IMPLEMENTATION OF GRADIENT-BASED ESTIMATION OF HMM PARAMETERS

IntroductionIn Hidden Markov Model ( HMM) - basedspeech recognition systems,it is very importanttoset the parameters of HMMs correctly.Conven-tional training algorithms such as Baum- Welch al-gorithm,are based on the criterion of maximumlikelihood( ML) .The strength of Baum- Welch al-gorithm lies in its fast convergence andmonotonous improvement[1] . For other criteriasuch as maximum mutual information,however,such an algorithm does not exist.In this case,acommon resort is a gradient- b…     

MEDICAL IMAGE SEGMENTATION BASED ON A MODIFIED LEVEL SET ALGORITHM

Imagesegmentationplaysanimportantrolein imageanalysisaswellasinhigh levelimageinter pretationandunderstandingsuchasrobotvision, objectrecognition,andmedicalimaging.Numerous segmentationmethodshavebeendeveloped.How ever,medicalimagesareoftencorruptedbyno…     

基于BPF 的分布系统数字仿真方法

西南交通大学　电气工程学院　成都　610031      

地磁特征对匹配算法性能的影响分析

地磁匹配区的选择是影响地磁匹配系统性能的重要因素,而选择准则直接决定了匹配区的适配性以及匹配制导的可靠性和精度．为此,文中从地磁标准差、地磁粗糙度、地磁相关长度、地磁梯度标准差4个参数着手,以某一匹配区中9条不同航迹的仿真匹配试验结果作为研究样本,对比分析了各条航迹的不同地磁特征对匹配算法性能的影响．研究结果表明,各条航迹上的地磁梯度标准差与匹配概率之间存在较为明显的正比关系,可将地磁场梯度标准差作为地磁匹配区的选取准则,对载体航迹进行规划．     

基于混沌遗传算法的基元提取

提出了一种直接在灰度图像上进行基元提取的方法．与传统基元提取方法相比，该方法不需对灰度图像进行边缘检测二值化处理，而是利用图像边缘的梯度信息对混沌遗传算法导向，直接在灰度图像上提取基元．同时，该方法也避免了Hough变换高的时空开销问题．仿真表明该方法方便、有效并具有较高稳定性．     

A water-fat separation imaging method for the brain on low field magnetic resonance imaging

Water-fat separation is a particularly important problem for magnetic resonance imaging. Although many methods have been proposed, the reliability is still challenging. In this work, we have presented a method based on the combination of the branch-cut method and multigrid algorithm to get a more robust performance of water-fat separation. First, the branch-cut method is applied to identify residues, which violates the requirement that the interacting phase gradient around a closed path be zero. Residues and branches are marked to be zeros and filled to the weighting factor array. Then, the unwrapped phase array can be given by the multigrid algorithm. Finally, the Dixon method for water-fat separation is applied to the unwrapped phase array. Experiments for brain scanning on the 0.3T low field MRI system demonstrate the successful application of the proposed method.     

SPEECH ENHANCEMENT BASED ON SECOND ORDER ARCHITECTURE AND INFORMATION MAXIMIZATION THEORY

ＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＡＮＤ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＭＡＸＩＭＩＺＡＴＩＯＮ ＴＨＥＯＲＹTX＠虞晓＠胡光锐＠陈玮ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｂｒｏａｄｕｓｅｏｆｓｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｄｅｍａｎｄｓｅｎ－ｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｎｏｉｓｙｓｐｅ...     

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首先分析了快速路入口匝道排队导致地面交通拥堵的现象,然后综合考虑快速路主线交通流密度和入口匝道排队长度两个因素,提出了一种基于神经元自适应PID控制的快速路入口匝道控制策略。与传统的入口匝道调节方法ALINEA相比,新方法将快速路系统和平面道路系统有机的结合起来,仅略微地增加快速路交通流密度,且对快速路的负面影响较小,有效降低了入口匝道排队长度并消除了入口匝道回溢现象与快速路交通拥挤的反复振荡现象,对于实际应用中的随机干扰具有良好的抑制能力,提高了整个交通网络的运行效率。最后通过仿真对新方法进行了说明和验证。     

基于PSO优化RBF-NN的磁浮车间隙传感器温度补偿

针对高速磁浮列车悬浮间隙传感器的温度漂移现象,建立了基于RBF（radial basis function）神经网络的间隙传感器温度补偿模型.通过对全局最优粒子执行梯度下降寻优,将粒子群优化算法与梯度下降算法结合得到一种寻优能力更强的混合算法,并将该方法用于RBF温度补偿模型参数优化,提高了间隙传感器的补偿精度,最后,使用现场可编程门阵列FPGA（field-programmable gate array）实现了该补偿模型并进行了实验.实验结果表明:该方法能够较好地对间隙传感器进行温度补偿,补偿后的传感器输出不受环境温度影响,全量程范围内最大误差为0.45 mm,8~12 mm工作间隙范围内误差为0.16 mm.      

