康复机器人与智能辅助系统的研究进展

我国正面临日益严重的老龄化问题和数量庞大的残疾人群,康复机器人与智能辅助系统的研究开发和应用有望为解决养老、失能辅助和康复问题提供部分技术手段.康复机器人与智能辅助系统涉及医学、信息、机械、电子、材料、力学等多个学科领域,其研究与开发也面临诸多挑战和困难,本文从“康复机器人及多种康复训练模式”、“智能辅助系统与生机电技术”、“康复与辅助相关的多模态传感与控制方法”、“外骨骼和可穿戴系统、智能假肢与人机安全性”等方面介绍和讨论康复机器人和智能辅助系统的问题和研究进展,以期为未来康复机器人和智能辅助系统的研究与开发提供些许借鉴.     

江苏水文自动测报系统智慧化运维研究与设计

概述江苏水文自动测报系统的规模、架构及其运维情况,分析当前运维管理存在的问题。提出以采集层、服务层、应用层三层架构为主体的智慧化运维方案,以提高运维实时性、提升运维效率、降低运维成本。该方案对自动测报系统的软硬件状况和自动采集数据进行实时监控,对水文自动测报系统的数据入库、数据质量、设备运行等情况及运维人员工作效率进行统计,分析和考核,同时对系统故障的诊断进行告警和跟踪,并做出智能调度和处置推荐,并为系统建立一个知识库系统。     

图书自助借还终端系统的应用研究

传统的图书借还流程需要在人为辅助下进行且图书馆每天开放时间较短,在生活节奏快以及职业、生活多元化发展的今天,难以满足现代人的需求。为了提高图书借还效率,有效管理图书馆图书借还产生的数据,减少人力物力资源的损耗,本文研究设计了一个运用WIFI技术、RFID技术和WEB技术的自助图书借还终端系统。系统主要由自助借还书终端机、WEB服务器和数据库服务器三部分组成。读者可利用带有RFID标签书籍和RFID借书卡,在图书自助借还终端自助地完成借书和还书。终端机同时将读者借书还书信息发送至WEB服务器,信息经WEB服务器处理后,上传至数据库服务器中。系统可代替人工借还书服务,在提高图书借还效率的同时保证图书馆服务质量,可实现图书馆无人管理以及长时间开放。     

智能需求获取与建模研究综述

需求获取和建模是指从需求文本或记录中获取显式和隐式的需求,并通过表格化、图形化、形式化等方法构建相应模型的过程,是软件开发过程中极为关键的一步,为后续系统设计与实现铺平道路,提高软件开发效率和质量,提升软件系统稳定性和可行性.研究者们在需求获取与建模方面获得了一系列研究成果,根据其关注阶段不同,可以将它们分为需求知识提取、需求知识分类和需求模型构建3个方面.鉴于传统方法在知识获取、模型构建的准确性和效率方面一直存在弊端,近年来,越来越多的研究者们将具有广泛应用性的人工智能技术与需求获取、需求分类、需求建模方法相结合,提出了一系列智能需求获取与建模的方法和技术,从而弥补了传统方法的不足.着重从智能需求获取与建模角度着手,对近年来的研究进展进行梳理和总结.主要内容包括:1)统计并分析人工智能技术在需求知识提取、需求知识分类和需求模型构建中使用的方法和技术;2)总结了智能需求获取与建模过程中采用的验证方法和评估方法;3)从科学问题和技术难点2个方面归纳得出目前智能需求获取与建模的关键问题,围绕集成式和动态化模型构建、与其他软件工程活动关联、智能需求知识分类的粒度、数据集构建、评估指标构建和工具支持6部分,阐述了上述问题的可能解决思路和未来发展趋势.     

