随机-区间混合不确定性多输出模型确认指标

为解决随机和区间变量共存条件下的多输出模型确认问题,提出了一种新的模型确认指标.首先,依据概率方法和区间理论,分析了随机输入变量在实现值条件下随机-区间混合不确定性多输出模型的特点;然后,将基于马氏距离的随机不确定性多输出模型确认方法,推广到随机-区间混合不确定性因素影响下的多输出模型确认之中,定义了一种新的多输出模型确认指标.该指标运用模型输出响应量与试验输出响应量的上、下界马氏距离分布函数曲线之间的面积差异,度量随机-区间混合不确定性条件下多输出模型预测结果与试验结果之间的不一致性.最后,讨论了所提指标的数学性质,给出了指标的计算方法和步骤,通过一个数值算例和一个工程算例验证了指标的正确性与有效性.研究结果表明,当样本数据量充足时,新的模型确认指标能够有效地度量模型输出响应量与试验结果之间差异程度,正确地判断不同多输出模型的优劣,适合于随机-区间混合不确定性因素影响下的多输出模型确认问题.     

考虑模型不确定性的结构可靠度分析方法

为了更充分地研究模型不确定性对结构可靠度的影响,本文将综合考虑物理不确定性和模型不确定性,以Bayes理论为数学工具,对结构的统计可靠度问题进行研究．首先对Bayes理论进行概括和总结,采用该理论对结构工程中的模型不确定性进行建模和分析;然后研究考虑模型不确定性的结构可靠度分析方法,给出考虑模型不确定性的各种结构可靠性...     

火灾数值模型的验证和确认

火灾数值模型的可信度评价是火灾数值模拟研究的重要内容,而数值模型的验证和确认则是评价数值解可信度的主要手段,在总结数值模型验证和确认研究现状的基础上,介绍了火灾数值模型验证和确认的基本内容和方法,并以FLUNENT软件为例,利用Steckler房间火试验,对该软件进行了试验确认研究,最后对火灾数值模型的验证和确认及相关应用提出了建议.     

考虑非线性模型不确定性的航天器自主交会控制

考虑航天器交会模型不确定性的问题,提出基于一般非线性相对运动方程的自适应控制策略. 针对复杂非线性系统中由外部扰动及目标星轨道参数引起的线性与非线性不确定性问题,通过自适应神经网络对模型结构进行参数化近似. 结合自适应反推技术和李雅普诺夫稳定方法进行自适应控制器设计,能够实现控制目标,保证所得闭环系统的渐近稳定性. 为了探究同时存在模型不确定性和输入约束的情况下航天器相对运动的自适应控制设计,提出辅助控制系统来分析和解决输入约束的影响. 针对相对运动提出的自适应控制策略保证了闭环系统的稳定性,使得模型未知参数的自适应估计满足最终一致有界性. 对不同案例分析比较的数值仿真结果验证了提出控制方法的有效性.     

基于改进多保真度模型的T梁桥自振频率的不确定性量化方法研究

为解决蒙特卡洛法在T梁桥不确定性量化中的计算效率低下的问题,提出了基于改进多保真度模型的不确定性量化方法,以悬臂梁和某T梁桥为例研究了该方法的计算效率及精度。将梁的弹性模量和密度作为不确定性变量,频率作为响应,采用拉丁抽样对高、低保真样本进行试验设计,分别采用实体模型和铁木辛柯梁模型计算高、低保真样本的频率。使用高、低保真样本和频率响应建立基于Hierarchical Kriging(HK)模型的梁振动的多保真模型,并采用PSO算法改进模型的超参数寻优过程。不确定性量化结果显示,HK模型的预测结果的均方根误差和相对最大绝对误差最大约0.03%,KL散度值接近为0,并且计算效率提高了1 000倍以上,证明了该方法在实际工程结构不确定性量化中的实用性和高效性。     

考虑参数相关性的给水管网模型不确定性分析

给水管网运行环境的随机性与复杂性,导致管网水力模型参数存在不确定性.为分析模型参数的不确定性对模拟结果的影响,基于Monte Carlo随机模拟方法,提出考虑参数相关性的给水管网模型不确定性分析方法.将存在相关性的参数视为具有一定相关系数的随机变量,在Monte Carlo随机抽样阶段,先进行独立正态随机数抽样;当计算随机样本对应的管网模型结果时,通过逆-正交变换和逆-Nataf变换,把独立正态随机数转换为相关随机数,将相关随机数作为管网模型参数值进行水力计算.以管道摩阻系数的相关性和不确定性对模型计算结果中的节点压力和管道流量的影响为重点进行探讨.算例分析结果表明,管道摩阻系数的相关性对不确定性分析结果有显著的影响,考虑相关性与不考虑相关性的计算结果相比,节点压力、管道流量的平均波动值相差比率分别可达70%和60%以上.所以,在给水管网模型的不确定性分析中应该考虑模型参数间的相关性问题.     

