一种基于FoBa算法思想的支持向量机稀疏SMO算法研究

目前的支持向量机解析方法,如SM0算法在一定程度上解决传统支持向量机实现方法需要高额存储空间的问题,而对支持向量数目的约减并末过多关注,算法的稀疏性有待进一步提高。该文将FOBa算法对特征进行约减的思想引入SMO算法中,对训练产生的作用甚微的支持向量进行约减,提出了稀疏SMO算法。实验结果表明算法在提高预测速度上具有一定的竞争力。     

一种基于遗传算法的模糊聚类算法及其与FCM算法的结合

在各种糊聚类算法中,模糊C-均值聚类算法FCM(Fuzzy C-Mean Clustering Algorithm)的应用最为广泛.但在实际的应用中,FCM算法却容易陷入局部最优解.因此,本文首先提出了一种基于遗传算法GA(Genetic Algorithm )的模糊聚类分析方法,它利用了遗传算法随机搜索的特点,可以避免陷入局部最优解.实验表明,将该遗传算法与FCM算法结合起来进行聚类分析,比单一使用遗传算法或单一使用FCM算法进行聚类分析的效果都要好.     

基于集合经验模态分解的发电机组智能诊断系统设计

发电机组作为产生电能的机械设备在陆地和船舶上得到广泛应用,但在运行过程中容易产生故障,且故障种类繁多,通过人的直观观察往往很难判别故障类型。本文介绍一个智能诊断系统,首先采集不同工况下的发电机组声信号,再利用集合经验模态分解对信号进行分解,并提取特征参数,最后使用模糊C均值聚类进行故障分类。通过6135D型柴油发电机组进行实验验证,故障诊断率达到了92.25%,结果表明该系统可以对发电机组常见故障进行准确的智能诊断。     

数据挖掘聚类算法在船联网平台中的应用

随着通信技术的发展,船舶与船舶以及船舶与岸基之间的数据交互越来越频繁;同时数据的种类与数据帧的大小也急速增加,如何对这些信息进行快速有效的分析提取成为现代海洋业的重要研究领域。数据挖掘通过统计﹑自动学习等算法从海量数据中提取有效信息。随着船舶采集信息量的增大,成为信息中心最重要的功能之一。本文研究现有聚类算法的优缺点,重点分析聚类数据挖据算法DBSCAN,根据船舶数据处理的特点对算法进行了改进。     

基于聚类算法的舰船通信数据深度挖掘方法

传统挖掘方法无法考虑众多通信因素的多层次特征,造成数据挖掘效果不理想,为此设计一种基于聚类算法的舰船通信数据深度挖掘方法。利用聚类算法,对通信数据的多层次特征进行筛选,从而为通信数据的深度挖掘提供依据,结合聚类挖掘粗糙集,生成数据深度挖掘的关联规则并进行聚类计算,对每个通信数据执行交叉变换逻辑,实现舰船通信数据的深度挖掘。实验结果表明,利用聚类算法进行通信数据的深度挖掘,能够提高数据的挖掘速度,且准确率较传统方法高27.15%。     

FFT算法截断不确定度评估

截断不确定度是快速傅里叶算法(Fast Fourier Transform,FFT)不确定度评估中的一个重要来源。将截断不确定度分解为：频谱泄露不确定度、加窗和栅栏效应不确定度进行分析。将采样周期个数分解为整部部分和小数部分,确定小数部分引起的频谱泄露误差区间,以此为基础给出频谱泄露不确定度的评估方法;将加窗和栅栏效应引入的不确定度作为一个整体分析, 避开分量之间的相关性,以三角窗为例给出了一个通用的评估方法。之后利用GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement)中的B类方法对其进行评定,评定时假设舍入测量不确定度为反正弦分布,并通过对频谱泄露不确定度、加窗和栅栏效应不确定度进行合成,得到最终的截断不确定度,在此基础上建立了FFT截断不确定度的通用评估方法。     

基于DBSCAN的港口泊位自动识别算法设计

为更好地监测船舶动态和船舶在港口的作业情况,通过对K-Means算法和DBSCAN(Density-Based Spa-tial Clustering of Applications with Noise)密度聚类算法进行对比,选择DBSCAN密度聚类算法对港口泊位进行聚类,对港口泊位的位置和大小进行识别.基于船舶自动...     

