结合Cokriging模型和单目标函数的随机模型修正

将Cokriging代理模型技术和单目标函数进行结合,提出了一种随机模型修正方法。该方法将不确定性模型修正问题转化为较简单的待修正参数统计特征的修正问题,能够在保证模型修正精度的同时,有效缓解模型修正中由于分步修正和多目标修正造成的计算成本高的问题。首先,假设待修正参数和响应均服从高斯分布,采用拉丁超立方抽样获取训练集样本,构造满足精度要求的Cokriging模型替代复杂的有限元模型参与迭代计算。然后,建立有限元模型计算响应统计特征与试验响应统计特征的加权残差目标函数,引入土狼优化算法最小化该单目标函数来得到待修正参数的统计特征。最后,通过二维和三维桁架结构验证了所提方法的可行性。

服务投入质量与制造业功能升级

通过将功能升级定义为产业生产重心向非制造性高端生产环节转移,本文使用多国制造业子行业面板数据研究了服务投入质量对制造业功能升级的影响。研究结果显示,服务投入质量提高能够有效促进制造业功能升级,尤其是能够有效促进制造业生产重心向管理和研发功能倾斜。异质性研究表明,相较于国外服务投入,国内服务投入质量提高对功能升级的影响更显著,高技能制造业受到服务投入质量提高的促进效果更好。机制分析表明,创新和技术溢出效应是服务投入质量影响功能升级的可能渠道。本文为制造业投入服务质量与功能升级的关系提供了跨国视角的研究,为价值链重构背景下破解西方国家功能锁定等问题提供了相应的实证借鉴。

LEGAN:一种新的暗弱光照图像增强算法

针对暗弱光照图像所存在的亮度、对比度、信噪比低,以及噪声污染大等问题,提出了一种新的暗弱光照图像增强算法LEGAN。该算法将图像输入至所提伽马曲线估计网络求得包含伽马参数的特征图,再经过LEB模块增强亮度,并通过级联LEB的方式迭代增强结果。采用基于PatchGAN的全局-局部判别器结构来提高图像分辨率和恢复图像细节。通过引入感知损失来限制真实标签和输出结果之间的差距,利用照明平滑度损失保持相邻像素之间的单调性关系,同时结合空间一致性损失来增强图像的空间相关性。实验结果表明,相比于现今大多数主流增强算法,该算法的细节还原度相对较高,且能有效避免增强后的图像出现局部亮度不佳等问题。

区间函数型数据构权方法研究

针对由数据量过大而引起的函数型综合评价信息损失或是计算复杂度过大等问题,文中提出了一种基于区间函数型数据的综合评价方法,并针对区间函数型数据表支持的综合评价问题的特殊性,提出了一种新的确定权重系数的"全局"拉开档次法.相较于函数型综合评价,区间函数型综合评价在呈现连续的函数特征同时,增加了区间化的步骤,能够更好地挖掘数据信息,提升综合评价的效率.最后通过以义乌小商品景气指数为例,分别使用函数型数据形式和区间函数型数据形式下的"全局"拉开档次法对其进行赋权,进而进行评价研究.结果表明该文提出的区间函数型综合评价方法更具优势.

功能迭代中的国际科技创新中心:演进路径与风险应对

在全球化经济和社会面临严峻转型挑战的背景下,建设国际科技创新中心已经成为各国推动科技进步、加速产业升级和促进可持续发展的关键战略。在阐述国际科技创新中心的内涵特征、诞生背景与空间转移过程的基础上,从发展驱动力、创新机构来源与主导产业类型这三个维度,分析总结不同时代背景下代表性的国际科技创新中心的发展模式,可构建处于迭代中的五大核心组织功能:基础科研、集成创新、产业驱动、辐射引领与制度试验。在此基础上,归纳其在组织形式、组织载体、驱动力量、关联模式、引才策略方面具有典型意义的演进路径,提出功能迭代中的国际科技创新中心发展需积极识别并化解应对在硬科技、创新成本、创新资源,及其全球科研竞争与协作方面潜在的风险挑战。

