非线性最小二乘

摘要： 针对传统穿戴式上肢外骨骼人机交互行为预测受到穿戴者身体状况影响的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的多时间融合(multiple temporal fusion,MTF)模块。对特征进行一系列的子卷积处理,使每一帧可以完成多个邻域的时间聚合,能够在距离较远的帧上建立长期的时间关系,在推理时提出一种基于非线性最小二乘参数的自适应算法(NRLS-A),对神经网络参数进行实时调整,使在线预测精度提高了28%。该模型基于TensorFlow在GPU上进行并行计算。在自建数据集上的平均准确度达到了84.9%,比传统的LRCN网络模型提高了5%。

摘要： CORS站坐标运动特征预测分析是维持CGCS2000(2000国家大地坐标系)框架准确性和现势性的重要基础.针对目前CORS站高程数据建模采用线性最小二乘给定固定整年周期项与实际周期存在偏差的问题,提出一种非线性速度场建模预测方法.该方法首先将线性最小二乘的解作为非线性最小二乘初值求解出非线性模型的数学表达式,然后进行CORS站高程数据的预测.以上海CORS站2005～2017年高程数据为研究对象,利用线性和非线性两种方法进行建模实验,结果表明:上海CORS站高程方向运动存在周期性变化规律,但周期值并不是严格的整年数值.这就说明上海CORS站高程数据采用传统线性最小二乘方法进行建模是不可行的.

摘要： 为保证节段预制桥梁运用短线匹配法施工过程中的几何线形控制精度,针对现有坐标转换方法在节段预制桥梁线形控制中存在的不足,构建了7参数坐标转换模型进行节段坐标变换,并详细推导该模型的非线性最小二乘求解过程.根据平差处理结果进行节段位置的误差分析,进而指导后续的节段纠偏过程,保证拼装后的线形精度满足设计和施工要求.为验证该方法的正确性和有效性,在郑许市域铁路许昌段工程中应用该坐标变换方法进行节段预制桥梁的几何线形控制,选取直线段和曲线段桥梁进行坐标变换对比分析.实验结果表明,提出的基于非线性最小二乘的坐标变换方法比现有Bursa模型方法精度更高,能够满足实际工程中线形控制精度要求,并能适用于各类型的桥梁线形控制.

摘要： 针对现有模型未考虑当DEM空间分辨率R 和平均剖面曲率V各自趋向于0时,地形描述误差Et 亦趋向于0的缺陷,提出了 DEM地形描述精度的幂函数定量模型.通过对地形描述误差与DEM空间分辨率和平均剖面曲率之间定量关系的研究,采用非线性最小二乘拟合方法,得到DEM地形描述精度的定量模型为:RMSE,=0.005713R1.056V0.9431.实验和对比分析表明,所提出的定量模型具有较好的拟合精度,同时对高分辨率的DEM地形描述误差估算具有更好的泛化精度,在生产实践中具有更好的实用性.

摘要： 文章提出了一种混合遗传LM算法,并将其用于求解非线性最小二乘问题,该方法利用遗传算法摆脱局部最小值,在全局极小值的领域内估计解,找到全局最小值的近似后,利用遗传算法找到的全局最优解作为LM算法的起点.像遗传算法这样的随机搜索算法可以很容易地在全局最小值附近计算出一个解,但由于搜索的随机性,需要很长时间才能收敛到精确的最小值.因此,该算法协同结合了确定性局部搜索和启发式随机全局搜索的优点,高效地计算出精确的解.利用了一个圆柱拟合的实验来验证该算法,结果表明该算法在拟合问题上有良好的性能.

摘要： 三轴磁传感器误差校准的椭球拟合方法通常要先求得椭球参数,再通过矩阵分解才能得到误差校准参数,这将导致误差校准参数存在无穷多解.为解决此问题,提出了一种基于改进的Levenberg-Marquardt(LM)算法的地磁矢量校准方法.首先使用质子磁传感器提供地磁场真值,利用改进的LM算法直接求解三轴磁传感器误差校准参数,然后利用加速度计测量恒定重力场作为辅助信息校准三轴磁传感器和加速度计坐标系之间的非对准误差.仿真结果表明,本文提出的方法可以使得三轴磁传感器测量地磁总场的均方根误差减小两个数量级,测量地磁分量的均方根误差减小一个数量级;实验结果表明该方法能够大大提高三轴磁传感器测量精度,最终获得加速度计坐标系下的高精度地磁场矢量.

