复杂城市环境下无人机三维路径规划

基于转移的快速扩展随机树(T-RRT)算法,能够较快寻找到机器人在二维复杂成本空间的低危险度路径,但面对无人机的三维飞行工况,其规划结果较差,针对此问题,提出了一种基于探索、启发和转移的EHT-RRT(exploring heuristic transition-based RRT)算法.首先,算法在T-RRT的基础上...     

三维环境中多机器人动态目标主动协作观测方法

动态目标的多移动机器人主动协作观测方法是指以获取较优的观测结果为目的, 对携带同构/异构观测传感器的多个机器人系统的观测数据进行有效融合并同时对其行为进行协调优化的方法. 本文主要研究了三维环境中的多机器人动态目标主动协作观测的问题. 首先, 以扩展集员估计方法(Extended set-membership filter, ESMF)为基础, 将信息融合过程与算法本身存在的集合运算环节相结合, 提出了一种高精度的多机器人观测信息融合方法. 该方法在保证较高观测精度的同时, 并没有显著增加单机器人扩展集员估计算法的计算量, 因此具有较高的实时性. 此外, 利用最优观测角度的概念, 通过引入相对速度空间(Relative velocity coordinates, RVCs), 设计了多移动机器人协调行为优化方法, 该方法可以将多机器人协调行为优化问题转化为线性规划问题, 以实现具有较高实时性的多机器人三维动态目标主动协作观测. 最后, 为了验证所研究方法的可行性与有效性, 进行了三维空间动态目标协作观测仿真实验.     

基于时序活动逻辑的复杂系统多Agent动态协作模型

动态复杂问题求解是人工智能和复杂自适应系统理论与应用重要研究领域,多Agent动态协作是研究热点和难点之一,如何将问题与任务切分有待进一步地研究.借鉴组织学思想将自适应系统中的自主运行单元抽象为Agent,把复杂自适应系统视为多Agent系统组织,从时间和状态角度对复杂动态系统的行为进行描述,提出了基于时序活动逻辑的多Agent系统动态协作任务求解自适应机制和构造模型,建立了用于协作推理的语义规则、授权规则和行为规则,通过在中国科学院智能信息处理重点实验室开发的MAGE等平台上多方实验和仿真测试,验证了方法的可行性和有效性.     

协作环境中基于场所的访问控制模型

授权模型是协作环境中不可缺少的关键部件,为协作系统提供合适的授权机制很具挑战性.直接应用于协作系统的传统访问控制模型对多用户之间的协作支持不够,一些协作相关的访问控制必须在应用层上实现;针对特定协作应用背景的访问控制模型,仅适用于特定应用背景的协作系统,不能满足协作环境中更广泛的安全性需求;而现有的协作环境中通用的访问控制模型授权约束比较单一,不能满足协作环境中对授权的灵活性要求.针对这些问题,以Locale-BAC模型为基础提出协作环境中基于场所的访问控制模型,对角色、权限、场所等主要模型部件进行重新定义,实现全局访问控制和协作小组内部自主访问控制相结合的灵活的分层授权机制.     

复杂电磁环境下短波通信使用问题研究

描述了信息化战场上短波通信面临的复杂电磁环境,分析了复杂电磁环境对短波通信带来的不利影响,研究了复杂电磁环境条件下短波通信使用的几点对策。     

复杂系统研究中几个值得关注的问题

阐述了作者关于复杂系统、复杂性特征、复杂性科学研究的对象以及复杂系统的控制等若干问题的看法,讨论了非线性系统、混沌系统和不确定系统等与复杂系统之间的关系,指出了复杂系统的控制与传统意义下的控制的区别,强调复杂性科学研究的对象应重点面向具有复杂性特征的真实系统.     

基于特征分离的复杂环境三维手部姿态估计算法研究

基于视觉的三维手部姿态估计是实现人机交互的重要技术手段。目前,视觉手部姿态估计算法易受光照变化、遮挡和环境噪声等复杂环境因素干扰,导致模型的鲁棒性无法得到保障。这些多变的环境因素使得传统的深度学习方法在真实场景中难以取得令人满意的结果。针对这一难题,本文提出了一种基于特征分离的手部姿态估计算法,通过对手部图像中的关键特征进行精炼来提升模型在不同环境中的鲁棒性。首先,对编码器进行基于频域增强的预训练,从而减少环境噪声对于底层视觉特征提取的影响;其次,在解码阶段提出了一种用于分离因果特征和非因果特征的双分支结构,通过减少非因果特征对于姿态估计任务的影响以提高模型应对复杂环境的能力;最后,通过融合全局姿态信息和局部关节信息,实现了不同尺度的统一优化,并基于两个公开数据集的定量分析和定性分析,验证了本文所提出方法的准确性和鲁棒性。     

虚拟战场环境中三维地形仿真研究

为了提高虚拟战场环境仿真的逼真度和实时性,本文对战场环境中三维地形的仿真进行了需求分析,并对基于Creator的三维地形实现进行了系统化探索,规划了仿真框架流程。最后,提出了一个仿真应用实例。     

复杂环境中多无人智能车协同控制

该文对多无人智能车以领航-跟随法在复杂环境下运动的编队控制问题进行了探讨,通过采用闭环控制律设计了一种编队控制器和编队控制方案,该编队控制器的优点在于其主要考虑智能车之间的距离和角度,同时参考领航者与相邻跟随者之间的信息实现精准控制。基于所搭建的模拟测试环境,测试改进的控制方法与传统编队方法。实验结果显示,该文所提出的方法在复杂环境下具有更好的运动控制效果。     

