PAT04-projection methods - 2015

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专家系统在车身装配概念设计的应用探讨

专家系统在车身装配概念设计的应用探讨

专家系统在车身装配概念设计的应用探讨1李余兵陈关龙来新民郑丞叶亮邢彦锋上海交通大学机械学院车身制造技术中心摘要:概念设计阶段充分利用人工智能理论的研究成果,运用案例推理技术提取设计案例作为设计起点,采用定性仿真方法辅助设计人员在概念设计阶段进行装配偏差设计。

论文介绍了车身概念装配设计中专家系统的构造方法与分析流程,旨在构建了一个基于知识的概念车身设计的专家平台,充分利用设计师的知识与企业经验,快速生成可行的概念方案。

关键字概念装配设计,专家系统,基于知识的工程,公差设计,定性仿真1.引言汽车生产制造的竞争日益激烈,为抢占市场汽车厂商新车型推出的速度越来越快。

为满足用户更高的质量要求,改善与提升产品的装配质量是当务之急。

车身装配零件众多,连接关系复杂,结构功能复杂,装配过程非常复杂,分析相当困难,在概念设计阶段,常常希望借助于新技术尤其是人工智能理论的新兴发展成就来帮助装配设计分析。

因为装配偏差直接影响产品的外观与功能,在概念设计阶段越来越多的专家与学者着手研究运用新兴的人工智能理论与新技术在工程各领域的研究与应用。

车身产品设计过程是一个非常复杂的过程,从顾客的潜在需求出发,以产品的功能分析开始,经过造型设计、概念设计、装配设计然后再进行零件详细设计、工艺设计分析、可制造性分析等一个循环往复的设计过程,在完成详细设计的定型后进行样车试制与试验。

在车身装配设计方案中,尺寸链,公差链,接头链三者互相影响互相制约,因而车身制造装配偏差分析系统需要系统地综合地考虑了装配顺序、接头布置与公差分配。

在概念设计阶段,在提取设计经验与专家知识的基础上建立一个车身装配设计专家系统,利用多属性有向图建立车身产品的装配模型,通过启发式智能优化算法生成可行设计方案,然后利用定性定量的多目标优化方法评价与决策生成的装配设计方案,并可在人机交互环境下修改设计方案,使得最终装配方案满足功能设计要求。

项目组力图利用新兴的人工智能理论构建一个基于知识的车身概念装配设计平台。

电法探测技术在防渗墙渗漏检测中的应用研究

电法探测技术在防渗墙渗漏检测中的应用研究

1引言近年来,伴随着城市化建设的快速发展,各类基坑工程也大量出现,随之而来的是,防渗墙施工质量不达标导致基坑渗水问题频发。

针对基坑防渗墙渗漏的无损检测[1]问题,目前业界主要采用地球物理方法进行检测[2],并已取得了较好的应用效果。

检测方法大致可分为电阻率法、弹性波、地质雷达、自然电位法、示踪剂法、ECR 检测技术等。

其中,基于电法的渗漏检测技术在业内公认是最为有效的一类方法。

本文基于并行电法中主动源的电阻率法和电位法,通过布置多孔孔间CT 和孔-地联合观测系统从不同维度进行多参数的获取。

此外,现场检测过程中在基坑外的钻孔内注盐水,一段时间后再次进行数据的采集,通过注水前后电阻率和电位变化对比实现防渗墙渗漏通道的精细探测。

2方法简介2.1孔间电阻率CT在现场工作中,利用地面的钻孔,分别将电法测线从钻孔底部一直布置到钻孔口,通过两个或两个以上的钻孔,可以获取钻孔间电性分布情况[3]。

分别提取供电电极和测量电极之间的电流电位信息,进行孔间三维电阻率反演,获取空间立体电性分布图。

混凝土墙体的电阻率与周围介质的电阻率有明显差异,为高电阻率响应;如果墙体存在裂缝、空洞等缺陷,缺陷位置则会被泥土或水充填,表现为相对低电阻率响应。

【作者简介】吴记军(1990~),男,安徽安庆人,工程师,从事矿井防治水和地球物理勘察研究。

电法探测技术在防渗墙渗漏检测中的应用研究Research on the Application of Electrical Detection Technologyin Leakage Detection of Anti-Seepage Wall吴记军(安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司,合肥230000)WU Ji-jun(Anhui Huizhou Geology Security Institute Co.Ltd.,Hefei 230000,China)【摘要】为实现对混凝土防渗墙渗漏通道的精细检测,采用电法中的电阻率和电位两种参数,从不同的维度对基坑防渗墙的渗漏检测进行了应用研究。

