梯级水库优化调度的改进ODDDP算法研究

“维数灾”问题和易陷入局部最优问题是梯级水库优化调度模型求解中的热点和难点。正交离散微分动态规划算法依据正交试验原理,解决了离散微分动态规划算法在求解水库群联合优化调度问题中的维数灾问题,但并未克服其依赖初始解质量和易陷入局部最优的缺陷。对此,借鉴入侵杂草算法空间扩散机制,引入高斯随机变量,并基于三角余弦函数的周期性质,设计提出了M-IWO-ODDDP算法,从算法全局搜索能力和搜索深度两方面,提高算法全局收敛能力。采用Schaffer、Shubert两种测试函数,分析测试了M-IWOODDDP算法的收敛性和鲁棒性。并以乌江流域11级梯级水库为例开展实例应用研究,结果表明,M-IWOODDDP寻优效果显著且对初始解质量无明显依赖性,算法收敛能力强、鲁棒性好。

Gaussian在THz光谱模拟中的应用

本文首先介绍了Gaussian计算中方法的选取,进而把这些方法作了比较,而且对基组的选择作了整体的分析.并以2,4-DNT为例,采用不同的基组进行了计算,将计算结果与实验结果进行了比较,表明适当选取基组对计算的结果及精度有一定的影响;然后阐述了Gaussian年来在THz光谱模拟方面的研究情况,并把Gaussian与CHARMM和CPDM等计算软件进行了比较,分析了Gaussian软件用于计算THz光谱的局限性.

基于SQP-GPMP2算法的移动机器人路径规划

针对高斯过程路径规划算法(GPMP2)处理非线性不等式约束能力有限、在复杂障碍物地图中易陷入局部极小值,进而产生碰撞的问题,结合序列二次规划(SQP)算法,提出了改进的SQP-GPMP2算法。首先,该算法从概率的角度将运动规划视为轨迹优化,得到初始轨迹状态;其次,引入碰撞代价函数,用来表示机器人和障碍物的碰撞代价关系;最后,使用SQP算法对轨迹进行迭代修正,保证轨迹的无碰撞和运动学合理性。仿真实验结果显示,相比GPMP2等算法,所提算法在不同尺寸迷宫上的规划成功率至少提高20个百分点,证明该算法在处理复杂约束能力和保证路径规划效率上具有优越性。

应用Gaussian程序对顺反二氟乙烯稳定性的探究

在化学教学过程中，应用Gaussian计算程序，对顺反二氟乙烯的能量进行对比，发现两者相似。进一步探究发现，二氟乙烯的稳定性不仅受空间住阻、静电斥力大小影响，而且还与CH—CF^＊分子轨道间的电子离域有关。通过在教学中应用Gaussian程序，对化学问题进行相关深入计算，有利于培养学生严谨的学习精神与实事求是的探究学风。

Gaussian程序在化学教学中的应用

本文讨论了Gaussian程序在高校化学学科教学中的一些应用,如进行结构优化并能计算振动频率、电子布居、核磁共振、前线轨道等数据.这些化学信息可以极大地丰富课堂教学的内容.

站场天然气放空扩散模拟程序设计

基于高斯烟羽模型的天然气扩散模拟可以使用C#开发来实现,并通过编写相应的算法代码,实现对天然气扩散过程的可视化和分析。根据程序运行结果,天然气达到燃烧或爆炸浓度的扩散范围与源强呈正相关,与风速呈负相关,符合实际情况,可以为站场预估放空风险提供有力支持,减少可能发生的火灾或爆炸事故。

GAUSSIAN程序中密度泛函理论方法积分精度对计算结果的影响

给出了使用GAUSSIAN程序中密度泛函理论方法进行量子化学计算时遇到的一类问题———六氟锗乙烷分子F3Ge—GeF3的基态构型随计算积分精度不同而改变 ,即GAUSSIAN程序中计算积分精度对计算结果产生重要影响的一个例子 .

