李未：提高自主创新能力要抓住关键

要提高我国科学技术的自主创新能力和增强我们的核心竞争力，我觉得至少要从五点来下功夫。

全面提高计算机学科高等教育质量：“互联网＋”带来的机遇和挑战--中国科学院信息学部主任李未院士专访

在高等教育已经实现大众化的背景下,为适应国家实施创新驱动发展战略和建设人力资源强国、高等教育强国的需求,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》正式提出全面提高高等教育质量的战略要求。那么对于计算机学科来说,如何全面提高高等教育质量?在此过程中最重要最核心的问题是什么?计算机学科应当怎样面对"互联网+"带来的机遇和挑战?新年伊始,《计算机教育》杂志社专访了原北京航空航天大学校长、中国科学院信息学部主任李未院士。作为我国高等教育的领军人物,李未院士对中国的教育问题和人才培养问题倾注了很多心血,进行了多年的思考和实践。以下是《计算机教育》杂志奚春雁主编(以下简称奚)和李未院士(以下简称李)的对谈。

新型工业社会:信息化无处不在——李未院士在“第四届全国计算机教育论坛”上的致辞

各位来宾，各位老师：大家早上好! 首先我代表教育部计算机教学指导委员会，对第四届全国计算机教育论坛的顺利召开表示衷心祝贺!对《计算机教育》杂志和福州大学出色的组织和准备工作表示衷心感谢!对本次论文获奖者表示衷心祝贺!

基于模糊BP神经网络的智能轮椅BLDCM控制

现阶段多数轮椅电机仍使用传统PID控制,该控制方式存在控制精准度较低、超调量较大以及抗扰动能力差等问题。为解决以上问题,通过对无刷直流电机进行研究,在分析了其控制方法后,提出一种基于模糊BP神经网络的BLDCM控制方法。首先,研究了BLDCM结构并搭建数学模型。其次,在模型基础上构建了模糊BP神经网络PID控制器。最后,在Matlab/Simulink中搭建整个电机控制系统进行三种不同工况下的运动控制仿真,并与传统PID控制算法进行对比。实验结果表明:模糊BP神经网络PID控制策略能获得更好的PID控制参数,具有良好的抗扰动能力,有效的改善了整个轮椅控制系统的动态性能。

光电信息类应用型人才“学研训赛”协同育人探索与实践

针对工科高校光电信息类专业创新应用型人才普遍存在的“工科偏理化”“学生实践与创新能力不足”等问题,开展多层次、多维度应用型人才培养模式的教学改革与实践。更新教学方法和手段等措施,构建具有特色的光电信息类专业理实融通、学研对接、训赛结合的“学研训赛”实践育人模式,在课程教学中融入课程思政教育,凝练出“一体系、三层次、六结合”理论课程体系,造就一支基础厚、能力强、素质高且全面发展的应用型创新人才队伍。该成果为地方工科院校培养光电信息类应用型人才提供经验和范例。

浅谈爬楼电动轮椅的设计研究现状及展望

随着人口老龄化的加重,越来越多的老年人需要使用爬楼电动轮椅来完成上下楼梯。爬楼电动轮椅经过几十年的发展已经初具规模,通过使用爬楼电动轮椅,能够使老年人和残疾人自由上下楼梯,这不仅有利于使用者身体康复,同时还有益于他们的心理健康。本文综述了爬楼电动轮椅的发展历史及分类,总结了现阶段爬楼电动轮椅的不足,并对其未来发展趋势进行了讨论,为开发新型的爬楼电动轮椅提供参考。

路面激励对汽车行驶平顺性影响的传递路径分析

介绍了传递路径分析的基本原理,利用LMS/TPA软件,对某轿车由路面激励通过悬架和车身对驾驶员座椅地板垂直振动加速度的传递路径进行了分析。通过实车道路试验和室内锤击法试验,详述了汽车振动传递路径分析与试验。对影响整车行驶平顺性的悬架系统主要传递路径进行了分析识别。结果表明,路面激励通过前悬架右下控制臂后点对驾驶员座椅地板Z方向振动加速度的贡献较大,尤其是该点Y方向的振动。要改善该车型的行驶平顺性,应重点对前悬架右下控制臂后点衬套的隔振性能进行改进。运用TPA方法不仅可以识别出各传递路径贡献量幅值的大小,还可以得到各贡献量幅值之间的相位关系,从而为以整车行驶平顺性为目标的悬架与车身各连结点处的隔振设计提供依据。

富营养化浅水湖泊藻源性湖泛的短期数值预报方法——以太湖为例

本文建立了一种富营养化浅水湖泊藻源性湖泛的短期数值预报方法.选取表征藻源性湖泛的代表性指标叶绿素a和溶解氧浓度作为预测变量,以天气预报中的风场为驱动力,求解浅水湖泊三维水动力水质耦合数值模型,计算未来3 d浅水湖泊叶绿素a和溶解氧浓度的时空分布,然后结合未来3 d的气象因子信息建立经验公式,计算湖泛易发水域发生湖泛的概率,并进一步确定湖泛发生位置和面积.以太湖为例,采用构建的方法于2013 2014年夏、秋季对太湖7段湖泛易发水域的湖泛发生概率及发生面积进行未来3 d的预测预报,预报正确率在80%以上.

