基于复合边权重的加权复杂网络级联抗毁性优化

针对加权网络级联抗毁性问题,融合对级联失效动力学过程有重要影响的节点度和介数两种指标,提出一种节点度和介数相关的边权重模型,该模型通过定义调整两种指标占边权比重的参数,以及调整网络异质度的权重参数,使得边对故障引起的额外负载的承载能力更强。理论分析与仿真结果表明,存在某一权重参数以及比重系数取值使得BA无标度网络和NW小世界网络鲁棒性达到最强;相比单一指标边权方法,提出的模型能够更加有效地提升网络级联抗毁性能。

QoS约束的链路故障多备份路径恢复算法

链路故障的恢复,不仅仅是选择一条连通的备份路径问题,还应考虑网络业务故障恢复过程中的QoS需求。针对此问题,该文基于多备份路径策略,构建概率关联故障模型和重路由流量丢弃量优化目标。并基于该优化目标,以业务的QoS需求为约束,建立故障恢复问题的数学模型,提出一种QoS约束的链路故障多备份路径恢复算法。该算法构建单条备份路径时,以最大程度地减少重路由流量丢弃为目标,并采用改进的QoS约束的k最短路径法进行拼接,且给与高优先级链路更多的保护资源。此外还证明了算法的正确性并分析了时间空间复杂度。在NS2环境下的仿真结果表明,该算法显著提升了链路故障恢复率和重路由流量QoS满足率,且QoS约束条件越强,相较于其它算法优势越明显。

铁磁性平板构件远场涡流传感器设计与仿真分析

远场涡流检测技术不受集肤效应的限制,其相对于传统涡流检测技术而言,能够对金属构件的更深层缺陷进行检测,首先介绍了平板远场涡流的一些研究现状,分析了平板远场涡流的检测原理和传感器设计要求,在此基础上,设计了基于圆柱和矩形结构的2种传感器模型,分析了2种模型在平板构件中所感应磁场的分布规律,并对比了其对不同板厚的检测能力。结果表明:矩形激励线圈能在平板中感应出定向传播的磁场,可以利用矩形结构的远场涡流传感器对较厚平板构件中缺陷的深度和长度进行定量检测。

基于粗糙集粒子群支持向量机的特征选择方法

将Filter型粗糙集属性约简方法与PSO-SVM方法相结合,提出一种新的粗糙集粒子群支持向量机(RSPSO-SVM)特征选择方法.给出了该方法的特征选择具体步骤,并对比分析了所提方法的性能.仿真实验表明:提出的RS-PSO-SVM特征选择方法是有效的,在保证所选特征集为最优情况下,极大地缩短所用时间,可以将其应用在多维数据的特征选择中.

基于层次Petri网的信息物理融合系统安全博弈建模

随着信息物理融合系统在工业中的广泛应用,系统安全已成为关注的焦点,信息物理融合系统的物理依赖和信息驱动特点使其面临信息物理双重威胁。为更加有效地进行应对,采取最佳防御策略,建立了基于层次Petri网的信息物理安全分析模型,并给出了描述攻防博弈策略的博弈网模型,进行了安全博弈分析,构建了纳什均衡策略,并采用萤火虫群算法进行了求解。最后以防空网络为实例进行了模拟分析,验证了模型的有效性。

指挥信息系统任务自愈建模与仿真

指挥信息系统运行环境复杂,易遭受摧毁,这使系统的自主恢复、不间断地保持任务运行变的非常重要。采用有向无环图将信息系统任务分解为应用程序对象集,利用无向图建立系统构件模型,计算得到每个候选节点至失效节点最短自愈时间,定义均衡自愈时间与可靠性的综合函数。仿真结果表明,承载任务的系统构件失效时,提出的面向任务自愈的系统资源优化选择策略能得到最优替换构件,有效地保证任务的持续运行。

基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理与仿真

针对金属磁记忆检测技术目前尚不能对微观缺陷进行定量检测的问题,在分析基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理的基础上,利用Jiles力磁耦合准则及宛福德的磁性物理学,推导出了磁导率与应力之间的数值关系,并通过ANSYS有限元仿真软件建立了二维力磁耦合模型,研究了微观缺陷深度和宽度对构件表面空间中磁记忆信号的影响规律。仿真结果表明:通过提取磁记忆信号法向分量峰峰值之间的间距可以对微观缺陷的宽度进行定量,提取磁记忆信号法向分量的峰值可以对微观缺陷的深度进行定量。

