几何连续曲线上的Laplace-Beltrami方程的等几何分析求解

复杂计算域上的等几何分析是一个热点问题.通常情况下,复杂计算域可用多片具有几何连续性的简单区域拼接,因此有必要讨论计算域的几何连续性对等几何分析收敛性的影响.针对G1(一阶几何连续)曲线上Laplace-Beltrami方程数值求解问题,从理论上分析了其等几何分析框架下的求解误差,根据理论分析给出了具有最优收敛阶的样条函数空间选择方法.此外,根据样条函数空间的逼近性质,数值上验证了选择的样条函数空间具有最优收敛阶.相关分析初步为复杂计算域的最优收敛的等几何分析提供了理论依据.     

一种用计算域分解的等几何分析并行化方法

提出一种按照计算域分解的并行化方法来构建等几何分析的刚度矩阵和右侧向量.将计算域分解成为若干个不相交的子区域,然后为每个区域分配一个处理器,所有处理器并行进行子区域上面的计算,所有处理器完成子区域的计算以后,使用一个快速的归并算法完成线性系统的装配.实验表明,本文提出的方法在8核的机器上可以达到6.46的加速比,能够在4秒左右的时间计算680万个矩阵元素个数.使用Intel MKL稀疏求解器来求解线性系统,本文的等几何分析求解器能够在大约10秒的时间内求解52万的自由度,本文的方法比ISOGAT速度要快上万倍.     

计算几何与并行算法

本文首先介绍了计算几何的基本概念,论述了计算几何的四个基本问题,即几何搜索问题、相交问题、邻接问题及凸壳问题。然后重点分析了凸壳构造问题,介绍了其最佳串行算法、及相应的并行算法。接着对一些计算几何的串行及并行算法进行了分析比较。最后提出了笔者对新一代并行计算机系统上设计计算几何并行算法的看法。     

局部误差驱动的等几何分析计算域自适应优化方法

等几何分析方法为实现CAD?CAE阶段几何数据的无缝融合提供了新途径,但其求解精度和效率依赖于计算域参数化的质量.为提高优化效率,提出局部r细化方法,即通过局部优化内部部分控制顶点的位置提高等几何分析方法的求解精度.首先利用残值法得到计算域上每个子面片所对应的局部误差指示子;然后根据平均标记策略选择需要进行优化的面片集合,从而确定需要进行优化的控制顶点集合;最后通过极小化标记曲面片上的误差指示子得到所标记的内部控制顶点的最优分布.文中将局部r细化和基于节点插入操作的h细化结合起来,提出h-r局部细化方法.通过二维Poisson方程求解的若干实例,验证了所提出的局部优化方法在等几何分析中的有效性.     

基于等几何分析的股骨模型静力学分析

在利用人体股骨静力学分析进行假肢替换的研究中,要求置换股骨结构能承受最大载荷,因此要对其进行模型构建与力学分析.应用传统有限元方法会在模型转换过程中产生较明显的误差.为解决上述问题,采用等几何分析方法改进股骨模型的构建与分析.将人体股骨点云数据作为输入量,利用体参数化方法构建用于分析的体参数化模型.然后将该模型的参数曲面块作为单元,将其控制点作为未知量节点,对股骨模型施加边界条件和外载荷.依据虚位移原理推导子单元刚度矩阵和总体刚度矩阵.最后通过求解线性方程组得到静力分析结果,同时给出了应力分布云图.对某股骨静力学分析进行实例验证,结果表明,用等几何分析方法进行股骨静力学分析是合理有效的.     

等几何分析中的r-p型细化方法

在CAD模型的性能模拟分析过程中,经常需要对计算域模型进行细化以提高模拟的精度.针对等几何分析这一新兴的模拟分析方法,提出一种新的细化方法,称之为r-p型细化方法.该细化方法包括2个步骤:首先通过极小化后验误差估计,对初始计算域的内部控制顶点的位置进行优化(即r型细化)；然后对通过r型细化得到的计算域模型进行升阶操作以...     

