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基于功率谱流形的信息几何DP-TBD算法
1
作者 吴昊 程永强 +2 位作者 杨政 黎湘 王宏强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期193-200,共8页
针对复杂杂波背景下目标信杂比起伏而导致的漏检问题,本文结合信息几何检测器的性能优势与动态规划检测前跟踪(Dynamic Programming Track Before Detect,DP-TBD)的多帧信息积累能力,提出了基于功率谱流形的信息几何DP-TBD算法.该算法... 针对复杂杂波背景下目标信杂比起伏而导致的漏检问题,本文结合信息几何检测器的性能优势与动态规划检测前跟踪(Dynamic Programming Track Before Detect,DP-TBD)的多帧信息积累能力,提出了基于功率谱流形的信息几何DP-TBD算法.该算法利用功率谱流形与矩阵流形对偶关系,设计了功率谱信息几何检测器,将信息几何检测器的计算复杂度降低了近两个数量级.通过实测数据实验验证,功率谱DP-TBD算法可实现与矩阵DP-TBD算法相近的检测性能,并将运算时间降低为矩阵DP-TBD算法的3%~8%.此外,相较于信息几何检测器,功率谱DP-TBD可将检测信杂比(Signal-to-Clutter Ratio,SCR)提高2~3 dB. 展开更多
关键词 雷达目标检测 信息几何检测器 检测前跟踪 功率谱流形 动态规划
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基于流形等距映射的矩阵信息几何检测方法
2
作者 王宏强 程永强 +2 位作者 华小强 杨琪 刘康 《太赫兹科学与电子信息学报》 2023年第4期523-529,共7页
雷达目标检测常面临复杂的杂波特性,经典的检测方法通常适合于某些特定的场景,当检测背景发生变化时,其检测性能急剧下降。为有效提升不同杂波背景下的检测性能,提出一种基于流形等距映射(ISOMAP)的矩阵信息几何检测器。该方法首先将信... 雷达目标检测常面临复杂的杂波特性,经典的检测方法通常适合于某些特定的场景,当检测背景发生变化时,其检测性能急剧下降。为有效提升不同杂波背景下的检测性能,提出一种基于流形等距映射(ISOMAP)的矩阵信息几何检测器。该方法首先将信号检测问题转化为矩阵流形上两点之间的区分性问题;然后基于样本数据和流形等距映射原理,自适应地学习出矩阵流形的投影变换矩阵,将矩阵流形变换为可区分的低维流形,最大程度地保持每一个矩阵与其邻域内矩阵之间几何距离大小,增强矩阵流形的可分性;最后利用仿真杂波和实测数据对算法进行验证。实验结果表明,相比于经典的检测方法,所提方法能有效提升目标检测性能。 展开更多
关键词 雷达目标检测 矩阵信息几何检测器 流形等距映射 矩阵流形
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基于正交投影的子带信息几何雷达弱小目标检测方法
3
作者 杨政 程永强 +2 位作者 吴昊 黎湘 王宏强 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期776-792,共17页
基于信息几何理论的雷达目标检测是一种新兴的技术,它将目标检测问题转化为流形上目标与杂波的区分问题,在低信杂比检测中具有优势。对于复杂背景下的弱小目标检测,目标与杂波难以区分,限制着检测性能。因此,该文基于矩阵信息几何检测器... 基于信息几何理论的雷达目标检测是一种新兴的技术,它将目标检测问题转化为流形上目标与杂波的区分问题,在低信杂比检测中具有优势。对于复杂背景下的弱小目标检测,目标与杂波难以区分,限制着检测性能。因此,该文基于矩阵信息几何检测器,提出一种基于正交投影的子带信息几何目标检测方法。该文利用滤波器组对雷达回波信号进行子带分解,并在矩阵流形上稳健估计子带内强杂波信号子空间,提出基于流形的正交投影方法以抑制强杂波,增强目标与杂波的区分性。最后,采用仿真数据和实测海杂波数据验证所提方法的有效性。结果表明,所提方法能够有效抑制强杂波,具有较好的检测性能。 展开更多
关键词 雷达弱小目标检测 信息几何 矩阵流形 子带分解 正交投影 杂波抑制
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基于随机共振和信息几何的协作频谱感知方法
4
作者 何静 王永华 万频 《电讯技术》 北大核心 2023年第9期1300-1306,共7页