基于聚类算法的干散货船舶加油港口划分及地图展示

燃油一直是影响船舶航次收益的一个关键因素,科学确定加油港口,降低燃油成本,成为公司精益化管理、降本增效的重要手段。利用K-means聚类算法,对国内某干散货航运企业2019—2020年度的加油次数、加油数量和加油单价进行分析,将干散货船舶加油港口划分为频繁加油港、经常加油港、一般加油港和偶尔加油港四类,从而为科学选择加油港口、降低燃油使用成本提供数据和模型支持。     

改进QuickBundles算法在船舶轨迹聚类中的应用

对船舶AIS数据聚类进行研究,可以挖掘出船舶航行过程中有效或潜在的信息,对于提高船舶海事交通管理和水路交通运输的智能化水平具有重要意义。传统的聚类算法在面对大量的AIS数据样本时通常表现出很低的执行效率。因而,提出一种改进QuickBundles算法,并对船舶轨迹采样方法和距离度量方式进行改进,选取长江南京航段板桥汽渡水域的船舶AIS数据作为试验依据,最终实现船舶轨迹的有效聚类。试验结果表明,与原QuickBundles算法和DBSCAN算法相比,改进QuickBundles算法在算法执行效率和算法准确性方面优于前两种算法,证明改进QuickBundles算法可有效应用于船舶轨迹聚类。     

基于改进YOLOv4算法的船舶目标检测方法

针对海面环境复杂、船舶目标检测存在检测精度不高和效率低的问题,以及船舶数据集不平衡的现象,提出一种改进YOLOv4算法的船舶目标检测方法。对图像进行预处理,增强船舶图像的有用信息,减少计算量;采用图像增强方法扩充不平衡数据集的小样本数量,提高各类船舶目标检测的准确性;采用改进的K-means++聚类方法重新设计先验锚框,使锚框和目标的边界框更加匹配;采用Softer-NMS对非极大值抑制算法进行优化,对预测框进行后处理,提升模型对密集船舶的检测能力和定位精度。通过开展多组对比试验发现,采用改进的检测算法对10类船舶目标进行识别,精确率P、召回率R和交并比（IOU）等都有很大提高,平均精确率（m AP）值达到96.78%,相比YOLOv4算法提升23.79%;检测速度达到31.2帧/秒,在显著提高检测精度的同时,能缩短检测时间,达到很好的检测效果。     

引入迭代阈值判决导引判决反馈盲均衡算法

基于判决圆的常数模算法(CMA)和判决导引算法(DD)相结合的判决反馈盲均衡算法(CMA+DD),在均衡的起始阶段,由于眼图未睁开,DD算法无法收敛,导致收敛速度慢.为了加快收敛速度,在迭代过程中引入迭代阈值limit,以修改CMA+DD算法的判决条件,从而得到改进的CMA+DD算法(MCMA+DD).该算法在均衡的起始阶段先采用CMA迭代limit次,然后再根据判决圆进行切换.水声信道仿真结果表明,MCMA+DD算法收敛速度快;迭代阈值不同,影响收敛速度;仍具有冷启动和重新启动能力.     

Bootstrap方法在机电设备振动状态阈值设定中的应用

针对船舶机电设备振动状态阈值设定中存在样本不足的问题,引入Bootstrap方法进行样本扩充。通过仿真实验分析比较2种常用Bootstrap算法的样本扩充效果及其适用性;提出了Bootstrap方法使用中应注意的事项;将该方法用于船用柴油机整机振动状态阈值设定,取得了较好的结果。     

船舶横摇混沌阈值的数值方法研究

为计算梅尔尼科夫函数的简单零点,文章比较分析了两种数值算法:类帕德逼近和高斯—勒让德积分,作为验证,计算了某激励频率下系统的李雅普诺夫指数谱。然后选取某型船,采用梅尔尼科夫函数方法计算了横摇动力系统的混沌阈值,观察了横摇系统的安全池随外激励增大而逐渐破损的过程,并追踪了破损域中某点的相轨迹。研究计算表明:类帕德逼近可以较精确地得到同(异)宿轨道的参数方程,但在方程的设解形式上需要一定的技巧性,且计算量较大;高斯—勒让德积分不关注参数方程具体形式,处理简单,便于工程计算。     

