使用线性独立方向的有限存储 BFGS 方法(英文)

使用线性独立方向的有限存储 BFGS 方法(英文)

一、利用线性独立方向的有限储存BFGS法(英文)(论文文献综述)

赵晨[1](2020)在《稀疏约束优化拉格朗日方法》文中研究表明稀疏约束优化是指带有稀疏约束的一类优化问题,它被广泛应用于信号和图像处理、机器学习、经济学、统计学等众多领域.经过十多年的发展,稀疏优化已经成为当下热门的研究方向.然而,由于100范数所蕴含的组合性质,稀疏约束优化问题是一个非凸非连续的NP-难问题.此时,传统的连续优化理论与算法已然捉襟见肘,这给研究者们带来极大挑战,同时也为我们探讨新的优化问题和方法提供了机遇.本文较为系统地研究了稀疏约束优化的拉格朗日理论与算法,包括拉格朗日对偶理论、最优性条件和拉格朗日-牛顿算法等.首先,针对稀疏线性规划问题,本文通过把稀疏集改写为分片形式,给出了它的对偶问题的显示表达式.该对偶问题是一个无约束的分片线性凸规划,并且在双对偶稀疏一致性的条件下,满足强对偶定理.基于强对偶性,进一步给出了相关问题的鞍点定理并分析了两种鞍点问题的稳定点.其次,针对稀疏非线性规划问题,本文通过拉格朗日函数建立了强β-拉格朗日稳定点意义下的一阶最优性条件并且将其等价转化为拉格朗日方程.随后讨论了拉格朗日方程相关的函数的非奇异性等数学特性.最后,基于上述获得的理论结果,本文提出了拉格朗日-牛顿算法(LNA).并在一定的的条件下,建立了LNA的局部二次收敛性和复杂度分析.为了表明LNA算法的有效性和快速性,本文将LNA应用到三类实际问题:压缩感知问题、稀疏投资组合问题和稀疏主成分分析,并取得了很好的测试结果.

吴浩天[2](2020)在《空/频/时域数字编码超表面及其应用》文中研究指明超材料(Metamaterial)是一种由亚波长尺度基本结构单元在空间中按照某种特定方式排布而成的人工材料,通过设计单元结构及其分布模式可实现很多奇特的物理现象,例如负折射、完美成像和电磁隐身等。平面型的超材料又称为超表面(Metasurface),由大量的平面化基本单元构成,其对电磁波的调控可通过设计单元幅度、相位、极化等物理参数实现。2014年,东南大学崔铁军教授等将超表面与数字信息相结合,提出了数字编码与可编程超表面的概念。数字编码表征极大地简化了超表面分析和设计的复杂度,通过对编码超表面的单元中集成二极管等有源器件而得到的可编程超表面能实时地对数字编码图案进行切换,从而实现对电磁波的动态可编程操控。更重要的是,数字化的表征方式将超表面物理和信息科学建立了紧密联系。目前,数字编码及可编程超表面的研究逐渐朝着信息超表面与智能化超表面的方向发展,催生了一系列基于数字编码超表面的信息处理、通信以及智能化的相关探索。本文将从多维度对数字编码超表面进行研究,主要包括:1)提出了频率编码超表面的概念,研究了频率编码超表面的设计方式及其对电磁能量的调控机制。对具有不同相位-频率敏感度的超表面单元进行了数字编码表征,并将其定义为频率编码单元。频率编码超表面可对电磁波进行连续多变操控,例如将单波束逐渐转换为双波束、四波束以及漫散射等功能。频率编码超表面还可用于电磁波束的自由扫描,因此对频率扫描天线等电磁器件的设计具有指导意义。2)提出了空频梯度超表面的概念、原理与应用。空频梯度超表面在工作频段内具有均匀的表面梯度相位,且其表面梯度相位随入射电磁波频率的变化而连续改变。通过设计空频梯度超表面的空间梯度与频率梯度,可达到对电磁波灵活调控的目的,实现电磁波束在二维空间的灵活扫描、涡旋波模式的连续转换等功能。3)提出了基于数字编码超表面的信息理论,从信息角度分析了数字编码超表面远场方向图的特征,并利用广义不确定性原理得到了远场方向图信息与超表面幅相分布之间的制约关系。基于编码超表面的信息理论揭示了具有一定面积的可编程超表面所能实现正交远场方向图数量的上限,为编码超表面的逆向设计提供了指导。此外,通过研究随机相位编码超表面的远场方向图特征,发现其远场方向图的信息为一常数,这一结论有望为基于数字编码超表面的计算成像和雷达隐身等相关应用提供理论指导。4)利用群论等数学工具从信息角度研究了时空编码超表面的信息特征,提出了两种基于时空编码超表面的信息转化机制,并分别计算了其对应的信息转化效率。进一步研究了时空超表面作为通信系统信源时所对应的信道容量上限,揭示了时空编码超表面信道容量与谐波场强之间的制约关系。这一系列研究有望为基于时空编码超表面的通信和信息处理提供相应的理论指导。