大型复杂仿真系统开发的协同工作环境研究

在全面分析了大型复杂仿真系统(ISCSS)开发辅助环境的需求基础上,建立了一个支撑ISCSS开发的计算机协同工作环境SCSCW系统。提出了ISCSS开发的一般过程模型并总结了其工作特点,分析了SCSCW系统的需求并提出了系统的功能层设计,进而阐述了系统的构造和实现方法,并说明了系统的运行方式。该研究对支撑ISCSS开发并大幅提高其工作效率具有重要意义,拥有良好的发展前景。     

基于模糊强化学习和模型预测控制的追逃博弈

针对三维空间中智能体追逃博弈策略制定与鲁棒控制问题, 提出一种基于模糊强化学习与模型预测控制(MPC)的分层追逃博弈框架. 所提出框架结合三维空间的阿氏圆和模糊行动者-评论家学习(FACL)算法获得智能体的运动信息, 并将其用作MPC算法的参考输入来设计四旋翼无人机的控制器. 通过对四旋翼欠驱动系统模型进行解耦, 设计考虑误差系统积分项的高度、平移和姿态控制器. 通过FACL算法提供的参考信息, 有效提高了MPC算法的控制效率. 仿真和实验结果表明, 所设计的分层框架可以很好地解决三维空间追逃博弈问题.     

基于VSL语言的三维动态交互移动实现及其应用

从游戏开发的实际需求出发,讨论了虚拟场景中三维模型动态交互移动的必要性,分析了Virtools内嵌脚本语言VSL的功能和优势,特别是与Virtools中的其它开发技术相比,它在解决三维模型动态交互移动方面的灵活性和快捷性.根据三维对象动态交互移动的基本原理,给出了基于VSL语言的三维模型动态交互移动功能设计流程,并用VSL语言编程实现了该功能.最后将其成功的应用于汉诺塔三维仿真游戏的设计中,收到了满意的效果,具有应用价值.     

一种基于简化任务模型的消息最大发送时间分析算法

分布式实时系统是实时系统的一个重要研究方向,有着广泛的应用背景。消息最大发送时间的定量分析是该研究方向中的一个关键问题。本文针对分布式实时系统中的一种简化任务模型,对原有分析算法进行了改进,提出了一种更加精确的消息最大发送时间分析算法。     

动态环境下多机器人合作追捕研究

主要研究了多个自主型移动机器人合作追捕多个运动猎物的追捕—逃避问题. 从基于范例的推理缩小任务招标范围、引入辅助决策矩阵改善联盟决策两个方面对传统的合同网协议进行了改进,以减少任务协商过程中的通信开销,接着引入了联盟生命值、违约金等概念,在此基础上,实现了一种允许动态联盟的多机器人合作追捕算法. 仿真实验证明了所提算法的可行性和有效性.     

Bending polyhedral objects

A geometric algorithm for performing bending operations on polyhedral objects is described. The hypotheses, conditions and model of the bending process are defined, and then the mathematical model of bending is developed for each element of the boundary representation of a polyhedron. The algorithm has applications as a new means of generating geometric models and, in the CAD/CAM field, for simulating bending processes used to manufacture parts. The algorithm has been implemented and examples are given of objects transformed by the bending operation.     

生成3D分形图的距离准则

提出了生成３Ｄ分形图的距离准则，并获得了在该准则下Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射在周期倍化过程中的３Ｄ分形图；还根据吸收子的不同形态确定了两种具体的距离准则，并对相应的图形作了动力学意义和计算机图学意义上的分析对比。     

基于Winsock的3D游戏设计与开发

随着游戏玩家需求的不断提高,现在的2D游戏已不能满足用户需求,提出一种基于Winsock的3D游戏设计方法,旨在提高用户在视觉效果上对游戏的体验,同时使用优化的引擎提高游戏的性能。Winsock是在实现多人游戏中常用的一种开发技术,相对于其他的开发技术具有明显优势,而随着3D电影的发展,用户对于3D游戏的需求与时俱进,通过这两者的完美结合,为游戏厂商提供一种引擎技术开发经验,同时也为用户提供更具创意的游戏。     

基于多维混沌系统的彩色图像加密算法设计

进入21世纪,越来越多的信息在网络上传播,信息安全问题日趋明显.如何确保信息的安全成了一个新课题.由于混沌序列具有初值敏感性、伪随机性等特点,在图像加密中应用较为广泛.本文将猫映射和三维统一混沌系统结合起来,设计了一个彩色图像的加密算法,得到的密文具有较高的安全性.     

基于Unity3D的多平台三维空战游戏的开发

为解决当前游戏开发中跨平台比较麻烦的问题,开发了一款多平台三维空战游戏。为提高碰撞检测速度,使用了立方体包围盒技术,并进一步优化为梯形台包围盒。在粒子系统中使用椭圆体来表现粒子,一个椭圆体上有上百个粒子,直径较小的椭圆体直接用点来代替。为了使游戏也可在手机平台上运行,经算法比较,减少粒子颜色至64色。同时从多线程、模型优化等方面对系统进行了优化。系统包括图形用户界面、物理模块、粒子系统模块等,最后被移植到Windows,Web,Mac,MacDashboard等多个平台。实验表明,该游戏运行流畅,达到设计要求。