图形用户界面领域CPC分类特点和检索应用实践

图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)领域的检索实践中,较多案例仍然采取使用单一分类号结合关键词或者仅仅使用关键词进行检索,需要不断扩展关键词,针对此情况,文章对比了GUI领域中IPC和CPC的分类特点,指出CPC分类号的分类优势,结合GUI领域技术方案往往涉及多技术分支的特点以及该领域分类号分布特点,提出一种快速确定该领域技术方案分类号的方式,并结合具体案例,使用上述方式进行检索实践,可以快速准确地找到合适的对比文件。

物流输运线控制的图形化编程方法研究

针对目前物流输运线中单片机编程工作量大和代码可读性不强等问题,文中提出一种图形化编程方法。该方法根据物流输运线布局多样性的特点,将物流的设备图形和流程图相结合以提高编程可观性,并搭建平台进行图形组合及代码转化。流程图单元中封装设备运行的单片机代码,通过拖动连接完成流程图的设计;再采用邻接表将流程图转化为数据结构,通过深度优先搜索的方法遍历流程图,实现流程图中封装代码的转化输出。在转化过程中进行代码语句结构优化调整,形成完整的单片机代码,并结合单片机编译软件实现程序的编译。结果表明,图形转换方法可以成功实现流程图结构向单片机程序的转化,并可以通过Keil编译软件实现程序的编译,编程难度和工程操作复杂性均有所降低。

图形面板布局特征对人机交互效率的影响

为进一步提高用户与人机界面的交互效率,通过对大量图形用户界面的分析,以图标为基本元素,将图形面板的布局特征分为图标的大小、面板结构、面板方向及面板所处的屏幕位置等,通过2组图标搜索与点击操作实验,考察了图形面板的布局特征与反应时间的关系.研究结果表明:图标越小,面板的长边与短边的比值越大,用户完成搜索与点击操作任务的反应时间就越长;面板位于屏幕上方比面板位于屏幕下方时的反应时间更短,而面板位于屏幕左右两侧时没有显著差异;横向面板比纵向面板的反应时间更短,并且面板的长边与短边的比值越大,横向面板和纵向面板的反应时间差异就越大.

集装箱船全航线Bay位排箱优化模型

针对集装箱配载问题的复杂性,提出了集装箱船在一个航次中挂靠多个港口的混装Bay位的排箱模型.该模型以例箱量最少为目标,忽略集装箱的尺寸及箱内货物类型等因素,仅考虑倒箱对配载的影响.以Bay位某列是否存在倒箱为设计变量,以全航线倒箱数量最少为目标建立优化模型,并利用隐式图启发式搜索技术对各个港口的集装箱进行安排.计算机模拟结果表明,所提出模型能快速产生倒箱数最少的全航线Bay位排箱方案.

一种基于演化代价约束的本体演化方法

针对本体演化方法提出粒度最小的演化基本操作,即附加演化元操作并引入了演化代价的概念;根据实体对本体影响内容的不同将其分类进行量化分析,实现了演化代价的计算方法;为减少本体演化中的演化代价,适应复杂的本体演化环境,给出一组演化操作策略集,以简化演化过程.实验结果表明,该COST启发式算法可以降低演化代价,有效减少了搜索空间并加速了演化过程.

图标视觉搜索行为的ACT-R认知模型分析

以优化图标搜索任务的用户认知模型为目的,通过行为实验研究了搜索任务与视觉元素之间的关系.文中采用响应面分析方法测量了图标阵列、图标线框粗细与搜索反应时的相关关系,构建了搜索反应时与图标阵列大小的线性拟合关系式;依据眼动轨迹、视觉热点图等眼动数据,确认了色彩及形状在视觉引导中的作用,推测出搜索行为中视知觉使用了"分组策略",认知模型的视觉模块包括了自下而上的视觉预加工阶段和目标驱动型的自上而下加工阶段.最后结合理性思维的自适应控制系统模型(ACT-R模型),描述了图标搜索任务的用户认知模型.

色彩构成对图形符号视觉搜索效率的影响

在人机交互界面设计中,色彩编码是一种非常有效的信息呈现方式.为进一步提高图形符号的视觉搜索效率,通过一项视觉搜索实验,重点考察了色彩数量和干扰项色彩是否一致对图形符号搜索时间的影响.实验结果表明,增加构成图形符号的色彩数量会在一定程度上降低视觉搜索效率,而利用色彩增大图形符号之间的差异则会在更大程度上提升视觉搜索效率.