考虑智能软开关接入的主动配电网扩展规划方法

柔性互联装置的广泛应用给主动配电网(active distribution network,ADN)规划带来巨大挑战。该文提出一种考虑智能软开关(soft open point,SOP)接入的ADN扩展规划方法,对变电站新建及扩容,线路新建,智能软开关、分布式电源、储能系统以及无功补偿等设备的选址定容进行协同规划。首先,考虑分布式电源出力和负荷功率不确定性,采用基于改进高斯混合模型的聚类方法构建典型日场景。在此基础上,以年综合费用最小为目标函数,建立了考虑SOP接入的ADN扩展规划模型。然后,通过线性化和二阶锥松弛技术,将原始非凸非线性规划模型转化为混合整数二阶锥规划(mixed-integer second-order cone programming,MISOCP)模型,并提出逐次收缩凸松弛算法以获得凸松弛间隙足够小的原问题最优解。最后,在54节点主动配电网算例上验证了所提规划模型和求解算法的可行性与有效性。

基于输出层具有噪声的DQN的无人车路径规划

在DQN算法的框架下,研究了无人车路径规划问题.为提高探索效率,将处理连续状态的DQN算法加以变化地应用到离散状态,同时为平衡探索与利用,选择仅在DQN网络输出层添加噪声,并设计了渐进式奖励函数,最后在Gazebo仿真环境中进行实验.仿真结果表明:①该策略能快速规划出从初始点到目标点的无碰撞路线,与Q-learning算法、DQN算法和noisynet_DQN算法相比,该文提出的算法收敛速度更快;②该策略关于初始点、目标点、障碍物具有泛化能力,验证了其有效性与鲁棒性.

基于动态规划拉普拉斯超声图像融合算法研究

目的探究基于动态规划拉普拉斯超声(Ultrasound,US)图像融合算法图像辅助放疗靶区勾画的效果。方法基于动态规划思想获取US待融合图像重叠区域内邻域像素点相似度最高而色值差异最小的缝合线掩码权重图像,利用5层高斯金字塔进行多分辨率融合。提出一种基于动态规划下最佳缝合线拉普拉斯金字塔融合,通过在图像的重叠区域寻找最佳接缝来消除动态融合场景中的鬼影和重影。比较不同US图像融合方法的融合效果,同时比较全视图US和拼接US图像所描绘的膀胱区域与CT图像中的膀胱区域,验证本研究提出的融合算法应用于放疗中辅助CT勾画靶区的可行性。结果本文提出的基于动态规划最佳缝合线结合拉普拉斯金字塔融合算法显示了良好的性能,可从不同尺度将图像典型特征进行分解,并将图像细节信息保留到不同的塔型分解层上,还原US图像拼接区域的真实信息。全视图US和拼接US图像与CT比较,在x轴和y轴方向上的平均勾画误差差异均无统计学意义(P>0.05)。结论基于动态规划的最佳缝合线拉普拉斯算法获得了最佳的融合效果,能够最大程度保留图像的细节信息,且拼接US能够辅助CT完成靶区勾画。

月面起飞快速交会远程导引制导律设计

针对月面起飞后的快速交会远程导引任务,设计一种基于高斯摄动方程的双脉冲制导策略.首先推导了轨道修正的控制方程,然后结合远程导引的时间约束方程推导出了双脉冲制导的非线性方程组.为了获得速度增量最小解,设计规划变量,将非线性方程组的求解问题转化为非线性规划问题,并通过序列二次规划算法对最优解进行求解.为了提高制导精度,采用迭代修正的方法对制导过程进行优化.最后,通过数据仿真,对基于高斯摄动方程的双脉冲制导策略的正确性进行校验,并与Lambert直接转移策略进行了比对.仿真结果表明,相比于Lambert直接转移制导策略,基于高斯摄动方程的双脉冲制导策略可以有效地完成快速交会远程导引任务,制导精度和燃料消耗得到了改善.

一种有机膦--己二胺四甲叉膦酸的Multiwfn研究

己二胺四甲叉膦酸(HDTMPA)是一种有机膦,富含膦酸基团和亚氨基,膦酸基团中氧原子上的孤对电子较多且空间位阻小,常被用于和黏土矿物一起制备复合材料吸附重金属离子。采用Gaussian程序对HDTMPA分子进行结构优化,再使用Multiwfn程序对HDTMPA的原子电荷、静电势、平均离子局域化能、电子定位函数等进行分析,研究其吸附机理以及有机膦的活性位点。分析发现,HDTMPA分子中膦酸基团上的氧原子是活性位点,且P=O上的氧原子比P-OH上的氧原子活性更强。

