虚拟手术流血模拟的GPU加速实现

目的 流血效果是虚拟手术模拟器视觉效果的重要组成部分,血流与固体交互的庞大计算量使取得实时的流血模拟效果具有很大的挑战性。提出一种基于图形处理单元(GPU)加速的虚拟手术流血效果模拟方法。方法 该方法以Müller等人提出的光滑粒子动力学(SPH)作为基础,采用温度项使粒子具有不同速度模拟血流形成的血槽,同时基于构建均匀空间网格的思想,利用通用并行计算架构(CUDA)多线程并行加速技术完成粒子控制方程的求解和血流与固体交互的计算,从而取得实时的效果。结果 实验结果表明,本文方法能够满足虚拟手术中切割表面流血和血液在器官中流动的模拟需求,在粒子个数为9000时仅需20 ms,对比于纯CPU的实现取得20.15倍的加速比,实现了大量粒子下的实时流血模拟。 结论 本文方法具有较好的灵活性和实时性的特点,可以应用于虚拟手术仿真系统之中。     

一种融合行为与结构特征推理的造假群组检测算法

在线评论对用户的购物决策有重要的影响作用,这导致一些不良商家雇佣大量水军有组织、有策略地给自己刷好评,以提高销量赚取更大利润,给竞争对手刷差评来抹黑对手,以降低其销量。为了检测这种有组织的水军群组,提出一种融合行为与结构特征推理的造假群组检测算法。该算法包含2部分：第1部分用频繁项挖掘方法产生候选群组,然后使用行为指标来计算群组中每个成员的协同造假可疑度,将该可疑度看作先验概率;第2部分先为每个群组建立加权评论者-商品二部图,然后使用循环信念传播算法推理后验概率,将推理后得到的后验概率值作为该成员的最终协同造假可疑度,最后使用熵值法来判定是否为共谋群组。在真实数据集上的实验结果表明,所提算法性能优于比较算法。     

基于散列技术的多层关联规则算法的改进

为发现精准的关联规则,对多层关联规则问题进行研究,提出基于散列技术的Hash_Cumulate多层关联规则算法.通过对原有Cumulate算法进行分析,对Cumulate算法有较多冗余候选集影响算法运行时间的缺点进行改进,提出在产生候选2项集时判断其中两项的关系进行删减,将候选2项集映射到散列表中进行筛选,减少候选集数量,进而减少扫描事务集的时间,提高算法运行效率.通过对原Cumulate算法与Hash_Cumulate算法进行实验比较和实例分析,验证Hash_Cumulate算法具有较高的运行效率.     

考虑J2项摄动的小推力燃料最优转移轨道设计

为优化得到考虑地球扁率J2项摄动影响的小推力燃料最优转移轨道,提出了一种3次同伦方法.构造较简单的采用"线性引力",且不考虑J2项摄动的大推力能量最优转移轨道作为同伦初始问题.引入3个同伦参数,分别对动力学模型、推力大小和性能指标进行同伦,根据极小值原理推导得到同伦过程中的最优控制律,并通过跟踪同伦参数的连续变化求解一系列的同伦迭代子问题,分别得到J2摄动模型下的大推力能量最优转移轨道和小推力能量最优转移轨道,并最终优化得到小推力燃料最优转移轨道.以航天器与位于太阳同步轨道的碎片的交会任务为算例进行数值仿真,验证所提出的3次同伦方法在求解J2项摄动影响下的小推力燃料最优转移轨道优化问题中的有效性.结果表明,利用打靶法容易对同伦初始问题进行求解,在同伦过程中能连续稳定地跟踪同伦参数,进而得到所需的燃料最优小推力转移轨道,利用该方法能有效地解决J2项摄动导致的非线性强、推力小、转移圈数多等原因所导致的一般数值优化算法不易收敛的难题.     

快递企业人员调配问题的建模与求解方法

针对快递企业配送中心人员调配问题,提出了在服务于同类客户与不同类客户两种条件下,用时间序列季节系数法预测来件量,并分析快件处理和配送过程中的人员、车辆因素的方法.该方法对同类客户调整配送中心快件处理人员与分配人员的数量,以此达到极小化快件剩余量的目标,对不同类客户调整配送人员的数量,以此达到极小化配送中心成本的目标,并建立了数学模型.利用粒子群算法对模型进行求解,通过实例进行仿真试验,从而得到配送中心人员调配的最佳方式,以此指导企业合理运营.     

基于滤波后处理的主动学习高光谱遥感图像分类

有限的样本数据和高维的特征向量使得高光谱图像分类面临巨大挑战.提出一种结合主动学习和滤波器的高光谱遥感图像分类方法.该方法首先选取部分训练样本得到分类模型,然后采用主动学习通过迭代从非训练样本中选择信息量大的样本不断扩大有效样本数,减少了初始训练样本数降低"维数灾难"出现的可能,同时提高了分类器的泛化性能及准确率.通过主动学习和多项逻辑回归分类器对高光谱遥感图像进行初始分类,然后运用滤波器对初始分类结果保边去噪.实验结果表明,本文方法的分类精度高,分类稳定性好.     

两栖车辆非线性横摇动力学参数辨识研究

为了估计两栖车辆非线性横摇阻尼项系数和非线性恢复项系数,进行了两栖车辆静水自由横摇衰减试验,采用差分格式分别计算横摇角速度和角加速度,最后采用最小二乘法来确定非线性阻尼项和恢复项系数.针对某两栖车辆的自由横摇衰减曲线,通过对测试曲线进行滤波和平滑,成功地辨识了非线性阻尼系数和非线性恢复力矩系数.结果表明:该方法仅根据自由横摇衰减曲线就可以辨识两栖车辆动力学参数,而且辨识精度高、计算方法简单.     

基于惩罚项的热连轧轧制规程多目标函数优化

为了解决传统热连轧负荷分配优化普遍采用约束方法进行求解时求解步骤繁琐、不容易获得最优解的问题,提出了一种惩罚函数算法.通过引入函数惩罚项,将多目标函数约束求解问题转化为无约束求解问题.建立了带有惩罚项的轧制力、板形、功率和温度的单目标函数,进而采用线性加权求和法建立了综合多目标函数.利用Nelder和Mead单纯形解法则进行求解,简化了求解的步骤,最终得到了兼顾轧制力平衡、板形最优及温度合理的负荷分配方案.实际应用效果表明,与传统负荷分配方式相比,基于多目标优化得到的轧制规程更符合实际生产要求,具有良好的应用前景.     

求解4G网络建站问题进化多目标算法

根据4G建站模型,设计了一种针对重点区域进行杂交、变异的进化多目标算法.该算法能有效减少个体进行杂交和变异时编码的长度、降低复杂度,使处理4G建站模型的进化多目标算法性能大大提高;在杂交变异之后,再根据约束条件对非重点区域进行搜索,在非重点区域中,激活能够最大程度覆盖了未被覆盖的测试点的候选基站,以此类推,直到全部激活的基站的覆盖率满足模型覆盖率约束为止,既保证了生成的解均为有效解,又使得在激活尽可能少基站的情况下覆盖到尽可能多的测试点.最后用极大极小方法求解出了一组最优解集.模拟4G建站问题的计算机仿真表明该算法非常有效.     

构建基于能力的新员工培训项目开发体系——发散思维、创新模式、注重实效、铸就品牌

为适应国家电网公司当前改革和发展的新形势,加快人才队伍建设,优化新入职员工培训模式,强化培训项目开发工作,构建了基于能力的新员工培训项目开发体系,将调研、筹划、执行、评估等一系列工作纳入该闭环体系中,提升了工作效率,实现了培训质量的持续提升。