基因组规模代谢网络模型自动化修正

基于KEGG在线数据库以及6个蛋白质区间预测数据库,对基因组规模代谢网络模型进行了自动化修正。作者提出了蛋白质区间预测结果的权重打分机制,同时利用图像处理算法确定可信度高的特异性反应。上述修正的研究均在Spathaspora passalidarum NRRL Y-27907基因组规模代谢网络精炼过程中得到运用实施,对于提高模型构建效率意义重大。     

基态H_2S~+的几何结构与势能函数的研究

从量子力学出发,使用密度泛函理论B3LYP,B3P86方法和二次组态相关QCISD方法,在多种基组水平下,对H2,HS+和H2S+的结构进行优化,得到了其平衡几何构型、谐振频率和二阶力常数.采用最小二乘法拟合出H2,HS+基态分子离子的解析势能函数,并运用多体项展式理论推导出了基态H2S+离子的解析势能函数,势能面正确反映了其平衡构型特征.     

一种基于PSR*-树索引结构的研究

目前查询效果很好的R*树,但R*-树结点分裂算法复杂度比较高,极大影响了R-树的整体检索性能。针对其缺陷,本文提出了一个更为合理的PS约束条件,进一步改善了结点分裂的合理性。PSR*—树在确保查询性能的前提下,大幅度提高了索引结构的空间利用率,而且极大降低了构造代价和空间开销代价。     

面向注塑模CAE的有限元网格自动生成技术

研究了面向注塑模CAE的有限元网格自动生成技术。提出基于映射修正因子的二次参数映射法,详细阐述了参数映射过程中两种映射修正因子的定义和计算方法,利用该映射法实现了模型表面的三角网格剖分。采用数据交换标准STEP作为注塑模CAE软件与各类CAD系统的衔接接口,实现模型的导入和重建。将模型的每个表面和边界曲线映射至参数空间,利用推进波前法生成参数面网格,然后映射回三维表面。     

二维不规则样片自动排料算法的优化研究

为了实现工业生产中多种类二维不规则样片排料过程的自动化和版面的高效率利用,提出了一种新算法,即将矩形法和基于面积集的动态规划法相结合来解决样片的优化排料。在排版前的预处理中,计算出每种样片的单独排版最优角度和样片方正度,并且产生包络矩形组,通过面积比较决定矩形组是否可用。正式排版过程中,先从矩形组中选出面积最大的矩形件作为第一个样片排版,该行剩余空间的排版则运用动态规划法,从矩形组中挑选出不同的矩形组合进行模拟排版,并记录面积,待矩形组合模拟排版完毕后,从面积集中选出面积最小的作为该行剩余空间的排版方式。若矩形组已排版完毕,则运用动态规划法排版单个样片,根据样片的方正度和排版占据面积最小这两个因素确定单个样片的排版。     

颗粒阻塞变刚度可折叠柔性臂设计

针对折纸结构存在的刚度恒定不变及刚度不足难题,基于折纸结构和颗粒阻塞原理,笔者提出一种质量小、惯量低、刚度调节范围宽、空间折展比大、制作成本低的变刚度可折叠柔性操作臂。首先,设计了由多个折叠柔性单元串联而成的折叠柔性臂的三维结构方案;提出基于颗粒阻塞原理的折叠柔性臂的刚度调节方法,完成了柔性臂变刚度系统方案设计;提出电机驱动、绳索传动的折叠柔性臂驱动方案,以实现柔性臂的位姿变换;最后,完成变刚度折叠柔性臂的样机制作和弯曲变形实验、刚度测试实验测试。样机实验测试结果表明：所提出颗粒阻塞变刚度可折叠柔性臂的弯曲实验结果与运动学模型、刚度模型的理论计算结果较为一致,验证了该变刚度柔性臂的设计方案的正确性。     

基于分形理论的洪山区土地利用变化研究

土地利用系统是一个具有开放性、随机性、代谢性、非孤立性和自组织等基本特征的复杂巨系统。它不仅在空间和功能上表现出不同的组合关系和结构格局,而且在时间上也表现出演替、此消彼长等规律。城市土地利用的变化也是城市发展过程中空间布局和结构变化的综合反映,它直接或间接地与城市人口、环境的改变及社会经济发展密切相关。依据2000年、2011年和2017年洪山区的土地利用类型在数量、空间格局上的变化,得出洪山区17年间土地利用变化的时空演变规律;选用边界维数指标刻画洪山区土地景观的分形特征,并对影响洪山区土地利用结构和形态变化的驱动力因素进行剖析。     

