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关键词:支持向量机 半监督分类问题 拉普拉斯正则项 不平行超平面分类机
中图分类号:TP181 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)06-0221-04
Abstract:In this paper, we have proposed a novel Laplacian nonparallel hyperplanes classifier for the semi-supervised classification pared with the twin support vector machine, it has the advantage of nonparallel hyperplanes classifier and can be used for the semi-supervised classification problem. Finally, compared with the Laplacian twin support vector machine and the Laplacian support vector machine, the results of experiments on artificial dataset and UCI datasets show that our method is feasible, especially for“Cross Planes”datasets.
Key Words:Support vector machine; Semi-supervised classification problem; Laplacian regularization; Nonparallel hyperplanes classifier
1 引言
机器学习在人工智能的研究中具有非常重要的地位。支持向量机是Vapnik等在统计学习理论基础上发展起来的针对小样本的机器学习方法[1]。该方法由于具有较强的泛化能力、方便对高维的数据进行操作而得到了日益广泛的研究和应用。传统的有监督的分类方法,虽然能够有效地解决各种实际问题,但是需要事先对大量样本进行标记以获取足够的训练样本,代价高,效率低。因此,根据实际需要研究人员提出了一些半监督支持向量机分类方法。Bennett, K.,& Demiriz,A.于1999年提出了半监督支持向量机(S3VM[2]),它基于聚类假设,试图通过探索未标记数据来规范调整决策边界,从而提高运算的准确度。21世纪以来,Melacci,S.,&Belkin,M提出了拉普拉斯(Laplacian)支持向量机[3],主要是通过图的拉普拉斯矩阵来探索数据的流形结构,通过对无标记的数据找到合适的类别,以使它们与已标记的数据和潜在的图的结构的不一致性最小化,从而提高了预测精确度。
本文将拉普拉斯(Laplacian)正则项引入到不平行超平面分类机[4]之中,建立了拉普拉斯正则项的半监督不平行超平面分类机。同时,在数值试验中,从精度和速度上,和经典的拉普拉斯正则项支持向量机和拉普拉斯正则项双支持向量机做了对比,表明了提出的算法的优良性。
2 背景知识
4 数值实验
这一节通过数值实验来检验基于拉普拉斯正则项的不平行超平面分类机(Lap-NHSVM)。具体地,主要由分类准确率和计算时间作为判别指标,与拉普拉斯支持向量分类机(Lap-SVM)、拉普拉斯双支持向量分类机(Lap-TSVM)作对比,这里考虑了线性和非线性两种情形。利用UCI数据库中的六组数据。本文中核函数定为高斯核,在实验中参数均选自于集合随机的选取30%的数据集通过十折交叉检验法[1]来确定参数。数值实验在Windows 7系统上完成,处理器为英特尔酷睿双核,主频为 2.2GHz,内存为2GB。程序代码基于Matlab R2010a平台上完成。具体的算法我们采用逐次松弛迭代算法(SOR)[4]。
图1表示Lap-SVM,Lap-TSVM和Lap-NPSVM的分类比较,小正方形代表有标签正类样本点,大正方形代表无标签正类样本点,小圆代表有标签负类样本点,大圆代表无标签负类样本点。
Lap-TSVM和Lap-NHSVM做对比,从图1可以看出Lap-NHSVM具有明显比较好的分类精度,能够更好的利用未标签的数据,从而使分类效果更好。
在下面表1和表2的实验中,我们利用UCI数据中的六个数据来做数值实验,包括Diabetes,German,Ionosphere,Sonar,Australian,Heart。在机器学习中,这些数据经常会被用来检测算法的优劣,在实验中,取每个数据集的40%作为有标签的样本集,30%作为无标签的样本集,进行十次试验,取十次实验结果的平均值加减方差构成。对于CPU时间,同样取十次实验结果的平均值。如图所示,黑体表示最高精确度对应的数据,表1表示线性情形时,Lap-SVM,Lap-TSVM和Lap-NHSVM的比较,表2表示非线性情形时,Lap-SVM,Lap-TSVM和Lap-NHSVM的比较,从实验结果可以明显的看出,对于大部分数据集,拉普拉斯不平行超平面分类机具有更高的分类精确度,例如,对于Lonosphere数据集,Lap-NHSVM对应的精确度为88.32%,而Lap-SVM,Lap-TSVM对应的精确度远小于它,另一方面,从下表可以看出,Lap-NHSVM对应的CPU时间要比Lap-SVM的快速,却比Lap-SVM和Lap-TSVM的精确度高。
5 结语
在本文中,提出了基于拉普拉斯正则项的半监督不平行超平面分类机,从数值实验可以看出,提出的分类方法具有较高的分类精确度,尤其对于某些数据集,例如交叉数据集,我们的算法可以得到更精准的结果,因此我们可以看出,本文提出的半监督不平行超平面分类方法值得肯定。
参考文献
[1]V.Vapnik.The Nature of Statistical Learning Theory. Springer-Verlag, 2nd edition, 1998.
