虚拟装配交互界面中的隐式交互算法研究

针对现有虚拟装配系统中交互是以设备为中心的显式交互,不能有效地感知用户操作意图,用户认知负担和操作负担较高的问题,为了提高虚拟装配系统的智能性,将隐式人机交互引入虚拟装配系统,提出一种基于场景任务的用户意图感知算法.首先建立场景知识模型和用户知识模型,并分别构建显式交互知识库和隐式交互知识库;然后利用专家系统推理用户显式操作意图和隐式操作意图,实现人手向目标位置平移时场景主动拉近和抓放场景物体时物体主动旋转2种情景下的人机相向互动.实验结果表明,该算法实现了人机协同交互,降低了用户的操作负担和认知负担.     

虚拟环境的用户意图捕获

目的虚拟制造环境中需要复杂精确的3D人机交互。目前的虚拟环境(VE)的主要问题是人在交互过程中的认知和操作负荷太重,交互效率亟需提高。解决此问题的重要途径是提高机器的认知能力。方法本文研究了用户意图的分析和抽取,并建立多通道用户意图理解的算法,以此来提高交互效率。结果结合虚拟装配应用给出了典型意图的实验结果并给予分析。通过实验对多通道意图的可用性和可靠性,以及基于意图系统的实时性进行了评估。实验是虚拟装配空间中用户拾取对象意图的实验。当3维鼠标和对象距离为5 000 mm时,传统系统中操作平均耗时5.344 7 s,而基于意图的系统中平均耗时2.326 6 s。基于意图的系统极大地降低了操作的时间和复杂度。结论采用意图驱动的系统情景转换能在虚拟环境工作中有效地降低人的认知负荷,并能很好地帮助系统开发者进行混成系统的建模和分析,降低开发的复杂度。实践结果表明用户意图理解的多通道模型和算法能极大地提高交互式系统的交互自然性和交互效率。该方法不仅适用于本文所用的虚拟装配系统,对于所有的虚拟环境应用场景都有同样的有效性。     

动态优化的分布式组播路由算法

为了在真实的网络环境中寻找一棵延迟受限、耗费最小的组播转发树,以便更好地支持组播通信,提出了一个可以动态优化的分布式组播路由算法,该算法利用蚁群思想解决上述组播路由问题.由于不同代的蚂蚁之间可以通过信息素来实现间接通信,而信息素又是一种可以反映环境变化的媒介质,因此,该算法能够根据网络环境的变化及时做出调整.结合实际的网络拓扑,进行仿真实验,实验结果表明,通过蚂蚁一代代的进化,算法可以找到一棵满足延迟约束并且耗费尽可能小的组播树.     

并行量子遗传算法在QoS组播路由中的应用

随着网络通信技术的发展和Internet的普及,性能出色的组播路由越来越重要.著名的组播路由Steiner树问题是NP完全问题,应采用启发式方法求解.文中在常规量子遗传算法中引入并行进化模型,提出了一种解决多约束QoS组播路由优化问题的算法.在满足带宽、时延约束条件下寻找代价最小的组播树,并合理安排节点负荷,减少通信开销.仿真实验结果表明本算法搜索速度快、全局寻优能力强,性能和效率优于常规量子遗传算法.     

虚拟实验系统中操作重现的研究

为了提高虚拟实验教学的效率和效果,分析了虚拟实验系统中操作重现的实现机制,提出了基于消息的操作捕捉、操作保存和操作重放的实现方法,并使用确定有限自动机理论证明了操作重现的可行性.在此基础上,给出了在虚拟实验系统中设计操作重现的基本方法和步骤,并在一个实际的虚拟实验系统中进行了实现.实验结果表明,该方法可以很方便地在基于MFC架构的虚拟实验系统中进行实现,达到了预期的效果.     

集中式安全组播动态组控制授权算法

针对组播安全通信以及动态控制组成员通信关系的问题，提出将密钥包含在授权信息中分发给用户的授权算法．用户通过认证身份获取相应组播地址上的发送、接收权限，由控制中心动态更新通信结点授权，并采用加密算法与类型字映射表以增大破解难度．验证结果表明，采用该算法的组播安全传输系统能够做到在控制中心对机密组进行实时的划分和调整，以达到控制用户通信关系或动态抗破解的目的．     

一种移动Agent通信算法

在Mogent系统所实现的通信算法基础上,借助通讯录再次提出一种基于组播和地址注册的通信算法,它更加有效,能适应多种迁移和通信模式,可以较好地解决移动Agent通信所面临的难题.     

基于遗传算法的一种组播路由算法

在计算机通信中，越来越多的多媒体应用如视频会议、多媒体教学系统、视频点播等需要组播技术，这就需要研究如何构造有效组播树的问题。首先给出基于受限时延的最小代价组播树问题的网络模型及其数学描述。然后提出了一种采用启发式算法和遗传算法的混合算法来解决该问题。该方法可以在满足时延约束的情况下，寻找费用最小的组播路由树。数值仿真实验结果表明该算法有较好的性能，快速有效。     

Struts2框架的开放式网上虚拟实验教学平台设计

针对传统的实验教学面临实验室建设费用高昂、知识学习和实验动手操作相互分离、教学方法单一等问题,提出采用JSP动态开发语言Struts2核心框架,实现开放式网上虚拟实验教学平台方案.该平台系统运用虚拟现实技术模拟真实实验,由课程实验仿真平台和虚拟实验教学管理系统两部分组成,为本校各院虚拟实验教学环境提供了虚拟实验课程资源,减少了实验设备的维护强度,缓解了当前实验设备不足,解决了计算机、电子、通信等学院教学中的实验教学问题.     

5G异构网络组播调度策略优化

为发挥组播调度技术在5G通信中的海量数据传输优势并增强网络传输效率，提出一种5G异构网络组播调度优化策略。提出一种与延迟要求相关的待处理请求队列模型，建立组播调度协同优化的数学问题；利用李雅普诺夫随机优化方法，优化系统的长期平均性能，提出一种在线集中式算法进行最优策略求解；设计一种低复杂度的分布式随机算法，通过数值仿真对比实验进行验证。实验结果表明，与最长队列优先、结构化优化算法相比，所提方法的待处理请求队列长度更短，平均时间延迟更低，系统总能量消耗更少。