基于因果自回归流模型的因果结构学习算法

因果自回归流模型已经在非独立噪声等场景的因果方向推断问题上取得了一定的进展,但在多个结点的场景下仍存在全局结构搜索带来的准确度低和计算时间复杂度高的问题。面向非时序观察数据设计一种两阶段因果结构学习算法。在第一阶段,基于观测数据的条件独立性,对完全无向图通过条件独立性检验得到基本的因果骨架;在第二阶段,基于因果自回归流模型,通过标准化流的方法计算骨架中每条无向边在不同方向上的边缘似然概率,进而通过比较边缘似然概率进行因果方向推断。实验结果表明:该算法在多组不同参数生成的仿真因果结构数据集上均有较好的表现,与现有的主流因果结构学习算法相比,F1值平均提升15%~28%;在真实因果结构数据集实验中,该算法能够较为完整准确地学习到变量间的因果关系,与主流的因果结构学习算法相比,F1值平均提升28%~48%,具有更强的鲁棒性。

基于多尺度流模型的视觉异常检测研究

针对现有异常检测(Anomaly detection,AD)模型计算效率低和检测性能差等问题,提出一种多尺度流模型(Multi-scale normalizing flow,MS-Flow),通过多尺度交叉融合实现高效的视觉图像异常识别.具体地,在流模型(Normalizing flow,NF)内部构建层级式的多尺度架构来避免多通道数据的冗余交叉计算,同时保证网络的多尺度表达能力.此外,设计的层级感知模块通过逐层级的多粒度特征融合,在细粒度级别表达多尺度特征,有效地提高分布估计的精确性.该方法是一个平衡检测精度与计算效率的解决方案.在两个公开数据集上的实验表明,所提方法相较于以往的检测模型能够获得更高的检测精度(在MVTec AD和BTAD数据集上的平均AUROC(Area under the receiver operating characteristics)分别为99.7%和96.0%),同时具有更高的计算效率,浮点运算次数(Floating point operations,FLOPs)约为CS-Flow的1/8.

带干扰项的ARZ交通流模型的时滞控制与ISS稳定性

针对线性化之后的ARZ交通流模型,已有文献通常基于如下假设:一是系统的平衡态恰好等于自由流的速度,二是进入上游路段的交通量恰好等于交通需求的数学期望,三是边界反馈不考虑时滞因素的影响.该文抛开各类限制条件,结合时滞边界控制策略,建立了具有模型漂移项和边界扰动项的PDE-PDE无穷维耦合闭环系统.具体地,采用算子半群理论,将闭环系统改写为抽象发展方程的形式;结合线性系统解与控制算子的允许性理论,证明了闭环系统的适定性;构造加权ISS-Lyapunov函数,证明了闭环系统的输入-状态稳定性(ISS),得到了反馈参数的耗散性条件.通过数值仿真实验,进一步验证本文设计的时滞控制器的有效性与参数条件的可行性.

ARZ交通流模型的时滞边界控制

当使用时滞控制器(即瞬时位置和时滞位置线性组合的边界反馈控制律)控制Aw-Rascle-Zhang(ARZ)交通流模型时,闭环系统的指数稳定性与控制器增益以及时滞参数的选取有较大的关系。旨在建立时滞偏微分方程系统的适定性,并定量求取参数稳定域。首先,结合时滞反馈控制策略,建立偏微分方程-偏微分方程(partial differential equation-partialdifferentialequation,PDE-PDE)耦合闭环系统。第二,采用算子半群方法将闭环系统改写为抽象发展方程的形式,进而讨论系统算子的可逆性及闭环系统的适定性。第三,构造加权严格Lyapunov函数,精确求解出闭环系统指数稳定时反馈参数及时滞值所满足的条件,求得的稳定域为抑制交通流的振荡提供了理论依据。最后,借助MATLAB数学软件进行数值模拟,仿真结果验证了时滞控制器的有效性。

