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正文內(nèi)容

基于信息融合的不確定度認(rèn)證研究信息等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論(編輯修改稿)

2025-07-09 09:18 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 融合評(píng)估準(zhǔn)則和方法 ,為了使準(zhǔn)則具有可檢測(cè)性和可比性 , 我們希望能夠建立一個(gè)一致、統(tǒng)一的信息融合的評(píng)估體系 , 對(duì)信息融合效果能夠進(jìn)行實(shí)用的、可比擬的、可操作的評(píng)估。 (6) 成功的信息融合需要大量的認(rèn)識(shí)功能 , 人工智能是用計(jì)算機(jī)處理一般通常由人來(lái)處理認(rèn)識(shí)功能的技術(shù)。 人工智能技術(shù) ,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊推理、遺傳算法等應(yīng)用于數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)分類、特征提取、管理和評(píng)估等信息融合模型研究已取得了一些進(jìn)展 , 但在工程實(shí)現(xiàn)上還有許多問(wèn)題需要處理 , 如研討較之一般的專家系統(tǒng)更面向功能的拓樸模型或基于知識(shí)的系統(tǒng)測(cè)試和評(píng)定的方法、標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題等。 (7) 目前信息融合的數(shù)學(xué)模型與融合方法都具有明顯的個(gè)性特征 , 缺乏通用性。如果建立起統(tǒng)一理論框架 , 包括信息的統(tǒng)一描述、數(shù)據(jù)處理的一般流程、融合空間的統(tǒng)一模型結(jié)構(gòu)、歸 一化的融合結(jié)果 , 這樣 , 對(duì)信息融合技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將是一個(gè)重要突破 。 測(cè)量不確定度的基本概念 測(cè)量不確定度是 測(cè)量 結(jié)果 中所 帶有的一個(gè) 后綴參數(shù),它的作用是表明合理給予被測(cè)量值的分散程度 , 測(cè)量結(jié)果 在某個(gè)量值 區(qū)域 內(nèi)的一個(gè) 認(rèn)證 ,不確定度是 定量表征 測(cè)量精度的。 被測(cè)量值 的 是否 可用 在 很大程度上 依賴于它的 不確定度, 因此不確定度對(duì)測(cè)量結(jié)果有很重要的意義, 所以 測(cè)量結(jié)果 中 必須包括不確定度 。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 第 8 頁(yè) 測(cè)量不確定度愈 小, 表明被測(cè)量值 的質(zhì)量 愈 高 ; 反之,則被測(cè)量值 的質(zhì)量 愈 低。 無(wú)論 在科學(xué)實(shí)驗(yàn) 還是在工程上每天都進(jìn)行著大量的測(cè)量工作,測(cè)量結(jié)果的精度 都 要用不確定度來(lái) 表示 。 因此 評(píng)定不確定度是個(gè) 至關(guān) 重要的 研究?jī)?nèi)容 ,評(píng)價(jià) 過(guò)大,會(huì)因 為 測(cè)量不能滿足 實(shí)際 需要而 進(jìn)行 投資,造成 不必要的 浪費(fèi) ; 反之,會(huì) 損害 產(chǎn)品的質(zhì)量 。 不確定度的發(fā)展與研究現(xiàn)狀 遠(yuǎn)在 400 年 以 前,德國(guó) 的 開(kāi)普勒 就 利用 已 經(jīng) 校準(zhǔn) 的 儀器進(jìn)行 了 天文 方面的 測(cè)量, 為了尋找出 行星 的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律, 隨后 在 對(duì) 相關(guān) 觀測(cè) 結(jié)果的對(duì)比 中, 發(fā)現(xiàn) 行星 的運(yùn)動(dòng) 軌道 的 測(cè)量 結(jié)果 中包含 不確定度。 在 1927 年,海森伯在 研究 量子力學(xué) 時(shí)就 提出了不確定度關(guān)系, 或 者 稱 之 為 測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系。