基于流量感知的无线接入网智能切片资源分配方法研究

为保障业务服务等级协议(Service Level Agreements, SLA)需求,使不同应用间差异化的服务质量需求同时得到良好满足,无线接入网(Radio Access Network, RAN)的动态网络资源配置十分关键。本文针对网络流量波动、网络状态快速变化的场景,提出一种结合时间序列预测和深度强化学习的智能化带宽分配策略,通过合理利用长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络和Dueling深度Q网络(Dueling Deep Q Network, Dueling DQN)以最大限度提高无线接入网切片的频谱效率和SLA满意度。通过使用LSTM网络对切片中数据流量进行预测,可以将深度强化学习算法的计算周期与实际切片配置周期有效解耦。同时为了在保障LSTM性能的同时降低其计算复杂度,以适应RAN中有限的计算资源,本文采用控制神经元连接比例的随机连接长短期记忆(Randomly Connected LSTM, RCLSTM)网络。此外,Dueling DQN与传统DQN相比,能够提高切片策略学习过程的Q值估计精度,以提升收敛速度。仿真结果表明:与原始DQN、优势Actor-Critic(Advantage Actor Critic, A2C)和硬切片方法相比,所提RCLSTM-Dueling DQN方案可以通过提前感知网络性能变化,有效降低网络环境波动对密集流量场景下无线切片资源管理的影响,在具有三种不同流量波动模式及服务质量需求的RAN切片场景中,可以获得收敛速度、频谱效率和切片SLA满意率的明显提升。同时,10%连接比例的RCLSTM网络能在保持极低性能损失的前提下,将原始LSTM的计算时间降低约11%。

末次间冰期全球气候瞬变模拟与平衡态模拟的对比研究

采用水平分辨率约1°的地球系统模式CESM,本研究开展了末次间冰期129~124 ka的瞬变模拟试验(TGCS-LIG)和127 ka的平衡态切片模拟试验(127ka-LIG),量化了数值试验方案对模拟的末次间冰期全球气候的影响,以期加深理解造成模拟结果与重建数据之间分歧的可能原因。TGCS-LIG试验和127ka-LIG试验均表明:末次间冰期全球年平均温度较工业革命前低,降温幅度分别为0.4℃和0.2℃;在夏季,北半球升温(1.2/1.5℃),而南半球降温(0.9/0.7℃)。就年降水而言,末次间冰期北半球季风区降水增加,南半球季风区降水减少,但存在显著的区域差异。与重建数据相比,TGCS-LIG试验和127ka-LIG试验的模拟-数据符号一致性与均方根误差均相近,但127ka-LIG试验模拟效果略好。TGCS-LIG试验与重建的全球年平均(夏季)海温符号一致性为34.9%~44.7%(36.8%~42.5%),较127ka-LIG偏差约2%~4%(约5%~7%);均方根误差为2.9~3.2℃(2.9~3.4℃),较127ka-LIG试验偏差小于约0.1℃。对于全球年平均降水,TGCS-LIG试验与重建数据的符号一致性为63.8%,略高于127ka-LIG试验(63.1%)。相较于模拟和重建之间的绝对偏差而言,数值试验方案对于改进两者分歧的作用十分有限。需要注意的是,TGCS-LIG试验表明:末次间冰期全球关键气候模态的年际变率在129~124 ka间存在显著的内部变化,其中ENSO年际变率随时间逐渐增强,北半球环状模与南半球环状模的年际变率呈现千年尺度波动的特征;而127ka-LIG试验无法刻画气候模态的时间演变特征。总之,本文研究结果表明,采用平衡模拟试验或是瞬变模拟试验并不是造成末次间冰期模拟-数据分歧的主要原因,但开展高时空分辨率的瞬变模拟试验对研究末次间冰期气候变率具有重要的科学价值。

安全稳定控制系统远程非实时闭环测试技术研究

目前,安全稳定控制系统的测试主要依赖于相互独立的厂内测试、实验室测试和现场联调测试,难以彻底消除安全稳定控制系统潜在的隐患。针对现有测试方法的不足,提出一种安全稳定控制系统远程非实时闭环测试技术。通过融合硬件在环仿真、5G通信组网、广域同步触发、多通信协议转换等关键技术,研发了平台管理系统、测试主站和测试终端等关键模块,并制定了远程非实时闭环测试流程。以四川电网水电经特高压直流集中送出安全稳定控制系统为例,验证了所提技术的可行性。

