在现代科学计算领域中,非线性方程求解是重要的问题之一。非线性方程通常指的是不含未知数的线性组合的方程,这类方程与线性方程相比,其解的情况更为复杂,可能有多个解或者根本就没有实数解。对于非线性方程的求解,二分法是一种简单有效的数值解法。二分法通过反复平分可能包含方程根的区间并检查区***号来缩小包含根的区间,直至达到所需的精度。尽管二分法具有收敛速度快和实现简单的优点,但是在某些情况下其收敛速度仍有待提高。王国栋、张瑞平等学者提出了一种基于线性插值的二分法改进方法,该方法利用线性插值的原理来加速收敛,下面将详细讨论该方法的知识点。 我们来看二分法的基本原理。二分法求解非线性方程的关键在于首先确定隔根区间,即一个连续区间,在该区间内根据连续函数的介值定理,可以确定该区间内只有一个根。确定隔根区间后,二分法通过不断将区间一分为二来逐步缩小包含根的区间。具体来说,初始时设定了一个包含根的区间[ba,],然后计算该区间中点处的函数值。通过函数值的符号变化,可以判定根位于中点左侧的子区间还是右侧的子区间。由于每次将区间缩小一半,理论上二分法具有对数收敛速度。 然而,当需要更高的计算精度时,二分法可能需要较多的迭代次数。为了解决这个问题,提出了改进方法。改进方法的基本思想是在每次二分后不再简单地取中点,而是使用线性插值的方法来进行下一次二分。线性插值是一种最简单的插值方法,它通过两个已知点来估计未知点的值。在改进的二分法中,使用线性插值方法,结合中点和端点的函数值信息,来确定下一个区间的分割点。由于线性插值利用了额外的信息,从而使得每次缩小后的区间小于原区间的1/2,这样一来可以显著提高二分法的收敛速度。 为了更好地理解改进的二分法,我们看一下其算法原理。通过一次二分,获得区间中点c,计算中点处的函数值。然后,根据函数值的正负号,确定新的有根区间,这是传统二分法的基本步骤。在改进方法中,额外进行一次线性插值计算,通过线性插值得到的点和中点处的函数值,来确定新的有根区间。由于在插值点处函数值的加入,新的区间会比简单取中点的方法更精确,从而有助于快速缩小搜索范围,提高算法效率。 根据上述改进思想,改进二分法的算法流程如下: 1. 设定隔根区间[ba,]并保证在该区间两端点函数值异号。 2. 取区间中点c=(ba+ab)/2。 3. 比较中点c处的函数值和端点处的函数值,根据函数值的正负号确定新的有根区间。 4. 进行线性插值,利用插值得到的点和中点函数值的信息,得到新的有根区间。 5. 根据新的有根区间重复步骤2至步骤4,直至达到预定的误差范围。 需要注意的是,虽然改进的二分法在理论上可以提高收敛速度,但其实际效果受到函数特性、隔根区间的选择等因素的影响。例如,如果函数在区间内变化剧烈,即便引入了线性插值也可能无法显著加快收敛。此外,如果初始隔根区间选取不当,也可能导致算法效率降低。因此,在使用改进的二分法时,需要充分了解问题的性质,合理选择初始隔根区间,并在必要时结合其他方法共同求解。 通过上述知识点的介绍,可以看出基于线性插值的求解非线性方程二分法改进是一种有效的数值解法,能够针对传统二分法的局限性进行优化。它通过增加插值步骤来提高区间缩小的精度,从而加快了寻找方程根的速度,对于工程实践和科学研究具有一定的应用价值。
2026-02-08 22:13:28 242KB 首发论文
1
