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Stochastic Chebyshev-Picard Iteration Method for Nonlinear Differential Equations with Random Inputs
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作者 Lingling Ma Yicheng Liu 《Communications in Mathematical Research》 CSCD 2024年第3期275-312,共38页
This work presents a stochastic Chebyshev-Picard iteration method to efficiently solve nonlinear differential equations with random inputs.If the nonlinear problem involves uncertainty,we need to characterize the unce... This work presents a stochastic Chebyshev-Picard iteration method to efficiently solve nonlinear differential equations with random inputs.If the nonlinear problem involves uncertainty,we need to characterize the uncer-tainty by using a few random variables.The nonlinear stochastic problems require solving the nonlinear system for a large number of samples in the stochastic space to quantify the statistics of the system of response and explore the uncertainty quantification.The computational cost is very expensive.To overcome the difficulty,a low rank approximation is introduced to the solution of the corresponding nonlinear problem and admits a variable-separation form in terms of stochastic basis functions and deterministic basis functions.No it-eration is performed at each enrichment step.These basis functions are model-oriented and involve offline computation.To efficiently identify the stochastic basis functions,we utilize the greedy algorithm to select some optimal sam-ples.Then the modified Chebyshev-Picard iteration method is used to solve the nonlinear system at the selected optimal samples,the solutions of which are used to train the deterministic basis functions.With the deterministic basis functions,we can obtain the corresponding stochastic basis functions by solv-ing linear differential systems.The computation of the stochastic Chebyshev-Picard method decomposes into an offline phase and an online phase.This is very desirable for scientific computation.Several examples are presented to illustrate the efficacy of the proposed method for different nonlinear differential equations. 展开更多
关键词 Nonlinear ordinary differential equation Chebyshev-Picard iteration me-thod variable-separation method random inputs
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Importance measure system of fuzzy and random input variables and its solution by point estimates 被引量:8
2
作者 LI LuYi LU ZhenZhou LI Wei 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2011年第8期2167-2179,共13页
For structure system with fuzzy input variables as well as random ones, a new importance measure system is presented for evaluating the effects of the two kinds of input variables on the output response. Based on the ... For structure system with fuzzy input variables as well as random ones, a new importance measure system is presented for evaluating the effects of the two kinds of input variables on the output response. Based on the fact that the fuzziness of the output response is determined by that of the input variable, the presented measure system defines the importance measures which evaluate the effect of the fuzzy input variable. And for the random input variable, the importance measure system analyzes its effect from two aspects, i.e. its effect on the central distribution position and that on the fuzzy degree of the membership function of the output response. Taking the effects of the two kinds of input variables on the first moment and second one of the output response into account, the definitions of the importance measures of the input variables are given and their engineering significations are demonstrated. Combining with the advantages of the point estimates of Zhao and Ono, a solution of the proposed importance measures is provided. Several examples show that the proposed measure system is comprehensive and reasonable, and the proposed solution can improve computational efficiency considerably with acceptable precision. 展开更多
