考虑认知不确定性的列控中心可靠性评估

针对列控中心系统中因设备故障信息不完善、失效机理不明确等因素产生的认知不确定性,以及动态失效、共因失效、恢复机制问题,提出了将证据理论和动态贝叶斯网络相结合的动态证据网络方法,并对列控中心系统进行了可靠性评估及重要度影响分析。在分析系统各单元功能逻辑关系的基础上建立故障树,并将故障树转化为动态贝叶斯网络。通过动态贝叶斯网络正向推理,并结合信任测度和似然测度得到了列控中心系统的可靠度区间以及讨论共因失效对系统可靠性的影响。此外,通过动态贝叶斯网络反向推理得到了列控中心系统薄弱环节。最后,通过求解重要度的大小,探究底事件可靠度变化和认知不确定性对系统可靠度的影响程度。结果表明:动态证据网络能够较好地处理系统可靠性评估中的不确定信息。相比于在完全信息条件下,运用动态证据网络方法得到的可靠性评估结果较为合理,也更加符合实际。

考虑认知不确定性的热防护结构瞬态温度场分析

瞬态温度场不确定性分析对高超声速飞行器热防护设计与评估有着重要的意义。本文考虑材料热物性参数的认知不确定性因素,提出了一种瞬态热传导温度响应的不确定性分析求解方法。首先,通过拉丁超立方抽样获得不确定性参数样本,将样本参数写入有限元计算文件中,用区间来表征参数的认知不确定性。其次,基于蒙特卡罗方法及有限元计算得到结构的不确定性瞬态温度响应曲线集。最后,以波纹夹芯热防护结构为例验证方法的可行性。研究结果表明,当结构有净热量流入时,由材料热物性参数的不确定性引起的瞬态温度响应的不确定性区间不断增大,并且瞬态温度响应的不确定性区间宽度与结构的温度变化具有正相关特点。

考虑双重不确定性的机械产品元动作可靠性分配方法

针对元动作可靠性分配中专家评价的不确定性问题,提出了一种同时考虑认知不确定性和随机不确定性的可靠性分配方法。利用功能运动动作(FMA)的层次方法将机械产品进行合理分解,得到产品的基本运动形式(元动作);将专家进行分组并以概率语言术语集(PLTS)进行评价,以降低专家评价的随机不确定性;将各组专家综合评价结果作为证据进行推理,根据证据融合理论综合所有专家信息,并减小专家的认知不确定性影响;计算各元动作权重值,进而将产品可靠性指标分配给元动作。通过应用实例,验证了所提方法的有效性和实用性。

面向仿真推演的认知不确定性仿真建模范式

针对态势感知与理解中的不确定性复杂多样、自主智能化不足的问题,提出了构建面向仿真推演的认知不确定性仿真建模范式,对范式的含义进行了界定,梳理了范式的5个特征:遵循科学原理、态势要素和知识的表示方式、不确定性认知模型、不确定性推理机制、范式的影响,归纳了构建范式需要进行的研究内容:基于因果推理机器学习算法、不确定性认知、元数据结构等不确定性仿真建模方法。该范式及其关键技术的深入研究能增强态势智能认知的准确性和军事指挥决策的精准性。

“以正合,以奇胜”?政策不确定性认知下的企业创新决策

基于世界银行中国企业调查数据,从资源获取和信号传递的视角出发,构建了中国本土情境下的微观企业层面政策不确定性认知人—境交互的创新决策模型,将管理层与企业内部情境中的股东和员工纳入同一研究框架,探讨了政策不确定性认知对企业探索式创新的影响作用机制,分别考察了股权集中度和员工合作度对政策不确定性认知与探索式创新之间的调节效应,并在此基础上进一步探讨了股权集中度与员工合作度的联合调节效应。结果表明:(1)政策不确定性认知显著促进了企业探索式创新;(2)股权集中度对政策不确定性认知与探索式创新之间存在正向调节作用;(3)在员工合作度高的情境下,政策不确定性认知对企业探索式创新的促进作用更大;(4)股权集中度对政策不确定性认知和企业探索式创新的调节作用还依赖于员工的合作程度。

