基于波动向量的时序数据状态分析及专家系统模型的构建

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jinhui4620
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随互联网浪潮推动相关行业朝着工业智能化、信息数据化飞速发展,各行各业产生并积累了海量数据,其数据量呈现出了指数级的上升趋势,信息时代步入了大数据时代。作为大数据研究的重要分支,时序数据分析能够获取系统运行中的关键信息,在各行业中具有广泛应用前景,在国内外相关领域研究中受到了诸多关注。突变点检测技术能够从整体数据快速定位到突变点,根据突变点位置信息分析数据波动原因。由于传统的数据流突变点检测技术在处理大规模时序数据时,存在耗时较高、抗干扰能力较弱等问题,不能有效的满足数据流检测的需求。为了有效提高时序数据病变状态的快速分析等问题,本文基于多路搜索数(TSTKS)突变点检测算法与滑动窗口相结合的方法,给出了多突变点的快速检测模型;采用波动向量的模板匹配与隶属度解析方法,提出了一种时序数据快速分析与状态诊断的系统架构;基于癫痫等病变条件下的时序数据,初步构建病变数据状态分析的专家系统模型,实现数据异常状态检测,癫痫病变状态分类,以及病变诊断的异常检测。首先,基于TSTKS突变点检测算法与滑动窗口相结合的方法,给出了多突变点的快速检测模型。通过TSTKS算法多突变点检测模型提取每个窗口波动量作为窗口分布特征,将多个连续波动量定义为波动向量,提出了基于波动向量的模板匹配与隶属度解析算法对异常时序数据快速检测和分析。其次,采用波动向量的模板匹配与隶属度解析方法,提出了一种时序数据快速分析与状态诊断的系统架构。根据癫痫脑电信号在发病状态的波动特征不同,选取实际癫痫数据进行实验,采用波动向量的模板匹配与隶属度解析的方法对癫痫脑电信号的不同病变状态建立对应的标准模板库,对癫痫病变数据快速检测,通过与基于相关系数和基于Manhattan距离的模板匹配方法进行对比分析。最后,基于脑癫痫等病变条件下的时序数据,初步构建病变数据状态分析的专家系统模型。基于波动向量的模板匹配与隶属度解析方法和基于病变状态的多分类研究的基础上,构建了一个基于病变状态分析的专家系统模型,设计癫痫疾病诊断专家系统模型的知识库和推理机制,实现对大规模病变数据的快速检测及局部病变状态的分类,应用于辅助病理分析诊断。通过仿真实验数据确定了最佳的滑动窗口宽度与波动向量维度的大小关系,验证了波动向量作为时序数据状态快速检测的可行性。实验结果表明,本文提出的模板匹配方法更具有优势,检测效果更佳。此外,针对癫痫患者的三种主要的癫痫病变状态,引入支持向量机多分类器进行病变状态的特征提取,实现病变状态的分类。实验表明,该方法对癫痫病变数据的状态分类效果显著,能够在很短的时间内快速定位病变数据以及对其病变状态进行准确推理诊断,可用于辅助医师进行病理分析诊断。
其他文献
传统的博物馆存在展示内容不充分、教育活动受时间和空间限制等问题,数字化时代下,新媒体技术和人工智能技术对教育活动产生了极大地影响,博物馆单一的展示核心功能正逐步转变为以教育为主的“第二课堂”。儿童作为博物馆教育的主体,其认知能力具有阶段性的特点,处于具体运算阶段的儿童对于图形的认知需求难以得到针对性的满足。由此集图像化信息展示,针对性图形认知训练、生成,及时反馈于一体的博物馆图像化信息平台成为新的
近些年来,人口日益老龄化问题在我国受到极大的关注,我国残疾人数也不断增加。为了帮助行动不便的老年人以及进餐活动受限的残疾人完成进餐动作,本课题设计了一款助餐机器人装置,研究并完成机械臂运动轨迹规划,开发了机器人控制系统。通过分析助餐机器人在结构设计、人机交互、安全问题等国内外研究现状,确定了本课题助餐机器人在结构设计和控制系统的总体方案。通过助餐机器人的餐勺餐盘结构设计,机械臂仅需按固定轨迹规划即
