A MULTI-GRID ALGORITHM FOR MIXED PROBLEMS WITH PENALTY BY C°-PIECEWISE LINEAR ELEMENT APPROXIMATION

In this paper we describe a multi-grid algorithm for mixed problems with penalty by the linear finite element approximation. It is proved that the convergence rate of the algorithm is bound ed away from 1 independently of the meshsize. For convenience, we only discuss Jacobi relaxation as smoothing operator in detail.

基于布谷鸟搜索优化特征选择的轴承故障诊断

针对高维特征导致的滚动轴承故障诊断精度低问题,提出一种基于改进二进制布谷鸟搜索的特征选择方法。首先,采用Hilbert-Huang变换技术提取电机信号的时频域信息,建立高维特征集合。其次,基于布谷鸟搜索算法提出一种基于互信息的特征加权初始化方法,通过计算特征互信息对原始特征集合进行相关性评估,达到快速去除无关特征的目的。同时,引入局部螺旋开发策略,并采用动态切换概率算子实现全局探索和局部开发的平衡,加快算法收敛。最后,采用KNN分类器对轴承状态进行诊断,实验研究表明,上述方法能有效提取更具价值的特征信息,识别精度高达99.05%,相比于其它同类方法诊断准确率高,性能更稳定。

协同过滤群体融合的电网全景信息共享及参数匹配研究

针对常规电网企业项目全景信息共享效率较低问题,提出结合协同过滤和群体智能算法的电网企业项目全景信息共享方法。采用协同过滤算法将电网企业项目全景信息的数据进行多维划分,通过计算信息资源匹配率以扩展全景信息,并根据数据类别设置置信空间,计算置信空间内全景信息的标准差,以此完成全景信息采集,结合全景信息的参数匹配集,引入调度函数进行学习融合,以此为依据,以共享数据库与本地数据库之间的映射次数最少为目标建立共享模型,并采用群体智能算法求解模型,进而输出全景信息共享策略。实验应用结果表明,所提方法能够提高全景信息共享效率。

随机容错设施选址问题的原始-对偶近似算法

研究两阶段随机容错设施选址问题,其中需要服务的顾客在第二阶段出现(在第一阶段不知道).两个阶段中每个设施的开设费用可以不同,设施的开设依赖于阶段和需要服务的顾客集合(称为场景).并且在出现的场景里的每个顾客都有相同的连接需求,即每个顾客需要由r个不同的设施服务.给定所有可能的场景及相应的概率,目标是在两个阶段分别选取开设的设施集合,将出现场景的顾客连接到r个不同的开设设施上,使得包括设施费用和连接费用的总平均费用最小.根据问题的特定结构,给出了原始-对偶(组合)3-近似算法.

基于神经网络的实时交通信号控制与仿真研究

实时交通信号控制是城市交通控制系统的重要组成部分,建立在前人研究工作的基础上,本文尝试采用多智能体的分布式控制技术来解决复杂的交通信号控制问题,构造了多智能体的城市交通控制系统控制流程,提出基于同时扰动随机逼近算法/人工神经网络的改进的交通控制模型.模型通过采用同时扰动随机逼近算法来更新神经网络的权重,这种方法克服了现有控制方法需要大量的数据传输、准确的数学模型等缺陷.最后作者应用微观交通仿真系统对模型的有效性在较为复杂的交通网络中进行了测试,仿真结果表明了该方法的有效性.

应用近似算法的光学遥感卫星区域目标成像任务规划方法

光学遥感卫星成像任务规划的研究对象多以点目标为主,对于区域目标的处理,多是将其转化为点目标后求解,因此存在精度不高和效率过低等问题。同时,还存在对于长时间周期的规划问题耗时过长,以及大区域长时间任务规划性能较差等问题。文章根据卫星成像任务规划的约束条件,建立成像任务规划模型,分析并归纳光学遥感卫星轨道及星下点轨迹的特点,认为星下点轨迹在中低纬度区域的投影可近似认为是直线;通过将区域目标向直线投影,将二维平面区域转化为一维线状区域,对模型进行求解。该方法能大幅降低求解区域目标问题的复杂度,在一维线状区域的基础上对侧摆进行处理,同时能够提高长时间周期规划的性能。利用环境减灾-1A(HJ-1A)卫星进行验证,结果表明,文章提出的方法能够在较短的时间内解决大区域长时间成像任务规划问题。

个性化推荐算法研究

随着全球信息总量的爆炸式增长,信息超载问题无法避免且日趋严重化.个性化推荐系统是当前解决信息过载问题的有效技术.该文首先阐述了推荐系统概念定义及其三大组成模块,其次深入分析了个性化推荐算法,详细讨论了当前主流的四大类推荐算法:基于内容的推荐算法、协同过滤推荐算法、基于知识的推荐算法和混合的推荐算法,从多角度对各算法的优缺点进行对比,然后阐述了常用评价方法、评测指标及对测试标准进行分类,并且介绍了常用数据集,最后展望个性化推荐未来研究热点.