认知不确定性的谐波齿轮减速器可靠性分析研究

以航天器使用的谐波齿轮减速器为研究对象,在不同信息来源的不确定性处理方法的基础上,研究认知不确定性和客观不确定性同时存在时的概率——非概率可靠性混合模型。建立航天器使用的谐波齿轮减速器的可靠性分析模型,并对模型中的参数进行了灵敏度分析。该方法不用搜索极限状态方程的设计验算点,有较高的鲁棒性。

随机和认知不确定性量化的置信区域法

针对非线性机械系统中混合不确定性量化的问题,提出了随机和认知不确定性量化的置信区域法。首先,分别用概率论方法和区间方法来处理混合不确定性中的随机不确定性和认知不确定性,得到混合不确定性的置信区域;然后,为了在时间域内对不确定性进行传播,对传统双层循环蒙特卡罗抽样方法进行了改进;最后,以非线性质量-弹簧-阻尼系统为例讨论了基于混合不确定性分析方法的有效性。结果表明,同时考虑随机不确定性和认知不确定性,有利于提高系统设计的可靠性,为非线性机械系统的设计与精度分析提供了理论依据。

中产阶级消费者核心自我评价对放纵消费的影响——基于认知稳定性视角

消费者在面对放纵机会时,其个人特质会影响最终的选择。采用实验操纵的方式研究中产阶级消费者核心自我评价对放纵消费的影响和路径以及认知稳定性在其中起到的作用。结果表明,消费者核心自我评价可以直接或间接地对放纵消费产生显著影响,具有高核心自我评价的消费者,通常具有更加积极的情绪,更容易抵抗诱惑,不进行放纵消费;具有低核心自我评价的消费者,通常具有更加消极的情绪,更有可能屈服于诱惑,进行放纵消费。自我认知稳定性在核心自我评价对放纵消费与情绪的影响中起调节作用,较高的自我认知稳定性会增强这种影响,较低的自我认知稳定性会缓和这种影响,核心自我评价与自我认知稳定性的交互作用对放纵消费产生影响。

认知环境不稳定性对合资企业成员机会主义认知影响的实证研究

以在中国市场中进行经营的中外合资企业为研究对象,在认知层面上进行了环境因素与机会主义间关系的相关研究,同时引入认知非对称性因素,试图勾勒出合资双方环境认知与机会主义认知间特定的作用路径。研究结果证实了在认知环境不稳定性与合资企业机会主义倾向间关系路径的存在,也证实了认知非对称性因素的影响,同时一定程度上反映出了企业相关认知与客观状况之间的差异会导致不同的结论,还揭示了部分先前研究无法解释的现象,并结合中国市场与中外合资企业这一特定背景的特性做出相应解释。

基于随机和认知不确定性分离的PBX构件可靠性分析

由概率或概率盒方法量化高聚物粘结炸药(PBX)构件几何尺寸、材料属性、所受载荷等参数的不确定性,通过嵌套抽样法进行了不确定性传播分析,以分离随机和认知不确定性的影响。定量叠加了数值误差和模型形式误差,最终获得结构关心响应量的不确定性和炸药件的可靠度区间,与传统确定性的强度校核方法以及经典概率方法的可靠性分析结果进行了比较。结果表明,考虑不确定性的可靠性评估比传统确定性强度校核降低了工程应用的风险,而本方法给出的可靠度区间包含了经典概率方法计算的可靠度,在认知不确定性影响严重时仍然适用,并随着认知不确定性的缩减收敛于真实可靠度。

随机-认知混合不确定性下稳健性评价新指标

在随机不确定性和认知不确定性信息混合并存的产品稳健设计中,现有的基于概率理论、模糊集理论、区间理论等建立的质量稳健性度量指标适用性受到限制。针对此问题,将各类不确定性在证据理论的统一框架下表征和处理,构建了产品质量指标的证据理论模型和不确定性量化传递方法,从随机不确定性和认知不确定性两个维度提出了产品质量稳健性的评价指标和评价方法。实例仿真表明,该方法可克服现有方法的不足,对产品质量稳健性的评价更加全面、合理。