基于图形建模的电力系统拓扑分析新方法

研究了电力系统的拓扑分析问题。电网图上元件之间的连接关系、带电着色、支路类型的判别、无阻抗元件的融合及节点编号等是能量管理系统(EMS)高级分析的基础,同时有利于系统调度员对系统的决策和判断。在图形建模的基础上,提出了一个利用深度优先搜索(DFS)实现电力系统拓扑分析的新方法,能在1次遍历后,实现带电着色、支路类型识别、节点编号及子网编号,相对于其他算法该算法效率较高。

基于图形操作的电网检修计划编制方法研究

分析传统检修计划编制工程中存在的问题,提出了一种通过图形操作辅助编制电网检修计划的设计方案。所提出的电网检修计划编制方法一方面保证了电网检修基础数据的规范性;另一方面提高了检修计划编制图形化与智能化的关联性和互动性。通过图形操作,采用图元与标准数据映射的机制,在设备映射库中启发式搜索生成数据规范、格式统一的电网检修基础数据。在此基础上,图形操作触发结线分析,将生成的检修基础数据与电网检修知识库相关联,并在图形环境下互动地完成数据的调整和最终检修计划的编制。以兰州供电公司月检修计划编制为例进一步说明了该方法的科学性、有效性。

图形轮廓提取的图元优先级特征定义及应用

针对图形轮廓提取过程中路径重复搜索、路径选择中断等造成提取效率低下问题,定义了图元优先级特征,包括图元区域优先级、邻域优先级、边界优先级、路由优先级特征;分别采用极限值法、特征值比较法、极值点法和动态优化法对图元的4种优先级特征进行设置.通过图元优先级的配合对提取过程及路径选择进行控制,构造了图形轮廓提取的高效算法.实际应用表明,该算法时效性高、稳定可靠.

基于深度优先遍历算法的配电网拓扑动态检测

在配网重构或故障恢复等网架优化问题中,为寻找最优目标网架,首先需要检测配电网拓扑结构是否正常.利用深度优先遍历算法的计算速度快、搜索效率高的优点,动态检测配网拓扑结构,检测结果用友好的图形用户界面给出,将核心算法封装为独立模块.采用的算例验证了算法和程序的正确性与优越性.

SPH方法中多维树搜索算法的优化及在GPU上的实现

为了提高光滑粒子动力学(SPH)方法中流体模拟的实时性,对SPH中相邻粒子搜索算法进行了改进,提出一种基于图形处理器(GPU)的多维树搜索算法.首先,为流体粒子建立树形结构并将其存储到GPU显存中;其次,从给定粒子开始对多维树分层搜索,通过递归遍历树节点标记出相邻粒子;最后,计算给定粒子与标记粒子的相互作用,更新给定粒子的位置,对粒子进行重新绘制.实验表明,该方法减少了GPU和中央处理器(CPU)之间的数据交互,可以使基于SPH方法的流体模拟完全运行于GPU上,并且基于GPU的多维树搜索算法比CPU下的搜索算法的处理速度快出数倍,使流体模拟达到了更好的实时性效果.

基于平面不封闭图形切割的路径规划

在平面切割环节中,如何确定更短切割路径以减少加工成本、降低设备损耗和提升切割质量是工业应用和学术研究的重点。目前国内外对平面切割路径的研究主要集中于封闭图形,为此,针对在激光刀模行业中不封闭图形的问题,提出一种基于禁忌搜索的贪婪算法和贪婪准则的局部优化。首先使用构建型的贪婪算法和改进型的禁忌搜索算法相结合的方式对加工过程中的图元路径进行优化排序,随后提出贪婪准则的局部优化系数,削弱贪婪算法的“贪心”思想,解决加工路径的规划和优化问题。实验数据表明,禁忌搜索的贪婪算法和局部优化在对切割路径的规划和空行程优化上有显著效果,空行程减少50%以上,并且其优化性能和图元数量成正比,能有效地解决刀模行业以及其他激光雕刻行业中图形不封闭的切割难题。

