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odmd: 线上与滑动窗口动态模式分解的Python/Matlab开发(线上DMD与窗体DMD)

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简介:
该Python软件包支持执行在线动态模式分解和滑动窗体动态模式分解的算法开发。用户可通过以下命令安装最新版本:`pip install --upgrade odmd`。 本算法已实现其一种变体,可高效地进行数据驱动的实时模型训练与系统控制(请参考官方文档以获取完整代码)。 研究表明,该算法在流分离控制方面表现优异,请访问[链接]获取详细技术资料。 我们通过以下二维线性时变系统展示了算法的应用场景: 对于给定的2D时变动态系统: $$ \frac{dx}{dt} = A(t)x $$ 其中,$x = [x_1, x_2]^T$,矩阵$A(t)$定义为: $$ A(t) = \begin{bmatrix} 0 & w(t) \\ -w(t) & 0 \end{bmatrix}, \quad w(t) = 1 + \varepsilon t,\ \varepsilon=0.1。 $$ 此时,$A(t)$的慢时变特征向量为纯虚数形式:$\pm j(1 + 0.1t)$。该算法通过学习系统动态模型实现了对流分离控制效果显著。 在实际应用中,我们可将此算法用于训练系统模型。更多信息请访问[链接]以获取详细技术资料。

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客服
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  • 基于阻尼最小二乘法MATLAB代码-DMD: DMD
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    本项目提供一个使用Matlab实现动态模式分解(DMD)的工具箱,采用阻尼最小二乘法优化算法,适用于数据驱动的动力学系统分析。 动态模式分解(DMD)是由Peter Schmid在2008年提出的一种算法。给定时间序列数据,DMD能够计算出一系列模式,每个模式都与特定的振荡频率及衰减或增长相关联。对于线性系统而言,这些模式和频率类似于系统的正常模态;但在更一般的情况下,则是Koopman算子(合成算子)特征值及其对应的近似表达。由于每种DMD模式具有内在的时间行为特性,因此它与那些仅计算正交模式的降维方法不同,后者无法提供预定时间动态信息。 尽管基于DMD表示可能不如PCA那样简约紧凑,但由于其每个模式都代表了随时间变化并带有阻尼或驱动特征的正弦曲线行为,在物理意义上往往更加直观且具有解释力。理论上讲,动力学过程可以由以下公式描述: $$\frac{d\vec{\mathbf{x}}}{dt}=f(\vec{\mathbf{x}},t,\mu),$$ 其中$\vec{\mathbf{x}}$表示状态向量,而$f(\cdot)$是确定系统演化规则的函数。
  • DMD及MRDMD算法Python实现析:辨率
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    本篇文章深入探讨了DMD(Dynamic Mode Decomposition)和MR-DMD(Multi-Resolution Dynamic Mode Decomposition)两种数据分析方法,并提供了详细的Python代码实现,旨在帮助读者理解和应用这些先进的数据处理技术。通过本文的学习,读者可以掌握如何利用Python语言解析复杂系统中的动态模式,适用于研究流体动力学、机械振动等领域的科学家与工程师。 动态模式分解(DMD)和多分辨率DMD(mrDMD)可以从ECoG记录中解码手部动作。安装所需库的方法如下: 1. 安装git并使用命令`git clone https://github.com/BruntonUWBio/ecog-hand`克隆代码仓库。 2. 使用以下命令安装必要的Python包: ``` sudo apt-get install python3-pip sudo pip3 install numpy matplotlib cvxpy pytest sklearn ``` 在您的项目中,加载所需的模块: ```python %matplotlib inline from mrDMD import mrDMD from DMD import DMD from helper_functions import * ``` 从一维正弦曲线之和组成的信号开始,其采样间隔`dt = 1 / 200`,总长度为`N = 1000`的样本点。时间向量`t`可以通过命令 `np.linspace(0, 5, N)`生成。设振幅为`amp = 1`, 最大频率为 `freq_max = 40`。
  • DMDMatlab代码.zip
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    该ZIP文件包含了用于执行DMD(动态模式分解)分析的Matlab代码。通过这些工具,用户可以对复杂系统的动力学行为进行深入研究和可视化。 1. 版本:Matlab 2014a至2019a,包含运行结果。 2. 领域:智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划及无人机等领域的Matlab仿真。更多内容请查看博主主页。 3. 内容:标题所示的项目介绍可通过点击主页搜索博客获得详情。 4. 适合人群:本科和硕士阶段的教学与科研学习使用。 5. 博客介绍:热爱科研工作的Matlab仿真开发者,致力于技术提升和个人修养同步精进。如有matlab项目的合作意向,请通过私信联系。
