时频分析技术简述
一 时频分析产生的背景
在传统的信号处理领域，基于Fourier 变换的信号频域表示及其能量的频域分布揭示了信号在频域的特征，它们在传统的信号分析与处理的发展史上发挥了极其重要的作用。但是，Fourier 变换是一种整体变换，即对信号的表征要么完全在时域，要么完全在频域，作为频域表示的功率谱并不能告诉我们其中某种频率分量出现在什么时候及其变化情况。然而，在许多实际应用场合，信号是非平稳的，其统计量（如相关函数、功率谱等）是时变函数。这时，只了解信号在时域或频域的全局特性是远远不够的，最希望得到的乃是信号频谱随时间变化的情况。为此，需要使用时间和频率的联合函数来表示信号，这种表示简称为信号的时频表示。
时频分析的主要研究对象是非平稳信号或时变信号，主要的任务是描述信号的频谱含量是怎样随时间变化的。时频分析是当今信号处理领域的一个主要研究热点，它的研究始于20世纪40年代，为了得到信号的时变频谱特性，许多学者提出了各种形式的时频分布函数，从短时傅立叶变换到Cohen 类，各类分布多达几十种。如今时频分析已经得到了许多有价值的成果，这些成果已在工程、物理、天文学、化学、地球物理学、生物学、医学和数学等领域得到了广泛应用。时频分析在信号处理领域显示出了巨大的潜力，吸引着越来越多的人去研究并利用它。
二 常见的几种时频分析方法
一般将时频分析方法分为线性和非线性两种。典型的线性时频表示有短时傅立叶变换(简记为STFT)、Gabor 展开和小波变换(Wavelet Transformation ，简记为WT)等。非线性时频方法是一种二次时频表示方法(也称为双线性)，最典型的是WVD(Wigner-Ville Distribution)和Cohen 类。
1 短时傅立叶变换STFT
为了分析语音信号，Koenig 等人提出了语谱图(Spectrogram)方法，定义为信号的短时傅立叶变换STFT 的模平方，故亦称为STFT 方法或者STFT 谱图。离散短时傅立叶变换定义如下:
()()()m j m X e m n m x n STFT ?ω?-∞-∞=-=
∑,
式中()n ω是时间窗函数。短时傅立叶变换的基本思想是用一个时间宽度足够窄的固定的窗函数乘时间信号，使取出的信号可以被看成平稳的，然后对取出的
这一段信号进行傅立叶变换，便可以反映出该时间宽度中的频谱变化规律，如果让这个固定的窗函数沿着时间轴移动，那就可以得到信号频谱随时间变化的规律了。
短时傅立叶变换(STFT)虽然有着分辨率不高等明显缺陷，但由于其算法简单，实现容易，所以在很长一段时间里成为非平稳信号分析标准和有力的工具，它己经在故障诊断的信号分析和处理中得到了广泛的应用。
2. Gabor 展开
1946年，Gabor 提出了一种同时使用频率和时间来表示一个时间函数的思想和方法，这种方法便是后来的Gabor 展开，连续的Gabor 展开公式定义如下：
()()∑∑∞-∞=∞-∞==
m n mn mn t g a t s
式中 ()()t jn mn e mt t g t g Ω-=
系数mn a 称为Gabor 展开系数，而()t g mn 则称为(m,n)阶Gabor 基函数，T 为时间采样间隔，Ω为频率采样间隔。mn a 的积分表示形式则被称为Gabor 变换。
从定义中可以看出，Gabor 展开式将信号()t s 展开成了平移和调制窗函数的离散集合，我们仍然可以看出当窗函数已经选定的情况下，时间采样间隔T 和频率采样间隔Ω的选取是否恰当必然影响到了Gabor 展开的完备性、唯一性和数据完整性，所以Gabor 提出保证其完备性的必要条件是π2≤ΩT ，即过采样Gabor 展开或者临界采样Gabor 展开，在实际应用当中，离散Gabor 展开一般都是需要过采样的。
为了使Gabor 基函数具有更好的时间频率局域性能，Gabor 选择了高斯函数。对于Gabor 基函数()t g mn 的选择，只要时频采样网格足够多，即处于π2>ΩT 过采样状态下，基函数可以是任何形式。有很多性能很好的窗函数可以用来构造Gabor 基函数，最常用的窗函数是矩形函数和高斯函数。
Gabor 展开的思想在很大程度上开创了时频分析的先河，近年来许多学者在Gabor 展开的离散化和有限化方面作了大量的研究工作，其中包括运用解析方法来进行临界采样Gabor 展开，运用框架理论来进行过采样Gabor 展开等等，现在Gabor 展开己经在暂态信号检测，时变滤波，图像信号处理等领域取得了成功的应用。
3.小波变换
在短时傅立叶变换和Gabor 展开中我们都使用了固定的时间窗函数，这就引出了时间分辨率和频率分辨率的概念，时间分辨率和频率分辨率是一对矛盾。根据海森堡的测不准原理，即时间窗函数的长度越长，频率分辨率就越高，而对于
时间分辨率则越差。为了平衡时间分辨率和频率分辨率这个矛盾，可以采取对存在高频分量的部分采用高的时间分辨率和低的频率分辨率，而对于低频分量则采用高的频率分辨率和低的时间分辨率的方法，这就是多分辨分析的思想。
小波变换是一种在时间-尺度平面内，利用多分辨率分析思想分析非平稳号的方法。所谓小波，就是一个满足容许条件()?∞∞
-=0t ?的一个函数族()t b a ,?
()t b a ,?=??
? ??-a b t a ?1 0,,≠∈a R b a 可以看出函数族是由窗函数()t ?在时间上平移b ，在尺度上伸缩a ，再乘上归一化因子a 1后的结果，所以非平稳信号()t s 的连续小波变换定义为 ()()()()()[]t t S dt t t s b a WT b a b a s ,,*,,??==?∞∞
- 其中*?是小波基函数?的共轭。
将小波变换和短时傅立叶变换两者的基函数相比较，可以看出，小波变换基函数的尺度参数决定了小波变换的多分辨分析特性，即利用时间-尺度联合函数来分析非平稳信号的“变焦距”法，以达到分析信号局部特性的目的。
小波变换由于其本身分辨力的优良吐能，因此一经提出，很快就成了非平稳信号分析和处理的一大热点，经过近20年的发展，小波变换取得了突破性的发展，形成了多分辨分析，框架和滤波器组三大完整丰富的小波变换理论体系。现在小波变换己经被广泛地应用在信号的奇异性检测、计算机视觉、图像处理、语音分析与合成等等诸多领域、在分形和混沌理论中也有了很多的应用。
以上是线性时频的几种表示，它们采用基于被分析信号和具有时频局部特性的基本分析或综合函数之间的内积或扩展方法而实现的。魏格纳-威利变换(Wigner-Ville ，WVD)和Cohen 类则是采用对信号的双线性乘积进行核函数加权平均的方法来实现的非线性时频表示，它们表示的是信号的能量密度分布。 4魏格纳-威利变换
WVD 是一种二次型变换，具有许多优良的性质，但当分析多频率成分的信时，由于是二次型变换，不可避免地出现交叉项干扰，这是它的缺点，围绕这个问题，许多学者提出了改进形式，以及新的时频分布。后来，L.Cohen 将这些时频分布统一为双线性时频分布理论，给出了一个统一的数学公式，通过选取同的核函数，可以得到不同的时频分布，其中WVD 是最简单的形式。确定性时间连续信号的WVD 定义为:
()ττττd e t s t s t WVD j s Ω-∞∞-??? ??-??? ?