基于改进蚁群算法的机器人全局路径规划

针对传统蚁群算法存在初始信息素缺乏、收敛速度慢以及无法有效躲避障碍物等问题,文中提出了一种基于改进蚁群算法的全局路径规划。引入正态分布函数改进传统启发函数,提高了算法效率,缩短了算法收敛所需时间。自适应调整信息素挥发系数,限定信息素范围,避免过早收敛。对算法路径平滑处理,缩短路径长度,从而实现机器人的全局路径规划。仿真结果表明,在20×20环境下,文中算法平均迭代次数比传统蚁群算法减少了28代,收敛速度更快。平均拐点减少了33.3%,使路径更为平滑,克服了初始信息素缺乏,加快了收敛速度,减少了拐点数量,能够有效躲避环境中的障碍物,证明了该算法的可行性。

基于物体单视图的隐式曲面重建

基于隐式曲面的三维重建方法在保真度、灵活性和压缩能力方面提供了良好的权衡。文章利用隐式曲面网络学习物体形状的三维表面,首先利用视觉几何群(visual geometry group-16,VGG-16)网络从图像中提取全局特征,对建模空间中的每个采样点从VGG-16网络中获取局部特征;其次对每个采样点利用多层感知器(multi-layer perceptron,MLP)进行位置编码得到点特征;然后将全局特征和局部特征分别与点特征串联起来送入2个解码器中,获得隐式场中采样点的符号距离函数(signed distance function,SDF)的大小与符号,并最终得到物体的隐式曲面。文中所提出的方法应用于ShapeNet数据集上进行三维对象重建任务,定性和定量评估均优于现有方法,特别是对于具有孔洞和薄结构的复杂拓扑物体。

和目标函数具有相同局部极小点的打洞函数

打洞函数方法作为求解全局优化问题的一种有效方法,其跳出局部极值的能力深受打洞函数性质的影响。随着实际优化问题的复杂化,其对应的打洞函数形式更加复杂。因此,构造形式简单且性质良好的打洞函数是打洞函数方法的主要研究目标之一。为了提高打洞函数方法求解多峰函数的效率,提出了一个新型的打洞函数,其局部极小点不仅是比目标函数当前局部极小点更优的可行点,同时也是更优的局部极小点,即打洞函数和目标函数具有相同的局部极小点。于是,只需极小化打洞函数即可直接求得比目标函数更优的局部极小点。基于此特点,设计了一个新的打洞函数算法,该算法改进了传统打洞函数法的算法框架,克服了交替极小化目标函数和打洞函数的局面,有效地减少了局部寻优的次数,加快了全局寻优的速度。理论分析和数值实验验证了算法的可行性和有效性。

一类具有媒体效应的传染病模型的全局动力学

本文讨论一类受媒体效应影响的具有一般发生率的传染病模型,其发生率函数突破了Korobeinikov等人(2005)的文中对全局凹性的要求,通过构造V函数并结合常微分方程定性理论得到了模型无病平衡点和地方病平衡点的全局渐近稳定性.最后,针对媒体影响给出两个具体例子验证所得理论结果.

基于改进的填充函数法求解全局优化问题的全局最优解

本文构造一个新的单参数填充函数.此函数用于寻求全局优化问题的全局最优解.首先在合理的假设条件下,探究并且证明了该填充函数的填充性质和其他的必要性.此单参数填充函数与目标函数有相同的局部极小值点.意味着在算法执行中仅需在第一步迭代中极小化目标函数.此外,极小化填充函数得到的点就是原问题更优的局部极小点.其次,给出相应的填充函数算法.最后,进行了经典数值实验,并与其他文献的结果比较.结果表明,该算法迭代次数较少,结果精确度较高,算法有效.

一类考虑空间异质环境的湖泊生态系统模型的全局稳定性

本文研究一类空间异质环境下具有扩散的湖泊生态系统模型.引入空间异质环境影响,模型中浮游动物的扩散及相互作用系数具有空间依赖性.本文首先证明了模型解的全局存在和唯一性以及共存平衡解的存在唯一性,通过构造Lyapunov泛函,建立了模型非齐次共存平衡解的全局渐近稳定性条件,并通过数值模拟验证了理论结果.本文推广了含有外来有机物的湖泊生态系统模型,进一步证明了空间异质环境下的扩散不会改变湖泊生态系统共存平衡解的稳定性.