关键词 random input variable fuzzy input variable importance measure conditional probability moment unconditional probability moment point estimates
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基于虚拟激励法的大跨度桥梁非平稳随机振动分析闭合解
3
作者 赵岩 张亚辉 林家浩 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期202-208,共7页
针对大跨度结构考虑地面空间运动的非一致地震响应分析问题,结合虚拟激励法,应用傅里叶分析建立了结构非平稳随机振动响应演变功率谱分析的频域方法。建立的方法完全基于频域执行,给出了响应演变功率谱的闭合解表达式。由于实现了确定... 针对大跨度结构考虑地面空间运动的非一致地震响应分析问题,结合虚拟激励法,应用傅里叶分析建立了结构非平稳随机振动响应演变功率谱分析的频域方法。建立的方法完全基于频域执行,给出了响应演变功率谱的闭合解表达式。由于实现了确定性调制过程与随机过程的有效分离,应用离散傅里叶变换进行计算不需要较高的采样分析频率就可以获得较好精度的数值结果。数值算例研究了某斜拉桥的考虑地面运动空间效应非平稳随机地震响应,与通常时频分析方法进行对比,验证了本文频域方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 多点输入 非平稳 随机振动 虚拟激励法 闭合解
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逻辑内建自测试技术进展综述
4
作者 金敏 向东 《集成技术》 2024年第1期44-61,共18页
逻辑内建自测试(logic buit-in self-test,LBIST)是一种可测试性设计技术,利用芯片、板级或系统上的部分电路测试数字逻辑电路本身。LBIST对于许多应用来说至关重要,尤其是国防、航空航天、自动驾驶等生命和任务关键型的应用。这些应用... 逻辑内建自测试(logic buit-in self-test,LBIST)是一种可测试性设计技术,利用芯片、板级或系统上的部分电路测试数字逻辑电路本身。LBIST对于许多应用来说至关重要,尤其是国防、航空航天、自动驾驶等生命和任务关键型的应用。这些应用需要执行片上、板上或系统内自检,以提高整个系统的可靠性及执行远程诊断的能力。该文首先给出了常用的LBIST分类,并描述了经典的,也是工业界应用最成功的LBIST架构——使用多输入特征寄存器和并行移位序列产生器的自测试架构;其次,对国内外研究团队、研究进展进行了总结;再次,详细剖析了LBIST的基本原理、时序控制、确定性自测试设计、低功耗设计、“X”容忍等关键技术点,列举出了主流的LBIST商业工具,并逐一分析了其软件架构和技术特点;最后,讨论当前LBIST技术仍需进一步解决的问题,并进行展望。 展开更多
关键词 逻辑内建自测试 伪随机序列产生器 多输入特征寄存器 确定性自测试 可测试性设计
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Direction-of-arrival estimation for co-located multiple-input multiple-output radar using structural sparsity Bayesian learning 被引量:4
5
作者 文方青 张弓 贲德 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第11期70-76,共7页
This paper addresses the direction of arrival (DOA) estimation problem for the co-located multiple-input multiple- output (MIMO) radar with random arrays. The spatially distributed sparsity of the targets in the b... This paper addresses the direction of arrival (DOA) estimation problem for the co-located multiple-input multiple- output (MIMO) radar with random arrays. The spatially distributed sparsity of the targets in the background makes com- pressive sensing (CS) desirable for DOA estimation. A spatial CS framework is presented, which links the DOA estimation problem to support recovery from a known over-complete dictionary. A modified statistical model is developed to ac- curately represent the intra-block correlation of the received signal. A structural sparsity Bayesian learning algorithm is proposed for the sparse recovery problem. The proposed algorithm, which exploits intra-signal correlation, is capable being applied to limited data support and low signal-to-noise ratio (SNR) scene. Furthermore, the proposed algorithm has less computation load compared to the classical Bayesian algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm has a more accurate DOA estimation than the traditional multiple signal classification (MUSIC) algorithm and other CS recovery algorithms. 展开更多
关键词 multiple-input multiple-output radar random arrays direction of arrival estimation sparseBayesian learning