基于ARIMA模型的短时交通流量预测算法研究

针对造成基于线性最小方差预报原理的Astrom算法在多步预测过程中误差逐步增大的原因,通过增加误差动态修正因子,提出一种改进的短时交通流量预测算法.该算法基于ARIMA模型结构的时间序列分析方法,采用矩估计法进行参数初估计,用最小二乘法进行参数精估计,用BIC准则为模型定阶.对大量实测数据进行仿真实验,对多个统计量进行误差分析.结果表明,改进算法在应用于时变性强的短时交通流量预测时,相对于Astrom算法具有更好的预测性能.     

基于粒子-弹簧模型的动态服装仿真

采用基于粒子 -弹簧模型的仿真系统模拟服装在风等外力作用下的悬垂效果。发展了传统的对象 -空间的冲突检测技术 ,采用基于最小包围盒的快速碰撞检测算法检测人体与服装的碰撞 ,显著提高了模拟速度。同时采用内力修正法克服失真现象 ,取得自然逼真的模拟效果。     

基因组规模代谢网络模型的自动化重构

对基于KEGG在线数据库、Uniprot-MetaCyc数据库,以及同源比对3种构建基因组规模代谢网络模型的方法进行了自动化研究。同时提出了基于反应式字符频度直方图的马氏距离比对算法,并应用于模型整合和模型核心反应的识别。上述自动化方法的研究均在树干毕赤酵母基因组规模代谢网络重构过程中得到运用实施,对于提高模型构建效率意义重大。     

联合办公空间设计及其城市性表达方式

联合办公是指不同公司或组织在特别规划和设计的办公空间中共享办公环境,彼此独立完成项目的一种办公方式,也可以和其他团队进行信息、知识、想法和技能的分享,它是在"全民创业,万众创新"的经济新常态背景下兴起的一种新型办公方式。联合办公空间就像是一个由多个功能区域有机组合而成的"微型城市"。文章通过总结联合办公空间的起源与发展脉络,解析国外著名联合办公空间设计案例,归纳了联合办公空间的主要特征,即服务对象的多样化与专一性、功能空间复合化、办公结构社区化,分析了分析城市空间意向中道路、区域、边界、节点和标志等构成要素,并结合实际情况提出了联合办公空间设计中的城市性表达的方法。     

基于约束最小二乘法的色纺纱配色方法

介绍了色纺纱常用光谱配色模型(Stearns-Noechel模型、Friele模型、Kubelka-Munk模型),提出了一种基于约束最小二乘法的色纺纱光谱配色方法,即利用数据库中已有的单色纤维光谱,对目标色纺纱的光谱进行拟合,通过约束最小二乘法实现目标色纺纱的配方(即单色组分及组分比)计算。结果表明,运用约束最小二乘法可直接获得组分比为非负值,且组分比和为1的配方,更加符合生产打样需求;3个模型中基于Stearns-Noechel模型的约束最小二乘法光谱配色算法计算得到的配色准确性最高。     

基于修正不变矩的车标识别研究与实现

建立了基于修正不变矩的车标识别方法.该方法通过模板匹配定位车标大致区域,利用边缘检测对车标进行精确定位,计算待识车标的修正不变矩特征值,利用不变矩的最小距离进行车标识别.该法不受待识别车标图像大小以及变形等因素的影响,可以自适应地进行车标定位和车标识别.实验结果表明,与Hu不变矩相比较,修正Hu不变矩可以提高图像目标的识别率,有利于车标的识别.     