唐汉琦[3](2021)在《循环移位网络编码》文中提出网络编码理论的核心思想是对网络中间节点引入编码操作,以达到提高网络传输吞吐量、可靠性、安全性,降低传输时延等目的。目前,网络编码所产生的额外计算开销成为了阻碍其实际应用部署的重要瓶颈之一。由于循环移位是一类计算复杂度低且易于通过软硬件进行高效实现的操作,其已应用于准循环低密度奇偶校验码、阵列码等信道编码技术的设计中。为了降低网络编码编译码复杂度,本论文研究以循环移位操作为编码基础的线性网络编码技术。特别地,本论文聚焦线性网络编码理论中最基础的网络模型—多播网络,通过引入向量线性网络编码的概念,提出一套循环移位网络编码系统理论框架,并在该框架下取得了一系列循环移位网络编码基础研究成果。具体研究成果主要体现在:揭示了基于有限域的标量网络编码与循环移位网络编码的本质联系、设计了多播网络下循环移位网络编码解构建算法以及刻画了循环移位网络编码多播容量三个方面。首先,将码长为L的二元向量循环右移的元操作建模为右乘循环移位矩阵,进而将循环移位网络编码建模成一种特殊的向量网络编码。在此框架下,论证了循环移位网络编码无法严格达到多播网络的多播容量,因此进一步提出了循环移位码分数线性解的概念。针对奇数码长L,提出了一种方式将任意基于GF(2mL)的标量解转化为循环移位码,并通过加入适当的信源预编码矩阵,构造出具有一定速率的循环移位性解,其中mL表示2的模L乘法阶。基于上述所揭示的标量码与循环移位码之间的本质联系,进一步证明了当L大于某一确定阈值时,任意多播网络都存在一个速率为ΦL)/L循环移位线性解,其中φ(L)表示L的欧拉函数。除了多播网络中速率为Φ(L)/L的循环移位解存在性证明,论文第二部分进一步提出了如何构建该种解的算法。基于网络编码经典流迭代算法的思想,首先设计了复杂度为多项式量级的局部编码核构建算法。与可严格达到多播网络容量向量解不同的是,分数线性解需要对信源预编码矩阵进行额外设计。因此,进一步提出了信源端预编码矩阵以及与之匹配的信宿端译码矩阵的一般性构建方法,并设计出了更低编译码复杂度的可用实例。论文第三部分对循环移位网络编码多播容量的刻画展开了进一步研究。首先,证明了对于一个多播网络,循环移位网络编码可以严格达到其多播容量的充要条件为该网络存在二元标量解。该定理印证了论文前两部分所研究的速率小于1的循环移位分数线性解是必需的。更进一步地,通过确定构建速率为(L-1)/L的素数码长循环移位解,证明循环移位网络编码可以渐进可达多播容量;另一方面,从随机码的角度也证明了循环移位网络编码多播容量渐进可达。为了文章的自含性,本文以多播网络作为拓扑模型,使用二元有限域及其扩展域作为编码符号集。然而,文章中部分已经得证的结论并不局限于上述模型,而是可以推广到一般网络或一般有限域的情况。这部分内容也在对应章节进行了分析和补充。

辛文超[4](2020)在《基于张量分解的音频信号分类研究》文中提出随着多媒体和互联网技术的不断进步与发展,音频信号作为多媒体信号的重要组成成分,对其进行信息处理与挖掘受到越来越多研究者的青睐,而处理这些音频信号的方法也多种多样。网络的普及使我们在大量音频信息中选取有用信息时,可以将那些无用的以及影响研究者完成音频分类的信息革除,这样不仅节省了人力资源,还可以更加有效便捷的提取有用信息而屏蔽多余的信息。因此在这个信息杂糅的时代,音频分类技术大有可为。在人工智能及大数据分析的背景下,图像音频等领域展现出了较为光明的前景,而音频场景分类逐渐成为广大研究者们所钟爱的方向。音频场景分类是通过音频标签信息进行分析。给出音频场景,其中包含各种各样的音频信号,相较于之前的单一的摄像头进行场景分类,利用音频技术不需要考虑大雾大雨这样恶劣的天气因素,且利用音频技术采集的过程中也不会存在视频监控那样的死角问题。音频分类只需要一个采集声音的设备和一个接收的设备,视频监控如果能结合音频技术使得我们在今后的生产生活有一定的积极影响,使得我们会在场景分类这一领域有更加广阔的发展空间。本课题面对一系列的分类问题,利用张量分析构建音频张量,之后再进行张量分解,这样就能得到鲁棒性较强的声音特征,进而可以提高分类的准确率。张量分析是指用张量形式来表示信号,用张量的相关运算对信号进行分析处理的一种技术。相比传统的矢量和矩阵分析的方法,张量分析能够充分利用各因素之间的相关性,从而在高阶空间对音频信号进行整体分析和操作。本课题研究过程中利用三阶张量作为音频特征,最后用支持向量机作为分类器完成音频场景的分类。分类场景包括汽车喇叭、发动机空转声、枪击声、儿童游戏声、狗叫、街头音乐等10类。整个实验的数据量为8732个音频片段。最终获得分类的正确率为91.3%,单类场景分类的正确率都达到了80%以上,这说明本文所研究的音频分类方法是合适的,为之后的深入研究奠定了基础。

孔祥天娇[5](2020)在《联结性设计思维与方法研究》文中提出需求升级、问题跨界、社会结构的变革要求设计及设计研究也要加速转变,使人们开始从研究设计对象本身到研究设计背后的关系和成因,在设计研究领域开始注重了解设计活动中所运用或涉及的认知机制,尤其是对设计过程在思维层面的定量化挖掘,试图解释设计过程中复杂的心理活动和认知现象。联结性设计思维是贯穿设计过程始终的思维活动,而如何记录并分析联结性设计思维对建立设计认知具有重要意义。因此解析复杂设计内涵,探索抽象思维活动,通过设计思维的联结性特征,对设计的内容与结构、团队合作关系、设计创新力等与之相关的关键设计因素进行深入分析和实验,具有重要的学术价值和应用价值。研究主要针对联结性设计思维对设计过程的记录与分析等复杂认知问题,在设计过程中选取了蕴含丰富信息的思维数据,并通过构建联结模型实现思维数据的结构性转化和设计推理过程中信息的挖掘,从而对设计过程中的联结性思维进行深入研究。基于原案分析法和联结模型的联合运用实现了设计过程从语言到图表的转化以及可视化表达,编码系统和关联机制的拓展分析深入剖析了联结性设计思维的表现,促进了对设计认知隐性知识的显化表达,并通过可视化的方式呈现出在设计过程中所体现的联结性思维。最后通过实验收集设计结构图形、联结密度、团队合作效率、设计过程中的关键步骤、关键路径以及创造力体现等具体设计参数,验证分析联结性设计思维在推理过程中的机制和特征,将复杂的设计思维过程可视化,有助于设计师及团队用理性、逻辑和验证的方法分析展开的设计过程,分析其中的优势和不足,进而便于进一步优化设计中遇到的问题。

