Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 136

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  entropy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
EN
These days, not having complete data of any kind can be a big problem for different organizations when making decisions. In this article, we propose to use Shannon entropy and information gain to predict and impute missing categorical data in any data set. It is detailed with an example of how entropy is applied and knows the level of uncertainty of each attribute value. Likewise, the imputation of the missing attributes is also carried out with other imputation techniques in the Adult data set of UCI Machine Learning to denote the advantages offered by the proposed methodology.
EN
The paper deals with the uncertainty of the operated system’s possible states hybrid combined optional functions. Traditionally, the probabilities of the system’s possible states are treated as the reliability measures. However, in the framework of the proposed doctrine, the optimality (for example, the maximal probability of the system’s state) is determined based upon a plausible assumption of the intrinsic objectively existing parameters. The two entropy theory wings consider on one hand the subjective preferences functions in subjective analysis, concerning the multi-alternativeness of the operational situation at an individual’s choice problems, and on the other hand the objectively existing characteristics used in theoretical physics. The discussed in the paper entropy paradigm proceeds with the objectively presented phenomena of the state’s probability and the probability’s maximum. The theoretical speculations and mathematical derivations are illustrated with the necessary plotted diagrams.
PL
Artykuł dotyczy niepewności możliwych stanów eksploatowanego systemu hybrydowych połączonych funkcji opcjonalnych. Tradycyjnie jako miary niezawodności traktuje się prawdopodobieństwa możliwych stanów systemu. Jednak w ramach proponowanej doktryny optymalność (na przykład maksymalne prawdopodobieństwo stanu systemu) jest określana na podstawie wiarygodnego założenia o obiektywnie istniejących parametrach wewnętrznych. Dwa kierunki w teorii entropii uwzględniają z jednej strony subiektywne funkcje preferencji w analizie subiektywnej, dotyczące wielowariantowości sytuacji operacyjnej przy indywidualnych problemach wyboru, a z drugiej strony obiektywnie istniejące cechy stosowane w fizyce teoretycznej. Omawiany w artykule paradygmat entropii kontynuuje obiektywnie przedstawione zjawiska prawdopodobieństwa stanu i maksimum prawdopodobieństwa. Spekulacje teoretyczne i wyprowadzenia matematyczne zilustrowano za pomocą niezbędnych wykresów.
EN
The presented paper considers a comparison of the traditional methods for the state maximal probability determination to the proposed hybrid probabilistic and variational concept. It is shown the advantages of the described multi-optional hybrid-effectiveness functions uncertainty measure conditional optimization doctrine in the sense of avoiding the traditional ways analytical complicatedness concerning the maximal probability of the possible state determination. The results of the numerical example are presented.
PL
W prezentowanym artykule rozważono porównanie tradycyjnych metod określania maksymalnego prawdopodobieństwa stanu systemu dynamicznego z zaproponowaną hybrydową koncepcją probabilistyczną i wariacyjną. pokazano zalety opisanej wielo opcjonalnej funkcji hybrydowo-efektywnościowej niepewności pomiaru i zasadę optymalizacji warunkowej w tym sensie, że prezentowana koncepcja unika tradycyjnych metod analitycznych dotyczących maksymalnego prawdopodobieństwa możliwego określenia stanu układu dynamicznego. Niezawodność urządzeń technicznych w dużym stopniu zależy od stanu systemu utrzymania ruchu i konserwacji. Entropia określenia stanu pozwala na uwzględnienie czynników niepewności działających podczas eksploatacji, obsługi technicznej i naprawy wszelkiego rodzaju obiektów inżynieryjnych, na przykład statków powietrznych. W końcowej części przedstawiono wyniki przykładu numerycznego.
