面向无人机集群路径规划的智能优化算法综述

在电–气–热互联系统(EGHS)的联合优化愈受关注的背景下, 提出一种电–气–热互联系统分布式优化调度 框架. 首先, 以系统供能成本最小建立同时考虑气网及热网动态特性的日前调度模型. 其次, 针对电–气–热互联系 统含电、气、热3个子系统在分布式运算属三区(3-Block)优化问题因而难以利用常规分布式算法得到收敛解的问题, 提出基于交替方向乘子法(ADMM)的改进算法, 即强制平等的ADMM算法. 所提算法框架为内外层协调凸分布框 架, 外层为罚凸凹算法(PCCP), 内层为ADMM–FE算法. 此算法框架中, 外层优化利用罚凸凹过程将非凸气流方程 凸化为逐次迭代的二阶锥约束, 内层ADMM–FE算法求解外层凸化后的模型以得到收敛解. 最后, 通过算例仿真分 析对比了所提算法与传统ADMM算法及集中式优化算法的计算结果, 所得结果验证了所提模型以及优化算法框架 的有效性.     

改进的迭代收缩阈值算法及其在量子状态估计中的应用

本文将含有稀疏干扰的量子状态估计问题, 转化为考虑量子状态的约束条件下, 分别求解密度矩阵的核范 数, 以及稀疏干扰l1范数的两个子问题的优化问题. 针对迭代收缩阈值算法(ISTA)所存在的收敛速度慢的问题, 通 过在两个子问题的迭代估计中, 引入一个加速算子, 对当前值与前一次值之差进行进一步的补偿, 来提高算法的迭 代速度(FISTA). 并将FISTA算法应用于求解含有稀疏干扰的量子状态估计中. 针对5个量子位的状态估计的仿真实 验, 将FISTA分别与ISTA、交替方向乘子法(ADMM)、不动点方程的ADMM算法(FP–ADMM), 以及非精确的ADMM 算法(I–ADMM)4种优化算法进行性能对比. 实验结果表明, FISTA算法具有更加优越的收敛速度, 并且能够得到更 小的量子状态估计误差.     

基于交替方向乘子法的非光滑损失坐标优化算法

交替方向乘子法(ADMM)在机器学习问题中已有一些实际应用。针对大规模数据的处理和非光滑损失凸优化问题,将镜面下降方法引入原ADMM批处理算法,得到了一种新的改进算法,并在此基础上提出了一种求解非光滑损失凸优化问题的坐标优化算法。该算法具有操作简单、计算高效的特点。通过详尽的理论分析,证明了新算法的收敛性,在一般凸条件下其具有目前最优的收敛速度。最后与相关算法进行了对比,实验结果表明该算法在保证解稀疏性的同时拥有更快的收敛速度。     

分布式在线交替方向乘子法

针对如何对分布式网络采集的数据进行在线学习的问题,提出了一种基于交替方向乘子法(ADMM)的分布式在线学习优化算法--分布式在线交替方向乘子法(DOM)。首先,针对分布式在线学习需要各节点根据新采集的数据来更新本地估计,同时保持网络中所有节点的估计趋于一致这一问题,建立了数学模型并设计DOM算法对其进行求解。其次,针对分布式在线学习问题定义了Regret 界,用以表征在线估计的性能;证明了当本地即时损失函数是凸函数时,DOM算法是收敛的,并给出了其收敛速度。最后,通过数值仿真实验结果表明,相比现有的分布式在线梯度下降法(DOGD)和分布式在线自主学习算法(DAOL),所提出的DOM算法具有更快的收敛性能。     

基于无网格压缩感知的DOA估计算法

应用传统的压缩感知理论对天线阵列信号的波达方向(Direction-of-arrival,DOA) 进行估计,存在基的失配问题。基于交替方向乘子法 (Alternative Direction Method of Multiplier,ADMM) 的无网格压缩感知(Grid-less Compressive Sensing) 技术能够解决该问题,但仍存在收敛速度慢的缺陷。针对该缺陷, 提出带自适应惩罚项的ADMM (ADMM with adaptive penalty,AP-ADMM)算法,即根据输入信号的噪声功率,自适应地选择惩罚项的初始值;同时在算法迭代求解的过程中,自适应地对目标函数的惩罚项进行调整。与传统算法相比,在保证收敛精度和DOA的恢复成功概率的条件下,带自适应惩罚项的ADMM算法收敛速率明显加快。仿真结果验证了新算法的有效性。     