[2]Bennett,K.,& Demiriz, A. (1999). Semi-supervised support vector machines.In Advances in Neural Information Processing Systems 11, 368-374.
[3]Melacci,S.,&Belkin,M(2011).Laplacian support vector machines trained in the primal.Journal of Machine Learning Research,12.
[4]Shao Y H, Chen W J, Deng N Y. Nonparallel hyperplane support vector machine for binary classification problems[J]. Information Sciences263(2014)22-35.
[5]Belkin et al.,(2006).Manifold regularization;a geometric framework for learning from labeled and unlabeled examples.Journal of Machine Research,7,2399-2434.
[6]O.L. Mangasarian, E.W. Wild, Multisurface proximal support vector classification via generalize deigenvalues, IEEE Transactions on Pattern Analysisand Machine Intelligence28 (1)(2006) 69-74.
[7]邓乃扬,田英杰.数据挖掘中的新方法-支持向量机[M].2版.北京:科学出版社,2009:356-357.
关键词:三轴立式加工中心 斜交小孔 分度钻孔夹具
引言
盘套类零件是很常见的机械零件,但随着科技的进步,在盘类零件上出现了许多各种各样的轮廓形状和加工要求,因而对如何来完成其加工提出了更大挑战。在实现过程中有时由于受到设备的条件限制,此时就必须结合实际采取有效的方法来解决问题。本文主要通过对斜盘零件的结构特点进行加工工艺分析,并结合现有条件,决定采用三轴立式加工中心来进行加工,为了保证加工质量,零件装夹采用设计的专用夹具来进行装夹加工。
一、加工分析和加工方法比较
本文所要加工的零件由(如图1所示),在A侧的两个φ5mm斜孔对称分布于零件两侧,它们分别以角度为33°20′与φ10mm孔相贯通,孔的深度尺寸为84mm,加工时要求两φ5细孔终端与零件圆弧中心对称的两个孔相交,而位于B处的另一个φ5mm孔需与另一端φ10mm孔相垂直贯通。如果工艺方法选择不当,会导致两深孔不能与零件圆弧中心对称的两个孔相交及钻头折断等现象。
图1 斜盘零件简图
目前对零件常用几种装夹加工方法有如下[2]:
1.划线找正加工:该方法运用工具先在零件上划加工位置刻线,加工时对住所划位置进行加工。但由于划线误差大以及对刀误差大,加工过程有定位偏移现象,比较难保证斜孔加工尺寸和精度要求。
2.组合夹具装夹加工:采用组合夹具则是根据零件要求,通过将各种装夹和定位等元件组装而成的零件装夹。但组合装夹一次只能加工一个孔,而三个孔需三次组合,出现操作步骤繁多,甚至会导致综合定位累计误差大,也难以保证斜孔加工尺寸和精度要求,不适合该零件生产。
3.专用夹具装夹加工:专用夹具是完全根据零件相应加工部位自行设计的一种夹具。该夹具可根据零件设计一种专用分度钻孔夹具, 让一次装夹定位完成三个斜孔加工, 这样即可以提高装夹效率,并能保证加工尺寸和精度要求,适合于该零件加工。
二、夹具设计
