基于Stehfest算法的配网单相接地故障双端测距方法

提出了一种基于Stehfest算法的双端测距方法。该方法采用配网单相接地故障后半周期内的零序电压、电流暂态信息,由Prony算法得到其时域表达式,利用零序网络以及线路分布参数的象函数模型,在不考虑线路零序参数的频率特性和考虑其频率特性两种情况下,分别列写出线路的象函数测距方程。通过Stehfest算法对测距方程进行数值反演计算,并用搜索法求取区间内测距方程的最小值,得到方程的数值计算矩阵,进而以该矩阵行元素平方和最小为目标,确定故障距离。大量的EMTP-ATP仿真实验验证了该方法的正确性。

关于Laplace数值反演Stehfest算法适用性的一点思考

在渗流力学、试井分析等研究中,Laplace变换能够让复杂的工程问题引出的偏微分方程形式上简化,经对Laplace空间下的解进行数值反演,使这些复杂的工程问题得到解决。因此,Laplace变换以及数值反演在油气田开发工程中有着广泛的应用。Stehfest算法由于具有结构简单、不涉及复数运算、编程简单易行等特点,在石油相关行业中广泛应用。现将一些函数的真实值与其象函数通过Stehfest算法反演得到结果进行了对比,得到该算法在反演一些函数时结果并不理想。建议慎重使用Stehfest算法,以免被算法带来的误差所误导。

基于Gaver-Stehfest算法的矩形发射回线激发的瞬变电磁场

文中将矩形发射回线看作由无数磁偶源组成,并利用由垂直磁偶源激发的电场对磁矩按回线面积积分,推导出了矩形回线激发的频率域电场表达式,采用G-S(Gaver-Stehfest)算法求得时间域电场表达式,根据法拉第电磁感应定律,利用电场强度阶跃响应最终求得磁感应强度脉冲响应。将不同系数的G-S算法计算的感应电动势与张成范等计算的感应电动势相比较可知:采用14个系数时的G-S算法计算的感应电动势精度最高,最大相对误差为-3.8%,且表现出计算感应电动势的精度早期较高、晚期较低的特点。

改进A^(*)算法和人工势场法的路径规划

A^(*)算法存在折线路径多和搜索节点多的问题,人工势场(artificial potential field,APF)法存在局部最优和不可到达的问题,针对两种算法存在的问题进行了研究。利用欧氏距离与投影距离提出一种新的混合式启发函数,依据该函数对A^(*)算法的流程进行改进,减少A^(*)算法的搜索节点,提高搜索效率。利用新A^(*)算法生成的最优节点作为APF算法的局部目标点,辅助机器人摆脱局部最优点;通过加入机器人和目标点的位置关系改进势场函数,修改斥力的增益,优化斥力的生成方向。在改进的基础上将两种算法融合提出一种新的算法,利用APF法的势场函数引导A^(*)算法的搜索。从路径长度、避障效果、迭代次数对改进算法进行对比分析,仿真结果表明,提出的改进算法搜索效率高,实现避障的同时保证计算的路径最优。

算法嵌入政府治理:逻辑、风险与规制

伴随着现代信息技术的迅猛发展,智能算法在推动经济社会不断发展的同时也成为推动国家治理现代化的重要驱动力。现阶段如何推进算法技术更有效地嵌入政府治理,在充分发挥技术效益的同时反制技术滥用,实现公共价值最大化目标是亟须关注的时代命题。从“技术—权力—规则”三个维度搭建研究算法嵌入政府治理的分析框架,探索算法技术赋能政府治理的价值意蕴与运作逻辑。聚焦算法技术黑箱阻滞公共责任认定、算法权力削弱政府与民众自主性、算法规则偏好导致治理正义性减损等风险与挑战,提出在实践中要推进技术适度透明化以明晰责任关系链条、规范算法权力运作并坚持人本主义治理理念、明确算法规则决策限度以强化治理正义性等实践进路。

算法解释制度的体系化构建

算法解释在算法治理中举足轻重。算法解释承载着权益保障、社会交往和风险治理三重意义,其在技术层面上的障碍正在逐渐被突破,可以通过多种技术机制实现。在算法治理活动中,应根据常规场景、关键场景和争议场景分别限定选择解释的路径选择和技术方案,通过冻结机制、抽样机制和镜像机制固定算法解释,并使之接受外部的验证与审查,确保算法解释真实、有效。算法解释的系列机制应被进一步构建为体系化的算法解释制度,在这一制度框架内,对解释路径与精度、解释时限、解释瑕疵责任等要素的合理配置,可以实现社会效益与规制负担的精细平衡。