本文详细介绍了如何在YOLOv8模型中添加BiFPN(双向特征金字塔网络)以提升目标检测性能。BiFPN通过删除单输入边节点、添加额外边以及重复双向路径等优化手段,实现了更高效的特征融合。文章提供了具体的代码实现步骤,包括创建BiFPN模块、修改YOLOv8配置文件以及在任务文件中导入相关类。最终,通过实验验证了改进后的模型在mAP50-95评价指标上的显著提升,展示了BiFPN在目标检测任务中的有效性。 YOLOv8是当前流行的实时目标检测系统中的一种,其在速度和准确性上都达到了一定的水平。然而,为了进一步提升性能,研究者们探索在YOLOv8中集成BiFPN结构,即双向特征金字塔网络。BiFPN的核心价值在于其能高效地融合不同层的特征信息,进而增强模型在复杂场景中对目标的识别能力。 在具体技术实现方面,BiFPN的设计理念是通过构建一个网络,使得低层特征与高层特征能够相互作用,实现特征的自适应融合。在传统的特征融合结构中,经常出现信息流动不畅的问题,而BiFPN通过引入额外的边缘连接,允许特征从高层流向低层,反之亦然。这样的结构设计不仅增强了特征表达能力,还优化了网络的参数效率。 文章中对BiFPN在YOLOv8模型中的集成进行了详细阐述,不仅提供了完整的代码实现步骤,还对如何修改YOLOv8的配置文件、如何在任务文件中导入相关类等操作步骤进行了说明。代码实现的逻辑清晰,且配有相应的注释,有助于开发者理解和复现整个集成过程。 实验验证部分是通过实际目标检测任务对改进后的YOLOv8模型进行测试,主要使用了mAP50-95这一评价指标。mAP即平均精度均值,是在一定交并比阈值下的平均精度的平均值,广泛用于衡量目标检测系统的性能。通过实验结果可以看出,加入BiFPN的YOLOv8模型在mAP50-95指标上取得了显著的提升,这表明BiFPN确实能够有效改善YOLOv8模型的检测性能。 从代码包的角度来看,作者提供的软件开发工具包包含所有必要的文件,能够让开发者直接在自己的环境中搭建和运行系统。这对于那些希望在自己项目中应用YOLOv8结合BiFPN的开发者来说,无疑是一个宝贵的资源。 此外,这种集成方式具有较好的普适性,意味着BiFPN不仅仅适用于YOLOv8,还可以被整合到其他目标检测模型中,以期实现性能的进一步提升。对于深度学习模型而言,特征融合技术是一个非常活跃的研究领域,因此本文的工作对于推动相关技术的发展具有重要意义。
2026-02-08 14:21:14 12KB 软件开发 源码
1
内容概要:本文档详细介绍了基于MATLAB实现的改进灰色预测模型在港口物流需求预测中的应用。项目旨在通过引入改进的灰色预测模型,提升港口物流需求预测的准确性,优化资源配置,支持管理决策,促进港口经济的可持续发展。项目解决了数据质量、非线性特征处理、小样本问题、模型过拟合及动态更新等挑战。创新点包括改进的灰色预测模型、高效的数据处理方案、融合多种预测技术和实时动态更新机制。文档还展示了项目的效果预测图程序设计及代码示例,涵盖了数据预处理、传统和改进的灰色预测模型设计及结果预测与评估模块。 适合人群:从事港口物流管理、交通运输规划、供应链管理和政策制定的专业人士,以及对需求预测和灰色系统理论感兴趣的科研人员。 使用场景及目标:① 提高港口物流需求预测的准确性,为港口设施规划和运营管理提供科学依据;② 优化港口资源配置,提高运营效率和经济性;③ 支持港口管理者的决策,增强市场竞争力;④ 促进港口经济的可持续发展,合理规划资源和基础设施建设;⑤ 为政策制定和发展规划提供数据支持。 其他说明:此项目不仅适用于港口物流需求预测,还可以扩展到其他领域的需求预测,如交通流量、能源消耗等。通过结合MATLAB代码示例,读者可以更好地理解和实践改进的灰色预测模型,提升预测精度和模型的可扩展性。
1
基于速度障碍法融合的改进动态窗口DWA算法:增强动态避障能力与轨迹平滑性,基于速度障碍法与改进评价函数的动态窗口DWA算法动态避障研究:地图适应性强且平滑性优化,改进动态窗口DWA算法动态避障。 融合速度障碍法躲避动态障碍物 1.增加障碍物搜索角 2.改进评价函数,优先选取角速度小的速度组合以增加轨迹的平滑性 3.融合速度障碍法(VO)增强避开动态障碍物的能力 地图大小,障碍物位置,速度,半径均可自由调节 有参考,代码matlab ,改进DWA算法; 动态避障; 融合速度障碍法; 轨迹平滑性; 自由调节参数; MATLAB代码。,优化DWA算法:融合速度障碍法实现动态避障与轨迹平滑