为了帮助下肢有行走功能障碍的患者进行康复训练,本课题以康复型下肢外骨骼机器人作为研究对象,采用理论分析、模拟仿真、样机试验等方法,设计了一款穿戴舒适性良好、安全性能高的外骨骼机器人。并基于穿戴舒适性中的界面舒适性设计了相关实验,验证了人-机界面装置具备穿戴舒适性,具体研究内容如下:(1)根据外骨骼机器人的功能要求与舒适性要求,对人体下肢运动机理进行分析,建立了舒适性评价机制;完成了下肢外骨骼机器人
随着纺织行业的飞速发展,合成纤维产量逐渐增加,已达到全球超七成的总产量比例,纺织行业迫切需要智能化和数字化的转型升级。本文针对传统半自动化落卷生产线作业效率低、功耗大和易损坏丝饼等问题,以双轴落卷机为研究对象,研究开发了基于改进蚁群算法实现调度的自动落卷输送控制系统。该输送控制系统由输送调度系统和落卷机控制系统两部分组成,经过现场多次连续运行与调试验证,相对于传统先来先服务的作业方式,总行驶里程降
失能人群是指在生活方面丧失自理能力、需要护工对其饮食起居进行照顾的人群。然而,随着人口老龄化速度加快,失能人群的数量不断增加,现有护工数量已无法满足失能人群的需求。在衣食住行中,“食”属于失能人群最基础的需求,因此,用助餐机器设备改善人力资源不足,具有很大的研究意义。现有的助餐机器人的交互方式对使用人群、使用环境等方面有一定的制约,在设计概念与技术实现上常存在脱节问题。因此拓宽现有智能助餐机器人的
自动驾驶技术可以提高驾驶安全性,减少人员伤亡与财产损失。在自动驾驶过程中首先需要对车辆周边的驾驶环境进行感知,其中通过车载相机采集图像是一种重要的感知方式。但在低照度环境下采集的图像的质量容易发生下降,进而会影响自动驾驶的安全性。为此,本文展开了基于深度学习的低照度车辆检测方法的研究,对深度学习低照度车辆检测相关理论展开调研与研究,设计基于深度学习的SEnlighten GAN低照度图像增强模型实
在新媒体的技术发展和传播背景下,以传统印刷纸媒为主的时尚杂志开始向数字化方向转型。新媒体视域下时尚杂志的视觉信息,包括结构型信息和体验型信息,主要基于微博、微信和移动客户端APP。现有研究中,对时尚杂志视觉信息的系统性和实证性研究尚为少数。本文以国内时尚杂志在微博、微信、移动客户端APP中的视觉信息为研究对象,综合运用资料分析法、内容分析法、比较研究法、跨学科研究等方法,梳理了时尚杂志由纸媒向数字
随着人工智能行业和大数据技术的发展,人们对于生活工作效率的要求不断地提高;而随着科技的进步,越来越多的商家开始在网络上进行服装的买卖,也相应有越来越多的买家在网络上进行服装的展示,互联网上存储着海量的服装数据,用户对时尚服装也越来越重视,时尚也成了人们热议的话题。而实际生活中时装相关的图片,衣服由于一些客观因素会产生难以避免的变形或者掩盖,商用的服装图像风格也是各有不同。在生产部署中,对于服装类图
随着航天技术研究的不断深入,航空航天获得了高速蓬勃的发展。它对我国的经济、领土安全以及日常生活有着十分重要的意义。随着科技的不断进步以及航天技术的不断发展,人们越来越重视研究人员的健康以及环境保护的问题。推进剂是运载火箭动力推进系统的动力源,而我国的推进剂多以肼类推进剂为主。硝酸羟胺(HAN)基推进剂没有污染,毒性小而且密度比冲较大,是一种绿色推进剂,是肼类推进剂的理想代替品。为了探究HAN基在何
多智能体编队控制广泛应用于无人机编队协作、传感器网络、数据融合、交通车辆控制等领域,可进行军事巡逻、能源勘探、地图绘制、协同救援等工作。多智能体编队控制是指通过分布式协同控制方法,使得多智能体系统形成期望队形,并在期望队形上保持稳定。针对上述问题,本文采用偏微分方程(PDE)建立多智能体系统的集群动力学模型,描述包含智能体之间交互关系的系统整体动力学特性。运用无穷维Backstepping方法设计