基于改进模拟退火遗传算法的高速公路服务区自洽能源系统高能效优化

针对高速公路自洽能源系统高能效优化的问题,基于改进模拟退火遗传算法(SA-GA),提出了一种综合考虑经济目标和环保目标的自洽能源系统高能效优化运行策略。首先根据高速公路服务区自洽能源系统中各电力单元特性,建立一种综合考虑系统经济性和环保性的能效目标函数;其次根据高速公路服务区自洽能源系统的分类,建立了不同类型系统对应的约束条件;为避免遗传算法易陷入局部最优的缺陷,引入模拟退火算法,对改进后的SA-GA算法采用降温函数,寻找全局最优解;利用新疆某高速公路服务区自洽能源系统发电和负荷数据,并在传统服务区负荷的基础上进一步考虑新能源汽车充电站的影响。测试函数测试结果表明:SA-GA算法在求解速度和稳定性方面有明显提升,改进SA-GA算法对夏季、冬季典型日能效优化的结果,相较于遗传算法,在寻优精度提升约为20.33%。

教育数字化转型中的算法权力及其规制

依托框架优势、机器优势和嵌入优势的全新算法,将会随着数字平台的搭建、数据资源的挖掘、“人–机”交互的设计,由单纯的计算工具向事务运行规则转变,进而演变为教育数字化转型中不容回避的权力议题。教育数字化转型中的算法权力既有益于管理风险、规范行为和辅助决策,也可能由于自身的局限以及它与教育之间的冲突,导致教育的风险异化、行为降格和决策失衡。要将算法权力规制到安全、可靠的“笼子”之中,除借助算法目标的教育审查、算法设计的教育解释、算法运行的教育监管、算法应用的教育鉴别、算法信息的教育备案、算法责任的教育认定,以构建从背景、过程到结果的规范机制;还应诉诸教育之于算法的祛魅、平衡与扬弃,以凸显“入乎其内却又出乎其外”的制衡思想。

积极伦理观下算法歧视治理模式的革新

算法技术已借助大数据技术被广泛应用,成为影响人们日常生活的重要角色,其也因技术中立性不断遭受现实挑战而呈现出事实上的歧视性。重新审视算法歧视及其治理路径是发挥算法积极作用、避免算法消极影响的重要前提。传统伦理观念影响下的算法歧视治理模式存在价值观念偏航、治理结构失衡及技术治理落后的问题,影响算法歧视治理实效。社会发展促进了伦理观念的革新,积极伦理观的树立可以为算法技术向善的实现提供理论指引。算法治理结构的优化及反歧视技术水平的提高是纠正算法歧视的重要前提,理念、制度及技术三维措施的综合运用方可在算法领域实现科技向善的伦理目标。

如何实现“黑箱”下的算法治理?——平台推荐算法监管的测量实验与策略探索

近年来,平台推荐算法的快速发展和广泛应用深刻改变了互联网信息内容的供给方式,同时也引发了一系列算法风险与现实问题。平台推荐算法治理与监管成为政府规范算法应用的重点内容之一,无论是算法备案制度的探索,还是实现算法透明化的设想,均面临着一定的困难和挑战。在不打开算法“黑箱”的前提下,平台推荐算法规制与监管是否有可行之道?论文基于机器行为学思想,采用实验方法,以用户视角对推荐结果进行跟踪记录,通过实验数据的对比分析,验证了平台推荐算法结果差异的可测性。基于实验结果,论文提出了通过对不同平台推荐结果进行大规模数据测试和检验,测量平台推荐算法运行逻辑与推荐效果,从而实现“黑箱”下有效的逆向监管,以期丰富未来算法治理的选择。

改进流向算法的无线传感器网络覆盖优化

针对标准流向算法易陷入局部最优和收敛精度低等问题,提出一种融合莱维(Levy)飞行和入侵杂草策略的改进流向算法.首先,该算法在选择水流流向时引入Levy飞行机制,使水流沿最优水流位置方向做Levy飞行运动,避免陷入局部最优;其次,利用入侵杂草策略,对每一代水流进行繁殖、空间扩散和竞争操作,增加水流的多样性,扩大搜索范围,提高全局寻优能力.最后,将改进流向算法应用于无线传感器网络覆盖优化中,并与标准流向算法及其他改进算法进行实验对比.仿真结果表明,相比标准流向算法及其他改进算法,所提改进流向算法的覆盖性能有大幅提升,覆盖率可达98.52%,可实现更均匀的节点分布和更低的部署成本.

