磨矿破碎过程粒度分布的分布式参数蒙特卡洛动力学模拟及加速方法

本文针对磨矿破碎过程,提出一种分布式参数蒙特卡洛动力学方法的粒度分布预测模型和模拟算法.该算法采用了分段思想,将磨机沿着轴向分为若干个虚拟的子磨机;根据破裂、前向和后向移动三类微观事件定义了倾向函数和系统状态矩阵,并设计了分布式算法的调度策略.此外,针对蒙特卡洛动力学算法效率低的问题,提出了基于τ-leap的磨矿过程分布式参数蒙特卡洛模拟加速算法.为了解决分布式参数更新过程中状态不一致的问题,创新性地提出了一种基于缓冲区的同步方法.通过对仿真案例的分析表明,本文提出的分布式参数蒙特卡洛动力学算法具有较高的精度,提出的基于τ-leap的加速算法能够显著提高计算效率,同时保持较好的精度.     

织物模拟中的自适应网格剖分研究

本文提出一种在织物模拟中的动态网格剖分方法，针对传统模拟算法中因网格剖分固定和曲面整体网格均匀剖分造成模拟误差与计算耗费，分别从织物物理和几何角度出发，提出在动态模拟过程中的自适应的网格剖分方法。利用模拟过程中曲面片局部形变信息，对网格进行动态剖分与合并，有效提高了模拟效率。经实际应用表明：该算法具有模拟效率高、易于计算机实现等优点，特别在对非均匀形变物体模拟中，该算法从模拟效率和精度均得到满意结果。     

利用计算机模拟测定同位素半衰期

由于核辐射的危险性和神秘性,长期以来人们谈核色变。2011年,日本大地震引发的核泄漏让社会大众再次陷入恐慌之中。通过深入理解核辐射检测原理,将有助于人们正确认识核辐射,从而避免不必要的心理恐慌。由于核辐射的难以控制性以及客观实验条件的限制,与之相关的检测实验在大学里也很难开展。基于此,根据放射性蜕变的化学动力学规律,尝试设计了基于盖革计数器的工作原理的动力学算法,开发了计算机模拟实验软件,用于测定同位素的半衰期。本文还介绍了利用模拟软件测定同位素的半衰期的过程,以及同位素半衰期在测定古生物化石年代和核辐射持续时间上的应用。计算机模拟盖革计数器软件的使用具有安全性、廉价性和可重复性,通过计算机模拟测定核辐射,不仅解决了测定核辐射的安全性问题,也将有助于人们通过实验掌握测定方法以及相关的化学原理。     

《物理化学实验》模拟软件的开发及应用

介绍用Authorware等工具开发的《物理化学实验》模拟软件的实现过程，并对实现中的一些主要技术作探讨。软件由电化学、热力学、动力学、胶体化学、表面化学和物质结构5个部分共15个实验组成、具有内容丰富、引人人胜、个性化强、交互性好、开放性等特点，可用于学生的自习、教师的讲课和对学生的考查之用。     

大分子蠕动的Monte Carlo模型及计算方法

高分子链分子量巨大而且分散,结构复杂多变,存在大量不确定的问题,给理论和实验研究造成许多困难。本文建立了一种基于高分子Monte Carlo模拟算法,分析分子蠕动阻力的模型。用链动力学法构造8配位点键长涨落格子链多链体系,通过高分子链的运动使任意的初始有序态演化到平衡态,可同时获得体系的动态和静态性质。将重要性抽样法和高分子多链体系的链动力学构造法,在键长涨落模型中结合起来,形成多链体系的链动力学求解法。引入空格扩散算法,用以研究高浓度态的高分子体系。统计平衡后元胞内高分子多链体系在链动力学算法作用下蠕动失败机率,对高聚物多链体系内分子蠕动的困难程度的定量模拟,能更直观分析高分子玻璃化转变的现象。     

基于GPU粒子系统的烟花模拟

针对复杂3D烟花模拟方法存在计算量大,效率不高和逼真性不够等问题,提出了一种基于GPU粒子系统的烟花模拟方法.采用三维网格模拟烟花形状,通过扩展双面深度剥离算法在网格上快速均匀采样,提高顶点信息收集效率;提出并行迭代聚类算法,实现多层次的烟花爆炸,达到烟花的多重性效果;应用逆动力学原理控制烟花中粒子的运动,给出形状约束粒子的速度公式.实验结果表明,该算法对烟花模拟效果在真实性和速度上都有所提高.     