根据零件结构特点和加工要求,本文设计出一套分度钻孔专用夹具(如图2所示)。该夹具主要由定位机构、分度机构、夹紧机构、引导部件(钻模套)等部分组成。其特点是:工件通过定位元件与螺钉连结成为一体,手柄转动即可带动工件转动实现分度加工, 具有定位准确,尺寸精度,产品装夹和拆卸方便。
1.定位机构
工件以φ43。55mm孔和φ10mm孔作为定位基准,设计出与之相对应的定位与定向机,由螺钉锁紧快卸压板实现零件全定位。由于在钻B处的小孔须与φ10mm定向孔贯通,为了避开钻头,特在定向菱形销处开通孔(参见图2中E-E视图)
2.分度机构[1]
在一幅钻模上采用分度实现3个斜孔加工。因此, 钻模采用了轴向孔盘式分度, 分度插销14采用直拉手提式结构,该结构简单、操作简便。使用时将其定位端分别插入钻模体上3个衬套孔中以实现对工件上3斜交孔定位加工。
3.夹紧机构
采用了快卸压板和螺纹夹紧机构。 螺纹夹紧机构具有结构简单、可靠、制造容易、并且具有自锁作用和足够的夹紧力。考虑到螺纹夹紧机构具有夹紧比较缓慢,夹紧力大小不易控制等问题,故在夹具上采用了快卸压板,通过使用,在装夹和拆卸工件时只需要转动较少的螺纹行程,就可以夹紧或松开工件。为防止夹紧力过大造成工件表面夹伤,选用的压板热处理硬度不宜过高,一般控制在33―38HRC。考虑该夹具为手动锁紧,为减轻工人的劳动强度,在锁紧螺纹时,可用风动扳手。
4.引导部件
由钻套、衬套及固定螺钉组成。钻套的外圆与衬套之间采用H7/h6配合,衬套与钻模板采用H7/r6配合,钻套用螺钉进行固定,防止加工过程中钻套转动及退刀时钻套随钻头的退回而被带出。当钻套磨损报废时,只需拆下螺钉,换下新钻套即可。考虑到两细长孔轴线与工件表面不垂直,且钻削长度较深(达到84mm),为了保证钻削加工时不偏斜,并为了提高刀具在加工过程中的刚性和防止加工中的振动,将钻头的引导部件的下端设计成与轴线倾斜状,使钻头在加工斜孔时,在受力小的方向得到支撑,防止钻孔偏斜,同时提高钻头使用寿命。
图2 夹具装配图
三、夹具使用原理
将斜盘中心φ43.55mm孔及B侧φ10mm孔分别安装于夹具定位螺钉7及菱形定位销19内,将快卸压板11套于定位螺钉7内,锁紧螺母12。加工时将分度盘10转至分度孔1时,插入插销14,固定转盘10使其不能旋转,实现对斜盘右边斜交孔的加工;依次分度盘转至分度孔2时,实现对斜盘上端小孔的加工;分度盘转至分度孔3时,实现对斜盘左边斜交孔的加工。
四、实施效果
1.采用分度钻孔专用夹具,可达到一次装夹定位,分度加工斜孔之功效,所加工小孔的几何角度、尺寸精度满足设计图纸要求。
2.该方法具有加工速度快,劳动强度低,产品装夹和拆卸方便,易操作等特点。
3.利用分度钻孔专用夹具方法加工斜孔,在实际生产过程中取得了一定的效益,满足批量生产要求。
五、结语
夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
参考文献
关键词 天气雷达;接收系统原理;故障分析与处理
中图分类号TN95 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)58-0081-02
0 引言
天气雷达是新一代多普勒雷达CINRAD/CC,主要用于探测300km范围内的大面积降水,同时还可以测定降水云体发展的移动方向和速度,它在短时临近预报以及为领导决策服务中起者极其重要的作用。
1 天气雷达接收系统组成及各部分工作原理
接收系统是天气雷达的重要组成部分。雷达接收系统的作用是雷达所接收到的回波,并以在有用回波和无用干扰之间获得最大鉴别率的方式对回波进行滤波。天气雷达接收系统由接收机、接收监控组成,它们之间由两条多芯电缆和一条高频电缆相连接。多芯电缆接通直流电源、交流电源以及各类检测信号,而高频电缆则将接收机输出的Lg信号送到接收监控面板上作为监视用。
1.1 低噪声场效应放大器(场放)