基于交替方向乘子法的电力系统完全分布式动态经济调度方法

本文基于交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)提出了一种完全分布式的跨区域电力系统动态经济调度方法.其中的经济调度模型以整个系统的运行成本最小为目标,并满足各种系统运行约束.为了实现模型的分布式求解,本文利用交替方向乘子法将各区域之间的联系解耦,将整个系统的大型优化问题分解为各个区域内部的子优化问题,通过迭代求解每个区域的子问题即可得到整个系统的最优解.进一步地,本文算法取消了负责乘子更新的数据中心,实现了完全分布式的调度策略.同时,为了兼顾电力系统中时间断面之间的紧密联系,本文的经济调度模型采用了多时段优化方法.最后,本文对基于IEEE标准测试系统的3区域互联系统算例进行了分析,验证了本文的调度策略的有效性.     

采用改进被囊群算法的多冷水机组负荷分配优化

为了降低中央空调系统的运行能耗,针对多冷水机组负荷分配优化问题,提出一种随机森林特征优选结合核函数极限学习机的冷水机组能效预测模型,通过剔除冗余特征提高预测精度;然后提出一种混合策略改进的被囊群算法,融合鲸鱼螺旋搜索策略改进个体更新方式,引入非线性动态权重平衡全局探索和局部开发,使用空翻扰动策略避免陷入局部最优;最后在能效模型的基础上,采用改进被囊群算法对多冷水机组负荷分配进行优化。实验结果表明,随机森林特征优选的方法可以有效的提高能效预测模型的准确度;改进被囊群算法通过优化机组的启停状态和负荷率可以有效发挥系统的节能潜力,与原有方法相比能耗降低约6%。说明该方法适用于多冷水机组的负荷分配优化问题。     

一种基于ADMM的非光滑损失在线优化算法

交替方向乘子法（ADMM）在机器学习问题研究中已有一些高效的实际应用,但为了适应大规模数据的处理和求解非光滑损失凸优化问题,文中提出对原ADMM进行改进,得到了损失函数线性化的ADMM的在线优化算法。该在线算法相较原算法具有操作简单、计算高效等特点。通过详尽的理论分析,文中证明了新在线算法的收敛性,并得到其在一般凸条件下具有目前最优的Regret界以及随机收敛速度。最后在与当今流行在线算法的对比实验中验证了新在线算法的高效可行性。     

一种随机配置网络软测量模型的稀疏学习方法

随机配置网络(SCN)构建一个不等式约束条件对隐性参数进行随机分配,同时对其范围进行自适应选择,具有收敛速度快、建模精度高等优点.由于随机算法的本质特性,不可避免产生低值、冗余节点,为提高SCN软测量模型的稀疏性,提出一种简约随机配置网络(PSCN).PSCN在网络增量构建目标函数中引入$L_1$范数,建立一个新的不等式约束条件来保障隐性节点的生成质量.并进一步针对新建目标函数的非凸性和非光滑性,采用交替方向乘子法(ADMM)对整个PSCN网络的输出权重进行更新.最后,将所提出方法应用于基准数据集和实际工业过程软测量问题中,结果表明该方法可有效简化模型结构,同时具有较高的泛化性能.     

求解正则化最小二乘问题的一个非精确交替方向乘子法

正则化最小二乘问题广泛出现在图像处理、统计学等领域中,交替方向乘子法(ADMM)是求解这个问题的一种有效方法.ADMM在每一步迭代过程中,都需要求解两个子问题,子问题能否有效地求解对整个算法的有效性有重要影响.在有些情形,精确求解子问题是不可能的,或者是需要花费很大代价的.由于这个原因,非精确地求解子问题的一类算法得到了发展.而已有的非精确类ADMM算法,在迭代过程中需要不断提高子问题解的精度,从而子问题迭代步数也越来越多,这就影响了整个算法的效率.这篇文章提出了一个不精确ADMM算法,该算法的特点是在迭代过程中,子问题的迭代步数是确定的,这克服了之前算法的不足.文章中的数值例子也说明了提出的算法是有效的.     