基于蚁群优化UKF算法的汽车状态估计

针对汽车状态估计中过程噪声和观测噪声的时变特性,提出一种新的自适应滤波算法。该算法基于三自由度非线性汽车动力学模型,在利用UKF对汽车状态量进行估计的同时,引入蚁群优化算法,根据目标函数对过程噪声和观测噪声进行寻优,实现了过程噪声和观测噪声的自适应作用,估计精度的大幅提高。虚拟实验验证了蚁群优化UKF算法的鲁棒性和精度。研究结果对汽车主动控制系统的开发具有重大的理论指导意义。

混凝土重力坝材料参数识别的正则化最小二乘法

基于混凝土重力坝坝顶水平位移原型观测资料 ,采用正则化最小二乘算法识别坝体混凝土和坝基岩石的弹性模量。建立了正则化最小二乘算法的叠代格式和正则化参数的确定方法 ;并提出了考虑先验信息的材料参数识别方法。最后 ,介绍了此方法工程应用实例 ,工程实际应用表明 。

基于速度障碍法的多UAV可飞行航迹优化生成

研究无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)在线可飞行航迹的自主规划对UAV适应非结构化环境、提高机动作战能力具有重要的现实意义。提出了一种基于Pythagorean Hodograph(PH)曲线的UAV在线航迹生成算法,可以根据UAV当前的飞行状态、目标点信息及传感器探测信息实时规划出曲率连续的可避碰飞行航迹。考虑系统动态性能约束,采用分布估计算法对航迹参数进行优化选取,提出基于区间选优的全局精英个体概率选择机制,提高了航迹生成的速度及精度。根据速度障碍法原理,结合PH曲线的特点,给出了高动态环境下多UAV的实时动态避碰规划算法,该算法能使轨迹快速趋近于目标。对一组UAV的航迹规划在不同环境下进行了仿真实验,仿真结果证明了算法的有效性和实用性。

改进块匹配与初始估计的凸集投影图像重建

凸集投影算法进行图像超分辨率重建时,图像配准和初始估计对重建结果有重要影响。为解决传统块匹配算法小块匹配易受噪声干扰,大块匹配对运动对象跟踪不精确的问题,本文以空间十字频率法判断图像的平坦程度,根据图像平坦度进行匹配块的分割,实现了匹配块大小的动态选择;针对单帧初始估计包含信息量少的不足,将所有已知低分辨图像与插值图像配准,以最优插值法作用后的插值图像作为初始估计。实验证明,改进的配准算法消除了固定块配准方式在噪声和局部运动同时存在时的不足,且算法简单,运算量较小;新的初始估计生成方式则提高了初始估计的峰值信噪比,加快了重建的收敛速度。

粒子群优化人工鱼群算法

针对标准粒子群算法寻优高维极值函数能力低,基本人工鱼群算法后期收敛速度慢,精度有待于提高等问题,提出了粒子群优化人工鱼群算法。上述算法综合利用了人工鱼群算法的良好全局收敛性、快速跳出局部极值的能力和粒子群算法信息策略、局部快速收敛性及简单操作易实现等优点。此外,引进了粒子的飞行速度和线性惯性权重特征,充分使用了两种算法的优点。通过仿真分析,验证了上述算法相比于两种基本算法具有更快的收敛速度和更高的寻优精度,且性能稳定。

全局运动多分辨率光流估计算法的改进与实现

为了提高低分辨率图像之间的位移估计精度,在传统光流算法的基础上,提出了全局运动的多分辨率光流估计算法.实验结果表明:该算法能够快速实现小位移和准确的实现大位移的运动估计,通过对互有亚像素位移的多帧低分辨率图像对比相位相关法进行运动估计,改进的多分辨率光流估计算法实现的高精度亚像素位移误差精度为0.05pi.

