
【计】 integral square error approximation
积分平方误差近似(Integral Squared Error Approximation)是控制工程和信号处理领域的核心概念,指通过计算系统输出与期望信号之间误差平方的积分值,实现对系统性能的量化评估。其数学表达式为:
$$ ISE = int_{0}^{T} e(t) , dt $$
其中$e(t)$表示时间域误差函数,$T$为观测时间窗口。该指标在控制系统设计中具有特殊意义,相较于绝对误差积分(IAE),平方运算会放大大误差的权重,迫使系统优先抑制显著偏差。根据《自动控制原理》的经典论述,该方法的优势在于能有效抑制高频噪声干扰,特别适用于需要快速收敛的伺服系统设计。
在数字信号处理领域,IEEE Transactions on Signal Processing的研究表明,离散化后的ISE表达式$sum_{k=0}^{N} [y(k)-r(k)]$已成为自适应滤波器设计的基准指标,其中$y(k)$为实际输出,$r(k)$为参考信号。值得注意的实践要点包括:采样频率需满足香农定理,积分时间窗口应覆盖系统主要动态过程,以及误差加权系数的合理选择。
《现代信号处理基础》指出,该方法与均方误差(MSE)存在本质关联,当观测时间趋于无穷时,ISE与MSE可通过时间平均建立等价关系。工程实践中常结合遗传算法、粒子群优化等智能算法进行多目标优化,在控制精度与能量消耗之间寻求最佳平衡。
积分平方误差(Integrated Square Error, ISE)是统计学和信号处理中用于衡量两个连续函数之间整体差异的度量。其核心思想是通过计算两个函数在定义域内每一点的差异平方的积分值,量化它们的相似性或误差程度。以下是详细解释:
对于两个函数 ( f(x) ) 和 ( g(x) ),在区间 ([a, b]) 上的积分平方误差公式为: $$ ISE = int_{a}^{b} [f(x) - g(x)] , dx $$ 该值越大,表明两函数差异越显著。
实际应用中,积分常通过离散化近似计算。例如:
如需进一步了解数值积分方法或具体案例,可参考搜索来源中的文献或教程。
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