?+=Ω?22,*
即把过去某一时间信号乘上未来某一时间信号，再对两个时间差τ求傅里叶变换。
由于其本身满足的大部分所期望的数学性质，如实值性，对称性，边缘积分特性，能量守恒，时频移位等特性，所以WVD 确实反映了非平稳信号的时变频谱特性，而且能作相关化解释，从而成为非平稳信号分析处理的一个有力的工具。但是由于其对多分量信号产生无法解释的难以抑制的所谓“交叉项干扰”，从而限制了它的发展。
WVD 本质上是一种双线性变换，它满足二次叠加原理，即令信号
()()()t bs t as t s 21+=
则WVD 二次型分布有交叉项，由此可见，信号中包括的分量成分越多，那交叉项就越多。含有n 个分量的信号,交叉项有()2
1-n n 个。对于信号项而言，它只出现在其有限时频支撑区，而交叉项则出现在各个有限时频支撑区之间，且交叉项的总能量为零，即说明信号的所有能量依然是在信号项里面，因此交叉项的出现极大的干扰了时频分布。这个缺点也抑制了二次型时频分布的推广。
1966年，L.Cohen 利用特征函数和算子理论将各种形式的时频表示方法之间的关系做了研究，指出包括STFT 谱图在内，所有的二次型时频分布都可以通过对WVD 的时频二维卷积得出，如伪Wigner-Ville 分布(PWD)，平滑Wigner-Vine 分布(SWD)，平滑伪Wigner-Ville 。分布(SPWD)修正平滑伪Wigner-Ville 分布(MSPWD)等等，因此将它们统称为Cohen 类时频分布。Cohen 类时频表示的一个最大特点是时移不变与频移不变特性自动满足。由于只是各种变形WVD 的统一形式，Cohen 类也避免不了交叉项干扰这个缺点。近年来发展起来的自适应时频分析，由于自适应方法潜在的优异性能，引起了人们的广泛关注，形成了非平稳信号处理领域内时频分析研究的一个新热点。
三 时频分析的优点和缺陷的讨论
时频分析以联合时频分布的形式来表示信号的特性，具有很多的优点:
1）它克服了傅里叶分析时域和频域完全分离的缺陷，将时频两域联合起来对信号进行分析，能同时考虑到两个方面的性能。
2）弥补了信号的时间能量密度和频谱能量密度不能充分描述信号的物理特性的缺陷。
3）在时频相平面上，可以精确地定位在某一时刻出现了哪些频率分量，以及某一分量出现在哪些时刻。
4）对于不同情况的信号，通过对核函数施加一些约束条件，就可以设计符合期望性能的时频分布，来满足处理信号的要求。
5）为非平稳信号的分析提供了有效的工具，为信号的分析开辟了新的途径。
时频分析虽然具有很多优点，但同时也具有不少缺点:
1）由于双线性形式的时频分布是非线性的，使得两个信号和的时频分布已不再是两个信号各自分布的和，即存在交叉项。
2）在时频域进行去噪时计算复杂，不易实现。
3）时频分布虽然反映了信号的能量分布，但不能用信号的“瞬时能量”来解释某一时刻或某一频率处的时频分布。
四时频分析的应用前景
现实中很多信号，比如语音信号，都是时变非平稳的，时变非平稳特性是现实信号的普遍规律，联合时频分析技术正是应现实的科学和工程应用需求而产生和发展起来的。对于许多信号，仅用时域或频域里的各种方法去分析往往不能揭示信号内部的局部特征和信息，而时频分析作为一种能将频谱随时间的演变关系明确表现出来的新手段，自然更符合实际应用的需要，在设备故障诊断中特别适合齿轮冲击故障、滚动轴承故障、转子支承松动故障、碰摩故障等一些具有明显非平稳特征的故障，相信随着各种算法的不断完善，时频分析必将有更广阔应用前景。
第一章技术分析概述 引言：从证券市场产生的那一天起，人们一直在寻找和探索评定市场和分析市场的方法，以作为入市买卖的依据。实际上技术分析一直是证券投资中极其重要的方法，虽然基本分析与技术分析比肩齐名，但纯粹使用基本分析的人实属凤毛麟角。因此从这一意义上说，技术分析的实际应用价值是极高的，能够读懂并正确理解技术分析的人所得到的回报也是巨大的。本章将着重阐述技术分析赖以成立的理论基础，也就是技术分析的三个理论前提，只有明确并始终坚持这三个前提，才能深入学习和探讨技术分析的各种理论和方法。任何时候在应用技术分析的同时，去试图探寻价格变动的原因都是偏离了技术分析而陷入基本分析之中。当然我们并不是说基本分析没有用，只是把二者混在一起使用极容易使自己陷入迷团，在价格变动的原因和结果之间打转转，因此本章的学习就是要把技术分析界定清楚，为以后的内容奠定基础。 第一节技术分析的理论基础 技术分析是经验的总结，它不象数学公式或物理定律那样有着严密的逻辑性和科学性，这也正是引起对技术分析争议的原因之一。实际上技术分析也并非空穴来风，它有着赖以成立的哲学基础和理论前提，不理解这一点是无法应用好技术分析的。经常在技术分析与基础分析之间摇摆，甚至纠缠不清而产生困惑的原因也是因为没有深刻理解上述问题。 一、什么是技术分析 所谓技术分析，就是通过图表的方式对市场行为进行研究从而推判出市场价格发展的未来趋势。 可见，技术分析是一种研究市场的方法，其中图表是手段，市场行为是研究对象，未来趋势是研究的目的。 1、技术分析的研究手段——图表 最初的图表是手工绘制的，今天的图表不仅由电脑绘制，而且增添了许多自动的分析功能，大大方便了对市场的跟踪和研究，目前的图表分析工具主要分为两类，一类是动态报价系统，主要的功能是跟踪市场的即时变化；另一类是静态分析系统，主要用于收市后对市场的未来发展做出分析和决策，在第二章中将对图表的形式概括介绍。 2、技术分析的研究对象——市场行为 市场行为极其复杂，但都可以通过价格和成交量表现出来，其中价格是技术分析的目的，是首要的研究对象，而成交量是对价格运动的验证，它是股市的血脉，反映着市场的活跃程度，可以对价格运动的研究起着较好的辅助作用。 3、技术分析的研究目的——未来趋势 这是技术分析的核心问题，研究价格图表，就是要在一个趋势形成和发展的早期，及时准确地判定出来，从而达到顺应趋势的目的。 二、技术分析的理论前提 1、市场行为包容消化一切 （1）这是技术分析的基础，它的内容是影响价格变动的任何因素，政治的、经济的、心理的或其他任何方面的，都反映在价格之中，各种已知的和可以预知的所有信息都可以被市场所包容并且消化掉。
