考虑电池总数的锂离子电池组双层均衡方法

为了适应电池总数变化并有效提高锂离子电池组均衡速度等,设计了一种双层均衡方法。首先对电池进行分组分层,底层组内分为奇数次和偶数次均衡电路,以适应电池总数存在奇偶性不同的情况;顶层组间采用可重构电路,将满足均衡条件的电池组接进或隔离出电路;同时从电池奇偶性、均衡速度和能量转移效率等方面推论出该均衡电路的优越性。其次以电池SOC为均衡变量,采用组内和组间同时均衡的控制策略,进一步提高均衡速度。最后考虑电池总数奇偶性不同,分别选用六节、七节锂离子电池在MATLAB/Simulink平台进行实验,与传统分布式可重构双层电路相比,充电均衡时间缩短了125.44和128.92 s,放电均衡时间缩短了114.99和115.69 s;与传统集中式可重构双层电路相比,充电均衡时间缩短了57.49和59.14 s,放电均衡时间缩短了51.24和50.63 s。同时通过比较均衡完成时电池组平均SOC及SOC离散度,可以得出该均衡电路在能量转移效率和减小电池组不一致性方面的优势,验证了所设计的均衡方法的有效性。

非线性均衡约束下的光纤数据抗干扰通信方法

为了更加精准地解决非线性扰动变量对光纤通信造成的影响,消除扰动噪声对通信速率及通信质量的负面影响,结合扰动参量的非线性特征,对其约束均衡参量进行逐级优化,通过对其常规状态下光纤数据通信扰动模型的建立与抗扰条件分析、扰动信号的非线性分布范围确定与非线性均衡约束下扰动信号优化,实现扰动参量的彻底消除,同时提升原有光纤数据传输能力.通过创建的仿真数据对比证明提出方法的抗扰效果真实有效,其优化效果能够满足现阶段全场景应用需要,切实解决光纤数据通信扰动问题.

考虑负载均衡的物联网节点传输速率控制方法

为降低节点负载输出幅值,提升节点传输性能,提出考虑负载均衡的物联网节点传输速率控制方法。分析物联网节点传输速率控制机制,确定限制条件,计算节点吞吐量;在所确定的限制条件下,预测传输时延,采用加权轮询算法实现任务分配和调度,控制物联网节点的负载量,实现负载均衡;通过模糊寻优节点链路,构建传输速率控制算法,完成物联网节点传输速率控制。实验结果表明,设计方法的负载输出幅值较低,传输速率控制较好。

基于贝叶斯方法的软土深基坑不确定性位移反演分析

在深基坑开挖工程中,使用合理的土体力学参数计算地连墙侧移对优化基坑支护方案以及降低工程风险至关重要。然而,受地层分布不均、土工试验误差等因素的影响,土体参数常表现出明显的不确定性,该不确定性降低了地连墙侧移计算结果的可信度。鉴于上述问题,提出一种基于贝叶斯参数更新框架和现场监测数据的软土深基坑土体参数反演方法。该方法采用GA-BP神经网络建立数值分析模型中土体参数与地连墙侧移的隐式函数关系,并结合现场监测数据建立土体参数的贝叶斯反分析模型。采用该方法对某深基坑工程进行分析,验证了方法的可行性。分别采用地连墙的最大侧移值和多点位移值作为指标进行土体力学参数反演,并分别使用更新后的土体参数预测基坑开挖的最终侧移值。研究结果表明:与不更新土体参数相比,更新土体参数后土体参数变异系数变小,得到的结果与后续施工步下的监测结果更吻合;使用多点观测值进行土体参数更新的预测效果显著优于仅使用最大位移值时的效果。