场放用作接收系统的前置放大器,对微弱信号进行放大以提高接收机的灵敏度。低噪声场放由两级微波低噪声场效应管构成,电路内部采用二次稳压,因而对外电源要求低。电路输入输出端加有隔离器,以便与前后电路良好匹配。输入按最低噪声匹配,而输出按最大功率匹配。
1.2 预选器
它是一可调介质谐振器,能使回波信号顺利通过,而对通带以外的干扰和噪声有适当的抑制作用。
1.3 自频调支路
它由本振、功分-电调衰减器、混频器和鉴频器组成。它由馈线发射支路截至衰减器输出一信号到
混频器,混频后得到中频信号进入AFC鉴频器,经鉴频器处理后送出一误差电压去控制本振,使其振荡频率准确跟踪发射机的工作频率相差30MHz,以保证发射频率与本振频率之间恒为接收机中频中心频率30MHz。功分-电调衰减器组件则将本振功率分两路输出,一路到自频调部分的混频器,另一路到信号混频器。
1.4 信号混频器
它将回波信号和本振信号混频后产生30MHz的中频信号。
1.5 前中(前置中频放大器)
将信号混频器送出的中频信号预先进行放大,该放大器还备有近程增益控制电路,对近程回波进行抑制。
1.6 带通滤波器
将前置中放的信号进行滤波,然后将信号送入对数中放。
1.7 对数中频放大器
它是一种性能优良的抗过载电路,能有效的抑制杂波干扰,发现微弱的信号,定量测量回波信号。
1.8 视频放大器
将对中输出的视频信号通过运算放大器进行放大。
2 天气雷达接收灵敏度低的原因分析和检修
我单位的天气雷达最近在使用过程中发现,观测到的雷达回波强度和实际降水有明显的差别,通过对几次降水过程的总结分析以及和PUP终端回波进行比较后,,发现雷达回波明显偏弱20dB~30dB,这我们可以从故障处理前的雷达回波和故障处理后的雷达回波副图的比较中明显看出回波有偏差。正常情况下,雷达仰角为0.5°时,在雷达站中心附近应该明显看到地物回波,而在出现故障时什么也没有。根据雷达故障现象,我们对接收机的灵敏度进行了测试,测试结果为-86db,比正常值-109dB低了23dB,这就难怪弱回波看不到,强回波偏弱了。经过对接收机的工作原理进行分析后,发现场放的放大倍数和损失的dB数基本上接近,由此初步判断故障部位应为场放的问题。在更换新场放后,从新进行整机灵敏度测试,结果和更换前基本无的差别,调节预选器的可调介质有少许改变,但变化不大。再次对接收机各部分工作原理进行分析后,我们将怀疑点放在连接波导和转换关节上,难道是某段波导出现问题引起的。
处灌入信号,用示波器从对数中频放大输出处检测信号衰减情况,检测结果令我们感到百思不解的是一切正常,问题究竟出现在什么地方呢?,工作到此时让我们感到非常费解。我们及时和厂家取得了联系,并通报了检修过程,厂家一开始也感觉应该没有什么问题的,在进一步的沟通过程中,我们谈到新购买的场放的工作频率是否有问题,上面标注的是2 880MHz,而我们雷达的工作频率为2 830MHz,频率偏差较大时,这时厂家才告诉我们该雷达出厂时是2 830MHz,而在现场调试过程中已经改为2 880MHz,如果我们按照2 830MHz进行测试和调整时,由于接收机场放的工作频率偏差50MHz,这样的测试结果显然不正确,工作只有从头再来。从新调整雷达综合测试仪工作频率到2 880MHz,用示波器在对数检查点进行观察,按照接收机灵敏度的测试步骤,旋转衰减旋钮到示波器上的脉冲基本淹没时,调整预选器的可调介质,使脉冲值为最大,再进行衰减到基本淹没时,得到接收机灵敏度为-108dB和出厂值已基本吻合,这时再打开雷达进行观测,雷达一切恢复正常。
3 结论
通过这次故障的检修,充分说明了我们在工作中还有做的不够细致的地方,在雷达工作频率改变后没有及时将更改参数进行备注,导致了在故障检修过程中走了不少弯路。但同时我们也应该看到,这次故障检修的思路和步骤具是有很好的借鉴作用,它不仅对雷达维护人员提供了很好的参考,也让我们学习到了很多知识,以便在今后的工作中少走弯路,更快速准确的排查故障原因,使设备尽快恢复正常工作。
参考文献
[1]国营第七八四厂.714S天气雷达技术说明书.