Integration of GIS,GPS, and optimization technologies for the effective control of parcel delivery service

An intelligent monitoring and control system for parcel delivery service is described in this paper. To manage pick-up and delivery operations more effectively, geographical information system (GIS), global positioning system (GPS), and wireless communication technologies are applied to the system which consists of three subsystems, pick-up and delivery sequence planning system, pick-up and delivery monitoring system, and PDA execution system. Pick-up and delivery sequence planning system generates routes and schedules for pick-up and delivery using GIS and optimization techniques. Pick-up and delivery monitoring system monitors current positions of vehicles and actual pick-up and delivery results as compared with planned sequences, routes and visit times, while PDA execution system transmits information for vehicles positions and actual pick-up and delivery results using GPS and wireless communication technologies. The intelligent monitoring and control system is currently being used for the pick-up service in a local post office of Korea Post.     

Laser and Photonic Systems Integration: Emerging Innovations and Framework for Research and Education

The purpose of this article is to review the key emerging innovations in laser and photonics systems as well as their design and integration, focusing on challenges and opportunities for solutions of societal challenges. Developments, their significance, and frontier challenges are explained in advanced manufacturing, biomedicine and healthcare, and communication. Systems, networks, and integration issues and challenges are then discussed, and an integration framework for networking laser‐ and photonic‐based services and products is proposed. The article concludes with implications and an agenda for education, research and development, and policy needs, with a focus on human, society, science, and technology integration. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.     

矿井通风除尘试验装置及PLC监控系统设计

基于实验室通风环境,设计了一套矿井通风除尘试验装置及PLC监控系统。该通风除尘试验装置集通风与除尘功能于一体,能自动监测通风机与除尘器的风量、风压、阻力等性能参数;PLC监控系统可对通风机、发尘器进行远程/就地开停及变频调速控制,实时监测通风机、发尘器运行状态、运行电流、运行频率等参数,模拟并实现了矿井通风系统的井下通风计算机远程集中监控。实际应用表明,该系统运行稳定可靠、操作简便、可扩展性强。     

一种基于USB—KEY的身份认证协议

对常用的身份认证协议和方法进行了简单的综述,针对生物身份认证的局限性和PKI体系结构认证成本较高的情况,从密码学、网络安全技术等方面提出了一种基于USB-KEY的身份认证协议。该协议利用USB-KEY硬件可生成伪随机数、可进行数据计算与存储的特点,综合地运用伪随机数、异步时间戳、会话密钥、DES加密、MD5算列算法,完成数据安全性加密、数据完整性校验等操作,该协议既简单易行,又十分安全。文中从密码攻击、中间人攻击、重放攻击3个方面进行了安全性分析,证明了协议是安全可行的。     

单片机与LoRa通信模块的电气火灾探测器设计

本文设计了一套基于单片机与LoRa组合式电气火灾探测器。探测器设计了电压采集调理电路、电流采集调理电路、剩余电流采集调理电路及温度采集调理电路,检测线路中的三相电压、三相电流、剩余电流及温度等电参量与温度参量,若线路存在过欠电压、短路、开路、漏电及温度异常等电气故障,现场立即发出声光报警且显示其故障信息,并通过LoRa无线通信模块将实时信息上传到云服务平台。故障信息通过电脑与手机及时推送给用户,用户对其进行远程监管与控制。测试结果表明,基于单片机与LoRa的组合式电气火灾探测器反应灵敏、稳定性好,可在大型建筑商业住宅场所广泛使用。     

Smart devices and spaces for pervasive computing

Applications and services for pervasive computing have been dramatically grown and have contributed extensively to our daily experiences in recent years. Smart systems, devices, and spaces are proactive for ubiquitous and pervasive computing. Smart information technology (IT) is also an outcome of the state of the art and novel mobile and ubiquitous computing technologies that include highly capable handheld device, pervasive and personal device, etc. This special issue will be a trigger for further related research and technology improvements in pervasive and ubiquitous computing using smart devices and services. This special issue called for original papers describing the latest developments, trends, and solutions of smart devices and spaces for pervasive computing including real-time operating systems (OS), tiny OS and middleware supports, mobile system performance, trustworthy Internet and communications, agents and mobile and pervasive services, among others. In particular, this special issue focuses on a remote control and media-sharing system, flash storage-based smart system, heterogeneous mobile OS, and prediction and auto-execution system for pervasive computing.     