一类新的单参数F-C函数及其应用

填充函数法作为可以有效求解多变量、多极值函数的全局最优化方法,通过交替求解目标函数和填充函数找到问题的全局最优解或近似全局最优解,其寻优能力与所采用的填充函数性质有直接关系。因此,构造具有良好数学性质的填充函数新形式一直都是填充函数法的重要研究领域。然而,当前已有的填充函数存在以下问题:填充函数不连续不可微;参数过多难以控制和调整;包含指数项或对数项。为解决上述不足,将填充函数和跨越函数相结合,引入求解无约束全局优化问题的F-C函数定义。根据此定义,构造一类新的单参数F-C函数,此参数在迭代过程中易于调节。在分析该函数理论性质的基础上,提出新的全局优化F-C函数方法,该算法打破传统填充函数算法的求解框架,成功减少求解目标函数的次数,提高计算效率。通过数值计算验证F-C函数算法的有效性和可行性。最后,用F-C函数算法对切削温度实验中的参数进行优化,并与已有结果进行比较,数值试验结果表明该算法具有更好的拟合效果。

深海超低频WKB反转简正波模型

提出了一种基于抛物柱函数的深海超低频WKB反转简正波模型。采用比较方程法,选择形式解为抛物柱函数的映射方程,给出了典型深海声速剖面情况下简正波方程的抛物柱函数WKB近似解和近似条件。数值分析了Epstein声速剖面环境下简正波本征函数的全局近似误差,求解了Munk声速剖面环境下的简正波声场。结果表明,所提方法与经典WKB近似方法和Langer变换方法相比全局近似误差更小,并且可将海水层看成一个整体,适用于求解深海超低频声传播问题。

具有疫苗接种和潜伏期的传染病模型的最优控制分析

建立了具有疫苗接种和潜伏期的传染病最优控制模型,得到了基本再生数R_(0),构造了Lyapunov函数.当R_(0)<1时,无病平衡点是全局渐近稳定的;当R_(0)>1时,地方病平衡点是全局渐近稳定的.利用最优控制理论和Pontryagin原理分析了最优控制策略,使得疾病控制过程中的成本最低.用数值模拟验证了理论结果的正确性.

一类具有饱和型发病率的双时滞利什曼病模型的全局稳定性分析

利什曼病或称为黑热病,它通过受感染的白蛉叮咬而得以传播.该病最常见的两种临床表现分别为内脏利什曼病和皮肤利什曼病.为了有效控制该疾病的传播,该文提出了一类具有饱和型发病率的双时滞利什曼病模型.首先分析平衡点的存在性,并确定了基本再生数;接着通过构造适当的李雅普诺夫函数,并利用LaSalle不变性原理,研究该系统平衡点的全局稳定性;最后通过数值模拟来验证结果的可行性并给出相应的结论.

融合动态场景感知和注意力机制的声学回声消除算法

在实时语音频通话系统中,如何去除声学回声得到清晰语音是目前最受关注的难题之一。声学回声消除(Acoustic echo cancellation,AEC)技术旨在消除语音频通话系统中的声学回声,提高通话过程中的语音质量,给予用户良好的通话体验,但是传统回声消除系统存在去回声效果不明显、存在非线性回声残留以及无法实时处理回声等问题。因此,为解决上述存在问题,提出了一种动态场景感知模块(Dynamic scene perception module,DSPM)和全局注意力机制(Global attention mechanism,GAM)相结合的声学回声消除算法。该算法以卷积循环网络(Convolutional recurrent network,CRN)作为基线模型,提取语音信号的序列特征;首先,在其编码器中引入DSPM模块替换原因果卷积,根据场景动态分配卷积内核数量,加强模型的自适应性;其次,在编码器最后两层中分别引入GAM模块,放大空间通道间关系以及统筹全局交互,提升对语音信号特征的提取能力以及消除回声的性能;最后,通过将MSE损失函数和HuberLoss损失函数线性相加生成一种新的损失函数——MSE-HuberLoss,进一步提高模型的鲁棒性。实验结果表明,提出的GAM-DSPM-CRN模型的回声消除性能优秀,且获得较基线模型更加清晰的重构语音信号;在双端通话环境下,提出的GAM-DSPM-CRN模型声学回声消除算法较其他对比算法性能有较大提升;在Microsoft AEC Challenges数据集上,MOS、ERLE和STOI的得分分别达到了4.09、57.43和0.78。