[2]王军,林强,米慈中,等.雷达手册[M].电子工业出版社.2003,3.
【关键词】大跨度空间结构;发展历史;分类
1982年中国成立空间结构委员会,在此后三十多年里大跨度空间结构发展迅速,兴建了大量体育场馆、会议展览馆、机场车库、大型娱乐场所、多功能厅等,结构在跨度上跨度的要求越来越高,在形式上,也不断创新。
一、空间结构的发展历史
在二十世纪前,古代空间结构就已经出现并大量应用,主要标志性结构为拱券式穹顶,该结构充分利用拱券合理传力的原理, 有连环拱、交叉拱、拱上拱、大拱套小拱。该类结构的代表工程:南京无梁殿(明洪武14年),平面尺寸38m×54m, 净高 22m。
二十世纪初叶(1925年)后,涌现了大梁的近代空间结构,主要标志性结构为薄壳结构、网格结构和一般悬索结构。其中薄壳结构代表工程有:北京火车站(1959年),跨度35m×35m;网架结构代表工程有:首都体育馆(1968年),跨度99m ×112.2m;悬索结构代表工程:北京工人体育馆(1961年,跨度94m),浙江人民体育馆(1967年,跨度60m ×80m ), 成都城北体育馆(1979年,跨度61m)。
到二十世纪末叶(1975 年前后) ,现代空间结构开始发展, 其主要标志性结构为索膜结构、索杆张力结构、索穹顶结构等。例如,2008 年建成的114m×144m北京奥运会国家体育馆是世界上最大跨度的双向弦支桁架结构。
二、按传统方法划分空间结构
按传统的划分方法,空间结构分为薄壳结构、网架结构、网壳结构、悬索结构和膜结构五类。五种空间结构的定义及主要形式如下:
(一)网架结构是以多根杆件按照一定规律组合而成的网格状高次超静定空间杆系结构,有以下主要形式:(1)平面桁架系组成的网架结构,主要有两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。(2)四角锥体组成的网架结构主要有正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。(3)三角锥组成的网架结构主要有三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。(4)六角锥体组成的网架结构主要形式有正六角锥网架。
(二)网壳结构是将杆件沿着某个曲面有规律地布置而组成的空间结构体系其受力特点与薄壳结构类似,是以“薄膜”作用为主要受力特征的。主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。
(三)薄膜结构以性能优良的柔软织物为材料,由膜内空气压力支承膜面,或利用柔性钢索或刚性支承结构使膜产生一定的预张力,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。主要有空气支承膜结构、张拉式膜结构、骨架支承膜结构等形式。
(四)悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索按照一定规律布置所构成的一类结构体系。悬索结构按索的布置方向和层数分为:单向单层悬索结构、辐射式单层悬索结构、双向单层悬索结构、单向双层预应力悬索结构、辐射式预应力悬索结构、双向双层预应力悬索结构、预应力索网结构等。
(五)薄壳结构指建筑工程中满足t/R≤1/20的壳体。薄壳结构按曲面形成可分为旋转壳与移动壳;按建造材料分为钢筋混凝土薄壳、砖薄壳、钢薄壳和复合材料薄壳等。