为提高频谱感知系统在低信噪比环境下对微弱信号的感知性能,提出了一种基于随机共振技术和信息几何理论的频谱感知方法。首先通过随机共振技术增强输入信号的能量,以提高感知信号的信噪比。然后,基于信息几何理论将信号矩阵的协方差矩... 为提高频谱感知系统在低信噪比环境下对微弱信号的感知性能,提出了一种基于随机共振技术和信息几何理论的频谱感知方法。首先通过随机共振技术增强输入信号的能量,以提高感知信号的信噪比。然后,基于信息几何理论将信号矩阵的协方差矩阵对应成流形上的点,并计算流形上样本点之间的散度距离作为感知信号的特征数据。最后,采用BP神经网络对信号特征数据进行分类,有效避免了决策阈值的计算,快速实现了频谱决策。仿真实验证明,所提方法在低信噪比条件下具有更好的感知性能,有效提高了复杂环境下的频谱检测概率。 展开更多
关键词 认知无线电 协作频谱感知 随机共振 信息几何 BP神经网络
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基于信息几何去噪的改进SVM的通信信号识别
5
作者 程雨晴 郭沐然 王乐萍 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第5期121-126,共6页
针对传统人工提取特征进行通信信号识别准确率低的问题,本文在支持向量机(SVM)的基础上,提出了一种基于信息几何去噪的改进SVM的识别方法。该方法通过Choi-Williams分布(CWD)时频变换获得不同通信信号的时频图像,然后利用能够更加准确... 针对传统人工提取特征进行通信信号识别准确率低的问题,本文在支持向量机(SVM)的基础上,提出了一种基于信息几何去噪的改进SVM的识别方法。该方法通过Choi-Williams分布(CWD)时频变换获得不同通信信号的时频图像,然后利用能够更加准确衡量像素点之间差异性的测地线距离实现时频图像的去噪,进而利用AlexNet卷积神经网络对时频图进行特征提取,并基于信息几何改进的SVM对通信信号进行分类,实现了有效分类识别。仿真结果表明,该方法在0 dB信噪比(SNR)下,识别率仍然能够达到97%以上,除此之外,该方法在小样本的情况下仍然有效。 展开更多
关键词 信息几何 图像去噪 通信信号 调制识别 支持向量机(SVM) 测地线距离 AlexNet
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基于矩阵信息几何的飞机尾流目标检测方法 被引量：5
6
作者 刘俊凯 李健兵 +2 位作者 马梁 陈忠宽 蔡益朝 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2017年第6期699-708,共10页
矩阵信息几何在雷达信号处理和目标检测中的应用是一个正在引起关注的研究方向。飞机尾流回波经过傅里叶变换后,其功率谱是展宽的,传统动目标检测(MTD)方法未能对展宽的功率谱进行有效积累。针对飞机尾流目标检测问题,基于矩阵信息几何... 矩阵信息几何在雷达信号处理和目标检测中的应用是一个正在引起关注的研究方向。飞机尾流回波经过傅里叶变换后,其功率谱是展宽的,传统动目标检测(MTD)方法未能对展宽的功率谱进行有效积累。针对飞机尾流目标检测问题,基于矩阵信息几何理论,该文提出了一种矩阵恒虚警率(CFAR)检测方法,该方法中观测数据协方差矩阵构成一个矩阵流形,类比CFAR检测的思想,利用检测单元协方差矩阵与参考单元协方差矩阵均值间定义的距离作为检测统计量。最后利用噪声中仿真的尾流回波数据,分析了黎曼均值的迭代估计性能、尾流目标协方差矩阵与噪声协方差矩阵的测地线距离随信噪比的变化,比较了常规MTD检测方法和矩阵CFAR检测方法的检测性能。 展开更多
关键词 飞机尾流 目标检测 矩阵信息几何 矩阵流形 矩阵CFAR
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信息几何在脉冲多普勒雷达目标检测中的应用 被引量：5
7
作者 刘俊凯 王雪松 +1 位作者 王涛 屈龙海 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期77-80,共4页
信息几何是以微分几何为基础发展起来的一个新兴学科方向,研究流形和度量空间上的统计问题,它提供了解决雷达信号处理和数据处理问题的一种新思路。雷达回波通常表示为复多元高斯分布,基于复多元高斯分布流形上的黎曼几何结构,提出了一... 信息几何是以微分几何为基础发展起来的一个新兴学科方向,研究流形和度量空间上的统计问题,它提供了解决雷达信号处理和数据处理问题的一种新思路。雷达回波通常表示为复多元高斯分布,基于复多元高斯分布流形上的黎曼几何结构,提出了一种CFAR检测器结构,并分析了高斯杂波环境下的虚警概率和检测概率。仿真实验表明,在短脉冲序列条件下,信息几何方法的检测性能优于常规相参积累方法。研究成果有助于改善机械扫描雷达体制在低的脉冲重复频率工作模式时的检测性能。 展开更多
关键词 信息几何 统计流形 复多元高斯分布 黎曼均值 黎曼距离 检测
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一种基于信息几何的矩阵DP-TBD算法 被引量：6
