基于Hoek-Brown准则的岩体高温-荷载耦合损伤模型及其验证

针对隧道岩体在高温和荷载共同作用下产生的耦合损伤问题,基于连续损伤力学理论,引入高温-荷载耦合损伤因子,建立了考虑高温作用的广义Hoek-Brown(H-B)准则的弹塑性损伤本构模型,解决了模型在数值积分过程中的奇异点问题,并利用Fortran语言编写了模型的有限元程序。结果表明:模型计算的应力-应变曲线与试验所得到的曲线趋势一致且计算结果误差在5%以内,温度作用下隧洞围岩损伤逐渐加剧,验证了模型的准确性和程序的稳健性,可为火灾作用下隧道围岩安全稳定性评价提供一种有效计算方法。

铁路枢纽车流组织的非线性0-1规划模型及算法

分析铁路枢纽车流组织问题的背景、特点及优化目标 ,给出铁路枢纽车流组织所需的构模参数 ,梳理与路网联系的车流类型及结构 ,综合考虑直通、改编、地方车流的作业过程 ,建立基于铁路枢纽资源约束的非线性0 - 1规划模型 ,并将遗传算法应用于该问题的寻优过程。

煤矿违章行为自组织映射分布研究

为提升违章行为管理的有效性和针对性,引入行为安全“2-4”模型(24Model)和自组织映射网络(SOM)研究违章行为的分布特征;利用24Model分析现场违章行为,构建违章行为分类体系;通过SOM对违章行为特征数据进行训练和学习,结合k-means算法分析部门的聚类特征,生成可视化拓扑结构,识别出关键违章行为。结果表明:得到的三级违章行为分类体系,识别出了违章行为数量较多的部门及其高频发违章行为;根据三级违章行为映射图,“未合理布置工艺设备及作业环境”、“未有效维护设备和设施”、“脱岗或离岗”等是该煤矿整体的高频发违章行为,广泛存在于多数部门中;根据二级违章行为映射图,“不安全操作”数量最高,主要为体现为“未按规程作业或作业不到位”,多发于生产技术部、钻机队;对关键违章行为及相应部门采取针对性措施,能有效降低因不安全行为导致事故发生的可能性。

基于改进RFM模型与聚类算法的民航客户细分研究

对于传统的RFM模型客户细分而言,由于缺乏科学的指标而无法针对航空市场进行精确的细分,因此提出TLFM模型作为细分的指标,利用自组织映射(SOM)算法和“手肘法”确定k-means算法的最佳k值,从而得到航空市场客户细分的结果。最后根据客户细分的情况和各类客户的行为特征,提出差异性的服务和不同的营销策略来提高航空公司的竞争力。

耦合SOM-MCR模型的多特征生态安全格局构建——以武汉城市圈为例

面向“绿色城市圈”发展理念,构建武汉城市圈生态安全格局是实现区域经济、社会和生态协同发展的重要途径。传统研究采用的多指标叠加分析丢失了各因子蕴含的原始信息,仅可以识别同质化生态源地。将自组织映射神经网络模型(SOM)融入“重要性-敏感性-连通性”框架,依据生态系统服务组合划分生态功能区→识别多类型生态源地;综合自然因素与人类影响修正生态阻力面,并应用最小累积阻力模型(MCR)构建多特征生态安全格局。主要结论如下:武汉城市圈存在两类典型“高重要-低敏感—高连通”的生态源地,包括9756km^(2)的粮食供给区(孝感市、天门市、潜江市和仙桃市)和6791km^(2)的固碳释氧区(黄冈市东北和咸宁市东南),应作为生态安全核心区;低连通粮产源地分布于武汉市近郊与鄂州市,低连通碳汇源地分布在黄石市东南,宜作为生态保护功能区;共识别39条生态廊道,按照两端源地属性可划分为粮产连通轴、碳汇连通轴和跨类连通轴;综合构建了“一环、三翼、多联通”的武汉城市圈多特征生态安全格局。该格局有机融入了生态功能区划理念,有助于城市圈“因地制宜”采取相应的保护与修复策略。

基于模糊-粗糙集模型的一种归纳学习方法

对传统粗糙集理论进行了扩展 ,提出了一种模糊 -粗糙集模型 .利用模糊集理论和 Koho-nen网络自组织映射算法对决策表的连续属性进行模糊化 ,并用模糊贴近度构造模糊相似矩阵 ,把普通粗糙集的不可分辨关系推广为模糊相似关系 .提出一种基于模糊 -粗糙集模型的归纳学习算法FRILA,此算法和决策树算法相比 ,具有得到的规则数目少、规则表示简单等优点 .