2015年世界能源环保科技发展回顾

2015年世界能源环保科技发展回顾

美 国上变革。

能源部橡树岭国家实验室使用纳米环基捕捉器,成功将冷分子捕捉到纳米级容器中,为今后制造量子设备找到了方法。

美国三阿尔法能源投资公司利用场反向位形结构磁性约束,将球型过热气体在1000万摄氏度的超高温中稳定保持了5毫秒,首次证明能将这种过热气体保持在稳定状态,使其温度高达到足以维持核聚变反应的程度。

美国华人科学家研制出首款可商用的高性能铝电池,其充电更快、寿命更长且便宜,用于智能手机,充满电仅需一分钟。

此外,威斯康星大学麦迪逊分校创英 国发展天然气和核能发电。

2015年6月,7名英国科学家和经济学家联名发表报告,提议设立一个由多国参与的“全球阿波罗计划”,旨在未来10年引导更多资金投入清洁能源开发。

同月,英国政府宣布于2016年4月1日开始取消陆上风电补贴。

7月,英国政府表示进一步削减可再生能源项目补贴。

同月,英美中印等国专家共同完成《气候变化:风险评估》报告,强调应该在对气候变化风险进行全面评估基础上,做出关于气候变化的政治决定。

8月,伦敦大学学院研究称,人类活动正给全球热带雨林带来前所未有的威胁,到本世纪末,这类多样性生态系统或许会严重退化,仅剩一个“简化”版本。

同月,英国能源与2016.02652016.0266法 国出台“能源转型的哥白尼克斯计划”;利用太阳能制氢新工艺、用二氧化碳加水高效生产柴油;大众汽车深陷“排放造假门”;世界最大核聚变研究设备仿星器开始运行。

德国联邦教研部出台了“能源转型的哥白尼克斯计划”,涵盖能源转型的4个重要领域:将富裕的可再生能源通过转换方式如氢存储变成其他能源;开发与大量可再生能源入网相适应的智能电网系统;对于工业生产过程中波动的能源供应重新定位;无缝衔接可再生能源和常规能源。

柏林赫尔姆茨太阳能燃料研究所利用特殊纳米材80%。

俄罗斯410到15年该地产,喷涂在任何材料表面。

一种基于镍-63放射性核素研制的新型核电池即将批量生产,其体积为0.08立方厘米,重量为0.26克,在极端气温和振动条件下可正常工作50多年。

2010级华东理工大学文献检索答案

2010级华东理工大学文献检索答案

概论单选题1.以下不属于图书类的有( )。

A.《世界经济年鉴》B.《英汉科技大词库》C.《中国工商企业名录》D.《中国学位论文通报》D2.科技论文的正确组成部分,依次是()A.题目、作者、作者单位、文摘、关键词、正文、参考文献B.题目、作者单位、作者、关键词、文摘、正文、参考文献C.题目、作者、作者单位、关键词、文摘、正文、参考文献D.题目、作者、作者单位、正文、关键词、文摘、参考文献A3.下列号码中,哪个是完整的IPC分类号:()A.A61M16/01B.A61M021*******D.02260436.7A4.一般来说,隐性知识存在于:A.搜索引擎中B.书中C.人的头脑中D.光盘数据库中C5.查找<化工原理>这本书在下列哪个数据库中可以找到?A.维普科技期刊数据库B.万方数据库C.中国期刊数据库D.超星数字化图书馆D6.提高文献查准率的途径下列不正确的是()。