周宇轩[6](2020)在《可扩展超导量子器件的设计与制备》文中进行了进一步梳理量子计算因其杰出的并行计算能力在全世界范围内备受瞩目,而基于约瑟夫森结的超导量子计算路线更因其具有良好的可扩展性和可操作性被视为最可能实现通用量子计算的方案之一。尽管近些年来在超导量子计算领域出现了一些令人鼓舞的进展,但是目前我们能在实验上实现的超导量子线路和通用量子计算机仍然有着很大的距离。对于超导量子计算来说,为了构建具有足够多逻辑比特,能够进行实用化计算的量子线路可能需要数百万个物理量子比特,而目前领域内大部分进行实验的量子计算芯片至多包含几十个量子比特。所以设计与开发具有可扩展性的量子线路架构和加工工艺对未来超导量子计算机的研制具有极其重要的意义。本文主要介绍了超导量子比特的相关原理与设计方法,并对包括薄膜沉积,图形转移以及封装等在内的微纳加工流程进行了详细的阐述,之后列举了一些在加工中遇到的问题并给出了相应的解决方案。本论文也简要介绍了当前正在使用的超导量子计算低温测量系统,同时介绍了为超导量子计算芯片提供极低温测量环境的核心设备——稀释制冷机的原理。量子计算优势的实现很大程度上依赖于实验上对量子计算芯片内多比特的高精度同步操控和快速表征。研发新型可扩展量子计算处理器为以上问题提供了有效解决方案。本文提出了一个自主设计和研发的具有可扩展性能的超导量子比特方案,这是一种用于两比特之间耦合器开关的可扩展方案,该开关通过调制耦合器频率来控制两个量子比特间的耦合。该方案在硬件上与现有的超导量子比特器件兼容,并且可以得到更高的门保真度。

薛翔[7](2020)在《离心压缩机小流量工况下非稳定流动判定与发展特性研究》文中研究说明离心压缩机凭借其特有的结构形式和气动特性,不断拓展着应用领域。在实际应用中,压缩机往往会面临复杂多变、甚至严苛的工作环境。特别是在小流量工况下,离心压缩机内部会出现失速与喘振等典型的非稳定流动结构,这严重影响着整机的性能和稳定运行范围,还有可能造成破坏性的事故。为了有效地预防由非稳定流动引起的性能降低和严重事故,迫切需要预判压缩机内各类非稳定流动结构的生成条件,并全面掌握其发展特性,从而可以更有针对性地稳定压缩机内部流动结构。但由于离心压缩机内部是复杂的三维旋转流动,相关研究一直存在着较高难度,尤其是针对高转速、高压比压缩机的情况。在压缩机实际运行中动态监控这些非稳定流动的产生与发展,需要更有效的测试分析手段和更快速的实时数据储存,同时对于压缩机内非稳定流动的判定和识别方法也亟待建立可靠的准则。本文的研究工作是由国家自然基金项目“具有背压调节的离心压缩系统动态特性与流动扩稳机理研究”资助。以一台高转速、高压比离心压缩机作为研究对象,主要采用多点位动态压力高速采集的实验方法,结合多叶片通道的非定常数值模拟技术,以及基于动态实验数据和非定常数值模拟结果的理论分析,旨在更全面地掌握离心压缩机内非稳定流动的特性,从而揭示不同运行条件下非稳定流动的诱因与发展特性,进一步建立针对离心压缩机内部非稳定流动的判定和特征识别方法,并应用于离心压缩机的流动非稳定性评估。论文的研究工作主要是从动态数据实时采集、多位置数据分析、稳定性理论推导、非稳定流动判定和非定常数值模拟等多个部分展开。各部分的主要研究内容如下所述:首先,基于已有的离心压缩机内非稳定流动的相关研究成果,以及该领域内研究者使用过的研究方法,提出了针对于本课题的研究方案。主要借助于动态压力的多点高速、同步采集方法,动态获取了高转速、高压比离心压缩机非稳定运行工况下的叶顶间隙压力场信息。动态压力测试作为本研究的核心,测试过程包括离心式压缩机从设计工况直至深度喘振的全工况范围,捕捉到了不同的典型非稳定流动现象。而随着压缩机运行参数和结构参数的改变,小流量工况下非稳定流动的形式与动态特性也发生着相应的变化,其相对应的动态实验数据能对已有的相关实验研究起到很好的补充作用,也是针对相应非稳定流动特性分析和指标提取的数据基础。其次,基于这些大量的实验数据,从时域和频域等多个角度出发,重点关注于不同情况下出现的非稳定流动现象的特征提取,对如何判定失速和喘振这两种典型非稳定流动现象进行了详细的特性分析和讨论。考察了像转速、扩压器形式等多种不同因素对于失稳初始位置和发展特性的影响。同时,在理论分析方面,结合经典模态失速模型的理论推导,提出了一种利用小波变换判定模态失速和对其特征参数快速提取识别的方法,并通过应用于已公布的典型模态失速动态数据和该实验中捕捉到的模态失速动态数据,对该识别方法的可行性进行了验证,并与已有的相关参数提取方法进行了比对,讨论了其在应用中的相对优势。接下来,考虑到压缩机的实际操作环境,基于非线性系统中的混沌理论提炼出可以有效应用于实际操作环境下的流动非稳定性判定方法及其相应的评估指标,通过不同典型工况下、各个测点动态数据的验证和比较,得到了应用该指标的最佳位置和适用条件,再通过大量实验对其流动非稳定性评估与预判效果进行了检验,并讨论了该指标的特性与实际应用中存在的优势。进一步,作为实验研究和理论分析的补充,从实验原始模型中提炼出了多通道计算模型进行非定常数值模拟,使用非定常数值模拟与动态模式分解的方法,对离心压缩机内部流动失稳前后的流动情况进行了细致分析,利用动态模式分解的方法得到了近失速工况条件下不同特殊频率对应的非稳定流动形式。通过与实验结果的对照,验证了该数值计算的有效性,也补充解释了实验中特征动态信号对应的不同非稳定流动结构的产生和发展规律。最后,结合本文全部动态实验研究、理论分析和非定常数值模拟结果,从多个角度讨论了高转速、高压比下离心压缩机内不同类型非稳定流动的产生与发展规律。基于不同流动失稳现象的判定准则和特征分析,展开了全面总结,并围绕本文所提出的非稳定流动识别方法以及流动非稳定性评估指标展开了实用性讨论。