基于共同稀疏贝叶斯学习的多频等效源近场声全息方法

现有基于压缩感知的等效源近场声全息方法通常采用基于单频处理的单测量向量模型进行声场重建,此模型存在噪声鲁棒性较差以及重建精度不足的问题。实际中噪声源往往具有宽频特征,同一位置处不同频率的等效源源强聚集从而呈现共同稀疏特性,若充分利用源强的共同稀疏特性,可以改善重建性能。因此,提出一种基于共同稀疏贝叶斯学习的多频等效源近场声全息方法。在该方法中,首先采用多频协同处理,构建多频等效源近场声全息模型;然后为等效源源强施加共同稀疏约束,并使用共同稀疏贝叶斯学习方法求解等效源源强。与单频等效源近场声全息方法相比,所提方法可以获得更高的重建精度和更好的噪声鲁棒性。通过单极子声源仿真和小音箱试验验证了所提方法的优越性。

基于水资源配置的空间均衡度评价方法

为量化水资源配置对空间均衡的提升作用,系统评价水资源配置方案空间均衡度,研究基于水资源配置系统“水源-供水设施-受水区-用水户”的整体结构,从水源均衡、设施均衡、单元均衡和用户均衡4个方面分别选择了均衡度评价指标,构建水资源配置空间均衡度综合评价指标体系,并提出基于熵权-TOPSIS法的水资源配置空间均衡度评价方法。以昌邑市水资源配置系统为例,设置12种水资源配置方案来探究不同调控措施对水资源配置空间均衡度的影响。结果表明:该方法不仅可以量化不同调控措施对水源均衡、设施均衡、单元均衡和用户均衡的影响效果,还能够评估配置系统整体的水资源配置空间均衡度,可为水资源配置与空间均衡相关研究提供借鉴。

格子Boltzmann方法多层网格负载均衡算法优化研究

基于格子Boltzmann方法的多层网格局部加密技术,通过多尺度网格计算不同层次的流动特征,避免了单层均匀笛卡尔网格中的低效率与计算资源的浪费,但仍存在并行性能上的不良影响.本文考虑并行计算中的负载均衡效应,从单层网格出发,通过考虑多层网格的运算特点来研究基于负载均衡的网格划分方法.同时,将网格划分与程序实现进行分离,在单层和多层网格中均完成了任意网格划分下的并行计算.在单层网格中,以二维血管流动的不同并行策略为例,研究了负载量划分与不同进程的各自时间开销的关系.在多层网格中,首先论述了多尺度网格在运算顺序上的特征,其次以三种不同的多层网格验证二维翼型绕流的计算结果,最后在每种网格中均使用三种不同的网格划分方法进一步探讨负载均衡与时间开销的关系.在128核的高性能计算平台上进行并行性能测试,强可扩展性可达到60%左右,弱可扩展性可达到82.78%.这种高可扩展性结果表明本文通过改进负载均衡性能,明显提升了多层网格计算中的并行性能.

基于贝叶斯方法的通信网络运维人误概率研究

为了定量化分析通信网络运维任务中人因失误的发生概率,针对网络运维人员在执行任务中可能发生的40种人误模式,采用专家判断法获取人误概率的估值,进而采用贝叶斯方法进行聚合分析,得到了各项人误模式的基础发生概率水平。结果表明:在无其他突出情境因素影响时,大多数人误模式的基础发生概率量级在1E-3左右,其中由于理解失效和决策制定失效导致的人误发生概率与其他宏认知功能的失效相比较高。在实际应用中,相对概率高的人误模式在安全和质量管理中应得到优先控制。

基于离散贝叶斯网络的电缆集电线线路故障定位方法

常规的电缆集电线线路故障定位方法以故障信号识别为主,故障区段的非平稳信号定位存在一定的失误,为解决该问题,设计了基于离散贝叶斯网络的电缆集电线线路故障定位方法。提取电缆集电线线路等效注入电流特征,对电缆支路上的电流变化特征进行分析,避免故障失误的问题。基于离散贝叶斯网络构建集电线路故障定位模型,根据发电机组的稳态电动势,定位电流故障分量的支路区段,满足故障定位需求。修正电缆集电线路故障定位误差,补偿单端阻抗测距的零序电流,得到故障相的电压与电流,从而确定故障的边界条件,保证故障定位的准确性。采用对比实验,验证了该方法的定位准确性更高,能够应用于实际生活中。

