混沌系统的驱动-响应同步

在Pecora和Carroll提出的驱动 -响应同步方法中 ,响应系统是直接复制驱动系统的稳定子系统。但是 ,这种方法对有些系统是失效的 ,因此提出了实现混沌系统驱动 -响应同步的另一种方案。在此方案中 ,响应系统不是直接复制驱动系统的稳定子系统 ,而是由驱动系统中的多个变量组合。同时在响应系统中 ,引入了驱动函数 ,提出了构造驱动函数的方法 ,以实现Pecora和Carroll方法所不能实现的混沌同步 ,并给出了具体的应用示例。

时滞驱动-响应动力网络关于不同比例因子的投影同步

研究了一类时滞驱动-响应动力网络投影同步问题,其中网络节点不要求是部分线性的,且比例因子可以彼此不同.将比例因子分为有限定条件和无限定条件两种情形进行讨论,基于Lya-punov稳定性理论和脉冲控制方法,给出了驱动-响应动力网络关于不同比例因子的一些投影同步准则,其中有限定条件时,不需要增加额外的控制器;没有限定条件时,只要给每个节点增加简单的控制器即可实现同步.最后利用带有时滞的Hopfield神经网络作为节点动力学构成时滞驱动-响应动力网络进行数值仿真,理论分析和数值模拟结果均表明了这些同步准则的有效性.

黄河下游河道滩槽协同治理驱动-响应关系研究

随着黄河流域下垫面条件、进入黄河下游的水沙条件、区域社会经济发展等发生的一系列显著变化,特别是黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施,运用系统思想与方法来研究并实现黄河下游河道滩与槽的协同治理,成为新时代下游河道治理综合提升的重中之重。在将黄河下游河道河流系统划分为3个子系统,即维持河槽基本功能的行洪输沙子系统、保障滩区居民生产生活安全的社会经济子系统、维持滩槽生态环境健康的生态环境子系统的基础上,重点介绍各子系统滩槽协同治理目标厘定以及代表性指标的遴选结果,其中:行洪输沙子系统治理目标代表性指标包括河势稳定控制和河道过流能力指标,社会经济子系统发展目标代表性指标包括下游滩区粮食产量和河道引用水量指标,生态环境子系统治理目标代表性指标包括河道典型断面适宜流量保证率、适宜脉冲流量次数指标。藉此,分别构建了主控因子与各子系统滩槽协同治理目标的驱动-响应关系,提出了黄河下游滩槽协同治理模式下多维治理目标及其主控因子阈值。

基于驱动-响应和耦合同步算法的忆阻混沌系统同步分析

针对忆阻器反馈的Lorenz超混沌系统和最简并行忆阻器混沌系统采用驱动-响应和耦合同步算法进行同步特性分析,应用李雅谱诺夫指数谱和分岔图分析了忆阻混沌系统的动力学特性,并对驱动-响应和耦合同步算法进行了比较。实验结果表明,忆阻器混沌系统不但有更加复杂的动力学特性,而且可用驱动-响应和耦合同步算法达到同步,并且耦合同步算法比驱动-响应算法更具有实际应用价值。因此,此研究为忆阻器混沌系统应用于密码学、信息安全和保密通信等领域提供相关理论依据。

张家界旅游城镇化“驱动-响应”时空演变过程及机理分析

以张家界为例,构建旅游化和城镇化发展水平评价指标体系,结合脉冲响应分析、动力贡献度模型、GIS空间分析等方法,从时空角度对旅游城镇化“驱动-响应”过程进行分析。研究表明:从时序角度看,张家界旅游城镇化过程中,驱动力和响应力均成正向影响,城镇化响应力大于旅游化驱动力,并且其内部各影响因素的推动作用强度呈阶段性变化特征;从空间角度看,张家界旅游城镇化“驱动-响应”过程主要是旅游业在“集聚-扩散”经济效应推动下,促进城市规模扩张、功能完善、质量提高而实现相互促进、相互影响的过程。

半线性驱动-响应系统在输出反馈控制下的混沌同步

考虑一类半线性驱动-响应系统,提出了一种实用的输出反馈控制方法并研究了相应的同步条件,通过构造误差动力系统的二次Lyapunov函数并令其导数负定,证明了当非线性项对有界自变量有界且线性部分及输出矩阵也满足一定条件时存在反馈控制使系统同步.然后将主要结果推广至多变量情形.