2026-01-27 10:04:39 140KB ajax
1
本文研究了改进免疫算法与HFSS联合仿真技术在天线多目标优化中的应用。免疫算法是一种模拟生物免疫系统机制的优化算法,它在处理复杂的多目标优化问题上显示出独特的性能和优势。本文首先对免疫算法和HFSS联合仿真技术进行了介绍,包括免疫系统的基本原理、免疫算法的类型及特点,以及高频电子系统分析软件HFSS的功能和应用范围。 随后,文章详细探讨了天线多目标优化问题,解释了多目标优化的概念以及天线设计中常见的多目标优化问题。在改进免疫算法的研究中,本文阐述了其理论基础和主要方法,特别是在天线优化模型的构建和实验环境搭建中的应用。 此外,文章还探讨了HFSS联合仿真技术与改进免疫算法的结合,分析了深度学习与改进免疫算法结合的可能性及其在HFSS联合仿真技术中的应用。通过实际天线性能对比分析,验证了改进免疫算法在天线多目标优化中的有效性,并对算法的收敛性能进行了评估。 文章总结了主要研究成果,并对未来发展进行了展望。本文的研究成果不仅有助于提高天线设计的性能,也为其他领域的多目标优化问题提供了有效的解决方案和理论支持。 研究背景表明,随着无线通信技术的快速发展,对天线设计提出了越来越高的要求,包括更好的辐射效率、更宽的带宽和更高的增益等。在这样的背景下,寻找一种高效、精确的天线优化方法显得尤为重要。 天线多目标优化问题在设计过程中需要解决多个参数和指标的优化,常规的优化方法在处理这类问题时往往存在效率低下、易陷入局部最优等问题。而改进免疫算法通过模拟生物免疫系统的多样性和高效性,能够处理复杂的多目标优化问题,从而克服了传统优化方法的不足。 HFSS联合仿真技术是一种高度集成的高频电磁场仿真软件,能够模拟和分析复杂的高频电子系统,包括天线设计。它能够提供精确的仿真结果,为天线设计提供理论依据。将改进免疫算法与HFSS联合仿真技术结合起来,可以充分利用两者的优势,提高天线优化的效率和精度。 改进免疫算法在天线多目标优化中的应用,通过改进算法的参数设置、种群规模和进化策略等,进一步提高了算法的搜索效率和解的多样性。同时,结合HFSS仿真技术,可以在算法的每一代中对天线模型进行精确仿真,从而有效地评估解的质量,进一步指导算法搜索的方向。 通过实验环境搭建与数据采集,本文在实际应用中验证了改进免疫算法与HFSS联合仿真技术在天线多目标优化中的有效性。实验结果表明,该方法能够在较短的时间内找到满足设计要求的天线结构参数,优化后的天线性能得到了显著提升。 展望未来的研究方向,本文提出了一些可能的改进措施和探索领域,例如算法的进一步优化、处理更复杂的多目标优化问题,以及在其他工程问题中的应用等。这将为相关领域的研究提供新的思路和方法。
2026-01-22 20:39:26 96KB 人工智能
1
基于改进Ortega观测器的永磁同步电机非线性磁链观测器的设计与实现。主要内容包括零速闭环启动、低速大扭矩表现以及抗饱和补偿策略。文中提供了关键的Matlab代码片段,展示了非线性修正项、软削波处理、角度估算模块和死区补偿的具体实现方法。此外,还分享了调试经验和参数整定技巧,确保系统在不同工况下都能表现出色。通过对比测试,该方案在零速启动时间和低速转矩脉动方面显著优于传统的VESC方案。 适合人群:从事电机控制系统研究与开发的技术人员,尤其是对永磁同步电机无位置控制感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于需要高性能无位置控制的永磁同步电机应用场景,特别是在零速启动和低速大扭矩输出方面有较高要求的场合。目标是提高系统的响应速度、稳定性和效率。 其他说明:本文不仅提供理论分析,还附有详细的代码实现和调试经验,有助于读者深入理解和应用该技术。