8
作者 赵兴刚 王首勇 郑岱堃 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期882-889,共8页
由于单帧相参积累在一些情况下存在较严重的信息损失,且这种损失会随着多帧非相参积累而进一步放大,使得传统动态规划检测前跟踪(DP-TBD)算法的性能下降.本文基于信息几何理论提出了一种矩阵DP-TBD算法,该方法直接利用每个分辨单元的协... 由于单帧相参积累在一些情况下存在较严重的信息损失,且这种损失会随着多帧非相参积累而进一步放大,使得传统动态规划检测前跟踪(DP-TBD)算法的性能下降.本文基于信息几何理论提出了一种矩阵DP-TBD算法,该方法直接利用每个分辨单元的协方差矩阵进行多帧积累,将单帧和多帧积累融为一体,避免了单帧积累存在的信息损失,具有更好的检测和跟踪性能.最后通过仿真实验验证了本文算法的有效性. 展开更多
关键词 动态规划 检测前跟踪 信息几何 测地线距离 黎曼均值
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雷达目标检测的信息几何方法 被引量：11
9
作者 赵兴刚 王首勇 《信号处理》 CSCD 北大核心 2015年第6期631-637,共7页
信息几何是源于对统计流形几何性质的研究而发展起来的一套理论体系,为解决雷达信号处理等问题提供了一种新的思路和方法。本文基于信息几何理论,从一个全新的角度认识了雷达目标检测问题,并通过定义统计流形上两分布间的距离,进而提出... 信息几何是源于对统计流形几何性质的研究而发展起来的一套理论体系,为解决雷达信号处理等问题提供了一种新的思路和方法。本文基于信息几何理论,从一个全新的角度认识了雷达目标检测问题,并通过定义统计流形上两分布间的距离,进而提出了雷达目标检测的信息几何方法,该方法通过计算统计流形上由观测数据估计得到的分布与目标有无两种假设分布间距离之差的大小就可以实现目标的检测,将统计检测问题转化为了统计流形上的几何问题,简单实用,最后仿真比较了其与传统似然比检测的检测性能。 展开更多
关键词 信息几何 统计流形 测地线距离 Kullback-Leibler分离度 距离检测器
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基于扩展集员滤波与信息几何的机动目标跟踪 被引量：4
10
作者 孙伟 赵心悦 +1 位作者 张玉玺 孙进平 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2018年第5期786-790,795,共6页
面对当前日益复杂的雷达跟踪目标和环境,广泛应用的卡尔曼滤波及其扩展类算法虽然能以较少的计算量得到较好的跟踪效果,但其要求过程噪声与量测噪声符合零均值高斯分布,否则会导致滤波发散。为解决系统状态及噪声未知但有界情况下的机... 面对当前日益复杂的雷达跟踪目标和环境,广泛应用的卡尔曼滤波及其扩展类算法虽然能以较少的计算量得到较好的跟踪效果,但其要求过程噪声与量测噪声符合零均值高斯分布,否则会导致滤波发散。为解决系统状态及噪声未知但有界情况下的机动目标跟踪问题,介绍了一种扩展集员滤波机动目标跟踪算法,并辅以基于信息几何的跟踪性能监测处理。通过仿真分析验证了基于集员滤波与信息几何的机动目标跟踪边界约束性能及跟踪准确度较好,且能通过统计流形距离的变化来探测目标是否发生机动。 展开更多
关键词 目标跟踪 集员滤波 信息几何 机动监测
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基于信息几何的卷烟焦油SVM(支持相量机)预测 被引量：4
11
作者 王德吉 李广才 栗卫军 《中国烟草学报》 EI CAS CSCD 2009年第4期22-25,共4页
由于样本少且是非线性关系,卷烟配方中焦油量预测非常困难,为此引入能较好的解决小样本非线性预测问题的SVM(支持向量机)进行卷烟焦油预测,其中的核函数选择是关系到预测精度的关键,而现有方法仅能试验试凑。本文从信息几何的角度,通过... 由于样本少且是非线性关系,卷烟配方中焦油量预测非常困难,为此引入能较好的解决小样本非线性预测问题的SVM(支持向量机)进行卷烟焦油预测,其中的核函数选择是关系到预测精度的关键,而现有方法仅能试验试凑。本文从信息几何的角度,通过保角映射,给出核函数构造的一般方法,提高了预测精度和效率并通过试验证明该模型能更准确的预测卷烟焦油量。 展开更多
关键词 SVM(支持向量机) 卷烟焦油量 信息几何
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基于信息几何的混沌支持向量机预测 被引量：2
12
作者 王德吉 关柯 熊范纶 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2008年第1期110-113,共4页