基于活塞风理论的高速铁路隧道衬砌压力计算改进方法

依据一维非定常流理论,对以往的活塞风理论进行了改进与优化,首先对不同状态下隧道内的空气密度进行了修正,充分考虑了活塞风的非定常性,改进了以往理论中空气密度的选取方法,使其更符合实际工况.其次引入了压力波传递机制,将其应用于活塞风的状态方程中,更准确地反映出隧道内压力的传递规律.     

随机粗糙面上电磁散射的高效迭代IEM计算

在复合目标电磁散射计算中,目标与粗糙面间的耦合近场计算问题是制约算法的主要瓶颈。该文提出一种适用于二维随机粗糙面上电磁散射场计算的迭代积分方程法(IEM)。与传统IEM法不同,迭代IEM法基于近场格林函数建立,考虑了粗糙面面元间的多次电磁互耦作用,散射场不能简化为积分形式的近似解。数值实验表明,与传统MoM法相比,迭代IEM法的内存需求节省了9倍,计算速度比矩量法(MoM)法提升了4.5倍以上,更能有效地计算粗糙面上的散射场。     

铁路电分相布设及纵断面协同优化研究

铁路电分相布设位置与线路纵断面设计相互影响，两者若不匹配会产生较高的列车牵引能耗与用户时间成本，甚至造成列车在分相区坡停等安全事故。本文以铁路电分相位置以及距离电分相中心里程一定范围内的纵断面设计方案为研究对象，建立电分相布设及纵断面设计协同优化模型，在满足铁路设计规范与列车运行安全的相关约束下，使列车运营能耗成本、用户时间成本和建设成本之和最小。设计基于间接编码的改进遗传算法进行求解，以某高铁线路为案例进行分析。结果表明，与实际电分相和纵断面布设方案相比，本文模型优化得到的方案可减小列车过分相后的速度损失及二次牵引能耗与时间，同时能降低线路建设成本，总成本节约率达 9.2%。     

非线性整数规划问题的改进粒子群优化算法

提出了一种求解非线性整数规划问题的改进粒子群优化算法．在这个算法里,对粒子群优化模型的速度方程和位置方程进行改进,加入了动态约束处理技术以提高选择最优点的能力;加入了粒子的邻域加速寻优策略以提高局部优化能力．数值结果表明所提出的算法计算精度高且稳定性好．     

基于动态规划的混合动力有轨电车能量管理方法

针对传统动态规划算法在燃料电池混合动力系统能量分配中存在的误差累积问题，以及为进一步提高燃料电池混合动力有轨电车的耐久性和燃料经济性，提出了一种基于改进动态规划算法的燃料电池混合动力有轨电车能量管理方法；改进动态规划算法在传统动态规划的基础上调整了状态转移方程，通过只对系统状态量进行离散从而避免计算过程中的插值计算导致的误差累积；同时将系统等效氢耗、动力电池充电状态（SOC）约束和燃料电池加、减载带来的耐久性问题作为优化目标构成加权惩罚函数，使系统在获得良好燃料经济性的同时兼顾耐久性；将所提管理方法与功率跟随和传统动态规划进行对比分析. 研究结果表明:所提方法相较于功率跟随方法，使末态SOC值降低了13.3%，燃料经济性提高了78%；相较于基于传统动态规划算法的能量管理方法，使燃料经济性提高了3.5%，且SOC变化范围和燃料电池变载情况均具有显著改善.      