2026-01-21 20:59:45 541KB
1
内容概要:本文探讨了永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制的仿真研究,主要集中在零低速域、中高速域和转速切换区域的不同控制策略。在零低速域,采用无数字滤波器高频方波注入法,减少了滤波相位的影响并降低了对凸极性的要求;在中高速域,利用改进的滑膜观测器,结合sigmoid函数和PLL锁相环,提高了观测器的精度;在转速切换区域,则运用成熟的加权切换法确保电机平稳过渡。整个仿真基于Simulink平台进行模块化搭建,功能块清晰易懂,支持带载操作,并提供详细的仿真波形供评估。 适合人群:从事电机控制系统研究的技术人员、高校师生及相关领域的研究人员。 使用场景及目标:适用于需要深入了解PMSM无位置传感器控制技术的研究者,旨在帮助他们掌握不同速度区间内的具体实现方法及其优缺点,为实际工程应用提供理论指导和技术支持。 其他说明:提供的资料包括完整的仿真模型、参考文献和说明文档,有助于快速上手实验并深入理解相关原理。
2026-01-18 00:46:58 1.68MB
1
内容概要:本文介绍了一种基于A*算法优化的往返式全覆盖路径规划改进方案,并提供了详细的MATLAB实现代码。文中首先解释了传统往返式路径规划存在的问题,如易陷入死角和无法有效避障。为解决这些问题,作者提出了一种结合A*算法的方法,在遇到死角时能够自动找到最近的未覆盖节点并继续完成全图覆盖。此外,还详细介绍了启发式函数的设计思路,使得路径更加偏向于未探索区域,从而提高覆盖率并减少重复路径。最终通过仿真实验展示了改进后的路径规划效果。 适合人群:对路径规划算法感兴趣的科研人员、自动化设备开发者、机器人爱好者。 使用场景及目标:适用于需要高效全覆盖路径规划的应用场景,如扫地机器人的清洁路径规划、无人机的巡检路径规划等。目标是提高路径规划效率,避免死角和障碍物,确保全面覆盖。 其他说明:本文不仅提供理论分析,还包括完整的MATLAB代码实现,便于读者理解和实际操作。
2026-01-11 19:31:50 1.07MB
1
《乐推古楼》是一款基于Android平台的原创游戏,它以经典的推箱子玩法为基础,融入了中国传统文化元素,旨在提供一种既有趣又有教育意义的游戏体验。这款游戏是作者的期末安卓作业,展示了其在Android应用开发方面的技能和创新能力。 在Android应用开发中,Android Studio是一个重要的集成开发环境(IDE),它提供了编写、调试和发布Android应用的全面工具。版本3.5是Android Studio的一个稳定版本,包含了对Java和Kotlin语言的支持,以及各种优化和新特性,如改进的布局编辑器、更快的构建速度和更强大的分析工具。使用这样的现代IDE,开发者可以高效地创建功能丰富的移动应用程序。 推箱子游戏的核心逻辑是基于算法实现的。这种游戏通常涉及到一个二维网格,玩家需要操作一个角色(在此游戏中可能是具有传统文化特色的角色)来推动箱子到达特定的位置。游戏设计的关键在于制定出正确且有限的步骤来解决每个关卡,这通常需要运用到深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)或A*寻路算法等路径规划策略。在《乐推古楼》中,开发者可能使用了这些算法来确保游戏的可玩性和挑战性。 为了让游戏与传统文化相结合,开发者可能在游戏场景、角色设计、关卡设定等方面做了独特的构思。