机械运动方案设计及其模型形式化表达方法的研究

文章提出了一种矩阵表达方法,它是运动方案自动化综合的基础。借助这种方法,机构域的连续设计空间被离散化为功能子空间,并且每一子空间用唯一的机构模块表示。矩阵形式化表达的意义在于:机构模块可在不同抽象化层次上表达;可产生概念设计的可行解;通过编程可实现运动方案的自动化综合。     

机构概念设计符号方案的自动识别

为了从基于设计规则的机构创新设计自动化方法创成的、以符号表达的概念设计方案中快速遴选出具有创新性的设计方案,根据符号方案中功能构件和构件状态数之间的关系,给出了动力机构和基本机构识别的邻接矩阵遍历算法.用计算机化规则描述5种常见的基本机构之间的连接关系,给出了识别符号方案基本机构连接关系的遍历算法. 由此,实现了符号方案的基本机构及其连接关系的自动化识别.     

遗传算法在建筑概念设计中的应用

介绍了一种可以应用于建筑概念设计的遗传算法.该算法采用基于数学表示二叉树结构的编码方法,以及相应的交叉、变异操作,目标函数及人机交互相结合的适应度值确定方法,生成简单的曲线.选定的曲线经过三维可视化处理形成实体.这些生成的三维实体与人工设计的构件一起被分类,然后统一保存到构件库中.通过采用二进制编码的遗传算法,生成组合方案,组合构件库的构件,形成比较复杂的外观造型.以一个建筑外观设计为例,介绍了算法的执行过程.     

面向机械产品概念设计的知识库设计研究

针对机械产品概念设计中设计知识功能语义定义模糊和隐形知识重用率低的问题, 研究了基于领域本体表示的知识库设计方法,支持设计知识的自助发布管理和语义信息检索等 功能。提出设计知识表示的本体模式和建模方法,建立领域本体;从概念设计方案需求粒度、 功能目标及企业知识自管理等方面考虑,建立多维设计知识分类体系;设计JSON 文件到OWL 文件的映射规则,实现设计知识的发布、维护、存储和检索。最终实现面向机械产品概念设计 的知识管理,为企业设计人员提供知识共享和重用,支持产品概念设计的方案创新。     

机械产品概念设计中的知识表示

研究了计算机辅助概念设计中的关键技术——知识表示．将行为域引入公理化设计作为功能域和载体域之间的转换桥梁，针对该域结构定义扩展“之”字映射，建立了不同层次功能、行为和载体之间的映射关系；构造了概念设计方案的知识表示模型——域结构模板；针对一类产品的知识表示模型——概念空间，给出了基于概念空间的概念设计方案生成过程．最后以工业平缝机为例对所述模型和方法加以说明。     

一种飞机概念设计中确认关键技术的方法研究

在应用质量功能展开(QFD)于飞机概念设计的需求定义与分析过程中,质量屋关系矩阵的建立一直是一个核心内容,针对日前关系矩阵建立方法容易受宅观因素影响的特点,提出了一种基于量化的影响性分析以建立关系矩阵的方法.一个2级QFD模型被用于识别高空长航时元人机的关键技术.与全球鹰飞机的相关资料对比表明了分析结果的正确性.所提出的方法可以在一定程度上减轻主观因素的干扰.提高了分析的准确性和客观性,确认了方法在飞机概念设计过程中的实用性.     

基于多色集合理论的机械产品概念设计方法研究

介绍了多色集合理论，指出了多色集合为计算机辅助概念设计、信息建模技术及其相关的推理技术提供了强有力的工具，使机械产品概念设计这一难以形式化的设计过程有了建模的可能。给出了基于多色集合理论和功能方法树的机械产品概念设计的知识表达。建立了贴近度函数。给出一个关于方案功能相对需求功能冗余程度的教学模型，通过给定冗余允许值排除不合理方案。提出了基于多色集合理论的机构产品概念设计的设计步骤和实现流程图，为其它机械产品 的概念设计提供帮助。最后以机床设计为实例作了进一步的说明。     