噻吩结构与O_2反应机理的理论研究

为研究煤自燃的反应机理,利用Gaussian 03程序,采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311G水平下研究煤结构中噻吩型有机硫与O2反应机理。由计算结果可知,反应物的初始连接方式有3种,其中Path 1的反应物经过过渡态TS1异构化为中间体IM1是无需克服势垒的放热过程,这说明煤中的噻吩结构无需从外界吸收热量,与氧气接触即可被氧化。此反应主要有6条反应路径,其中,Path 2是反应的主要反应路径,其速控步骤为过渡态TS6,需要克服的势垒为117.06 kJ/mol,其产物P2(C4H4O+SO)是反应的主要产物。

在有机化学实验中设置计算化学模块

计算化学快速发展,对于化学研究有非常强的指导作用,因此将其引入本科低年级实验教学很有必要。本文在调研国内外高校计算化学课程开设情况的基础上,根据本院学生特点和课程的需要,在面向大一本科生的核心实验课程——有机化学实验中引入了计算模块。模块设计从实验问题出发,将计算项目和实验紧密结合,采用分层次教学的模式进行。利用Canvas线上教学平台对微课、讲义、作业、测验等学习资源进行有效组织,通过直播课和微信群进行讨论和答疑,以翻转课堂的形式进行混合式教学,取得了很好的教学效果。

基于机会约束规划的含风电场电力系统可用输电能力计算

以风电为代表的可再生能源发电系统在提供清洁能源的同时,其高比例并网也同时增加了电力系统运行的不确定性。作为指导电力市场交易和评估电网安全可靠性的重要测度,可用输电能力(available transfer capability,ATC)的计算需要合理计及风电功率不确定性的影响。为此,该文从控制由风电功率波动所引起的系统潮流越限风险的角度,提出一种基于机会约束规划的含风电场电力系统ATC计算方法。借助高斯混合模型和线性化潮流方程,将机会约束规划问题转换为等价的线性优化问题求解,最终获得兼顾电力系统运行安全性和经济性的ATC指标。通过2个测试系统的算例分析,验证了所提计算方法的可行性和有效性。

红外运动弱小目标的动态规划检测

针对动态规划方法在对红外序列图像运动弱小目标进行检测时的能量扩散问题,提出了一种新的检测方法。该方法以目标的运动特性为基础,构造出一个高斯模板来描述目标在下一帧可能出现的位置,利用概率来描述目标可能的运动而不是直接的硬约束,能很好地克服目标运动的随机性。将该方法应用于实际的红外序列图像的运动弱小目标检测,实验结果表明,可以大幅降低动态规划方法的能量扩散问题。

非线性模糊规划中分段线性隶属函数的构造方法

首先给出了模糊规划中单、双边非线性隶属函数的构建技术。为了解决非线性模糊规划的求解困难问题,进一步提出了一种针对这两类非线性隶属函数进行分段线性化的方法,由高斯取整函数计算出非线性隶属函数的离散点,再根据决策者选择的基准点得到分段线性的隶属函数。构建了相应的模糊规划的规范求解形式,并对数值实例进行了测试,验证了其有效性。

调频高斯小波变换及其程序

本文系统地介绍了离散小波的一种常见形式─调频高斯小波，分析了尺度因子对母小波的影响，分别给出了输入函数和小波函数的离散区间的长度值及如何选取的方法。采用卷积积分法，对一定的输入函数进行了小波变换，给出了程序框图，采用Basic语言，编写了实用程序．

一种求解数值优化问题的快速进化规划算法

步长变量(自适应参数)是影响进化规划算法性能的一个重要参数,但该参数往往减小较快导致搜索速度下降或早熟收敛。针对这一问题,对变异算子进行了改进,对成功的变异进行适当延伸,当个体变异失败时,对变异量实施Gauss或Cauchy扰动,从而使精细化搜索和大范围搜索有机结合起来。对若干经典算例的仿真实验表明该算法的有效性。

低能离子注入种子的深度浓度分布的模拟

使用蒙特卡洛方法,在一维和二维模型下分别计算了20keV的Ti+分别注入彩棉种子和花生种子的深度浓度分布。通过与同样初始条件下的TRIM程序计算结果和高斯拟合结果比较,本研究提出的二维模型获得的计算结果更加接近实验值。使用该二维模型计算了不同剂量下110keV的Fe+注入彩棉种子和花生种子的深度浓度分布,并分析讨论了计算与实验结果有差异的一些原因。同时,使用二维模型计算和预测了20keV的Fe+和N+分别注入彩棉和花生种子的深度浓度分布。结果表明理论模型建立相对合理,为研究离子与种子靶材料的相互作用提供了一种理论计算方法。