基于颜色流模型的非配对医学图像颜色迁移方法

在临床应用中,CT图像是一种比较容易获取的影像数据,但是其与真实人体色彩有较大差距。人体断层彩色图像是真实人体的色彩反应,但却是一种稀有数据。如果将两者结合,使得每个病例都可以得到自己的彩色CT数据,将会对医生手术和患者理解有更好的促进作用。因此,文中提出了一种基于颜色流模型的医学图像颜色迁移框架。首先,将CT数据和真实人体彩色数据分别输入颜色流模型中,提取二者的内容特征和颜色特征;然后,在特征层面进行颜色和纹理的迁移工作;最后,将处理以后的特征信息重新输入到可逆颜色流模型中进行图像重建工作。为了使着色以后的图像更具有纹理特征,在每个流模块之后添加了纹理约束损失;同时,为了保证医学图像上细小血管等组织的特征不被丢失,在着色图像和源图像之间添加了边缘约束损失。通过定性和定量实验证明,所提方法比其他的着色方法更加鲁棒,且着色后的图像更加真实。文中也在不同的数据域上进行了测试,依旧可以得到稳定的实验结果。同时,所提方法也可以在不调整窗宽/窗位的前提下显示清晰的组织结构。

具有两阶段故障的流模型近似解分析

本文分析了具有两阶段故障策略的流模型近似解.系统首次遭遇故障时将进入部分故障期,期间缓冲器以较低服务速率继续提供服务.若在部分故障期内缓冲器再次遭遇故障,则完全停止工作.对于具有此策略的流模型,借助归一化技术(Uniformization Technique),通过递推得到了该流模型库存量尾分布的近似解,并给出了库存量的各阶矩.最后将该流模型应用于云计算服务中由硬件故障而导致的排队分析中,利用数值例子分析系统参数对整体系统性能指标的影响.

基于非线性交通流模型的交通子区边界控制策略研究

城市交通流具有复杂的非线性动态特征,用简化的线性交通流模型无法准确描述交通流的非线性特征。因此,在考虑扰动对子区边界控制影响的基础上,首先建立了考虑扰动的非线性城市宏观交通流模型,该模型能够更好地描述实际交通流的运行情况。其次,结合城市交通流运行的周期性特点,设计了基于迭代学习控制的子区边界控制策略,并利用Lipschitz条件和偏导数分析了迭代学习控制律的收敛性。最后,通过仿真案例验证了基于非线性交通流模型的交通子区边界控制策略的有效性。

基于锥形喷流模型的BL Lac和FSRQ多波段辐射特性研究

利用锥形喷流模型研究了蝎虎天体(BL Lac)1ES 0502+675和平谱射电类星体(FSRQ)PKS 0736+017的多波段辐射并获得模型辐射参数.结果表明,两类天体在锥形喷流模型中的模型辐射参数存在差异:FSRQ的γ射线辐射区、磁场强度和喷流功率比BL Lac大,但其体洛伦兹因子比BL Lac小.

基于算力-能量融合流模型的数据中心能效分析与控制方法

通过分析数据中心算力资源和热力能流的耦合机制与潜在影响,建立算力-能量融合流模型。以此模型为基础,构建基线控制、非协同控制和协同控制这3类典型数据中心能效控制策略。通过对3种控制策略在不同仿真场景下的模拟,分析能效优化结果的关键影响因素。最后,定义算力-能效指数作为数据中心算力分布与热力效应耦合程度的衡量标准,并阐述如何量化协同控制策略的潜在影响。

非均相流模型在气液两相流动计算中的应用及评价

为评价非均相流模型在气液两相流动计算中的应用,分别采用均相与非均相多相流模型,对方腔通气和平板通气模型的气液两相流动进行了数值计算,并与实验结果进行了对比.结果表明:相比均相流模型,非均相流模型能较准确计算气相的受力,预测气相的非定常流动过程,所得结果能较精确捕捉方腔中气泡束的周期性摆动和平板上方气泡的周期性断裂、上漂现象;非均相流模型能较好地预测速度场分布,同时能更好地预测压力场的非定常性变化.

