Product Data Model for Performance-driven Design

When designing large-sized complex machinery products, the design focus is always on the overall per- formance; however, there exist no design theory and method based on performance driven. In view of the defi- ciency of the existing design theory, according to the performance features of complex mechanical products, the performance indices are introduced into the traditional design theory of ＂Requirement-Function-Structure＂ to construct a new five-domain design theory of ＂Client Requirement-Function-Performance-Structure-Design Parameter＂. To support design practice based on this new theory, a product data model is established by using per- formance indices and the mapping relationship between them and the other four domains. When the product data model is applied to high-speed train design and combining the existing research result and relevant standards, the corresponding data model and its structure involving five domains of high-speed trains are established, which can provide technical support for studying the relationships between typical performance indices and design parame- ters and the fast achievement of a high-speed train scheme design. The five domains provide a reference for the design specification and evaluation criteria of high speed train and a new idea for the train＇s parameter design.

底部结构对高速列车流场及气动优化规律的影响

为了得到底部结构对列车流场及气动阻力优化规律的影响,通过计算流体力学和正交试验设计分析的方法,研究真实复杂车体的底部流动和尾迹特征,得到了复杂车体气动阻力优化规律.结果表明,尾车鼻尖静压系数在底部结构影响下降低了0.06,尾车流动分离提前,两反对称尾涡核间横向距离增大,尾涡间夹角增大.头型概念设计时的拓扑简化车体模型可以作为真实复杂车体的气动阻力优化设计模型,但考虑底部结构使得头车参数优化的极差值减小、尾车参数的优化极差值增大.头车阻力优化重点为转向架周边结构,尾车阻力优化对流线型长度参数更加敏感.

培养“医工结合、贴近临床、注重创新”的复合型人才

南京医科大学生物医学工程专业从2006年招生至今,在医科院校生物医学工程专业建设方面不断进行探索,遵循"医工结合、贴近临床、注重创新"的办学思路,构建了复合型人才培养体系,在人才培养方案、实践教学体系、师资队伍建设、学生创新思维训练等方面进行了探索和实践,充分体现学科交叉,突出医工结合,形成了自己的鲜明特色,人才培养成绩斐然。

基于状态空间的轮系分析统一数字模型

提出了轮系分析的状态空间方法,建立了基于状态空间的轮系分析统一数字模型.首先定义了轮系基本单元的概念,建立了轮系基本单元状态变换方程,利用状态变换方程表达了轮系基本单元变换规律以及单元之间的邻接关系;然后由轮系状态特征对偶矢量构成轮系状态空间,建立了以状态空间为基础的轮系输入、输出对偶矢量,状态变换矩阵,轮系单元之间的映射关系,形成了轮系状态空间中对偶矢量运算规则与数学运算方法;从而建立了基于状态空间的轮系运动特征、动力特征、结构特征的统一数字模型,可以实现对任意复杂轮系的数字化识别与自动化分析,快速实现在方案设计阶段对大量轮系方案的对比与分析.

基于信噪比空间的复杂电磁环境仿真模型研究

通过分析复杂电磁环境的产生机理,研究了电磁源选择、电磁波通视和电磁辐射空间分布等复杂电磁环境仿真所需的关键技术。提出了信噪比空间的概念并建立了电磁环境复杂度度量方法和度量标准。在此基础上建立了一个复杂电磁环境仿真模型。该模型根据电磁源的动态变化计算其辐射分布,并以信噪比空间为度量基础提供电磁环境的复杂度评价,为战场辅助决策提供必要条件。

高校教师远程教学胜任力培训设计模型构建——基于复杂学习的视角

文章基于复杂学习视角,借鉴四要素教学设计模型,构建高校教师远程教学胜任力培训设计模型,对模型中的四个核心环节的含义和内容进行详尽阐释。以"教学交互"胜任力为样本,利用ADAPTIT设计软件完成了培训方案设计的10个主要步骤,并自主研发培训平台Axure RP原型。以新入职教师为对象完成阶段性的实践应用,分别对设计有效性和培训有效性进行了初步验证。研究发现:设计方案能够取得比传统培训更高的效率,在内容设计和活动设计上效果良好,子任务练习设计仍需加强。基于此,对设计方案进行修订,并对远程教学胜任力培训的未来研究进行简要总结。

复杂性科学视域下本科人才培养新模式——以工程教育人才培养为例

为了应对信息化和全球化的挑战,基于复杂性科学和解空间理论,构建融合研究性学习模式的本科人才培养新模式。解空间映射分析表明,这种新模式在保留传统模式重视逻辑与技术分析的基础上,突出在自然与社会领域中复杂问题求解能力的培养,强调在非线性迭代的问题求解中持续提升有效交流、批判性思维、信息素养、团队合作和学术研究等核心素养。它是一个开放、容错的复杂性学习环境。

