Docker容器化下的遥感算法程序集成方法

目的 近年来，随着我国遥感技术的快速发展，遥感数据呈现出大数据的特点，遥感数据的时效性增强，针对新环境下遥感算法编程语言众多，程序运行和部署环境需求多样，程序的集成和部署困难的问题，提出了一种遥感算法程序快速封装与Docker容器化系统集成架构。方法 该系统架构主要包括：1）遥感算法程序的镜像自动化封装制作；2）镜像的分发管理，达到算法程序镜像的共享；3）遥感信息产品生产流程的容器化编排服务，将相关联的算法程序镜像串联，以满足特定遥感信息产品的生产；4）容器的调度运行，调用镜像，实现特定遥感产品的容器化运行。本文在上述容器化系统集成架构下，以Landsat5数据的NDVI、NDWI信息产品的生产作为容器化生产实例，并同物理机、KVM （kernel-based virtual machine）虚拟机在运行时间、内存占用量、部署效率等性能进行了对比。结果 Docker容器虚拟化环境下的产品生产和物理机环境下在运行时间和内存占用量上几无差别，优于KVM虚拟机。Docker容器虚拟化环境和KVM虚拟机环境下在部署上能够节省大量时间，相比于物理机环境能够提高部署效率。结论 容器化的系统集成方式能够有效解决遥感算法程序集成和部署困难的问题，有利于遥感算法程序的复用和流程的共享，提高系统集成效率，具备较强的遥感数据实时快速处理能力。     

双层过道布置问题的混合整数非线性规划模型及两阶段改进模拟退火算法

结合实际布局活动中，设施在多层空间布置的实际情况，提出了双层过道布置问题，并构建了该问题的混合整数非线性规划（MINLP）模型。针对问题特征，提出了一种改进模拟退火算法，通过采用两阶段改进策略，对退火过程及抽样过程进行改进。该算法以自适应搜索策略替代马氏链搜索长度，并引入记忆功能、回火操作以提高求解质量，通过设置双阈值来提高求解效率。应用所提算法对24个基准算例进行测试，并将其与原模拟退火算法和GUROBI精确方法作对比，验证了所提算法的有效性。     

采用信息增益率的混合入侵检测模型设计

针对现有混合入侵检测模型仅定性选取特征而导致检测精度较低的问题，同时为了充分结合误用检测模型和异常检测模型的优势，提出一种采用信息增益率的混合入侵检测模型.首先，利用信息增益率定量地选择特征子集，最大程度地保留样本信息；其次，采用余弦时变粒子群算法确定支持向量机参数构建误用检测模型，使其更好地平衡粒子在全局和局部的搜索能力，然后，选取灰狼算法确定单类支持向量机参数构建异常检测模型，以此来提高对最优参数的搜索效率和精细程度，综合提高混合入侵检测模型对攻击的检测效果；最后，通过两种数据集进行仿真实验，验证了所提混合入侵检测模型具有较好的检测性能.     

基于GPU加速的锥束CT重建算法研究

锥束计算机断层扫描（Cone-Beam Computed Tomography，CBCT）具有采集速度快和空间分辨率高等特点，被生物医学等领域广泛关注。然而通过CPU串行处理CBCT重建中海量投影数据非常耗时，难以满足实时性的需求。GPU的发展为CBCT重建的并行加速提供了条件。根据三角函数周期性的特点对FDK算法进行了改进，并利用GPU实现了12幅投影数据同时并行计算。实验结果表明，相比于传统基于CPU的重建算法，基于GPU的CBCT重建算法在保证图像质量的前提下，将重建速度提高了超过310倍。     

高斯混合模型结合加权似然的目标跟踪算法

鉴于高斯混合模型对背景变化快时无法精确检测出目标和目标跟踪的适应性差等瑕疵，提出了基于加权似然跟踪器来改进高斯混合模型实现运动目标跟踪算法。主要引入了自适应高斯混合模型来实时检测运动目标，然后空间加权似然来进行视频中的目标定位，引入加权似然期望值来改进高斯混合模型处理视频中的多尺度、多角度变化的目标跟踪不精准问题。通过VOT 2014 dataset对比实验结果表明提出的基于加权似然跟踪（Weighted Likelihood Tracking，WLT）和改进高斯混合模型（Improved Gaussian Mixture Model，IGMM）的目标跟踪算法较传统高斯混合模型跟踪算法在跟踪的精度有较大提高。在应对多尺度、多角度变化的目标跟踪表现出了较大的优势。     