一种改进的基于奇异值分解的信源数目估计算法

信源数目估计问题在盲源分离中具有重要的意义。研究了传感器数目大于信源数目时的源数估计问题。首先分析了用奇异值分解法进行信源数目估计的优势与不足,然后提出了一种改进的基于奇异值分解的信源数目估计算法。该算法首先对含噪混合信号进行奇异值分解,然后检测信号分量与噪声分量之间的转折点,将信号分量与噪声分量区分开来,从而得到信号源的数目。实验仿真表明,该算法在低信噪比以及采样点数较少时仍然具有好的性能。

一种融入差分变异的变规模和声搜索算法

为了充分利用记忆库内保存的有益历史信息,对解向量的微调进行差分变异操作的差分改进,提出了一种融入差分变异操作的变规模和声搜索(linearly decreasing harmony search,LDHS)算法,加强了算法的新路径探索性能。同时,为了平衡记忆库的多样性和收敛性,对记忆库的大小采取线性调整,并研究了记忆库大小对LDHS算法性能的影响。最后,将LDHS算法、基本的和声搜索(harmony search,HS)算法、3种改进的HS算法在CEC 2014的8个测试函数上分别进行不同维度独立运行30次实验,对比结果表明,LDHS算法能够更快地找到全局最优解,并具有较好的稳定性。

关于可靠性生存寿命分析中几类重要截尾分布函数参数的最佳有效无偏估计(英文)

在给出了可靠性生存寿命分析几类重要随机截尾分布函数的基础上,讨论了寿命分布函数参数的最佳有效无偏估计,为解决可靠性生存寿命分析以及通讯工程和电力负载预测中的最佳无偏误差估计问题提供了令人满意的可靠依据和有效算法.

图像分层优化二元树表示及其转换研究

本文在分析图像分层表示的基础上,提出一种图像分层优化二元树结构表示.该优化二元树结构比指针二元树结构及指针四元树结构简单,多幅图像试验结果表明,该结构比指针二元树数据结构及指针四元树数据结构占用存储空间少.文中还研究了图像从二维数组表示到优化二元树结构表示的转换算法,图像显示结果表明,图像完全一样.

基于特征优选的随机森林算法在湿地信息提取中的应用——以湖北洪湖湿地自然保护区为例

以湖北洪湖湿地自然保护区为研究区,采用随机森林算法对研究区内湿地信息提取.以Sentinel-2A遥感影像为数据源提取光谱特征、植被指数、水体指数、红边指数、纹理特征等特征变量,在随机森林算法框架下,对不同特征变量进行特征重要性评估,比较分类后精度并对特征组合进行优选.将基于随机森林算法的分类精度与传统的基于像元的支持向量机分类方法和最大似然分类方法的分类精度相比较,并通过双比例Z检验比较各算法中正确分类像元的比例统计各分类算法之间的分布差异.结果表明:1)特征个数为13时,分类精度达到最大,随着特征个数的增多,分类精度呈现波动减小的趋势;2)特征变量中蓝光波段重要性得分最高,达到2.85,可见光(B2、B3)与红边指数(IRECI、MCARI)重要性排名靠前,对于提取湖泊湿地信息具有重要意义;3)基于特征优选的随机森林方法分类精度优于支持向量机和最大似然法分类后的精度,其总体精度分别高出6.02%和7.57%;经检验,χ^(2)分别达到25.891和38.895,具有显著差异,表明基于特征优选的随机森林算法分类对湿地信息提取发挥重要作用。

高频直缝电阻焊管企业多阶段生产计划建模及管理信息系统设计

生产计划是企业生产管理的重要起点和依据。为避免以往采用人工排产方式所导致的资源浪费,达到最优排产策略,基于高频直缝电阻焊管(Electric Resistance Welding,ERW)企业的生产特点,针对多阶段生产计划建立了提前/拖期惩罚数学模型。考虑了交货期窗口、库存影响、企业产能、维修停机等约束条件,以惩罚费用最小作为优化生产计划的目标,采用遗传算法有效求解及优化了该问题。利用Visual Studio2010建立B/S模式的管理信息系统对数学模型进行功能实现,通过COM接口将MATLAB与B/S系统联动实现算法嵌入,完成了对生产计划的求解与管理信息系统的开发。管理信息系统在特定企业运用的结果表明:该模型及管理信息系统符合企业生产计划编制需求,达到了预期目标,具有较好的学术价值和实际意义。

装箱问题的算法及最新进展

装箱问题在经济社会发展中扮演着重要的角色,该问题研究的是寻找较好的布局方式,尽可能实现利益的最大化.装箱问题具有NP-难性质,其理论和应用研究存在一定的挑战,但因其有广泛的应用背景而受到研究者高度的关注.本文主要总结近几十年来装箱问题的研究成果,特别针对一维、二维和三维单目标装箱问题和算法,以及多目标装箱问题的算法进行概括和总结,并提出装箱问题算法上有待进一步的研究工作.