  • Matlab:移以获取图像子区域-matlab
    优质
    本项目介绍如何在MATLAB中使用滑动窗口技术来提取图像上的子区域。通过调整窗口大小和步长,可以灵活地分析图像的不同部分。适合于图像处理与机器学习应用。 在图像周围移动滑动窗口并获取其子窗口的过程非常简单。如果索引超出图像尺寸,则返回“错误”。通过在控制变量上使用带有条件的 while 循环,并从 1 开始计数,可以获得一个有效的函数来获得滑动窗口。任何使用都是免费的。若采用该方法,请引用相关文献:IEEE Explore 中的文章编号为 6310525 的内容。
  • MATLAB——均值方差计算
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    本文章介绍了如何使用MATLAB进行数据处理中的滑动窗口技术来计算信号或时间序列数据的局部均值和方差。通过此方法可以有效地分析非平稳过程的数据特性,广泛应用于滤波、预测及特征提取等领域。文中详细解释了代码实现步骤与原理,并提供了实际案例以帮助读者更好地理解和应用这一技巧。 在MATLAB开发过程中,有效计算移动窗口的平均值和方差是一个重要的任务。这涉及到对数据序列进行滑动处理,以获得每个时间点上的局部统计特性。实现这一功能的方法可以提高数据分析的速度与准确性,在信号处理、金融分析等领域有着广泛的应用价值。
  • MATLAB代码sqrt-DMD:实现(DMD)MATLAB函数,适用于等间距时间序列时空数据
    优质
    sqrt-DMD是一款专为MATLAB设计的工具箱,它提供了执行动态模式分解(DMD)所需的功能。该工具箱特别适合分析均匀采样的时空数据集,帮助用户深入理解复杂系统中的动力学行为。 Matlab中的动态模式分解(DMD)函数用于处理时间间隔均匀的时空数据。简单来说,它将数据拆解为具有固定频率及增长率或衰减率的振荡模式。 此脚本基于Steven L. Brunton 和 J. Nathan Kutz 在《数据驱动科学与工程》一书中介绍的技术和代码。关于该方法的具体说明,请参考相关视频资料。 以下示例展示了如何在二维速度场数据上计算DMD。假设速度ux和uy在时间1到m+1之间存储于(NX,NY)大小的网格中,且这些时间间隔相等。此时的数据矩阵尺寸为(n,m+1),其中n=2*n0,并且n0=NX*NY,data(1:n0,k)表示t_k时刻的速度ux被排列成向量形式,而类似地data(n0+1:2*n0,k)则代表uy在相同时间点的值。然后可以使用以下代码计算DMD: X = data(:, 1:end-1); % 尺寸为 (n, m) Xprime = data(:, 2:end); % 尺寸同样为 (n, m) 请注意,上述描述仅概述了如何利用Matlab进行动态模式分解的基本步骤。
  • 示意图
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    本图展示了动态滑动窗口的概念及其运作方式,适用于数据流处理等领域,帮助理解如何在有限资源下高效分析大规模实时数据。 TCP/IP滑动窗口机制是一种用于提高网络传输效率的技术。它允许发送方在收到接收方的确认之前发送多个数据段,从而减少了等待时间并提高了带宽利用率。 示意图如下: 1. 发送方向接收方连续发送一系列的数据包。 2. 接收方根据自己的缓冲区大小和当前处理能力向发送方反馈一个滑动窗口值。这个值表示接收方愿意接受的最大未确认数据量。 3. 根据接收到的滑动窗口信息,发送方可调整其传输速率,在不造成网络拥塞的情况下尽可能快地发送数据包。 4. 当接收方向发送方返回ACK(确认)消息时,相应的已发送但尚未被确认的数据段将从“活动”状态移除。同时,滑动窗口会向前移动以允许新的未确认数据进入。 通过这种方式,TCP/IP协议能够实现高效、可靠的数据传输,并且能够在不同网络条件下动态调整其性能参数。
  • :CSplitterWnd
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    CSplitterWnd是MFC库中的一个类,用于在对话框或框架窗口中创建可调整大小的分割窗格。它支持静态和动态窗口拆分,为界面布局提供灵活性。 这是一个使用VC6.0 MFC编写的简单窗口拆分示例,属于一系列例子中的第一个。还有两个类似的例子可供参考。如果发现不足之处,请大家积极讨论以便共同进步。
  • Python Selenium Chrome 启线
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    本教程详细介绍如何使用Python结合Selenium库控制Chrome浏览器实现启动多个浏览窗口及运用多线程技术提高网页自动化处理效率。 要使用phantomjs.exe或chromedriver.exe打开多个浏览器对象,请先将这些文件改名,并提供它们的绝对路径。这里包含phantomjs.exe、chromedriver.exe以及示例代码,以帮助您更好地理解如何操作。