A.合理选择数据库B.逻辑与的使用C.尽量使用截词D.位置算符的使用C7.以下不属于搜索引擎使用技巧的是:A.巧用自然语言检索。

B.使用搜索引擎本身提供的限定。

C.留意别人的搜索。

D.见人就问,不懂就学。

D8.小王和小张在同一个数据库里查找同一个课题,小王查到60篇文献,有30篇相关。

小张查到50篇文献,有28篇相关,下列说法正确的是( )A.小王查准率是30篇B.小张查准率是28篇C.小王比小张查准率高D.小王比小张查准率低D9.下列不属于计算机检索的基本技术的是:A.布尔逻辑检索B.多媒体检索C.位置检索D.截词检索B10.如果你查到的文献太多,则可以():A.使用宽泛的检索式:少用AND;对同义词或不同拼法的词用OR逻辑运算。

B.使用更为泛指的检索词——参考如词表、字典、分类表和叙词表等工具。

C.限定你的检索在文献题名中进行。

D.检索其他的数据库——确定其他的数据库是否适合你所查的课题。

C11.检索式为:A and B,表示A.两个检索词必须相连,不得插入其他词,但词序可以颠倒。

正电子发射型计算机断层显像-PET

正电子发射型计算机断层显像-PET

PET简介
PET ( 正 电 子 发 射 断 层 扫 描 技 术 ,Positron Emission Tomography)是继CT技术出现以来的又一种脑功能成像断 层技术,它首先向被试的体内注射一定的放射性物质,然 后再通过断层扫描技术测量脑的各个部位的放射量来测 量各个部位对葡萄糖的利用和局部的血流量,从而推测 不同脑区的活动情况。PET技术的发展和成熟使我们能 够安全准确地对正常人做某一心理活动的脑的部位进行 定位和监视。
PET用途
4.胰腺 胰腺疾病的诊断在临床上比较困难尤其是癌
病人常无症状PET 的解剖分辨率虽然不如X-CT 但 功能的改变总是早于形态的变化临床证明PET 对 胰腺病变诊断的准确率高于X-CT。
PET用途
5.肿瘤 有人用 1 3 N 1 5 O 观察肿瘤的血流和代谢变化,如
用C 1 5 O 2 测量局部血流发现肿瘤组织比正常组织代 谢快而坏死组织的血流量明显低还有人用18F-DG 研究脑胶质瘤的病理分级发现肿瘤分级高的代谢 率高而分级低的代谢低肿瘤周围组织的代谢则受 抑制这种方法可用于研究肿瘤生长的变化早期诊 断肿瘤有无复发。
✓ 60年代末出现了第一代商品化PET扫描仪,可进行断层面显像
✓ 1976年由Dr. Phelps和Dr. Hoffman设计,由ORTEC公司组装生产了第 一台用于临床的商品化的PET20世纪80年代更多公司投入了PET研制 ,岛津(Shimadzu,1980)、CTI公司(1983)、西门子公司(Siemens ,1986)通用电气公司(GE,1989)、日立公司(Hitachi,1989)和 ADAC公司(1989)POSITRON
PET影像的设备
正电子核素制备 正电子示踪剂制备 PET影像获取

核磁共振光谱NMR光谱

核磁共振光谱NMR光谱
可见,弛豫决定处于高能级核寿命。而弛豫时间长,核磁共振信号 窄;反之,谱线宽。
弛豫可分为纵向弛豫和横向弛豫。
32
纵向弛豫:
处于高能级的核将其能量及时转移给周围分子骨架(晶格)
中的其它核,从而使自己返回到低能态的现象。又称自旋
-晶格弛豫。
其半衰期用T1表示
横向弛豫: 当两个相邻的核处于不同能级,但进动频率相同时,高 能级核与低能级核通过自旋状态的交换而实现能量转移 所发生的弛豫现象。又称自旋-自旋弛豫。
N NH i N NL
j
E
h
e kT e kT
通 过 计 算 , 在 常 温 下 , 1H 处 于 B0 为 2.3488T的磁场中,处于低能级的1H 核数目仅比高能级的核数目多出百万 分之十六!
会造成什么后果?
27
随实验进行,低能级核越来越少,最后高、低能级上的 核数目相等--------饱和-----从低到高与从高到低能级的 跃迁的数目相同---体系净吸收为0-----共振信号消失!
问世,NMR开始广泛应用
4
第二阶段 70年代:Fourier Transform的应用
13C-NMR技术(碳骨架) (GC,TLC,HPLC技术的发展) 第三阶段 80年代:Two-dimensional (2D) NMR诞生 (COSY,碳骨架连接顺序,非键原 子间距离,生物大分子结构,……)
5
这个过程称之弛豫过程(Relaxation),即 高能态的核以非辐射的形式放出能量回到 低能态重建Boltzmann分布。
30
两种弛豫过程:
N
h
Relaxation
N+
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谱线宽度
据Heisenberg测不准原理,激发能量E与体系处于激发态的平均时 间(寿命)成反比,与谱线变宽成正比,即:

