模糊自相似从属度的算法技巧及应用

文章详细讨论了模糊自相似从属度的算法及技巧，研制了递推快速算法程序，并对一个实际剖面的地震资料进行了计算，提取出了剖面储层的含油性特征。     

利用模糊理论估算自然衰减率常数

模糊理论方法提供了量化主观信息和体现决策人在最小化条件下优先选择的便利工具。利用Buschek和Alcantar(1995)的理论估算自然衰减和降解率，在实际上，由于数学简化和场点复杂性造成明显的不精确。在本篇文章中，两种模糊方法一模糊算法和模糊回归，常被用于刻画在降解和衰减率估算中的可变性。输入参数的可变性能够利用体现决策者对可能值感知的隶属关系函数进行刻画。隶属关系函数临界输入值的选择明显影响了估计输出值的可变性。同样的，与决策者信念有关的稳定状态模型与描绘场点监察流状态的一致性，也能够通过一致性判据进行量化。利用基于模糊评价方法进行灵敏度检验是相当有用的，可以评估决策者的优先选择对估计率常数和相关可变性的影响程度。同样，上面提到的方法在涉及自然衰减监测的安排中也是很有意义的。     

基于粒子群算法的岩体结构面产状模糊C均值聚类分析

结构面产状分析是进行岩体力学分析及稳定性评价的基础,玫瑰花图、等密度图等传统的图形分析方法较为粗糙,无法对产状数据进行准确分析,采用模糊聚类方法则可以得到较为准确的优势产状,但需要事先指定分组数及初始聚心,且模糊聚类算法为局部寻优算法,初始划分对最终的数据分析结果影响较大。为了得到较为客观的分组结果及优势产状,同时能够针对大量结构面产状数据进行聚类分析,提出了基于粒子群算法的岩体结构面产状模糊C均值聚类算法。采用粒子群算法进行模糊C均值聚类算法初始聚心的求解,在计算过程中可同时确定最佳分组数,避免了人为指定的主观性,克服了模糊C均值聚类算法易陷入局部极小值和对初始划分敏感的不足。最后,通过工程实例中不同方法的聚类效果对比分析该算法的有效性,并将该方法应用于实测结构面产状数据的分析,得到较为符合实际的优势结构面分组。     

边坡稳定性分类评价的同伦模糊C-均值聚类算法

针对单一模糊C-均值聚类算法对初始聚类中心初值敏感性问题,引入同伦理论,提出了同伦模糊C-均值聚类算法。以三峡库岸研究程度较高的36个边坡为对象,采用同伦模糊C-均值聚类算法对边坡的稳定性进行分类,研究边坡最佳分类级数和算法的收敛性、可靠性。边坡聚类结果研究表明,同伦模糊C-均值聚类算法对初始聚类中心的选取没有明显的依赖性,是一个具有全局最优解的聚类方法,其结果明显好于单一模糊C-均值聚类算法。     

用模糊数运算法进行水质评价的探讨

本文探讨了用模糊数进行水质评价的方法.这种方法首先将水质污染单因子级别可能性分布作为一个模糊数,然后用模糊数运算法对各因子“叠加”综合,根据模糊数运算结果的峰值项级别频数判别.结合两个实例与模糊综合评判方法进行了对比,结果完全一致.     

基于粒子群算法的模糊优选神经网络储层识别模型

针对致密储层中气水干层识别准确率较低这一难题,提出基于粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的模糊优选神经网络识别模型.其基本思路:首先对所有的变量进行分析,提取反映储层本质的主要属性,消除重叠信息的输入,然后将粒子群算法与模糊优选神经网络相结合,构建基于粒子群算法的模糊优选神经网络识别模型.以陕甘宁盆地中部气田马五1储层气水干层识别问题为例,选用十九口井分层测试的92个已知样本(其中八十个用于模型构建,十二个用于精度检验),对物性、测井和储渗特征等方面的十个特征参数进行分析,从中提炼出电阻率、自然伽玛、产能系数、储渗因子、介质类型因子等五个主成份控制特征参数,消除重叠信息的影响.并以此作为神经网络输入层的输入,以样本储层的产能赋值作为输出,构建基于粒子群算法的模糊优选神经网络模型.模型的识别正确率达到100%,标准误差比传统模糊神经网络降低了60%.这表明该模型具有更高的识别精度,为致密储层的准确识别探索了又一种新方法,对同类地区的研究在一定程度上具有指导作用.     