例如,古楼的建筑风格、道具的设计以及背景故事都可能蕴含中国传统文化的元素,以此增加游戏的文化内涵和吸引力。 在实现游戏界面时,开发者可能使用了Android的布局系统,如LinearLayout、RelativeLayout或ConstraintLayout来设计用户界面。同时,为了实现动态效果和交互,可能使用了动画API、触摸事件处理以及自定义View。此外,游戏的声音效果和音乐也可能通过Android的多媒体库来实现,以增强游戏的沉浸感。 游戏的保存和加载机制是必不可少的,这通常涉及到数据持久化。开发者可能使用SQLite数据库来存储玩家的进度,或者采用SharedPreferences来保存用户的设置。为了保证游戏的兼容性和稳定性,开发者需要进行广泛的设备和版本测试,确保游戏能在不同Android版本和硬件配置上正常运行。 《乐推古楼》不仅展示了Android应用开发的基本技术,还体现了将传统元素融入现代游戏的创新思维。通过这个游戏,学习者可以深入理解Android开发流程,包括UI设计、算法实现、数据存储以及性能优化等多个方面。同时,这也是一款寓教于乐的应用,让玩家在享受游戏乐趣的同时,也能感受到中国传统文化的魅力。
2026-01-11 17:48:00 154.31MB 安卓小游戏
1
经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)是一种数据驱动的信号处理方法,由Nigel C. S. Huang在1998年提出。这种方法主要用于非线性、非平稳信号的分析,能够将复杂信号分解为一系列简单、具有物理意义的内在模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)。然而,EMD在实际应用中存在一些问题,比如模式混叠、噪声敏感和计算效率低等,因此,为了克服这些问题,出现了改进的EEMD(Ensemble Empirical Mode Decomposition)算法。 标题中的“eemd.rar”指的是一个RAR压缩文件,包含与EEMD相关的MATLAB代码。"EEMD_EEMD"可能是指原版的EMD和改进的EEMD,而“MATLAB_改进 分解_改进EEMD_改进的EEMD”表明这个代码实现了对EMD的改进,用于信号的分解。 描述中提到,这是一个作者自己编写的改进版EEMD的源码,意在提供给其他人使用。这表明这个代码库可能是开源的,允许社区成员查看、学习和改进代码。 标签中的“eemd”是经验模态分解的缩写,“eemd___matlab”表示这些代码是用MATLAB语言实现的,“改进_分解”和“改进eemd 改进的eemd”则强调了这个代码库的核心特性,即对EMD算法的改进,以提高其在信号分解上的性能。 压缩包内的两个文件“extrema.m”和“eemd.m”是MATLAB脚本或函数。"extrema.m"很可能包含了寻找信号极大值和极小值的函数,这是EMD和EEMD算法的关键步骤之一。而“eemd.m”则可能是实现改进EEMD算法的主要代码文件,它会包含分解信号的完整流程。 改进的EEMD(Ensemble EMD)算法主要通过添加随机噪声来解决原版EMD的问题。在每次迭代中,原始信号与一组随机白噪声相加,然后进行EMD分解。重复这一过程多次,形成一个信号分量的集合。通过平均这些分量,可以得到更稳定、更准确的IMF。这种方法提高了分解的精度,减少了模态混叠,并降低了对噪声的敏感性。 在实际应用中,改进的EEMD被广泛应用于地震学、生物医学信号处理、机械故障诊断、金融时间序列分析等多个领域。通过MATLAB实现的EEMD代码,用户可以方便地将这种强大的工具应用到自己的研究或项目中,进行非线性信号的分析和理解。
2026-01-08 10:22:44 2KB eemd
1