图学与几何

本文讨论图学与几何的关系。从形是图之源、图形/图像的本质是几何这个基本认 识出发,指出图的产生、表示、处理与传播过程都是在处理几何的定义、变换与其间关系,因 此图与图学的基础是几何,图学计算的基础是几何计算。基于图学与计算的内涵分析,剖析了 图形计算的本质、矛盾和关键技术。讨论了代数与几何在图学计算中各自的作用与利弊,强调 人在算法设计中的主导地位。指出生成一幅图或构建一个模型的主要工作不是决定构成该图或 模型的元素本身,而在于找出元素之间的相互关系。针对图形图像已经成为计算的主要对象与 结果表述,介绍了一种基于几何的形计算机制,弥补常规数计算的不足,追求“形思考、数计算” 的几何计算新模式。     

面向等几何分析的低扭曲B样条体参数化

计算域的体参数化是等几何分析的基础问题,针对现有方法的结果扭曲过高的问题,提出一种面向等几何分析的低扭曲B样条体参数化方法.该方法将参数域的几何形状引入优化来降低扭曲.对于输入的计算域,首先生成计算域到参数域的映射,构造一个边界对应关系;然后根据该初始边界对应关系生成离散体参数化映射,并更新边界对应关系;最后利用B样条基拟合离散体参数化映射得到低扭曲B样条体参数化.在一个包含215个复杂三维模型的数据集上进行实验,验证了所提方法的鲁棒性和有效性;与2种对比方法相比,该方法的对称Dirichlet扭曲能量分别平均降低30.91%和29.74%.     

共形几何代数--几何代数的新理论和计算框架

共形几何代数是一个新的几何表示和计算工具.作为几何的高级不变量和协变量系统的结合,它为经典几何提供了统一和简洁的齐性代数框架,以及高效的展开、消元和化简算法,从而可以进行极其复杂的符号几何计算,在几何建模与计算方面表现出很大的优势.主要讲述共形几何代数的产生背景和意义,共形几何代数的数学理论和它最有特色的几个部分,包括Grassmann结构、统一几何表示和旋量作用、基本不变量系统和高级不变量系统、新的计算思想、展开和化简技术等.     

平面线弹性问题的等几何形状优化方法

介绍具有等几何分析功能的GeoPDEs平台的数据结构和分析流程,针对二维平面形状优化问题,以控制顶点为设计变量,在推导出等几何分析的灵敏度计算公式后,提出基于GeoPDEs平台的灵敏度分析的高效实现方法,并采用移动渐近线法(Method of Moving Asymptotes,MMA)算法进行等几何形状优化.形状优化实例表明该方法收敛速度快,优化结果较理想.     

Only connect: teaching, technology and telesis

Abstract This paper describes an approach to the design of interactive multimedia materials being developed in a European Community project. The developmental process is seen as a dialogue between technologists and teachers. This dialogue is often problematic because of the differences in training, experience and culture between them. Conditions needed for fruitful dialogue are described and the generic model for learning design used in the project is explained.     

European Community policy and the market

Abstract This paper starts with some reflections on the policy considerations and priorities which are shaping European Commission (EC) research programmes. Then it attempts to position the current projects which seek to capitalise on information and communications technologies for learning in relation to these priorities and the apparent realities of the marketplace. It concludes that while there are grounds to be optimistic about the contribution EC programmes can make to the efficiency and standard of education and training, they are still too technology driven.     

一种自适应子融合集成多分类器方法

融合集成方法已经广泛应用在模式识别领域,然而一些基分类器实时性能稳定性较差,导致多分类器融合性能差,针对上述问题本文提出了一种新的基于多分类器的子融合集成分类器系统。该方法考虑在度量层融合层次之上通过对各类基多分类器进行动态选择,票数最多的类别作为融合系统中对特征向量识别的类别,构成一种新的自适应子融合集成分类器方法。实验表明,该方法比传统的分类器以及分类融合方法识别准确率明显更高,具有更好的鲁棒性。     

Avoiding semantic and temporal gaps in developing software intensive systems

Development of software intensive systems (systems) in practice involves a series of self-contained phases for the lifecycle of a system. Semantic and temporal gaps, which occur among phases and among developer disciplines within and across phases, hinder the ongoing development of a system because of the interdependencies among phases and among disciplines. Such gaps are magnified among systems that are developed at different times by different development teams, which may limit reuse of artifacts of systems development and interoperability among the systems. This article discusses such gaps and a systems development process for avoiding them.     