基于符号的机构概念运动模型

基于功能符号“三位一体”．陛提出了面向概念设计的机构运动模型表示方法;给出了功能语义蕴涵的运动变换约束和运动关系约束;通过功能符号形式化描述建立分层次的机构概念运动模型,实现对计算机辅助概念运动设计的支持．     

语义特征建模系统中概念设计方案表示研究

为了提高概念设计的工作效率和设计水平,提出了一种基于语义表示法的概念设计方案的表示方法。这种方法通过语义表示法来表示模型中的特征,通过细胞元模型来管理模型数据,通过语义面将特征和设计方案表示成为具有n个语义输入和m个语义输出的黑盒,通过语义依赖图建立产品模型与特征之间的组织关系,通过力传递的方法来简化概念设计方案的推理过程。该方法不仅可以大大提高概念设计问题的求解速度,还可以为设计者提供更丰富的概念设计方案。实验证明该算法具有广泛的应用前景和实用价值。     

基于中心化相似度矩阵的词向量方法

词向量使用低维稠密向量表示词，通过向量运算能够反映词间关系，被广泛应用于自然语言处理任务。对基于矩阵分解的词向量方法进行了研究，发现降维前相似度矩阵质量与词向量质量存在线性相关性，提出了一种基于中心化相似度矩阵的方法。该方法使得相似（不相似或弱相似）词间的相似程度相对增强（减弱）。在WS-353和RW数据集的词语相似性实验中验证了所提出方法的有效性，两个数据集下词向量质量最高提升0.2896和0.1801。中心化能够提升降维前相似度矩阵质量，进而提升词向量质量。     

MU-MIMO系统的用户调度和预编码联合优化

提出了一种有限反馈下多用户MIMO下行链路中用户调度和预编码的联合设计方法。在该方法中,每个用户向基站反馈自己希望的预编码向量序号,以及量化误差和自己信道的最大奇异值这两个标量。基站根据估计的信干噪比,选取信干噪比最大的一个用户,利用该用户反馈的预编码向量来生成一个预编码矩阵。基站继续逐个地选择其他用户,选择的准则是用户的信道能更好地匹配这个生成的预编码矩阵中的向量。该方法同时解决了多用户MIMO系统中,用户调度和预编码向量的设计这两个问题,属于一种跨层设计。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

Autonomous control systems: monitoring, diagnosis and tuning

A systematic and unified approach which accomplishes performance monitoring, performance improvement and fault prediction in control systems is proposed. The feature vector which is a vector formed of the coefficients of the estimate of the sensitivity function and the influence matrix which is the Jacobian of the feature vector with respect to the physical parameter are shown to contain the relevant information to realize an autonomous control system. The feature vector is estimated using a robust, accurate and reliable linear predictive coding algorithm. The influence matrix is computed by perturbing the physical parameters one at a time and estimating the feature vectors for each case. The proposed scheme is evaluated both on simulated as well as on actual control systems     

基于部分向量复用和变游程编码的二级SoC测试压缩

提出了一种适用于基于核的SoC测试数据压缩的新方法,先将不同待测核对应的测试集中的测试向量部分重叠起来,形成一个重叠向量,对这个重叠向量进行变游程编码,以进一步压缩测试向量。由于测试应用时间与重叠向量的长度成正比,而重叠向量的长度要远小于原始测试向量的长度总和,从而减少了测试时间。变游程编码最大化了压缩效率。实验结果表明,本方法在减少测试应用时间,提高数据压缩率方面的优势是显著的。     

无线传感网使用网络编码的新型数据传输方法

网络编码能提高无线传感器网络数据传输可靠性,针对现有基于网络编码的数据传输策略随机选取编码向量和使用固定路径所带来的缺陷,设计了一个新的编码矩阵构造方法,并提出了一种新型的基于网络编码的可靠数据传输方法。该编码方案能保证任意k个编码向量线性无关,且不用传输编码向量。数据转发使用"区域推进"机制,自动选取最佳转发节点,将数据包可靠地向sin"k推进",并实现了最少冗余传输和网络均衡能耗。分析与仿真表明,新的数据传输策略能消除现有方法的缺陷,提高数据传输可靠性,降低能耗。     