基于改进飞蛾扑火优化算法的MIMO雷达相位编码信号集设计

提出一种MIMO雷达相位编码信号集设计方法，该方法对飞蛾扑火优化算法进行改进，利用改进的飞蛾扑火算法优化相位编码信号集，提高其正交性.在改进方法中，增加对火焰的更新过程，使火焰不仅能够保存最优飞蛾位置还具有搜索最优解的功能.优化过程以自相关函数旁瓣峰值和、互相关函数峰值和，以及自相关函数旁瓣能量、互相关函数能量作为算法适应度函数.仿真实验结果表明，改进方法明显提高了飞蛾扑火优化算法的收敛速度和收敛精度，且优化得到的信号集具有较低的自相关旁瓣值和互相关值.     

基于过程免疫力的动态电压恢复器优化配置

优质电力园区以最低成本满足用户对电能质量的特殊需求,成为解决电压暂降问题的新途径,已在国内外开展了广泛的试点应用。针对中国优质电力园区规划缺少经济高效的优化配置方法的实际情况,提出了一种基于过程免疫力的动态电压恢复器优化配置方法。基于工业过程电压暂降免疫力,以满足用户用电需求为目标,以治理设备购置费用最低为约束,采用遗传算法对园区供电质量分级制定动态电压恢复器的优化配置方案,实现工业园区电压暂降治理的经济性。对大型精密温控系统的电压暂降治理装置的优化配置方法进行仿真计算,验证了所提方法的有效性与经济性。     

基于克里金理论的辐射剂量场插值重构与可视化研究

使用基于克里金理论的插值计算方法对均匀网格与随机排列等不同分布类型的辐射剂量场进行了数据重构与可视化研究,并将重构结果与常用的反距离加权插值法进行了对比,分析了不同插值方法对辐射剂量场重构精度与可视化显示效果的影响。结果表明:对于多数情况,克里金插值法在辐射剂量场重构的精度与可视化显示的效果上均明显优于反距离加权插值法,算例中克里金插值法的结果与原始数据之间的偏差在10%以内,而反距离加权插值法的结果与原始数据之间的偏差基本在15%以上;但在辐射剂量场梯度变化较大且已知数据极少的区域,克里金插值法的计算结果偏差会增大,此时可使用反距离加权插值作为其补充,综合使用。本文的研究工作,验证了克里金插值法在辐射剂量场重构与可视化方面的应用潜力,可为推动辐射剂量场可视化仿真技术的发展提供技术支持。     

Generalised multivariable supertwisting algorithm

The purpose of this paper is to present an extension of the generalised supertwisting algorithm (STA) to the multivariable framework. We begin by introducing an algorithm that may be deemed as a linear, quasicontinuous, or discontinuous multivariable system, depending on the functions that define them. For the class represented by such an algorithm we prove the robust, Lyapunov stability of the origin and characterise the perturbations that preserve its stability. In particular, when its vector field is discontinuous or quasicontinuous our algorithm is endowed with finite‐time stability. Due to its resemblance to the scalar case, we denote such finite‐time stable systems as generalised multivariable STA. Furthermore, the class of finite‐time stable systems comprise the currently available versions of STAs. To finalise, by means of simulation examples, we show that our proposed finite‐time stable algorithms are well suited for signals online differentiation and highlight their dynamical traits.     

基于博弈分析的流域水资源配置

针对传统规划方法难以体现水资源配置过程中多种复杂因素的问题,基于博弈理论建立宏观调控和市场经济相结合的水资源配置动态博弈模型,求解其子博弈精炼纳什均衡下各博弈参与人的策略,并运用改进量子遗传算法求解该博弈模型。对A河流域水资源配置结果表明,在保证流域公共生态用水2.0×10~8 m~3的基础上,各用水子区自发约束自身的取水量,达到均衡时,社会总收益为11.27亿元,相比自由取水模型,社会总收益增加了0.95亿元,增幅为9.2%。