基于IGD+指标的两阶段选择高维多目标进化算法

针对在高维空间下多目标进化算法难以维持种群收敛性和多样性平衡的问题, 本文提出一个基于IGD+指标的两阶段选择高维多目标进化算法(MaOEA–ITS). 在第1阶段, 算法基于IGD+指标选择收敛性良好的精英个体, 其所需的参考点通过引入切割平面截距法构建. 在第2阶段, MaOEA–ITS使用模糊c均值算法对参考向量进行聚类, 聚类后的参考向量引导种群分解策略对剩余个体进行环境选择, 从而维持种群的多样性. 另外, 为了保护能够提高种群多样性的极值解, 本文提出一个参考点分布自适应策略. 最后, 通过仿真实验来验证MaOEA–ITS的有效性和优越性.     

有向符号网络的边能控性研究

符号网络是一类具有正负符号特征的网络.在多智能体系统中,符号网络能够描述智能体之间的合作与对抗交互关系,因此受到学者的广泛关注.本文主要研究有向符号网络的边能控性.首先,对具有符号网络的多智能体系统边动力学进行建模,得到边能控性模型.其次,从网络拓扑结构角度对边能控子空间进行定量刻画,利用有向符号网络的距离和等价划分得到能控子空间的上下界估计.进一步,讨论了符号网络边能控性与顶点能控性的关系.所得结果表明:当顶点符号图为结构非平衡时,符号网络的边能控性与顶点能控性等价.最后,通过仿真结果验证所得理论的有效性.     

基于PS-RRT算法的机械臂避障路径规划

针对应用快速搜索随机树（RRT）算法进行机械臂路径规划时,存在采样区域大、有效区域小、路径冗余节点多、剪枝时间长等问题,提出一种基于分区动态采样策略和重复区域节点拒绝机制的高效RRT路径规划算法PS-RRT（partitioned sampling RRT）。首先,通过PS-RRT快速规划机械臂末端初始路径;其次,分段检测机械臂跟随该路径时的连杆碰撞情况,对碰撞路段进行带臂形约束的第二次规划;最后,将初始路径和第二次规划的路径拼接后进行路径裁剪。将所提方法在多种场景中进行仿真验证,结果表明：基于PS-RRT算法的机械臂避障路径规划策略使得无效节点数大幅减少,可高效规划出机械臂的无碰路径,验证了算法的可行性。     

基于自适应分区的非平稳杂波抑制方法

对于非正侧视阵机载雷达,杂波在近程表现出严重的非平稳性,在距离模糊情况下近程微弱目标和近程非平稳强杂波混叠,导致传统空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing,STAP）方法的运动目标检测性能严重下降。为了解决该问题,本文提出了一种基于自适应分区和正交投影的机载雷达非平稳杂波抑制方法。首先,基于回波数据在距离-多普勒域将机载雷达回波自适应划分为非平稳杂波区、平稳杂波区和清晰区,然后在非平稳杂波区采取俯仰维正交投影级联STAP处理,在平稳杂波区采取传统STAP处理,在清晰区采取传统PD处理。该方法能够显著提升机载雷达在全距离和全速度域的目标探测性能。仿真实验验证了所提方法的有效性。     

基于本地差分隐私的空间数据自适应划分算法

空间位置数据分布通常具有不均匀性,不同位置区域的密度差异较大,在本地差分隐私模型中无法直接获取用户真实的位置数据,使得空间位置划分方法受到限制以及数据发布存在查询精度低、通信代价大等问题。为在本地差分隐私模型下的大规模空间数据采集和发布过程中进行空间划分,提出一种空间数据分层自适应划分算法KDG-HT。通过收集部分用户的数据来初步获取区域的分布情况,采用KD-树的思想划分区域,并利用抽样技术对用户进行分组,根据分组用户统计结果所提供的先验知识来完成多层细粒度划分。在此基础上,结合差分隐私模型的并行组合特性分层扰动用户数据,从总体上实现发布数据的ε-差分隐私保护。实验结果表明,KDG-HT算法适用于具有不同数据分布情况的大规模空间数据集,查询精度及运行效率优于RAPPOR、UG、GT-R等算法,其中与GT-R算法相比,KDG-HT算法发布数据的查询精度最高提升3倍,运行效率提高17%。     

