基于独立元分析的数据重构方法及其应用

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:h597144280
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
在工业系统的数据采集过程中往往不可避免的会有数据遗失的现象发生。在连续过程的数据采集过程中,数据会因传感器的故障或者定期的离线维护而遗失;各种的设备故障,或者响应超过设备可探测范围,也会引起数据的遗失。这些数据的遗失是随机的。还有些情况数据的遗失是规则的,最常见的情况就是因传感器的采样周期不同造成的数据的遗失。而传统的处理数据遗失的方法已不适用于现在多变量的工业系统。为此,本文采用独立元分析方法作为研究的主要数学工具。独立元分析的基本原理是通过分析多维观测数据间的高阶统计相关性,找出相互独立的隐含信息成分,完成分量间高阶冗余的去除及独立源信号的提取。本文的主要内容如下:1.首先介绍了数据遗失以及数据重构的基本概念,并简要地介绍了多元统计方法在数据重构中的应用。然后以TE过程为仿真实验对象,分析了PCA在遗失数据重构中的应用,通过具体计算仿真,验证其效果,并指出存在的不足。2.将基于高阶统计特性的独立元分析方法引入数据重构,该方法去除了过程数据必须服从高斯分布或独立同分布的约束,且提取出过程尽可能相互独立的源信号,明显降低了重构数据与原始数据的误差。本文尝试了引入两种不同的ICA方法:FastICA和基于Parzen核估计的ICA,并分别利用统计量SPE和I e2成功的完成了数据的重构,并用仿真实例证明了该方法的优越性。3.在很多真实环境下,线性假设往往只是对非线性ICA模型的一种近似描述。有时线性假设可能会带来一些不正确的结果。基于此探讨了两种非线性ICA方法在数据重构中应用,并对此做了一些初步的研究工作。在TE过程上的仿真试验表明了该方法的有效性,为非线性ICA的进一步深入研究提供了一个良好的借鉴。4.对于独立元分析方法以及在数据重构应用中未能解决的问题作出解释以及对未来数据重构发展方向作了展望。
其他文献
如今,“城市适度人口容量应该是多少”这个问题越来越成为城市发展的核心问题。从表面上看,他们关心的是人口的容量或规模问题,从深层次上看,他们关心的是人口对当地的经济、交通
随着仿真技术本身的不断发展和人们对仿真技术应用价值认识的不断深入,其应用领域越来越广泛。与此同时,用户对仿真系统可信度评估的要求也越来越高。在这种情况下,用户对定
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用性系统。它一般由嵌入式处理器、相关支
随着现代化工业生产的发展,自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。由于气动技术、液压技术、传感器技术、P L C技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成
移动机器人自主导航是机器人研究领域中的一个热点。移动机器人导航要求机器人通过传感器感知环境和自身状态,实现在有障碍物的环境中自主运动。定位与避障是移动机器人导航的
足球机器人是个多学科交叉的研究领域,它涵盖了机器人学、人工智能和智能控制等多个领域,为人工智能领域的理论和应用提供了一个理想的实验平台。由于它具有高科技对抗性和娱
类人机器人是机器人研究领域的一个重要分支,代表了机器人的尖端技术,是机器人研究的最高境界。类人机器人足球比赛是伴随着类人机器人技术和分布式人工智能的发展而迅速兴起
传感器和传感技术的应用带动了现代科学技术的飞速发展,干涉型光纤水听器是20 世纪70 年代末发展起来的一种新型水声传感器,其特点是抗干扰能力强、灵敏度高、动态范围大。近
机械臂的轨迹规划在机械臂的控制中具有重要的地位。随着科技的进步,人们对机械臂的要求也越来越高,不仅要求机械臂能够实现常规的PTP运动(点对点运动)和简单的CP运动(如直线