复杂环境中存在大量的混沌现象,难以用传统的预测方法进行准确预测.针对这一问题,本文利用信息几何理论、支持向量机理论与重构相空间理论,提出混沌支持向量机CSVM,对含有混沌现象的时间序列进行预测;针对混沌环境下核函数难于构造,从... 复杂环境中存在大量的混沌现象,难以用传统的预测方法进行准确预测.针对这一问题,本文利用信息几何理论、支持向量机理论与重构相空间理论,提出混沌支持向量机CSVM,对含有混沌现象的时间序列进行预测;针对混沌环境下核函数难于构造,从信息几何角度,提出在混沌环境下,如何方便准确得进行构造核函数;最后将CSVM应用于Henon混沌系统实验.实验结果表明,误差随嵌入维数变化和延迟时间变化趋于恒定;与BP、RBF和SVM相比,CSVM具有所需支持向量少,收敛速度快,准确性高等特点. 展开更多
关键词 信息几何 核函数 支持向量机 预测 混沌
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股票收益率的信息几何 被引量：1
13
作者 曹丽梅 孙华飞 张真宁 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期91-94,共4页
基于信息几何建立股票收益率满足的概率分布族所构成的微分流形,给出流形的几何结构.算出流形的Fisher信息矩阵及其α-联络系数,获得流形在α-联络下的高斯曲率.由流形的α-测地线方程,求出α=0时的解.得到流形的α-散度,-αKullback散... 基于信息几何建立股票收益率满足的概率分布族所构成的微分流形,给出流形的几何结构.算出流形的Fisher信息矩阵及其α-联络系数,获得流形在α-联络下的高斯曲率.由流形的α-测地线方程,求出α=0时的解.得到流形的α-散度,-αKullback散度及J-散度,并说明两种散度之间的关系以及各种特殊情况下的散度. 展开更多
关键词 股票收益率 散度 信息几何 α-联络
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信息几何-计算神经科学的几何学方法 被引量：2
14
作者 孟大志 刘蓉 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期243-248,共6页
信息几何是九十年代初开始形成的理论，它将流形上的现代微分几何方法引入到计算神经科学中，为神经网络和信息论提供了十分有用的新的数学工具，也为大脑信息传输方式引入新的观念。近年，信息几何在Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ机、神经网络的... 信息几何是九十年代初开始形成的理论，它将流形上的现代微分几何方法引入到计算神经科学中，为神经网络和信息论提供了十分有用的新的数学工具，也为大脑信息传输方式引入新的观念。近年，信息几何在Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ机、神经网络的学习方法、隐单元模型理论、统计推断及序列分析诸方面产生了成功的应用。理论的发展与丰富的应用显示出几何学方法在神经科学与信息科学中具有强大的作用。 展开更多
关键词 信息几何 计算神经科学 神经网络
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基于信息几何理论的信号检测方法 被引量：1
15
作者 邹鲲 吴德伟 李伟 《雷达科学与技术》 北大核心 2017年第2期120-125,共6页
信息几何理论将统计推断问题转换为几何问题进行处理,从而能够从几何的角度分析进行统计推断。以高斯噪声下的信号检测为研究对象,给出了基于信息几何理论的信号检测所需的理论基础,分析了测地线距离与检测器性能之间的关系。分别以简... 信息几何理论将统计推断问题转换为几何问题进行处理,从而能够从几何的角度分析进行统计推断。以高斯噪声下的信号检测为研究对象,给出了基于信息几何理论的信号检测所需的理论基础,分析了测地线距离与检测器性能之间的关系。分别以简单假设和复合假设两种情况,分析了两种距离检测器的性能,并与Neyman-Pearson检测器和广义似然比检测器进行了对比。计算机分析结果表明,测地线长度和方向共同决定了检测性能,且距离检测器性能与似然比检测器性能相当。 展开更多
关键词 信息几何 测地线 距离检测器 信号检测
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基于信息几何构建朴素贝叶斯分类器 被引量：1
16
作者 黄友平 史忠植 《通讯和计算机（中英文版）》 2005年第2期1-6,共6页