试论竞技能力系统的复杂性及其网络模型

运动员的竞技能力系统是复杂性系统,复杂性是其基本属性。竞技能力系统中的体、技、战、心、智等众多构成要素之间相互联系、相互促进、相互制约交织在一起,构成一个立体性复杂网络结构,共同负责机体对不同外环境和内环境的运动训练适应与反应。竞技能力系统的整体性和复杂性研究需要从复杂网络开始。竞技能力复杂网络是竞技能力各要素的运动的自我调节形式,是研究竞技能力复杂性系统性质、功能和演化的基础。它将多变量、多层次、多目标的要素有机联系在一起,表达它们之间复杂的、动态的非线性关系。竞技能力复杂性网络理论模型势必会给竞技能力研究开辟一条新的路径。

对竞技能力结构模型方法演进的思考

采用文献资料法和调查分析法对竞技能力结构模型方法进行研究,借用分类学、本体论、方法论等哲学视角观察竞技能力结构模型方法演进过程中理论活力丧失的问题及三类主要现象。认为,越界阐释是模型方法要素的关系混淆所致,主要是相关关系被误用为因果关系;复杂化是认知主体对模型的简单化需求所致;原型缺位是由于对模型本体认识模糊,进而引起模型方法的使用路径失当。提出,理论要贴合实践,重视学科的基本问题,回到学科逻辑起点,改变过去以“学科构建”为重心的发展轨迹,高度重视批判性研究;从源头找突破口,突破原有理论框架的藩篱,进行颠覆性创新。

计算机程序设计教学改革与实践初探

从教学内容、教学模式、教材。

基于AUML的列控系统运营场景多智能体建模仿真研究

为满足列控系统交互性、混合性、反应性和并发性的复杂特性,从研究分布式复杂系统的多智能体方法出发,利用UML2.0扩展的AUML统一建模语言,提出一种列控系统运营场景多智能体建模方法。该方法采用基于Agent的AUML,以多智能体建模理论为基础,从系统功能需求、抽象Agent定义、Agent信息交互和Agent内部设计四个步骤对列控系统运营场景进行模型构建。最后以RBC切换场景为例,建立RBC切换场景的多智能体模型,结合模型,利用仿真工具进行仿真,得到满足列控系统复杂特性的仿真结果。结果表明:该建模仿真方法符合列控系统交互性、混合性、反应性和并发性,为列控系统研究奠定重要的仿真环境基础。

基于ISM的高铁列车晚点影响因素分析

降低高铁列车晚点率是提高其服务水平的重要内容。针对高铁列车晚点现状,从安全管理角度出发,在人、设备、环境、管理4个方面系统分析高铁列车晚点的具体影响因素。并根据列车晚点影响因素出现的频率,进一步选取了14个主要影响因素。结合风险管理理论和专家经验分析,确定高铁列车晚点主要影响因素间的关联,通过解释结构模型(ISM)得出高铁列车晚点影响因素层级结构图,根据分析结果提出降低高铁列车晚点率的针对性措施。

基于Multi-Agent的列控系统复杂运营场景建模与仿真方法研究

针对高铁列控系统的并发性、混成性、交互性等特点,基于列控系统技术规范,结合Multi-Agent理论、Prometheus建模方法以及仿真技术,提出基于Multi-Agent的高铁列控系统复杂运营场景建模与仿真方法。最后,以CTCS-3级列控系统的RBC切换场景为例,构建基于Multi-Agent的RBC切换场景模型,并利用Multi-Agent仿真工具对模型进行仿真。仿真结果表明,该方法能够满足列控系统并发、混成、交互的复杂特性,可为列控系统复杂运营场景建模仿真与安全分析提供技术支撑。

基于拓扑网络模型的高速列车转向架系统中薄弱部件辨识方法

我国高速铁路的迅速发展对高速列车运营安全保障能力提出了更高的要求。面对日渐复杂的运营环境,对高速列车动力系统中薄弱部件的辨识能够保障高速列车的运营安全。以高速列车转向架物理结构与工作原理为出发点,提出了一种面向高速列车转向架系统中薄弱部件的辨识方法。首先基于复杂网络理论对高速列车转向架系统拓扑结构进行建模;然后利用模糊积分中的Choquet积分,结合节点自身结构计算其可靠性属性,得到薄弱部件最终的辨识结果;最后以CRH2A型动车组转向架系统为例进行分析与验证。结果表明:构架总成、轴箱体、二系垂向减震器等部件是高速列车转向架系统中主要的薄弱部件;由于在高速列车转向架系统中存在不同重要程度的部件,故在日常维护检修过程中应根据薄弱部件辨识结果进行分级维护,在减少维护成本的同时,能够有效提升高速列车安全运营的保障水平。