在 1953 年,比爾斯在《誤差理論導(dǎo)引》 一文 中 就 指 出 :當(dāng) 所 給出 的 試驗(yàn)誤差為 ???時(shí),它 事實(shí) 上 就 是用 標(biāo)準(zhǔn) 偏 差等 來(lái) 表征 的估計(jì)試驗(yàn)不確定度。 在 20 世紀(jì) 70 年 代 前后, 眾 多計(jì)量學(xué) 方面的專家學(xué)者 和其他領(lǐng)域的 專家 學(xué)者, 開(kāi)始越來(lái)越多的 用不確定度 這一名詞來(lái)表示相關(guān)概念 ,但是對(duì) 于 不確定度 意義 的理解和 評(píng)定 方法尚缺乏 統(tǒng)一的認(rèn)識(shí) 。在 1963 年,美國(guó) 的埃森哈特先生在相關(guān)著作中就提出了 不確定度 應(yīng)該被廣泛應(yīng)用 的建議。 在 1977 年 5 月,國(guó)際計(jì)量委員會(huì) (CIPM)下設(shè)的國(guó)際電離輻射咨詢委員會(huì) (CCEMRI)中的X? 射線和電子組, 商討 了關(guān)于 在 校準(zhǔn)證書上如何表 示 不確定 度的 一些 不同建議, 但是沒(méi)有做出任何 實(shí)質(zhì)性的 決議。在 1977 年 7 月的 CCEMRI 會(huì)議上, 專家們提出 解決這個(gè)問(wèn)題 已經(jīng)刻不容緩 。當(dāng)時(shí) 的 CCEMRI 主席安布勒 先生,同意把這個(gè) 問(wèn)題列入送 給 國(guó)際計(jì)量局 (BIPM)審議的報(bào)告 中 。作為當(dāng)時(shí) CIPM 的成員,他正式提出了解決測(cè)量不確定度表示的國(guó)際統(tǒng)一性問(wèn)題的提案。 1978 年, CIPM 要求 BIPM 協(xié)同各國(guó)著手解決這個(gè)問(wèn)題。 BIPM 就此制定了一份詳細(xì)的調(diào)查表,并分發(fā)到 32 個(gè)國(guó)家計(jì)量院及 5 個(gè)國(guó)際組織征求意見(jiàn)。 1979 年底,收到 21 個(gè)國(guó)家計(jì)量院的復(fù)函。 1980 年, BIPM 召集和成立了不確定度表示工作組 ,在征求各國(guó)意見(jiàn)的基礎(chǔ)上起草了一份建議書,即 INC 一 1(1980)。該建議書向各國(guó)推薦了不確定度的表示原則,從而使不確定度的表示方法逐漸趨于統(tǒng)一。 1981 年,第七十界 CIPM 批準(zhǔn)了上述建議,并發(fā)布了一份CIPM 建議書,即 CI 一 1981。 1986 年, CIPM 再次重申采用上述測(cè)量不確定度表示的統(tǒng)一方法,并 也 發(fā)布了 CIPM 建議書,即 CI 一 1986。這份 CIPM 建議書推薦的方法,以 INC 一 1(1980)為基礎(chǔ),要求所有 CIPM 及其咨詢委員會(huì)贊助下的國(guó)際比對(duì)及其他工作的參加者,在給出結(jié)果時(shí)必須使用合成不確定度。 國(guó)際 不確定度工作組于 1993 年制定了《測(cè)量不確定度表示指南》 (GUM),是國(guó)際組織的重要權(quán)威文獻(xiàn)。 GUM 自出版以來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)行,己被譯成中文、法文、德文等。皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 第 9 頁(yè) 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院于 1996 年 11 月制定了《測(cè)量不確定度規(guī)范》。 經(jīng)過(guò)幾十年的研究和發(fā)展,不確定度理論已初步形成比較完整的理論體系。它是集靜態(tài)測(cè)量不確定度與動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度、隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差、測(cè)量數(shù)據(jù)與測(cè)量方法、多種誤差分布于一體的誤差分析與數(shù)據(jù)處理理論,在理論上突破以統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)研究,并實(shí)現(xiàn)了不確定度理論與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的結(jié)合。近年來(lái)新理 論和新方法的不斷涌現(xiàn),給不確定度理論研究注入了新的活力。 