基于脉冲激励的远场涡流检测机理及缺陷定量评估技术

脉冲激励信号包含非常丰富的频谱成分,以脉冲激励代替传统的正弦激励为克服远场涡流技术的不足提供了新的解决途径。在分析了脉冲激励下远场涡流检测机理的基础上,仿真分析了激励线圈和管道周围磁场和涡流的分布,得到了检测线圈处于不同场区时瞬态检测信号的变化规律,确定了远场区的范围。并从检测信号中提取了过零时间作为缺陷定量的特征量。最后,采用实验的方法验证了脉冲激励下的远场涡流技术对管道中轴向裂纹缺陷长度和深度的定量检测能力,实验结果表明该技术可以很好的实现对缺陷的定量评估。

基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器设计及缺陷定量评估与分类识别

为了克服传统脉冲远场涡流传感器由于结构的限制带来的激励磁场在空间出现发散、对大壁厚管道检测能力较弱以及难以对缺陷进行准确定位的问题,在分析了脉冲远场涡流检测原理的基础上,采用仿真与实验相结合的方法,仿真分析了基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器的聚磁效果,研究了该传感器对管道轴向内外壁裂纹缺陷的定量评估能力,比较了检测线圈处于不同位置时的缺陷分类识别效果。仿真结果表明,该传感器通过引导磁场的定向传播实现了对磁场的聚集,同时,通过提取适当检测位置的信号负峰值可以实现对缺陷的分类识别。最后,采用实验的方法验证了基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器对管道轴向裂纹缺陷深度的定量能力,实验结果表明该传感器可以很好的实现对缺陷的定量评估。

金属磁记忆定量化评价的三维仿真分析与实验

早期损伤是导致金属构件发生突发性断裂的主要因素。针对大多数常规无损检测方法都只能对已成形的宏观缺陷进行检测,不能检测尚未成形的微观缺陷或应力集中区,以及金属磁记忆检测技术目前只能对早期微观缺陷进行定位,无法定量的问题,利用仿真与实验相结合的方法,建立了三维力磁耦合模型,仿真计算了微观缺陷表面空间三维磁场的分布,研究了应力、微观缺陷长度及扫描路径对磁记忆信号的影响,在此基础上,构建了金属磁记忆检测系统,实验研究了外加载荷、扫描路径与金属磁记忆信号的关系。研究结果表明:利用金属磁记忆检测技术可以实现对早期微观缺陷进行定量检测。

基于网络可生存性态势感知的主动服务漂移模型

针对现有服务漂移策略存在的不足,提出了一种基于网络可生存性态势感知的服务主动漂移模型。首先采用入侵检测和故障监测等技术手段实时获取网络生存态势信息,在此基础上设计了一种基于态势感知的服务漂移触发机制;然后引入主-从服务器的新概念,在此基础上建立了定向与随机相结合的服务漂移模式,并对该模型的相关算法进行了研究;最后对比分析了文中所提模型的性能。结果表明:该漂移模型既能提高服务漂移的抗毁能力,又大大缩减了漂移过程中带来的服务间断时间,能有效保证突发异常情况下的服务连续、可靠运行。

云模型改进惯性权重的混沌交替粒子群算法

标准粒子群算法通过线性减小惯性权重系数来调整寻优性能,但缺乏智能化机制易导致算法后期产生早熟或陷入局部最优而产生僵局。针对这一问题,提出一种基于云模型改进惯性权重的混沌交替粒子群优化算法。根据粒子迭代变化关系,采用云模型理论对惯性权重ω进行智能化调整,以平衡其全局和局部搜索能力,防止算法产生局部僵局;另外,判定粒子稳定性,对于可能陷入局部僵局的稳定粒子进行混沌扰动,促使其跳出僵局进而向最优位置更新。实验与分析表明,基于云模型改进惯性权重的混沌交替粒子群优化算法能够跳出局部僵局且具有较高的寻优精度,算法接近完全收敛时的平均迭代次数,较现有相关研究分别降低了13.73%~20.11%。