混沌驱动-响应系统形状渐近同步控制及其在保密通讯中的应用

文章针对一类二阶混沌系统,基于微分几何基本理论,提出了一种驱动-响应形状渐近同步的概念.为了实现驱动-响应形状渐近同步,文章首先基于Lyapunov稳定性原理和形状同步误差设计了一种形状同步控制器,并证明了在形状同步控制器作用下,驱动系统和响应系统曲线能够达到形状渐近同步.然后利用形状同步的特点,结合混沌掩盖技术,设计了一种基于形状同步的保密通讯方案.最后,通过仿真验证了形状渐近同步控制应用于保密通讯的有效性.

带有未知参数的驱动-响应网络的自适应同步

研究由带有未知参数的混沌系统作为节点动力学构成的驱动-响应网络的自适应同步.基于Lya-punov稳定性理论以及LaSalle不变原理,设计合适的控制器和参数更新规则,使得驱动系统与响应网络达到同步.为了验证理论的正确性,选择加权网络和BA无标度网络作为数值例子,并比较相同网络结构下不同的节点动力学对同步时间的影响.数值仿真表明了该控制方案的有效性.

用双稳态势场模型研究观点转变的驱动-响应关系

从物理学的视角看,群体观点演化实质可以看作是观点粒子状态变化的集体效应.本文考察在双稳态势中噪声诱导观点粒子的状态转变,利用加权拉盖尔完备正交函数法计算了时间关联函数和描述驱动-响应关系的弛豫时间.理论计算结果表明,噪声诱导作用存在一个临界值Dc,若噪声强度高于临界值,时间关联函数随关联时间呈指数型增加.结果还显示,存在弛豫时间随势垒纵横比/噪声强度变化取值趋于无穷的双奇异点现象.奇异点处无法实现观点粒子状态的转变.弛豫时间与势垒纵横比之间存在线性关系,预示着在双稳态势场中观点粒子受噪声驱动呈现类似牛顿第二定律的驱动-响应关系,而弛豫时间在这个关系中充当表征惯性质量的角色.

基于驱动力-压力-状态-响应模型的黄河流域甘肃段生态系统健康评价

基于驱动力-压力-状态-响应(DPSR)模型和熵权-变异系数综合赋权法对2010—2020年黄河流域甘肃段57个区(县)生态系统健康进行评价,分析各流域及各区(县)生态系统健康等级时空演变及障碍因子,有助于发现生态系统问题并提出合理的管理恢复策略。结果表明,2010—2020年黄河流域甘肃段生态系统健康状况整体显著提升,2013—2016年生态系统健康状况较差,2016年后健康状况得到明显改善。黄河干流流域1健康程度较高且健康值变化幅度最大,洮河流域健康状况改善较大,其余流域健康程度低且健康值涨幅较小。在整体准则层层面,黄河流域甘肃段驱动力、压力指数波动增长,状态与响应指数持续上升,表明2010—2020年黄河流域甘肃段生态系统健康状况得到稳定改善。人口增长、人均水资源量、建设用地比例和工业固体废物综合利用率等是影响黄河流域甘肃段生态系统健康等级变化的主要因素。优化土地利用、促进人口均衡分布、推动水资源均衡分配以及加强生态环境保护与修复是促进黄河流域甘肃段绿色发展与生态屏障建设的有效措施。

随机受扰混沌Sprott-O驱动―响应系统的有限时间同步

讨论了随机受扰驱动—响应混沌Sprott-O系统的有限时间同步问题。基于有限时间lyapunov稳定性定理、Ito^公式和相关假设条件,设计了合适的控制器,理论证明了受扰的Sprott-O驱动—响应系统的有限时间同步结论。并且结合数值仿真,利用matlab软件验证了所给结论的正确性和有效性。

湄公河-洞里萨湖河湖关系与水文情势驱动响应研究——关键科学问题与技术实现路径

湄公河与洞里萨湖河湖关系是世界上著名江湖关系的典型代表,同时受上游来流、下游潮汐、区域风浪、洪泛区调蓄等影响,水情叠加互馈效应(遭遇、倒灌、补水、漫滩、顶托、调蓄)巨大,水文过程集成度高。从河湖水文情势变化规律、河湖耦合水文水动力学模型、河湖水量交换关系及水情驱动机制3个方面阐述了湄公河-洞里萨湖河湖关系与水文情势驱动响应机理研究进展,并研究了其关键科学问题与技术实现路径。结果表明:①湄公河与洞里萨湖水文-水动力作用机理复杂且尚不明晰,成为制约湄公河和洞里萨湖综合治理的瓶颈问题;②未来亟需加强研究的重点方向主要包括构建湄公河与洞里萨湖大型连通水网水文-水动力耦合模型,精细模拟河湖水情组合叠加效应的时空量演变特征,定量揭示洞里萨湖河湖互相转换特性,理清河湖交互规律的宏微观格局,定量评估径流、潮汐、风浪遭遇组合对河湖水量交换的影响量,阐明河湖水情-水动力条件-水通量交互-湖区水文节律的驱动机制和耦合协变响应规律,以及创建河湖水量交换关系内涵变化量与洞里萨湖全区域全过程水文情势变化量的定量关系知识图谱。研究成果对丰富江湖关系内涵、指导柬埔寨洪旱灾害应对、提高水文预报精度、确保河湖健康具有极其重要的科学理论意义和实践应用价值。