2021 年 4 月,在北京召開(kāi)的,有 許多 著名專家學(xué)者參加的有關(guān)中國(guó)《關(guān)于 GUM 和 VIM 建議修改草案》的討論會(huì)。 2021 年 8 月,合肥工業(yè)大學(xué)主持召開(kāi)了“全國(guó)誤差理論學(xué)術(shù)與教學(xué)交流研討會(huì)”, 與此 同時(shí),為了更好地推動(dòng)誤差理論與不確定度研究及應(yīng)用,與會(huì)專家學(xué)者經(jīng)過(guò) 充分 討論 , 正式 成立了全國(guó)測(cè)量誤差與不確定度研討會(huì)。 在 2021 年 5 月和 11 月在法國(guó)連續(xù)召開(kāi)了兩次“計(jì)量學(xué)指南聯(lián)合委員會(huì) (JCGM)”工作會(huì)議, JCGM 已注意到了 GUM95 所闡述地不確定度原理及評(píng)定方法在應(yīng) 用上具有一定的局限性。在這兩次 JCGM 會(huì)議上,“由時(shí)間引起的不確定度”問(wèn)題不僅僅被中國(guó)代表提出,丹麥 DIFM 的代表 及美國(guó) NIST 的代表 皆認(rèn)為不確定度隨時(shí)間漂移是一個(gè)比較普遍的問(wèn)題,引起了一定的反響,會(huì)議認(rèn)為這一問(wèn)題應(yīng)引起足夠的重視,并建議將其與多變量、多分布不確定度傳播等問(wèn)題列為未來(lái) GUM 的研究?jī)?nèi)容。由此可以看出將現(xiàn)有的不確定度評(píng)定進(jìn)行補(bǔ)充與完善,已被學(xué)術(shù)界所共識(shí)。 測(cè)量不確定度基本評(píng)定方法 測(cè)量不確定度 A 類評(píng)定方法 A 類評(píng)定就是對(duì)一 整套 觀測(cè) 所得的 數(shù)據(jù)利用統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)進(jìn)行評(píng)定的方法 ,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u 在理論上 與 由 這一系列觀測(cè)數(shù)據(jù)所 得 到 的標(biāo)準(zhǔn) 偏 差 ? 等同 。 對(duì) 于 被測(cè) 參數(shù) X,在同等 條件下進(jìn)行 n 次獨(dú)立重復(fù) 測(cè)量,觀測(cè)所得的數(shù)據(jù)將之記 為? ?nixi ,...,2,1? 。且各 ix 值為不包含系統(tǒng)誤差或已 經(jīng) 進(jìn)行了修正后的值 和 粗大誤差 。則算術(shù)平均值 x 為 : _ 11nxxini? ?? x 即被 作為被測(cè)量值的測(cè)量結(jié)果。 ??ixs 為單次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差,由貝塞爾公式計(jì)算得到 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 第 10 頁(yè) ? ? ? ?21 1 1ns x x xiin i???? ? ? ?xs 為平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差,其值為 ? ? ? ?sxisx n? ? ?xs 作為測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,即 A 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 標(biāo)準(zhǔn)差的求 解方 法除 了 貝塞爾法 外 還有 最大殘差法、最大誤差法、 極差 法、 最大方差法、最大殘差法 等 等 。 事實(shí)上 只有 觀測(cè)次數(shù) n 足夠 多,才能使 A 類不確定度的評(píng)定 更加 可靠 和可信 ,一般認(rèn)為n 至少 應(yīng)大于 5,但 事實(shí)上 也不是越多 越好, 這是 因?yàn)?測(cè)量條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有關(guān)鍵性的影響,時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)測(cè)量條件的影響也就越大 。 因此 要視具體情況而定, 即 當(dāng)該 A 類不確定度分量對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)
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