一个可配置的可视化建模工具

可视化建模语言是采用图形方式对系统／软件进行描述的语言，可视化建模工具为其提供了开发环境。不同的建模工具存在的共性，使得开发一种通用的可配置的可视化建模工具成为可能。基于理论研究和工具开发的实践经验，提出定义了一套支持静态语义的可视化建模语言描述方法，并且设计实现了一个从语义、语法、图形到编辑器界面可配置的可视化建模工具。     

信号处理应用的可视化建模与模型转换实现

针对数据流驱动的信号处理应用的可视化建模与模型转换问题,采用通用建模工具GME建立信号处理应用的可视化建模环境,并设计模型解析器实现图形化模型到XML架构模型的转换。参照GME提供的信号处理应用元模型,引入了描述具体信号处理应用的属性特征,并扩展了建模元素,构建了面向信号处理应用的可视化建模环境。在GME的解析器开发框架下,采用元生成器方法完成模型解析器的创建,实现模型解析。应用实例测试结果表明,此方法可以完成对信号处理应用的可视化建模与模型转换,提高信号处理应用的开发效率。     

多相交错并联VRM中平面无源集成的研究

为了提高效率、增大功率密度、改善动态响应、减小电流纹波,电压调整模块VRM拓扑选择极为重要~([1-2])。提出了新型多相VRM中电感和电容的平面无源集成的实现方案,建立了通用的多相电感和电容数学模型,分析了电感耦合系数及并联相数对稳态电感、动态电感的影响及集成电容对纹波削弱的作用。仿真验证了理论分析的正确性,证明了方案的可行性和优越性。     

电路板故障诊断系统可视化开发环境的设计与实现

传统TPS开发平台大多给用户提供采用文本形式通用语言为基础的非可视化编辑环境,这种环境复杂,难学,不够直观;针对这种情况,结合某电路板故障诊断系统,提出了一种基于MS Visio构建可视化TPS开发环境的设计方法,实现了测试策略的可视化编程,并研究了由这种测试策略流程图转换为可编译运行的C程序代码的算法;该方法具有简单、直观、易学易用等优点;通过雷达电路板的故障诊断过程可以看出,该可视化开发环境提高了TPS的开发效率,降低了开发难度,提高了测试效率,对自动测试系统的组建有着积极的意义。     

嵌入式装置可视化页面程序代码处理架构设计

提出一种灵活的嵌入式装置可视化页面程序的代码处理架构.基于元件的层次模型,形成相关数据结构和功能调用函数.通过在脚本中调用代码生成器开放的接口,可定制形成不同运行场景的代码.通过扩充解析预处理函数,支持形成高效紧凑的代码.采用通用模板替换的方法,可自动形成多种处理器的编译文件.本文提出的技术已经在电力系统保护控制装置开发中进行了批量应用,显著提升了开发效率和质量.     

构件技术在可视化精确度描述中的应用

三维可视化是目前的一个研究热点问题。文中对“Linux环境下的基于构件技术的真实感可视化开发平台”进行了研究,分析了软件的复用中存在的较高层次的抽象与建造一个可交互的虚拟环境下,精确描述可视化时所需要的图形图像处理的最低层的技术之间的矛盾,及在对通用三维应用程序的功能特点进行分析的基础上,提出通过抽取出其中核心的类库,用构件的形式实现这些类库,从而形成一个通用的三维开发包,建造一个二次开发平台,为快速开发三维应用程序提供关键技术的支撑。     

跨平台基因表达模式分析软件系统*

构建了可在不同操作系统平台之间通用的基因表达模式分析软件系统。该软件集成了多种基因表达模式分析算法,并通过模块化设计保持了算法的可扩展性。同时具有原始数据可视化和过滤、多种相似性度量选择、聚类方法选择、表达模式匹配查询、计算结果可视化等功能。软件使用Java作为开发平台,具有良好的可移植性,为在高性能计算机上进行基因表达模式分析打下了良好的基础。     

构件技术在可视化精确度描述中的应用

三维可视化是目前的一个研究热点问题。文中对“Linux环境下的基于构件技术的真实感可视化开发平台”进行了研究，分析了软件的复用中存在的较高层次的抽象与建造一个可交互的虚拟环境下，精确描述可视化时所需要的图形图像处理的最低层的技术之间的矛盾，及在对通用三维应用程序的功能特点进行分析的基础上，提出通过抽取出其中核心的类库，用构件的形式实现这些类库，从而形成一个通用的三维开发包，建造一个二次开发平台，为快速开发三维应用程序提供关键技术的支撑。     