几种时频分析方法简介 1．傅里叶变换（Fourier Transform） 1 2/ 2 1 22/ ()() ()() 1 ()()()( : : ::) N j nk N ft N ft j nk N n H T h kT e H f h t e d DFT FT IFT IDFT t NT k h t H f e dt h nT H e N NT π π ππ - - ∞- -∞ ∞- -∞ ? = ??=??? ???????→ ?? ??=?= ?? ? ∑ ? ?∑ 离散化(离散取样) 周期化（时频域截断） 2．小波变换（Wavelet Transform） a.由傅里叶变换到窗口傅里叶变换（Gabor Transform(Short Time Fourier Transform)/） 从傅里叶变换的定义可知，时域函数h(t)的傅里叶变换H(f)只能反映其在整个实轴的性态，不能反映h（t）在特定时间区段内的频率变化情况。如果要考察h(t)在特定时域区间（比如：t∈[a,b]）内的频率成分，很直观的做法是将h(t)在区间t∈[a,b]与函数 [] [] 1 1,t, () 0,t, a b t a b χ ?∈ ? =? ∈ ?? ，然后考察 1 ()() h t t χ傅里叶变换。但是由于 1 ()t χ在t= a,b处突然 截断，导致中 1 ()() h t t χ出现了原来h（t）中不存在的不连续，这样会使得 1 ()() h t t χ的傅里叶变化中附件新的高频成分。为克服这一缺点，D.Gabor在1944年引入了“窗口” 傅里叶变换的概念，他的做法是，取一个光滑的函数g(t),称为窗口函数，它在有限的区间外等于0或者很快地趋于0，然后将窗口函数与h(t)相乘得到的短时时域函数进行FT 变换以考察h(t)在特定时域内的频域情况。 2 2 (,)()() ()()(,) ft f ft f STFT ISTF G f h t g t e dt h t df g t G f e d T π π ττ τττ +∞- -∞ +∞+∞ -∞-∞ =- =- ? ?? ： ： 图：STFT示意图 STFT算例
近红外光谱分析及其应用简介 1、近红外光谱分析及其在国际、国内分析领域的定位 近红外光谱分析是将近红外谱区（800-2500nm）的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术，主要用于复杂样品的直接快速分析。近红外分析复杂样品时，通常首先需要将样品的近红外光谱与样品的结构、组成或性质等测量参数（用标准或认可的参比方法测得的），采用化学计量学技术加以关联，建立待测量的校正模型；然后通过对未知样品光谱的测定并应用已经建立的校正模型，来快速预测样品待测量。 近红外光谱分析技术自上世纪60年代开始首先在农业领域应用，随着化学计量学与计算机技术的发展，80年代以来逐步受到光谱分析学家的重视，该项技术逐渐成熟，90年代国际匹茨堡会议与我国的BCEIA等重要分析专业会议均先后把近红外光谱分析与紫外、红外光谱分析等技术并列，作为一种独立的分析方法；2000年PITTCON 会议上近红外光谱方法是所有光谱法中最受重视的一类方法，这种分析方法已经成为ICC（International Association for Cereal Science and Technology国际谷物科技协会）、AOAC(American Association of Official Analytical Chemists美国公职化学家协会)、AACC（American Association of Cereal Chemists美国谷物化学家协会）等行业协会的标准；各发达国家药典如USP(United States Pharmacopoeia美国药典)均收入了近红外光谱方法；我国2005年版的药典也将该方法收入。在应用方面近红外光谱分析技术已扩展到石油化工、医药、生物化学、烟草、纺织品等领域。发达国家已经将近红外方法做为质量控制、品质分析和在线分析等快速、无损分析的主要手段。 我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，上世纪70年代开始，进行了近红外光谱分析的基础与应用研究，到了90年代，石化、农业、烟草等领域开始大量应用近红外光谱分析技术，但主要是依靠国外大型分析仪器生产商的进口仪器。目前国内能够提供完整近红外光
《BIM技术概论》（一） 一、单选题（总共30道，每道2分，共60分） 1.按应用领域分类中的BIM教育类工程师可分为高校讲师及（） A.培训机构讲师 B.产品研发人员 C.信息应用人员 D.战略制定人员 【解析】P2，BIM教育类工程师即在高校或培训机构从事BIM教育及培训工作的相关人员，主要可分为高校讲师及培训机构讲师等。 2.下列关于BIM技术含义的说法不准确的是（） A.以三位数字技术为基础，是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达 B.具有单一工程数据源，是项目实时的共享数据平台 C.BIM技术是对整个建筑行业领域的一次革命 D.是完整的信息模型，可被建设项目各参与方普遍适用 【解析】P14，BIM的含义可总结为：BIM是以三位数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达；BIM是一个完整的信息模型，可被建设项目各参与方普遍适用；BIM具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命周期中动态的工程信息创建、管理和共享，是项目实施的共享数据平台。 3.下列对BIM技术与CAD技术在建筑信息表达的表述中，不准确的是（） A.CAD包含了建筑的全部信息 B.CAD技术只能将纸质图纸电子化 C.BIM可提供二维和三维图纸 D.BIM可提供工程量清单、施工管理等更加丰富的信息 【解析】P15，CAD技术提供的建筑信息非常有限，只能讲纸质图纸电子化。 4. 负责企业BIM发展及应用战略制定的是（） A. BIM战略总监 B. BIM操作人员 C. BIM技术主管 D. BIM项目经理
时频分析技术简述 一 时频分析产生的背景 在传统的信号处理领域，基于Fourier 变换的信号频域表示及其能量的频域分布揭示了信号在频域的特征，它们在传统的信号分析与处理的发展史上发挥了极其重要的作用。但是，Fourier 变换是一种整体变换，即对信号的表征要么完全在时域，要么完全在频域，作为频域表示的功率谱并不能告诉我们其中某种频率分量出现在什么时候及其变化情况。然而，在许多实际应用场合，信号是非平稳的，其统计量（如相关函数、功率谱等）是时变函数。这时，只了解信号在时域或频域的全局特性是远远不够的，最希望得到的乃是信号频谱随时间变化的情况。为此，需要使用时间和频率的联合函数来表示信号，这种表示简称为信号的时频表示。 时频分析的主要研究对象是非平稳信号或时变信号，主要的任务是描述信号的频谱含量是怎样随时间变化的。时频分析是当今信号处理领域的一个主要研究热点，它的研究始于20世纪40年代，为了得到信号的时变频谱特性，许多学者提出了各种形式的时频分布函数，从短时傅立叶变换到Cohen 类，各类分布多达几十种。如今时频分析已经得到了许多有价值的成果，这些成果已在工程、物理、天文学、化学、地球物理学、生物学、医学和数学等领域得到了广泛应用。时频分析在信号处理领域显示出了巨大的潜力，吸引着越来越多的人去研究并利用它。 二 常见的几种时频分析方法 一般将时频分析方法分为线性和非线性两种。典型的线性时频表示有短时傅立叶变换(简记为STFT)、Gabor 展开和小波变换(Wavelet Transformation ，简记为WT)等。非线性时频方法是一种二次时频表示方法(也称为双线性)，最典型的是WVD(Wigner-Ville Distribution)和Cohen 类。 1 短时傅立叶变换STFT 为了分析语音信号，Koenig 等人提出了语谱图(Spectrogram)方法，定义为信号的短时傅立叶变换STFT 的模平方，故亦称为STFT 方法或者STFT 谱图。离散短时傅立叶变换定义如下: ()()()m j m X e m n m x n STFT ?ω?-∞-∞=-= ∑, 式中()n ω是时间窗函数。短时傅立叶变换的基本思想是用一个时间宽度足够窄的固定的窗函数乘时间信号，使取出的信号可以被看成平稳的，然后对取出的