朴素贝叶斯分类器是机器学习中一种简单而又有效的分期方法。但是由于它的属性条件独立性假设在实际应用中经常不成立，这影响了它的分类性能。本文基于信息几何和Fisher分，提出了一种新的创建属性集的方法。把原有属性经过Fisher分映... 朴素贝叶斯分类器是机器学习中一种简单而又有效的分期方法。但是由于它的属性条件独立性假设在实际应用中经常不成立，这影响了它的分类性能。本文基于信息几何和Fisher分，提出了一种新的创建属性集的方法。把原有属性经过Fisher分映射成新的属性集，并在新属性集上构建贝叶斯分类器。我们在理论上探讨了新属性间的条件依赖关系，证明了在一定条件下新属性间是条件独立的。试验结果表明，该方法较好地提高了朴素贝叶斯分类器的性能。 展开更多
关键词 朴素贝叶斯分类器 信息几何 Fisher分 条件独立
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基于信息几何的统计回馈神经网络非线性自适应预测控制 被引量：1
17
作者 戴宪华 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期640-646,共7页
研究统计回馈神经网络（ＳＲＮＮ）的非线性自适应预测控制．基于混合统计模型，利用信息几何的处理方法，将ＳＲＮＮ 的参数估计转化为一般的线性ＡＲＭＡ 系统的最小均方误差参数估计算法，最终获得ＳＲＮＮ 参数估计．获得ＲＮＮ 预... 研究统计回馈神经网络（ＳＲＮＮ）的非线性自适应预测控制．基于混合统计模型，利用信息几何的处理方法，将ＳＲＮＮ 的参数估计转化为一般的线性ＡＲＭＡ 系统的最小均方误差参数估计算法，最终获得ＳＲＮＮ 参数估计．获得ＲＮＮ 预测的参数估计以后，可以十分方便地利用线性ＡＲＭＡ 系统的控制规律来设计ＳＲＮＮ 的预测控制规律，解决了非线性ＳＲＮＮ 预测参数估计、复杂非线性系统控制规律设计等问题．在研究单隐元ＳＲＮＮ 的基础上，进一步探讨了多隐元ＳＲＮＮ 的自适应预测控制问题． 展开更多
关键词 SRNN 信息几何 线性近似 自适应预测控制
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修剪算法的信息几何分析
18
作者 刘蕴辉 罗四维 +1 位作者 黄华 李爱军 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1609-1614,共6页
修剪法是确定和优化神经网络结构的重要方法之一.当前对修剪法的研究大多集中在方法描述上,对于修剪法内在机理的研究尚不多见,而研究修剪的内在机理可以为修剪策略提供理论基础和依据.从信息几何的角度研究了修剪法的内在机理,给出了... 修剪法是确定和优化神经网络结构的重要方法之一.当前对修剪法的研究大多集中在方法描述上,对于修剪法内在机理的研究尚不多见,而研究修剪的内在机理可以为修剪策略提供理论基础和依据.从信息几何的角度研究了修剪法的内在机理,给出了神经网络结构修剪法的信息几何理论解释,利用神经流形参数结构的层次性,将修剪法表述为一系列从当前模型流形到其子流形的信息投影过程,在此基础上提出了新的修剪算法,并给出了算法可行性与有效性的实验验证. 展开更多
关键词 修剪法 信息几何 神经流形 信息投影
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基于信息几何学概念的支持向量分类机
19
作者 柳桂国 黄海燕 黄道 《华东理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期422-424,共3页
讨论了信息几何学中的子流形和嵌入概念,从信息几何学的角度分析了核函数的几何结构,通过共形变换构建数据依赖的核函数,使得特征空间在支持向量附近的体积元缩小,以改善支持向量分类机的机器性能,仿真结果表明了方法的有效性。
关键词 子流形 嵌入 支持向量分类机 核函数 信息几何
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晶粒直径的信息几何结构
20
作者 张真宁 孙华飞 +1 位作者 韩希武 曹丽梅 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期436-440,共5页
从信息几何的角度研究了晶粒直径所呈现的几何特性.由于某物质的晶粒直径服从对数正态分布,通过分析对数正态分布全体所构成的统计流形的几何结构,达到对晶粒直径研究的目的,得到了该统计流形是具有负常曲率的双曲空间.同时,通过求解测... 从信息几何的角度研究了晶粒直径所呈现的几何特性.由于某物质的晶粒直径服从对数正态分布,通过分析对数正态分布全体所构成的统计流形的几何结构,达到对晶粒直径研究的目的,得到了该统计流形是具有负常曲率的双曲空间.同时,通过求解测地线方程,得到流形的测地线.并且讨论了Kullback散度和弧长之间的关系.最后,讨论了Jacobi场的敛散性. 展开更多
关键词 对数正态分布 信息几何 数量曲率 测地线方程 JACOBI场
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