考虑多准则似然函数的洪水模拟不确定性评估

受模型概化、输入资料等影响,场次洪水过程模拟仍存在较大的不确定性.采用广义似然不确定性估计方法(generalized likelihood uncertainty estimation,GLUE)和新安江模型相结合的方法,考虑洪峰流量、峰现时间、水量和洪水过程线等多种洪水要素构建多准则似然函数,量化了单一准则似然函数...     

形状记忆合金数值模型的不确定性分析

形状记忆合金（shape memory alloy，简称为SMA）具有"超弹性"，即在受到应力而发生较大变形并卸载后，可以恢复原始形状，并在这个过程中耗散能量，在建筑抗震和桥梁振动控制中具有广阔的应用前景。SMA的模型参数通常由优化方法来确定，然后用于装有SMA装置的结构地震时程响应分析中。利用Metropolis-Hasting算法（简称为MH算法）中的改进算法DRAM方法（延迟拒绝及自适应采样），基于经过"预拉伸"和热处理的SMA棒材循环拉伸试验结果，对SMA改进的Graesser&Cozzarelli模型参数进行采样，从SMA的本构模型参数和耗能能力两个方面分析了SMA材料的不确定性。建立了各参数的后验分布，并得到了参数两两之间的相关性，结果可用于概率模型的建立及基础模型数学形式的研究。研究表明，在累积概率密度为15%时，材料的能量耗散能力相对误差高达20%；累积概率密度为85%时，相对误差为10%。     

考虑参数不确定性的混合滑动模型改进

本文首先介绍了一种用于近场强地震动估计中生成有限断层震源模型的混合滑动模型。为进一步考虑该模型参数不确定性、表达数据对统计关系的离散程度,本文将模型参数视为正态随机变量,并通过向原混合滑动模型FORTRAN程序中添加随机数生成器的方法实现对原模型的改进,其中着重阐述了对某些模型参数的特殊处理方法。最后,借助一具体实例详细介绍了应用改进后模型的主要步骤。应用结果显示,改进后的模型对应同一目标震级,能同时产生若干尺寸和滑动分布各异的有限断层模型,可为估计未来地震作用下近场地震动总体水平提供参考。     

基于物理水文模型的不确定性分析

基于物理基础的水文模型预测精度受不确定性影响显著,分析这些不确定性因素对模型预测精度的提高十分必要.目前对于水文模型不确定性研究比较成熟,众多专家已经提出了模型不确定分析的框架,同时设计了一些模型优化算法,但较为缺乏针对模型结构不确定性研究的系统内容.通过选择具有物理基础的水文模型——HYDRUS,分别开展模型参数和结构的不确定性研究.结果表明,详实的观测信息是模型选择不可缺少的;不同时间点的模型信息对模型的确定更为有用;在选择模型时,应充分了解真实结构信息,减少因模型结构误差所带来的模型预测不确定性.在目标函数的选择上,也应充分考虑模型结构的不确定性.要减少模型不确定性,必须加强对模型参数和结构的认识.     

考虑信息风险元不确定性的智能电网调度决策风险传递模型

针对智能电网环境下电网调度决策过程中的信息风险元不确定性,采用风险元传递理论,挖掘影响调度决策的核心信息风险元,借用梯形模糊数度量其不确定性,构建层次型智能电网调度决策信息风险元传递路径,进而利用TFN-AHP模型分析其风险元传递机理及对电网调度决策行为的影响程度。研究结果表明:电网调度员生理状态信息风险元、电网调度员心理状态信息风险元、调度日天气状态信息风险元以及主动负荷信息风险元对智能电网调度决策具有影响程度较大,其他信息风险元不确定性风险元对智能电网调度影响相对较弱。     

GIS中直线元位置不确定性的传播模型

在直线元不确定性模型的基础上,对GIS中直线元的不确定性传播模型作进一步的研究,主要对直线元长度、折线长度、折线环长度和直线元方向进行不确定性估计,建立它们的不确定性模型．     

考虑不确定性因素的结构损伤检测方法

结构损伤检测是当前国内外学术与工程界研究比较活跃的领域，如何将不确定性的因素与确定性的损伤检测方法相结合，并应用于实际的复杂工程结构中是当前亟需解决的课题。在贝叶斯概率处理不确定性信息的基础上，提出了运用概率神经网络（PNN）进行复杂结构的损伤检测方法，并分别用传统PNN和自适应PNN对悬索桥的桥面板进行了损伤检测，以验证该方法的有效性。研究表明，运用PNN进行损伤检测是可行、有效的，自适应PNN极大地优于传统PNN，且随着噪声程度的增大，自适应PNN的优越性更显著。     

GIS中直线元位置不确定性的传播模型

在直线元不确定性模型的基础上,对GIS中直线元的不确定性传播模型作进一步的研究,主要对直线元长度、折线长度、折线环长度和直线元方向进行不确定性估计,建立它们的不确定性模型.     