一氧化二氮的光解动力学:O(^(1)D)+N_(2)(X^(1)∑_(g)^(+))产物通道

由于一氧化二氮(N_(2)O)在大气化学中的重要性,本文使用时间切片的离子速度成像技术重新研究了一氧化二氮在紫外吸收区域的光解离动力学.采用单色光测量了203.814nm和205.472nm光解产物O(^(1)D)的离子影像,以及采用双色光记录了从200到220nm范围八个光解波长下解离产物O(^(1)D)的图像.产物N_(2)(X^(1)∑_(g)^(+))碎片的转动态分布和各向异性参数的信息可以从图像中获取:实验结果表明,N_(2)产物的转动态分布发生反转,最大值在J≈70.随着N_(2)转动量子数J增加,各向异性参数β表现出两次显著的下降.根据前人的理论计算[J,Chem.Phys.136,044314(2012)],初始线性构型的轴向反冲程度的不同导致了β随J的变化.然而,在高J区域,非绝热跃迁之后的基态势能面上存在额外的扭矩,从而引起额外的转动激发和较低的β值.采用真空紫外单光子电离O(^(1)D)原子的双色实验能够准确地获得产物的转动态分布和角分布.该工作加深了对三原子分子光解机制的进一步理解.

不同域下基于UNet的三维地震数据重建

由于自然因素的限制以及经济条件的约束,采集到的地震数据通常存在地震道的缺失,需对缺失数据进行插值。然而,目前基于深度学习的方法大多在某一固定的域下完成地震数据的插值。为了对比不同域下地震数据重建结果的差异,本文基于UNet网络,对比了五种不同域下的地震数据插值方法,分别为:t-x(time-space)域,时间切片,f-x(frequency-space)域,频率域按炮切片以及三维方法。在仿真数据集和真实数据集上进行了实验,通过三维重建结果,二维切片,不同缺失率的地震数据重建信噪比以及五种方法的耗时对比,全面展示了几种方法在地震数据重建问题上的差异。实验结果显示,五种方法在一定程度上均可重建缺失数据,其中三维方法可以取得最高的重建精度,和基于f-x域的方法相比,重建信噪比提高了近2 dB;但三维方法以三维数据块作为输入训练网络,所以最为耗时,网络一轮的训练时间比其它方法多70~170 min。此外,对不同缺失率的地震数据重建结果显示,三维方法和基于f-x域的方法在重建高缺失率的地震数据时更有优势。

基于拉格朗日匹配优化机制的移动传感网数据调度算法

为解决当前移动传感网数据调度算法存在的节点匹配效率不高,sink节点调度能力不强,特别是网络抖动难以控制的问题,提出了一种基于拉格朗日匹配优化机制的移动传感网数据调度算法.首先,设计一种综合数据成本、轮询时间片及服务可靠度的调度模型,采用升序方式并结合时间片模型调度资源,能够较好地适应sink节点对资源调度的需求;随后,算法引入拉格朗日优化匹配机制,针对数据成本、轮询时间片及服务可靠度3个参数,在资源受限条件下进行多次微分处理,能够实现数据成本、轮询时间片及服务可靠度的最优解,可显著提升网络对数据的调度能力,改善网络抖动状况.仿真实验表明,所提算法具有节点调度失效率较低及网络链路抖动抑制效果较好的特点,实践部署价值较高.

基于蝴蝶结-贝叶斯网络的站场储罐动态风险评价

为实现站场储罐区风险的实时评估和事故预防,在建立蝴蝶结模型的基础上,通过映射规则引入时间维度,归纳了储罐泄漏的主要危险源和不同安全屏障下的事故后果类型,通过遗漏概率模型确定了不同节点的条件概率,以此形成站场储罐的动态贝叶斯网络模型,推理出储罐事故发生概率随时间的变化规律,并进行实例分析和验证。结果表明:储罐泄漏概率先增大后减小,并在第3个时间片处达到峰值;后验概率较大的基本事件均与储罐腐蚀的中间事件相关,随着时间片的延长,严重腐蚀等级呈线性上升,中等腐蚀等级基本保持不变,轻微腐蚀等级呈指数下降;在第10个时间片上,油气聚集的事故后果发生概率最大,蒸气云爆炸的事故后果发生概率最小,说明强化紧急停车系统和避免形成受限空间是减轻事故后果的有效途径。