非平稳信号自适应最大信噪比盲源分离方法

为了提高时变非平稳信号的盲源分离效果,提出了自适应最大信噪比盲源分离新方法.该方法以信噪比函数作为代价函数,并基于改进的多项式系数自回归模型,进行最优滑窗长度的自适应估计.仿真计算表明,FastICA算法需要预设源信号的概率密度函数,以选择适宜的非线性函数近似估计源信号的非高斯性,当假设的概率密度函数与实际不符时无法正确分离源信号;累积量算法在信源的峰度相同时无法正确分离源信号.新方法与经典的FastICA算法和基于累积量的盲源分离算法比较结果表明,对于经典的FastICA算法、累积量算法无法正确分离的时变非平稳信号,新方法能够有效地进行盲源分离,分离结果不受源信号的概率分布、信源的峰度等统计因素影响.      

Method of a new iteration scheme combined with Kriging model for structural reliability evaluation

The first order reliability method (FORM) is widely adopted for structural reliability evaluation due to its numerical efficiency. Concerning the issue of FORM often failing to converge when the limit state function (LSF) behaves high nonlinearity, a new iteration scheme called ??rotated gradient algorithm (RGA)?? is proposed and combined with Kriging model to evaluate the reliability of implicit performance function. In this paper, the Kriging model is applied to approximate the real LSF first. Then the scheme of RGA, constructed in terms of gradient information of two adjacent design points obtained during the process of calculation, is used to calculate the reliability index. Numerical examples show the validity in convergence and accuracy of the proposed method for arbitrary nonlinear performance function.     

快速收敛的牛顿路径算法在交通分配中的应用

以确定性交通网络用户均衡问题为研究对象,从理论上推导出以路径费用函数为基础的用户均衡模型,在这基础上,提出快速收敛的牛顿路径算法.该算法每次仅对一OD 对进行牛顿型流量转移,转移完再更新道路流量,提出“更快速度接近均衡解原则”,运用这一原则来简化Hessian 阵,从而得到迭代方向,并通过对原函数二阶泰勒展开式进行一维搜索,寻找出最优步长.将该算法运用于实际交通分配问题,分别对小、中、大三种网络类型进行测试.结果表明,相比于传统的梯度投影算法,快速收敛的牛顿路径算法具有更快的收敛速度和更高的精度,在迭代前期尤为明显.     

交通状态划分的参数权重聚类方法研究

由于交通流量、速度、占有率或密度等参数在交通状态划分中作用不同,本文提出了基于参数权重聚类的交通状态划分方法.根据交通参数数据的相似性,应用基于加权欧氏距离的相似性度量方法构建了交通参数评价函数,并用梯度下降法极小化评价函数对交通参数权重进行求解.将交通参数权重应用于模糊C均值聚类算法（FCM）,得到基于参数权重的FCM道路交通状态划分方法.应用提出的模型对选取的实际交通参数数据进行交通状态划分,并与基于欧式距离的FCM状态划分结果对比.研究结果表明,本文提出的方法提高了交通状态划分精度,更接近交通实际运行状况.     

Technique of Probability Density Function Shape Control for Nonlinear Stochastic Systems

The shape control of probability density function(PDF) of the system state is an important topic in stochastic systems. In this paper, we propose a control technique for PDF shape of the state variable in nonlinear stochastic systems. Firstly, we derive and prove the form of the controller by investigating the Fokker-PlanckKolmogorov(FPK) equation arising from the stochastic system. Secondly, an approach for getting approximate solution of the FPK equation is provided. A special function including some parameters is taken as the approximate stationary solution of the FPK equation. We use nonlinear least square method to solve the parameters in the function, and capture the approximate solution of the FPK equation. Substituting the approximate solution into the form of the controller, we can acquire the PDF shape controller. Lastly, some example simulations are conducted to verify the algorithm.     

A FUZZY REASONING PETRI NET MODEL AND ITS REASONING ALGORITHM

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｅｔｒｉｎｅｔ（ＰＮ）ｉｓａｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇｎｅｔｇｒａｐｈｓ．Ｕｓｕａｌｌｙ,Ｐｅｔｒｉｎｅｔｉｓｕｓｅｄｔｏｍｏｄｅｌａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｉｓｃｒｅｔｅｅｖｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓ（ＤＥＳ）,ｓｕｃｈａｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ,ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｓｏｏｎ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ,ｓｏｍｅｗｏｒｋ［１,２］ｉｓｂａｓｅｄｏｎａｃｏｍ－ｂｉｎａｔｉｏｎｏｆＰｅｔｒｉｎｅｔｓａｎｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ…