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基于matlab的語音信號的分析與處理基于正交試驗的特征選擇方法的研究與實現(xiàn)畢業(yè)論文-文庫吧資料

2025-06-24 17:47本頁面
  

【正文】 得的數(shù)值稱為該組合條件下的預(yù)測值。數(shù)據(jù)的預(yù)測實際上就是估計給定水平組合條件下的目標(biāo)函數(shù)的大概取值范圍。⑦ 將各有交互作用的因素的最優(yōu)水平與沒有交互作用的因素的最優(yōu)水平統(tǒng)一起來即為試驗的最優(yōu)組合。從這個值中找出一最優(yōu)值,這個值所對應(yīng)的集合{a}中的各因素的水平組合即為這些因素的最優(yōu)組合。④ 重復(fù)③,直到找不到可添加的因素為止。② 確定一組有交互作用的因素記為集合{a}。對于交互作用較多的正交設(shè)計,確定最優(yōu)組合的一般方法如下。例如,因素1和因素2有交互作用,同時因素2和因素3有交互作用,在這兩對交互作用中都包含因素2,這時要確定最優(yōu)組合就要將因素1﹑因素2和因素3的水平組合,連同因素1與因素2 的交互作用及同時因素2與因素3的交互作用統(tǒng)一找出最優(yōu)水平。如果交互作用的因素超過一對,但都是由不同因素構(gòu)成的,那么只需要按以上方法逐對將有交互作用的因素的最優(yōu)水平找出來,并與無交互作用的因素的最優(yōu)水平一起構(gòu)成最優(yōu)組合即可。但如果要考慮交互作用,就必須在+上再加上交互作用項,但由于有了項,其總和就不一定是最優(yōu)的了。但對于那些有交互作用的因素就需要統(tǒng)一考慮。 當(dāng)實驗中要考慮交互作用時,最優(yōu)組合的確定就有些困難了。應(yīng)當(dāng)注意的是,在用t分布進(jìn)行顯著性檢驗時所取得的顯著性水平為a/2。 根據(jù)查的數(shù)據(jù)求出 Se (411) Se (412) Se (413) ④比較判斷。 在t檢驗中,因素效應(yīng)的平均值可以作為效應(yīng)值的絕對值,可以用誤差的均方根作為誤差的平均值。由于2水平因素的效應(yīng)值實際上只有一個,我們可以用某一個水平效應(yīng)值的絕對值來作為該因素效應(yīng)的平均值。若某因素的因素效應(yīng)與誤差效應(yīng)相比差別不大,則很難斷定它對目標(biāo)函數(shù)的影響是不是由誤差引起的,這時稱該因素是不顯著的。那么客觀的標(biāo)注是什么呢?這就是誤差。這就要取一個可比較的參數(shù)及一個極限值。其中,i為正交表中的第i個誤差列(當(dāng)誤差列多于一列時)。誤差效應(yīng)的求法與普通因素效應(yīng)值的求法一樣(各水平平均值與總評均值之差)。但由于實驗中不可避免的存在誤差,其結(jié)果也不會不同一樣,這種差別就是誤差。如正交表中的一列既然沒有安排因素,就不應(yīng)該有效應(yīng)值,這一列的試驗條件盡管沒變,但其效應(yīng)值一般不為0,這類似于多次測量同一個物體的長度所得到的值可能各不相同一樣。這就像我們多次測量同一個物體的長度時,若測出的數(shù)值不同時反而不知道應(yīng)該取哪一個值才好,但當(dāng)引入誤差后,可以將這些數(shù)的平均值作為這個物體的長度。這樣當(dāng)方程的個數(shù)多于未知數(shù)個數(shù)時就會出現(xiàn)矛盾方程,反而解不出來未知數(shù)來。則有 (46) 若在一個正交設(shè)計中,各因素的自由度之和加1小于試驗的容量,即 (47) 則根據(jù)線性方程組的理論取其中的一部分線性無關(guān)的方程就可解出未知數(shù)。那么一個因素各水平的自由度是 多少呢?若一組因素的水平為,則可知這個因素效應(yīng)值之間有一約束條件 (45)這就是說解這個未知數(shù)只需要1個方程即可。如果在計算中沒有四舍五入,各效應(yīng)值之和為0,并不能說明計算是肯定正確的。若某因素的全部效應(yīng)值之和不為0,則該組因素效應(yīng)值的計算是不正確的,需要重新校核。 (44) 由于和都可以確切的計算出來,所以的值也能計算出來。下面就介紹試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法。 ④ 利用實驗值估計出的目標(biāo)函數(shù)值的可靠性如何?也就是說估計的誤差有多大?上面這些問題對我們來說是非常重要的,不知道的確切值,想求出因素對目標(biāo)函數(shù)影響的確切關(guān)系是難以做到的;不知道試驗的誤差有多大,就不知道試驗所得數(shù)據(jù)的可靠性;不知道因素對目標(biāo)函數(shù)的影響是否顯著,也就不知道試驗的效果;不知道利用試驗值估計出來的目標(biāo)函數(shù)值的可靠性如何,就不能貿(mào)然將這種估計值用于生產(chǎn)實踐。這些信息是非常有用的,但仔細(xì)考察發(fā)現(xiàn)還有以下幾點不能讓人滿意的問題。③ 最優(yōu)水平組合條件下目標(biāo)函數(shù)估計值。① 每因素的最優(yōu)水平及各因素的最優(yōu)水平組合(根據(jù)水平平均值)。