神经网络在珠江口风暴潮预报中的应用

当风暴潮沿河道上溯时,处于珠江口地区的灯笼山测站和黄埔测站的水位之间存在着非线性响应关系。文章利用BP人工神经网络,建立了两测站台风暴潮和天文潮的综合增水效应预报模型,对9903、9908和9910号台风期间黄埔站的综合增水进行了预报,并针对不同预报时段对计算结果和潮位极值的准确程度进行了相应的讨论。结果表明,该方法的预报精度较高。最后通过与纯风暴增水模型的对比,说明了综合增水模型的优越性。

滑坡涌浪的产生与传播波形分析与计算

在水平匀速滑坡涌浪传播过程中,当滑坡体匀速前进时,会形成一个冲击波,停止前进后,在滑坡体与冲击波之间又形成一个稀疏波,当稀疏波追赶上冲击波时,两个波则会发生相互作用。对稀疏波与冲击波相互作用后产生的反射冲击波和入射冲击波的情况进行了定量研究。从入射冲击波的轨迹方程入手,通过分析和计算,分别得到了入射冲击波和反射冲击波波高、波速等一些定量的关系式,并用简单的计算方法进行了求解。

基于无结构网格有限体积法的风暴潮数值预报模式

基于无结构三角单元网格和有限体积法,建立了一个高精度高分辨率的风暴潮二维数值预报模式。该模式采用对岸线有较强拟合能力的无结构网格对求解区域进行离散,采用藤田公式和宫崎正卫风场模式模拟气压场和风场。由于台风暴潮在近岸地区受底部地形的影响,可能引起非线性较强的波动,从而产生陡度大的波面,因此模式中利用Roe的通量函数给出守恒方程的无粘性通量。针对复杂的海底地形,对模式专门进行了通量梯度项与源项的平衡。应用此模型模拟和预报珠江口地区的风暴潮增水,取得了较满意的结果。

长春市智慧养老需求分析及优化路径

为了解长春市老年人对智慧养老的认知、需求和影响因素,对300名老年人进行问卷调查,268份有效问卷显示,76.5%的受访者不了解智慧养老,84.7%的受访者在了解后表示需要智慧养老服务。二元logistic回归分析表明,年龄、个人收入和对智慧养老的了解程度是影响需求的因素(P<0.05)。为解决认知普及、需求意愿、产品设计和养老风险方面的发展困境,提出优化普及、精细化需求、多维度产品赋能及前置风险把控4个优化路径,助推长春市智慧养老持续向好发展。

基于NARX神经网络的千岛湖藻类短期预测模型构建

局部水域的藻类异常增殖现象逐渐成为千岛湖面临的水环境保护难题.构建以数据驱动的水华预测模型,实现对重点水域叶绿素a(Chla)浓度短期动态变化的预测,是快速应对潜在水华风险的有效手段之一.鉴于NARX神经网络在预测非平稳时间序列动态特征方面的优势,以千岛湖国控监测断面小金山2016—2019年Chla的高频时间序列作为研究对象,对Chla剖面数据进行沿深平均、缺失值插补后,分别以连续3 d和连续7 d的Chla浓度作为输入,构建了基于NARX神经网络的藻类预测模型,用于预测未来0.5~7 d Chla浓度的变化,探讨了相关参数设置、训练及评价方法,并针对不同的预见期分析了模型性能.结果表明:①模型预测性能稳定,预测值与实测值相关系数保持在0.8~0.9之间,均方误差在15~30之间.②随着预见期的变化,模型性能不同.其中,在未来0.5~4 d的预测中,使用连续3 d的Chla浓度作为输入的预测效果较好;在未来4.5~7 d的预测中,使用连续7 d的Chla浓度作为输入的预测效果较好.研究显示,该模型可以较为准确地预测未来0.5~7 d的Chla浓度,可为构建以数据驱动的千岛湖水华监测预警系统提供科学依据.

太湖梅梁湾富营养化主要驱动因子的多时间尺度分析

采用太湖湖泊生态系统研究站太湖梅梁湾富营养化四种主要驱动因子叶绿素a(Chl.a)、水温、总磷(TP)、总氮浓度1992-2010年的监测数据,利用小波变换方法,分析了四种因子不同时间尺度上的时间格局特征.结果表明,四种驱动因子在年际和年代际尺度上都具有清晰的多时间尺度特征,主周期各不相同,但Chl.a和TP浓度的小波实部变化趋势具有较高的一致性.本文分析了各因子在不同时间尺度上的强弱分布以及高低交替,并在此基础上从时间尺度的角度预测出在未来3～5年内,太湖梅梁湾湖区的富营养化程度将保持在一个比较平稳的水平,为太湖富营养化的认识和治理提供更加可靠的科学依据.