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XL-MIMO系统中随机Kaczmarz算法的仿真与实现
6
作者 黄欢 姜军 张钧鑫 《山西大同大学学报(自然科学版)》 2024年第2期15-19,共5页
超大规模多输入多输出(Extra-Large Scale Multiple-Input Multiple-Output,XL-MIMO)是未来的第六代移动通信(The 6th Generation Mobile Communication Technology,6G)关键技术之一,但是由于XL-MIMO系统采用了超大规模天线阵列,其信号... 超大规模多输入多输出(Extra-Large Scale Multiple-Input Multiple-Output,XL-MIMO)是未来的第六代移动通信(The 6th Generation Mobile Communication Technology,6G)关键技术之一,但是由于XL-MIMO系统采用了超大规模天线阵列,其信号处理需求非常庞大,增加了计算复杂度。这对信号的检测算法有了更高的要求,由此对XL-MIMO系统中低复杂度算法进行研究是十分重要的。首先介绍了XL-MIMO系统信道模型,然后引入了预编码技术,将随机Kaczmarz算法和传统的MMSE算法在完美非平稳信道的归一化传输功率的误码率情况、用户数量复杂度情况、天线数量复杂度情况进行了仿真分析与比较。结果表明随机Kaczmarz算法具有更低的计算复杂度,并且是一种可以准确实现的快速算法。 展开更多
关键词 超大规模多输入多输出 空间非平稳性 6G 随机Kaczmarz算法 MMSE算法
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7自由度半主动悬架整车模型PID-LQR控制研究
7
作者 高晋 李晖 杨秀建 《车辆与动力技术》 2023年第3期1-6,23,共7页
建立七自由度模型,PID控制理论和LQR控制理论相互结合,设计了PID-LQR控制器,对车身垂直加速度、悬架动行程、轮胎动位移、俯仰角加速度和侧倾角加速度进行优化控制.利用MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,利用遗传算法优化各项性能指标权重... 建立七自由度模型,PID控制理论和LQR控制理论相互结合,设计了PID-LQR控制器,对车身垂直加速度、悬架动行程、轮胎动位移、俯仰角加速度和侧倾角加速度进行优化控制.利用MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,利用遗传算法优化各项性能指标权重,使用PID参数整定工具箱PID Tuner整定PID参数.为了突出PID-LQR控制的效果,加入被动悬架和采用LQR控制的半主动悬架进行对比,仿真结果表明,采用PID-LQR控制后,相比于被动悬架和采用LQR控制后的半主动悬架,PID-LQR控制方法控制效果显著,各项性能指标有不同程度优化. 展开更多
关键词 七自由度模型 随机路面输入模型 PID-LQR控制 PID Tuner 遗传算法
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优化光谱输入量的土壤有机质随机森林预测模型 被引量:4
8
作者 张笑寒 孟祥添 +3 位作者 唐海涛 刘焕军 张新乐 刘琼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期90-99,共10页
以往的土壤有机质预测研究往往只提取一种光谱输入量,忽略了不同光谱输入量之间的互补性。为探究光谱输入量在预测土壤有机质时的最佳组合,以及不同光谱输入量在离散小波变换不同分解尺度下的变化趋势,该研究以宝清县土壤有机质为研究对... 以往的土壤有机质预测研究往往只提取一种光谱输入量,忽略了不同光谱输入量之间的互补性。为探究光谱输入量在预测土壤有机质时的最佳组合,以及不同光谱输入量在离散小波变换不同分解尺度下的变化趋势,该研究以宝清县土壤有机质为研究对象,对光谱反射率进行离散小波变换,对各个分解尺度下的特征光谱提取光谱特征参数、光谱指数以及主成分并分别组合,基于8种光谱输入量建立随机森林模型进行土壤有机质预测。结果表明:1)利用不同光谱输入量预测有机质的精度均高于直接使用光谱反射率建模的精度,将不同光谱输入量组合可以提升预测效果,单个光谱输入量中主成分的预测效果最好,组合中光谱特征参数和主成分的组合预测效果最好;2)随着分解尺度的变化,不同光谱输入量的预测精度的变化趋势也不同,并且单个光谱输入量的变化趋势也会影响该光谱输入量组合的变化趋势;3)所有预测结果中,精度最高的是分解尺度为6时光谱特征参数与主成分的组合,R^(2)达到0.78,均方根误差达到1.32%,可以较好地预测土壤有机质。研究结果说明光谱输入量结合离散小波变换预测土壤有机质是可行的,可以为土壤有机质的预测提供可靠思路。 展开更多
关键词 遥感 土壤 有机质 随机森林 光谱输入量 离散小波变换
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随机输入条件下的楼层反应谱分析 被引量:12
9
作者 张建霖 杨智春 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期650-653,共4页
采用随机振动理论及叠加原理推导出概率反应的楼层反应谱 ,避免了时程分析与解大型特征值问题。由随机地面反应谱作为输入条件直接求解楼层反应谱 ,并考虑主次结构系统间的调谐、干扰及模态间的相互影响 。
关键词 随机振动 楼层反应谱 影响
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一种汽车平顺性试验数据处理系统的设计 被引量:5
10
作者 唐焱 李发琴 +1 位作者 肖蓬勃 庄未 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第5期68-70,共3页
介绍一种基于MATLAB的汽车行驶平顺性试验数据处理系统,其通过在MATLAB/GUI开发环境下设计汽车平顺性数据处理可视化操作界面,结合GB/T 4970汽车平顺性试验的评价方法,建立用于分析处理汽车平顺性试验测试数据的评价系统。试验人员只需... 介绍一种基于MATLAB的汽车行驶平顺性试验数据处理系统,其通过在MATLAB/GUI开发环境下设计汽车平顺性数据处理可视化操作界面,结合GB/T 4970汽车平顺性试验的评价方法,建立用于分析处理汽车平顺性试验测试数据的评价系统。试验人员只需在操作界面中输入平顺性试验的测试数据,即可快速准确评定该工况下的汽车行驶平顺性。同时为了验证该系统的可靠性,对某型号汽车进行随机输入和脉冲输入下的行驶平顺性试验,试验结果表明该数据处理系统运行稳定,分析结果可靠,能满足汽车平顺性试验的评价工作需求。 展开更多
关键词 数据处理 汽车平顺性 随机输入 脉冲输入
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测量车辆横向瞬态响应特性的新测量方法研究 被引量:2
11
作者 张君媛 郭孔辉 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期105-108,共4页
讨论了以方向盘转角伪随机和正弦波扫描为输入、横摆角速度响应为输出的车辆横向瞬态响应特性的试验方法,并对几种不同的试验方法做了对比分析。
关键词 瞬态响应 汽车 整车 操纵稳定性 试验
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基于排队过程的银行柜台设置优化探讨 被引量:10
12
作者 杨米沙 易昆南 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期514-518,529,共6页
建立了银行柜台设置的优化模型,应用排队论理论,提出了随机环境下具有可变输入率的适时调整窗口数量的算法,给出了改善整个柜台系统服务效率的设想.