考虑认知不确定性的模型确认贝叶斯因子法

针对认知不确定性条件下计算机建模仿真所面临的模型确认问题,提出一种结合了二阶概率法与区间数排序的改进贝叶斯模型确认方法。该方法首先采用二阶概率法对模型的不确定性进行量化,量化结果被作为先验模型输出,再基于实验数据对模型输出的先验概率密度进行贝叶斯更新,最后通过区间数排序的方式对比模型输出的后验和先验概率密度。由此所得的贝叶斯因子能够在模型存在认知不确定性的情况下为模型确认提供可信的结果。算例分析结果显示了该方法的合理性。

数据稀缺与更新条件下基于概率密度演化-测度变换的认知不确定性量化分析

工程设计中往往需要同时处理固有不确定性与认知不确定性。对于固有不确定性分析与量化,国内外已有诸多研究,例如 Monte Carlo 方法、正交多项式展开理论和概率密度演化理论等。而对认知不确定性、特别是固有不确定性与认知不确定性耦合情况下的研究,则还相对缺乏。该文中,针对数据稀缺与数据更新导致的认知不确定性,首先分别引入 Bootstrap 方法和 Bayes 更新方法进行不确定性表征。在此基础上,结合基于概率密度演化-测度变换的两类不确定性量化统一理论新框架,提出了存在认知不确定性情况下的不确定性传播与可靠性分析高效方法及其具体数值算法。由此,给出了基于数据进行工程系统不确定性量化、传播与可靠性分析的基本途径。通过具有工程实际数据的 3 个工程实例分析,包括无限边坡稳定性分析、挡土墙稳定性分析和屋面桁架结构可靠性分析,验证了该文方法的精度和效率。

基于认知不确定性和预紧力退化的丝杠寿命预测

滚珠丝杠副因磨损会导致预紧力退化,并受多因素影响,存在认知不确定性。基于不确定理论,建立预紧力退化模型,开展加速退化试验,基于经验分布函数法和预紧力试验值对模型参数进行估计,提出了考虑认知不确定性的滚珠丝杠副寿命预测模型。所得的寿命预测值与试验值的相对误差均小于20%,且与基于维纳过程的寿命预测值对比,发现所预测结果更接近实际值,说明基于不确定理论的寿命预测模型能够实现对滚珠丝杠副的寿命预测。

考虑参数不确定性的滚珠丝杠副耐磨损确信可靠性建模与分析

在传统的滚珠丝杠副的耐磨损可靠性计算中,通常只考虑随机不确定性,而未考虑认知不确定性,针对这一问题,基于不确定理论,建立了一种既考虑参数随机不确定性,又考虑认知不确定性的滚珠丝杠副耐磨性可靠度模型。首先,基于修正的Archard理论,建立了滚珠丝杠副的耐磨性模型;然后,通过引入不确定理论,建立了滚珠丝杠副的耐磨损确信可靠性模型,针对模型中耐磨损可靠度不确定分布无法求出的问题,提出了一种两层参数不确定仿真算法;最后,通过实例对所建立的可靠度模型和不确定仿真算法进行了分析计算,并分析了各参数不确定对丝杠耐磨损可靠性的影响。研究结果表明:考虑认知不确定性时的确信可靠度为0.656522,而采用不考虑认知不确定性的蒙特卡洛法求得的可靠度为0.77007;从计算结果可得,参数的不确定性会降低滚珠丝杠副的可靠度,导程角的不确定性对耐磨损可靠度的影响最大,其次是节圆直径、磨损系数、接触角、轴向载荷、适应比,滚珠直径的影响最小。该研究结果可以为滚珠丝杠副的优化设计和可靠性提升提供参考。