高明君[8](2019)在《MIMO空时/频模式盲识别技术研究》文中认为通信信号参数盲识别已在军事侦察和民用认知无线电等领域有较为广泛的应用,并且被作为下一代通信关键技术中的可选实现方案之一。与此同时,多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术因其对频谱资源的高效利用,已大量应用到蜂窝无线通信与室内无线通信中。相较于传统的通信信号参数盲识别,MIMO-OFDM技术给参数识别带来两个全新的挑战:发射天线数估计和MIMO空时/频模式识别。因此,本论文对这两个重要问题展开深入的研究。针对MIMO-OFDM系统中的空频分组编码(SFBC,Space-Frequency Block Codes)的识别,提出三种新算法增大识别候选集范围,同时提高小观测样本的识别性能;此外,提出一种新的联合识别算法识别发射天线数估计和MIMO空时模式。具体如下:针对目前已有的基于时域互相关函数的SFBC盲识别算法只能识别两种空频模式的问题,提出一种新的SFBC盲识别方法,可同时定量SFBC空域和频域两个维度的冗余以识别更多的SFBC。在分析了单天线至3天线的7种SFBC的相邻OFDM子载波信号的信号子空间秩特征后,根据随机矩阵理论,计算噪声子空间最大特征值,然后利用串行假设检验确定决策边界;接着,利用一个基于特殊距离的决策树方法来做最终决策以区分不同的SFBC。所提盲识别算法不需要发射天线数、信道系数、调制方式以及噪声功率等信号参数作为先验信息。仿真结果证明了所提算法比已有算法以相近的算法复杂度对较小观测样本更加有效。针对基于时域互相关函数的SFBC盲识别方法并未有效利用频域冗余的问题,提出两种SFBC盲识别算法高效利用空频二维冗余:(1)基于假设检验的识别算法;(2)基于支持向量机的识别算法。具体而言,基于中心极限定理,构造一个互相关函数估计器来利用空域冗余,而通过这个互相关函数构造一个统计量来利用频域冗余。两个所提算法之间的区别是:基于假设检验的方法从互相关函数构造一个中心卡方检测统计量并采用假设检验对检测量进行决策;而基于支持向量机的方法从互相关函数构造了一个未知均值的非中心卡方分布检测统计量作为强可区分统计特征,然后使用支持向量机进行决策。同时,提出基于决策树的方法将识别SFBC候选集扩展为两天线和三天线下共4种空频模式。两个算法均不需要信道系数、调制方式以及噪声功率等信号参数作为先验信息,而且基于支持向量机的方法不需要时间同步。仿真结果验证了所提算法在极小观测样本以及较低算法复杂度下比已有算法有着更好的识别性能。此外,所提算法对于传输损害也有较好的识别性能,如采样时钟偏移、符号时间偏移、频率偏移以及多普勒效应。考虑量化空时冗余,发展出一个新的联合盲识别算法来同时确定发射端的天线数与MIMO空时模式。通过重构接收信号,基于信号子空间的秩推导出三类子空间秩特征来确定发射天线数并量化空时冗余;然后,提出利用基于盖尔圆圆盘半径的方法和前馈神经网络来计算这三种特征;最后通过所提最小加权1-范数距离准则做最终决策。由于对空时冗余充分量化,本文所提的算法可以识别共计17种MIMO空时模式,包括大部分已有算法均未考虑的LTE频率切换分集以及WiFi协议中的若干非正交空时编码。此外,所提算法同时适用于单载波系统和OFDM系统。仿真结果验证了所提算法对单载波系统与OFDM系统有效性,并证明了所提算法以可接受的算法复杂度在较小观测样本下有着较好的识别性能。综上所述,本文提出了三种新的SFBC盲识别算法,以及一个MIMO发射天线数与空时模式联合盲识别算法。所提算法以相对较小的计算复杂度实现了较小观测样本下的识别性能,并对传输损害具有一定的鲁棒性。这些算法填补了相应领域的技术空白,为MIMO信号识别的工程实现奠定了理论基础。

杨雯雯[9](2019)在《基于信赖域方法的张量特征对可信验证》文中进行了进一步梳理在高风险应用领域中,计算结果的准确性十分重要.但由于计算误差积累与实数有限精度表示等原因,计算结果的准确性经常会受到影响,在许多实际问题的计算过程中,即便是很小的误差也很有可能会导致重大事故的发生.与此同时,张量特征对问题在扩散磁共振成像、盲源分离等领域中有着十分广泛的应用,因此研究张量特征对的可信验证问题是非常有意义的.基于信赖域方法与区间算法,本文研究张量Z-特征对与M-特征对的可信验证问题.首先利用信赖域方法与免逆区间牛顿法,给出对称张量Z-特征对的可信验证算法.该算法得到Z-特征对的近似解及其对应的误差界,使得在所求近似解的误差界内必存在一个精确的Z-特征对.我们用Matlab中的INTLAB软件包实现了上面的算法,并且对数值例子进行了测试,实验结果表明该算法的有效性.其次通过对称嵌入技术建立起M-特征对与Z-特征对之间的联系,给出了不完全对称张量M-特征对的可信验证算法,并给出数值算例.