高校创新创业教育发展研究——基于“驱动力-压力-状态-影响-响应”理论视角

发展创新创业教育,培养创新创业人才,是高等教育改革的重要趋势之一。根据DPSIR模型分析,目前高校创新创业教育由于尚处于探索时期,同时受到传统教育模式和思想观念的束缚,面临着师资、与专业教育融合和氛围营造上的压力,形成了师资短缺、专业教育与创新创业教育分离、创新创业文化匮乏的状态,出现了创新创业教育质量不高、实用价值低、引导功能不足等问题。高校据此采取了加强师资队伍建设、促进与专业教育融合、培育文化氛围等响应措施。为了进一步发展完善创新创业教育,高校还应当在教师队伍结构优化、教育方法理念的深度融合、创新创业教育制度文化的建设上进行改进。

基于驱动力-压力-状态-影响-响应模型的粤港澳大湾区惠州海岸带生态安全评价分析

将海岸带复合生态系统作为一个整体,充分考虑海岸带生态风险形成机制和生态环境保护要求,识别影响海岸带生态安全的主要因素。基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,将海岸带生态安全归纳为驱动力、压力、状态、影响、响应5个准则层,选取26个能够反映生态安全状况的因子来构建海岸带生态安全评价指标体系。对粤港澳大湾区惠州岸段两个沿海县(区)2007、2010、2013、2015、2016年的海岸带生态安全状况进行评价分析,结果表明:(1)惠东县这5年海岸带生态安全等级分别为预警(Ⅲ)、较安全(Ⅱ)、较危险(Ⅳ)、较安全(Ⅱ)、较安全(Ⅱ);大亚湾区海岸带生态安全等级分别为预警(Ⅲ)、预警(Ⅲ)、预警(Ⅲ)、较安全(Ⅱ)、较安全(Ⅱ)。(2)“十二五”规划所采取的环境保护和生态建设措施对惠州海岸带生态环境的改善发挥了重要作用。海岸带生态安全状况于2013年有明显恶化,说明生态环境保护应对措施及力度仍不足以抵消这一时期持续增加的生态环境压力,同时,海岸带生态环境对于响应措施的反应具有一定程度的滞后性。(3)影响惠州海岸带生态安全的主要原因有工业的发展及污染物排放、人类活动密集及人类对海洋区域的大规模开发利用、政府响应措施实施力度、自然和人为原因所造成的海洋灾害和损失。

基于DSR理论-综合云理论的中俄冻土区管道保温层效果失效类型研究

冻土区管道保温层效果与评价指标变化的随机性密切相关,以往冻土区管道保温层效果评价模型存在一定的局限性与不足。为了提升冻土区管道保温层效果模型的应用效果,本文基于驱动力-状态-响应(Driving force-State-Response,DSR)理论、综合云理论和迭代运算方法相结合的综合评价方法,构建适用于中俄冻土区管道保温层效果的评价模型。为了验证冻土区管道保温层效果评价模型的科学性,以中俄管道沿线(漠河—大庆段)四处典型监测区域MDX007、MDX113、MDX304和MDX364为实例,应用评价模型对管道保温层效果的失效类型和失效可能性概率进行了综合分析。结果表明:运用评价模型可以科学指导中俄原油管道保温层效果的评估,并依据相应的保温层效果失效类型结果给出对应的措施建议。综合云模型能够结合不同理论模型的优势,保证冻土工程环境评价的科学性,通过置信度值验证,具有良好的应用前景。研究成果可为中俄原油管线安全稳定运营提供战略性的科学支撑。

基于“驱动力—状态—响应”的乡村聚落类型划分及空间整合模式研究——以咸阳市为例

乡村空间整合是近年来学界关注的热点议题,我国乡村空间类型多样且复杂多元,构建符合地区特征的适宜性乡村类型划分体系及空间整合模式具有重要的实用价值。立足城乡规划学,本文融入“驱动力—状态—响应”的分析思路,采用景观指数并借助GIS空间分析功能,按照5km×5km的网格单元对陕西省咸阳市乡村聚落进行空间分析并初步划分其乡村空间类型。之后深入挖掘影响咸阳市乡村聚落空间形态的主导因子,并以主导驱动力为依据对初步类型化体系进行调整。最后提出咸阳市乡村聚落空间的适宜性整合模式,为乡村空间可持续发展提供可选思路。