口腔颌面锥形束计算机体层摄影设备注册技术审查指导原则

口腔颌面锥形束计算机体层摄影设备注册技术审查指导原则

口腔颌面锥形束计算机体层摄影设备注册技术审查指导原则本指导原则旨在指导注册申请人提交口腔颌面锥形束计算机体层摄影设备的注册申报资料,同时规范该类产品的技术审评要求。

本指导原则是对口腔颌面锥形束计算机体层摄影设备的一般性要求,注册申请人应根据申报产品的特性提交注册申报资料,判断指导原则中的具体内容是否适用,不适用内容应详述理由。

注册申请人也可采用其他满足法规要求的替代方法,但应提供详尽的研究资料和验证资料。

本指导原则是在现行法规和标准体系以及当前认知水平下、并参考了国外法规与指南、国际标准与技术报告制定的。

随着法规和标准的不断完善,以及认知水平和技术能力的不断提高,相关内容也将适时进行修订。

本指导原则是对注册申请人和审查人员的指导性文件,不包括审评、审批所涉及的行政事项,亦不作为法规强制执行,应在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。

一、适用范围本指导原则适用于口腔颌面锥形束计算机体层摄影设备,其管理类别为III类,分类编码为6830。

—30—二、产品解释口腔颌面锥形束计算机体层摄影设备(Dental Cone-beam Computed Tomography,本文简称“CBCT”)是一种通过X射线锥形束计算机体层摄影的扫描方式,以重建的三维影像的轴位、冠状位、矢状位以及三维立体影像的方式显示口腔颌面部乃至整个头颅的正常组织和病变组织结构的X射线影像设备,也包括组合了口腔颌面锥形束体层摄影(标配)和/或口腔颌面曲面体层X射线摄影(获得口腔颌面部的曲面体层影像)和/或头影测量摄影(获得头颅正侧位的二维影像)和/或手腕部X射线摄影(获得手腕部的二维影像)的设备。