图广度优先搜索算法面向图形处理器的优化方法研究

近年来,图形处理器(GPU)以其丰富的计算资源和低廉的成本逐渐在高性能计算领域取得一席之地,对于具有规则访存特性的并行程序具有明显的加速作用.但是以图广度优先搜索(BFS)算法为代表的某些不规则应用,在图形处理器上性能表现平平.为了解决不规则程序在图形处理器上的性能瓶颈问题必须分析其行为特征,面向特定体系结构提出有针对性的程序优化方法.本文通过分析图广度优先搜索算法的在GPU上的并行性模式,访存特性以及工作负载,提出了基于并行性剖析与反馈的计算资源重配置方法,动态队列的层次优化方法,以及线程级负载平衡方法.实验表明以上优化方法能够显著提高图广度优先搜索算法为代表的不规则程序在GPU上的性能.

非线性方程新解法及其在颤振分析中的应用

从解析函数保角变换出发提出一种求解非线性方程的新算法——正交搜索法。将该算法用于弹性飞机颤振分析问题，可以准确地解出各种状态下的振动模态。该算法可由计算机自动完成，计算过程简便、直观，对飞机设计及颤振主动抑制系统的综合均有参考价值。

基于GPU的面向SPH流体模拟的邻居查找算法

为了提高基于平滑粒子动力学(SPH)的流体模拟速度,提出了一种在图形处理器(GPU)上实现的基于网格的邻居快速查找算法.该方法首先使用粒子位置纹理信息建立对应的网格纹理,然后利用GPU排序方法按照粒子的网格索引进行排序,最后在排序后的网格纹理中得到粒子的邻居粒子索引,并将其赋值到预计算的粒子邻接纹理中.该方法克服了像素着色器无法将指定数值写到指定位置的问题.将这种基于GPU的邻居查找算法应用于流体模拟,可以使基于SPH的流体模拟方法完全运行在GPU上,成倍地提高流体模拟的速度.

基于渐进式传输的嵌入式WebGIS平台的研究

为满足海洋监测系统中GIS空间数据实时发布的要求,在深入讨论矢量数据渐进式传输及相关模型的基础上,提出一种新的基于多路搜索树的变种树即等级搜索树的增量存储模型。该方法运用DP算法和失高分级算法来提取不同分辨率的数据,以等级搜索树作为数据缓冲增量存储模型,采用SVG技术生成矢量地图。实验表明,该模型适用于嵌入式WebGIS平台进行矢量数据渐进式传输,可行且高效,提高了实时性,并节省带宽。

基于语义关系对的SVG图形搜索引擎

个性化图形搜索打破了传统的查询方式搜索,将基于关键词的查询方式转变为基于图形的查询方式,使图形的查询具有一定的语义关系,查询结果也更加准确。该文给出一种基于语义关系对的SVG图形搜索引擎。目前大多数浏览器不直接支持SVG图形,但通过该文提出的SVG图形解析器和SVG图形显示器可以对网络上的SVG图形进行检索和显示。

一种采用最优二叉查找树的二维工程图内容认证零水印算法

为了对二维工程图内容的完整性进行认证,提出一种基于最优二叉查找树的零水印算法.首先对二维工程图中各个实体的拓扑结构进行编码,再与实体的句柄值相结合,进行小波分解后利用细节系数构造零水印.试验与分析表明该算法对不改变二维工程图内容的整体缩放、旋转、平移等操作具有较好的鲁棒性,对改变二维工程图内容的操作,如局部平移、实体删除、实体添加等恶意操作极度敏感,同时该算法还能够对二维工程图内容的篡改具有一定的定位能力.

基于GPU的SVM参数优化并行算法

为了缩短支持向量机(support vector machine,SVM)参数优化时长,提高SVM参数优化的效率,提出了基于图形处理单元(graphic processing unit,GPU)的SVM参数优化并行算法.分析了基于网格搜索和粒子群优化算法的并行特性,基于GPU设计了该优化算法的并行化方案,并在单GeForce GT 650M GPU卡上进行了试验验证.结果表明,并行化网格搜索和并行化粒子群参数优化算法不仅可以取得与非并行化参数优化算法相同的优化效果,而且执行时间大大减小,其中并行粒子群参数优化算法的加速比可高达26.85,大幅提升了SVM的参数优化效率.