EN
The aim of this work is to summarize previously conducted studies on the optimization of the unequal geotechnical testing program and on the selection of the desired calculation indicator based on the results of such tests. The approximate, but quick and cheap tests (“express methods”) are recommended to be performed on a large scale and considered as a means of assessing the geotechnical structure of the site as a whole. It is proposed to carry out expensive “accurate” tests in a reduced volume and to use them as a means of correcting approximate tests. In the article, these issues are considered by the example of determining the bearing capacity of piles according to the data of static sounding (cone penetration testing – CPT), dynamic and static tests of full-scale piles. We propose the mathematical model for evaluating the informative content of the test complex, based on the concepts of information theory. The site is mentally divided into several sections, each of which is characterized by one of the possible values of the ultimate resistance of piles of a certain length. All variants of “placement in the plan” of possible values of pile resistances (“site images”) are considered. Initially, when nothing is known about the true value of the pile resistances in each section, all possible values of the pile resistances are assumed to be equally probable, i.e. the uncertainty of the situation is maximum. In the theory of information, such uncertainty is quantified by the value called entropy. When any test is performed at the site, the uncertainty decreases, and the more accurate the test the more significant is the decrease. The difference in entropy before and after the test represents the amount of information (in bits) that these tests carry. The calculations using this model showed that the information content of a large number of approximate tests can (due to heterogeneity of the soil) exceed the information content of small exact tests. Only one approximate test method can lead to the systematic error (overestimation or underestimation of the average value of the desired indicator). It is necessary to carry out control “exact” tests and approximate tests to eliminate such a danger. A technique is proposed for adjusting approximate estimates based on data from “accurate” tests, which ensures optimal “safety margins” in decisions being made.
EN
An information based method for solving stochastic control problems with partial observation is proposed. First, information-theoretic lower bounds of the cost function are analysed. It is shown, under rather weak assumptions, that reduction in the expected cost with closed-loop control compared with the best open-loop strategy is upper bounded by a non-decreasing function of mutual information between control variables and the state trajectory. On the basis of this result, an information based control (IBC) method is developed. The main idea of IBC consists in replacing the original control task by a sequence of control problems that are relatively easy to solve and such that information about the system state is actively generated. Two examples of the IBC operation are given. It is shown that the method is able to find an optimal solution without using dynamic programming at least in these examples. Hence the computational complexity of IBC is substantially smaller than that of dynamic programming, which is the main advantage of the proposed method.
EN
Entropy measurements are an accessible tool to perform irregularity and uncertainty measurements present in time series. Particularly in the area of signal processing, Multiscale Permutation Entropy (MPE) is presented as a characterization methodology capable of measuring randomness and non-linear dynamics present in non-stationary signals, such as mechanical vibrations. In this article, we present a robust methodology based on MPE for detection of Internal Combustion Engine (ICE) states. The MPE is combined with Principal Component Analysis (PCA) as a technique for visualization and feature selection and KNearest Neighbors (KNN) as a supervised classifier. The proposed methodology is validated by comparing accuracy and computation time with others presented in the literature. The results allow to appreciate a high effectiveness in the detection of failures in bearings (experiment 1) and ICE states (experiment 2) with a low computational consumption.
EN
The way brain networks maintain high transmission efficiency is believed to be fundamental in understanding brain activity. Brains consisting of more cells render information transmission more reliable and robust to noise. On the other hand, processing information in larger networks requires additional energy. Recent studies suggest that it is complexity, connectivity, and function diversity, rather than just size and the number of neurons, that could favour the evolution of memory, learning, and higher cognition. In this paper, we use Shannon information theory to address transmission efficiency quantitatively. We describe neural networks as communication channels, and then we measure information as mutual information between stimuli and network responses. We employ a probabilistic neuron model based on the approach proposed by Levy and Baxter, which comprises essential qualitative information transfer mechanisms. In this paper, we overview and discuss our previous quantitative results regarding brain-inspired networks, addressing their qualitative consequences in the context of broader literature. It is shown that mutual information is often maximized in a very noisy environment e.g., where only one-third of all input spikes are allowed to pass through noisy synapses and farther into the network. Moreover, we show that inhibitory connections as well as properly displaced long-range connections often significantly improve transmission efficiency. A deep understanding of brain processes in terms of advanced mathematical science plays an important role in the explanation of the nature of brain efficiency. Our results confirm that basic brain components that appear during the evolution process arise to optimise transmission performance.
9
EN
The paper presents pursuits of the truth in building materials engineering. Some definitions of “what truth is” were presented. Partial truths were specified: the truth of scientific reasoning, the truth of scientific assessment, the truth of development directions and the splendour of scientific truth. All categories are addressed to the building materials engineering. In the chapter “Load capacity and stability vs entropy” definitions of entropy and exergy were presented followed by their influence on building construction, illustrated by the “Seneca cliff” and “Energy pyramid”. Chapter 3 presents the truth of scientific reasoning was presented. Three partial truths were indicated: the truth of experimental fact, the truth of scientific reasoning and the truth of scientific presentation. In the chapter “Truth of scientific assessment” two main assessment methods were presented: peer review and a bibliometric parametric assessment as well as their impact on the results and authors. The risks associated with the sole parametric assessment were shown as the two basic factors of a parametric assessment – citation number and Hirsch index – need time to "mature". Additionally, the influence of digitalisation of the assessment of a scientist and a scientific unit on the commoditisation and dehumanisation of science was outlined. In the chapter “Truth of development directions: defined past – fuzzy future” the megatrends observed in technology in the last few decades years were indicated along with new possible trends. Milestones in the development of C-PCs (Concrete-Polymer Composites) were presented. The new paradigm for the new development cycle was proposed.