我国智慧水土保持数字化场景组成及其设计探讨

本文基于智慧水利数字孪生流域L1、L2、L3级数据底板及水土保持基础数据及相关业务数据,围绕“十四五”时期智慧水土保持数字化场景建设任务,并结合水土保持业务数字化、网络化、智能化的应用需求,提出水土保持数字化场景建设的目标、总体框架和技术路线与方法,为智慧水土保持建设提供思路和参考。通过推进数字孪生、大数据、人工智能等技术与水土保持业务的交互应用,实现了水土保持信息智能感知、水土保持管理服务高效协同、水土保持监督执法及时有效和淤地坝运行风险预判预案,但数字化场景建设仍处于起步阶段,需在实践应用中进一步探索完善。     

基于多源数据整合的河湖水质智能应用研究

为改善上海市河道水环境,针对现有河湖水质存在的问题,依靠信息化和数字化技术,汇聚各类水质相关数据,开展数据整合与分析,推出河道水质变化三级报警预警,建立相应业务处置机制和流程,探索河湖水质智能化应用,重点研究河湖水质数据监测、变化趋势分析、波动报警预警、整改处置和结果反馈等5个环节闭环管理.通过河湖水质智能应用研究,并在上海市河长制办公室工作平台和城市运行"一网统管"水务专题中进行实际应用.实际应用表明:河湖水质智能应用可有效发挥作用,强化对河湖水质恶化等问题的持续跟踪和有效监督,提高河湖水质治理效率,推进河湖协同治理,有效改善河湖水环境质量.     

基于InfluxDB的监控设备通用运维管理平台

监控设备大规模安装和应用带来了运维困难的问题.本文研发了一个通用运维管理平台,平台通过前端状态采集装置获取监控设备运行时产生的各种状态信息;平台的运维管理系统汇总、存储状态信息,并提供监控、统计、分析、报警等管理功能以支持运维业务;平台的可视化展示子系统对状态信息进行可视化渲染呈现,为系统运维提供智能化的支持.状态采集装置模块化和冗余设计使得设备具有通用性、可扩展性、高可靠性和易维护性.状态信息具有时序数据特征,运维管理系统使用InfluxDB存储状态信息,大幅度降低了存储空间需求,并保证了数据查询和管理的性能需求.基于InfluxDB的监控设备通用运维管理平台已在多个用户单位安装试用,运行状态良好,具有很好的经济社会效益和推广价值.     

羽绒图像阈值分割算法研究

羽绒与人们的生活息息相关,不同种类的羽绒在价格、性能方面存在很大差别,故对羽绒进行准确、快速地识别,显得尤为重要。针对传统的人工检测羽绒的种种弊端和不便,羽绒种类自动检测成为一个趋势。在自动检测过程中,一个重要环节就是图像分割,图像分割的效果将直接影响到自动检测的速度和准确率。所以,将遗传算法引入到羽绒识别中来,利用基于遗传算法的阈值分割算法提高了羽绒识别率。     

煤矿安全监控系统数据接口标准的研究

煤矿现有安全监控系统种类多,传输协议、格式、内容不统一,各个厂商生产的安全监控系统中所使用的接口、标准和协议也不尽相同,很难实现安全监控系统的数据共享、信息应用集成以及煤矿安全远程监控和联网。针对上述问题,提出了煤矿安全监控系统数据接口标准的设计方案,分析了该数据接口标准建设的目的及原则,详细介绍了该数据接口标准的3个组成部分即信息分类编码、文本格式的数据文件和XML格式的数据文件的结构及作用。该数据接口标准的应用能够统一煤矿安全监控系统数据交换的内容和格式,从而实现煤矿各级管理部门的数据共享和数据交换。     