基于质点—弹簧体模型与改进欧拉算法的力反馈

基于SensAble公司的PHANTOM力反馈设备,以肝脏组织为对象,对虚拟手术仿真中软组织的形变和触觉反馈进行研究。考虑虚拟手术仿真对精度和实时性的要求,采用基于四面体的质点—弹簧体模型构建肝脏组织物理模型,较好地反映了肝脏形变的体特征,增加了模拟的真实感;传统的模型中通常采用线弹性弹簧,但考虑到软组织形变时的黏弹特性,采用弹簧和阻尼器并联的Kelvin黏弹性力学模型模拟肝脏组织的生物力学特征,力图提高形变仿真的准确性。由于光滑的触觉反馈对实时性有更高要求,为进一步提高计算效率,提出一种改进的欧拉算法,仿真结果表明,帧速大于1000HZ,满足虚拟手术实时性需要。

基于自组织聚类和改进粒子群算法的语音转换方法

提出一种基于自组织聚类,并且利用改进粒子群算法确定转换模型参数的语音转换方法.该方法首先基于自组织特征映射网络对特征参数进行聚类,再对每个聚类分别建立转换规则,并且利用柯西变异的粒子群算法确定每个转换规则中的模型参数.与传统的单一转换规则相比,聚类后建立的多转换规则以及利用改进粒子群算法确定参数能够提高映射关系的准确度,避免参数陷入局部最优点。以女声转男声为例,主观测试表明该方法得到的转换语音与目标的相似度提高了27.6%,平均主观意见分(Mean Opinion Score,MOS)提高了0.6,客观测试也表明该方法谱失真最小,与目标的包络更接近.

基于空间映射算法的微带滤波器优化设计

考虑到传统电磁优化仿真方法的低效性,在原始空间映射算法的基础上,构造一种有效的输入-输出空间映射算法,并用于优化设计一个微带带通滤波器,其替代模型和精确模型分别采用了基于电路原理的Agilent ADS和基于矩量法的全波电磁仿真软件FEKO进行计算分析。仿真结果表明,该算法能够有效增加所设计器件的优化自由度,大大减少计算机优化时间,有效提高了微波器件的设计效率。

基于SD-IoT的DDoS攻击防御方法

为解决软件定义物联网中防御DDoS攻击的问题,提出一种攻击溯源与防御方法。该方法部署在软件定义物联网控制器中,当检测到网络中有DDoS攻击发生时,进行节点流量特征提取,利用提出的基于信任模型-自组织映射(trust model-self organizing map,T-SOM)算法的DDoS攻击溯源方法,根据提取到的节点流量特征对网络内节点进行聚类,通过控制器中的网络拓扑找出攻击节点的Mac地址。由防御模块进行端口封禁和packet_in报文过滤实现DDoS攻击防御。实验结果表明,该方法能够对DDoS攻击节点进行有效溯源,快速下发流表隔离攻击节点并过滤packet_in报文。

基于SOFM/HMM模型的非特定人手语识别系统

手语识别是通过计算机提供一种有效而准确的机制将手语翻译成文本或语音 .目前最新发展水平的手语识别系统在实际应用中应该解决非特定人手语识别问题 .该文在分析非特定人手语识别特点——数据多且差异大、模型训练难收敛、对不同人数据的特征提取需求更迫切——的基础上 ,提出了 SOFM/ HMM模型 ,将自组织特征映射 (SOFM)很强的特征提取功能和隐马可夫模型 (HMM)良好的处理时间序列属性结合在一个新颖的框架下 ,并把该模型应用到非特定人中国手语识别中 .实验结果表明 ,SOFM/ HMM模型手语识别率比传统的 HMM模型提高近 5 % .

企业协同中的零件本体映射

为了解决零件库中的本体异构问题,建立了零件本体映射过程的基本模型,提出了一种结构-语义-特性本体映射算法,该映射算法由结构相似性算法、语义相似性算法和零件事物特性相似性算法组合而成,其中结构相似性算法用于解决本体结构层次异构问题,语义相似度算法用于解决本体中概念、属性和实例的不一致问题,事物特性相似性算法用于解决本体中零件中各种知识的表达的不一致问题;以查全率和查准率为关键指标,通过实例对比分析说明该映射算法的有效性.

基于自组织特征映射区域分割的三维几何模型简化算法

为满足模型简化后保留细节特征的需要,引入自组织特征映射(SOFM)神经网络,提出一种基于区域分割的三维几何模型简化算法:将三维几何模型划分成具有不同特征的区域,在此基础上进行多区域并行简化,利用顶点微调法对简化后的模型进行局部特征修正.结果表明,该方法可在提高模型简化速度的同时,有效保留模型的细节特征,显著改善模型因简化而产生的形变.