佘静[10](2019)在《基于视觉的动态场景中移动机器人同时定位与建图》文中研究说明近年来,在科技发展的同时,机器人技术和计算机视觉技术开始越来越多的被用于实际生产生活中。在众多的技术中,移动机器人同时定位与建图(SLAM,Simultaneous Location and Mapping)对于机器人自主化尤其重要。由于机器人无法在室内利用GPS信号定位导航,一种解决方案就是使机器人在室内自主建图并可以利用这个地图导航。在简单的静态场景中,使用距离传感器可以很好的达到这一目的。但是在复杂的动态的场景中,需要机器人更好的理解环境,此时使用视觉传感器可以更好的完成任务,因此本文将对动态场景的视觉SLAM技术展开研究。本文利用计算机立体视觉技术,针对动态场景提出并完成了一个解决方案,具体包括以下主要研究内容:首先本文对双目相机建模,完成相机标定和图像的矫正,并通过对相机采集到的图像进行预处理,使得处理过后的图片帧更好的用于算法中。其次本文对已有的开源算法进行改进,使其对动态场景具有很好的适应性。对于在图像中占很小比例的动态目标使用传统的鲁棒估计算法处理以消除其影响。对于占大比例的动态目标,通过训练一个实例分割网络来完成对动态目标像素级别的跟踪,以此来剔除具有先验动态性的目标。为了检测的稳定性,本文通过计算稀疏场景流,以及结合实例分割来剔除动态目标。对于动态场景中特征提取和匹配不稳定的问题,本文使用了一种提取图像帧中可长时间依赖的特征的方案以及鲁棒的匹配算法,使得提取的特征可以更长时间被跟踪,且可以防止由于动态物体遮挡而产生的误匹配。最后通过设计实验来分析验证系统的有效性,通过在不同数据集下与ORB-SLAM比较,对系统性能进行定量分析,实验结果表明本文设计的系统在动态性强的场景中明显优于ORB-SLAM。通过在不同的实际场景中的测试验证系统对于实际环境的适应性,实验结果表明本文提出的算法可以很好的在不同的环境中有效运行。

二、利用线性独立方向的有限储存BFGS法(英文)(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、利用线性独立方向的有限储存BFGS法(英文)(论文提纲范文)

(1)稀疏约束优化拉格朗日方法(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
0 符号说明
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 预备知识
        1.2.1 拉格朗日函数及理论
        1.2.2 稀疏集的变分性质
    1.3 研究现状
        1.3.1 理论新进展
        1.3.2 算法新进展
    1.4 本文的主要工作
2 稀疏线性规划拉格朗日对偶理论
    2.1 对偶问题
    2.2 强对偶性
    2.3 鞍点定理
    2.4 一个扩展
    2.5 小结
3 稀疏非线性规划拉格朗日方程理论
    3.1 拉格朗日稳定点
    3.2 拉格朗日方程
    3.3 雅可比非奇异性
    3.4 小结
4 拉格朗日-牛顿算法
    4.1 拉格朗日-牛顿算法
        4.1.1 LNA框架
        4.1.2 收敛速度
    4.2 算法的应用
        4.2.1 压缩感知
        4.2.2 稀疏投资组合
        4.2.3 稀疏主成分分析
    4.3 数值实验
        4.3.1 压缩感知
        4.3.2 稀疏投资组合
        4.3.3 稀疏主成分分析
    4.4 小结
5 总结与展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(2)空/频/时域数字编码超表面及其应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 电磁超材料的基本概念
    1.2 电磁超表面的发展历程
    1.3 数字编码与可编程超表面的发展历程
    1.4 本论文的研究背景和主要内容
第二章 频率编码超表面
    2.1 引言
    2.2 频率编码超表面的基本原理
        2.2.1 工作原理和理论分析
        2.2.2 空间周期排布的频率编码超表面
        2.2.3 空间非周期排布的频率编码超表面
    2.3 实验验证
    2.4 小结
第三章 空频梯度超表面
    3.1 引言
    3.2 空频梯度超表面的理论基础
        3.2.1 空间梯度与频率梯度
        3.2.2 空频梯度超表面的设计流程
    3.3 空频梯度超表面实现波束的灵活扫描
    3.4 涡模波模式的连续转换
    3.5 小结
第四章 编码超表面的信息理论
    4.1 引言
    4.2 编码超表面的远场信息
        4.2.1 编码超表面的孔径函数
        4.2.2 编码超表面近场与远场的信息制约关系
    4.3 编码超表面远场信息不等式的应用
        4.3.1 可编程超表面所能生成的正交远场方向图的数量上限
        4.3.2 编码超表面逆向设计的制约条件
        4.3.3 编码超表面的远场方向图信息与远场图像熵
    4.4 随机相位编码超表面的远场信息不变性
    4.5 小结
第五章 时空编码超表面的信息转换机制
    5.1 引言
    5.2 时空编码超表面的基本特征
    5.3 基于时空编码超表面的群扩展机制
    5.4 时空编码超表面的多阶谐波独立调控
    5.5 实验验证
    5.6 时空编码超表面的信息通道容量
    5.7 时空编码超表面的非零输出态及其与费马小定理的关联
    5.8 小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介(包括论文和成果清单)

