Response correction techniques for surrogate‐based design optimization of microwave structures

Simulation‐based optimization has become an important design tool in microwave engineering. However, using electromagnetic (EM) solvers in the design process is a challenging task, primarily due to a high‐computational cost of an accurate EM simulation. In this article, we present a review of EM‐based design optimization techniques exploiting response‐corrected physically based low‐fidelity models. The surrogate models created through such a correction can be used to yield a reasonable approximation of the optimal design of the computationally expensive structure under consideration (high‐fidelity model). Several approaches using this idea are reviewed including output space mapping, manifold mapping, adaptive response correction, and shape‐preserving response prediction. A common feature of these methods is that they are easy to implement and computationally efficient. Application examples are provided. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2012.     

Efficient design of SIW filters with knowledge‐embedded space mapping technique

This article presents an optimization technique for the design of substrate‐integrated waveguide (SIW) filters using knowledge‐embedded space mapping. An effective coarse model is proposed to represent the SIW filter. The proposed coarse model can be analyzed in the available commercial software ADS. The embedded knowledge includes not only formulas but also extracted design curves, which help to build the mapping between the coarse and fine models. The effectiveness of the proposed method is demonstrated through a design example of a six‐pole SIW filter. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2012.     

Robust pose invariant face recognition using coupled latent space discriminant analysis

We propose a novel pose-invariant face recognition approach which we call Discriminant Multiple Coupled Latent Subspace framework. It finds the sets of projection directions for different poses such that the projected images of the same subject in different poses are maximally correlated in the latent space. Discriminant analysis with artificially simulated pose errors in the latent space makes it robust to small pose errors caused due to a subject’s incorrect pose estimation. We do a comparative analysis of three popular latent space learning approaches: Partial Least Squares (PLSs), Bilinear Model (BLM) and Canonical Correlational Analysis (CCA) in the proposed coupled latent subspace framework. We experimentally demonstrate that using more than two poses simultaneously with CCA results in better performance. We report state-of-the-art results for pose-invariant face recognition on CMU PIE and FERET and comparable results on MultiPIE when using only four fiducial points for alignment and intensity features.     

带有局部控制因子的图割光流估计

提出一种带有局部空间项控制因子的图割光流估计算法,能判断和处理光流场的平移遮挡现象。文中分析了平移遮挡的形成机理,构造了遮挡判别公式,基于本次的正向和反向光流场,依靠遮挡判别结果调节局部空间项控制因子,建立下次的能量泛函,加强背景区域对遮挡区域的平滑作用,隔绝运动区域对遮挡区域的平滑作用,从而构造出新结构的网络流图。另外,该算法被证明可以阻断遮挡误判在各次图割优化过程间的传递,从而使逐次α-扩散移动图割光流算法具有自适应处理遮挡的能力。通过与Ground-truth光流场的实验对比,表明该算法能较好地判断与处理遮挡导致的光流场无效区域。     

霍夫空间中多足球机器人协作目标定位算法

针对嵌入式仿人足球机器人提出一种霍夫空间中的多机器人协作目标定位算法。机器人利用实验场地中的标志物采用基于三角几何定位方法进行自定位,把机器人多连杆模型进行简化,通过坐标系位姿变换把图像坐标系转换到世界坐标系中,实现机器人目标定位;在多机器人之间建立ZigBee无线传感器网络进行通信,把多个机器人定位的坐标点进行霍夫变换,在霍夫空间中进行最小二乘法线性拟合,获取最优参数,然后融合改进后的粒子滤波实现对目标小球的跟踪;最后在21自由度的仿人足球机器人上进行仿真和实验。数据结果表明,这种多机器人协作的定位算法的精度提高了约48%,在满足实时性的前提下,对目标的跟踪效果也得到了改善。     

机器人三维路径规划问题的一种改进蚁群算法

本文研究移动机器人三维空间路径规划问题,针对三维空间的复杂地形特点,提出了一种基于改进蚁群算法的路径规划算法。文中首先描述了一种简单有效的环境建模方法,然后给出了算法在信息素呈现、路径点选取、信息素更新以及启发式函数设计等方面的改进方法。仿真结果证明了算法的可行性和可靠性。     

基于特征空间重构的差分-LSSVR短期电煤价格预测

掌握电煤价格变化关系到企业参与电力市场的定价策略以及优化内部运行成本的方针制定。针对导致煤价变化的影响因子数量众多且影响权重变化频繁的难题,在煤价影响因素精细化分析、因素检验与季节差分等方法对特征空间重构的基础上,建立中短期煤价最小二乘支持向量机模型。依据计量经济学等理论筛选煤价相关影响因素,并利用协整检验及格兰杰检验提取主要影响因素压缩特征因子维度;通过建立多年同期对比时序信息数据集,利用季节性差分消除时序信息中周期性因素以及随机干扰的影响,实现特征空间重构,改善输入数据质量。建立基于LSSVR的趋势提取学习模型,并结合周期价格及残差,实现中短期的煤炭价格预测。构建多个对比模型,验证了所提模型的有效性。     

基于大学生在线临场感水平调查的计算机公共课网络学习空间构建策略研究

解读在线临场感内涵,并从教学临场感、认知临场感、社会临场感三个维度对大学生在线临场感水平实施问卷调查。从描述性统计和群体差异性统计角度对调查结果加以分析。以计算机公共课《数据库技术及应用》为例,综合调查结果和学科特点对网络学习空间构建提供策略,从而为促进网络学习空间创新发展提供经验积累。     

综合操作者与管理者行为博弈的系统收益分析方法研究

为研究类似工程管理系统中, 操作者和管理者采取不同行为博弈对系统层面收益的影响, 提出基于空间故障网络(Space Fault Network, SFN)和博弈论的系统收益分析方法。论述了系统中操作者和管理者的意义、界定和关系, 说明了SFN表示博弈过程的可行性。确定了方法的基本参数、基本参数与事件综合收益关系、博弈逻辑关系与系统收益。操作者有安全和不安全行为, 管理者有惩罚和奖励行为, 将操作者和管理者各种行为作用于事件后的事件综合收益, 经过与或逻辑演化最终得到系统收益, 并判断收益博弈胜出者。最后通过实例分析说明了方法的流程、作用和适用性, 为研究系统收益博弈过程提供方法。     

高空作业平台臂架伸缩运动的横向振动特性

为了探究高空作业平台做伸缩运动时变幅平面内的横向振动动力学特性,针对臂架的实际搭接和支承情况,将臂架等效为根部铰接、中间弹性支承且带有集中参数的变截面变长度梁. 基于牛顿第二定律建立各臂段的运动微分方程,采用模态叠加法、结合边界条件求解臂架一系列时刻的瞬态振型函数,曲线拟合时变参数以近似表示梁的振型,并依据伽辽金截断方法,得到广义坐标下的状态空间方程. 在Matlab/Simulink环境下进行动态仿真,得到伸缩过程中臂架头部的变幅平面横向振动动态响应. 结果表明,就横向振动振幅而言,搭接简化会带来15.63%计算结果误差;支承简化会加大臂架整体刚度、减小臂架振动响应,不可取。