PL
Artykuł jest osobistą refleksją autora nad wywiązaniem się ze ślubowań akademickich dociekać prawdy, głosić ją oraz dawać świadectwo, a także doktorskich - aby szerzyła się coraz bardziej prawda, od której zawisła przyszłość i szczęście rodzaju ludzkiego. Rozważania te są zaadresowane do Inżynierii Materiałów Budowlanych – obszaru nauki, który formalnie nie był zdefiniowany ani wyodrębniony w momencie składania ślubowań. Nauka może być zdefiniowana jako dążenie do prawdy; w prawdzie zaklęty jest cel, ale i etos nauki. Postęp nauki nie zawsze prowadzi prostą drogą do prawdy. Często odpowiadamy tylko na pytanie czy model opisujący dane zjawisko jest wystarczająco prawdziwy. Prawda inżynierii materiałów budowlanych ma nie tylko wymiar wartości, ale również waży materialnie. „Prawdziwość” metody pomiaru może decydować o bezpieczeństwie konstrukcji, ale również istotnie znaczy w jej koszcie. Obszar rozważań został określony jako relacja „materiał – konstrukcja” i przypisano tu myśl przewodnią „nośność i stateczność a entropia”.
10
Content available remote Finiteness of entropy for granular media equations
EN
The current work deals with the granular media equation whose probabilistic interpretation is the McKean-Vlasov diffusion. It is well known that the Laplacian provides a regularization of the solution. Indeed, for any t > 0, the solution is absolutely continuous with respect to the Lebesgue measure. It has also been proved that all the moments are bounded for positive t. However, the finiteness of the entropy of the solution is a new result which will be presented here.
EN
The presented research focused on macrophytes, which constitute a primary element in the assessment of the ecological status of surface waters following the guidelines of the Water Framework Directive. In Poland, such assessments are conducted using the Macrophyte Index for Rivers (MIR). The objective of this study was to characterize macrophyte species in rivers in terms of their information value in the assessment of the ecological status of rivers. The macrophyte survey was carried out at 100 river sites in the lowland area of Poland. Botanical data were used to verify the completeness of samples (the number of taxa). In the presented research, the information provided by each species was controlled. Entropy was used as the main part of information analysis. This analysis showed that the adoption of a standard approach in the studies of river macrophytes is likely to provide sample underestimation (with missing species). This may potentially lead to incorrect determination of MIR and thus result in a wrong environmental decision. On this basis, a sample completeness criterion was developed. Using this criterion, the average value of information for macrophyte species in medium-sized lowland rivers is suffcient to be considered representative.
EN
An analytical solution is presented for entropy generation on MHD Walter’s liquid B fluid over a stretching sheet with elastic deformation. The governing expressions of PDEs are converted into ODEs by suitable transformation which is solved by a hypergeometric function. Plots for velocity, heat transfer, entropy generation and a Bejan number are examined and their behavior is deliberated for several physical parameters. It is noticed that the entropy generation is minimized for an Eckert number and enhanced for an elastic deformation parameter. Moreover, these two parameters on the Bejan number profile have reverse effects.
PL
W artykule omówiono możliwości zastosowania wykresów entalpia - entropia do obliczeń inżynierskich w branży gazowniczej. Jest on przeznaczony dla kadry technicznej zajmującej się projektowaniem, budową oraz eksploatacją obiektów gazowniczych (tłocznie, stacje redukcyjne, instalacje wykorzystujące energię potencjalną zawartą w sprężonym gazie). Dzięki tym wykresom można w sposób prosty wyznaczyć np. ilość ciepła jaką należy doprowadzić do strumienia gazu, aby go podgrzać (ciepło technologiczne) lub ochłodzić od temperatury t1, do t2, po jego sprężeniu, określić moc sprężarki zainstalowanej na tłoczni gazu, moc turbiny uzyskanej w wyniku rozprężenia gazu [8,9], parametry pracy reduktora takie jak: temperatura gazu za reduktorem, najniższa temperatura jaka może się pojawić w reduktorze itp.