基于rLFA技术的性能优化及重路由选择算法研究

为进一步提高网络单故障快速恢复能力,基于改进的Remote Loop-Free Alternates(rLFA)重路由技术,提出一种采用混沌粒子群并考虑网络物理传输代价和拥塞代价的重路由选择算法。首先基于rLFA的隧道建立方法对其进行改进,结合引入隧道技术的链路增补方法来实现故障全覆盖,通过设置权重因子来保证在不同业务量下的重路由选择针对性。实验表明,改进的rLFA能进一步提高网络单故障覆盖率,同时结合链路增补方法在保证故障完全覆盖的情况下能够大幅度减少链路增补数量;路由选择算法能够动态选择不同业务量下的重路由路径,在提高网络单故障环境下的传输效率的同时也实现了负载均衡。

铁磁构件金属磁记忆效应仿真与试验

针对目前金属磁记忆检测技术只能定性地确定应力集中区的位置,无法对应力集中区进行定量评估的问题,在研究外界载荷与构件表面应力分布关系的基础上,给出了构件处于弹性阶段时应力与磁导率之间的数值关系,并构建了金属磁记忆的检测系统,试验研究了外加载荷、提离及扫描路径对构件表面空间金属磁记忆信号的影响,研究结果为推进金属磁记忆的定量化研究奠定了基础。

基于节点异质度分析的蠕虫遏制方法研究

分析了自传播蠕虫的行为特性,对网络节点异(同)质度、拓扑区隔度进行定义及量化。在此基础上,提出了基于拓扑区隔度优化的蠕虫遏制方法,通过增大拓扑区隔度以达到抑制蠕虫传播速度的目的。提出了基于网络监测的良性蠕虫主动对抗方法,将良性蠕虫的扫描范围限定于高危易感主机群,从而更好地兼顾了蠕虫遏制有效性和网络资源消耗低两个方面的优势。采用matlab7.0对上述方法进行了仿真验证,仿真结果表明,以上方法均具有较好的蠕虫遏制效果。

考虑负载均衡的多下一跳路由自愈方法

针对现有IP网络路由自愈方法存在的不足,提出一种考虑负载均衡的多下一跳路由自愈方法.首先设计基于距离矢量路由协议的多下一跳路由生成算法,改进了节点可用下一跳的生成策略;然后考虑到故障恢复后的负载均衡问题,采用Dinic算法对故障恢复路径进行动态规划,设计了一种限制洪泛与多路径并行传输相结合的路由自愈方法;最后,对多下一跳路由生成算法的有效性进行了理论证明,并通过仿真实验从可用下一跳数目、故障恢复时间两个方面验证了所提方法的相对优势.

基于混沌果蝇优化的覆盖网弹性路由层选择算法

为实现覆盖网多故障快速恢复,提出一种基于混沌果蝇优化的覆盖网弹性路由层选择算法。改进覆盖网弹性路由层生成方法,建立以平均最短重路由路径为优化目标的覆盖网弹性路由层选择模型,给出混沌果蝇优化算法对该模型求解的具体步骤。仿真结果表明,该算法在备份层数较少以减少额外状态信息的同时,可获得较短的恢复路径。

基于改进YOLOv5的天然气管道内壁缺陷检测

针对管道内壁缺陷检测精度低、易漏检等问题,提出一种基于改进YOLOv5的天然气管道内壁缺陷检测算法。首先,在主干网络与加强特征提取网络之间加入CBAM注意力机制,使网络关注到更加有效的信息,从而提高网络的特征提取能力;其次,将损失函数由GIOU替换为CIOU,以提升算法的精度和收敛速度。选取东北大学钢材表面缺陷数据集进行实验验证,结果表明,相较于YOLOv5算法,该算法的检测效果更好。

基于弧不相交着色树的多链路故障恢复方法

为实现网络多链路故障快速恢复,提出一种基于弧不相交着色树重路由的恢复方法。通过改进着色树机制,建立弧不相交着色树生成模型,提出一种改进的布谷鸟算法,引入动态调整步长操作降低陷入局部极值的概率,优化着色树求解。仿真实验表明,该方法不仅能够实现网络多链路故障的完全覆盖,还可获得较短的恢复路径。

加热炉改烧煤焦轻油后热效率分析

加热炉热效率是指加热炉热负荷与燃料带入热值之比,是评价加热炉经济性的最重要指标。从数据看,无论校核计算、数值模拟还是现场测试都证明,烧原油时炉膛温度较煤焦轻油高20℃左右。烧原油的加热炉改烧煤焦轻油后,加热炉机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失、排烟热损失均增大,其中排烟热损失增大尤为明显。与燃原油相比,烧煤焦轻油时排烟温度大幅增加。喷油量增大后,炉膛和排烟温度均大幅增加,加热炉热效率明显降低,降幅达到5%左右。