基于神威·太湖之光的非结构网格计算加速算法

在国产异构众核平台神威·太湖之光上的非结构网格计算具有稀疏存储、离散访存、数据依赖等特点,严重制约了众核处理器的性能发挥。为解决稀疏存储和离散访存问题,提出一种N阶对角染色算法,以有效平衡主从核计算并利用从核将全局访存转化为LDM访问。针对数据依赖造成的计算竞争问题,采用自适应和无依赖的任务划分方法,避免并行计算时的数据冲突。为对处理器架构和非结构网格计算进行优化,采用主核与从核异步并行的方式,差异化使用主从核以充分利用硬件资源,同时,取消处理器提供的寄存器通信机制,降低从核阵列的同步开销同时便于扩展到新一代神威平台。此外,使用计算访存异步重叠技术来充分隐藏访存延迟。利用SpMV、Integration、calcLudsFcc算子进行实验,结果表明,相比主核实现,组合加速算法在不同算例规模下平均取得了10倍的加速效果,加速比最高可达24倍,N阶对角染色算法相比非染色分块算法取得了超过5.8倍的性能加速,有效提升了数据局部性和计算并行度。该算法对有依赖关系的计算冲突算子同样具有良好的加速性能,验证了自适应和无依赖任务划分方法的有效性。     

An n‐material thresholding method for improving integerness of solutions in topology optimization

It is common in solving topology optimization problems to replace an integer‐valued characteristic function design field with the material volume fraction field, a real‐valued approximation of the design field that permits ‘fictitious’ mixtures of materials during intermediate iterations in the optimization process. This is reasonable so long as one can interpolate properties for such materials and so long as the final design is integer valued. For this purpose, we present a method for smoothly thresholding the volume fractions of an arbitrary number of material phases which specify the design. This method is trivial for two‐material design problems, for example, the canonical topology design problem of specifying the presence or absence of a single material within a domain, but it becomes more complex when three or more materials are used, as often occurs in material design problems. We take advantage of the similarity in properties between the volume fractions and the barycentric coordinates on a simplex to derive a thresholding, method which is applicable to an arbitrary number of materials. As we show in a sensitivity analysis, this method has smooth derivatives, allowing it to be used in gradient‐based optimization algorithms. We present results, which show synergistic effects when used with Solid Isotropic Material with Penalty and Rational Approximation of Material Properties material interpolation functions, popular methods of ensuring integerness of solutions. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Drug self-assembly: A phenomenon at the nanometer scale with major impact in the structure–biological properties relationship and the treatment of disease

Under water-rich conditions, small amphiphilic and hydrophobic drug molecules self-assemble into supramolecular nanostructures. Thus, substantial modifications in their interaction with cellular structures and the ability to reach intracellular targets could happen. Additionally, drug aggregates could be more toxic than the non-aggregated counterparts, or vice versa. Moreover, since self-aggregation reduces the number of effective “monomeric” molecules that interact with the target, the drug potency could be underestimated. In other cases, the activity could be ascribed to the non-aggregated molecule while it stems from its aggregates. Thus, drug self-assembly could mislead from drug throughput screening assays to advanced preclinical and clinical trials. Finally, aggregates could serve as crystallization nuclei. The impact that this phenomenon has on the biological performance of active compounds, the inconsistent and often controversial nature of the published data and the need for recommendations/guidelines as preamble of more harmonized research protocols to characterize drug self-aggregation were main motivations for this review. First, the key molecular and environmental parameters governing drug self-aggregation, the main drug families for which this phenomenon and the methods used for its characterization are described. Then, promising nanotechnology platforms investigated to prevent/control it towards a more efficient drug development process are briefly discussed.     

硝酸铵溶液的爆炸危险性及储运安全条件研究

为确定硝酸铵溶液的爆炸危险性及温度、浓度等储运安全条件,采用克南试验、绝热量热试验、联合国隔板试验及析晶特性试验等研究了热分解和殉爆两种情况下硝酸铵溶液的爆炸危险性及安全控制条件。结果表明:140 ℃时,硝酸铵溶液含水质量分数小于4%,为爆炸物;含水质量分数为4%-10%时,则具有爆炸性;含水质量分数大于10%时,不具有爆炸性。硝酸铵质量分数为90%以上时,硝酸铵溶液的起始放热温度在210～230 ℃范围内,T_D24最低为151 ℃。110～140 ℃区间内,高温硝酸铵溶液的冲击波感度与溶液析晶状态有关,大量析晶会发生殉爆。因此,硝酸铵溶液中硝酸铵的质量分数应控制在93%以内;温度上限应控制在140 ℃以内;温度控制下限应根据硝酸铵溶液的析晶温度确定。     

n-太阳图的线图及全图的团覆盖数与团划分数

主要讨论ｎ－太阳图的线图及全图的团覆盖数和团划分数,得出了ｎ－太阳图的线图及全图的覆团盖数与团划分数相等且都是ｎ的倍数。