基于正则化损失的MeshNet半监督分类

深度学习在网格分类中的应用越来越受到人们的关注,在网格分类任务中,通常使用交叉熵损失作为损失函数。文章提出一种利用数据的结构相似性和几何一致性的正则化损失,将其加入损失函数中进行优化,可有效提高网格的分类准确率。从实验结果的量化指标来看,提出的正则化损失对于网格半监督分类任务的准确率有很好的提升效果。

基于NoC规则Mesh的映射算法

为实现低能耗片上网络(NoC)规则Mesh的映射,提出一种基于NoC规则Mesh的映射算法。根据规则拓扑结构的对称性,得出第1个核多个等价映射最优解,并保留其中一个解,从而缩小搜索空间,并结合分枝界限算法的剪枝原理,对其余核依次进行映射。实验结果表明,该算法具有较低的通信代价和较短的运行时间。

溶剂散逸自组装制备高分子有序微透镜阵列

利用水珠为模板制备了聚苯乙烯有序多孔膜。在溶剂挥发的制冷作用下,水珠能够在冷的高分子溶液表面凝结形成有序的阵列,溶剂蒸发完毕后,高分子材料按照水珠排列形貌空隙形成有序多孔膜,一种两性共聚物被加入到溶液中稳定水珠而获得有序的多孔结构。将聚乙烯醇水溶液填充入多孔膜中,蒸干后用氯仿洗去聚苯乙烯,得到聚乙烯醇的整球微透镜阵列。聚苯乙烯有序针垫阵列是由有序多孔膜撕掉上层制备的,这种针垫结构内部具有半球结构的空间,并以此为模板制备了聚乙烯醇半球微透镜阵列。2种微透镜阵列均具有微观显影功能。通过2种微透镜的显像对比证实,半球微透镜阵列比整球微透镜阵列具有更为清晰的多重显像效果。

任意拓扑结构网格模型自适应调整和光顺算法

在改进拉普拉斯算子的同时 ,吸取平均曲率法的优点 ,提出一种任意网格模型自适应调整和光顺算法 该算法通过沿法矢方向和在切平面上同时对网格顶点进行调整 ,保证了调整后模型不仅光顺 ,而且网格形状均匀 ;该算法还可以根据不同的精度自动地对网格调整进行控制 ,有效地保留了原始模型中的特征信息 应用实例表明 ,该算法可以保证在满足精度要求的条件下 。

二维直流电阻率与音频大地电磁自适应渐进联合反演

开展了非结构化三角网格条件下的二维直流电阻率与音频大地电磁自适应渐进正则化联合反演研究。通过研发以模型灵敏度信息为依据的反演网格自适应优化技术,构建由粗网格到细网格逐步反演的自适应渐进反演策略,减少了反问题对稳定因子的依赖,进而降低了正则化因子搜索的计算量;通过最小二乘算法求解非结构化三角网格的模型粗糙度,构建了非结构化网格条件下的最小结构稳定因子;采用高斯-牛顿法优化求解正则化反演目标函数,通过双共轭梯度稳定算法求解高斯-牛顿方程,确保反演稳定性,同时有效减少了反问题对内存的需求。理论模型与实测数据的联合反演试算表明,直流电阻率与音频大地电磁数据联合反演能够有效减少反演多解性,提高反演效果,实现音频大地电磁静态效应异常体的直接反演。

正则化薄板样条函数拟合地层界面

地层界面几何形态形成的力学机理与数学上广泛应用的薄板样条形成的力学机理十分相似,都遵循板状体受力弯曲变形的力学机理。通过分析讨论曲面拟合的常用方法,以及这些方法对于稀疏不均匀离散地层界面的采样数据应用中的不足,提出用薄板样条曲面拟合构建地层界面的方法。介绍了薄板样条函数的基本原理,并引入正则化方法来解决因原始采样点分布不均匀而导致曲面拟合中发生"过冲"现象(在数据贫乏区域,产生陡坡的现象)以及原始采样点存在噪声的问题。最后以某页岩气勘探区水平钻井数据为例,用具有最优几何形态的等边三角形网格加密数据点的方式构建地层界面,采用正则化的薄板样条函数确定这些加密点,通过调节正则化参数的值,使拟合的地质界面在可视化效果和精度上都能满足要求。