基于主成分和模糊C-均值聚类算法的农业水资源高效利用综合分区

基于农业生态系统环境要素、水的资源属性、水资源的高效利用内涵、生产力水平、土地利用方式、种植结构及种植模式等因子,选取构建农业水资源高效利用综合分区的指标体系(16个定量指标、4个定性指标),采用主成分分析和模糊C-均值聚类算法为区划方法,对川中丘陵区进行量化分区。研究结果将川中丘陵区16个地级市和一个县级市(简阳)分为农业水资源较低利用区、农业水资源低效利用区、农业水资源中等利用区、农业水资源高效利用区和农业水资源较高效利用区5个区,这对南方季节性干旱区水资源利用规划有较强的借鉴作用。     

模糊水文统计分析研究

水文统计分析的观测数据和调查数据往往不够精确,为此,提出在模糊样本条件下进行水文统计分析的方法体系,用模糊数进行模拟,并以范例作了简要说明.     

基于模糊C-均值算法粗糙集理论的云模型在岩爆等级评价中的应用

岩爆等级评价具有模糊性和不确定性,而粗糙集理论的云模型对处理模糊性和不确定性问题具有独特优势,由此提出了基于模糊C均值（简称FCM）算法粗糙集的云模型理论在岩爆等级评价中的新模型。该模型选用岩石单轴抗压强度 、洞室围岩最大的切向应力 、岩石单轴抗拉强度 和岩石弹性能量指数Wet作为岩爆等级评价因子,依据岩爆分级标准计算各评价因子隶属于不同岩爆等级的云数字特征。同时,以国内外40例岩爆工程为研究对象,运用基于FCM算法的粗糙度理论进行因子属性重要性评价,计算各评价因子权重。根据正向正态云发生器,得到待评样本的综合确定度,由最大综合确定度判定岩爆级别。研究表明：该模型的评价结果与实际情况基本一致,具有一定的可行性,为岩爆预测提供了一种新的研究方法与思路。     

基于模糊相关度的模糊聚类有效性检验方法

本文在模糊聚类算法基础上,提出了对聚类效果进行有效性检验的方法。在考虑不同指标权重、相对隶属度和距离函数的共同作用下,引入模糊划分的类间模糊相关度公式,并定义了聚类有效性函数来优选最佳聚类数,引用划分的平均模糊熵对有效性检验方法确定的最佳聚类数进行验证。通过实例应用,结合成因分析与二元对比法确定各指标权重,对聚类有效性函数的性能进行了检验,分析聚类效果,说明了本文提出的模糊聚类有效性检验方法具有较好的判断功能。     

弹性介质边坡模糊有限元方法研究

针对弹性介质体边坡内存在的模糊特性,从弹性力学的基本方程式入手,应用模糊运算法则、模糊积分和模糊微分等方法,推导了弹性力学几何方程、物理方程和平衡方程的模糊表达形式。利用最小模糊位能原理,建立了考虑多参数模糊性的模糊有限元控制方程。数值算例表明,弹性介质体边坡考虑模糊特性影响的情况下的分析成果,能更全面地反映出计算参数模糊特性变化引起的边坡内力和位移的改变情况。     

人工冻结黏土广义开尔文蠕变本构模型模糊随机优化

冻土的蠕变本构模型是冻结法建井的重要参考资料。在-5℃、-10℃、-15℃和-20℃下,针对人工冻结黏土进行不同应力等级的单轴蠕变试验,获得不同温度、不同应力等级条件下蠕变曲线的变化规律。通过模糊随机迭代搜索改进传统的Guess-Newton算法,得到模糊随机Guess-Newton算法步骤,利用改进的算法优化广义开尔文本构模型参数,获得各温度和应力下的优化蠕变模型。工程试验表明：模糊随机Guess-Newton算法能有效地优化广义开尔文本构模型参数,使模型更好地拟合冻土各阶段的蠕变值,准确地表征了冻土的蠕变特性,同时改进后的算法较传统的算法效率更高,收敛更快。     

