基于元胞自动机的同构无线传感网络生命周期仿真与分析

提出一种基于元胞自动机理论的同构无线传感网络生命周期仿真模型.在分析传感器网络主要属性、部署方式、能量消耗模型、拓扑结构与通信以及休眠/唤醒机制等因素的基础上,该模型首先给出了同构无线传感网络的元胞自动机表示方法,然后定义了同构无线传感网络动态演化过程中的能量更新规则和状态更新规则.试验表明,该模型能够对同构无线传感网络的整个生命周期内传感器状态变化、网络覆盖与拓扑变化以及网络的运行周期进行有效仿真.     

零边界条件下二维元胞自动机矩阵可逆性分析

该文介绍了二维元胞自动机的典型邻域结构,对多状态二维元胞自动机的矩阵描述进行了拓展.通过对零边界条件下元胞自动机的状态转移矩阵的块矩阵的分析,得出矩阵的可逆性与元胞自动机冯诺依曼型邻域之间的联系.     

细胞自动机：简单的规则，复杂的行为

细胞自动机是一种时间、空间与状态都离散的数学模型。回顾了初等细胞自动机模型的应用及其符号动力学刻画的相关文献,在大量统计性质和计算机模拟基础上,着重分析具有鲁棒Bernoulli移位特征的细胞自动机规则的一些符号动力学性质,揭示了细胞自动机的简单规则中蕴含着复杂、混沌的非线性动力学特性。这些结果丰富了细胞自动机的理论基础,也将促进符号动力系统的理论和应用的研究。     

用模糊矩阵刻划模糊关系的方法研究

首先介绍了模糊矩阵的概念及其运算法则,分析了模糊矩阵运算与模糊关系运算之间的关系,得出它们的代数结构空间是同构的．接着给出了模糊逆矩阵的定义,研究了模糊逆矩阵的存在性定理及其计算方法,该方法将对求解模糊关系方程有帮助．     

复正定矩阵的标准性及判定

研究复正定矩阵的性质，提出了矩阵的第二特征多项式和第二特征值的新概念，得到复正定矩阵的＊相合标准形的存在性和唯一性定理；给出由第二特征值计算复正定矩阵＊相合标准形的方法；给出由第二特征多项式判定复正定矩阵的＊相合的方法；给出由低阶矩阵的正定性判定高阶矩阵正定的方法。     

基于模糊元胞自动机的复杂图案,纹理生成实现

结合模糊规则和元胞自动机的机理,分析了模糊元胞自动要的基本原理,根据元胞自动机的不同构形,提出多种模糊元胞自动机演化规则,并根据这些基本规则,分别用３邻元,５邻元以及９邻元进行元胞状态更新,生成了多颜色,复杂,漂亮的图 织物纹理,其结果在针织织物设计中意义重大。     

基于DM2的体系结构数据完备性验证方法

为进行有效、规范的体系结构构建,现有体系结构大多采用美国国防部体系结构框架(Department of Defense architecture framework,DoDAF)作为指导,针对采用该框架构建的体系结构的数据完备性验证问题,提出了一种基于国防部体系结构框架元模型(DoDAF meta-model,DM2)的验证方法。该方法利用DM2中数据实体之间的关系,直接从DM2中提取数据的完备性规则,进而构建完备性验证矩阵,并通过验证矩阵判断体系结构数据的完备性。最后,通过一个案例进行完备性验证步骤说明和可行性分析,验证结果说明了该方法的有效性。     

物理细胞自动机在模拟混凝土破坏过程的应用

根据混凝土的结构与破坏特征,建立了一种细胞自动机———二维物理细胞自动机(PCA)的基本模型.该模型考虑了混凝土材料的非均质性、非连续性和各向异性等特征,可以更有效地模拟混凝土的破坏过程.该模型对进一步研究混凝土的非线性特征具有重要的应用价值.     

动态系统加性干扰与状态估计的实时滤波方法

动态系统在受不确定因子干扰的环境下,常出现因模型不匹配而造成系统状态估计精度不高的现象。为此,考虑一类线性系统状态模型和测量模型中呈现加性干扰的情况,通过建立加性干扰的辅助动态方程,给出基于卡尔曼滤波的加性干扰统计特性在线辨识方法,再建立考虑状态模型和测量模型加性干扰统计特性的系统状态变量估计的卡尔曼滤波器。建立了加性干扰之间的相互影响以及它们对状态估计滤波器性能影响的分析方法,用数字仿真验证了新方法的有效性。     

关于矩阵方程AX+XB=C的解法

针对矩阵方程AX＋XB＝C的求解问题,利用解标准的线性方程组方法讨论了该矩阵方程解的存在性和惟一性,并将其变换成一组简单的线性方程组,在此基础上可方便地求出该矩阵方程的解。该方法适用范围广,计算简便。     

传递函数阵零极对消后分母多项式的确定方法

本文从线性定常系统的可控性,可观性与零极对消的关系入手指出传递函数阵的分母多项式应为系统既可控又可观部分的状态阵的最小多项式,然后给出了利用矩阵的不变因子理论求最小多项式的方法。     

预测面外荷载下砌体墙板破坏模式的CA模型

基于典型墙板试验记录,提出了应用细胞自动机技术直接预测面外均布荷载下砌体墙板破坏模式的方法,其中一个传递函数被用来模拟边界效应向墙板内各个区域的传递和效应,由此产生了基础墙板和新墙板内各个区域的状态值,进而应用所建议的准则匹配两墙板内的类似区域,最后以两墙板的类似区域和基础墙板的试验破坏模式为依据,鉴别出新墙板的破坏区域,预测出新墙板的接近试验结果的破坏模式.     

