果；根据任务分配计算快递智能小车从当前位置到目标地点的最短行驶距离，基于最短分配时间和最短行驶路径的双目标模型；求解双目标模型得到所有求解结果，通过蒙特卡洛算法从求解结果中得到指定数目的较优解，将指定数目的较优解输入粒子群算法得到最优解，得到快递智能小车的最优分配时间和最优行驶路径；本发明可提升快递分配的速度和效率。

摘要： 本发明属于火电领域，尤其涉及一种基于蒙特卡洛算法的汽轮机故障预警方法及系统，其中，该方法包括：基收集汽轮机故障案例信息，按照案例中所包含的故障特征参数对故障进行分类；针对某一特定故障，使用蒙特卡洛算法逐一对案例中特征参数与报警值的关系进行模拟，得到每个案例中该故障下特征参数的变化趋势；使用最小二乘法对得到的特征参数变化趋势进行拟合，得到某一故障下的特征参数变化规律曲线；将获取的各个故障下汽轮机特征参数变化规律曲线用于机器学习，来判断汽轮机的运行参数劣化是否会导致故障。该方法可靠性高、实用性强，提高故障异常预报准确率，同时，可以进行提前检测和报警，避免事后检测带来的经济损失。

摘要： 本发明公开了一种台风灾害下基于蒙特卡洛算法的配电网韧性评估方法，包括如下步骤：S1：根据台风灾害下风速呈涡流状分布的规律，以最大风速半径为边界，建立台风风场模型；S2：根据配电网元件受台风灾害下的力学效应，建立基于力学载荷效应理论的配电网元件故障概率模型；S3：通过故障概率模型获得故障概率数据，运用蒙特卡洛方法模拟，确定配电网元件随机故障场景；S4：以台风灾害下总负荷与运行负荷差值积分作为配电网韧性评估指标，计算获得韧性评估指标值；本发明提出的方法只需考虑配电网元件对配电网负荷点的影响，能有效解决系统中元件过多带来的计算量问题，适用于大规模配电网韧性评估计算，对于配电网韧性评估全面性和可操作性好。

摘要： 本发明涉及医疗教具技术领域，具体涉及一种基于蒙特卡洛算法的探索盒子自动生成血管教具方法，包括获取医学图像数据；基于医学数据对探索盒子进行初始化，得到初始化盒子；对初始化盒子进行高斯滤波，得到滤波盒子；对滤波盒子进行全局扫描，得到血管控制点；通过样条对血管控制点进行拟合，得到血管曲线；对血管曲线进行重采样，得到血管关键点；计算初始化盒子的阈值范围，并基于阈值范围使用血管关键点对血管进行重建，得到重建血管；基于滤波盒子的终点创建下一探索盒子并重新初始化，直至分析完医学数据；基于重建血管生成血管教具，解决现有的血管重建方法依赖用户交互，不能实现血管重建的全自动化功能的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于PID与蒙特卡洛算法结合的磁屏蔽舱闭环磁补偿方法。该方法不需进行三轴线圈的解耦，还能同时对三轴进行磁补偿。首先用PID算法对三轴线圈进行粗补偿，使磁屏蔽舱内的剩磁接近零状态，再根据磁通门传感器输出得到参考电压，以参考电压为中心，选取三个区间，参考电压将三个区间分成六个小区间，在六个区间随机产生电压，以八种组合方式计算剩余磁场，重复取点N次，找到取到最小剩余磁场最多的区间，并记录N次结果的最小值，如果最小值为零，三轴输出稳定电压，如果不为零，再以此区间作为下一次随机取点的区间，以记录的电压为界点，再重复上述步骤，直到剩磁为零。