第一节证券投资技术分析概述 技术分析方法和基本分析方法是证券投资分析的两大基本方法。基本分析法能比较全面地把握证券价格的基本走势，但它对短线投资者的指导作用较小，预测的准确度较低，故基本分析法主要适用于周期相对较长的证券价格预测，以及相对成熟的证券市场和预测精度要求不高的领域。 而技术分析法对市场的反映比较直观，分析的结论时效性较强。它的各种理论和技术指标都经过几十年甚至上百年的实践检验。对大多数普通投资者来说，至少在目前，技术分析在上海和深圳股票市场的“可用性”更大一些，掌握技术分析这一有用的工具，可以增强对证券市场未来的预见能力，避免明显的错误，躲避即将到来的风暴。 一、技术分析的基本假设 （一）技术分析的含义 技术分析是以证券市场过去和现在的市场行为为分析对象，运用有关图表、形态、逻辑和数学的方法，归纳总结出在过去的历史中所出现的典型的市场行为特点，得到一些市场行为的固定“模式”，并据此预测证券市场未来的变化趋势的技术方法。由于技术分析运用了广泛的数据资料，并采用了各种不同的数据处理方法，因此受到了投资者的重视和青睐。技术分析法不但用于证券市场，还广泛应用于外汇、期货和其他金融市场。 （二）技术分析的基本假设 作为证券市场的一种分析工具，技术分析是以一定的假设条件为前提的。这些假设条件集中体现在对市场价格波动的规律上，也是技术分析赖以生存的基础。如果这些假设不成立，技术分析的“分析过程”将是徒劳的。包括以下假设：市场行为涵盖一切信息；证券价格沿趋势移动，并保持趋势；历史会重演。 1．市场行为涵盖一切信息 该假设是进行技术分析的基础。也就是说，任何一个影响证券市场的因素，最终都必然体现在股票价格的变动上。外在的、内在的、基础的、政策的和心理的因素，以及其他影响股票价格的所有因素，都已经在市场行为中得到了反映。技术分析人员只需要关心这些因素对市场行为的影响效果，而不必关心具体导致这些变化的原因究竟是什么。 这一假设的合理性在于，因为任何因素对证券市场价格的影响都必然体现在证券价格的变动上，所以它是技术分析的基础。 2．证券价格沿趋势移动，并保持趋势 这一假设是进行技术分析最根本、最核心的条件。它认为证券价格的变动是有一定规律的，即保持原来运动方向的惯性，而证券价格的运动方向是由供求关系决定的。技术分析法认为证券价格的运动反映了一定时期内供求关系的变化。供求关系一旦确定，证券价格的变化趋势就会一直保持下去，只要供求关系不发生根本的改变，证券价格的走势就不会发生反转。这一假设也有一定的合理性，因为供求关系决定价格在市场经济中是普遍存在的。只有承认证券价格遵循一定的规律变动，运用各种方法发现、揭示这些规律并对证券投资活动进行指导的技术分析方法才有存在的价值。 3．历史会重演 这一假设是建立在投资者的心理分析基础上的，即当市场出现与过去相同或相似的情况时，投资者会根据过去的成功经验和失败教训来作出目前的投资选择，市场行为和证券价
几种时频分析方法简介 1． 傅里叶变换（Fourier Transform ） 1 2/201 22/0()()()()1()()()(::::)N j nk N ft N ft j nk N n H T h kT e H f h t e d DFT FT IFT IDFT t NT k h t H f e dt h nT H e N NT ππππ--∞ --∞∞--∞?=??=??????????→????=?=??? ∑??∑离散化(离散取样) 周期化（时频域截断） 2． 小波变换（Wavelet Transform ） a. 由傅里叶变换到窗口傅里叶变换（Gabor Transform(Short Time Fourier Transform)/） 从傅里叶变换的定义可知，时域函数h(t)的傅里叶变换H(f )只能反映其在整个实轴的性态，不能反映h （t ）在特定时间区段内的频率变化情况。如果要考察h(t)在特定时域区间（比如：t ∈[a,b]）内的频率成分，很直观的做法是将h(t)在区间t ∈[a,b]与函数 [][] 11,t ,()0,t ,a b t a b χ?∈?=? ∈??，然后考察1()()h t t χ傅里叶变换。但是由于1()t χ在t= a,b 处突 然截断，导致中1()()h t t χ出现了原来h （t ）中不存在的不连续，这样会使得1()()h t t χ的傅里叶变化中附件新的高频成分。为克服这一缺点，D.Gabor 在1944年引入了“窗口”傅里叶变换的概念，他的做法是，取一个光滑的函数g(t),称为窗口函数，它在有限的区间外等于0或者很快地趋于0，然后将窗口函数与h(t)相乘得到的短时时域函数进行FT 变换以考察h(t)在特定时域内的频域情况。 22(,)()()()()(,)ft f ft f STFT ISTF G f h t g t e dt h t df g t G f e d T ππτττττ+∞ --∞ +∞+∞ -∞ -∞ =-=-??? ：：
目录 1实验主题 (1) 2实验目的 (1) 3实验性质 (1) 4实验考核方法 (1) 5实验报告提交日期与方式 (1) 6实验平台 (1) 7实验内容和要求 (1) 8实验指导 (2) 8.2 开启Hadoop所有守护进程 (2) 8.2 搭建Eclipse环境编程实现Wordcount程序 (3) 1.安装Eclipse (3) 2.配置Hadoop-Eclipse-Plugin (3) 3.在Eclipse 中操作HDFS 中的文件 (7) 4.在Eclipse 中创建MapReduce 项目 (8) 5.通过Eclipse 运行MapReduce (13) 6.在Eclipse 中运行MapReduce 程序会遇到的问题 (16)