大城市高架路实测数据分析与交通流模型研究

对上海市中心延安高架路一个路段交通流进行长时间录像拍摄,提取到"车速-车头间距"有效数据26000余对.应用该批实测数据,对多种常见交通流速密关系模型进行比较研究后发现,一维管流模型在我国高速道路交通流参数计算中具有优势.提出采用变参数一维管流模型刻画交通流非线性特征的基本方法.

基于均相和分相流模型的干度计量方法

通过对气液两相流中均相流和分相流模型的分析 ,推导了一个双节流元件组合式的两相流干度测量公式 ,分析了公式的适用范围。设计了垂直上升孔板和垂直下降文丘利管串联相组合的实验验证装置 ,并以空气和水为工质进行了实验研究。实验研究表明 ,在环状流区垂直下降文丘利管的压降特性非常接近于均相流模型的计算结果 ,而垂直上升管内孔板的压降可用修正的均相流模型来计算。此方法在本次实验的干度范围内测量值均方根误差为 7%。

考虑不可凝结气体的空化流模型及数值模拟

以均相流假设为基础建立了一种基于输运方程的空化流模型,该模型在质量传输方程中不仅考虑了蒸发和凝结的机理,而且考虑了不可凝结气体的影响.采用RNG k-ε湍流模型,并引入与混合密度相关的修正函数对湍流涡黏性系数进行修正.应用文中的空化流模型,对NA-CA66翼型进行了定常空化流动数值模拟,翼型吸力面的压力系数分布曲线与试验结果吻合很好.在此基础上,进一步研究了模型中不可凝结气体质量分数以及不同进口湍动能和湍流耗散率对空泡形成和发展的影响,确定了模型中不可凝结气体质量分数、进口湍动能和湍流耗散率的合理取值.应用空化流模型对非定常空化流动进行了数值模拟,数值模拟结果清晰地反映了翼型表面空化云的初生、成长、脱落和溃灭的全过程,并指出反向射流是引起空化云脱落的重要原因.非定常计算得到的斯特劳哈数与试验相吻合,进一步验证了该模型在空化流数值计算中的可靠性.

水库防洪优化调度的恒定出流模型及应用

现行水库洪水优化调度数学模型存在泄流闸门开度不断调整及时段间流量突变的问题。针对这些问题,将水库防洪优化调度数学模型分为时段内出库流量线性变化的瞬时出流模型和时段内出流不变的恒定出流模型。对于1个水库和1个防洪控制点所组成的基本防洪系统,应用矩形入流条件的河道洪水演进方法,以时段内恒定的出库流量为决策变量,构建水库防洪优化补偿调度数学模型。实例计算结果表明:恒定出流模型比瞬时出流模型占用的防洪库容减小0.05%~0.18%、最大下泄流量有增有减,即恒定出流模型既不劣于瞬时出流模型,也能很好地解决瞬时出流模型存在的问题。同时,实例揭示的水库二次补偿调节比等蓄量调度方式减小防洪库容10.6%,为确定水库的防洪库容提供了新的方法。

错误流模型:硬件故障的软件传播建模与分析

无论是可靠性工程还是软件可靠性中的可靠性模型,都难以描述硬件故障在程序中的传播问题.首先建立了计算数据流模型,并以无穷存储机器的指令集为例,说明可以为任意程序建立计算数据流图.在计算数据流模型的基础上,进一步建立了错误流模型.把计算过程中的错误分成物理错误和传播错误两种,通过分析这两种错误的本质和传播规律,给出了6条有关错误传播的规则和2条独立定律.根据这些规则和定律,能够计算出在程序运行过程中,任意时刻在任意位置上出现错误的概率.最后以一个简单的无穷存储机器程序为例,简要地展示了错误流模型描述硬件故障在程序中传播的能力.