通信网簇间的自适应路由算法

船舶航行条件比较复杂,导致通信网络运行的功率消耗巨大,而且经常会发生通信中断的情况。针对船舶网络簇之间的通信特点,提出一种自适应的路由优化算法,可保证源节点和基站进行通信时能够选择最佳路由或次佳路由,有效减少由于网络没有覆盖到导致通信突然中断的情况。实际应用显示,文中所提的算法与其他算法相比,当吞吐量和误码率都相同时,经过一轮所消耗的能量更少,而且当节点密度不相同时,网络的生命周期以及网络的工作持续时间都被大大延长。     

智能船舶动力系统设备的自适应阈值方法

[目的]针对智能船舶动力系统设备的状态监控报警不及时、阈值带宽过大、状态评估参数不准确等问题,提出自适应阈值的确定方法,用以对动力系统设备进行监控报警和状态评估.[方法]首先,采用模拟退火算法优化回归支持向量机(SVR)预测模型,对动力系统设备的常规状态特征参数进行建模;然后,对建模残差进行正态转化,并结合滑动时间窗来...     

水分对港口煤炭粉尘起动风速的影响研究

为了量化港口煤炭粉尘起动过程中水分产生的影响,采用风洞实验测定含水率变化对粉尘颗粒起动风速的影响。结果表明,水分含量的变化对粉尘颗粒起动风速有影响,且对不同粒径颗粒的影响程度不同;当含水率达到一定数值时,较小颗粒的起动风速明显增大。根据实验数据建立了水分作用下粉尘颗粒起动风速的数学模型,经验证相关性优于传统模型,实测值与理论计算值基本一致,可以定量评价不同水分条件下粉尘颗粒的起动风速。     

GT25000型船用燃气轮机振动监测阈值分析

GT25000型船用燃气轮机是由航空发动机改装而来,已大量应用于各型船舶。国内外对航空发动机振动监测已进行了广泛的研究,制定了明确的判断标准,但是航空发动机的振动烈度监测阈值并不适用于船舶燃气轮机主机。据此通过对多台船用燃气轮机常年积累的振动监测数据进行分析,运用数理统计方法计算了该型燃气轮机振动烈度参考监测阈值,并与近似机械设备的通用标准以及厂家推荐阈值相对比,结果表明计算得到的阈值更加符合实际监测和维修情况。     

Selection Method of Multi-Objective Problems Using Genetic Algorithm in Motion Plan of AUV

To research the effect of the selection method of multi-objects genetic algorithm problem on optimizing result, thismethod is analyzed theoretically and discussed by using an autonomous underwater vehicle(AUV) as an object. A changingweight vtlue method is put forward and a selection formula is modified. Some experiments were implemented on an AUV.TwinBurger. The results shows that this method is effective and feasible.     

条子泥滩地粉细沙起动流速试验研究

条子泥表层滩地土极易受水流影响而起动,导致堤坡脚塌陷,需要进行保护,而合适的保护方法与泥沙起动流速有关。通过室内物理模型试验得到了条子泥表层粉细砂不同水深下的起动流速,与当前使用较多的起动流速计算公式,包括张瑞瑾、窦国仁、唐存本等公式,进行比较。给出了条子泥表层粉细砂起动流速计算公式建议。     

Approximate method to determine the model parameters in a new crack growth rate model

Marine structures are subjected to complex loading histories and one of the most significant failure modes is fatigue. Accurate prediction of the fatigue life of marine structures is very important for both safe and economic design and operation. Now many researchers and engineers have realized that fatigue crack propagation theory can provide more rational basis to predict the fatigue life of metal structures. At the same time, more and more fatigue crack growth models are proposed along with a good understanding of metal fatigue mechanisms. However, it is difficult to determine a large number of model parameters, which restricts their use in practical engineering problems. Therefore, it is significant to study the approximate methods for estimating the model parameters in good fatigue crack growth models.In our previous work, an extended McEvily model for fatigue crack growth analysis of metal structures was proposed. This model shows promising capability to explain various fatigue phenomena. In order for the convenient use in estimating fatigue life of marine structures, the concepts and approximations of the model parameters are comprehensively studied in this paper. Based on that, more reasonable assumptions and empirical formulas to determine the parameters are recommended. The approximate method is validated by experimental results of several types of materials, which could be successfully used in simple and effective engineering analysis for marine structures.