EN
Reliability-based design optimization under fuzzy and interval variables is important in engineering practice. The interval Monte Carlo simulation (IMCS), extremum method, and saddlepoint approximation (SPA) can be used for reliability optimization issues contain only interval variables. Thus, how to deal with the fuzzy variables is critical for system reliability analysis and optimization design. The α-level cut method can be applied to deal with fuzzy variables but it is complex and computationally expensive. Therefore, an equivalent conversion method based on entropy theory is proposed in this paper, which can convert the fuzzy variables to the normal random variables to avoid the complex integral process. According to the equivalent conversion method, the entropybased sequential optimization and reliability assessment (E-SORA) is developed in combination with the worst case analysis (WCA) for reliability-based design optimization under fuzzy and interval variables. A numerical example about the reliability design of the crank-link mechanism under fuzzy and interval variables is solved by the E-SORA, double-loops method, and α-level cut algorithm, respectively, is used to demonstrate the accuracy and efficiency, and the results show that the proposed method is feasible for reliability-based design optimization under fuzzy and interval variables.
PL
Zagadnienie optymalizacji niezawodnościowej konstrukcji w przypadkach, gdy mamy do czynienia ze zmiennymi rozmytymi i przedziałowymi odgrywa ważną rolę w praktyce inżynierskiej. Problemy optymalizacji niezawodności, w których wykorzystuje się tylko zmienne przedziałowe można z powodzeniem rozwiązywać stosując przedziałową symulację Monte Carlo, metodę ekstremum czy aproksymację metodą punktu siodłowego. Kluczowe znaczenie dla analizy niezawodności oraz projektowania optymalizacyjnego systemów ma zatem sposób postępowania ze zmiennymi rozmytymi. Wprawdzie zmienne rozmyte można przekształcać do zmiennych interwałowych za pomocą metody alfa-przekrojów, jest to jednak metoda skomplikowana i kosztowna obliczeniowo. Dlatego w niniejszym artykule zaproponowano równoważną metodę konwersji opartą na teorii entropii, która umożliwia przekształcanie zmiennych rozmytych do normalnych zmiennych losowych, pozwalając w ten sposób pominąć złożony proces całkowania. W oparciu o tę metodę, opracowano entropijną metodę optymalizacji sekwencyjnej i oceny niezawodności (ESORA), którą, w połączeniu z analizą najgorszego przypadku, można stosować do niezawodnościowej optymalizacji konstrukcji przy zmiennych rozmytych i przedziałowych. W przykładzie numerycznym, metodę E-SORA zastosowano w połączeniu z metodą podwójnej pętli do rozwiązania problemu niezawodnościowego projektowania mechanizmu korbowego przy zmiennych rozmytych i przedziałowych. Trafność i skuteczność proponowanej metody oceniano za pomocą algorytmu alfa-przekrojów. Wyniki pokazują, że proponowana metoda stanowi odpowiednie narzędzie do przeprowadzania optymalizacji niezawodnościowej konstrukcji w przypadku gdy zmienne mają charakter rozmyty i przedziałowy.
EN
One of the mathematical tools to measure the generation rate of new patterns along a sequence of symbols is the Lempel-Ziv complexity (LZ). Under additional assumptions, LZ is an estimator of entropy in the Shannon sense. Since entropy is considered as a measure of randomness, this means that LZ can be treated also as a randomness indicator. In this paper, we used LZ concept to the analysis of different flow regimes in cold flow combustor models. Experimental data for two combustor’s configurations motivated by efficient mixing need were considered. Extensive computer analysis was applied to develop a complexity approach to the analysis of velocity fluctuations recorded with hot-wire anemometry and PIV technique. A natural encoding method to address these velocity fluctuations was proposed. It turned out, that with this encoding the complexity values of the sequences are well correlated with the values obtained by means of RMS method (larger/smaller complexity larger/smaller RMS). However, our calculations pointed out the interesting result that most complex, this means most random, behavior does not overlap with the “most turbulent” point determined by the RMS method, but it is located in the point with maximal average velocity. It seems that complexity method can be particularly useful to analyze turbulent and unsteady flow regimes. Moreover, the complexity can also be used to establish other flow characteristics like its ergodicity or mixing.