The doctoral program in Computing and Information Sciences and Engineering of the University of Puerto Rico

The doctoral program in Computing and Information Sciences and Engineering (CISE) of the University of Puerto Rico is a research and education program intended to form investigators and build the academic field of computing and informatics with a comprehensive, multidisciplinary and integrative view. The program is based on the premise that the impact of computing and informatics on science and engineering goes beyond the mere empowering of data analysis and simulation capabilities. Indeed, computing and informatics offer a new approach to discovery and engineering design, which we call the informatics approach. We believe that the philosophy and methodology of data representation and processing exerts a decisive influence on what can be achieved in science and engineering, and in the scope and quality of results. The doctoral program in CISE is intended to catalyze this approach as an academic discipline. This article describes the main features, driving forces, and projections of this doctoral program.     

浅谈电脑绘图时代的手绘表现技法

本文通过对电脑技术及手绘表现技法的调查、研究与分析,列举出了电脑技术的优点与缺点,总结了在电脑表现图盛行的时代,传统的手绘表现技法仍然具有的相对优势。总之,是一种技法,电脑表现同样也是一种技法,而任何一种技法都有它的优势和局限,不应该孤立地来看待它们,而应该将这些技法的长处充分的认识并发挥出来,使它们能很好地为专业设计服务。     

面向PHM的民机飞行数据分析及应用研究进展

针对现代飞机装备在可靠性、安全性、维修保障性和成本等方面存在的问题,探究了飞行数据在民机故障预测与健康管理领域的最新技术发展及应用。介绍了民机飞行数据采集和译码原理,针对民机智能运维应用场景,结合机器学习和数字孪生等技术,重点介绍了围绕机载系统健康监测与预测维修、发动机状态监控与寿命管理等应用场景的数据分析与建模方法,并结合实际工程问题给出了数据分析应用案例。开发的具有自主知识产权的民机飞行数据译码和智能化分析工具,可面向不同用户需求、不同机型开展客户化开发与部署,实现了民机的飞行安全监控和故障预警,可为民航运输安全、运营、保障等需求提供数字化、智慧化的关键理论与技术支撑。     

基于视觉和语言的跨媒体问答与推理研究综述

基于视觉和语言的跨媒体问答与推理是人工智能领域的研究热点之一,其目的是基于给定的视觉内容和相关问题,模型能够返回正确的答案。随着深度学习的飞速发展及其在计算机视觉和自然语言处理领域的广泛应用,基于视觉和语言的跨媒体问答与推理也取得了较快的发展。文中首先系统地梳理了当前基于视觉和语言的跨媒体问答与推理的相关工作,具体介绍了基于图像的视觉问答与推理、基于视频的视觉问答与推理以及基于视觉常识推理模型与算法的研究进展,并将基于图像的视觉问答与推理细分为基于多模态融合、基于注意力机制和基于推理3类,将基于视觉常识推理细分为基于推理和基于预训练2类;然后总结了目前常用的问答与推理数据集,以及代表性的问答与推理模型在这些数据集上的实验结果;最后展望了基于视觉和语言的跨媒体问答与推理的未来发展方向。     

基于Tree-Lib的徽州民居特征采集库

使用多类型无线传感器对古民居灾损特征参数进行测量,使用核心树完成建筑特征、环境特征、生活特征、风俗习惯特征等参数的采集和融合过程。为实时监控异构数据库的结构与数据,提出基于树结构与数据库双向管理与维护架构Tree-Lib,实现树-库的双向生成、结构与数据的更新、异常处理与恢复,完成海量数据的快速定位与匹配。实践表明,Tree-Lib可以有效地实现树-库的实时监控与可视化管理,能及时完成采集数据的来源定位、异常查找与定位以及树与库的灾难恢复等。