混沌系统的有限时间间歇模糊同步控制

为了在实际工程应用中节约控制成本,提高混沌系统的控制效率,本文研究了利用间歇控制策略实现驱动-响应混沌系统有限时间同步的问题。对于不确定驱动-响应混沌系统,利用T-S模糊原理,重新描述了混沌系统的不确定结构,并且设计了合适的模糊周期间歇控制器;基于微分方程的有限时间稳定性理论,证明了驱动-响应混沌系统间有限时间同步的结论,指出当满足条件λA-λK<0时,系统在停息时间tf内可达到同步。最后进行了数值仿真。通过与连续和间歇控制作用仿真实例的比较,证明了所给算法的有效性和可行性。

山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估研究

山区地质复杂、环境敏感、生态脆弱,致使铁路隧道建设难度大,且在资源节约、环境保护等方面面临较高要求。绿色设计作为绿色建设的先行环节,对减少隧道建设对资源环境的扰动作用,达到资源节约、环境友好的目的起关键引领作用。为定量评估山区铁路隧道工程的资源环境影响效应、衡量隧道设计的绿色程度,提出一种山区铁路隧道工程资源环境影响效应分析方法。首先,基于“驱动力-状态-响应”模型(Driving force-State-Response,DSR),以隧道设计参数为驱动力指标、资源环境状况为状态指标、隧道设计措施为响应指标,构建山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估指标体系,并建立各指标分级标准;其次,运用一种具有自学习自调整能力的支持向量回归模型(Support Vector Regression,SVR)对隧道工程的资源环境影响效应进行评估;再次,以驱动力指标和响应指标为分析对象,运用考虑指标间关联关系及叠加效应的敏感性分析法,甄别对隧道工程资源环境影响效应优化具有重要影响的隧道设计因素;最后,以某山区铁路隧道工程为例,得到该隧道工程的资源环境影响效应值为4.7157,对应等级为较好,表明该隧道工程绿色设计水平较好,资源集约节约利用较合理、环境保护力度较大,可为其他类似工况隧道工程的绿色设计提供借鉴。此外,分析结果显示,注浆加固效果是导致该隧道工程资源环境影响效应变化最敏感的因素,其次为清污分流比例,可着重从这2个方面进行优化设计,以实现隧道工程资源环境影响效应的进一步优化。研究结果验证了本文研究方法的适用性和可操作性,可为山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估及明确隧道工程优化设计方向提供科学依据。

基于PCA-SLM的大气污染治理效果测度及影响因素分析

为准确评估中国大气污染治理效果,运用主成分分析法(PCA)和空间滞后模型(SLM),对中国30个省级行政单元进行实证分析。结果表明,1)中国大气污染治理效果呈循环“升-降”的变化特征,各省份大气污染治理效果均有不同程度的波动;东部地区大气污染治理效果最优,东北地区其次,而中西部地区欠佳,区域非均衡特征较为明显。2)以2012年为界,大气污染治理子系统指数排序差异显著;大气污染治理驱动力、压力、状态、影响和响应5大子系统指数分别呈现“平稳发展”“波浪形升降”“先升后降”“整体下降”和“波动上升”的演变特征;截面上,大气污染治理压力指数最高,驱动力指数与状态指数居中,影响指数与响应指数最低,均呈不同的变动趋势。3)中国大气污染治理效果存在显著的正向空间溢出效应,具有“高-高”“低-低”集聚特征;影响因素上,地方政府竞争、科技创新、贸易开放度显著促进大气污染治理效果提升,上述因素存在正向空间溢出效应;而废气治理设施数、经济发展水平、产业结构、城镇化水平、人口密度作用相反,上述因素存在负向空间溢出效应。据此,阐释了提升中国大气污染治理效果的具体路径和政策建议。

人才一体化的内涵要义及响应机制研究

从人才环境支持带动、城产才融合推动、人才资源结构联动、科创协同互动、人才体制机制驱动等层面阐释人才一体化的动态发展过程。基于人才环境服务的最佳化、人才规模效益的共享化、人才资源结构的联动化、人才产出价值的充分化、人才投入活力的最优化等方面提出人才一体化的内涵要义。据此,根据“驱动力-压力-状态-影响-响应”(DPSIR)模型框架,对人才一体化响应机制进行探析,可为定量化研究人才一体化提供理论依据和方法体系。