除以上几种空间结构外,尚有组合网架结构、预应力网格结构、管桁结构、张弦梁结构、点连接玻璃幕墙支承结构、索穹顶结构等几种常用空间结构。
三、按单元组成划分空间结构
国内外出现的空间结构多达38种,若按上诉传统分类方法则很难囊括和包络现有的各种形式。根据空间结构的单元组成来分类各种形式的空间结构,可避免传统分类方法的局限性,分别是板壳单元、梁单元、杆单元、索单元和膜单元共五种。仅由单一单元组成的结构有15种,由两种及以上单元组成的结构有23种。由两种及以上单元组成的结构仅以一种单元为主要组成单元,以板壳为主的结构有4种,以梁为主的结构有6种,以杆为主的结构有6种,以索为主结构有5种,以膜为主的结构有2种。具体见表1。
参考文献:
在经济学领域,分为理论经济学和应用经济学两大领域。
理论经济学是论述经济学的基本概念、基本原理,以及经济运行和发展的一般规律,为各个经济学科提供基础理论。理论经济学通常称为一般经济理论,它分为宏观经济学与微观经济学两个分支。这样的经济学和数学有很大的关联。一级学科理论经济学是现在大多数人所学的经济学,具有6个二级学科:政治经济学、经济思想史、经济史、西方经济学、世界经济以及人口、资源与环境经济学,也有一部分学校新增了新型专业,比如厦门大学、中国人民大学、厦门大学嘉庚学院、徐州工程学院开设的网络经济学;中国人民大学、北京大学、南开大学、上海财经大学、复旦大学开设的企业经济学等等。
应用经济学是以经济学,数量经济学、统计学等理论为基础的应用性社会科学学科。它主要运用理论经济学的基本原理,研究国民经济各个部门、各个专业领域的经济活动和经济关系的规律性,或对非经济活动领域进行经济效益、社会效益的分析。该专业着重面向各大金融机构、证券公司、金融监管部门及大型企业培养所急需的、兼备较强专业知识和先进技术应用能力、高素质、国际化的理论研究和实践操作型复合型高层次人才。田宏老师告诉大家一级学科应用经济学包含的二级学科有:国民经济学、国防经济学、区域经济学、财政学、金融学、产业经济学、国际贸易学、劳动经济学、统计经济学、数量经济学。
2017年12月28日,教育部学位与研究生教育发展中心公布全国第四轮学科评估结果,评估结果按照“精准计算、分档呈现”的原则,根据“学科整体水平得分”的位次百分位,将前70%的学科分为A+,A,A-,B+,B,B-,C+,C,C-公布。全国高校学科评估结果:理论经济学中,参评高校共计90所,在此列出了其中一部分,评估结果相同的高校排序不分先后,按学校代码排列。
A+ 中国人民大学、复旦大学
A 北京大学、南开大学、
A- 北京师范大学、南京大学、浙江大学、武汉大学、西北大学
B+ 清华大学、中央财经大学、吉林大学、上海财经大学、厦门大学、山东大学、华中科技大学、中山大学、西南财经大学。
B 对外经济贸易大学、辽宁大学、东北财经大学、福建师范大学、江西财经大学、中南财经政法大学、深圳大学、云南大学、四川大学、
应用经济学中,参评高校共计90所,在此列出了其中一部分,评估结果相同的高校排序不分先后,按学校代码排列。
A+ 北京大学、中国人民大学、中央财经大学
A 对外经济贸易大学、东北财经大学、上海财经大学、厦门大学;
A-清华大学、南开大学、复旦大学、江西财经大学、山东大学、中南财经政法大学、西南财经大学、西安交通大学;