考虑锚节点位置不确定的水下目标定位算法研究

考虑时钟异步和声波分层效应的影响,该文研究了当测量过程受到未知噪声干扰,且锚节点位置不确定时水下目标节点的定位问题。首先构造了水下节点间飞行时间模型,设计了一种交互式异步通信协议,建立了最小化定位误差的优化目标函数。然后提出了一种基于深度强化学习的水下目标定位算法,并采用层归一化来改进深度神经网络,进一步提高模型的泛化能力。最后,仿真和实验结果验证所提方法的有效性。

DoS攻击下基于水声传感器网络的目标追踪算法

考虑水下拒绝服务(DoS)攻击和声线分层效应的影响,研究了基于水声传感器网络(UASN)的目标追踪问题。首先考虑由水下传感器、水面浮标和水下目标组成的UASN架构。基于此,构造了水下目标运动模型和水下Dos攻击模型,提出了一种改进的一致性无迹卡尔曼滤波(UKF)水下目标追踪算法。进一步,证明了追踪算法的收敛性,推导了算法的克拉美罗下界。仿真和实验结果表明,文中算法可以在水下环境有效进行目标追踪,基于一致性UKF的算法提高了跟踪精度。

基于SVM稀疏表示的类特别字典学习算法

近年来,深度学习对大规模训练样本的依赖性成为一个突出问题。在面对小样本数据集时,字典学习算法被提出作为一种解决方案。为了进一步提升字典学习在图像分类领域的竞争优势,本文提出了一种基于支持向量机的类特别字典学习算法。该算法创新性地引入了类特别系数相异性约束项。该约束项将原本独立的重建项、稀疏项和判别项融合为一个统一的学习框架,以显著提升字典的判别能力。实验证明,该模型的分类性能优于其他先进的字典学习模型。此外,本文提出将深度学习预训练与字典学习算法相结合的方式,通过实验证明该方式可以显著提升字典学习算法在大规模训练样本中的分类性能。

一种UAV-USV-UUV跨域协同时钟同步算法

随着海洋科学技术的发展,水下任务更加强调跨平台系统的协作,然而不同应用场景对时钟同步的要求不同,由于水下通信的弱通信与高延迟,对涉及多场景的异构系统,需要新的同步方法。针对随机时延影响下的全网时钟同步问题,文中提出了基于神经网络的无人机(UAV)-无人水面艇(USV)-无人水下航行器(UUV)跨域协同的时钟同步算法。首先,考虑随机时延影响,将USV时钟作为基准时钟;其次,通过递推滤波和神经网络对UAV时钟偏差进行校正;最后,USV辅助UUV估计水下的长时延,设计了神经网络算法估计时钟漂移和时钟偏移。通过仿真验证了上述算法的有效性。

都江堰市中学生自杀未遂的危险因素研究

目的了解都江堰市中学生自杀未遂行为的流行情况,分析中学生自杀的相关因素。方法通过分层抽样的方法,随机抽取都江堰市2所高中学校,6所初中学校,采用自编一般情况调查表及自杀自伤调查表、Beck抑郁量表、Barratt冲动量表、青少年生活事件量表、家庭亲密度和适应性量表,筛选中学生自杀的主要影响因素。结果在2143名中学生中曾有自杀未遂者70人(3.2%),最常见的自杀方式为割腕(43人)。女性、初中生、抑郁症状、负性生活事件为中学生自杀未遂的危险因素,家庭亲密度高为保护性因素。结论中学生自杀未遂行为的检出率较高,应根据中学生自杀行为的主要危险因素采取必要的干预措施,从而减少和防止青少年自杀行为的发生。

异步时钟下基于信息物理融合的水下潜器协同定位算法

在异步时钟下研究了一种基于信息物理融合的水下潜器协同定位问题.首先,构建了由浮标、传感器和潜器组成的水下信息物理融合系统架构.然后,考虑水下异步时钟影响,设计了基于传感器与潜器交互通信的异步定位策略,给出了潜器协同定位问题.为求解上述协同定位问题,分别提出了基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter, EKF)与无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter, UKF)的水下潜器协同定位算法.最后,对上述定位算法的有界性以及克拉美罗下界(Cram′er-Rao lower bound, CRLB)进行了分析.仿真结果表明,上述算法可有效消除异步时钟对水下定位的影响.同时基于无迹卡尔曼滤波的定位算法可提高定位精度.

自主水下航行器协同控制研究现状与发展趋势

自主水下航行器(AUV)的协同控制作为海洋开发和多机器人系统之间的交叉领域,近几十年来越来越受到研究人员和工程师的关注。目前,AUV协同控制理论体系尚处于构建之中,相关研究正面临诸多亟待解决的难题。文中对多AUV协同控制问题中的编队控制、协同导航和定位、协同路径规划、任务分配以及目标围捕等研究进行了全面调研,同时分析了编队控制的网络架构、协同策略以及其面临的约束等问题。最后讨论了未来可能研究的相关方向,为在复杂的海洋应用场景中合理利用AUV来完成各种水下任务提供相关参考。

水下网络系统定位与控制联合设计:研究现状与发展趋势

水下网络系统是构建海洋监测体系的重要一环,其中定位与控制协同是其高效运行基础。本文简述了水下网络系统的内涵,深入挖掘水下协同定位与追踪控制间的耦合关系与内在本质关联,综述了水下定位相关的通信技术与算法,分析了协同控制研究的架构与策略,调研了国内外定位与控制联合设计的挑战与最近进展。最后,对水下网络系统定位与控制联合设计未来可能的研究方向进行了总结与展望,以提升水下网络系统整体性能,为未来水下观测等应用提供必要理论依据与技术支持。

水下信息物理系统探测–通信–控制一体化:挑战与进展

水下信息物理系统是集计算、通信和控制于一体的水下智能系统,包括水下探测与采集、通信与组网、控制与决策等过程.目前,水下信息物理系统探测–通信–控制一体化理论体系尚处于构建之中,相关研究正面临诸多亟待解决的难题.为此,本文简述了水下信息物理系统的内涵与主要特征,分析了水下探测–通信–控制一体化研究面临的挑战与关键问题;综述了水下立体探测、通信组网、协同控制等关键技术的研究进展;对水下信息物理系统探测–通信–控制一体化未来值得深入探究的研究方向进行了总结与展望.

