非平稳时间序列极值统计模型及其在气候-水文变化研究中的应用综述

伴随全球气候变暖和平均海平面持续上升,极端气象事件出现的频率增加、强度增大,气候变化已经成为导致水文极值非平稳性的一个重要原因。本文总结了气候-水文变化研究中常用非平稳时间序列极值统计模型的结构以及统计推断方法,从降雨极值变化、洪水极值变化等方面分析了非平稳时间序列极值统计模型在气候-水文变化研究中的典型应用案例。国内外研究表明:非平稳时间序列极值统计模型能体现水文极值随时间或协变量的变化情势,非平稳情况下水文极值重现期和风险的概念和计算方法与传统平稳时间序列的频率分析相比存在显著差异。最后对需要进一步研究的问题进行了展望。     

Chaos in parametric resonance flow at water-mercury interface

In the electrochemical system with liquid-liquid interface, intense local convections by the resonance with potential pulses take place. Therefore, with laser beam scattering, temporal movement of the water-mercury interface was observed. As a result, the scattering efficiency showed non-linear oscillation.

Such non-linear response could be controlled by potential pulse height. As the potential height was increased, new scattering peaks in the oscillation emerged, which was expected of a kind of bifurcation phenomenon. From these results, phase portrait, Poincarè section, correlation dimension of the strange attractor and the largest Lyapunov exponent of the trajectories were obtained. Consequently, it was concluded that all the parameters indicate chaotic behavior of the resonance flow.     

伴有生物质热解的流化床中的混沌传递现象

Experiments of biomass pyrolysis were carried out in a fiuidized bed, and dynamic signals of pressure and temperature were recorded. Correlation dimension was employed to characterize the chaotic behavior of pressure and temperature signals. Both pressure and temperature signals exhibit chaotic behavior, and the chaotic behavior of temperature signals is always weaker than that of pressure signals. Chaos transfer theory was advanced to explain the above phenomena. The discussion on the algorithm of the correlation dimension shows that the distance definition based on rhombic neighborhood is a better choice than the traditional one based on spherical neighborhood. The former provides a satisfactory result in a much shorter time.     

求解整合资源条件下的运输调度问题

针对传统的物流运输调度问题(Vehicle Routing Problem,VRP)中车辆之间不协作会造成资源浪费的情况,提出整合资源条件下的运输调度问题(Vehicle Routing Problem with Integration of resources,VRPIR),建立了相应的数学模型。由于混沌具有良好的遍历性,而粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)具有概念简单,参数少,容易实现等优点,将混沌优化方法引入到粒子群优化算法中,应用混沌粒子群优化算法(Chaos Particle Swarm Algorithm,CPSO)求解VRPIR和VRP,并用CPSO和PSO分别求解VRPIR,实验结果证明该算法优于粒子群优化算法,也证明了提出的VRPIR模型优于VRP,能节省资源,且最小化成本。     

基于混沌蚁群算法的应急救援车辆调度优化

针对应急救援车辆调度优化问题的特征和需求,以可变双向距离、道路风险和成本最小为主要目标,建立了应急救援车辆调度优化问题的多目标优化模型.为避免过早陷入局部最优,提出了基于混沌扰动的改进蚁群系统优化算法.该算法可对信息素进行全局更新混沌扰动,有效地提高了算法的适应性、求解效率和求解质量.仿真实验表明该算法是可行的,能较好地满足应急救援车辆调度的优化需求.     

非平衡态热力学理论与钢铁冶金过程

钢铁冶金过程具有典型的非平衡和非线形特征。本文分析讨论了基于非平衡态热力学、耗散结构和混沌理论来研究处理实际钢铁冶金过程。认为：为真实地定量描述实际冶金过程，应该加强、加速开展和进行冶金过程非平衡态热力学及其应用的研究。     

级联No序列的三项式特性研究

利用有限域GF(2n)到其子域GF(2m)上的迹函数及其性质,研究一类非线性扩频序列的密码学性质,即级联No序列的三项式特性。给出级联No序列的三项生成多项式的形式,将级联No序列三项式特性的结论应用到二元No序列中,解决了二元No序列的三项式特性问题。分析结果表明,级联No序列不仅具有三项式对,而且具有正则三项式对。     

对称双弹簧振子系统的横振动的主共振与分岔

采用渐进法求近似解并用四阶Runge-Kutta法求数值解进行验证,分析和讨论了对称双弹簧振子受迫横振动周期解的多值性和振幅跳跃现象;绘制系统的分岔图研究系统拓扑结构随参数f0的变化,分析系统进入混沌的道路。结合对系统的Lyapunov指数、相轨图及Poincare映射的分析验证了上述结论,最后给出了系统的Lyapunov维数谱。     

一种用于图像篡改定位的半脆弱数字水印算法

设计并实现了一种用于数字图像内容认证的半脆弱水印方案。算法中,图像块的水印选择Logistic映射作为混沌系统从该图像块本身产生一系列混沌序列,作用于水印的嵌入;每个图像块产生的水印按照Torus,自同构映射嵌入另一个映射块的LSB(Least Significant Bit),对应关系通过密钥来确定,这样建立起图像块之间的相关性;利用混沌对初值极端敏感性的特点,能够定位检测对加入水印图像的篡改,且水印提取不需要原始图像。实验结果表明,嵌入水印后的图像的视觉好;算法具有图像内容局部篡改检测的有效性、敏感性以及良好的篡改定位能力。     

基于蜂群算法的移动agent迁移策略研究*

旅行agent问题是一个复杂的组合优化问题,在于解决保证agent在不同主机间移动时如何根据任务情况规划路线,实现在完成任务时间最短的路线上迁移。采用进化算法的搜索求解具有启发性强、鲁棒性强的特点,但也面临着陷于局部最优解,导致agent在迁移过程中整体任务完成效率降低等问题。提出了一种基于蜂群算法的agent迁移模型,将agent划分为侦察、引领和跟随三种角色,agent通过彼此间的信息互换,在群体迁移的过程中同时实施新路径的发现和调整。实验结果表明,该算法可以很好地实现目标寻径效率,与经典蚁群算法相比