(3)循环移位网络编码(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
缩写和符号清单
术语表
1 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 研究背景
        1.2.1 网络编码的起源与发展
        1.2.2 线性网络编码
        1.2.3 目前存在的问题
    1.3 主要贡献与组织结构
    1.4 本章小结
2 线性网络编码基础
    2.1 标量网络编码
        2.1.1 数学建模
        2.1.2 线性可解性
    2.2 向量线网络编码
        2.2.1 数学建模
        2.2.2 线性可解性
        2.2.3 分数线性解
    2.3 本章小结
3 循环移位网络编码线性可解性研究
    3.1 数学建模
    3.2 循环移位码与标量码的本质联系
        3.2.1 基于标量码的循环移位码构建
        3.2.2 所构建循环移位码的速率研究
    3.3 循环移位网络编码解存在性研究
        3.3.1 一般奇数码长
        3.3.2 特殊素数码长
    3.4 本章结论的分析和补充
    3.5 本章小结
4 循环移位网络编码解构建算法研究
    4.1 局部编码核构建算法
        4.1.1 算法描述与正确性证明
        4.1.2 算法举例
        4.1.3 复杂度分析
    4.2 预编码与译码矩阵一般性构建
        4.2.1 构建方法
        4.2.2 构建实例
    4.3 本章小结
5 循环移位网络编码多播容量研究
    5.1 多播容量可达的充要条件
    5.2 确定性编码多播容量渐进可达定理
    5.3 随机编码多播容量渐进可达定理
    5.4 本章结论的分析和补充
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(4)基于张量分解的音频信号分类研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状和进展分析
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 应用进展
    1.3 论文的主要内容
    1.4 论文组织结构
2 音频场景分类系统介绍
    2.1 音频系统结构简介
    2.2 音频分类相关内容
        2.2.1 应用场景及优势
        2.2.2 特征提取
        2.2.3 分类器的训练
    2.3 SVM模型
        2.3.1 SVM二分类问题
        2.3.2 SVM多分类问题
    2.4 本章小结
3 音频信号特征提取
    3.1 音频特征
        3.1.1 时域特征
        3.1.2 频域特征
        3.1.3 时频域特征
        3.1.4 倒谱特征
    3.2 常用的音频特征提取
        3.2.1 分类常用特征介绍
        3.2.2 MFCC特征提取的流程
    3.3 本章小结
4 张量的相关原理
    4.1 张量的概念
    4.2 张量的相关运算
        4.2.1 张量的纤维束与切片
        4.2.2 张量的矩阵化
        4.2.3 张量间的运算
    4.3 张量分解
        4.3.1 张量的CP分解
        4.3.2 Tucker分解
    4.4 本章小节
5 实验及结果分析
    5.1 实验流程设计
        5.1.1 音频数据集
        5.1.2 实验环境及配置
        5.1.3 实验设计
    5.2 实验结果分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(5)联结性设计思维与方法研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
绪论
    第一节 研究背景与研究问题
        一、研究背景
        二、研究问题
    第二节 研究现状及分析
        一、国外研究现状
        二、国内研究现状
        三、本课题对研究现状的补充与拓展
    第三节 研究目的与创新点
        一、研究目的
        二、创新点
    第四节 研究内容与研究方法
        一、研究内容
        二、研究方法
第一章 “联结”的理解
    第一节 “联结”的思想探源
        一、西方文化中的“联结”观
        二、中国传统文化中的“联结”思维
        三、当今全球化与互联网中的“联结”关系
    第二节 “联结”的多学科概念
        一、系统科学中的“联结”概念
        二、社会学中的“联结”概念
        三、心理学中的“联结”概念
        四、设计学中“联结”的概念
    第三节 “联结”的基础理论
        一、认知科学与设计认知
        二、解题模式理论
        三、思维的可视化表达
    第四节 “联结”的认知基础
        一、关联系统与符号系统
        二、收敛性思维与发散性思维
        三、分析与综合
    本章小结
第二章 设计过程中的联结性思维研究
    第一节 设计过程的研究
        一、设计过程研究的历程
        二、设计过程的研究模型
        三、设计过程的内容和结构
    第二节 联结性设计思维的认知模式
        一、联结性设计思维的表达
        二、正向联结与反向联结
        三、联结性设计思维的模式
    第三节 联结性设计思维中的创造力
        一、创造力概述
        二、设计中的创造性思考
        三、联结性设计思维中的创造力认知
    第四节 团队合作中的联结性设计思维
        一、设计与设计师角色的改变
        二、团队合作的设计思维模式
        三、团队合作设计流程中的联结性体现
    本章小结
第三章 联结性设计思维的方法研究
    第一节 联结性设计思维的表达与记录方法
        一、思维导图法
        二、概念图法
        三、原案分析法
    第二节 联结性设计思维的编码方法
        一、原案资料的转译
        二、建立编码体系
        三、建立联结的类型
    第三节 团队合作中的联结性设计方法
        一、不同阶段中的合作行为和模型架构
        二、团队合作中的互动与沟通模式
        三、合作原案的编码与分析方法
    第四节 联结性设计思维的分析方法
        一、联结性设计认知特征提取
        二、联结性设计认知特征可视化建模
    本章小结
第四章 联结性设计思维与方法的模型建构
    第一节 模型建构的理论基础
        一、从规范性到描述性的设计过程研究
        二、问题空间的设计搜寻模式
        三、问题-解决空间的协同进化设计模式
    第二节 典型描述性模型的联结性特征
        一、概念-知识理论
        二、概念依存模型
        三、链接表
    第三节 联结模型的内容与特征
        一、基于链接表的模型内容建构
        二、联结关系的类型
        三、关键步骤与关键路径
    第四节 联结性设计模型的应用与分析
        一、联结的图形结构
        二、联结的密度
        三、联结结构的转折点
    本章小结
第五章 联结性设计思维与方法的实证分析
    第一节 实验计划说明
        一、实验介绍
        二、实验准备
        三、实验流程
    第二节 实验内容
        一、第一组设计过程说明
        二、第二组设计过程说明
        三、第三组设计过程说明
    第三节 原案分析记录与模型生成
        一、原始实验资料整理
        二、编码与转译
        三、构建联结性设计模型
    第四节 实验结果分析
        一、联结结构
        二、关键步骤
        三、关键路径
    本章小结
结论
致谢
参考文献
作者简介