則 (43)一個因素的極差說明了該因素在試驗范圍內(nèi)對目標(biāo)函數(shù)的影響的大小,極差越大,說明該因素對目標(biāo)函數(shù)影響越大,反之越小。 (42)式中,是指在第k次試驗中,i因素取j水平。 將所有數(shù)據(jù)的總平均值記為 一般求總平均值的公式為 (41) 式中,n為試驗次數(shù)。試驗結(jié)束后,將試驗結(jié)果直接填入試驗指標(biāo)欄內(nèi)。如果條件只允許一個一個的進(jìn)行試驗,為了排除外界的干擾,應(yīng)使試驗號隨機化,即采用抽簽,擲骰子或查隨機數(shù)字表的方法確定試驗順序。試驗方案中的試驗號并不意味著是實際進(jìn)行試驗的順序。安排考查交互作用的各列對試驗方案及試驗的具體實施不產(chǎn)生任何影響。但是有時為了滿足試驗的某些要求,或是為了減少試驗次數(shù),可以允許一級交互作用的混雜,也可以允許次要因素與高級交互作用的混雜,但是一般不允許因素與一級交互作用的混雜?;祀s是指在正交表的同一列安排了兩個或貨兩個以上的因素或交互作用。但當(dāng)考慮交互作用時,往往比較復(fù)雜。這種把各個因素分別安排在正交表的適當(dāng)列上的過程稱為表頭設(shè)計。一般以快為主的時候選用試驗次數(shù)少一些的正交表,而以好好為主的時候做則應(yīng)選用試驗次數(shù)稍多一些的正交表。到底用哪個正交表則應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行選取。例如,挑好4個因素,如果每個因素取4個水平,則必須用正交表,要做16次試驗。如果選用的正交表既能容得下所有試驗因素,又使試驗號最小,就認(rèn)為所選的正交表是合適的。例如,每個因素有2水平時,當(dāng)因素為2~3時,一般選正交表;當(dāng)因素4~7個時,一般選用,當(dāng)因素個數(shù)較多時,試驗條件又允許事,也可用正交表。 選用正交表 選定了因素數(shù)和水平數(shù)后,則可選擇合適的正交表。此時試驗因素應(yīng)多選水平,以便找到全局最優(yōu)。在多批試驗中,在不增加試驗次數(shù)的前提下,可以多選因素,少取水平,這意味著每批用小號正交表,做少數(shù)次試驗,即通過各批很少的總次數(shù)就能找到當(dāng)前設(shè)備和工藝技術(shù)前提下的最優(yōu)生產(chǎn)條件。試驗因素的水平一般以2~4為宜,以盡量減少試驗次數(shù),在分批試驗的場合,尤其應(yīng)盡量少選水平。這樣做的好處是:試驗因素多,試驗空間維數(shù)較高,一般情況下,在高維空間里尋優(yōu)比在低維空間尋優(yōu)的結(jié)果更接近于預(yù)考查系統(tǒng)的全局最優(yōu)。應(yīng)當(dāng)指出,在某些條件下,特別是在試驗條件完全允許的情況下,也可以考慮盡量多安排一些因素。 在實際確定試驗因素時,應(yīng)主要選取對試驗指標(biāo)影響大的因素,尚未完全掌握其規(guī)律的因素和未曾被考查研究的因素,那些對試驗指標(biāo)影響小的因素以及對試驗指標(biāo)的影響規(guī)律也完全掌握的因素應(yīng)盡量少選或不選,但要作為可控的條件因素參加試驗。 就本次課題而言,試驗?zāi)康木褪翘岣哒Z音情感的識別率。要達(dá)到一項試驗的一個目的有時不止需要一個試驗指標(biāo),而要達(dá)到同一項試驗中幾個不同的試驗?zāi)康模鄳?yīng)地就需要更多個試驗指標(biāo)。試驗設(shè)計時,對試驗所要解決的問題要有全面而深刻的理解。試驗指標(biāo)是由試驗?zāi)康拇_定的。(2) 考查試驗因素的變化規(guī)律或試驗因素與試驗指標(biāo)間的統(tǒng)計規(guī)律。人們十分清楚設(shè)計試驗到底為了什么,要達(dá)到什么目的,否則,不需要進(jìn)行試驗優(yōu)化。 3正交試驗設(shè)計的步驟 確定試驗指標(biāo)(也稱目標(biāo)函數(shù))試驗設(shè)計是為了更好,更快的達(dá)到試驗?zāi)康亩鴮υ囼灧桨高M(jìn)行的最優(yōu)化設(shè)計。顯然,這樣的工作量是難以接受的,那么,能否用少量的試驗在選定區(qū)內(nèi)鋪開而又保持全面試驗的特點呢?正交試驗就可以解決這個問題。 如果按照常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法(全面設(shè)計法)需要將所有因素和水平搭配。利用標(biāo)準(zhǔn)表可以考查因素間的交互作用。據(jù)此,可以用簡單的低階阿陣,用求直積的方法得出高階阿陣,例如有:依此類推有:以正交表的構(gòu)造為例① 取標(biāo)準(zhǔn)阿陣H4 如下:② 將全1列去掉,得出:③ 將-1 改寫為2,按順序配上列號、行號,就得到2水平正交表 上法只能構(gòu)造 2 水平正交表,更多水平的正交表,用正交拉丁方的方法來解決。 定義:設(shè)兩個2階方陣A、B它們直積記為AB,定義如下: 定理1 設(shè)2階方陣A、B如果它們中的兩列是正交的,則它們的直積AB的任意兩列也是正交的。 標(biāo)準(zhǔn)阿陣:第一列全為1列(用對行乘-1可得)。 阿陣定義:以+1,-1為元素,并且任意兩列都是正交的矩陣。2
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