基于粒子系统的实时降雨、降雪模拟

基于粒子系统理论实现了虚拟环境中降雪、降雨及其在风场中的模拟。首先阐述了粒子系统的基本模拟原理,对在风场影响下的雨、雪特征进行描述与分析,提出了雨、雪模拟的整体思路,结合降雨、降雪的特点和空气动力学理论对雨、雪进行了模拟。改进四点水波纹线性模拟算法,采用八点水波纹线性算法模拟雨滴落入水面形成的水波纹,应用雾化因子实现降雪环境的模糊问题。     

基于SVM的不良文本信息识别

不良文本识别的实际应用中,大多数文本之间总有交界甚至彼此掺杂,这种非线性不可分问题给不良文本识别带来了难度。应用 SVM 通过非线性变换可以使原空间转化为某个高维空间中的线性问题,而选择合适的核函数是 SVM 的关键。由于单核无法兼顾对独立的不良词汇和词汇组合的识别,使识别准确率不高,而且也无法兼顾召回率。针对不良文本识别的特定应用,依据 Mercer 定理结合线性核与多项式核提出了一种新的组合核函数,这种组合核函数能兼顾线性核与多项式核的优势,能够实现对独立的不良词汇以及词汇组合进行识别。在仿真实验中评估了线性核、齐次多项式核以及组合核函数,实验结果表明组合核函数的识别准确率与召回率都比较理想。     

超混沌系统的滑模同步控制

为了对超混沌系统进行更深入的研究,通过引入非线性状态反馈控制器在新的三维混沌系统,从而生成一个新的四维超混沌系统,并且分析了此四维超混沌系统的吸引子的相图、对称性、耗散性等特性。使用滑模变结构控制理论控制对该四维超混沌系统进行控制,为了使系统具有更好的趋近效果设计了含有指数趋近律的等效滑模控制器。运用Lyapunov稳定性理论证明了此四维超混沌误差系统的稳定性,给出了滑模控制器存在的充分条件,实现了同结构超混沌系统的同步。利用Matlab-Simulink进行数值模拟,验证了基于滑模控制器的同结构超混沌系统同步的有效性。     

基于鱼群算法的异构数据库语义聚类的研究

数据库语义上的异构成为数据整合的重点和难点。针对该问题文章提出一种基于鱼群算法的异构数据库语义聚类算法。其思路是,首先对数据库属性信息进行向量化、矢量化,利用鱼群算法得到一个较优的聚类结果,再根据鱼群算法的结果使用模糊C-均值算法进行调整聚类。实例分析结果证明,该算法具有较高的聚类准确度。     

基于瞬变电磁法的电磁场矿藏解释仿真技术研究

将瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method,TEM）应用到布敦花铜矿矿区的解释中,首先需建立电磁感应模型,对瞬变电磁场中的二次磁场频率、时间特性进行分析,通过MATLAB软件进行程序编写,得出相应的特性曲线图。然后分别计算早、晚期视电阻率和全程视电阻率,得出瞬变电磁场在矿区变化时的视电阻率参数变化,得出相应的数据结论。最后,利用MATLAB的网格化函数,对数据进行处理,模拟出瞬变电磁场在铜区时的异常场变化,完成对矿区的解释。从结果分析可以看出,利用瞬变电磁法解释的结果比利用物探资料进行矿区解释的结果更简单、更精确。这样一来,既提高了工作效率,又提高了解释的准确率。     

井筒信息动态处理及展示系统研究

随着油田信息化的深入,油田信息化面临着信息可视化分析、不同行业人员协同工作、信息资源共享等困难和挑战。本文应用虚拟现实技术从基于VR的三维模型构建入手,通过介绍建模的流程以及建模的关键技术——实例技术、LOD技术、纹理映射技术,并构建了各类井筒工具。构建地层模型,通过粒子系统模拟井下措施。利用该系统用户能够完成井筒的自动装配、进行油水井的工程设计以及油水井措施的三维动态展示等功能。该系统能够为用户提供完备的数据库信息查询,能够直观地显示出井筒的各部分组件信息、完井状况和生产措施等情况,有利于工程设计人员展示、汇报和分析总结。     

基于事件触发的全信息粒子群优化器及其应用

针对标准粒子群优化算法存在早熟收敛和容易陷入局部最优的问题,本文提出了一种基于事件触发的全信息粒子群优化算法(Event-triggering-based full-information particle swarm optimization, EFPSO).首先,引入一类基于粒子空间特性的事件触发策略实现粒子群优化算法(Particle swarm optimization, PSO)的模态切换,更好地维持了算法搜索和收敛能力之间的动态平衡.然后,鉴于引入历史信息能够降低算法陷入局部最优的可能性,提出一种全信息策略来克服PSO算法搜索能力不足的缺陷.数值仿真实验表明, EFPSO算法在种群多样性、收敛率、成功率方面优于其他改进的PSO算法.最后,应用EFPSO算法对变分模态分解(Variational mode decomposition, VMD)去噪算法进行改进,并在现场管道信号去噪取得了很好的效果.     

数学建模在研究生创新能力培养中实践与思考

结合多年从事指导研究生数学建模竞赛的经验和研究生数学建模教育的实践,针对地方高等院校的理工科研究生创新能力的培养,提出了数学建模教育在研究生创新能力培养中的几点思考和启迪。从立德树人、教育理念、课程体系、教学思路与方法、指导教师队伍建设、质量保障体系等方面提出了一些经验、建议和思路,以达到更有效地培养和提高研究生创新能力的目的。     

基于激光自混合干涉调频信号的位移测量实验

激光自混合干涉在高精度测量领域发挥着越来越重要的作用,微位移测量已应用于大型土木结构、航空航天、健康监测等。传统测量以调幅信号为主,但随着噪声加强,测量误差越来越大,甚至难以测量。为此,采用马赫-曾德尔干涉仪,实现了调幅/调频信号转换。针对大噪声环境下的调频信号,利用多次希尔伯特变换进行相位解卷,实现了原始信号的重构。数值仿真结果证明了该方法的有效性,在10 dB白噪声环境中,系统的信噪比为10.0614 dB,估计误差为0.0614 dB。实验结果表明,微位移重构的误差在100 nm以内,且调频信号的信噪比远高于调幅信号。该方法适用于超精密测量,且在大噪声环境下仍具有较高的信噪比。     

光纤F P腔干涉纳米级位移高分辨率测量

激光抗干扰性好、复用能力强,光纤F P腔干涉仪结构简单、灵敏度高,适于纳米级位移测量。为了进一步提高分辨率,扩展测量范围,本文对光纤F P腔干涉信号的相位和功率进行分析。首先给出了二倍次方功率和分辨率的关系,找出了提高分辨率的途径。然后给出了二倍次方功率和干涉条纹变化的关系,确定了测量条件。最后根据光纤波在F P腔内干涉形成的滞后相位,通过多次希尔伯特变换,实现了待测物体位移重构。数值模拟和实验证明了该方法能够实现高分辨率纳米级位移测量,误差小。