(6)可扩展超导量子器件的设计与制备(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 量子计算简介
        1.1.1 量子计算相关算法的提出
        1.1.2 量子计算的实现
    1.2 超导量子计算
        1.2.1 LC谐振电路
        1.2.2 约瑟夫森结
        1.2.3 Transmon Qubit
第2章 超导量子比特芯片的设计
    2.1 超导量子比特的设计参数
    2.2 相关结构的仿真与模拟
第3章 超导量子比特芯片的加工
    3.1 基础电路的制备
        3.1.1 薄膜沉积
        3.1.2 曝光与刻蚀
    3.2 空气桥的加工
        3.3.1 Crossover结构及其加工工艺
        3.3.2 铝桥结构及其加工工艺
    3.3 约瑟夫森结的加工
    3.4 实验所遇到的相关问题及其解决方案
第4章 超导量子比特的低温测量及其相关运用
    4.1 稀释制冷机原理
    4.2 超导量子比特低温测量系统
    4.3 超导量子比特的可调耦合设计
    4.4 通过受激拉曼自定义通道进行的量子控制
结论
参考文献
致谢

(7)离心压缩机小流量工况下非稳定流动判定与发展特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 小流量下离心压缩机应用拓展面临的挑战
    1.2 典型非稳定流动现象的研究进展
        1.2.1 失速与喘振理论的发展
        1.2.2 非稳定流动结构特性
        1.2.3 流场参数的动态测试手段
        1.2.4 非稳定流动的数值模拟技术
    1.3 压缩机内非稳定流动的特性研究与应用
        1.3.1 非稳定流动现象的判定
        1.3.2 流动非稳定性的评估
        1.3.3 压缩机扩稳技术的发展
    1.4 本文的主要研究内容与目标
第二章 离心压缩机内非稳定流动的研究方法与理论基础
    2.1 实验研究方法
        2.1.1 离心压缩机性能测试
        2.1.2 气动参数动态测量与数据采集
        2.1.3 动态数据分析的常用手段
        2.1.4 研究方法准确性检验与应用分析
    2.2 数值计算方法
        2.2.1 流动控制方程
        2.2.2 湍流模型的选取
        2.2.3 边界条件与收敛准则设定
    2.3 递归定量分析方法
    2.4 动态模式分解方法
    2.5 本章小结
第三章 离心压缩机内非稳定流动的实验研究
    3.1 实验离心压缩机的特性参数
    3.2 离心压缩机性能测试结果
    3.3 动态测试结果
        3.3.1 动态数据预处理
        3.3.2 两种典型喘振模式的判定
        3.3.3 轻度喘振期间的动态数据
        3.3.4 深度喘振期间的动态数据
        3.3.5 喘振前的旋转失速信号判定
    3.4 实验数据分析与特征讨论
        3.4.1 流道沿程动态压力波动变化
        3.4.2 不同扩压器叶片安装角下的动态压力特征
        3.4.3 匹配无叶扩压器时的动态压力特征
    3.5 本章小结
第四章 离心压缩机内模态失速的判定与特征参数识别
    4.1 经典模态失速模型理论的推导
    4.2 模态失速特征参数的新识别方法
    4.3 模态失速特征参数新识别方法的应用
        4.3.1 典型模态失速信号中的特征提取
        4.3.2 离心压缩机内模态失速的判定与特征分析
    4.4 本章小结
第五章 离心压缩机内流动非稳定性的判定与评估
    5.1 离心压缩机内失速与喘振的判定
    5.2 流动非稳定性评估指标的建立与检验
        5.2.1 混沌递归特性中的确定性指标提取
        5.2.2 指标在流动非稳定性分析中的实用性检验
    5.3 离心压缩机内非稳定流动的指标量值与评估分析
    5.4 指标对流动非稳定性评估与预测效果的检验
    5.5 指标的应用优势与适用条件讨论
    5.6 本章小结
第六章 离心压缩机内非稳定流动的数值模拟
    6.1 数值计算模型与条件设置
        6.1.1 多通道数值计算模型的构建
        6.1.2 计算参数与边界条件的设定
    6.2 数值模拟结果与非稳定流动分析
        6.2.1 与实验结果的对比
        6.2.2 非稳定流动结构的数值分析
    6.3 动态模式分解结果与非稳定流动诱因讨论
    6.4 非稳定流动的发展特性讨论
        6.4.1 匹配无叶扩压器时非稳定流动的发展特性
        6.4.2 有叶扩压器中叶片安装角度的影响
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 研究成果总结
    7.2 主要创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果