边坡模糊随机可靠性分析的模糊点估计法

在统计矩点估计法和模糊随机理论的基础之上,提出边坡工程模糊随机可靠性分析的模糊点估计法,将边坡稳定性极限状态方程由模糊随机集向普通随机集转化,然后利用点估计法求解边坡的可靠度指标。鉴于岩土体物理力学参数的近似分布类型,采用区别于梯形模糊数的正态模糊数对随机变量进行模糊随机化处理,使其更趋近于物理力学参数的近似分布类型。该方法考虑了各个力学参数的模糊性,计算结果更能反映边坡的真实工作状态。算例分析结果表明,该法使用简便,计算效率高,结果可靠,避免了传统分析方法的缺点,对复杂边坡或者功能函数为隐式表达的边坡工程可靠性分析具有很大的潜力,为边坡可靠性分析提供了一条新的途径,具有广泛的应用前景。     

模糊统计分析方法研究

将模糊分析原理与水文现象相结合，推导出了水文统计参数的模糊计算公式，给出了水文变量间相关关系的模糊分析方法及系统水文模型的模糊识别方法，通过实测资料验证，本文方法的分析计算结果能够较好地反映实际情况。     

模糊综合评判法在水质评价中的应用及探讨

指出了以往水质模糊综合评判法中权重确定方法和评价结果表达形式的不合理之处,并提出了改进后的权重确定方法和结果表达形式来解决这些问题,使模糊综合评判法更加合理和实用,并用实例进行了验证.     

基于成分关联区域相似度的面实体模糊匹配算法

空间目标匹配是空间数据库增量更新的第一步,也是关键一步.研究了基于空间目标匹配的变化信息的获取算法.通过研究空间数据中存在的不确定性问题,提出将模糊理论引入到空间目标匹配算法中.重点研究如何用模糊的方法解决空间目标匹配问题,并以面实体为例说明了具体匹配过程,提出了基于成分关联区域相似度的面实体模糊匹配算法.该算法利用成分关联区域的度量因子,确定模糊拓扑关系隶属度矩阵,进而量化隶属度矩阵,最终确定模糊拓扑关系分类.算法综合利用了图幅索引、成分关联因子等进行优化,简化计算复杂度,提高了算法效率.      

基于交会图与模糊聚类算法的复杂岩性识别

针对复杂岩性识别中存在的模糊性,应用交会图和模糊聚类方法对复杂岩性储层的岩性识别问题进行了研究。首先依据岩心取样进行岩性归类,然后通过交会图技术确定了9个对岩性反映较明显的参数,并建立起研究区域的岩性样本集。最后,通过模糊聚类的识别模式,依最大隶属度的原则,建立了岩性判别方法,并应用该方法对海拉尔盆地的岩性进行了识别,取得较好的效果。     

模糊随机损伤非线性性态

从损伤形成的宏、微观机理出发揭示了损伤演化的模糊性和随机特征,提出了损伤泛函成立于模糊、随机双层数学覆盖之下进而构建了研究广义损伤泛函的广义非确定空间。提出了非线性损伤发展所依据的初始应力场;基于三种典型模糊损伤分布：降半分布、秋千分布、组合秋千分布,提出了平面应变下服从随机β分布的各向异性初始模糊随机损伤场,并基于初始模糊随机损伤有效张量给出粘-弹-塑性初始损伤应力场的模糊随机数值模型。提出并构造了损伤矢量临界值算法并基于此推导了平面应变条件下的损伤有效张量及模糊随机有效弹性矩阵族;由损伤材料粘-弹-塑性应变率演化通式提出了基于修正Mohr-Coulomb损伤破坏准则的粘-弹-塑性模糊随机损伤本构模型。就土方开挖的损伤增益特征,提出并构造了基于模糊衰减模型的模糊随机损伤增量方程,实现了对粘-弹-塑性模糊随机损伤增量方程卸载模型的全面阐述。考虑场内参数的空间离散及随机变异特征,借助本文提出的非线性模糊随机损伤力学模型,就某典型基坑工程开挖进阶过程中的损伤演变及广义可靠性进行了深入探讨,过程揭示了模糊随机损伤模型可以根据场内结构及材料强度耗散情况随时对损伤分布做出调整,以充分反映材料细观粒子间的凝聚或断裂造成的岩土结构宏观方面硬化-屈服-破坏-重分布-愈合等复杂力学性征,得到的规律性认识对于实现岩土工程全面化、精确化分析研究有重要意义。