高速交通工程安全监管中的交通流模型及其应用研究

本研究主要针对高速交通工程的安全监管问题,提出了一种交通流模型,并探讨了其在安全监管中的应用。首先,通过深入的文献调研和实地考察,详细分析了高速交通工程的安全性现状、存在问题及其影响因素。接着,结合高速交通工程的具体特点,构建了一种适用于高速交通工程的交通流模型,该模型能够有效地预测高速交通流的行车状态,从而对故障预警、事故预防等方面具有重要的指导意义。然后,通过具体的实验研究,验证了该交通流模型的有效性和实用性,研究结果显示,利用该模型进行监控,可以显著提高高速交通工程的安全性。最后,结合实际工程案例,探讨了该交通流模型在高速交通工程安全监管中的具体应用方式和步骤,为高速交通工程安全监管提供了一种新的理论方法和技术手段。总的来说,研究表明,该交通流模型对于提升和优化高速交通工程的安全监管工作具有重要的理论和实践价值。

Lockhart-Martinelli两相流摩擦压降模型与典型均相流模型的验证对比分析

两相流摩擦压降的计算对于两相流设备与管道的设计选型和流阻分析至关重要。在已有的两相流摩擦压降模型中,均相流模型和Lockhart-Martinelli模型(L-M模型)是比较常用的两相流摩擦阻力压降计算模型。两相流压力对两相流摩擦压降影响很大,然而,之前的模型验证分析并未分析这些模型在不同压力条件下的计算精度。L-M模型是否适用于中高压两相流,均相流模型在什么压力范围内适用,并未有相关验证分析及结论。本研究对比了均相流模型和L-M模型计算值与文献中公开发表的两相流摩擦压降数据,主要包括OuldDidi的制冷剂两相流摩擦压降数据、GASPARI的7 MPa两相流摩擦压降数据及陈听宽的高压两相流摩擦压降实验数据。通过验证对比分析发现在中高压条件下,L-M模型计算误差非常大,压力越高,模型计算误差越大。而均相流模型,对于高压两相流,特别是对高压低质量含气率两相流有比较好的预测精度。

干熄炉内焦炭下降的粘性流模型及其比较研究

干熄焦工艺中干熄炉内焦炭下降运动对熄焦质量起着至关重要的作用。根据流体力学理论,采用介质连续性假设,在Euler场中建立粘性流模型,得到干熄炉内焦炭下降运动的数学模型,并采用基于交错网格的SIMPLE算法来求解对流扩散方程。通过数值求解,得到了焦炭下降的速度场,计算结果和实验数据吻合较好,并且固体颗粒粘性系数显著影响干熄炉内下部焦炭运动。通过将粘性流模型与势流模型、动力模型的计算结果进行比较,表明粘性流模型能全面地描述干熄炉内焦炭下降运动。

基于全能流模型的区域多能源系统若干问题探讨

传统能源研究对不同能源系统独立考虑,缺乏整体的系统分析,为提高能源系统使用效率、增强能源之间的协同效应,文章将多能源系统中冷、热、电等不同品质与品位的能量等同看待,对区域多能源系统的建模、优化和评估方法进行综述与分析。通过构建全能流模型,系统地描述多能源系统内各环节能量流通的特征,对能量转换、分配、存储等环节进行建模;从静态、动态的角度对能源进行优化管理;通过构建统一的度量标尺对技术性、经济性、高效性、可靠性等方面进行评估,对整体和部分环节能效利用进行综合分析。区域多能源系统的构建与分析符合能源梯级利用的思想,有利于国民经济的发展。最后,结合当今能源现状,对新时代的多能源系统研究提出一些思考与展望。

运用单向灌流模型研究莪术油中三成分对大鼠在体肠的吸收

目的 研究莪术油中三成分对大鼠在体肠的吸收情况。方法 运用单向灌流模型并采用HPLC法(配备二极管阵列检测器)同时测定莪术油中三成分在灌流液中的浓度。结果 灌流液中莪术油浓度为0.4,0.8和1.2mg·mL-1时,莪术醇、莪术二酮和吉玛酮表观吸收系数均较低,且均无显著性差异(P>0.05),各肠段的表观吸收系数也无显著性差异(P>0.05);吉玛酮和莪术二酮二者在体肠吸收情况无显著性差异(P>0.05),但均高于莪术醇,且存在显著性差异(P<0.01)。结论 灌流液中莪术油在0.4—1.2 mg·mL-1时,三成分的吸收无自身浓度抑制作用,在肠黏膜的转运均为被动扩散过程,且三成分无特殊的吸收窗。