网架结构的渐进式拓扑优化方法研究

渐进式结构优化通过逐步去除无效或低效的材料实现结构拓扑优化,是一种解决结构优化问题的数值方法。借助于该优化理论,文中提出一种网架结构拓扑优化的搜索方法并将其应用于结构设计。该方法首先结合拟建网架结构的外型尺寸创建初始模型,其次对初始模型划分有限元网格并进行渐进式优化拓扑分析,最后根据优化结果,结合常用的网架单元拓扑形式实现网架结构的杆件布置。分析结果表明,渐进式结构优化为网架拓扑分析提供了良好的解决方案,由优化结果得出的网架杆件受力更加均匀。相较于现有常用的网架结构形式,优化后的网架结构不仅用钢量有较大幅度下降,而且结构的鲁棒性以及极限承载力也表现突出。

一种快速渐进式卷积神经网络结构搜索算法

手动设计卷积神经网络结构对专业性要求高、难度大。基于梯度可微的搜索快速高效,但这类方法存在深度鸿沟和稳定性较差的问题。提出一种结合渐进式搜索和贪心指标的快速渐进式结构搜索算法(FPNAS),通过渐进式扩展搜索阶段的结构,使得搜索阶段的网络结构逐渐接近评估阶段,避免深度鸿沟造成的影响。同时,通过运用贪心指标作为选边准则,增加搜索评估的相关性并提高搜索的稳定性。针对网络结构搜索算法消耗计算资源多的问题,提出渐进式划分数据集方法,通过分阶段不同比例的数据集划分来减少结构搜索的计算资源消耗。以准确率和搜索时间作为评价指标,将FPNAS与渐进式可微结构搜索算法和贪心搜索算法进行对比,实验结果表明,FPNAS搜索出的网络结构稳定性得到改进,搜索时间分别缩短0.19和0.14个GPU Days,在CIFAR-10数据集上精度最高达到97.7%。

音块技术与数控思维在中国当代音乐创作中的初步实践——以何训田《梦四则》及其RD作曲法为例

《梦四则》是何训田的早期代表作之一。作曲家有意识地在“梦”的意象中沉思,于四种梦境及“非连续性”特征,作音乐性转化,利用半音化音高组织与自创RD作曲法中的对应原则加以整合,该作品借西方音响音乐的体式,寻求突破的个性创作轨迹。文章对作品的音高材料构成、音响形态变化、数控对应表现与曲式结构特征,作详细分析,以此阐述作曲家是如何吸纳西方音块音响化组织思维,结合自身创作手法与思想,作出新的音响,并追求体现“中国方案”。

基于物质点描述的双向渐进式拓扑优化方法

为了克服连续体结构拓扑优化中的数值不稳定现象,定义了表征物质点及其领域有无的物质点拓扑变量,提出基于物质点描述的双向渐进式拓扑优化方法。基于过滤法构造拓扑变量场的插值函数,从而在拓扑优化模型中自然消除了棋盘格现象。为适用于不同单元类型和网格离散形式等,重新定义了灵敏度密度。通过二维数值算例对理论方法进行验证。结果表明:方法在连续体结构拓扑优化设计中具有可行性和有效性。