基于QTE的蒙古文显示机制研究与实现

蒙古语言是中国蒙古族使用的通用语言,由于蒙古文区别于其他文字的书写方式和其自身变形机制等特点,在很多通用的文字处理引擎中都不被支持。在嵌入式产品开发与应用领域中Linux加QTE已经成为流行方式。该文给出了一种在QTE环境上实现基于标准Unicode的蒙古文点阵显示和变形算法, 并自定义了支持蒙古文的QTE组件,扩展了QTE功能,为在Linux加QTE方式的嵌入式体系结构中处理蒙古文提供了一种解决方法。     

Designing economic np control charts: A programmed simulation approach

This paper presents control charts models and the necessary simulation software for the location of economic values of the control parameters. The simulation program is written in FORTRAN, requires only 10K of main storage, and can run on most mini and micro computers. Two models are presented - one describes the process when it is operating at full capacity and the other when the process is operating under capacity. The models allow the product quality to deteriorate to a further level before an existing out-of-control state is detected, and they can also be used in situations where no prior knowledge exists of the out-of-control causes and the resulting proportion defectives.     

基于AD9626的模拟信号采集存储卡设计

自然界的绝大部分信号都是以模拟的形式存在,因此模拟信号的采集转换存储在数字时代十分关键。文章讨论了在雷达信号处理领域基于AD9626的AD采集存储卡的设计原理、硬件结构和程序设计与芯片配置等问题,为今后相关领域的研究提供了可参考的方案。     

The development of robot art

Going through a few examples of robot artists who are recognized worldwide, we try to analyze the deepest meaning of what is called “robot art” and the related art field definition. We also try to highlight its well-marked borders, such as kinetic sculptures, kinetic art, cyber art, and cyberpunk. A brief excursion into the importance of the context, the message, and its semiotics is also provided, case by case, together with a few hints on the history of this discipline in the light of an artistic perspective. Therefore, the aim of this article is to try to summarize the main characteristics that might classify robot art as a unique and innovative discipline, and to track down some of the principles by which a robotic artifact can or cannot be considered an art piece in terms of social, cultural, and strictly artistic interest. This work was presented in part at the 13th International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 31–February 2, 2008     

煤矿井下安全监控分站的设计及其仿真实现

为了设计一种具有低成本、低功耗、易操作、功能强且可靠性高的煤矿井下安全分站,针对煤矿安全生产实际,文章提出了采用MCS-51系列单片机为核心、具有CAN总线通信接口的煤矿井下安全监控分站的设计方案;首先给出煤矿井下安全监控分站的整体构架设计,然后着重阐述模拟量输入信号处理系统的设计过程,最后说明单片机最小系统及其键盘、显示、报警、通信等各个组成部分的设计;为验证设计方案的可行性与有效性,使用Proteus软件对设计内容进行仿真验证,设计的煤矿井下安全监控分站具有瓦斯、温度等模拟量参数超标报警功能和电机开停、风门开闭等开关量指示功能;仿真结果表明:设计的煤矿井下安全监控分站具有一定的实际应用价值.     

A human-computer interface for non-computer specialists

The COM teleconferencing system was designed to be easy to use for both beginners and people with much computer experience. A number of design choices in organizing the human-computer interface were considered very carefully. These design problems are not unique for teleconferencing applications, but will appear in many other developments of human-computer interfaces for non-computer specialists. This report discusses naming conventions, menu format, user commands, help facility and the treatment of ‘type ahead’ from the users.