1实验主题 1、搭建Hadoop、Eclipse编程环境 2、在Eclipse中操作HDFS 3、在Eclipse中运行Wordcount程序 4、参照Wordcount程序，自己编程实现数据去重程序 2实验目的 （1）理解Hadoop、Eclipse编程流程； （2）理解MapReduce架构，以及分布式编程思想； 3实验性质 实验上机内容，必做，作为课堂平时成绩。 4实验考核方法 提交上机实验报告，纸质版。 要求实验报告内容结构清晰、图文并茂。 同学之间实验报告不得相互抄袭。 5实验报告提交日期与方式 要求提交打印版，4月19日（第10周）之前交到软件学院412。 6实验平台 操作系统：Linux Hadoop版本：2.6.0或以上版本 JDK版本：1.6或以上版本 Java IDE：Eclipse 7实验内容和要求 （1）搭建Hadoop、Eclipse编程环境； （2）运行实验指导上提供的Wordcount程序； （3）在Eclipse上面查看HDFS文件目录； （4）在Eclipse上面查看Wordcount程序运行结果； （5）熟悉Hadoop、Eclipse编程流程及思想； 程序设计题，编程实现基于Hadoop的数据去重程序，具体要求如下： 把data1文件和data2文件中相同的数据删除，并输出没有重复的数据，自己动手实现，把代码贴到实验报告的附录里。 设计思路： 数据去重实例的最终目标是让原始数据中出现次数超过一次的数据在输出文件中只出现一次。具体就是Reduce的输入应该以数据作为Key，而对value-list则没有要求。当Reduce 接收到一个
红外光谱分析技术及其应用（作者： _________ 单位：___________ 邮编： ___________ ） 作者：范雪芳徐淼侯晓涛王帅李洪宇张丽华 【摘要】红外光谱（IR）分析技术是一门发展迅猛的高新技术，与传统分析技术相比，红外光谱分析技术具有分析速度快，样品用量少，无破坏无污染等特点。红外光谱测定的是物质中分子的吸收光谱，不同的物质会有其特征指纹的特性，利用红外指纹图谱技术对中成药进行质量鉴定与分析，借助计算机和模式识别等技术，以综合的、宏观的、非线性的分析理念和质量控制模式来评价中药的真伪优劣 【关键词】红外光谱；红外指纹图谱技术 【Abstract ] Infrared spectrum （IR） is a fast developing newly tech no logy. Comparedwith traditi onal an alysis tech no logy, IR possesses characters of fast analysis, little sample, no breach and no pollution. IR measures the absorption spectrum of molecule, and different substances have different fingerprint patter ns. Thus, IR tech no logy can be applied to detect and an alyze the quality of traditi onal Chin ese drug. Using the computer, pattern recognition and so on, we can estimate if
失效分析 第三章失效分析的基本方法 1.按照失效件制造的全过程及使用条件的分析方法：（1）审查设计（2）材料分析（3）加工制 造缺陷分析（4）使用及维护情况分析 2.系统工程的分析思路方法：（1）失效系统工程分析法的类型（2）故障树分析法（3）模糊故 障树分析及应用 3.失效分析的程序：调查失效时间的现场；收集背景材料，深入研究分析，综合归纳所有信息 并提出初步结论；重现性试验或证明试验，确定失效原因并提出建议措施；最后写出分析报告等内容。 4.失效分析的步骤：（1）现场调查①保护现场②查明事故发生的时间、地点及失效过程③收集 残骸碎片，标出相对位置，保护好断口④选取进一步分析的试样，并注明位置及取样方法⑤询问目击者及相关有关人员，了解有关情况⑥写出现场调查报告（2）收集背景材料①设备的自然情况，包括设备名称，出厂及使用日期，设计参数及功能要求等②设备的运行记录，要特别注意载荷及其波动，温度变化，腐蚀介质等③设备的维修历史情况④设备的失效历史情况⑤设计图样及说明书、装配程序说明书、使用维护说明书等⑥材料选择及其依据⑦设备主要零部件的生产流程⑧设备服役前的经历，包括装配、包装、运输、储存、安装和调试等阶段⑨质量检验报告及有关的规范和标准。（3）技术参量复验①材料的化学成分②材料的金相组织和硬度及其分布③常规力学性能④主要零部件的几何参量及装配间隙（4）深入分析研究（5）综合分析归纳，推理判断提出初步结论（6）重现性试验或证明试验 5.断口的处理：①在干燥大气中断裂的新鲜断口，应立即放到干燥器内或真空室内保存，以防 止锈蚀，并应注意防止手指污染断口及损伤断口表面；对于在现场一时不能取样的零件尤其是断口，应采取有效的保护，防止零件或断口的二次污染或锈蚀，尽可能地将断裂件移到安全的地方，必要时可采取油脂封涂的办法保护断口。②对于断后被油污染的断口，要进行仔细清洗。③在潮湿大气中锈蚀的断口，可先用稀盐酸水溶液去除锈蚀氧化物，然后用清水冲洗，再用无水酒精冲洗并吹干。④在腐蚀环境中断裂的断口，在断口表面通常覆盖一层腐蚀产物，这层腐蚀产物对分析致断原因往往是非常重要的，因而不能轻易地将其去掉。 6.断口分析的具体任务：①确定断裂的宏观性质，是延性断裂还是脆性断裂或疲劳断裂等。② 确定断口的宏观形貌，是纤维状断口还是结晶状断口，有无放射线花样及有无剪切唇等。③查找裂纹源区的位置及数量，裂纹源的所在位置是在表面、次表面还是在内部，裂纹源是单个还是多个，在存在多个裂纹源区的情况下，它们产生的先后顺序是怎样的等。④确定断口的形成过程，裂纹是从何处产生的，裂纹向何处扩展，扩展的速度如何等。⑤确定断裂的微观机理，是解理型、准解理型还是微孔型，是沿晶型还是穿晶型等。⑥确定断口表面产物的性质，断口上有无腐蚀产物，何种产物，该产物是否参与了断裂过程等。 7.断口的宏观分析（1）最初断裂件的宏观判断①整机残骸的失效分析；②多个同类零件损坏的 失效分析；③同一个零件上相同部位的多处发生破断时的分析。（2）主断面（主裂纹）的宏观判断①利用碎片拼凑法确定主断面；②按照“T”形汇合法确定主断面或主裂纹；③按照裂纹