基于复杂场景的反无人机作战模拟训练系统设计

伴随着无人机数量的增长,中小型无人机越来越多地被应用于犯罪、恐怖袭击和军事打击等方面。尤其在冲突不断的中东地区,无人机作战已成为了新兴的袭扰手段。为了应对无人机袭扰,许多国家已经开始研制和部署反无人机系统。但是,无人机目标不同于以往的防空目标,具备"低小慢"的特征,反无人机的打击手段和作战流程也不同于现有的防空系统。如何快速有效地学习使用反无人机系统势必成为新系统部署之后的重点。为此,本文综合多方面因素的考虑,给出了针对反无人机作战的模拟训练系统设计方案,包括目标模型建立、传感器模型建立和武器模型建立,以及复杂场景的设计等。此模拟训练系统的设计将有效提升用户对反无人机系统的使用熟练度,并缩短系统使用的培训时间,削减培训开销。

基于单元模型的复杂轮系运动方案设计

根据轮系设计的单元模型组合思想,建立了一种复杂轮系运动方案设计的方法。基于复杂轮系的单元模型组成方法,创建了运动特征状态方程,完成了将基本传动单元的运动特征方程到数学模型的转换过程;根据轮系的单元组合约束条件与串并联组合方式,建立了传动方向转换矩阵的分解算法;再将基本传动单元组合后,可得到轮系运动方案。通过实例分析,表明该方法的准确高效,可以得到输入输出端确定的复杂轮系的所有运动方案,为轮系设计提供了一种新的理论分析方法。

基于多元可靠性模型的复杂结构件危险点选取方法

为了准确评估复杂结构件的疲劳寿命及可靠性,提出了基于多元可靠性模型的复杂结构件危险点选取方法。该方法综合考虑了载荷不确定性、材料性能不确定性、载荷作用次数以及材料强度退化对危险点疲劳寿命及可靠性的影响,同时也为其他机械结构件危险点的选取提供了规范的判定依据。以某型号地铁列车枕梁为例,详细展示了利用多元可靠性模型选取枕梁结构件危险点的具体计算过程,并对枕梁的疲劳可靠性进行了评估。结果表明:在以应力集中为依据确定的28个枕梁结构件潜在危险点中,只有2个是对枕梁疲劳可靠性构成影响的真正危险点,同时,该列车枕梁在设计的服役环境下完全满足安全服役30a的设计要求,并且服役60a的累计失效概率仅为0.75%。

复杂特征图像视觉显著性训练数学模型仿真

对于复杂特征图像,传统的视觉显著性训练模型在处理目标图像边缘区域时,很难保留完整的结构信息,训练结果的真实性有待提高。针对上述问题,构建新的复杂特征图像视觉显著性训练数学模型。根据图像的全局对比特征以及亮度、饱和度、色调等属性,分别计算出对应的显著性参数。建立约束函数,整合计算得到的各个显著性参数,设计与显著性参数相对应的仿真参数。并根据整合的显著性设定新参数实现参数的统一管理。构建仿真联盟结构,实现数学模型的整体仿真。实验结果表明,设计的视觉显著性训练数学模型信息完整,仿真偏差小,显著性明显,整体真实性更高,与传统方法相比,实用性更强。

基于复杂机场监控环境下的行为检测分析

复杂机场环境下的行为检测是指应用视频采集技术、传感器技术实现对人体动作、特征、行为等内容的提取与分析,实现对行为的科学检测。目前,市场上的监控行为检测系统存在细微识别较差、识别率较低等问题。本文探讨识别检测技术在复杂机场环境中的应用原理,通过模型训练的方式提高行为识别率及检测效果,探讨监控识别系统应用方式。

基于操作复杂度的训练支持系统研究

以日益复杂的航天操作任务为研究对象,建立基于复杂度分级的训练支持系统。基于软件复杂度和认知复杂度等理论提出了熵值法和加权Halstead两种复杂度度量方法;基于航天员训练经验总结并设计了常规、回馈和整合三种训练方法;建立了由绩效指标、生理指标和主观指标组成的训练效果评价模型;设计了28名志愿者参加的包括初训、复训、考核和技能衰退等四个阶段的航天操作实验对以上理论方法及模型进行了验证。最终开发了训练支持原型系统,实现了对操作单元的复杂度度量,操作错误数据收集处理,训练影响因素分析及训练设计等功能。该训练支持原型系统可用于辅助航天员操作训练设计与评价,提高航天员训练的理论层次,为后续空间站任务操作训练提供了技术储备,还可为高性能复杂武器装备系统的操作训练提供借鉴。