融合Q学习与PID控制器的AUV跟踪控制

为进一步提升自主水下航行器(AUV)跟踪控制性能,文中设计了一种融合Q学习与比例-积分-微分(PID)控制器的AUV跟踪控制算法。首先,根据AUV的跟踪误差构建基于PID控制器的跟踪控制算法。为提升跟踪的静态与动态性能,将PID控制器参数的自适应调整描述为一种Q学习问题。然后采用动作更新的形式对不同状态下的Q值进行迭代优化,直到每个状态-动作所对应Q值保持不变。相比于传统的PID控制器,该算法不仅可以保持PID简单实用的特点,还可根据环境信息的变化进行参数自适应调整。仿真与试验结果均验证了所提算法的有效性。

信息技术基础课程的教学改革与实践

文章结合实际教学经验,对信息技术基础课程的教学方法进行了探讨,就提高学生自学能力、加强实践环节等方面进行了研究,并对该课程教学改革提出了一些建设性建议。

托莫西汀联合感觉统合训练治疗儿童多动症的疗效观察

目的探讨儿童多动症的治疗方法。方法选取62例多动症患儿,将其随机等分两组。对照组采用托莫西汀治疗,观察组加用感觉统合训练治疗。比较两组临床疗效。结果治疗后观察组FIQ、VIQ、PIQ及PSQ各因子改善程度均优于对照组(P<0.01)。结论托莫西汀联合感觉统合训练治疗儿童多动症疗效更优。

孤独症儿童外周血淋巴细胞亚群的研究

目的探讨儿童孤独症发病的免疫学因素。方法选取孤独症儿童40名作为病例组,并使用CARS量表进行严重程度分级,另选40名健康儿童作为对照组。测定并比较两组儿童外周血淋巴细胞亚群水平。结果两组儿童CD3+、CD8+和CD19+水平无统计学意义(t=0.555～0.718,P>0.05);病例组NK细胞水平较对照组高(t=15.749,P<0.01);不同程度的病例组儿童淋巴细胞水平比较均无统计学意义(t=0.769～1.877,P>0.05)。结论 NK细胞水平增高可能与孤独症发病有相关性。

前言

21世纪是海洋的世纪,海洋将成为人类生存与发展的新空间.为提升海洋观测能力,可在特定水域部署静态感知和动态协同控制节点,以构建水下信息物理系统(underwater cyber-physical system, UCPS).上述水下信息物理系统是集控制、通信和计算于一体的水下智能系统,包括探测与采集、传播与组网、控制与融合等过程.近年来,水下信息物理系统及其相关技术的快速发展,推动了自主水下机器人、水下搜救与目标抓取、水下传感器网络、水声通信、水下预警与监控等领域关键技术的升级换代和跨越发展.目前,水下信息物理系统理论体系尚处于构建之中,相关研究正面临诸多亟待解决的难题.

Winsock与ICMP网络编程

介绍Winsock与ICMP网络编程的概念和程序设计方法,并给出一个网络自动测试程序实例,在VC++6.0下调试通过。

化学研究与训练课程教学探索与实践

“化学研究训练II”课程是天津大学化学系高年级学生的一门专业必修课。该课程创新教学模式,采用“自助式”学习探索,课程由学生根据自己的兴趣和特长自由组队、自选方向、自行设计研究方案,在教师的指导下完成探索性研究,并通过集体展示、同伴互评等新型评价方式来进行成绩评定。课程因内容丰富、教学方式新颖而广受学生好评。本课程探索了新的教学模式,提高了学生的科研实践能力,对培养拔尖创新人才进行了有益探索。

信息时代的师范教育

信息时代呼唤师范教育加快改革,本文从课程建设、学习、教师职责三方面提出一些建议。

碰撞检测的教学设计与实现

精确的碰撞检测对提高虚拟环境的真实性、增强虚拟环境的沉浸感有着至关重要的作用,这也对该理论的教学工作提出了更高的要求。

去甲基万古霉素高产菌株的诱变选育

去甲基万古霉素产生菌东方拟无枝菌酸菌320,经紫外线诱变、激光照射复合处理后分离,在含有去甲基万古霉素的平板上筛选去甲基万古霉素抗性突变株。得到的抗性变株05-8-85,效价比出发株高32.1%,且遗传稳定性良好、发酵周期缩短24h。

基于分层策略的机器人视觉导航

本文针对机器人视觉导航系统中彩色图像匹配的特点,对序贯相似性检测算法进行了改进,引入自适应遗传算法,同时,采用了粗——精匹配相结合的分层搜索策略。改进后的算法,在不失匹配精度条件下,可提高图像匹配速度,从而满足机器人视觉导航的实时性要求,同时具有较好的鲁棒性。