基于贝叶斯方法的混凝土强度接收准则研究

以一次计量抽样检验理论为依据,综合平衡生产方风险和使用方风险,并适当考虑保护生产方利益,提出无论对于标准差已知统计方法还是标准差未知统计方法,混凝土强度平均值的评定系数k均应对应于90%的等效保证率(0.9分位值);并以贝叶斯理论为依据确定了标准差未知统计方法的抽样方案。样本容量很小时,以平均质量标准差为依据建立了非统计方法的接收准则,并根据一次计数抽样检验理论提出最小值接收准则,并作为平均值接收准则的补充。采用贝叶斯方法,将前一检验周期内的样本和本次抽样样本合并,通过扩大样本容量,提高了标准差已知统计方法接收准则的检验功效;同时采用贝叶斯方法,综合考虑平均质量标准差和实测样本标准差,提高了非统计方法接收准则的检验功效。本文建议的接收准则具有更明确的统计学依据,通过采用统一的等效保证率使各种方法保持了较接近的检验功效,并用贝叶斯方法将各种方法统一于标准差未知统计方法。实例分析表明,本文建议的接收准则总体上略比GB/T 50107—2010严格,但变动幅度在可接受范围;采用合理的先验标准差后,本文建议的贝叶斯改进方法可以得到科学合理的评定结果。

现场实测混凝土强度特征值推定的贝叶斯方法

回弹法、钻芯法和回弹-钻芯修正法是混凝土强度现场检测常用的非破损检测方法,但工程实践中经常发现,用回弹法检测的混凝土强度方差偏小而钻芯法检测的方差偏大。推定现场实测的混凝土强度特征值时,如何取用合理的方差,直接影响推定结果的准确性和合理性。通过120个既有结构实例的混凝土强度回弹-钻芯修正法检测结果的统计分析,获得了钻芯法、回弹法检测混凝土强度的均值、方差等统计参数及其分布规律。建议在工程质量符合性评定和既有结构安全性评定中,现场混凝土强度特征值均采用90%的等效保证率,并采用贝叶斯全概率公式计算得到了对应于0.1分位值的评定系数。根据校核区回弹-钻芯混合方差,并结合先验方差计算得到后验方差,建立了回弹-钻芯修正法的强度特征值推定贝叶斯方法,经简化后提出了回弹法和钻芯法的强度特征值推定贝叶斯方法。通过新建工程和既有结构实测数据的验证分析表明,建议的强度特征值推定贝叶斯方法结果合理、准确,克服了现行标准中方差取值误差大、抽样数量不足的缺陷,可在工程质量符合性评定和既有结构安全性评定中采用。

基于贝叶斯权重估计方法的两栖动物多样性分析--以广东粤北华南虎省级自然保护区为例

野外调查是采集生物多样性数据最常用的方法,但在实际应用中,样本量总是有限的,部分稀有种可能不会出现在样本中。因此野外调查结果往往无法全面地反映研究区域的整体物种多样性。为充分掌握广东粤北华南虎省级自然保护区两栖动物多样性现状,于2022年6—10月采用样线法对该保护区的两栖动物展开调查;基于野外调查数据,采用贝叶斯权重估计方法估计保护区的物种总数目。通过野外调查记录到26种两栖动物,结合往期的调查资料,保护区现记录有35种两栖动物。贝叶斯权重估计方法的估计结果为34种,与保护区现有的两栖动物多样性记录(35种)十分接近。调查到的两栖动物包括国家二级重点保护野生动物1种(虎纹蛙Hoplobatrachus chinensis),广东省重点保护陆生野生动物4种(福建掌突蟾Parame⁃gophrys liui、浦式短腿蟾Brachytarsophrys popei、东方短腿蟾Brachytarsophrys orienta⁃lis、莽山刘角蟾Liuophrys mangshanensis)。区系组成以17个东洋界种类占优势,另有9个广布种。不同生境类型的两栖动物多样性呈现出明显差别,其中,阔叶林的两栖动物多样性最高。本文在已有研究的基础之上,进一步验证了贝叶斯权重估计方法的准确性,为贝叶斯权重估计方法在生物多样性数据校正、野生动物调查规划等领域的应用提供了依据。