摘要： 以帽儿山林场为研究区,运用C波段的哨兵1号双极化数据,通过水云模型和干涉水云模型(IWCM)联立,利用遗传算法确定初值和非线性最小二乘法解算参数,分别对VV、VH极化方式建立后向散射、相干性和森林生物量的关系模型估测森林生物量,并对帽儿山43块样地的后向散射系数和相干系数与森林生物量进行分析.结果表明:相干性比后向散射对于森林生物量更加敏感,尤其对于穿透性较弱的C波段,不存在饱和现象,利用干涉相干性估测生物量更加合适.VV极化方式估测森林生物量精度的R2=0.705、RMSE=29 t·hm-2,H极化方式估测森林生物量的精度的R2=0.534、RMSE=40.48 t·hm-2,VV极化方式精度较高,更适合森林生物量估测.因此,运用哨兵1号数据和干涉水云模型,可以很好的估测森林生物量.

摘要： 由于SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法能够在陌生环境中进行高精准度的实时定位以及对当前环境进行重建地图的特点,SLAM技术逐渐成为当前研究热点.本文主要研究基于图优化的同时定位与地图创建,即SLAM创建中非线性图优化的算法.在基于图优化的SALM问题中,最主要的就是解决非线性最小二乘问题.本文对非线性最小二乘问题的算法和常见的非线性优化方案进行阐述与分析,分析最速下降法、高斯—牛顿法、列文伯格—马夸尔特法的原理和步骤,总结比较三种方法的特征和缺点,在SLAM框架中选择最适合的优化算法.

摘要： 由于SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法能够在陌生环境中进行高精准度的实时定位以及对当前环境进行重建地图的特点,SLAM技术逐渐成为当前研究热点。本文主要研究基于图优化的同时定位与地图创建,即SLAM创建中非线性图优化的算法。在基于图优化的SALM问题中,最主要的就是解决非线性最小二乘问题。本文对非线性最小二乘问题的算法和常见的非线性优化方案进行阐述与分析,分析最速下降法、高斯—牛顿法、列文伯格—马夸尔特法的原理和步骤,总结比较三种方法的特征和缺点,在SLAM框架中选择最适合的优化算法。

摘要： 随望远镜口径的不断增大,其结构和热变形所导致的光学系统失调而造成图像质量下降问题越来越显著.为了估计望远镜的失调误差,建立结构力学模型,并对失调误差计算方法及补偿进行研究.对望远镜结构进行简化并采用有限元方法建立结构力学模型.然后,以望远镜主次镜镜面节点的当前位置为输入,提出了基于非线性最小二乘拟合的主次镜失调误差计算方法.以主镜当前光轴为基准,以补偿失调误差为目标,即主次镜光轴重合且无间隔误差,提出了基于空间坐标变换来确定Hexapod平台支杆长度的计算方法.以2m 口径望远镜为例,对重力及热变形所致的失调误差进行模拟,并在此基础上利用Hexapod平台调整次镜位置来补偿失调误差.数值仿真结果表明:重力变形和热变形均会导致光学系统出现明显的失调误差,弥散斑最大达到了1 473 μm和557μm,经过次镜位置补偿,弥散斑半径下降到32 um以下.本文提出的失调误差以及Hexapod平台支杆长度计算方法可应用于实际望远镜标定和装调过程中.

摘要： 经典的空间后方交会算法利用一个线性的近似模型去逼近原始的非线性模型,通过迭代解算出成像瞬间摄站的位置和姿态.随着测量精度的提高,因线性化产生的模型误差逐渐显著,因而需要对非线性模型进行研究.本文基于非线性最小二乘原理,研究空间后方交会的非线性解算方法.并通过试验验证该方法的有效性.

摘要： GPS伪距单点定位是通过在同一时刻观测4颗以上的卫星，利用伪距观测量来解算出接收机的位置和钟差。传统的算法是将GPS单点定位的非线性观测方程通过泰勒展开取一次项转化成线性方程，然后再利用线性最小二乘原理求解测站坐标和接收机钟差。本文提出了一种新的基于非线性最小二乘原理直接解算非线性观测方程求解测站坐标和接收机钟差的算法。并利用MATLAB软件编制了该算法的GPS伪距单点定位程序，结合实际算例对伪距单点定位的结果进行了分析，并且与传统算法所求结果进行了比较，表明了新算法的可靠性与实用性。

摘要： 本文考虑的二次最小二乘问题是一类特殊的非线性最小二乘问题.这类问题在通讯科学、计算生物学等交叉学科中都有广泛的应用.在实际问题中,当问题规模很大的时候.随机多初始点方法是唯一有效的方法.我们根据二次最小二乘问题的特性,设计了一种随机多初始子空间算法,大大改善了传统方法的效率.我们将算法应用在距离几何问题上,得到了很好的计算效果.