利用CBCT的三维数据进行重建可以获得曲面体层图像,在本文中被认为是CBCT的一项图像后处理功能,而不认为是一种曲面体层X射线摄影功能。

本指导原则未包括口腔颌面曲面体层X射线摄影、头影测量摄影、手腕部X射线摄影部分的技术评价内容,这些内容将被纳入相应的技术指导原则。

基于非凸包的灌注区包络自动拟合方法

基于非凸包的灌注区包络自动拟合方法

基于非凸包的灌注区包络自动拟合方法谢家靖",滕奇志",何小海",龚剑2(1.四川大学电子信息学院图像信息研究所,四川成都610065;2.成都西图科技有限公司,四川成都610065)摘要:在微观驱替实验中,往往利用玻璃刻蚀模型来观察油水在岩心孔隙中的运动过程$对实验中采集到的微观驱替序列图进行分析研究,能够对驱替效果进行定量计算$针对微观驱替序列图中灌注区数量不固定、形态特征不规则、图像数量多等问题,提出了一种基于非凸包的灌注区包络自动拟合方法$即先对灌注区点集进行边缘提取,再对灌注区进行聚类分析,最后采用非凸包算法对每个灌注区提取包络$结果显示采用该方法得到的波及系数比传统凸包算法具有更高的精确性,并可实现包络拟合的自动化,具有比较高的应用价值$关键词:灌注区包络;非凸包;波及系数中图分类号:TP312文献标识码:0DOI:10.19358/j.issn.2096-5133.2020.11.014引用格式:谢家靖,滕奇志,何小海,等.基于非凸包的灌注区包络自动拟合方法[J%.信息技术与网络安全,2020,39 (11):84-89.Automatic envelope fitting method of perfusion areas based on non-convex hullXie Jiajing1,Teng Qizhi1,He Xiaohai1,Gong Jian2(1.Institute of Image Information,School of Electronics and Information Engineering,Sichuan University,Chengdu610065,China;2.Chengdu Xitu Technology Company Limited,Chengdu610065,China)Abstract:During microscopic displacement experiments,the glass etching model is often used to observe the movement of oil and water in the core pores.The quantitative displacement effect is able to obtained by analyzing the microscopic displacement sequential images collected in the experiment.Regarding the problems of the volatile number and shape of perfusion areas,large quantity of sequential images collected in the experiment,this paper proposes an automatic envelope fitting method of perfusion areas which is based on non一convex hull.After boundary extraction,cluster the point set of perfusion areas.Then the envelope of each perfusion area is calculated by non-convex hull algorithm.The result shows that the conformance coefficient obtained by this method has higher accuracy than the result of traditional convex hull al­gorithm.In addition,this method achieves the automation of envelope fitting which has high application value.Key words:envelope of perfusion area;non-convex hull;conformance efficiency0引言微观驱替实验[1-2%是指利用真实岩心或者微观仿真模型进行驱替实验,通过显微镜观察微观状态下油水在孔隙中的渗流情况,从而分析水驱油、聚合物驱油等驱替方式的驱替效果以及剩余油的分布情况#由于良好的可视性和可重复利用性,石油地质工作者往往采用玻璃刻蚀模型来代替真实岩心进行仿真实验,其实验过程如图1所示[3-4%$通过模型抽真空制注水饱和卜H注油饱和卜H驱替剂驱油图1微观驱替仿真实验过程玻璃刻蚀模型可以在驱替过程中观察到油、水、驱替剂在孔隙中的运移过程,再通过连接摄像装置,采集模型的动态图像,利用图像处理技术对采集到的图像进行定量分析,从而研究不同驱替剂的驱替效率和机理[5%$为分析驱替剂在模型中的波及程度,需要拟合灌注区包络。

高性能宽带倍增型四元有机光电探测器

高性能宽带倍增型四元有机光电探测器
近年来,Zhang 课题组报道了一系列以 P3HT 为电子给体、富勒烯衍生物 PC71 BM 或非富勒烯 小分子半导体为电子受体的二元倍增型有机光电 探测器[16-19] 。 器件 EQEs 远大于 100% ,能对弱入 射光进行自放大。 与以 PC71 BM 为电子受体的器 件相比,虽然以非富勒烯小分子半导体 DC-IDT2T 为电子受体能提升器件对近红外光的响应能力, 但是 器 件 在 紫 外 到 可 见 光 区 的 EQEs 显 著 降 低[19] 。 为了提升二元倍增型有机光电探测器的 整体性能,溶液法制备的氧化锌被用作器件的界 面层以提高器件对紫外到近红外光的响应与探测 能力,并具有普适性[20-21] 。 为了进一步提高器件 对近红外光的响应能力,Zhang 课题组将窄带隙 材料 PTB7-Th 作为第二种电子给体掺入二元倍 增型有机光电探测器的活性层( P3HT∶ PC71 BM) 来制备三元器件[22] 。 虽然与相同条件下的二元 器件相比,三元倍增型有机光电探测器对近红外 光的响应能力显著提升,但是器件对短波长范围
关 键 词: 溶液法; 四元; 倍增型有机光电探测器; 紫外; 近红外 中图分类号: TN304 文献标识码: A DOI: 10. 37188 / CJL. 20210142
High Performance Broadband Photomultiplication-type Quaternary Organic Photodetectors
Key words: solution processing method; quaternary; photomultiplication-type organic photodetectors; ultraviolet; near infrared

