关于微动信息基本性质的初步研究

在简述微动信息的采集技术后，以随机信号的基本理论为基础，详细分析了微动信息的数字特征与物理性质。微动信息的功率谱密度具有分立性与主频特征，道间的规则信息具有同相性，道内信息具有一定的重复性与稳定性，在空间上各分量表现出传播性。这些物理性质表明微动信息虽然不是来源于特定震源，却呈现不是任意随机的特征。带通滤波后的微动信息在高频范围内，相位谱出现分叉现象，即由微动频带内混沌状态经过一个简短的过渡进入了有规则的变化带。     

长江径流时间序列混沌特性的定量分析

定量分析了长江径流时间序列的混饨特性,论述了长江径流时间序列的李雅普诺夫指数的计算和实际意义,计算了长江径流时间序列的长程相关性指数,即分数阶差分指数,讨论了这一指数与相关分维的相对值可能存在的关系。这些非线性信息的提取,将进一步揭示径流时间序列的变化规律,并将对提高预测水平产生影响。     

混沌退火Hopfield网络及其在储层聚类分析中的应用

将一种基于混沌退火的Hopfield神经网络(ACHN)应用到储层聚类分析中。这里主要阐述了ACHN聚类的基本原理、混沌神经元的标定、ACHN聚类的策略、先验信息的约束以及混沌退火搜索。实际砂砾岩储层聚类分析表明:这种网络能克服普通Hopfield网络陷入局部最优的不足,得到更准确、精细的聚类结果。     

成矿元素巨量聚集的混沌机制——斑岩型和构造蚀变岩型矿床例析

成矿元素含量的变化受控于成矿系统内部的动力学过程,具有较强的随机性与混沌特征,对其变化特征的定量刻画有助于深入理解成矿过程,并为找矿预测提供理论依据。本文以三江普朗斑岩型铜矿的Cu元素与胶东大尹格庄构造蚀变岩型金矿的Au元素品位序列为研究对象,运用混沌时间序列分析法中的相空间重构技术、吸引子的关联维及最大Lyapunov指数解析了Cu与Au元素品位序列的分布特征。结果显示:斑岩型铜矿强矿化和中矿化Cu元素品位的饱和关联维介于4.42与9.69之间,饱和嵌入维介于25与28之间,最大Lyapunov指数介于0.0021与0.0661之间,弱矿化勘探线Cu元素关联维没有出现饱和现象,最大Lyapunov指数随着嵌入维的增大,由正数变为负数;构造蚀变岩型金矿的强矿化勘探线Au元素的关联维为3.18,饱和嵌入维为23,最大Lyapunov指数为0.0082,而中矿化和弱矿化勘探线Au元素的关联维没有出现饱和现象,且随着嵌入维的增大,最大Lyapunov指数由正数变为负数,表明斑岩型中-强矿化地区的Cu元素和构造蚀变岩型强矿化区域的Au元素品位序列具有混沌动力学特征,而弱矿化地区的Cu元素及中弱矿化地区的Au元素品位序列则具有更强的随机性特征;同时,具有混沌特征的斑岩型铜矿的饱和嵌入维和关联维及最大Lyapunov指数的均值都大于蚀变岩型矿床,说明斑岩型铜矿比蚀变岩型矿床的元素具有更强混沌特性与更复杂的控制因素,如温度、硫化作用、流体不混溶、蚀变叠加等。     

基于混沌微粒群和二维Otsu法的图像快速分割

为了解决二维Otsu法在求取最佳阈值时存在计算量大,及微粒群算法容易陷入局部最优且速度较慢等问题,提出一种将混沌微粒群优化算法和二维Otsu法相结合的图像分割方法。利用混沌微粒群优化算法,实现二维阈值向量的快速全局搜索。实验证明,该算法对复杂图像具有良好的分割效果和较强的实时处理能力。     

不确定混沌系统的反同步与参数辨识

针对一类混沌系统,提出了一种系统的混沌反同步设计方案,基于该方案,设计一种自适应控制方法,实现了参数不确定系统的混沌反同步和未知参数的辨识.数值模拟结果表明了提出方法的有效性.     

混沌系统的变结构同步控制

研究Lorenz混沌系统的同步控制问题,提出1种在多输入的情况下实现混沌同步的变结构控制算法.利用该算法设计的变结构同步控制律使得同步误差系统的运动在切换面上成为渐近稳定的滑动模态,从而较快的实现了混沌同步.通过对 Lorenz 混沌系统的理论分析和数值仿真,说明了该变结构同步控制策略的实用性和有效性.     

Nonlinear Dynamic Behavior of Moored Buoy Excited by Free Surface Waves

In this paper, studied are the dynamics of a moored buoy near the surface subjected to wave excitation. According to the physical structure, submersible buoy moored by tethered line is modeled firstly. Then from the differential equations, the natural frequencies are estimated by neglecting the coupling between tangential and normal direction. By use of numerical integration method, solutions are obtained. On this basis, strange attractors and bifurcation phenomena are obtained by applying Poincare map, pha...     

闪电先导三维自持发展模式的建立

为研究上行先导发生发展的特征及其与地面构筑物间的相互作用,该文建立了闪电先导三维自持发展模式。该模式能够在给定雷暴云下空间电场初始分布情况、下行梯级先导始发位置及地面构筑物几何形状等参量时,进行自持发展模拟,计算出上行正先导随时间在三维空间内的头部位置、速度、电流强度、线电荷密度等物理特征量的变化。模拟发现上行正先导始发及发展过程中,其速度呈逐渐增加趋势,临近最后一跳发生前,上行正先导速度增加明显,整个过程中先导速度的变化范围为104~106 m·s-1量级,电流强度随时间也具有逐渐增加趋势,该变化趋势与光学观测得到的先导头部亮度的变化趋势相一致。该闪电先导三维自持模拟模型能够为进一步研究雷击地面构筑物特点提供参考。     

Probability distribution function of a forced passive tracer in the lower stratosphere

The probability distribution function （PDF） of a passive tracer, forced by a ＂mean gradient＂, is studied. First, we take two theoretical approaches, the Lagrangian and the conditional closure formalisms, to study the PDFs of such an externally forced passive tracer. Then, we carry out numerical simulations for an idealized random flow on a sphere and for European Center for Medium-Range Weather Forecasts （ECMWF） stratospheric winds to test whether the mean-gradient model can be applied to studying stratospheric tracer mixing in midlatitude surf zones, in which a weak and poleward zonal-mean gradient is maintained by tracer leakage through polar and tropical mixing barriers, and whether the PDFs of tracer fluctuations in midlatitudes are consistent with the theoretical predictions. The numerical simulations show that when diffusive dissipation is balanced by the mean-gradient forcing, the PDF in the random flow and the Southern-Hemisphere PDFs in ECMWF winds show time-invariant exponential tails, consistent with theoretical predictions. In the Northern Hemisphere, the PDFs exhibit non-Gaussian tails. However, the PDF tails are not consistent with theoretical expectations. The long-term behavior of the PDF tails of the forced tracer is compared to that of a decaying tracer. It is found that the PDF tails of the decaying tracer are time-dependent, and evolve toward flatter than exponential.