基于离散曲率计算的三角网格模型优化调整

采用面积夹角加权的三角网格模型顶点法矢及三角片质心权值对Taubin的三角网格模型离散曲率计算方法进行了改进,在此基础上提出了一种新的三角网格模型优化调整方法。用该方法调整三角网格模型,在模型上曲率变化较平缓的平坦区域及曲率变化较剧烈的特征区域都能取得较好的调整效果。

基于内角余弦和的三角形正则度评定与网格优化

三角网格模型的质量对有限元分析等工程应用具有重要影响,而三角形的正则度是决定网格质量的主要因素。本文系统提出了基于内角余弦和的三角形正则度评定理论,并应用于三角网格优化中,通过对正则度低的三角形进行边折叠与边交换操作,有效去除了网格中的狭长三角形而使网格质量得以提高。结果证明本算法简捷高效,具有较高实用价值。

齿轮副啮合印痕变动规律的分析

啮合印痕是检验齿轮啮合质量的一个重要综合指标，我们通过生产实践与理论研究，分析了影响齿轮啮合印痕的主要因素，从中系统地总结出齿轮副啮合印痕的变动规律，在此基础上提出了便于理解掌握的锥齿轮副的调整程序以供参考。

半规则三角网格模型细分曲面重构

针对逆向工程中的三角网格重构问题,提出了一种保持尖锐特征的半规则三角网格模型细分曲面重构算法,以充分利用细分曲面的多分辨特性.首先经提取尖锐特征和删除最大独立点集得到基网格,然后利用插值Loop细分和最近点法向投影法不断调整半规则网格得到重采样网格,最后运用渐进插值(PI,Progressive Interpolation)算法生成半规则细分曲面.实例表明,重构后获得的细分曲面连接性好,可以直接进行细分小波分析.

保特征的自适应三角网格规范化算法

为了提高基于工业CT图像重构的三角网格质量,提出了顶点调整和特征因子相结合的网格规范化算法。引入模型特征因子和局部网格质量提高程度作为网格调整的控制条件,保留原始模型的局部细节特征;采用法矢量阈值按规律递增的方式自适应控制网格调整,实现不同曲率特征的自动识别。实验结果表明,与现有方法相比,该方法能更好地规范模型的三角网格,同时保留了原始模型的细节特征。

基于几何约束的Doo-Sabin细分曲面修改算法

给出了Doo-Sabin细分曲面在奇异面的极限位置和法矢计算公式,定义了正则网格带的局部等参数线。通过建立局部坐标系对曲面上所有点进行局部参数化,把曲面上点的位置、法向量及局部等参数线等约束转化为所有待调整控制顶点的约束,得到线性系统,从而可以在满足上述多种不同类型的几何约束时修改曲面的形状。从控制网格扰动量最小和能量优化的角度给出两种修改算法,并利用广义逆矩阵求得显式解。约束的线性关系表明,两种方法都存在逆过程,修改的结果与过程无关,便于实际操作与控制。

圆环电极电场的曲面四边形边界元算法

为精确计算三维静电场中圆环电极表面的电场强度,提出了圆环面规则剖分曲面四边形边界元方法.在该方法中,圆环面沿广义坐标等值线剖分,相应的积分转化为广义坐标表示的矩形或正方形单元上的积分.积分函数采用双线性插值,单元积分采用高斯积分法.计算表明,在相同节点数的情况下,计算精度和计算时间明显优于曲面三角形边界元方法.