连续输入的SOM算法的权值收敛性

研究了自组织映射 (SOM )算法的权值收敛性问题 ,提出了一个连续状态下的目标函数 ,由这个目标函数出发利用Robbins_Monro算法证明了连续状态下的自组织映射的权值将收敛到一个稳定值 。

两种神经网络模型在材料领域中的应用

简要介绍了基于BP反向误差传播算法和自组织特征映射算法的神经网络模型的基本原理和在材料领域中的应用。

Web文本挖掘系统及聚类算法的研究

本文提出了一种新的Web文本挖掘系统总体结构模型DFSSM及文本聚类算法TLDFSSM,并结合电信行业应用背景实现了Web文本挖掘原型系统(WTMS)。该系统能对具有不同价值的用户群特征进行文本聚类分析。最终实现客户的保持率和价值的提升。

面向Web零件库的零件簇本体映射研究

对零件本体的异构问题进行讨论,给出零件本体的定义和映射过程模型,提出一种结构——特性本体映射算法来解决零件本体异构问题,该映射算法由结构相似性算法和零件特性相似性算法组合而成。以查全率和查准率为目标,通过实例分析说明该方法的有效性。

基于大数据方法和SOFM聚类的中国经济-环境综合分区研究

研究使用经济和环境多源大数据,建立包含人口、GDP等经济指标和空气质量等环境指标的中国经济-环境关联体系,识别各指标的热点、冷点时空变化特征,采用人工神经网络聚类方法对中国现阶段经济-环境进行综合分区。研究结果如下:①灯光平均强度较高的省份主要集中在沿海地区,经济以长三角、珠三角和环渤海区域为主要拉动引擎,呈东南高西北低的发展态势,东部沿海地区经济发展优于东北、中部和西南地区。②PM2.5浓度呈现先增后减趋势,高污染区主要集中在华北、华中等区域;东北方向逐步扩散,污染热点地区从辽东半岛、山海关一线向东北扩张;南方地区基本保持稳定态势。③采用自组织特征映射模型对2015年全国各地级市OLS灯光指数、人口、城市自然边界和年均PM2.5浓度4类指标进行聚类,第I类为经济极发达-环境恶化地区,主要位于华北平原和长江三角洲;第II类为经济发达-环境趋恶化地区,主要分布在第I类区域周边,特别是京津冀周边地区;第III类为经济发达-环境良好地区,广东、海南、江西、福建以及重庆等省市多属此类型;第IV类为经济不发达-环境优质地区,主要分布于东北地区北部、内蒙古、甘肃、贵州、新疆、青海、西藏等地。

基于脉搏波的无创连续血压监测模型簇研究

脉搏波中蕴含丰富的血压信息,且检测简便,适用于血压的无创连续监测。利用脉搏波信号,结合心电信号,提取其波形特征,引入个体特征,基于误差逆传播神经网络构建关于收缩压、舒张压的监测模型。在模型构建过程中,使用相关性分析、平均影响值法减少特征冗余;利用自组织特征映射神经网络完成具有近似属性的样本的分类;使用多种群遗传算法确定网络的初始权重、阈值,分类别构建模型,形成血压监测模型簇;最后再利用多种群遗传算法进行个体参数的优化,得到最终的个体血压监测模型。结果显示,该模型的血压预测值与实测值具有极强的相关性;模型估计误差满足美国医疗仪器促进协会标准(5±8 mmHg)以及英国高血压协会标准的A级标准。该模型在一定程度上增加了血压监测过程中的模型自校正能力,有望应用于长时无创连续血压监测设备当中。

基于改进弹簧-质点模型的形变建模及力反馈算法研究

基于弹簧-质点模型的基础上提出一种新的可变菱形拓扑结构模型,通过改变菱形边弹簧的长度及弹簧系数、初始夹角,可实现该模型对不同器官的形变模拟。此外在模型中加入虚拟弹簧提供约束力,避免外力过大出现超弹性现象,并用于形变过程中反馈力的计算。在力反馈形变算法中,筛选有效的移动质点,并把这些移动质点形成区域面积的改变与作用力联系起来,计算量小,从而简化了传统的弹簧-质点模型的力反馈算法。基于此模型采用PHANTOM触觉交互设备进行受力形变模拟实验。实验结果表明,该模型结构简单易于实现,采用的力反馈形变算法,降低了形变计算的次数,提高了形变的实时性,具有更逼真的形变效果。