面向企业级数据采集的可视化定制解析技术研究

目前,数据采集工作已成为企业信息化建设中的基本且重要环节。笔者介绍了数据采集通用录入可视化定制解析技术,此技术能满足企业录入需求千变万化、经常变动调整的要求。利用可视化定制工具,以简单、易懂的可视化定制方式,将录入界面、约束规则、数据处理以及数据流向等存储成规则的描述文件,然后通过特定的描述文件解析器,解析成符合运行模式的录入界面,实现数据录入与业务的无关性,与数据结构的无关性,从而解决常规开发模式存在的不易升级、难于扩充的弊病。     

基于专家系统开发工具M.1的高炉专家系统的开发

采用专家系统开发工具Ｍ．１，结合Ｃ语言和ｄＢＡＳＥⅡ开发了高炉专家系统，实现了高炉专家系统对高炉异常炉况的自动判断及各项功能，并给出了运行实例。结果表明，本方法为高炉专家系统的开发提供了一条新的途径，并适合于其它类似中小型专家系统的开发。     

模糊C 均值聚类与多相水平集图割优化相结合的图像分割

针对在分割多个目标时多相水平集模型对初始轮廓曲线敏感且计算量大的问题, 提出采用模糊C 均值聚类算法将图像进行粗分割,初始化多相水平集函数,使用图割算法分割 出多相结果的方法。该方法能有效减小多相水平集算法对初始轮廓曲线的敏感性,使图割算法 在分割图像时更容易分割出理想的目标轮廓;同时,采用图割算法可使水平集函数很快收敛到 能量最小值,有效减少计算量,提高计算效率。实验表明该方法具有较好地分割效果和较高地 分割效率。     

Image segmentation by iterative optimization of multiphase multiple piecewise constant model and Four-Color relabeling

In the paper an iteratively unsupervised image segmentation algorithm is developed, which is based on our proposed multiphase multiple piecewise constant (MMPC) model and its graph cuts optimization. The MMPC model use multiple constants to model each phase instead of one single constant used in Chan and Vese (CV) model and cartoon limit so that heterogeneous image object segmentation can be effectively dealt with. We show that the multiphase optimization problem based on our proposed model can be approximately solved by graph cuts methods. Four-Color theorem is used to relabel the regions of image after every iteration, which makes it possible to represent and segment an arbitrary number of regions in image with only four phases. Therefore, the computational cost and memory usage are greatly reduced. The comparison with some typical unsupervised image segmentation methods using a large number of images from the Berkeley Segmentation Dataset demonstrates the proposed algorithm can effectively segment natural images with a good performance and acceptable computational time.     

An investigation of multiphase CFD modelling of a lateral sloshing tank

A near-resonant, sway-induced sloshing flow in a rectangular tank is used to compare a homogeneous and inhomogeneous multiphase approach for fluid density and viscosity in a commercial CFD code. Dimensional analysis of the relative motion between the phases suggests the application of an inhomogeneous multiphase model whereas previous published work has used the computationally cheaper homogeneous (or average property) approach. The comparison between the computational and experimental results shows that the homogeneous model tends to underestimate the experimental peak pressures by up to 50%. The inhomogeneous multiphase model gives good agreement with the experimental pressure data. Examination of the relative velocity at the fluid interface confirms that the inhomogeneous model is the appropriate model to use for the simulation of a violent sloshing flow.     

求解HP格点模型的最佳优先搜索算法

HP格点模型是目前预测蛋白质折叠结构的一种最简单和最流行的模型,该模型已被证明是NP完全问题。将问题的解空间组织成树型结构,利用启发式规则—k步探测法对结点的可能分支进行评估,采用最佳优先策略搜索解空间树。最后用最佳优先搜索算法(BF)对一组公认的算例进行了实算,计算结果表明,BF计算效率优于传统的遗传算法和Monte Carlo方法。     

Visualizing ocean circulation models through virtual environments

The visualization scientists at Mississippi State University, working with the computational oceanographers at the Naval Research Laboratory, designed and implemented an interactive, real-time visualization tool called cthru. The cthru system, which provides visualization in a virtual environment, gives researchers the ability to alter model parameters and communicate these changes to the ocean model calculating the solution. The paper discusses the implementation of the cthru system     

基于注意力的高炉流态化料面多尺度检测算法

针对高炉料面图像经常发生多物理形态周期转变导致料线追踪精度下降问题, 研究了一种基于注意力的多尺度卷积核流态化料面检测算法(MKAD). 构建了雷达数据集–灰度图像–料形可视化的一类特征提取框架, 在卷积层采用通道和空间双注意力机制, 获得不同尺度的精细化颗粒流态化特征; 使用多尺度卷积核自适应方法提取 并融合喷涌料面多尺度颗粒物特征, 实现跨通道特征融合. 在南钢3#高炉和武钢7#高炉进行了实验和综合评估, 精确率分别可达83.01% 和86.50%, 与峰脊锐化方法相比, 分别实现了1.41%和4.9%的性能提升, 上述融合特征提取框架显著增强了料面检测的鲁棒性.     