命题逻辑可满足性问题的算法分析

1 引言可满足性问题(以下简称SAT)是问:对于一个命题逻辑公式,是否存在对其变元的一个真值赋值使之成立?这个问题在许多领域都有非常重要的意义,其快速求解算法的研究成为计算机科学的中心课题之一。例如在机器定理证明领域,某命题是否是一个和谐的公理集合的推论,这个问题归结为该命题的反面与该公理集合一起是否是不可满足的。通过量词消去技术和Herbrand定理的作用,谓词逻辑公式的不可满足性可以归结为命题逻辑公式的不可满足性。在知识库维护中,当知识以逻辑公式的形式表达时,知识库的一致性检查可以归结为命题逻辑公式的可满足性。在开放逻辑中,新事实是否与已有的知识矛盾,当遇到事实反驳时如何求得最大和谐的知识集,这些问题最后都要归结为命题逻辑公式的可满足性。1971年Cook首次证明了SAT是NP-完全的,从而大量的计算问题都可以归约到SAT。正是由于SAT的重要地位,各国学者对它进行了广泛而深入的研究。

1949-2004年台州市狂犬病流行病学分析

目的通过对台州市55年狂犬病疫情资料分析,为防制狂犬病提供科学依据。方法对狂犬病疫苗免疫者、狂犬病病例、家犬自然感染率进行监测分析。结果台州市1949-2004年狂犬病有2个发病高峰,最强年流行强度0.47/10万。发病年龄最小2岁,最大79岁。平均潜伏期73.2d。大部分病例为犬咬伤,另外有2例被家猫、1例被家鼠咬伤,78.2%未进行狂犬病疫苗预防;犬伤人群狂犬病疫苗抗体阳转率为93.7%～94.1%,血清抗体持久性较差;流行休止期外观“健康”家犬感染率为8.1%。结论台州市狂犬病疫情消长起伏,即使流行休止期仍存在动物源性传染源,犬类“管免灭”任务艰巨,需大力普及犬等动物攻击后伤口处理和免疫预防等知识。

动力总成振动对车内噪声的传递路径影响

为了研究动力总成振动对车内噪声的影响,在介绍传递路径分析基本原理的基础上,利用LMS/TPA软件,针对某轿车车内噪声存在问题的工况,以动力总成振动激励对车内噪声的传递路径分析为例,详述了传递路径分析的方法和步骤,并对影响车内噪声的动力总成悬置振动的主要传递路径进行了分析识别.结果表明,车内噪声主要是由动力总成振动激励引起,且动力总成右悬置Z向振动激励对车内噪声的贡献量较大.要降低该车型在上述工况下的车内噪声,应重点对动力总成右悬置Z向的隔振性能进行改进;运用传递路径分析方法不仅可以识别出各传递路径贡献量的幅值大小,还可以得到各贡献量幅值之间的相位关系,从而为动力总成各悬置设计提供依据.

基于Simscape的驱动系统预充电系统仿真研究

为了使预充电系统具有较高的稳定性,文章以长春大学FCC车队大学生电动方程式赛车为研究对象,使用MATLAB/Simulink中Simscape模型库搭建预充电控制策略模型、预充电电路、预充电阻热模型、放电回路模型,并分析直流转直流(DC/DC)电源上电时对驱动系统预充的影响。结果表明,预充时间大于0.5 s后电容端电压基本不变,DC/DC电路上电时,预充监测时间为0.7 s,上电成功稳定性较高。最后进行实车验证,实车测试结果与仿真结果一致,预充电系统具有一定的合理性与准确性。

基于爬楼轮椅座椅的神经网络优化PID控制研究

为了解决爬楼轮椅在爬楼时由于机构变动给乘坐者带来的不适感,设计了一套座椅机构姿态调节系统。根据爬楼轮椅的功能需求,制定了座椅调节机构的机械结构,搭建了控制系统的硬件框架,根据PID算法参数的本身特性,借助双曲函数调整参数,再利用训练好的BP神经网络,补偿输出姿态误差,并对整个调节系统进行了试验。试验结果表明,该控制算法能实现对座椅机构的精准控制。

虚拟现实技术在汽车构造实验教学中的应用

汽车构造课程是车辆专业的一门重要基础课程,其实验教学环节在该课程中占很大比重,传统的实验教学方法是指导教师对汽车构造和工作原理进行讲解,并演示发动机等总成的拆装过程,学生再分组进行实际拆装练习。本文研究了虚拟现实技术在汽车构造实验教学中的应用,研究表明,虚拟现实技术可以有效地提高教学质量,提高学生学习的主动性,增加了实验教学的深度和广度,减少了教学成本。