快速石蜡切片技术应用于病理检验中的临床价值分析

目的探讨于病理检验中应用快速石蜡切片技术的价值。方法60例行手术治疗且实施病理检验的患者,按照数字随机法分成对照组及观察组,每组30例。对照组样本进行常规处理,观察组样本进行快速石蜡切片技术处理。比较两组患者的切片制作时间,切片质量,诊断准确率,切片制作指标(第一道浸蜡时间、第二道浸蜡时间、透明脱水时间、固定时间),满意度。结果(1)与对照组比较,观察组切片制作时间显著较短,其中对照组切片制作时间为(128.66±23.15)min,观察组切片制作时间为(42.59±4.30)min,具备统计学差异(t=20.021,P=0.000<0.05)。(2)观察组高质量切片率96.67%显著高于对照组的66.67%,低质量切片率3.33%和废片率0显著低于对照组的20.00%、13.33%,具备统计学差异(P<0.05)。(3)与对照组比较,观察组诊断准确率显著较高,其中对照组诊断准确率为80.00%(24/30),观察组诊断准确率为96.67%(29/30),具备统计学差异(χ^(2)=4.043,P=0.044<0.05)。(4)观察组第一道浸蜡时间、第二道浸蜡时间、透明脱水时间、固定时间分别为(60.96±4.24)、(90.82±6.29)、(30.90±1.22)、(60.29±2.38)min,短于对照组的(89.83±5.36)、(154.33±8.38)、(110.83±3.22)、(119.83±2.52)min,具备统计学差异(P<0.05)。(5)对照组患者满意度为73.33%,观察组患者满意度为93.33%,观察组高于对照组,具备统计学差异(P<0.05)。结论在病理检验中应用快速石蜡切片技术,其临床价值显著突出,与常规的样本切片技术比较,具有缩短时间,切片质量高等优势,利于临床对于病理的诊断,为患者的检查争取宝贵时间。

面向工业时敏业务的5G TSN融合网络切片资源调度

5G与时间敏感网络(time sensitive network,TSN)融合部署是实现工业互联网无线化和柔性制造的重要基础,如何实现多类型工业业务和移动业务的共网高质量传输,是5G TSN融合网络需要解决的关键问题。为此,面向工业互联网场景,依据业务特征差异划分工业业务流的类型,设计了一种适配周期性时敏业务和突发性时敏业务的网络切片资源调度策略,提出了基于均匀分布的资源分区调度算法。所提方法通过控制资源预留和资源抢占,在优化无线资源使用的同时,保障了工业业务流的时延,满足了移动业务的传输速率需求。最后,通过仿真实验验证了所提方法在提升业务需求满足度和资源利用率方面的有效性。

面向对象编程方法在Cotex-M3内核芯片程序开发中的应用

以某自动校时电子钟项目为例,在Cotex-M3内核芯片上采用面向对象编程方法分析项目的业务需求,提取业务逻辑的共性内容,并创建应用程序类。借鉴嵌入式操作系统时间片任务调度的方法,得到一种新的嵌入式项目编程解决方案,在无操作系统的微控制单元(Micro Control Unit,MCU)上实现时间片调度应用程序对象,用以提升程序的条理性,增强代码的可移植性和复用性,便于程序的扩展。

基于小波变换的离心压缩机回流管线异常振动监测方法

为了避免回流管线振动信号的时频分辨率丢失,利用小波变换对离心压缩机回流管线振动信号进行预处理,并在其中引入了频率切片函数和尺度因子,利用其使原始的振动信号在时域和频域上以联合分布的形式存在,且信号切片函数随着原始信号的振动频率适应性调整.在异常振动监测阶段,充分考虑了旋涡进入回流管线时产生的激励作用,结合小波变换处理后的信号,实现对回流管线异常振动的监测.在测试结果中,离心压缩机回流管线的振动工频以及水平、垂直方向上的振动峰值监测结果均表现出了较高的准确性.

马铃薯升华干燥过程中的仿真研究

目的为了了解马铃薯升华干燥效果和马铃薯的升华干燥时间,优化冻干过程,减少冻干能耗,采用COMSOL Multiphysics软件对马铃薯切片进行模拟。方法综合利用传热学、传质学和有关学科知识,建立马铃薯切片在升华干燥过程中的物理模型和数学模型,模拟马铃薯片的升华干燥过程。结果冰质量与初始时刻冰质量之比随着干燥时间增加逐渐减少,脱水速率随着干燥时间增加逐渐减小。考虑模拟忽略了蒸汽从切片四周流出的实际情况,导致冰质量与初始时刻冰质量之比实际值小于模拟值,脱水速率实际值高于模拟值。实际上升华干燥能除去马铃薯切片85%以上甚至90%以上的水分,干燥效果较好。随着马铃薯切片厚度的增加,马铃薯切片的升华干燥时间逐渐增大。马铃薯升华干燥时所处的冻干仓温度越高,升华干燥完成时所用的时间越少。冻干仓压力越大,马铃薯升华干燥时间越长。隔板温度越大,马铃薯的升华干燥时间越短。结论在对马铃薯进行冻干时,应尽量增加冻干仓温度,降低冻干仓压力,增加隔板温度,减小马铃薯厚度,以降低马铃薯在冷冻干燥过程中的能耗。