AGV路径规划及避障算法研究综述

自动导向车(Automated Guided Vehicle,AGV)目前被广泛应用于物流、仓储、制造业和仓储等领域.AGV的路径规划和避障算法是实现AGV自主导航的关键技术,决定了AGV在复杂环境中能否高效、安全地完成任务,近年来成为AGV领域的重要研究热点之一.本文根据AGV路径规划及避障算法的原理与特点,将主流AGV路径规划及避障算法划分为局部避障路径规划算法、基于几何模型的路径规划算法、智能路径规划算法和混合算法4类,对算法的原理、工作流程、优缺点进行了深入分析,并介绍了相应的改进算法.最后,本文对AGV路径规划及避障的未来发展趋势进行展望,为AGV路径规划及避障算法的研究指出了方向.

算法赋能政府规制:逻辑、限度与发展方向

在算法治理时代,算法既是需要规制的对象,也是赋能政府规制以实现更好规制的治理工具。社会高度计算化和算法的规则属性给予了算法赋能的技术逻辑,数字化转型引致的规制困境和私人算法滥用奠定了算法赋能的现实逻辑,提升规制效能增进民生福祉形塑了算法赋能的价值逻辑。但是,算法运行本身存在的内在局限,以及规制者能力不足或不当运用,导致算法赋能政府规制存在着复杂性难以化约、被动规制俘获、规制权力泛化、可问责性和算法偏差等限度。发挥算法赋能政府规制的积极作用,促进算法与政府规制融合发展,必须坚持规制者的主体地位,完善政府规制的体制机制,强化制度建设,保障算法在可控和可信赖的轨道上运行。

跟踪算法下的果树修剪机器人路径规划设计

以果树修剪机器人为研究对象,基于轨迹跟踪算法对修剪机器人进行作业路径规划,并分别与传统的往复式路径规划算法和跟踪算法进行仿真对比实验分析。分析结果表明:与传统往复式路径规划算法相比,修剪机器人作业过程中漏剪率降低3%,重复率降低2.5%;与传统跟踪式路径规划算法相比,修剪机器人作业过程转角范围增大36°,横向轨迹误差降低600mm。

改进多目标蜂群算法优化洗出运动及仿真实验

针对经典洗出算法参数选择不当导致信号缺失,引起失真,影响洗出效果等问题,提出一种改进的多目标人工蜂群算法,利用该算法对经典洗出算法中的滤波器参数进行优化来改善洗出算法的洗出效果。针对传统蜂群算法初始化和局部优化中存在的问题,引入Circle映射和Pareto局部优化算法;建立人体感知误差模型、加速度差值模型、位移模型,将模型函数作为目标函数,用改进后的多目标人工蜂群算法对经典洗出算法进行参数优化;建立仿真模型对优化后的洗出算法进行仿真验证,应用飞行模拟器运动实验平台进行实验验证。结果表明:经优化后的洗出算法,洗出逼真度得到有效提升,降低了误差峰值,改善了相位延迟,节省了运动空间。

基于改进人工蜂群算法的船舶管路路径寻优算法分析

[目的]人工蜂群(ABC)算法具有控制参数少、局部寻优能力强、收敛速度快的特点,但在解决路径寻优问题方面,存在容易陷入局部最优的缺陷。为解决船舶管路系统中的管路路径规划问题,提出一种改进的人工蜂群(IABC)算法。[方法]在传统人工蜂群算法的基础上,在跟随蜂的更新机制中引入遗传算子中的交叉操作,并对交叉算子的交叉概率采用自适应的策略;通过对种群进行的交叉操作寻找全局范围内的新解,并改进侦察蜂寻找新路径的方式,由原来的对路径经过的点进行更新改为对路径中的“路段”进行更新;随后,提出一种适应于解决分支管路路径寻优的改进人工蜂群协同进化算法。[结果]实例验证表明,改进后的人工蜂群算法相比标准人工蜂群算法其路径布置效果能够提升32.3%~37.4%,收敛速度能够提升17.7%~29.9%。[结论]无论是解决单管路还是分支管路,改进后的人工蜂群算法相比传统的人工蜂群算法求解质量更高、收敛速度更快、稳定性更好。

钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演

利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描探测2.5D反演的数据解译方法,首先针对随机性反演算法时效性低,易陷入局部最优解,而确定性反演算法依赖初始模型的问题,提出了组合策略的量子粒子群优化算法用来随机搜索最优初始模型.在此基础上,利用Levenberg-Marquarat方法求解Occam反演的目标函数,形成了RCQPSO-LMO组合算法进行2.5D反演,通过对比组合算法和单一算法,验证了组合算法具有更精确的反演结果.其次结合屏蔽条件下扫描探测,对比分析了有无屏蔽的2.5D反演结果,通过设定屏蔽系数对非探测方向信号进行部分压制,可以较好地解决钻孔径向扫描探测中对非探测方向信号部分屏蔽下的反演及成像.最后建立三组理论模型进行组合算法2.5D反演,结果表明:组合算法反演结果与理论模型的一致性较好,对低阻异常体的反演精度较高,验证了组合算法对钻孔孔壁外围低阻异常体具有较高的反演精度和分辨能力.

考虑载客状态的改进孤立森林浮动车异常数据检测算法

为提高浮动车数据中异常数据检测能力及不同载客状态下的模型检测分析能力,提出基于S-DTA-IIForest(Summation&Difference Third Order Average&Improvement-Isolation Forest)的浮动车数据异常检测算法。构建由相邻两项求和(S)、三阶求和平均差分(DTA)的二维度空间SDTA特征向量;提出差额累计更新和动态区分辨识的改进孤立森林IIForest算法,通过设置停止阈值参数,避免当出现新样本异常值分数大于停止阈值时,仅更新样本不更新孤立森林模型的问题,设计每个二叉树区分辨识度参数,区分辨识度位于停止区间时停止二叉树生长,提高算法收敛性能,以ROC(Receiver Operating Characteristic)曲线下面积AUC(Area Under ROC Cure)、F1-score为指标对模型精度进行对比分析,并以重庆市中心城区学府大道开展实例验证。结果表明:本文S-DTA-IIForest组合算法AUC、F1-score分别为86.63%、0.89,AUC较传统孤立森林IForest(Isolation Forest)提高32.4%,运行效率提高1.29%,具有收敛速度更快、精度更高的优势,载客条件下模型AUC、F1-score较未载客分别提高7.7%、10.8%,组合算法对载客数据有更高的检测精度,且未载客状态数据异常率较载客状态增加71.4%,未载客数据异常率更高。

“算法革命”视角下的数字资本主义及其基本矛盾研究

算法技术和算法制度在资本主义生产、分配、交换、消费等各环节的全面渗透,使得在技术层面出现生产过程数字化、经济活动数据化和经济运行算法化等新逻辑,在制度层面出现数字监视、数字平台、数字霸权等新样态,从而推动资本主义进入了新阶段——数字资本主义。由算法技术革命和算法制度革命构成的“算法革命”,对数字资本主义具有阶段性强化作用,但这是以掩盖资本主义基本矛盾并将其向全球范围内转移为代价和条件的。从长期来看,“算法革命”并不能解决资本主义条件下生产力与生产关系之间不可调和的基本矛盾,反而会使这一基本矛盾进一步深化和激化,最终不断靠近资本主义生产关系所能容纳的数字生产力边界。

基于线结构光的厚板焊缝特征点提取算法

针对厚板结构件在使用激光视觉系统时图像特征区域提取难和工件表面加工不均匀漫反射等导致特征点提取困难的问题,提出基于线结构光的厚板焊缝特征点提取算法。首先,激光视觉系统获取焊缝图像并使用YOLOv4算法进行预训练,利用训练获取的权重文件自动检测并获取焊缝特征感兴趣区域(ROI);其次,对ROI进行降噪、二值化等处理,通过逐行(列)搜索法得到焊缝中心线;最后,根据不同焊缝类型,基于最小二乘法使用距离法和直线段聚类的方法来提取特征点。实验结果表明:该方法可有效提取不同类型的焊缝特征点,具有鲁棒性强、识别误差小等特点。