16
Content available Ocena stabilności posturalnej podczas strzelania
PL
Celem pracy była ocena stabilności posturalnej podczas strzelenia z łuku. W badaniach wzięły udział dwie grupy: zawodowi łucznicy oraz amatorzy, tzn. osoby, które nigdy nie strzelały z łuku. Badania zostały przeprowadzone przy użyciu systemu Vicon i platform Kistler. Do obliczeń zostały eksportowane położenia środka masy ciała. Następnie została policzona długość drogi CoM w przestrzeni 3D oraz współczynniki entropii próbkowej. Wykazano, że długość drogi CoM w przestrzeni 3D jest istotnie (p = 0.0001) dłuższa u łuczników podobnie jak współczynnik entropii próbkowej wzdłuż osi pionowej (p = 0.0117).
EN
The aim of the work was to assess postural stability during archery. Two groups participated in the study: professional archers and amateurs, i.e. people who never shot a bow. The tests were carried out using the Vicon system and Kistler platforms. Body mass center positions were exported to calculations. Next, the CoM distance in 3D space and sample entropy coefficients were calculated. It was shown that the distance of the CoM path in 3D space is significantly (p = 0.0001) longer in archers, similarly as the sample entropy coefficient along the vertical axis (p = 0.0117).
PL
W artykule przedstawiono autorską metodę sprawdzania poprawności działania węzła tarcia traktowanego jako układ tribologiczny w aspekcie II zasady termo­dynamiki na podstawie analizy i oceny wyników badań laboratoryjnych wykonanych na stanowisku badawczym. Jako stanowisko wykorzystany został zmodyfikowany węzeł tarcia aparatu czterokulowego T-02. Zaprezentowano algorytm, według którego zostały wykonane badania empiryczne. Wykazano, że wyniki badań potwierdziły przydatność metody określania entropii całkowitej węzła tarcia do analizy działania „szkodliwego”, umożliwiającej ocenę przydatności płynu smarującego do wytwarzania warstwy smarującej. Na podstawie analizy wyników sformułowano także hipotezę badawczą, z której wynika, że zmiana średniej entropii całkowitej węzła tarcia świadczy o zmianie działania węzła tarcia. Hipoteza ta została zweryfikowana na podstawie testu Anova z uwzględnieniem statystyki Fishera LSD.
EN
The article presents an authorial method for checking the correctness of the operation of a friction couple, treated as a tribological system in the aspect of the second law of thermodynamics, based on the analysis and evaluation of the results of laboratory tests performed on the test stand. A modified friction couple of the T-02 four-ball device was used as a test stand. An algorithm was presented, according to which empirical studies were performed. It was demonstrated that the test results confirmed the usefulness of the method of determining the total entropy of the friction couple for the analysis of the "harmful" action, enabling the assessment of the suitability of the lubricating fluid for the formation of lubricating film. The hypothesis was also formulated based on the analysis of results, which shows that the change in the average total entropy of the friction couple is indicative of a change in mode of action of the friction couple. This hypothesis was verified on the basis of the Anova test, taking Fisher LSD statistic into account.
18
Content available remote Image stitching based on entropy minimizationI
EN
In this paper we present a method with closed analytic formula of stitching aligned images. It is obtained by choosing a statistically optimal global color change of one part of image. This approach, due to its numerical efficiency, is especially well-suited for merging big amount of satellite images into a single map. Moreover, we present solution of a general problem, how to find an optimal shift by v of data Y with respect to v from V, so that the dataset X, Y+v is maximally statistically consistent. We show that the solution is given in a closed analytic form.
19
Content available remote Entropic upper bound for Bayes risk in the quantum case
EN
The entropic upper bound for Bayes risk in a general quantum case is presented. We obtained generalization of the entropic Lower bound for probability of detection. Our result indicates upper bound for Bayes risk (in a particular case of loss function – for probability of detection) in a pretty general setting of an arbitrary finite von Neumann algebra. It is also shown under which condition the indicated upper bound is achieved.
EN
In the present study, we have investigated entropy generation on a magnetohydrodynamic fluid flow and heat transfer over a stretching cylinder with a porous medium in slip flow regime. A uniform heat source and radiation is also considered. Similarity transformation has been applied for making an ordinary differential equation from nonlinear governing partial differential equations. The numerical solution for the set of nonlinear ordinary differential equations has been obtained by using the fourth-order Runge-Kutta scheme together with the shooting method. The effects of pertinent parameters such as the magnetic field parameter, permeability parameter, slip parameter, Prandtl number and radiation parameter on the fluid velocity distribution, temperature distribution, entropy generation and Bejan number are discussed graphically.
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.