关键词 排队论 随机环境 可变输入率 优化窗口
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基于目标反应谱的超高层结构随机地震反应分析 被引量:2
13
作者 陈清军 陈志海 张振炫 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2012年第1期106-112,共7页
目前有关超高层结构的地震反应研究大多限于确定性问题。分别选用上海抗震设计反应谱和软土场地拟合反应谱作为目标反应谱,用迭代方法求取与目标反应谱相对应的功率谱密度函数,按Clough-Penzien平稳随机地震动模型拟合并给出相应谱参数... 目前有关超高层结构的地震反应研究大多限于确定性问题。分别选用上海抗震设计反应谱和软土场地拟合反应谱作为目标反应谱,用迭代方法求取与目标反应谱相对应的功率谱密度函数,按Clough-Penzien平稳随机地震动模型拟合并给出相应谱参数,采用Ansys软件建立上海某超高层建筑结构的三维有限元分析模型,以文中拟合的平稳随机地震动功率谱密度作为输入,对超高层结构进行了随机地震反应分析,探讨了不同类型的随机地震作用下超高层建筑结构地震反应的差异、以及结构的功率谱反应随层高的变化情况,得到了有工程参考价值的结果。 展开更多
关键词 超高层建筑结构 随机地震反应分析 不同类型的目标反应谱 平稳激励 数值分析与比较
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地震多点激励结构随机分析方法 被引量:7
14
作者 刘天云 刘光廷 薛颖 《世界地震工程》 CSCD 2001年第4期88-92,共5页
将多点地震激励简化为平稳向量随机过程,针对其时-空相关特性.采用两步相关谱展开,使相关向量随机过程转化为正交向量随机过程.通过结构振型分解法直接求得结构随机响应;进一步可计算各种响应功率谱密度.本文方法不仅考虑了结构... 将多点地震激励简化为平稳向量随机过程,针对其时-空相关特性.采用两步相关谱展开,使相关向量随机过程转化为正交向量随机过程.通过结构振型分解法直接求得结构随机响应;进一步可计算各种响应功率谱密度.本文方法不仅考虑了结构的多点激励及行波效应,而且考虑了结构振型之间的相关性,计算过程简单,是结构随机振动分析的一种有效方法. 展开更多
关键词 谱展开 随机振动 振动理论 行波效应 结构振型 相关性
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一种基于折叠计数器重新播种的确定自测试方案 被引量:44
15
作者 梁华国 聚贝勒.海伦布昂特 汉斯-耶西姆.冯特利希 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2001年第8期931-938,共8页
提出了一种基于扫描自测试的确定与混合模式新方案 ,这种方案依赖于一个新型的模式生成器 ,它主要配备一个可编程的约翰逊计数器 ,称之为折叠计数器 .这种新技术首先使用一个小的线性反馈移位寄存器(L FSR) ,生成伪随机测试模式测试容... 提出了一种基于扫描自测试的确定与混合模式新方案 ,这种方案依赖于一个新型的模式生成器 ,它主要配备一个可编程的约翰逊计数器 ,称之为折叠计数器 .这种新技术首先使用一个小的线性反馈移位寄存器(L FSR) ,生成伪随机测试模式测试容易测试的故障 ,并且获得一个硬故障测试立方集 T;其次采用经典的输入精简技术 ,集合 T的测试立方宽度可以被压缩 ;最终为了能够找出合理的小数目折叠计数器种子 ,来生成这个确定的测试立方集 T,给出了其理论背景和实用算法 .试验结果表明 ,这个所建议的方案与先前所公布的基于线性反馈移位寄存器和约翰逊计数器的重新播种方法相比 ,具有非常出色的结果 .因此它提供了一种有效的。 展开更多
关键词 自测试 折叠计数器 伪随机测试 集成电路
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汽车四轮相关时域随机输入的研究 被引量:2
16
作者 何辉 张立军 王岩松 《辽宁工学院学报》 2004年第6期25-28,共4页
建立了汽车四轮随机输入的滤波白噪声模型。该模型考虑了汽车左右轮和前后轮的相关,通过相干函数得到了时域模型的系数。最后对上述模型入进行了计算机模拟,得到了可以进行汽车时域分析的随机波形。
关键词 汽车 时域相关 随机输入 滤波
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基于随机森林的高性能混凝土抗压强度预测 被引量:4
17
作者 崔晓宁 王起才 +2 位作者 张戎令 代金鹏 谢超 《兰州交通大学学报》 CAS 2021年第6期1-6,14,共7页