化学链反应数值模拟的国内外研究现状

阐述了4种常用的数值模拟软件(COMSOL Multiphysics,Aspen Plus,ANSYS Fluent和MATLAB)在化学链中的应用,总结出化学链中常用的动力学模型,数值模拟常规的设计需要考虑的因素以及操作步骤。通过CNKI和Web of science数据库采用计量学的方法对四大软件的应用分析,总结每个软件在化学链技术中的优劣指提出COMSOL Multiphysics作为化学链燃烧技术数值模拟的主导软件的趋势。     

化学动力学过程模拟软件的开发

采用Borland C Builder 6.0可视化编程环境和基于面向对象的C 语言开发动力学模拟软件。该软件中对微分方程组的求解采用四阶龙格-库塔法。该软件适用于模拟各种化学动力学过程,用户可以根据不同情况设置复杂反应的任意步骤及其基元反应、相应反应速率常数及各物种的初始浓度和反应时间等。软件根据用户设定的参数自动计算出参与反应过程中各物种的浓度变化,同时提供Excel输出功能和绘图功能,可以直观地看到反应的动力学曲线。该软件不需要其他应用软件支持,可以在Windows 98/Me/2000/XP/2003下直接运行。程序涉及到的算法,需要较复杂的数据结构,程序采用C 语言提供的标准模板库,简化了程序设计并提高了运行效率。该软件模拟了一个包含平行-连串反应的化学动力学过程,运行速度较快,并得到精确的计算结果。     

基于粒子群算法的陶瓷辊道窑结构多目标优化

文章研究了陶瓷辊道窑炉建模设计中的温度场和污染物排放的优化技术。根据陶瓷辊道窑的结构,利用现代应用数学方法中的均匀设计获取合适的样本,在进行大量的模拟试验的基础上,找到适合陶瓷窑炉的合适的数学模型,并以此为依据进行燃烧仿真。根据Fluent软件对陶瓷辊道窑的燃烧进行数值模拟,运用粒子群算法进行优化的结果来寻找最优化设计方案。在现场大量实测数据的基础上对窑炉的结构以及各种工艺参数进行多目标优化设计,完成仿真模型的校验。     

非均匀粒子流体模拟

基于物理模型的流体模拟能精确描述流体的运动,但计算量大、实时性较差。根据流体的物理模型,提出了一种基于光滑粒子动力学(SPH)的非均匀粒子模拟流体的方法。提出了一种多因素决定粒子精细度的方法,显著减少了实际模拟需要的流体粒子数目,提高了模拟的速度而又不降低模拟真实感。流体的表面重构采用了一种新的基于屏幕空间的高真实感、高速的重构算法。实验结果表明,与传统的SPH方法相比,该方法在模拟同样场景情况下能大幅降低需要的粒子数目,提升了算法的效率。     

Comparing simulation algorithms for multienvironment probabilistic P systems over a standard virtual ecosystem

Membrane Computing has recently proved to be a suitable framework for addressing the modelling of dynamical biological systems in general, and ecosystems in particular. Due to the inherent randomness and uncertainty in biological systems, when designing a model the relevant tasks to be addressed are the validation and virtual experimentation processes, rather than the formal verification. It is therefore crucial to rely on software implementations of efficient simulation algorithms. This paper presents a simple (but realistic enough) ecosystem where a carnivore and several herbivorous species interact. The model of this ecosystem has been used to compare experimentally the performance of two different simulation algorithms.     

Real-time, dynamic level-of-detail management for three-axis NC milling simulation

The Z-buffer based NC milling simulation approach has been widely used in a number of commercial application softwares. However, this approach is essentially based on image and hence it has many drawbacks. Some polygon-based approaches have been presented to overcome these drawbacks, but these approaches are mostly not optimal. In order to achieve real-time simulation, the total number of polygons has to be reduced in these approaches, which results in poor image quality. Using those proposed level-of-detail mesh algorithms can reduce the number of polygons, but the majority of those algorithms are not suitable for dynamic real-time NC milling simulation. Therefore, it is necessary to develop an approach to reduce the number of polygons without much loss in image quality. An adaptive regular mesh decimation algorithm is proposed in this paper. It uses a quadtree to represent the milling surface and enabled flags are used to perform the optimization of the mesh, actual insertion and deletion operations of triangles do not exist. This algorithm can automatically adjust the polygon density to approximate the milling surface according to its changes in real-time, and numerical inspections of any area of the machined surface can be performed with full resolution.     