多相图像分割Vese-Chan模型连续最大流方法

目的 多相图像分割是图像处理与分析的重要问题,变分图像分割的Vese-Chan模型是多相图像分割的基本模型,由于该模型使用较少的标签函数构造区域划分的特征函数,具有求解规模小的优点。图割（graph cut,GC）算法可将上述能量泛函的极值问题转化为最小割/最大流问题求解,大大提高了计算效率。连续最大流（continuous max-flow,CMF）方法是经典GC算法的连续化表达,不仅具备GC算法的高效性,且克服了经典GC算法由于离散导致的精度下降问题。本文提出基于凸松弛的多相图像分割Vese-Chan模型的连续最大流方法。方法 根据划分区域编号的二进制表示构造两类特征函数,将多相图像分割转化为多个交替优化的两相图像分割问题。引入对偶变量将Vese-Chan模型转化为与最小割问题相对应的连续最大流问题,并引入Lagrange乘子设计交替方向乘子方法（alternating direction method of multipliers,ADMM）,将能量泛函的优化问题转化为一系列简单的子优化问题。结果 对灰度图像和彩色图像进行数值实验,从分割效果看,本文方法对于医学图像、遥感图像等复杂图像的分割效果更加精确,对分割对象和背景更好地分离;从分割效率看,本文方法减少了迭代次数和运算时间。在使用2个标签函数的分割实验中,本文方法运算时间加速比分别为6.35%、10.75%、12.39%和7.83%;在使用3个标签函数的分割实验中,运算时间加速比分别为12.32%、15.45%和14.04%;在使用4个标签函数的分割实验中,运算时间加速比分别为16.69%和20.07%。结论 本文提出的多相图像分割Vese-Chan模型的连续最大流方法优化了分割效果,减少了迭代次数,从而提高了计算效率。     

基于MobileNet的恶意软件家族分类模型

现有基于卷积神经网络(CNN)的恶意代码分类方法存在计算资源消耗较大的问题.为降低分类过程中的计算量和参数量,构建基于恶意代码可视化和轻量级CNN模型的恶意软件家族分类模型.将恶意软件可视化为灰度图,以灰度图的相似度表示同一家族的恶意软件在代码结构上的相似性,利用灰度图训练带有深度可分离卷积的神经网络模型MobileNet v2,自动提取纹理特征,并采用Softmax分类器对恶意代码进行家族分类.实验结果表明,该模型对恶意代码分类的平均准确率为99.32%,较经典的恶意代码可视化模型高出2.14个百分点.     

Adaptive sonar beamformer based on inverse QR decomposition and recursive least squares filter for underwater target detection

To enhance underwater target detection performance, a standard hexagonal array (HA) (plane array) is designed for active sonar implementation in shallow water environments. For the hexagonal receiving array, the numerically robust inverse QR (Q, orthogonal matrix; R, upper triangular matrix) decomposition and recursive least-squares (RLS) are used to derive the minimum variance distortionless response (MVDR) beamformer (BF) under a hexagonal fast Fourier transform (HFFT) framework. The HFFT inverse QR (IQR)-RLS algorithm offers computational saving and can be mapped onto coordinate rotation digital computer processor-based systolic arrays, which makes it suitable for array real-time application. An analysis of the numerical robustness and computational complexity of the adaptive beamforming is presented. Using the proposed scheme to build HA adaptive BF reduces the computational burden and offers a better convergence rate than conventional BF. The experimental data analysis demonstrates the effectiveness of the algorithm against reverberation interference, and its improvement of target localization accuracy in a reverberation-limited area during the underwater target detection process.     

Simulations of amphiphilic fluids using mesoscale lattice-Boltzmann and lattice-gas methods

We compare two recently developed mesoscale models of binary immiscible and ternary amphiphilic fluids. We describe and compare the algorithms in detail and discuss their stability properties. The simulation results for the cases of self-assembly of ternary droplet phases and binary water-amphiphile sponge phases are compared and discussed. Both models require parallel implementation and deployment on large scale parallel computing resources in order to achieve reasonable simulation times for three-dimensional models. The parallelization strategies and performance on two distinct parallel architectures are compared and discussed. Large scale three-dimensional simulation of multiphase fluids requires the extensive use of high performance visualization techniques in order to enable the large quantities of complex data to be interpreted. We report on our experiences with two commercial visualization products: AVS and VTK. We also discuss the application and use of novel computational steering techniques for the more efficient utilization of high performance computing resources. We close the paper with some suggestions for the future development of both models.