基于伪并行SPEA2算法的多目标鲁棒PID优化设计

基于伪并行SPEA2算法的多目标鲁棒PID优化设计

基于伪并行SPEA2算法的多目标鲁棒PID优化设计
冯士刚;艾芊;王伟;徐伟华;凌晓波;刘蓓;王冲
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2008(20)12
【摘要】现有的PID参数优化方法往往难以同时兼顾系统对快速性、稳定性与鲁棒性的要求,本文针对这一缺陷,提出了一种多目标PID优化设计方法——在满足系统的鲁棒性的前提下,以超调量、上升时间和调整时间最小作为多目标优化的子目标,并将强度Pareto进化算法(SPEA2)与并行遗传算法(PGA)相结合对其求解。

该算法求得的Pareto最优解分布均匀、收敛速度快、寻优能力强,决策者可根据实际系统的要求在Pareto解集中选择最终的满意解,这为快速性、稳定性与鲁棒性的权衡分析提供了有效的工具。

仿真结果表明设计方法的有效性和优越性。

【总页数】5页(P3155-3159)
【作者】冯士刚;艾芊;王伟;徐伟华;凌晓波;刘蓓;王冲
【作者单位】上海交通大学电气工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.2
【相关文献】
1.基于改进鲸鱼优化算法的血液供应链网络多目标鲁棒优化设计
2.基于人工鱼群算法的制导炸弹多目标鲁棒PID控制器设计
3.基于伪并行SPEA2算法的含风电场多
目标负荷调度4.基于SPEA2和NSGA-Ⅱ算法的并行多目标优化算法5.基于伪并行NSGA-Ⅱ算法的多目标鲁棒PID优化设计
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投影算子的Faddeev型算法的改进

投影算子的Faddeev型算法的改进

投影算子的Faddeev型算法的改进
王波
【期刊名称】《南京师大学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2001(024)002
【摘要】给出了投影算子PAT,S与PT,(A S⊥)⊥的改进算法.
【总页数】4页(P11-14)
【作者】王波
【作者单位】南京师范大学数学与计算机科学学院,
【正文语种】中文
【中图分类】O151.21
【相关文献】
1.投影算子的一种简单算法 [J], 何松年;赵子祎
2.基于斜投影算子的压缩采样匹配追踪算法 [J], 赵知劲;张滇华
3.一种基于投影算子的二值图像处理算法 [J], 姚志英;曹海青
4.有限族非空闭凸集交上的投影算子迭代算法 [J], 宗春香;蔡用;唐玉超
5.基于改进斜投影算子的极化域通信抗干扰技术 [J], 张晓凯;张邦宁;郭道省;王耀文
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改进的4D-SPIHT医学图像无损压缩

