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改进的熵在汽车悬架隔振性能检测与评价中的应用效果

时间:2023-12-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:符号序列的概率分布在任一符号树层中平均有组织的程度隐含于Shannon熵中,可以定义改进Shannon熵为:HS≡-pi,Llog pi,L式中:Nseq为符号序列中具有非零概率符号的总个数;i为符号序列的序数;pi,L是长度为L的第i个符号序列的概率。对于随机数据,HS将趋近于1;对于非随机数据,其值介于0与1之间。改进Shannon熵HS可以用于对复杂系统的状态进行评估。在以后的内容中,出于表达简洁的意图,所有出现的“Shannon熵”都是指“改进Shannon熵HS”。

改进的熵在汽车悬架隔振性能检测与评价中的应用效果

符号序列的概率分布在任一符号树层中平均有组织的程度隐含于Shannon熵中,可以定义改进Shannon熵为:

HS(L)≡-pi,Llog pi,L

(1.11)

式中:Nseq为符号序列中具有非零概率符号的总个数;i为符号序列的序数;pi,L长度为L的第i个符号序列的概率。

对于随机数据,HS(L)将趋近于1;对于非随机数据,其值介于0与1之间。HS(L)越低,意味着原始时间序列数据中包含着更加确定性的结构。由此可见,符号时间序列分析方法把信号处理方法与信息论有机地结合起来。(www.xing528.com)

改进Shannon熵HS(L)可以用于对复杂系统的状态进行评估。因为从几何观点来看,感兴趣的信号实质上是动力学系统相空间中的轨迹,不论它是混沌的还是非混沌的,它必是确定性的。如果使用生成划分把相空间符号化并将轨迹转换为符号序列,那么特定符号串将更为频繁地出现。另一方面,对于纯粹的随机噪声,各种符号出现的可能性在统计意义上是相等的。因此,这一特性可以用来检测时间序列是否包含了确定性的结构,或者在总体上是否是随机的。

更进一步,从前面的讨论可见,对于纯随机噪声,HS(L)接近于1,即HS(L)值较大;对于纯周期信号,HS(L)接近于0,即HS(L)值较小;当HS(L)值处于中间状态时,则存在更为复杂但确定的数据结构。HS(L)往0方向移动表示数据中确定性特别是周期性加强;反之,HS(L)往1方向移动则表示数据中随机性加强。

在以后的内容中,出于表达简洁的意图,所有出现的“Shannon熵”都是指“改进Shannon熵HS(L)”。

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