抗压强度是混凝土重要参数之一,开展混凝土抗压强度预测对混凝土设计具有较高的参考价值.以多特征输入的高性能混凝土抗压强度为研究对象,构建1030个样本为数据集,结合随机森林算法对高性能混凝土抗压强度进行预测.此外,在同一数据集上... 抗压强度是混凝土重要参数之一,开展混凝土抗压强度预测对混凝土设计具有较高的参考价值.以多特征输入的高性能混凝土抗压强度为研究对象,构建1030个样本为数据集,结合随机森林算法对高性能混凝土抗压强度进行预测.此外,在同一数据集上还进行了支持向量回归分析和多层感知机预测.结果表明:三种机器学习模型中随机森林模型的预测精度最高,随机森林算法在测试集上的R^(2)得分0.902,MAE得分3.761,MAPE得分12.807,RMSE得分5.342;随着混凝土抗压强度增大,随机森林模型预测准确率逐渐提升,当混凝土抗压强度大于50 MPa时,随机森林的误差逐渐趋于收敛,预测精度也达到最高. 展开更多
关键词 机器学习 抗压强度预测 多特征输入 随机森林
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空间刚架受多点随机激励的响应 被引量:2
18
作者 夏友柏 王年桥 李爱群 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第4期48-53,共6页
研究了空间相关地震激励作用下两层空间刚架的动力响应 ,计算了结构拟静力、动力及总反应方差 ,多点输入考虑了以下几种情况 :①具有相位差及相干损失的多点输入 ;②仅有相位差的多点输入 ;③仅有相干损失的多点输入 ;④一致输入 .比较... 研究了空间相关地震激励作用下两层空间刚架的动力响应 ,计算了结构拟静力、动力及总反应方差 ,多点输入考虑了以下几种情况 :①具有相位差及相干损失的多点输入 ;②仅有相位差的多点输入 ;③仅有相干损失的多点输入 ;④一致输入 .比较了各种输入情况下的结构反应方差 。 展开更多
关键词 空间刚架 多点输入 随机响应 建筑结构
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低功耗单输入跳变测试理论的研究 被引量:4
19
作者 王义 傅兴华 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第2期5-7,共3页
介绍一种随机单输入跳变(RSIC)低功耗测试方案.基本原理是在原线性反馈移位寄存器(LFSR)的基础上加入代码转换电路,对LFSR输出的随机测试向量进行变换,从而得到随机单输入跳变测试序列,可以在不损失故障覆盖率的前提下,降低被测电路的... 介绍一种随机单输入跳变(RSIC)低功耗测试方案.基本原理是在原线性反馈移位寄存器(LFSR)的基础上加入代码转换电路,对LFSR输出的随机测试向量进行变换,从而得到随机单输入跳变测试序列,可以在不损失故障覆盖率的前提下,降低被测电路的开关翻转活动率,实现测试期间的低功耗.文中给出了RSIC测试序列的生成准则,以CC4028集成电路为被测电路作了研究,结果表明在进行低功耗测试时,单输入跳变测试序列比多输入跳变测试序列更加有效,在不影响故障覆盖率的情况下可以将开关翻转活动率降低到58%,证实了该方案的实用性. 展开更多
关键词 低功耗设计 测试生成器 随机单输入跳变 线性反馈移位寄存器 译码器
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基于自相似业务流的Hurst加权随机早检测算法 被引量:4
20
作者 黄丽亚 王锁萍 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期95-100,共6页
Floyd提出的随机早丢弃(RED,random early detection)是基于传统的泊松(Possion)模型,不适应网络流量普遍呈现自相似性的特点。基于此目的,提出了一种新的RED算法——Hurst加权随机早检测算法(HWRED,Hurst weighted random early detect... Floyd提出的随机早丢弃(RED,random early detection)是基于传统的泊松(Possion)模型,不适应网络流量普遍呈现自相似性的特点。基于此目的,提出了一种新的RED算法——Hurst加权随机早检测算法(HWRED,Hurst weighted random early detection)。新算法能够根据输入流量的自相似系数Hurst,调整RED算法参数。仿真结果表明,新算法提高了队列长度的稳定性,减少了丟包率、排队时延和排队抖动,提高了网络的链路利用率。 展开更多
关键词 拥塞管理 自相似输入 随机早检测算法 IP网络
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