基于路径熵的长距离输水系统脆弱性研究

为定量分析长距离输水系统的脆弱性,综合运用图论和信息熵理论,建立长距离输水设施系统脆弱性计算模型。首先,根据输水系统拓扑结构网络图,分析长距离输水系统特征,阐明输水系统脆弱性产生机理;其次,依据水流不确定性,提出输水系统路径熵概念,定义最大路径熵,计算相对路径熵,表达输水系统脆弱度;最后,运用深度优先算法(DFS)对节点按离水源距离由近到远进行分层排序,借助序贯方法逐层逐点对模型进行求解。工程案例表明:该输水系统整体脆弱度为0.237 7,可靠性高;节点14脆弱性最小,脆弱度为0.047 0;脆弱度大于0.500 0的节点有6个,应重点监控并优化。本方法为长距离输水线路设计和确定重点监控对象提供决策支持。

基于路径熵的供水管网水质可靠性评价

利用路径熵的分析方法,借助概率空间的概念,解释、定义了管网水质熵,并推导了管网水质熵的计算公式,同时根据该计算公式建立了水质熵计算模型.在此基础上,定义了单水源管网的水质最大熵与相对水质熵的概念,并以相对水质熵表征管网水质可靠度.经对某市开发区供水管网分析计算,绘制出该管网等水质可靠度分布图,利用此方法可以直观地找到管网水质可靠度较低的区域,并分析其造成的原因,为管网有针对性的改造扩建提供了重要依据.

基于相对熵的控氡通风网络可靠性分析

保障矿山通风网络可靠是实现矿山采场作业点需风量要求的首要策略之一。首先分析铀矿山通风网络在不同通风参数下巷道内氡浓度分布,估算通风巷道所需总通风量。然后利用路径熵理论,将风流传输路径、网络流量、氡浓度变化结合,推导出表征铀矿通风风力性能的风路熵定义。最后结合最大熵理论,提出考虑网络拓扑的介数中心性对风路熵进行加权的网络可靠性模型,并对模型进行求解分析。结果表明:距离入风口路径长度的增加,使各路径运移氡的概率不均,网络末端节点可靠性降低,增加入风口及回风的巷道有利于提高网络可靠性。

基于信息熵的自适应遗传算法在路径规划中的应用研究

为解决应用遗传算法进行路径规划时的早熟与收敛慢的问题,设计一种基于信息熵的自适应遗传算法。该算法使用基于区域的方式进行路径类别划分并应用路径种群熵对种群多样性进行测量。在遗传操作中根据此编码方式设计了基于信息熵的选择、交叉、变异操作,保证了种群多样性,以避免早熟的发生。仿真结果证明了算法的有效性。

基于信息熵的给水管网系统可靠性分析

基于信息熵提出路径熵的概念,分别建立实际路径熵、最大路径熵及相对路径熵计算模型;指出路径熵量度水流对路径选择的不确定性,最大熵反映系统潜在的最大可靠性,相对路径熵量度实际工况下系统实现其最佳潜力的能力,反映系统的可靠性.实际管网分析结果表明,系统的相对路径熵值越趋近于1,系统水力性能越好,可靠性越大.合理地改善管网结构,可增大系统相对路径熵,提高系统可靠性.

基于信息熵的燃气输配管网系统可靠性分析

环状燃气管网具有多条流通路径,路径流量分配的不确定性与可靠性密切相关,而信息熵作为量度不确定性的手段,可间接定量地反映系统的可靠性。为此,基于信息熵理论及最大熵原理提出了路径熵的概念,并以此来定量量度燃气管网中气体从气源至节点流动过程中对路径选择的不确定性。此外,通过定义路径流量比来构建路径熵的概率空间,从而建立了路径熵的计算模型,并提出利用序贯方法、采用分层排序的思想求解模型。最后求解了一个算例中燃气管网的各节点路径熵。结果表明,路径熵间接反映了管网系统的流动阻力特性;路径熵值越大的节点水力性能越好,其上游任一流通路径发生事故时该节点流量损失期望值越小,可靠性越大。

基于宝鸡青铜器博物院的纹样提取研究

随着文创市场迭代越来越快,文创产品出现了同质化和设计效率低的问题,针对此问题提出了基于宝鸡青铜器博物院的纹样提取研究方法。以青铜器的纹样特点为切入点,采用Potrace交叉熵路径优化法对西周时期较为典型的酒器进行纹样的快速提取,再通过打散重构的方法将纹样符号化转译,最后应用在相关的文创产品中。本文的研究方法既提高了设计者的效率并且设计出的纹样用户满意度较高,说明了该方法的可行性。通过文创产品传播青铜器文化,既加强了宝鸡的城市文化符号也促进了人们对传统文化的了解,起到了传承与推广的作用。