量子粒子群优化智能算法的高精度分子对接方法研究

分子对接是药物发现与设计的重要方法,采用计算机优化和模式识别方法在三维结构数据库中搜索几何、化学特性与特定药物结合位点相匹配分子的计算机辅助药物筛选是当前分子对接的研究热点,这种问题可以归为参数优化问题。本文提出了一种基于改进的量子粒子群(quantum-behaved particle swarm optimization,QPSO)算法的分子对接方法,用于处理大自由度的分子对接计算,并与基于标准QPSO算法和经典拉马克遗传算法的分子对接方法进行了比较,实验结果表明新方法无论是在对接能量还是对接准确性上,明显优于其它2种方法,尤其是在配体复杂性不断增加的情况下,非常适用于高柔性分子对接问题。     

视角熵权重的中心化多视角模糊聚类

研究了多视角聚类问题,由于多视角聚类考虑到每个样本在多个视角的信息后进行聚类,并利用了更多的有效信息,因而较单视角聚类算法更优。目前绝大多数多视角聚类算法在聚类过程中认为各个视角同等重要,但是如果其中存在质量较差的视角,则会严重影响聚类的最终结果。不同的视角由于其包含信息质量的差异,对聚类最终结果的影响也是不同的。根据每个视角对聚类的贡献率赋予每个视角不同的权值,并利用中心化策略,提出了基于视角熵权重的中心化多视角模糊聚类(entropy weighting centralized multi-view fuzzy clustering,EWCMVC)算法。在人工数据集和实际数据集上的仿真结果验证了该算法聚类性能优于传统单视角和多视角聚类算法。     

基于改进主动形状模型的人脸表情识别

主动形状模型（ASM）是面部特征定位、人脸识别和表情识别等模式识别领域中常用的一种方法。但受到初始情况、光照等诸多因素的影响,其性能会有所下降。研究了一种改进的主动形状模型,改进主要体现在两个方面：第一,首先用点轮廓检测算法（PCDM）检测到双眼的位置,为ASM中的点分布模型粗略地定位好初始位置;第二,从ASM原始的思想出发,充分挖掘标定点之间的联系,提出一种构建局部纹理模型的新方法。在JAFFE人脸数据库中进行验证,结果表明,改进ASM方法提高了搜索速度与特征点定位的精度。最终构造神经网络分类器进行人脸表情识别实验,得到了较好的识别率。     

基于Shearlet变换和均匀局部二值模式特征的协作表示人脸识别算法

为了获得人脸图像中更丰富的纹理特征以提高人脸识别率,提出了一种基于Shearlet变换和均匀局部二值模式(ULBP)算子提取特征(Shearlet_ULBP特征)的协作表示方法--Shearlet_ULBP CRC用于人脸识别。首先,人脸图像通过Shearlet变换分解,得到多尺度多方向的幅值域图谱,再经过简单的平均融合,获得融合后的幅值域图谱;然后,通过ULBP算子结合分块的方法获得该Shearlet变换后融合图像的直方图特征;最后,结合协作表示的方法来分类所提取到的特征。该方法可以提取到图像更丰富的边缘以及纹理信息,在ORL、Extended Yale B和AR人脸数据库上进行测试,在图像无遮挡的情况下识别率都达到了99%以上,在有遮挡情况下也都达到了91%以上的识别率。实验结果表明,所提方法不仅对于光照、姿态和表情变化具备较强的鲁棒性,同时能在一定程度上处理人脸图像中存在遮挡的情形。     

一种改进的协方差鉴别学习方法

以协方差鉴别学习(covariance discriminative learning, CDL)为基础,对图像集的隶属于黎曼流形之上的协方差矩阵进行双向降维。将降维后的协方差矩阵与有效的黎曼度量,如对数欧氏距离(log euclidean distance, LED)结合得到一个核函数来将这些协方差矩阵映射到欧式空间中进行分类。改进的CDL方法由于减少了协方差矩阵的维数,从而降低了计算复杂度并提高了分类精度。通过在标准数据集上的实验,验证了该改进方法的有效性。     

球粒子滤波视频跟踪算法

粒子退化现象是制约粒子滤波器性能的一个重要因素。为提高粒子采样质量和视频跟踪算法的精度,文中提出球粒子滤波视觉跟踪算法。将球状采样方式引入到粒子更新过程中较好地保证状态空间中粒子的有效性。与传统粒子滤波算法相比,这种采样方式能利用少量粒子实现分布多样性的同时,有效克服粒子退化现象。小球迭代运动可使粒子集朝较大后验概率分布区域移动。球粒子滤波算法不依赖系统状态模型特性可理想实现运动状态不规则的机动目标跟踪。实验结果表明,该算法有效提高粒子利用率,具有较好的跟踪精度。     

基于协同表示的子空间聚类*

针对稀疏子空间聚类(SSC)求得的系数矩阵过于稀疏和最小二乘回归子空间聚类(LSR)求得的系数矩阵过于稠密的问题,文中提出基于协同表示的子空间聚类算法(SCCR).结合SSC和LSR的优点,将l₁范数和Frobenius范数引入同一优化问题中,使系数矩阵保证在同一子空间数据点联系(如LSR)的同时,消除不同子空间数据点之间的联系(如SSC).然后利用此系数矩阵建立相似矩阵,应用谱聚类得到聚类结果.实验表明SCCR可以提高聚类性能.     

基于Log-Gabor滤波特征的黎曼流形图像集分类算法*

生物神经中的感知理论符合黎曼流形,相比其它滤波器,Log-Gabor滤波器更适合人眼的非线性对数特性,因此两者结合符合人类视觉的感知过程.基于上述情况,文中利用协方差鉴别学习,提出基于Log-Gabor 滤波特征的黎曼流形图像集分类算法.使用Log-Gabor滤波器滤波图像,获得多尺度多方向的图像特征,然后对高维的协方差矩阵使用双向二维主成分分析进行降维,利用协方差鉴别学习进行分类.在多个标准数据库上的实验结果表明文中算法效果较好,从而验证算法的有效性.     

基于深度学习的无监督红外图像与可见光图像融合算法

卷积神经网络(CNN)由于出色的性能,被逐渐应用于图像融合领域.对于红外图像和可见光图像的融合任务而言,由于没有标签数据,对其进行无监督的学习建模具有重要意义.针对这个问题,提出了一种无监督的端到端的深度融合算法,该算法可以由输入的红外源图像和可见光源图像,直接预测出包含源图像显著信息的融合图像.所提算法构建了一个自编...     

基于Kernel-SOM的非线性系统辨识及模型运行收敛性分析

该文提出基于核SOM(Kernel-SOM)的非监督非线性系统辨识方法。在辨识误差和系统初始输入误差同时存在的条件下,对Kernel-SOM辨识模型独立运行的收敛性进行了理论分析,并给出了辨识模型运行收敛的定理。数字仿真表明了所述方法的有效性及收敛定理的正确性。