综合集成TSIS、VC 和Matlab构建交通控制仿真平台

采用成熟的微观交通流仿真软件及其接口实现和检验交通控制算法是目前交通控制研究的主要方向。该文首先介绍了交通流微观仿真软件TSIS的构成和各组成模块的作用，然后详细介绍了TSIS和VC的接口技术以及VC和Matlab的接口技术，最后综合集成TSIS、VC和Madab构建了交通控制仿真平台。该仿真平台很好地利用了各种软件的优势，能方便快捷地实现各种先进的智能交通控制算法，为交通控制算法提供了一个很好的检验平台。     

计算机网络互连的路由算法的设计及仿真研究

互连网络目前应用最广泛、最流行的一种网络拓扑,广泛应用于多处理器系统、电话网络、分布式计算机系统及路由器交换机等领域。本文主要对直连网络的负载均衡路由算法进行了研究,提出了一种新的负载均衡路由算法。通过对该算法的仿真发现在相同的网络仿真环境下,该算法的性能要优于传统路由算法。     

动力学系统实时仿真数值方法研究

从6个方面概述动力学系统实时仿真数值方法的一些最近的研究进展，内容包括：产时仿真快速混合算法、实时并行Rosenbrock算法、实时并行组合算法、微分代数系统的实时算法与实时并行算法、实时间断处理并行算法以及一些并行算法的效率分析等。给出构造实时仿真算法新的思想和方法，同时也涉及一些有关问题的讨论。     

基于NS-2的网络半实物仿真平台实现

NS-2是一款广泛使用的网络仿真软件,但针对它的半实物仿真方法研究较少。针对这一问题,通过实际实时业务流与虚拟仿真网络的映射,提出并实现一种新的基于NS-2的网络半实物仿真HIL-NS平台。在详细描述HIL-NS平台构成基础上,讨论并解决了其实现的关键技术。在车载通信网络（VANET）实例下对802.11b无线MAC协议性能进行仿真,结果表明HIL-NS平台不但能与NS-2纯仿真的结果趋势保持高度一致性,并且在支持传统数据分析的同时,能有更直观的仿真性能实时输出。     

NS-2新功能模块的开发

网络仿真软件NS-2具有源代码公开、可扩展性强等特点，已广泛用于网络分析、研究和教学。是目前网络仿真最流行的软件之一。网络的迅速发展需要人们不断研究新的网络协议和算法以及通过仿真分析网络性能。NS-2由于其源代码开放的特点，允许用户根据实际需求添加新的协议模块并通过仿真分析协议性能，这一特性成倍加速了新协议开发过程。该文给出了在NS-2中添加新功能模块的模版——编译层实现；解释层实现；编译层与解释层的接口；对原有相关文件的修改；编译及测试。并以自组网路由协议为例，从这五个方面详细介绍了在NS-2软件中添加新模块的过程。     

Information fusion in the immune system

Biologically-inspired methods such as evolutionary algorithms and neural networks are proving useful in the field of information fusion. Artificial immune systems (AISs) are a biologically-inspired approach which take inspiration from the biological immune system. Interestingly, recent research has shown how AISs which use multi-level information sources as input data can be used to build effective algorithms for realtime computer intrusion detection. This research is based on biological information fusion mechanisms used by the human immune system and as such might be of interest to the information fusion community. The aim of this paper is to present a summary of some of the biological information fusion mechanisms seen in the human immune system, and of how these mechanisms have been implemented as AISs.     

复杂网络集团特征研究综述

自然界和人类社会的许多系统可以用复杂网络进行建模，复杂网络已成为多个学科的研究热点。分析复杂网络的一个关键问题是如何理解其全局组织，网络的健壮性和稳定性在很大程度上取决于其集团结构特征。本文简要介绍了复杂网络的基本概念并详细总结了近年复杂网络集团特性的研究进展，重点分析了社区发现算法的最新研究成果，最后提出这一领域几个有待解决的问题和可能的发展方向。