改进的4D-SPIHT医学图像无损压缩

改进的4D-SPIHT医学图像无损压缩
钟文燕;杨丰;陈燕萍
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2010(046)032
【摘要】在3D-SPIHT编码的基础上,提出基于不对称小波树的分方向4D-SPIHT 编码算法,通过构造4维不对称小波树结构,使得每一维上的小波分解级数可以灵活选择;根据小波树特点,将各小波频带按方向独立进行SPIHT编码,从而加快编码速度.实验结果表明,该算法能较有效地去除三维体数据之间的相关性,在不明显增加算法复杂度的基础上,提高压缩性能和编码效率.
【总页数】5页(P147-151)
【作者】钟文燕;杨丰;陈燕萍
【作者单位】南方医科大学,生物医学工程学院,广州,510515;南方医科大学,生物医学工程学院,广州,510515;南方医科大学,南方医院医学影像科,广州,510515
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.临床诊断学:形状自适应感兴趣区域医学图像无损压缩方法的研究 [J], 史贵连;叶福丽
2.医学图像的无损压缩 [J], 黄志聪;张长虹;王栓武
3.整型DCT变换在医学图像无损压缩中的研究与应用 [J], 李东会;董守华;赵小翠
4.医学图像感兴趣区域近无损压缩 [J], 蒋慧琴;李萍;王忠勇;刘玉敏
5.医学图像无损压缩技术研究进展 [J], 刘玉;崔皓然;粘永健;邱明国
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Transform
6
4
2
0 -6 -4 -2 -2 0 2 4 6 8
• This gives us a new set of axes defined by the eigenvectors • The new coordinate system is created from the first by rotating the datapoints
4
Computing the variance along a line • First zero-mean the datapoints • The position of a point along direction u (a unit vector) is given by u
xu x cos θ x u
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PCA using SVD • Use the idea of Principal Components Analysis directly on the datapoints
– The first two or three components of PCA will provide a good representation of the data xT 0 • Data matrix X from the datapoints X xT – The points must have zero mean p
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Transform
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Σ RΛR
Σ' ?
T
-4
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10 8 6 4 2 0 -10 -5 -2 -4 -6 -8 -10 0 5 10
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Transform • The variance of the new components are T T Var ( xu ) u Σu u u u u • The covariance matrix of the transformed data, ’ can be found by and has the form
– And so on, if we have more than two dimensions
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Transform
6
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2
0 -6 -4 -2 -2 0 2 4 6 8
• This gives us a new set of axes defined by the eigenvectors • The new coordinate system is created from the first by rotating the datapoints
1 X 'T X ' 1 RT XT XR RT R n n
It is diagonal
0 0
0
1
0
0 12Exam Nhomakorabeale• Example
6 4 2
0 -6 -4 -2 -2 0 2 4 6 8
8.307818 4.131241 4.131241 7.648128 0 12.12236, e 0 (0.73471,0.67838)T
• Linear algebra gives us a solution to this problem via the eigenvalues and eigenvectors of the covariance matrix • The first eigenvector is in the direction of maximum variance, (u=e0 maximises uTu) • The second eigenvector is orthogonal to the first, and in the direction of maximum variance, subject to that constraint
x
xu
• The variance of the points along this axis can be written
1 1 2 Var( xu ) xu ,i (xi u)2 n i n i
5
Computing the variance along a line • First zero-mean the datapoints • The position of a point along direction u (a unit vector) is given by u
Projection methods
将数据投影到一个特定方向,… 确定这个方向的标准是什么? 如何用PCA/SVD确定这个方向? PCA/SVD有何缺陷? 如何用LDA确定这个方向?
1
Projection Methods Consider this two-class dataset
14
1
12
0.8
10
0.6 0.4
8
0.2 0 0 -0.2 5 10 15 20
6
4
-0.4 -0.6
2
-0.8
0 0 2 4 6 8 10 12 14
-1
By projecting along a particular axis, we can perform an efficient 1D classification. There is an implied linear decision boundary in the original space. A number of ways to do this, but the process involves • Find a transformation that optimises a criterion • Reduce the number of dimensions
xu x cos θ x u
x
xu
• The variance of the points along this axis can be written
• So the problem is to find the maximum value of
1 1 1 T T 2 2 Var( xu ) xu ,k (xk u) u X Xu uT Σu n k n k n
– The rotation matrix is the matrix of eigenvectors
-4
-6
R e0
e1
10 8 6 4 2 0 -10 -5 -2 -4 -6 -8 -10 0 5 10
• • • •
original data point x new data point x’=? original data matrix X new data matrix X’=?
u Σu
6
T
u Σu
• When u is ____, it is maximized; its maximal value is _______.
T
7
Maximisation
6
4
2
0 -6 -4 -2 -2 0 2 4 6 8
-4
-6
10 8 6 4 2 0 -10 -5 -2 -4 -6 -8 -10 0 5 10
2
14
12
10
8
6
4
2
0 0 2 4 6 8 10 12 14
how to find the axis? optimize what?
3
PCA • PCA – Principal components analysis
– Choose directions along the maximum variation in the dataset • The variation is measured by the
– Maximise the ratio of between-class to within-class Large between-class variation and withinclass variation Smaller within-class variation
-4
-6
1 3.83359, e1 (0.67838,0.73470)T
10 8 6 4 2 0
-10
-5 -2 -4 -6 -8 -10
0
5
10
0.73471 - 0.67838 R 0.67838 0.73470 0 12.12236 0 3.83359
T 2 S T
therefore : R V 2 E S / n
• The rotation matrices are the same • The eigenvalues are the square of the singular values divided by n
17
• which axis is the result of PCA? • which one do we desire?
8
14
12
10
6
4
2
0 0 2 4 6 8 10 12 14
(co)variance of the datapoints • The direction of maximum variance may provide the most information about the spread of points
Eigendecomposition RE RT
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