重构青年框架:基于贝叶斯方法的研究纲领

党和国家历来重视青年发展,社会各界对青年是创新发展的核心力量有着高度共识,且从青年思想、学习、就业创业、婚恋交友、心理健康、权益保护等多维度推出了一系列法律法规、政策和举措,目的是引领青年、服务青年,让青年与城市高质量发展形成良性循环,真正为国家社会发展做出贡献。但是,所有青年工作有效开展的基本前提是厘清什么是青年,青年有什么内涵和外延。通过勾勒青年框架的历史图谱,可以发现青年的概念始终不清,导致青年工作不明,极大影响了青年工作的实践及效能产出。基于贝叶斯方法的研究纲领为重构青年框架提供了一种进路,通过确立青年框架的硬核和保护带,来维护青年框架的稳定性,而贝叶斯理论提供的计算公式可以为青年定义开辟崭新的数理方法,从而规避了社科理论客观存在的模糊性。尽管研究纲领和贝叶斯方法在社会科学应用方面还存在理论和应用上的争议,但在重构青年框架方面至少提供了一种可能的研究路径。

电能表数据采集终端负载自适应均衡方法研究

针对电能表数据采集终端数据量及访问量高导致的负载失衡问题,研究基于元模型的电能表数据采集终端负载自适应均衡方法。将电能表数据采集终端的电能表数据作为模型元数据,经数据提取、转化、加载处理后,将处理完成的数据存储至元数据仓库内。在元数据负载大小未知条件下,创新性地采用基本负载均衡算法分配元数据仓库中元数据的负载,以求解元数据的负载量。当负载过大时,通过迁移负载低节点的目录子树,均衡处理了元数据的负载量,实现了电能表数据采集终端访问负载均衡。实例测试结果表明,该方法应对速度快。该方法降低了电能表数据采集终端负载,解决了元数据请求激增问题,提高了集群负载的均衡程度。

太阳能激光器脉冲振幅密集矩阵式均衡方法

针对当前太阳能激光器脉冲振幅均衡过程中存在的均衡复杂度相对偏高以及激光器耗电量较高等问题,提出太阳能激光器脉冲振幅密集矩阵式均衡方法。采用小波变换技术消除太阳能激光器脉冲振幅信号中的噪声信号;通过信号重采样技术将原信号变为阶比值固定的信号,提取不同阶比分量,掌握脉冲振幅信号的波动特征;将脉冲振幅信号的波动特征作为网络输入,通过训练实现太阳能激光器脉冲振幅均衡。实验结果表明,该方法能够显著降低均衡处理过程中的均衡复杂度与延时,同时降低太阳能激光器工作过程中的耗电量。

基于贝叶斯离散优化的电力调度网络发令多任务优先级解耦方法

电网输电线路的负荷率和利用率的不断加重,为电力系统运行调度增加了难度。为了合理规划调度任务,保证电网运行安全,研究基于贝叶斯离散优化的电力调度网络发令多任务优先级解耦方法。建立电力调度模型,设定调度优化目标和约束条件;基于贝叶斯离散优化预测电力负荷,为任务优先级判定提供依据;通过分块解耦动态仿真电力系统,将复杂外部系统转换为简单等值系统;通过电力调度多任务优先级解耦,划分优先级,接收操作令,完成电力调度的解耦。经实验论证分析,所提模型得到的解耦前后的仿真曲线较为吻合,仿真结果可以真实准确地反映电力系统的动态行为,对过载线路有功功率的调节效果明显,越限问题得到了很大程度的改善。