多切面多角度二维显像结合CDFI血流参数动态调节在胎儿单纯性室间隔缺损中的诊断价值及漏诊原因分析

目的:探讨多切面多角度二维显像结合彩色多普勒血流显影(CDFI)血流参数动态调节在胎儿单纯性室间隔缺损(isolated ventricular septal defect,i-VSD)的诊断价值,并分析其漏诊原因。方法:选取2019年5月至2023年6月于我院收治的5000例孕妇进行检查,将疑似i-VSD的143例孕妇作为研究对象,均行多切面多角度二维显像及CDFI检查,并依据产后结果分为不符组(31例)和符合组(112例)。采用单因素分析两组患者临床资料,采用多元Logistic回归模型分析多切面多角度二维显像结合CDFI血流参数诊断胎儿i-VSD漏诊的影响因素,采用ROC曲线、校准曲线评价模型的诊断效能。结果:143例胎儿疑似i-VSD,产后确诊准确度为85.31%,灵敏度为88.79%,特异度为70.37%,阳性预测值为92.79%,阴性预测值为59.38%,一致性检验结果显示多切面多角度实时二维显像结合CDFI血流参数检查与产后检查结果一致性相对较好;符合组与不符组在年龄、体质量、孕早期服药史、腹壁瘢痕、家族心脏病史、产检次数、羊水情况、医生检查经验、临床分型、缺损口直径方面差异显著(P<0.05);多元Logistic分层回归分析结果表明,年龄、体质量、羊水情况、腹壁瘢痕、临床分型、缺损口直径是多切面多角度二维显像结合CDFI血流参数诊断胎儿i-VSD漏诊的独立危险因素(P<0.05),并基于此构建了预测模型并绘制ROC曲线,结果显示该预测模型AUC为0.885(95%CI:0.810~0.903),灵敏度为87.2%,特异度为79.8%,表明该预测模型区分度较高,校准曲线表明该预测模型具有良好的准确度。结论:多切面多角度二维显像结合CDFI血流参数能提高i-VSD诊断符合率,而年龄、体质量、羊水情况、腹壁瘢痕、临床分型、缺损口直径均能影响其检查结果,因此对于存在上述特征的孕妇需增加检查次数,以降低胎儿i-VSD漏诊的发生风险。

齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度的计算方法

针对齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度激励的问题,提出了一种通用的时变啮合直齿轮副刚度的解析方法。首先,建立了直齿轮齿向修鼓与轴向错位模型,导出了轮齿副总误差计算式;然后,结合了弹性力学理论、齿接触分析(TCA)以及加载齿接触分析(LTCA),对齿向修鼓和轴向错位的直齿轮副加载状态下的啮合特征进行了计算;基于势能法以及切片理论,建立了改进的几何刚度、耦合刚度、赫兹接触刚度以及齿基刚度模型,并进一步推导了齿向修鼓和轴向错位的直齿轮副时变啮合刚度改进解析式;最后,将该方法的计算结果与有限元结果进行了对比分析,对该解析模型进行了验证,并分析了不同鼓形量与错位量对直齿轮副刚度激励的影响。研究结果表明:提出的齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度计算方法的计算误差为3%,能够准确且有效地分析齿向修鼓和轴向错位直齿轮副的啮合刚度,为齿轮副传动系统的修形设计提供了理论基础。

5G传输网络中的网络切片技术对多业务性能的影响

文章重点探讨网络切片技术在优化多业务性能中的应用,并对其基本原理、关键指标、影响以及挑战与解决方案等内容进行了深入分析。通过分析带宽需求、时延要求以及可靠性与安全性需求等关键指标,结合网络切片技术在5G网络中的应用,探究网络切片技术对多业务性能的作用机制,并提出应对挑战的对策,旨在为5G网络的持续发展提供有益参考。

子话题及词汇关联视角下的新兴领域热点主题演化研究

[研究目的]新兴领域由于发展时间不长,相关研究的文本量不够充足,先切分文本后关联主题的演化方法可能会导致各时间窗主题重复等问题,因此提出一种先整体识别热点,后切片分析演化的方法,解决新兴领域演化分析中文本量不足的问题。[研究方法]以制氢领域的核心中文期刊文献为数据源,通过构建指标体系先对整体语料库进行热点主题识别,再进行时间切片。对每个时间窗口的文本进行LDA主题抽取,并利用Word2Vec训练词向量,通过相似度计算进行热点主题的子话题关联及其主路径的词汇关联,从而分析各热点主题的结构演化和内容演化。[研究结论]绘制了各热点主题的结构演化图,并以热点主题光催化剂性能及其制备为例,揭示了其在各时间窗内的热点转移关系;同时绘制了其内容演化图,揭示了其各时间窗内的研究重点。实现了演化研究方面的精细化表达,为文本量不够充足的新兴领域演化分析提供了有效可行的思路。