第八章 基于EMD的时频分析方法及其应用 在机械动态分析、设备状态监测与故障诊断过程中，存在着大量的非平稳信号，短时傅里叶变换(STFT)、Wigner-Ville分布、小波和小波包分析等方法不同程度地对此类信号的时变性给予了恰当的描述，在工程实际中获得了广泛的应用[1]。 对非平稳、非线性信号比较直观的分析方法是使用具有局域性的基本量和基本函数，如瞬时频率。1998年，美籍华人Norden E. Huang等人在对瞬时频率的概念进行了深入研究之后，创造性地提出了本征模式函数(Intrinsic Mode Function, IMF)的概念以及将任意信号分解为本征模式函数组成的新方法——经验模式分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)[2]，从而赋予了瞬时频率合理的定义和有物理意义的求法，初步建立了以瞬时频率表征信号交变的基本量，以本征模式分量为时域基本信号的新的时频分析方法体系，并迅速地在水波研究[3]、地震学[4]、合成孔径雷达图像滤波[5]及机械设备故障诊断[6～8]等领域得到应用。 8. 第八章 基于EMD的时频分析方法及其应用 (201) 8.1 EMD的基本理论和算法 (201) 1 EMD的基本理论和算法 (202) 8.1.1 基本概念 (202) 8.1.2 EMD的基本原理 (204) 8.1.3 EMD方法的完备性和正交性 (207) 8.1.4基于EMD的Hilbert变换(HHT)的基本原理和算法 (209) 8.2 EMD实用化技术研究 (211) 8.2.1局部均值的求解 (211) 8.2.2 端点效应处理方法 (213) 8.3 基于EMD的Laplace小波结构模态参数识别方法研究 (214) 8.3.1 基于EMD的Laplace小波模态参数识别方法 (215) 8.3.2 应用实例 (218) 8.4 EMD方法在机械设备故障诊断中的应用 (220) 8.4.1机车轮对轴承损伤定量识别方法 (221) 8.4.2 烟气轮机摩擦故障诊断 (223)
技术性分析概述 技术分析是以预测价格未来走势为目的，以图表形态、技术指标等为手段，对市场展开包括归纳、分析、排除、确认、比较、决策、验证等一系列的思维和研究。 技术分析的基本观点是：所有汇价的实际供需量及其背后起引导作用的种种因素，包括投资市场上每个人对未来的希望、担心、恐惧、猜测等，都集中反映在外汇的价格和交易量上，因而研究它们是最直接有效的。 技术分析是相对于基本面分析而言的。基本面分析法着重于对政局政策、经济情况、市场动态等因素进行分析，以此来研究外汇的价格是否合理；而技术分析则是透过图表或技术指标的记录，研究市场过去及现在的行为反应，以推测未来价格的变动趋势，其依据的技术指标是由汇价涨跌或成交量等数据计算而出的。技术分析只关心外汇市场本身的变化，而不考虑会对其产生某种影响的经济、政治等各种外部因素。 基本面分析的目的是为了判断汇价现行的价位是否合理并描绘出它长远的发展空间，而技术分析主要是预测短期内汇价涨跌的趋势。通过基本面分析我们可以了解应购买何种货币对，而技术分析则让我们把握具体购买的时机。在时间上，技术分析法注重短期分析，在预测旧趋势结束和新趋势开始方面优于基本面分析法，但在预测较长期趋势方面则不如基本面分析法。 技术分析和基本面分析都认为汇价是由供求关系所决定，但是基本面分析主要是根据对影响供需关系种种因素的分析来预测汇价走势，而技术分析则是根据汇价本身的变化来预测汇价走势；基本面分析研究市场运动的原因，而技术分析研究市场运动的效果。但是人们更关心的是如何预测汇价的未来趋势以及买卖汇价的适当时机，因而对技术分析情有独衷。 技术分析基于以下三个基本前提： 1、历史自我重复： 技术分析主体以及市场行为研究的大部分都与人类哲学研究有关。例如，在过去100多年里被辨识并加以分类的图表模式，反映了出现在价格图表上的某些标准图景。这些图景展现出市场牛市或熊市的心理状态。由于这些模式在过去运作良好，我们假定它们在将来也会继续如此。 表达这个前提的另一个方法是理解未来立基于对过去的研究这一关键，或者这个将来只是过去的重复。 2、价格活动是有趋向性的 趋向的概念对于技术分析来说至关重要。此处仍然如此：除非一个人接受市场实际上是存在趋向性的前提，否则就没有必要继续读下去了。将市场的价格行为制表的全部目的，就是为了辨识其发展早期的趋向，并以此趋向为依据。 此外，认识到处于运动中的趋向比颠倒的趋向更易持续是非常重要的。一个趋向在其改变方向之前会一直持续。这听起来是一个显而易见的概念，但这正是我们试图实现的。我们在寻找一个市场最
PCB失效分析技术与典型案例 2009-11-18 15:10:05 资料来源:PCBcity 作者: 罗道军、汪洋、聂昕 摘要| 由于PCB高密度的发展趋势以及无铅与无卤的环保要求，越来越多的PCB出现了润湿不良、爆板、分层、CAF等等各种失效问题。本文首先介绍针对PCB在使用过程中的这些失效的分析技术，包括扫描电镜与能谱、光电子能谱、切片、热分析以及傅立叶红外光谱分析等。然后结合PCB的典型失效分析案例，介绍这些分析技术在实际案例中的应用。PCB失效机理与原因的获得将有利于将来对PCB的质量控制，从而避免类似问题的再度发生。 关键词| 印制电路板，失效分析，分析技术 一、前言 PCB作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。随着电子信息产品的小型化以及无铅无卤化的环保要求，PCB也向高密度高Tg以及环保的方向发展。但是由于成本以及技术的原因，PCB在生产和应用过程中出现了大量的失效问题，并因此引发了许多的质量纠纷。为了弄清楚失效的原因以便找到解决问题的办法和分清责任，必须对所发生的失效案例进行失效分析。本文将讨论和介绍一部分常用的失效分析技术，同时介绍一些典型的案例。 二、失效分析技术 介于PCB的结构特点与失效的主要模式，本文将重点介绍九项用于PCB失效分析的技术，包括：外观检查、X射线透视检查、金相切片分析、热分析、光电子能谱分析、显微红外分析、扫描电镜分析以及X射线能谱分析等。其中金相切片分析是属于破坏性的分析技术，一旦使用了这两种技术，样品就破坏了，且无法恢复；另外由于制样的要求，可能扫描电镜分析和X射线能谱分析有时也需要部分破坏样品。此外，在分析的过程中可能还会由于失效定位和失效原因的验证的需要，可能需要使用如热应力、电性能、可焊性测试与尺寸测量等方面的试验技术，这里就不专门介绍了。 2.1 外观检查
外汇基本面和技术面分 析概述 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
外汇投资的基本面和技术面分析 外汇基本面分析概述 基本面分析是指对影响一国经济以及货币汇率变化的核心要素进行研究。它旨在通过分析一系列经济指标，政府政策及事件，来预测某一经济周期中的汇率变化和市场趋势。基本面数据不仅告诉我们现在的市场情况，更重要的是，它能帮助我们预测未来市场的发展。 有人将外汇交易者分成两类：技术分析型和基本面分析型。事实上，这两者间的界线已经逐渐变地模糊。运用基本面分析时也需经常留意技术图表给出的价格波动讯号，同时技术分析也不能忽略即将发生的重大政治事件、经济数据发布等一系列影响汇率变化的因素。 基本面分析能非常有效地预测经济走势，但并不一定针对确切的市场价格。比如，在分析某经济学家对未来国内生产总额(GDP)或就业情况报告作出的预测的时候，我们能够对整体经济状况有一个相对清晰的了解，但如果要获得入场点、离场点等具体交易策略，我们还需借助于更精确的技术分析方法。 对于外汇交易而言，基本面因素是影响一个国家运转的所有因素。从利率，中央银行政策，到自然灾害，基本面因素是一个巨大的动态集合，其中包含各种独特的计划，无规律的行为，以及不可预见的事件等。因此，合理的基本面分析方法，是掌握其中一些最具影响力的数据，而不是想要一网打尽。