粘性流体数值波浪水池研究

数值波浪水池是近年来船舶流体力学方向的前沿课题,本文采用Fluent软件,利用VOF模型捕捉自由液面,结合RNG湍流模型,求解N-S方程,对目前数值造波较为典型的仿物理造波法和直接造波法在二维模式下进行分析,并对三维模式的数值造波作了初步分析。在仿物理造波法中模拟真实水池中推板式造波机,利用动网格和阻尼消波技术,生成规则波的情况。在直接造波法中,利用给定入口边界速度或压力并结合阻尼消波技术,在数值水池模拟规则波,得到直接造波法的数值波形与理论波形的吻合度要优于仿物理造波法的结果。为在数值波浪水池中对船舶水动力性能预报奠定基础。

规则六面体多重网格生成方法的研究

本文介绍了CFD前处理技术的重要性和网格自动生成技术的发展现状,根据多重网格法的基本思想和应用,开发了基于Windows平台的前处理软件,实现了规则六面体多重网格的自动生成。在进行网格划分时,该软件可以根据需要对边界进行疏密不同的局部单重网格划分,然后在单重网格基础上进行加密划分,最后建立粗细网格间的节点坐标映射,生成多重网格。采用此软件,对室内空气数值模拟中的典型几何模型进行了网格划分,生成了高质量的规则六面体网格,从而证明了该软件能有效且方便地应用于室内空气数值模拟中。

界面离散网格点数据重规整化方法

针对界面网格数据结构化排序过程中出现的网格点连接关系混乱问题,提出一种基于二叉树结构的离散网格点重规整化方法.首先,详细介绍方法的整体思路,即利用二叉树结构与结构化网格数据之间的单一映射关系,通过构建二叉树结构模型,重构网格的行列特征信息,实现网格点的结构化排序;然后,通过网格点分类、根节点选择、子节点添加,创建网格点数据的二叉树模型;最后,逐层遍历二叉树模型,获得排序后的网格点.基于不同外形、规模和排序网格算例的数值实验结果表明,所提方法具有良好的适应性和较高的鲁棒性,且在工程常用规模界面网格数据结构化排序中也具有十分优异的算法效率.

基于TV正则化算法的电容层析成像自适应剖分方法

针对电容层析成像逆问题解的不适定性及重建图像分辨率较低的问题,提出一种基于总变差(totalvariation,TV)正则化的图像重建算法,并由该算法提出一种自适应剖分方法。同常见的Tikhonov正则化算法相比,这种新算法不仅保证了逆问题求解的稳定性,而且提高了对介质非连续分布区域成像的分辨能力,具有良好的保边缘性。基于该算法的自适应剖分方法能够根据介质分布自动对剖分网格进行局部细分。相比全区域细分方法,这种剖分方法在保证图像分辨率的同时减少了计算量,提高了图像重建速度。实验结果表明,该算法在重建图像质量和实时性两方面均具有优势。

地理信息系统中栅格单元大小与形状

为了减少地理信息系统中的数据量 ,提高数据精度 ,计算并分析了 5种正多边形等面积条件下 ,各周长值及它们之间的关系 .选用周长最短的正六边形作为栅格单元结构 ,可在相同面积、相同数据量的条件下提高数据精度 ,或在保证精度的条件下 ,减少数据量 ,从而可降低生产成本 .

三维限定Voronoi网格剖分细化算法

针对分段线性复合形约束条件下的三维限定Voronoi剖分问题,提出一种细化算法.首先证明了分段线性复合形中的元素在最终生成的三维限定Voronoi网格中可表示为Power图结构;受此启发,提出了对限定线段/平面片分别进行一维/二维Power图细化以实现三维限定Voronoi网格生成的细化算法,并且证明了该算法对于任意分段线性复合形收敛.最后通过实例验证了文中算法的有效性.

基于ROAM算法的数字地面模型研究与实现

针对规则网格的数据量过大问题,采用了基于分块的ROAM算法进行多分辨率渲染,根据地形粗糙程度和视点位置,对地形进行有选择的细化,将庞大的三角形二叉树分为多个小二叉树,提高了地形构建效率,在此基础上建立地物要素模型,完成了数字地面模型的构建与多分辨率渲染。