海底管道悬空锤击内检测方法及振动信号分析

敷设在海床的油气管道可能会在洋流冲刷、地质运移等多种因素的影响下出现管道局部悬空现象,海底管道悬空会严重威胁油气输送安全。为有效检测管道悬空状态,提出了一种基于锤击检测法的海底管道悬空内检测器设计方案;结合MSC/Adams动力学仿真软件,采集经内检测器主动锤击激励管道内壁后不同敷设状况管段的振动响应信号,对采集的振动响应信号分别进行基于短时傅里叶变换(STFT)、频率切片小波变换(FSWT)和改进希尔伯特黄变换(HHT)时频分析,结合3种时频分析结果建立了管道悬空内检测效果评价指标。研究结果表明:经力锤激励后,管道振动响应信号整体幅值主要集中在50~120 Hz范围内,峰值频率主要集中在80 Hz左右;不同悬空状态下的管段振动响应信号幅值存在明显差别,越接近悬空管段中心位置,振动响应信号峰值频率对应的幅值越大;基于锤击法的管道悬空内检测器在仿真模拟环境中可有效辨别管道悬空状态。研究结果可为锤击内检测法应用于海底管道悬空状态内检测提供指导。

基于社区改变量估计的非均匀时间片划分方法

动态网络时间片划分方法对社区演化分析结果的准确性具有重要影响,但社区随时间及网络拓扑改变呈现非线性的变化,现有均匀时间片划分以及基于网络拓扑改变量的非均匀时间片划分方法在捕捉社区演化事件方面均效果不佳。为此,提出一种基于社区改变量估计的非均匀时间片划分方法,其中社区改变量通过变化后网络期望达到的社区模块度与直接应用网络变化前的社区发现结果获得的社区模块度之差来定量描述。首先,基于时间序列分析建立社区模块度预测模型;其次,使用该模型预测变化后网络期望达到的社区模块度,并求得社区改变量的估计值;最后,当该估计值超过预先设置的阈值时即生成一个新的时间片。在两个真实网络数据集上的实验结果显示,相较于传统的均匀时间片划分方法和基于网络拓扑改变量的非均匀时间片划分方法,所提方法在动态网络数据集Arxiv HEP-PH上的识别社区消失事件方面分别提早1.10 d和1.30 d,识别社区形成事件方面分别提早8.34 d和3.34 d,识别出的社区缩小、扩大事件总数分别增加10个和1个;在Sx-MathOverflow数据集上的识别社区消失事件方面分别提早3.30 d和1.80 d,识别社区形成事件方面分别提早6.41 d和2.97 d,识别出的社区缩小、扩大事件总数分别增加15个和7个。

大规模卫星星群域管控策略设计

针对大规模卫星星群单节点管控带来的系统通联性差、地面资源依赖度高等问题,提出了分层管理、域内自治、动态维护的卫星星群分布式域管控策略。首先,设计了衡量卫星节点管控能力的静态指数及动态指数,并提出了多因素加权的星群簇首选择方法。其次,提出了通过逐层择优的方式进行域结构初始化的算法流程。最后,根据星群变化情形,提出了基于事件触发的动态时间片域管控方法,保证了大规模星群在全任务周期内能维持相对稳定的管控构型。仿真结果表明,所提出的域管控策略能够有效完成对目标星群的簇首选择、域初始化及动态维护过程,并保持域结构的稳定。实现了目标星群在空间中的域结构划分管理,使地面直接参与管理的卫星节点数目降至原管理模式的14%,有效解决了星群管控严重依赖地面资源的相关问题。

基于时间切片序列图像的数据流量检测技术

为实现I/O设备数据发送状态的智能快速检测,采用开源Wireshark软件对设备的时间序列数据流量进行采集,提出对I/O设备时间序列流量图像进行切片处理的方法。针对切片图像应用分形理论表征设备通信数据流量的发送状态,基于通信网络数据流量折线图利用Matlab编写计算程序计算数据流的分形维数,将I/O设备正常传输数据状态和停止传输数据状态两种情况下的分形维数进行对比分析。计算数据表明分形维数可以用来表征设备通信数据流量的变化,根据分形维数数值能够区分数据正常传输与异常传输两种状态,证实该方法可用于设备的网络数据流量检测。