基于MCMC方法的贝叶斯统计模型应用研究

为验证贝叶斯统计后验分布计算的收敛性,文章研究并构建了线性回归和时间序列两类经典的贝叶斯统计模型。基于马尔可夫链蒙特卡罗方法,运用birdextinct数据集验证了贝叶斯线性回归模型,并分析鸟类的平均灭绝时间与平均筑巢数、种群规模、栖息状态三个量之间的关系。此外,根据1982-2021年居民消费指数(CPI)的序列,结合差分处理数据,建立了AR(p)时间序列预测模型。结果表明,贝叶斯线性回归模型和贝叶斯时间序列预测模型的马尔可夫链均收敛,且贝叶斯时间序列预测模型的预测误差仅为0.78%。MCMC方法能有效应用于贝叶斯统计模型分析。

基于改进贝叶斯的电力通信网络安全态势感知方法

在当前信息化时代背景下,电力通信网络的稳定运行对于保障社会经济发展、维护国家安全具有重要意义。然而,随着网络攻击手段的持续进化,传统安全态势感知方法的局限性逐渐凸显,使电力通信网络的安全面临挑战。为解决这一问题,文章提出一种基于改进贝叶斯的电力通信网络安全态势感知方法。通过构建改进贝叶斯网络安全态势感知模型,分析安全事件数据,并提取关键的安全特征,以建立相应的概率分布模型。采用Markov微分博弈校验核算的方法,实时监测和评估网络安全态势。测试结果表明,在选定的6个安全态势感知区域中,应用所提方法能够对网络安全态势感知进行有效检测,且扩大了应用范围,可更好地为网络信息安全提供预警服务。

基于稀疏贝叶斯联合估计的多天线信号判决反馈频域均衡方法

相比于经典解耦处理的前馈均衡方法,判决反馈均衡具有更优的性能,但现有方法主要针对收发静止或理想载波同步的情形.本文提出了一种针对未理想载波同步多天线信号的判决反馈频域均衡方法.文中首先基于最小均方误差准则推导了多天线联合判决反馈频域均衡优化模型,针对模型中残余频偏、信道系数、噪声方差等参数难以直接求解问题,给出了基于稀疏贝叶斯的迭代估计方法,并通过近似计算,给出了所有参数估计式的闭式解,避免了网格搜索带来的计算量负担.所提方法综合考虑多天线信号接收处理不同环节之间的关联性,采用迭代处理方法进行联合寻优.仿真实验表明,所提方法能够有效抑制信道衰落的影响,与现有方法相比,在接收单元数目较少和信噪比较高时优势体现更加明显.

土水特征曲线试验单阶段贝叶斯优化设计方法

直接测量土水特征曲线(SWCC)十分耗时。因此,SWCC试验通常只能获得有限的试验数据,基于有限数据估计SWCC不可避免地存在不确定性。因此,合理地确定试验方案(即指定SWCC测点控制变量的值),以提高试验数据的价值,减少所估计SWCC的不确定性十分重要。基于SWCC模型参数先验信息和试验仪器信息,提出了一种SWCC试验单阶段贝叶斯优化设计(OBEDO)方法。首先,所提方法通过离散试验控制变量(比如基质吸力)生成试验方案设计空间;设计空间中的候选试验方案由控制点及附加点构成,其作用分别为控制SWCC的主要趋势和降低SWCC的不确定性。然后,采用期望效用量化候选试验方案对应数据的价值,并利用子集模拟优化(SSO)方法搜索具有最大期望效用的候选试验方案。最后选取具有最大期望效用的候选试验方案为最优试验设计方案。通过一个SWCC试验设计实例说明了所提方法的有效性。结果表明,所提方法可为考虑不确定性条件下的SWCC试验设计提供一个合理的工具。