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。     

模糊聚类在地层分析中的应用

传统上,对于依据原始资料进行地层的划分与合并往往依靠工程师个人的经验与习惯。引入了模糊聚类概念,提出了一种根据基本物理力学指标进行土层归并分类的合理方法,物理意义明确,计算简捷,具有普遍意义。还提出了一种用参数的变异系数来检验模糊聚类结果的方法,使模糊聚类的结果与统计参数对应起来,从而使验证结果满足规范的规定,保证了地层归并的合理性。     

动态聚类-模糊模式识别及其应用

本文以模糊子集论为指导,在迪戴的DCM法的基础上提出了动态聚类-模糊模式识别方法。实际上,它是一种新的模糊聚类的方法。该方法以DCM法的动态聚类部分做为原始数据变换的手段,而将迪戴的强模式概念推广为模糊模式,将强模式识别推广为模糊模式识别。此外,还提出了模糊模式间联系度的概念,从而解决了类间联系、类内典型个体、类间过渡个体、个体对各类的隶属程度以及内部有某种演化趋势的类别的划分等问题。文章还给出了该方法的数学模型和算法概要。最后,通过一个在地质学中的应用实例,说明了该方法的应用效果。     

砂土地震液化的模糊概率评判方法

利用模糊数学中的模糊概率理论,建立了砂土地震液化的模糊概率综合评判模型。在此模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性,从而避免权重取值带来的不确定性。结合砂土地震液化特点,选取地震烈度、标准贯入击数、平均粒径和上覆有效压力作为主要评价影响因子,同时将液化程度划分为不液化、轻微液化、中等液化和严重液化4个等级,进而使其评判结果更为精细化。通过算例分析,表明文中方法对砂土液化评判的合理性与有效性。     

模糊综合评判在拉萨地温开发地质环境评价中的应用

影响拉萨市浅层地温能地质环境质量的因素主要有地质环境背景、第四系及含水层因素、水量环境因素、水质环境因素等四大类,对四大类影响因素及其下一级因子进行层次分析和模糊数学模型的构建,确定其隶属度函数,计算各因子的权重值。利用GIS的属性赋值与空间分析,对地质环境质量评价区进行网格划分,计算出各网格单元的模糊质量指数值,绘制了模糊质量指数等值线,在此基础上对拉萨市浅层地温能地质环境质量进行了评价。     

模糊模式识别在成矿预测中的应用

本文在模糊模式识别的理论基础上,提出了矿床预测的一种数学方法.基于F-PFS法,在特征因素和权重的调整下求出最佳分类.聚类中心即为标准模式.按单因素判对率作为该因素权重(逆距离权重),依标准模式模糊向量与已知单元模糊向量之间确定关系产生不等式方程组求解各因素的权重(距离权重),从而实现单元的贴近度识别.从鄂东南地区铜及多金属矿的预测表明,这类方法是有效的.     

水库控制流域汛期分期的有效聚类分析

受诸多因素影响的水库汛期分期其实质是一个聚类数目未确知的高维时间序列聚类问题,它要求聚类方法具有能处理高维和时序性数据,且能同时回答聚为几类最为合理的能力。鉴于目前常规聚类方法不同时具备这些能力,在模糊C-均值聚类和紧密与分离聚类有效函数的基础上,提出了能够处理高维时序聚类问题的动态模糊C-均值聚类分析方法和相应的时序聚类有效性函数,耦合二者建立了适用于汛期分期的有效模糊聚类分析方法,提出采用实码加速遗传算法优化求解,克服了模糊C-均值聚类方法常规迭代优化求解对初值敏感的困难,并给出了完备的建模步骤和模型的合理性检验。最后,将模型应用于滦河流域潘家口水库汛期分期中,得出了合理的结论。     

基于模糊神经网络的泥石流危险性评价

将T-S模糊系统理论和人工神经网络相结合,利用模糊理论隶属度对模糊性有很强的识别精度,将泥石流危险性指标隶属度作为神经网络的激活函数输入,使用正态分布方法产生训练数据,再利用BP神经网络的误差反向传播对TS模糊系统隶属度函数等的参数进行训练调整,从而建立泥石流危险性评价的模糊神经网络模型。利用建立好的模型对云南东川八条典型泥石流沟的危险性进行评价,获得客观合理的评价结果。与刘希林的灰色聚类法和可拓物元方法的纵向对比和与线性内插产生训练数据方法横向对比表明:使用该方法能较真实地反映实际泥石流沟的危险性等级,证明模糊神经网络理论应用于泥石流危险性评价的有效性和可行性。     

南水北调中线水源区安康段水质模糊综合评价

对水质进行合理的评价有助于对水资源进行有效的管理和调控。针对汉江安康段8个监测段断面的监测数据,运用模糊综合评判的方法对水质进行评价,采用隶属函数确定评价因子的隶属度以及改进的层次分析法（IAHP）对评价因子的权重进行确定,克服了传统层次分析法中权值计算和一致性检验的检验的复杂性,结果符合实际情况。     

岩体稳定性评价的模糊概率方法

岩体稳定性受多种不确定性因素的影响,不仅具有随机性,也具有模糊性,属于模糊概率的范畴,利用经典的模糊综合评判方法进行研究将会导致不合理的结果。在模糊概率理论的基础上,建立了一类新的岩体稳定性综合评价方法——模糊概率方法,并提出了模糊权重的概念,从而避免了权重取值带来的不确定性。结合所选取的5个影响岩体稳定性的因素,建立了这5个影响因素的隶属函数与模糊权重;利用该方法对某一地下岩体工程进行分析,并与其他方法评价的结果进行比较,表明了其方法的合理性与可靠性。