等径变距螺旋结构设计与仿真

提出了一种新的等径变距螺旋结构设计法以提高小麦粉螺旋给料精度,采用Solidworks软件建立三维模型并以小麦粉物料对其进行离散元仿真,观察螺旋进料段下料量及料口流量的稳定性,并与常规等径变距螺旋结构进行对比分析。试验表明,相比现有等距螺旋结构,在相同转速及外径下,试验设计的变距螺旋进料段下料均匀,其螺旋给料流量为0.224kg/s,流量波动范围为0.207～0.239kg/s,波动百分比为±6.69%以内,在满足设计要求的前提下,其精度较常规等距螺旋高。     

基于维纳滤波的节假日短期负荷预测

针对节假日期间,城市用电需求量波动较大,为保障城市供电系统的安全、可靠和经济运行,提出了基于维纳滤波的短期电力负荷预测方法。首先,详细介绍了维纳滤波的预测原理,建立了短期负荷预测模型。其次,通过仿真结果与现场实测对比,验证了该模型的可行性。最后,针对在负荷波动大时,该模型预测精度较低的缺点,对误差原因进行了详细分析,并通过引入修正因子对该预测模型进行修正,仿真结果表明,修正后的预测模型能对短期负荷进行精确预测。     

基于AutoCAD的钣金自动展开及排样优化

针对传统钣金生产过程中的效率低下、精度不高、材料浪费等缺点,提出基于CAD自动化技术的钣金展开及排样优化应用系统,设计了系统的整体流程结构;借助于旋转最低水平线的遗传算法、最小矩形包络法和平移靠接算法为核心,分别处理规则矩形和不规则矩形的排样优化问题。开发了基于AutoCAD应用平台的钣金展开及排样优化的插件系统,该系统主要由参数化绘图、三维图显示、确定图幅及尺寸精度等功能组成;最后通过实例应用,表明该系统能有效提高钣金生产的效率和制造精度,降低材料浪费率。     

基于LM算法的机器人运动学标定

机器人参数估计与误差补偿的标定方法是提高机器人末端位置定位精度的重要手段。课题组建立UR3机器人DH参数运动学模型,基于机器人末端工作空间的出现频率概率分布确定机器人测量空间域;以激光跟踪仪测量空间域内的机器人末端位置,构造出机器人末端位置误差与几何参数集间最小二乘方程目标函数,利用自适应步长的LM(Levenberg-Marquardt)算法对其进行迭代求解,进行参数估计得到几何参数标定值,以此修正机器人系统理论运动学模型结构参数集。最后对标定结果进行验证和分析,结果显示标定后最大误差降低了47.48%,平均误差降低了37.98%,均方根误差降低了40.40%,证明了该标定方法的有效性和可靠性。     

纹织CAD中图案的变形算法

为提高织物设计的创新性,针对纹织CAD中应用较广的2种图案变形——矩形变扇形和矩形变正多边形,提出了基于比例的扇形变形算法和基于周长的任意正多边形变形算法,并进行了相应的优化。对前者,根据像素点的相对几何位置,利用双线形插值法和虚拟放大法实现像素点间的对应;对后者,在纹织图案中分别以矩形环和正多边形环作为源图和目标图的映射单位,进行由外向里的映射。结果表明:这2种算法实现的变形效率高,且取得了很好的变形效果。     

丙烯腈纺丝用喷丝头内流场数值研究

在聚丙烯腈基碳纤维生产过程中,喷丝头喷出的原丝存在断裂、缠结和均匀性差的现象,课题组在喷丝头原有矩形分配板的基础上,进行结构优化设计。在保持开孔率不变情况下,改进了分配板上孔的分布和结构尺寸;在平板结构基础上,增加导流锥体。提出一种喷丝头内部流场均匀性的评价方法。基于流体动力学分析软件FLUENT,采用Laminar层流模型和多孔阶跃模型,对使用不同分配板结构的喷丝头进行数值模拟。模拟结果表明:优化后的矩形分配板能够有效提高喷丝头内流场的均匀度,其速度分布曲线接近出丝良好的圆形喷丝头流速分布曲线。模拟结果对改善矩形截面碳纤维原丝出丝和矩形分配板结构喷丝头内流场研究具有一定参考意义。     

基于安全性的自主环境探索算法的改进方法

文章首先基于机器人自主环境探索问题分析对比了基于SLAM算法的自主探索方法、快速探索树算法、Frontier-Based边界探索算法等的优缺点,并深入分析了Frontier-Based边界探索算法在实际应用中遇到的两个问题,文章针对以上两个问题提出了基于膨胀障碍物的边界提取改进方法和基于膨胀边界线的边界点检测改进算法。最后使用机器人操作系统和Gazabo等工具实验证明了改进算法可有效提高机器人在自主探索过程中的安全性和探索效率。