由于美元在外汇市场中的地位，以及绝大多数的外汇交易都是以美元为中心的交易等原因，美国的经济数据在汇市中最为引人注目。以下是一些重要经济指标的理论上的观察方法和结论。 国内生产总值（GDP）： 是指某一国在一定时期其境内生产的全部最终产品和服务的总值。反映一个国家总体经济形势的好坏，与经济增长密切相关，被大多数西方经济学家视为“最富有综合性的经济动态指标”。主要由消费、私人投资、政府支出、净出口额四部分组成。数据稳定增长，表明经济蓬勃发展，国民收入增加，有利于美元汇率；反之，则利淡。一般情况下，如果GDP连续两个季度下降，则被视为衰退。此数据每季度由美国商务部进行统计，分为初值、修正值、终值。一般在每季度末的某日北京时间21：30公布前一个季度的终值。 失业率（UNEMPLOYMENTRATE）： 经济发展的晴雨表，与经济周期密切相关。数据上升说明经济发展受阻，反之则看好。对于大多数西方国家来说，失业率在4%左右为正常水平，但如果超过9%，则说明经济处于衰退。此数据由美国劳工部编制，每月第一个周五21：30公布。 利率（INTRESTRATE）： 利率是借出资金的回报或使用资金的代价。一国利率的高低对货币汇率有着直接影响。高利率的货币由于回报率较高，则需求上升，汇率升值；反之，则贬值。美国的联邦基金利率由美联储的会议来决定。 贸易赤字（TRADEDIFICIT）： 国际间的贸易是构成经济活动的重要环节。当一国出口大于进口时称为贸易顺差；反之，称逆差。美国的贸易数据一直处于逆差状态，重点是在赤字的扩大或缩小。
文章编号:1671-8585(2010)04-0239 -08 收稿日期:2010-04-30;改回日期:2010-05-19。 第一作者简介:李振春(1963)),男,理学博士,教授,博士生导师,中国石油大学(华东)地球物理系主任,主要从事地震波传播与正演模拟、地震成像与偏移速度分析、多尺度地震资料联合反演与CFP -AVP 分析理论与方法的教学与研究工作。 基金项目:国家自然科学基金(40974073)、国家863课题(2007A A060504)、国家973课题(2007CB209605)资助。 线性时频分析方法综述 李振春1 ,刁 瑞1 ,韩文功2 ,刘力辉 3 (1.中国石油大学地球资源与信息学院,山东青岛266555;2.中国石油化工股份有限公司胜利油 田分公司,山东东营257000;3.北京诺克斯达石油科技有限公司,北京100192) 摘要:较详细地综述了目前已有的短时傅里叶变换、小波变换、S 变换和广义S 变换等几种线性时频分析方法,概括了线性时频分析方法的特点和优缺点,阐述了各种方法的发展历程。窗函数对分辨率影响巨大,是线性时频分析方法的关键,通过对窗函数的调节和改进,可以得到不同的线性时频分析方法和相对应的时频分辨率。理论分析和试验表明,广义S 变换的时频窗口能够随着频率尺度自适应地调整,具有较高的时频分辨率,在应用中具有更高的实用性和灵活性。利用广义S 变换对地震数据体进行谱分解,可以得到更丰富的地震属性信息,对储层预测和油气识别有重要作用。 关键词:时频分析;窗函数;小波变换;广义S 变换;谱分解中图分类号:P631.4 文献标识码:A 基于傅里叶变换的信号频域表示及能量频域分布揭示了信号在频域的特征,但傅里叶变换是一种整体变换,只能了解信号的全局特性,不能有效检测信号频率随时间的变化情况,只有把时域和频域结合起来才能更好地反映非平稳信号的特征。时频分析(Time -Frequency A nalysis,TFA)的基本思想是设计时间和频率的联合函数,同时描述信号在不同时间和频率的能量密度或强度[1]。时频分析以联合时频分布的形式来表示信号的特性,克服了傅里叶分析时域和频域完全分离的缺陷,可以较准确地定位某一时刻出现哪些频率分量,以及某一频率分量分布在哪些时刻上。 线性时频分析方法主要有:短时傅里叶变换(STFT)、Gabor 换、小波变换(WT)、S 变换(ST )和广义S 变换(GST )等。20世纪40年代,Koenig 等[2] 提出了语谱图的方法。短时傅里叶变换由于实现简单已成为分析非平稳信号的有力工具,缺点是分辨率单一。法国地球物理学家Mo rlet 发现地震信号在低频端应该具有较高的频率分辨率,在高频端频率分辨率可以较低[3]。根据这一特点,由Meyer [4]和Grossm an 等[3]共同发展了小波变换方法,这是一种多分辨率分析方法。经过20多年的发展,小波变换取得了突破性的进展,形成了多分辨率分析、框架和滤波器组三大完整和丰富的小波理论体系。Sto ckw ell 等 [5] 提出了S 变换,这是短 时傅里叶变换和连续小波变换的延伸。在S 变换中,基本小波由简谐波与高斯函数的乘积构成,简谐波要进行伸缩变换,高斯函数要进行伸缩和平移 变换。由于S 变换中的窗函数固定不变,因而在应 用中受到了限制,Pinneg ar 等对S 变换进行了推广 [6~11] ,提出或应用了不同窗函数的广义S 变换。 下面详细介绍短时傅里叶变换、小波变换、S 变换、广义S 变换等方法的特点和优缺点。 1 短时傅里叶变换(ST FT ) 1946年Gabor 提出了短时傅里叶变换,用以测量声音信号的频率定位,对于信号h(t)的短时傅里叶变换定义为 F x (t,8)= Q h(S )w *t,8(S )d S = Q h(S )w *(S -t)e -j 8S d S =3h(S ),w (S -t)e -j 8S 4 (1) 式中:w * t,8(S )是w t,8(S )的复共轭,w t,8(S )=w(S -t)#e -j 8S ,+w(S )+=+w t,8(S )+=1,并且窗函数w (S )应取对称函数。当窗函数w(S )选取高斯窗函数时,式(1)就是Gabor 变换;如果w (S )=1,窗函数变为无限宽的矩形窗,则STFT 变为傅里叶变换。 STFT 的含义可解释为:在时域用窗函数 239 第33卷第4期2010年8月 勘探地球物理进展 P ro gr ess in Ex plor ation Geo phy sics V o l.33,N o.4A ug.,2010