摘要： Levenberg-Marquardt(LM)算法融合了高斯-牛顿法和最速下降法的特点。考虑到电磁层析成像逆问题的求解可被转化为非线性最小二乘问题的求解,本文以灵敏度系数矩阵作为Jocobian矩阵构成了图像重建的LM算法。图像重建实验结果显示了该算法具有较好的性能。

摘要： 观测星利用其观测到的测角资料确定目标星的轨道,具有非常重要的应用价值.首先,本文给出了求解该问题的所需要的最优化数学模型STSM,其次,本文给出了利用测角资料进行多项式拟合,给出求解STSM所需要的初始值的计算方案,再次,对STSM目标函数的性态进行了详细地分析,并给出了求解优化问题的基本方法.最后,利用上面给出方案,进行了仿真计算,结果表明,测角数据在一定的精度和稀疏度的限制之下,文中的方案既可行又稳健.

摘要： 观测星利用其观测到的测角资料确定目标星的轨道,具有非常重要的应用价值.首先,本文给出了求解该问题的所需要的最优化数学模型STSM,其次,本文给出了利用测角资料进行多项式拟合,给出求解STSM所需要的初始值的计算方案,再次,对STSM目标函数的性态进行了详细地分析,并给出了求解优化问题的基本方法.最后,利用上面给出方案,进行了仿真计算,结果表明,测角数据在一定的精度和稀疏度的限制之下,文中的方案既可行又稳健.

摘要： 观测星利用其观测到的测角资料确定目标星的轨道,具有非常重要的应用价值.首先,本文给出了求解该问题的所需要的最优化数学模型STSM,其次,本文给出了利用测角资料进行多项式拟合,给出求解STSM所需要的初始值的计算方案,再次,对STSM目标函数的性态进行了详细地分析,并给出了求解优化问题的基本方法.最后,利用上面给出方案,进行了仿真计算,结果表明,测角数据在一定的精度和稀疏度的限制之下,文中的方案既可行又稳健.

摘要： 观测星利用其观测到的测角资料确定目标星的轨道,具有非常重要的应用价值.首先,本文给出了求解该问题的所需要的最优化数学模型STSM,其次,本文给出了利用测角资料进行多项式拟合,给出求解STSM所需要的初始值的计算方案,再次,对STSM目标函数的性态进行了详细地分析,并给出了求解优化问题的基本方法.最后,利用上面给出方案,进行了仿真计算,结果表明,测角数据在一定的精度和稀疏度的限制之下,文中的方案既可行又稳健.

摘要： 观测星利用其观测到的测角资料确定目标星的轨道,具有非常重要的应用价值.首先,本文给出了求解该问题的所需要的最优化数学模型STSM,其次,本文给出了利用测角资料进行多项式拟合,给出求解STSM所需要的初始值的计算方案,再次,对STSM目标函数的性态进行了详细地分析,并给出了求解优化问题的基本方法.最后,利用上面给出方案,进行了仿真计算,结果表明,测角数据在一定的精度和稀疏度的限制之下,文中的方案既可行又稳健.

摘要： 数模混合边界扫描IEEE1149.4测试标准颁布已两年,但对其具体的测试方法,标准并没有给出.在互连网络的参数测试上进行了比较深入的研究后,文中从电路拓朴的角度,提出了具体的符合1149.4标准的参数测试方法和故障诊断的计算公式,并从实验上进行了验证.

摘要： 本发明提供一种多项式与偏最小二乘耦合的非线性回归洪水要素预测方法，包括以下步骤：S1、收集已知洪水信息，建立因变量、自变量数据集；S2、采用多项式特征构造工程方法，开展特征多项式变换，增加原始输入特征维度；S3、对所有数据进行归一化处理，然后将处理后的数据集划分为训练集和测试集两部分；S4、采用偏最小二乘回归方法建立模型；S5、在训练集上优化模型参数，在测试集上测试模型的可靠性，直至预测精度满足要求；S6、利用预测模型对未知洪水要素预测。该方法具有非线性，可在汛期复杂降雨情况下，通过简单操作获取未来洪水信息，具有预见期不受限制、工作量小、参数少、精度高、可靠性高等优点，大大提高了水文预报的效率。

摘要： 本发明公开了一种基于分数阶输入非线性输出误差自回归模型的两阶段多新息递推最小二乘参数估计算法。锂离子电池以其低污染、能量密度大、功率密度高、寿命长等特点得到了广泛的应用。但在实际应用中，电池内部会发生复杂的化学反应和物理变化，增加了电池参数、电池状态估计和管理的难度。本发明利用分数阶输入非线性输出误差自回归模型建立锂离子电池等效的数学模型，首先通过递阶辨识原理将模型分解为两个子辨识模型，减轻计算量，通过多新息原理，获得准确的参数估计，最后通过递推最小二乘和负梯度搜索原理分别对模型的未知参数进行辨识。本发明辨识精度高、收敛速度快，可以应用于锂离子电池系统的参数辨识。