(8)MIMO空时/频模式盲识别技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 MIMO空时模式识别研究现状
        1.2.2 发射天线数估计研究现状
    1.3 论文主要工作和结构安排
        1.3.1 论文主要工作
        1.3.2 论文结构安排
第二章 系统模型与经典方法介绍
    2.1 系统模型
        2.1.1 MIMO单载波系统模型
        2.1.2 MIMO-OFDM系统模型
    2.2 经典MIMO空时模式盲识别算法
        2.2.1 基于最大似然函数的盲识别方法
        2.2.2 基于时域互相关函数的SFBC-OFDM盲识别方法
    2.3 经典发射天线数盲估计算法
第三章 基于随机矩阵子空间分解的SFBC-OFDM盲识别方法
    3.1 子空间与随机矩阵
        3.1.1 子空间方法
        3.1.2 随机矩阵理论简介
    3.2 基于随机矩阵子空间分解的SFBC-OFDM盲识别算法
        3.2.1 相邻载波子空间秩特征
        3.2.2 算法设计
        3.2.3 识别性能与一致性分析
    3.3 计算机仿真与算法评估
        3.3.1 仿真参数设置
        3.3.2 仿真与性能评估
    3.4 本章小结
第四章 基于中心极限定理的SFBC-OFDM盲识别方法
    4.1 卡方分布与SVM
        4.1.1 中心与非中心卡方分布
        4.1.2 SVM简介
    4.2 基于假设检验的SFBC-OFDM盲识别算法
        4.2.1 接收天线互相关函数
        4.2.2 算法设计
        4.2.3 SM信号与AL信号识别性能理论分析
    4.3 基于SVM的SFBC-OFDM盲识别算法
    4.4 计算机仿真与算法评估
        4.4.1 仿真参数设置
        4.4.2 仿真与性能评估
    4.5 本章小结
第五章 发射天线数与MIMO空时模式的联合盲识别方法
    5.1 盖尔圆圆盘与神经网络
        5.1.1 矩阵盖尔圆圆盘半径
        5.1.2 神经网络简介
    5.2 子空间秩特征分析
        5.2.1 发射天线数特征
        5.2.2 独立复符号特征
        5.2.3 独立实符号特征
        5.2.4 OFDM系统的子空间秩特征
    5.3 发射天线数与MIMO空时模式的联合盲识别算法
        5.3.1 算法设计
        5.3.2 OFDM系统的扩展
    5.4 计算机仿真与算法评估
        5.4.1 FNN训练与仿真参数设置
        5.4.2 仿真与性能评估
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(9)基于信赖域方法的张量特征对可信验证(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 可信验证问题的研究背景
    1.2 张量特征对问题的研究背景
    1.3 信赖域方法的研究背景
    1.4 预备知识
        1.4.1 本文所用记号
        1.4.2 基本定义与引理
    1.5 本文的结构安排
第2章 基于信赖域法的张量Z-特征对可信验证
    2.1 引言
    2.2 Z-特征对可信验证
    2.3 数值算例
第3章 基于信赖域法的张量M-特征对可信验证
    3.1 引言
    3.2 M-特征对可信验证
    3.3 数值算例
第4章 结论
参考文献
作者简介
致谢

(10)基于视觉的动态场景中移动机器人同时定位与建图(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
        1.1.1 移动机器人同时定位与建图
        1.1.2 移动机器人同时定位与建图研究概况
        1.1.3 移动机器人SLAM的应用
        1.1.4 本课题研究重点和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 视觉SLAM研究方案
        1.2.2 国外视觉SLAM研究发展现状
        1.2.3 国内视觉SLAM研究发展现状
    1.3 主要研究内容
        1.3.1 视觉SLAM的一般研究内容
        1.3.2 本课题的主要研究内容
    1.4 文章结构安排
第2章 基于双目视觉SLAM的研究基础
    2.1 双目相机原理及标定
        2.1.1 双目相机模型
        2.1.2 双目相机标定算法
        2.1.3 相机标定实验
    2.2 图像预处理
        2.2.1 畸变矫正及图像灰度化
        2.2.2 图像去噪
    2.3 基于双目视觉的SLAM算法研究框架
    2.4 本章小结
第3章 动态目标检测与剔除算法研究
    3.1 动态小目标检测与剔除方法
        3.1.1 使用RANSAC算法消除动态目标的影响
        3.1.2 使用鲁棒代价函数消除动态目标的影响
    3.2 利用实例分割检测与剔除动态大目标的方法
        3.2.1 Mask R-CNN实例分割算法
        3.2.2 基于路径增强改进的Mask R-CNN
        3.2.3 数据集中动态目标类别分析
        3.2.4 实例分割网络的训练和测试
    3.3 利用场景流检测和剔除半动态目标
        3.3.1 估计图像中的光流
        3.3.2 估计双目图像中的场景流
        3.3.3 通过场景流判断场景中的动态目标
    3.4 本章小结
第4章 基于双目视觉的同时定位与建图
    4.1 基于惯性长时间依赖的ORB特征提取与匹配算法
        4.1.1 ORB特征的提取和匹配
        4.1.2 多阈值ORB特征提取
        4.1.3 鲁棒的立体特征匹配算法
    4.2 基于PnP算法的跟踪与建图
        4.2.1 PnP算法
        4.2.2 关键帧选取
        4.2.3 追踪地图点策略
        4.2.4 同时定位与建图实验
    4.3 基于BA的位姿优化
        4.3.1 优化问题的数学抽象
        4.3.2 利用光束平差法求解优化问题
        4.3.3 BA优化实验
    4.4 本章小结
第5章 动态场景下移动机器人视觉SLAM算法测试
    5.1 硬件测试平台
    5.2 数据集下的视觉SLAM测试
        5.2.1 相对位姿误差
        5.2.2 绝对轨迹误差
        5.2.3 轨迹
    5.3 实际环境中的视觉SLAM测试
        5.3.1 室内环境中的测试
        5.3.2 室外环境下的测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

四、利用线性独立方向的有限储存BFGS法(英文)(论文参考文献)

  • [1]稀疏约束优化拉格朗日方法[D]. 赵晨. 北京交通大学, 2020
  • [2]空/频/时域数字编码超表面及其应用[D]. 吴浩天. 东南大学, 2020(02)
  • [3]循环移位网络编码[D]. 唐汉琦. 北京科技大学, 2021(02)
  • [4]基于张量分解的音频信号分类研究[D]. 辛文超. 内蒙古科技大学, 2020(01)
  • [5]联结性设计思维与方法研究[D]. 孔祥天娇. 南京艺术学院, 2020(01)
  • [6]可扩展超导量子器件的设计与制备[D]. 周宇轩. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [7]离心压缩机小流量工况下非稳定流动判定与发展特性研究[D]. 薛翔. 上海交通大学, 2020(01)
  • [8]MIMO空时/频模式盲识别技术研究[D]. 高明君. 西安电子科技大学, 2019(07)
  • [9]基于信赖域方法的张量特征对可信验证[D]. 杨雯雯. 北华大学, 2019(12)
  • [10]基于视觉的动态场景中移动机器人同时定位与建图[D]. 佘静. 哈尔滨工程大学, 2019(05)

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使用线性独立方向的有限存储 BFGS 方法(英文)
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