考虑随机和认知混合不确定性的稳健性分析与稳健设计方法

针对质量指标Y的影响因素同时具有随机不确定性和认知不确定性的情况,提出一种质量稳健性分析的随机模拟方法。用证据理论认知对不确定性因素进行表征,进而提出一种基于随机集理论的认知不确定性因素随机采样方法,该方法可根据认知不确定性的mass函数对其进行随机采样。随机不确定性因素不必进行分布类型的转换,直接按其概率分布规律进行采样。通过不确定性分析和计算机模拟,对质量指标Y的不确定性分布进行定量计算,进而提出了3个质量稳健性的评价指标,包括Y的期望值区间宽度、期望值中点值以及区间中点分布的标准差。根据质量指标的不同特性对三个稳健性评价指标进行优化,提出了3种不同类型的稳健设计准则。通过两个典型实例,说明了所提出的稳健性评价指标以及稳健设计准则的合理性和实用性。

一种考虑认知不确定性的风险矩阵分析方法

为解决传统风险矩阵(CRM)元素等级分配的非一致性问题,提出一种考虑风险决策者认知不确定性的风险矩阵分析方法。首先,采用等级序数"乘法原则"计算风险指数,并将风险指数作为风险矩阵元素等级分配的依据。其次,引入风险决策者关注度系数,用来描述风险潜在信息的影响,并以指数的形式修正传统风险指数计算模型。最后,将修正后的连续概率后果分布(CPCD)映射到CRM。以风险指数最大化原则分配风险矩阵元素等级。运用该方法,分析某航天发射场某型低温液氢加注系统风险等级量化过程。结果表明,采用修正后的风险指数计算模型,能够得到不同加注工序不同关注度系数的风险等级分配方案,风险决策者的认知不确定性对低温液氢加注风险等级分配有影响。

认知科学视域下的归纳逻辑研究述评

在认知价值的引导和认知科学方法论的昭示下,归纳逻辑已经完成了从面向定性认知和定量认知到面向不足认知和复杂认知的转型。但是,认知价值始终是归纳逻辑不变的取向。古典归纳逻辑中的诸多逻辑方法以推进人们的认知为己任,而现代归纳逻辑更是一开始就直接期望建立满足定量认知需要的完善体系。面向不足认知和复杂认知的归纳逻辑研究,不仅是人类认知需要的深入拓展,更是归纳逻辑必然的发展方向。逻辑学不仅在认知召唤下走得更远,而且对于归纳逻辑而言,进一步发展的动力和方向都可能是认知。

图像分类的认知性不确定识别

本文研究提出了一种基于集成思想的卷积集成模块。该模块可以应用图像分类模型中,从而进一步提高模型的准确率和识别模型认知性不确定性。另外,该模块还可以自然地应用到不同的模型结构,不需要对原有的模型结构进行大量的修改。同时,该模块可以根据现实应用中对模型的推理速度、存储和性能的需求,进行不同程度的集成。通过引入提出的模块,基于VGG13模型在SVHN和CIFAR10上分别达到95.67%和%94.37%的准确率。不仅如此,在SVHN-CIFAR10上,该模块的引入使得模型比dropout方式在auroc标上提高了0.013。通过大量的实验对比和卷积集成模块权重的分析,卷积集成模块在提高图像分类任务准确率和认知性不确定性上的通用性和有效性得到实践认证。

随机冲击情况下考虑认知不确定的多态系统可靠性评估

由于环境或其他原因,部件可能受到随机冲击,部件性能退化由正常性能退化和随机冲击两部分构成,对于该类高可靠部件短时间内很难得到足够的性能数据,致使对部件认知存在一定不确定性,无法准确估计系统的可靠性。为实现对系统可靠性的准确估计,假定冲击引起的部件性能损伤分布参数为区间变量,建立基于区间变量的部件性能分布模型,给出了部件状态性能区间连续序列定义和区间状态概率计算方法,对传统的通用生成函数方法进行改进,定义了区间通用生成函数及其运算法则,提出了随机冲击情况下考虑认知不确定的多态系统可靠性评估方法,并以仿真实例进行了验证说明。该方法不仅克服了性能分布信息缺少,无法准确建立状态性能分布模型的不足,且具有很强的通用性和工程应用价值。