关于方阵A的特征多项式及其逆阵的求法问题

本文通过解非齐次线性方程组给出了求特征多项式系数的一般方法,从而解决了因含有参数而不易求得特征多项式一般形式的问题。另外.利用哈密顿-凯莱定理,本文还给出了一个逆阵存在的判定定理和求道阵的一个方法.     

多项式分解的应用

揭示了四元数矩阵的右特征值、最小多项式和弱特征多项式的关系 ,同时给出了λ 矩阵的一个简化     

一种元胞自动机规则的免疫自适应调节方法

典型的元胞自动机是按照一套确定的规则自主地随时间演进的,因此当系统环境改变时就需要由人工进行静态的调整、修正,效率低、对环境的适应能力差,这是制约元胞自动机应用的主要原因之一.本文针对二维元胞自动机提出了规则免疫学习的方法,实现了规则的自适应调节.实验表明,在简单情况下二维元胞自动机的规则获得了一定的环境适应能力.     

基于可变元胞与跟驰理论的元胞自动机模型

为准确模拟桥址随机车流荷载,提出基于可变元胞与跟驰理论的元胞自动机(cellular automata, CA)模型。首先,重新定义元胞构成,提出以车辆为核心的动态可变元胞,并将精确的轴间距和轴重信息融入车辆元胞,实现车辆荷载的精确模拟;然后,引入跟驰理论,提出基于跟驰理论的状态演化规则,推导每辆车的专有加速度,实现车辆微观交互的模拟;最后,提出基于实测动态称重系统(weigh in motion, WIM)数据的发车规则,依据WIM数据,重构任意时段的实际车队,并建立基于车头时距的发车规则,重现车辆通过WIM时的运动状态。基于所提出的发车规则和动态演化规则,实现车辆从进入道路到驶离道路全过程时空位置的准确模拟,结合融入精确轴载的车辆元胞,实现随机车流荷载的模拟。基于实测WIM数据验证所提模型的可行性和先进性。结果表明：可变元胞可以精确模拟车辆荷载;提出的状态演化规则可以根据不同车辆的运动状态计算得到每辆车的专属加速度,准确模拟每辆车在自由行驶和跟驰行驶时的不同运动状态;新发车规则可以重构任意时段的实测车队,结合新状态演化规则,可以实现桥址任意时段随机车流的模拟。结合精细化车辆荷载模拟...     

一种有效扩展二阶循环统计量的方法

鉴于循环统计量和根值MUSIC方法在阵列信号处理中的诸多优点,提出了一种新的循环统计量方法。该方法充分利用了循环相关函数和共扼循环相关函数,并且巧妙结合了根值MUSIC方法,可以有效地抑制平稳噪声和滤除与信号循环频率不同的干扰信号,同时减小了计算的复杂度。实验结果表明:该算法有效地扩展了阵列孔径,可以处理空间距离很近的非相关信号,具有很强的空间分辨能力。     

Operation reliability for on-ramp junction of urban freeway

A disorder situation of traffic operation always appears in on-ramp junction area of urban freeway, because the operation action for vehicles presents the weaving condition, especially for different vehicle types. Based on the analysis on the cellular automata theory, and combining with on-site survey data, several key parameters were defined, namely, cellular length, cellular speed, cellular acceleration, updating time interval. In addition, cellular acceleration rule, cellular deceleration rule, random rule, lane-changing rule and other micro-simulation rules were set, and cellular automaton micro-simulation model was set up. Further-more, a micro-simulation module was developed for traffic operation actions of on-ramp junction with Matlab toolbox. Finally, a simulation experiment for traffic operation reliability was done with this micro-simulation module, and the situation of change for on-ramp junction area was obtained under the conditions of different mainline design speed, acceleration lane length, vehicle generation probability and lane-changing probability. The results show that operation reliability for on-ramp junction is determined by the parameters of the probability of vehicle generation and the length of acceleration lane, especially for on-ramp.     

具有一对主导极点的最优调节器设计

本文分析了单输入线性定常可控系统开环特征多项式和最优闭环特征多项式与二次型指标中Q阵的关系,提出了一种具有一对期望主导极点的线性二次型最优调节器设计方法,该方法简单,计算容易,便于在实际工程设计中应用。