摘要： 本发明公开了病态可分离非线性最小二乘问题的一种解算方法及其应用，属于测量平差技术领域，使用变量投影法将可分离非线性模型中的线性参数与非线性参数分离开来，结合矩阵的奇异值分解法对两类参数分别求解；所述奇异值分解法中，对分解后的U、S、V三个矩阵中的S矩阵进行修正。将该方法用于高程异常的计算，包括将实验数据代入对数函数拟合模型形成可分离非线性方程组；将矩阵Φ进行SVD分解，Φ＝USV

摘要： 本发明公开了基于非线性最小二乘模型测算网吧安装率的方法，包含步骤一、设定网吧安装的客户端分布随机，来上网的人无成群结队，座位的选择随机；步骤二、通过实时打点的方式每隔固定时间采集一次网吧在线客户端检测数和安装数，经过n次采集后，获取样本量为n的网吧在线客户端检测数和安装数的数据，绘制安装数样本分布图并计算安装数样本分布的偏度值skew，其中n＞2；步骤三、安装数样本分布图和计算出的安装数样本分布偏度值skew，了解网吧在线客户端检测数、安装数的分布情况，判断安装数是否存在异常，需要处理；步骤四、使用非线性最小二乘模型，在参数约束的情况下，估算网吧安装率。本发明具有计算结果稳健，估算的网吧安装率更真实。

摘要： 本发明公开了任意平面测量控制网非线性最小二乘平差数据处理方法，提出了快速序列二次规划算法，用于求解非线性最小二乘平差模型，使得控制点概略坐标解算与最小二乘平差同步进行，最近更新了其快速步长调整算法，修正了算法的理论缺陷和漏洞，通过“原线性最小二乘平差模型‑转换为非线性规划模型‑再转换为序列二次规划模型‑又转换为序列线性平差模型”这一组合的适于计算机编程计算的非线性组合算法，从理论找出了适用于任意平面测量控制网的坐标自动解算的方法，解决了以往软件受网形限制不通用、需要手工干预计算控制点概略坐标的难题，实现了测量平差与数据处理软件系统通用性和全自动化。

摘要： 本发明公开了任意平面测量控制网非线性最小二乘平差数据检验方法，提出了间接平差模型转化为条件平差模型的矩阵运算方法，采用了先间接平差、后条件平差的2套平差的数据处理方法，使得数据处理过程引入了较全面的质量检查机制，实现了软件的查错和质量检查功能。

摘要： 本发明提供一种基于线性伯恩近似约束的非线性最小二乘逆时偏移方法，包括：步骤1，在给定速度扰动的情况下，通过观测数据和一阶散射波波动方程重构一阶散射波场；步骤2，推导基于该一阶散射波场计算速度扰动的更新梯度；步骤3，对基于线性伯恩近似约束的非线性LSRTM的反演问题凸性进行讨论；步骤4，根据一阶散射波场表达式计算的速度扰动更新梯度，得到一个高精度和高保幅的地震剖面。该基于线性伯恩近似约束的非线性最小二乘逆时偏移方法保证了一阶散射波场重构的准确性，从而使根据一阶散射波场表达式计算的速度扰动更新梯度也更加准确，使我们可以得到一个高精度和高保幅的地震剖面。

摘要： 本发明基于非线性最小二乘的曲面体定位基准平面调整方法，属于曲面体定位基准平面调整领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于非线性最小二乘的曲面体定位基准平面调整方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：将曲面体固定在工作台后，通过激光跟踪仪测量获取曲面体上配准控制点的坐标；在布尔沙模型中，通过将两坐标系原点平移至基准控制点的中心位置，建立中心辅助转换坐标系；基于非线性最小二乘法和高斯‑牛顿迭代法求解中心辅助坐标转换模型得到七参数，基于偏移量与缩放比例进行调整，向基准面补偿相应的位移和偏转角度值，将曲面体移动至最佳的工作位置；本发明应用于曲面体基准平面定位领域。

摘要： 本发明公开了任意平面测量控制网非线性最小二乘平差数据处理方法，提出了快速序列二次规划算法，用于求解非线性最小二乘平差模型，使得控制点概略坐标解算与最小二乘平差同步进行，最近更新了其快速步长调整算法，修正了算法的理论缺陷和漏洞，通过“原线性最小二乘平差模型‑转换为非线性规划模型‑再转换为序列二次规划模型‑又转换为序列线性平差模型”这一组合的适于计算机编程计算的非线性组合算法，从理论找出了适用于任意平面测量控制网的坐标自动解算的方法，解决了以往软件受网形限制不通用、需要手工干预计算控制点概略坐标的难题，实现了测量平差与数据处理软件系统通用性和全自动化。

摘要： 本发明公开了任意平面测量控制网非线性最小二乘平差数据检验方法，提出了间接平差模型转化为条件平差模型的矩阵运算方法，采用了先间接平差、后条件平差的2套平差的数据处理方法，使得数据处理过程引入了较全面的质量检查机制，实现了软件的查错和质量检查功能。