A Boolean Hebb rule for binary associative memory design

A binary associative memory design procedure that gives a Hopfield network with a symmetric binary weight matrix is introduced in this paper. The proposed method is based on introducing the memory vectors as maximal independent sets to an undirected graph, which is constructed by Boolean operations analogous to the conventional Hebb rule. The parameters of the resulting network is then determined via the adjacency matrix of this graph in order to rind a maximal independent set whose characteristic vector is close to the given distorted vector. We show that the method provides attractiveness for each memory vector and avoids spurious memories whenever the set of given memory vectors satisfy certain compatibility conditions, which implicitly imply sparsity. The applicability of the design method is finally investigated by a quantitative analysis of the compatibility conditions.     

Efficient motion vector recovery algorithm for H.264 based on a polynomial model

In this paper, we propose an efficient motion vector recovery algorithm for the new coding standard H.264, which is based on a polynomial model. To achieve better coding efficiency, the motion estimation scheme used in H.264 is different from previous coding standards. In H.264, a 16/spl times/16 macroblock can be divided into different block shapes for motion estimation. Each macroblock contains more motion vectors than previous coding standards. For nature video, the blocks within a small area likely belong to the same object, hence the motion vectors of neighboring blocks are highly correlated. Based on the correlation of neighboring motion vectors, we can use the motion vectors that are adjacent to the lost motion vectors to constitute a polynomial model, which can describe the change tendency of motion vectors within a small area. Through this model, the lost motion vectors can be predicted and the lost macroblocks can be reconstructed. Different video sequences are used to test the performance of proposed method. The simulation results show that the quality of corrupted video can be obviously improved by proposed algorithm.     

Automated functional design of engineering systems

This paper presents a prototype intelligent system, the knowledge-based functional design automation system (KBFDA) for automating the functional design process of engineering products/systems. An integrated knowledge representation scheme combines rule-based and object-oriented representation methods to represent functions and function related design characteristics in an intelligent design environment. A knowledge-based functional reasoning strategy uses this representation to automatically generate physical behaviors from desired functions or behaviors. The required behaviors are then combined in different configurations to develop a set of potential concept variants that meet the functional requirements and functional constraints given in a design specification. Finally, the variants are ranked according to the degree to which they meet non-functional constraints. The variant with the lowest rank (score) is selected as the best solution. A case study design of a terminal insertion unit is presented to demonstrate the practicality of the proposed approach.     

基于混沌加密对抗窃听的安全网络编码方案

针对抗窃听安全网络编码中引入额外带宽开销且计算复杂度高的问题，提出了一种基于双混沌序列的加密方案。首先，通过Cat-Logistic混沌序列对信源消息的第一维数据进行加密；然后，利用加密后的数据构造出稀疏预编码矩阵。最后，通过预编码矩阵对剩余的明文向量进行线性随机混合，从而达到对抗窃听的目的。与安全实用网络编码（SPOC）方案相比，该方案通过信源消息构造稀疏预编码矩阵没有引入额外信源编码冗余，降低了带宽开销。理论分析和实验结果表明，该方案降低了编码复杂度，提高了传输效率，有效增强网络安全性和传输效率。     

基于Fourier矩阵的无线广播重传策略

针对随机网络编码重传的缺陷, 将Fourier矩阵和随机网络编码相结合, 提出一种半固定编码系数的广播重传方案FMWBR。利用广播源节点和接收节点双方已知的Fourier矩阵的行向量作为编/解码向量, 保证接收节点接收到的重传包具有完全可解性。理论分析表明, FMWBR增强了无线传输的安全性、提高了网络的鲁棒性、减少了包头开销。仿真测试结果表明, FMWBR跟其他几种重传策略相比, 有效地减少了平均传输次数, 节省了带宽消耗, 提高了网络吞吐量。