耦合索股系统自振特性与索力全局识别算法

索是缆索承重结构重要的受力构件,索力直接影响结构的服役状态与使用寿命。对于局部刚性耦合的索股结构,索股振动具有独立性和耦联性,系统呈现的整体振动与完全独立或完全耦合的索股系统振动特性均不同。为了对局部刚性耦合的索股系统的索力进行有效识别,首先建立耦合多索股模型并推导了系统的振动方程,根据系统的频率方程对系统的自振特性进行参数分析;然后将填充函数法和最优化理论相结合,构建了耦合索股系统索力识别算法,实现了索力全局识别;最后通过试验和有限元仿真验证了算法的正确性和可靠性。结果表明:刚性耦合使各索股振动同频,索股系统的自振频率在整数倍频之间出现了分数倍频,在整体振型之间出现局部振型;该文所提出的基于全局最优化理论的索力识别算法对迭代初值要求低,计算精度和收敛效率高,可扩展到其他参数识别问题中。

分数阶时滞切换网络的全局同步

本文研究一类具有切换拓扑的Reimann-Liouville型分数阶时滞网络的同步问题,其中,时滞和无时滞耦合的结构矩阵不需要是可交换的。利用图论、Kronecker积和共同Lyapunov函数方法,提出了一种有效便捷的方法处理网络的全局同步,给出了一些简单的代数准则。本文所提出的方法可以很好地克服切换拓扑、时延和分数阶微积分带来的困难,数值结果验证了理论方法的有效性。

基于全局快速终端滑模的6-PSS并联运动模拟器轨迹跟踪控制研究

针对6-PSS并联运动模拟器动力学模型中的不确定性和时变扰动,提出了一种基于全局快速终端滑模的鲁棒控制策略。首先,运用虚功原理建立了该机构的动力学模型(该动力学模型表明6-PSS并联机构是一个具有非线性和强耦合特性的多变量系统),对动力学模型进行了离线处理,使其反映出机构真实动力学特性,并满足设备实时计算能力的要求;然后,基于简化后的动力学模型设计了一种全局快速终端滑模控制器(GFTSMC),设计李雅普诺夫(Lyapunov)函数对控制律进行了分析,证明了控制器的稳定性;最后,将控制策略应用于6-PSS并联运动模拟器轨迹跟踪控制,并将其与PD前馈控制及传统滑模控制(SMC)进行了对比实验。研究结果表明:GFTSMC相对于PD和SMC的平均误差分别下降了82.92%和18.88%,标准差分别下降了80.03%和41.73%,且能够起到抑制抖振的效果,是6-PSS并联运动模拟器的一种有效且实用的鲁棒控制方案。该研究结果可为6-PSS并联运动模拟器控制及工程应用提供理论依据。

基于患者自评-主观全面评定量表的个性化营养干预在胃癌术后化疗患者中的应用效果

目的探讨基于患者自评-主观全面评定量表(PG-SGA)的个性化营养干预在胃癌术后化疗患者中的应用效果。方法根据干预方式的不同将132例胃癌术后化疗患者分为对照组(n=65)和观察组(n=67),对照组患者采取常规干预,观察组患者在对照组的基础上采取基于PG-SGA的个性化营养干预。比较两组患者的胃肠功能恢复指标、营养指标[血红蛋白(Hb)、白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)]、免疫功能指标[免疫球蛋白(Ig)A、IgM、IgG、CD3^(+)、CD4^(+)、CD8^(+)]、生活质量[欧洲癌症研究与治疗组织生命质量测定量表(EORTC QLQ-C30)]以及不良反应发生情况。结果观察组患者腹胀改善时间、首次排气时间及肠鸣音恢复时间均明显短于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。干预后,两组患者Hb、ALB、TP水平均高于本组干预前,观察组患者Hb、ALB、TP水平均高于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。干预后,两组患者IgA、IgG、IgM、CD3^(+)、CD4^(+)水平均高于本组干预前,CD8^(+)水平均低于本组干预前,观察组患者IgA、IgG、IgM、CD3^(+)、CD4^(+)水平均高于对照组,CD8^(+)水平低于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。干预后,两组患者EORTC QLQ-C30各维度评分均高于本组干预前,观察组患者EORTC QLQ-C30各维度评分均高于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。观察组患者的不良反应总发生率低于对照组(P﹤0.05)。结论基于PG-SGA的个性化营养干预应用于胃癌术后化疗患者,能够改善患者的营养状态及免疫功能,促进患者胃肠功能恢复,提高患者生活质量,降低不良反应发生率。