《大数据分析方法与应用》课程教学大纲 课程代码：090542008 课程英文名称：Big Data Analysis: Methods and Applications 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：应用统计学 大纲编写（修订）时间：2017.6 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是应用统计学专业的一门专业课，通过本课程的学习，可以使学生学会选用适当的方法和技术分析数据，领会大数据分析方法和应用，掌握复杂数据的分析与建模，使学生能够按照实证研究的规范和数据挖掘的步骤进行大数据研发，为就业与继续深造打下必要而有用的基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握数据挖掘流程、随机森林树的回归算法、基于预测强度的聚类方法、朴素贝叶斯分类、高维回归及变量选择、图模型等。 2.基本能力：要求能在真实案例中应用相应的方法。 3.基本技能：掌握复杂数据的分析与建模。 （三）实施说明 1. 本大纲主要依据应用统计学专业2017版教学计划、应用统计学专业专业建设和特色发展规划和沈阳理工大学编写本科教学大纲的有关规定并根据我校实际情况进行编写的。 2. 课程学时总体分配表中的章节序号在授课过程中可酌情调整顺序，课时分配仅供参考。打“*”号的章节可删去或选学。 3. 建议本课程采用课堂讲授、讨论相结合的方法开展教学，通过讨论等方式强化重点，通过分散难点，使学生循序渐进的掌握难点。 4．教学手段：建议采用多媒体等现代化手段开展教学。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课程：应用多元统计分析。 （五）对习题课、实践环节的要求 通过案例讲解算法，鼓励学生演示分析思路和分析收获，使学生有机会诊断问题，并学会选用适当的方法和技术分析数据。 （六）课程考核方式 1．考核方式：考查 2．考核目标：在考核学生基础知识、基本技能，基本能力的基础上，重点考核学生的分析能力、解决实际问题能力。 3．成绩构成：本课程由平时成绩和结课报告的质量评定优、良、中、及格和不及格。 （七）参考书目: 《大数据分析：方法与应用》，王星编，清华大学出版社，2013. 二、中文摘要 《大数据分析方法与应用》是高等学校应用统计学专业的一门选修的专业课。本课程着重介绍了统计学习、数据挖掘和模式识别等领域的各种大数据分析方法。课程主要内容包括大数据分析概述、数据挖掘流程、随机森林树、基于预测强度的聚类方法、贝叶斯分类和因果学习、高
光谱分析技术及应用 一、光谱分析的分类 1、原子吸收光谱法——也叫湿法分析。它是以待测元素的特征光波，通过样品的蒸发，被蒸发中的待测元素的基态原子所吸收，由辐射强度的减弱程度，来测定该元素的存在与否和含量多少；通常是采用火焰或无火焰（也叫等离子）方法，把被测元素转化为基态原子。根据吸收光波能量的多少测定元素的含量。 通常原子吸收光谱法是进行仪器定量分析的湿法分析。 2、原子发射光谱法——利用外部能量激发光子发光产生光谱。 看谱分析法就是原始的、也是最经典的利用原子发射光谱的分析方法。看谱分析法在我国工业生产上的使用是在上世纪50年代，58年北京永定机械厂制造了第一台仿苏联技术的看谱仪，随后天津光学仪器厂成为我国大量生产棱镜分光的看谱镜基地。 上世纪80年代起，德国、英国、美国等国家，开始研制采用CCD （Charge Coupled Device电荷耦合器件）技术作为光谱接收器件的直读式定量光谱仪，德国以实验室用大型直读定量光谱仪为主；英国阿朗公司、美国尼通公司以便携式金属分析仪为主打市场。近年来，德国、芬兰等国家研制生产便携式、直读定量光谱仪，分析精度在一定条件下可以替代实验室直读式定量光谱仪。 二、看谱分析的特点 1、操作简便，分析速度快。 2、适合现场操作。
3、无损检测（现场操作情况下无须破坏样品）。 4、检测成本低。是便携式金属分析仪的1/30左右，是便携式直读定量光谱仪的1/40。 5、有一定的灵敏度和准确度。 三、看谱分析的方法： 定性分析方法，所谓定性就是判定分析的元素是否存在的分析。严格的讲定性分析是根据某元素的特征灵敏线的出现与否，来确定该元素是否存在的分析方法。 那么，什么叫灵敏线呢？ 某元素在某几个区域出现的几条与其它元素不同的特征线；或称“在较低含量情况下出现的谱线”，或者说是在某一范围内出现的谱线，叫做灵敏线。 半定量方法就是近似的估计元素含量的方法。 利用谱线进行比较，即通过 亮度比较含量，就是与铁基线进 行比较，含量与亮度的对数成正 比关系。（用来进行比较的铁基线 的亮度应不变。）lgI（谱线强度） 四、看谱分析的一般步骤 1、分析前的准备
数据分析处理需求分类 1 事务型处理 在我们实际生活中,事务型数据处理需求非常常见,例如：淘宝网站交易系统、1２306网站火车票交易系统、超市ＰOＳ系统等都属于事务型数据处理系统。这类系统数据处理特点包括以下几点: 一就是事务处理型操作都就是细粒度操作,每次事务处理涉及数据量都很小。 二就是计算相对简单，一般只有少数几步操作组成，比如修改某行得某列; 三就是事务型处理操作涉及数据得增、删、改、查,对事务完整性与数据一致性要求非常高。 四就是事务性操作都就是实时交互式操作,至少能在几秒内执行完成； 五就是基于以上特点,索引就是支撑事务型处理一个非常重要得技术. 在数据量与并发交易量不大情况下,一般依托单机版关系型数据库,例如OＲＡＣLＥ、MＹSQL、SQＬSERVER,再加数据复制（DataGurａd、RＭAＮ、ＭｙSQＬ数据复制等)等高可用措施即可满足业务需求。 在数据量与并发交易量增加情况下，一般可以采用ORＡLＣＥRAC集群方式或者就是通过硬件升级（采用小型机、大型机等，如银行系统、运营商计费系统、证卷系统)来支撑. 事务型操作在淘宝、1230６等互联网企业中,由于数据量大、访问并发量高，必然采用分布式技术来应对,这样就带来了分布式事务处理问题，而分布式事务处理很难做到高效，因此一般采用根据业务应用特点来开发专用得系统来解决本问题。
２数据统计分析 数据统计主要就是被各类企业通过分析自己得销售记录等企业日常得运营数据,以辅助企业管理层来进行运营决策。典型得使用场景有:周报表、月报表等固定时间提供给领导得各类统计报表;市场营销部门,通过各种维度组合进行统计分析,以制定相应得营销策略等． 数据统计分析特点包括以下几点: 一就是数据统计一般涉及大量数据得聚合运算，每次统计涉及数据量会比较大。二就是数据统计分析计算相对复杂，例如会涉及大量goｕpbｙ、子查询、嵌套查询、窗口函数、聚合函数、排序等；有些复杂统计可能需要编写ＳQＬ脚本才能实现． 三就是数据统计分析实时性相对没有事务型操作要求高。但除固定报表外,目前越来越多得用户希望能做做到交互式实时统计； 传统得数据统计分析主要采用基于ＭＰP并行数据库得数据仓库技术.主要采用维度模型,通过预计算等方法，把数据整理成适合统计分析得结构来实现高性能得数据统计分析，以支持可以通过下钻与上卷操作,实现各种维度组合以及各种粒度得统计分析。 另外目前在数据统计分析领域,为了满足交互式统计分析需求，基于内存计算得数据库仓库系统也成为一个发展趋势,例如SAP得HANA平台。 3 数据挖掘 数据挖掘主要就是根据商业目标，采用数据挖掘算法自动从海量数据中发现隐含在海量数据中得规律与知识。