考虑统计不确定性的结构可靠度分析方法

为了充分研究统计不确定性对结构可靠度的影响,本文将综合考虑物理不确定性和统计不确定性,以Bayes理论为数学工具,对结构的统计可靠度问题进行研究.首先对Bayes理论进行概括和总结,采用该理论对结构工程中的统计不确定性进行建模和分析.然后研究考虑统计不确定性的结构可靠度分析方法,给出考虑统计不确定性的各种结构可靠性测度...     

不确定性空间数据挖掘算法模型

在分析空间数据和空间数据挖掘的不确定性基础上，针对传统空间数据挖掘的局限性，将空间数据的不确定性和空间数据挖掘的不确定性有机结合，以EM算法和Apriori算法为基础，建立了不确定性空间数据挖掘算法模型，包括不确定性空间数据聚类算法（UNEM）和不确定性空间数据关联规则挖掘模型（USAR）．并以中国37个有代表性的大中城市的地理空间经济数据为例，进行实验验证，结果表明：采用不确定性空间数据挖掘算法模型比传统的空间数据挖掘方法得到的知识更为真实客观．     

基于DDgPCE方法和油色谱数据的变压器故障率模型

变压器作为电力系统中的重要元件之一,建立其精确的故障率模型是提高电力系统运维效率的前提条件。首先,基于变压器油中溶解气体数据,引入岭形隶属度函数将其状态划分阈值模糊化;其次,考虑不同情况下绝缘物质分解时产生气体类型的差异性,分析各气体产气速率之间的关联性,利用改进的熵权法分配各气体状态量的权重;然后,综合考虑变压器的健康状态和役龄,采用数据驱动的广义多项式混沌方法建立了变压器的故障率分布模型;最后,通过实例分析计算表明,本文所建立的故障率模型具备较高的精度,具有一定的工程应用价值。     

引入不确定性的信息隐藏系统安全模型

信息隐藏是网络信息安全领域的一个重要内容。它着眼于被隐藏信息本身的不可探测性，而对如何确定一个信息隐藏系统本身是安全的，缺乏相应的措施和理论依据。通过对信息隐藏系统基本模型的安全性分析，提出引入不确定性构建信息隐藏系统安全模型的思想，推导了安全模型的基本安全条件。该模型给出了确定一个信息隐藏系统本身安全性，最大限度地降低攻击者探测到隐藏秘密可能性的理论依据。     

泥石流数值模拟方法研究进展

泥石流作为一种多相混合介质,所包含的物理过程和动力学特征非常复杂。针对泥石流问题的数值模拟方法随着数值计算方法和物理计算模型的发展而发展,基于物理过程的数值模拟方法为探究泥石流复杂物理现象背后的机理提供了一种有效手段。回顾了求解泥石流动力问题的数值模拟方法,从连续介质计算方法、离散介质计算方法和混合介质计算方法3个方面分析了不同数值模拟方法的特点和适用情况,介绍了在泥石流分析中常用的数值模拟软件及其特点,展望了求解泥石流动力学问题的数值模拟方法的发展趋势。结果表明:传统的基于网格的计算方法已有长足发展和较长的应用历史,相对比较成熟,但是在处理大变形、快速运移的自由表面流问题时,存在网格容易畸变等问题;基于粒子的计算方法在处理上述问题时无需网格的划分和维护,易于确定自由表面位置和多相间的界面,但存在边界条件处理困难等问题;混合介质计算方法在较小尺度范围内对固体颗粒物质与液相相互作用机理进行探讨时具有重要作用。     

考虑不确定性干扰时的多变量模型参考自适应控制

本文将Narendra(1978)的单输入单输出(SISO)系统模型参考自适应控制设计方法推广到多输入多输出(MIMO)系统。对于被控对象传递函数矩阵的相互作用因子(interactor)P_(M1)(s)(即(?)P_(M1)(s)R(s)P~(-1)(s)=K_T,K_T为常数矩阵,其逆存在)为对角线多项式矩阵,且K_T也为对角线矩阵的情况,设计了一种直接鲁棒模型参考自适应控制器。并证明了存在一个μ~*>0使得,对任何满足‖η(t)‖/m(t)<μ~*的不确定性干扰,自适应控制系统是稳定的。文中还给出了一个仿真算例。