FreeMarker模板引擎在线动态生成Excel和Word文档技术

由于Java生成Word和Excel文档十分困难且代码量也比较大,本文提出FreeMarker模板引擎在线动态生成Excel和Word文档的方案,并把相关技术应用到库尔勒科技服务平台,经过实践证明,该方案生成的Word和Excel文档符合Office标准,打印也不会变形,是当前用来生成具有固定结构的Excel和Word文档的较佳方案。     

广州市地表温度反演与土地利用覆盖变化关系研究

利用环境星1A/1B遥感影像,运用Jiménez-Munoz & Sobrino's普适性单通道算法定量反演广州市的地表温度(Land Surface Temperature,LST) ,结合MNF主成分分析和支持向量机获取的不透水面分布格局,利用面向对象分类方法获得了土地利用覆盖情况,重点研究广州市不透水面、土地覆盖和植被指数与城市热环境的定量关系。研究结果显示:基于大气水汽含量实测数据的JM&S普适性单通道算法反演结果更精确;广州市2009~2011年的不透水面面积和土地覆盖与平均地表温度相关性分析表明:广州市连续3 a呈现城市扩张的现象,城市热效应显著加剧;城市平均地表温度与不透水面面积呈现正相关,与城市的植被指数和裸土指数呈现负相关。     

OWL文件向关系数据库的映射及存储研究#br#

 针对现有本体存储模式存在的无法推理及操作不便等缺陷,本文提出一种新的OWL（Web Ontology Language）文件向关系数据库映射及存储的模式。该模式将本体文件数据提取至由本体ER图（Entity Relationship Diagram）设计的底层数据库中,同时在提取过程中自动获取隐含语义数据,再将底层数据库中的数据映射为便于用户操作的数据库。实验结果表明,该模式既保留了本体文件的隐含语义,又提高了查询效率,同时极大地方便了普通用户对本体数据的操作。     

经典BLP安全公理的一种适应性标记实施方法及其正确性

经典的 Bell & L a Padula( BL P)模型是在计算机安全系统中实现多级安全性 ( ML S)支持的基础 ,被视作基本安全公理 .结合以 L inux为基础的一个安全操作系统 ( RS- L inux)的开发 ,讨论抽象的 BL P安全公理在安全操作系统实现中的实际意义 .从理论上构造 BL P公理的一种新的实施方法 ( ABL P方法 ) ,并给出该方法的正确性证明 .ABL P方法主要由 3条访问控制规则构成 ,其特点是允许主体的当前敏感标记进行适应性调整 ,它以常规实施方法为基础 ,克服了常规实施方法在标记指派方面的不足 ,为安全判定增加了灵活性 .     

一种TD-LTE与eHRPD系统重叠覆盖下的负载均衡算法

 针对3G的eHRPD和4G的TD-LTE移动通信系统进行混合组网时,每种网络制式下的小区在用户增多时都有可能过载,除了传统的与邻近小区进行基站的切换,还可以在不同制式之间进行垂直切换。本文以网络资源利用率为参考,对系统内的用户进行异系统垂直切换,从而使混合组网后的系统负载得到均衡。通过该整合系统的仿真,在保证无线链路丢失率不受显著影响前提下,该方法使得蜂窝小区的平均吞吐率有所提高,并能找到使得吞吐率最大时的最佳切换阈值。     

基于GIS的图书馆文献计量分析

图书馆在提供文献收集、整理和查阅等功能的基础上,开展了大量研究工作并发表了丰富的研究成果。对发表的文献进行信息挖掘,可为相关研究提供参考和借鉴。通过趋势线分析获取各个国家图书馆在不同时期的发文趋势,采用质心法可以刻画出全球图书馆国际发文数量随着时间变化其重心发生迁移的特征。分析结果显示,这两种方法成功地应用到了文献计量分析中,为文献计量学研究提供了新的方法。     

基于时序背景LDA与协同过滤的混合推荐模型

现有的个性化推荐通常会忽略时间信息对用户行为的影响,导致预测准确性较低。本文根据用户属性信息和用户评分信息,建立基于时序背景LDA与协同过滤的混合模型(TLDA-CF)。通过离线与在线推荐提高推荐效率;根据用户对项目的评分信息,以及各时间段内项目的被访问量分别建立LDA模型,解决数据稀疏性问题;设置动态权值平衡用户选择趋势提高推荐准确性;对于没有评分信息的新用户,采用用户聚类,引用协同过滤算法预测新用户喜好,解决冷启动问题。将该算法应用在MovieLens数据集上,实验结果表示,该算法在推荐召回率和准确率、F1值上都优于传统的LDA模型。     

应用重轨星载InSAR技术监测三峡库区滑坡形变探讨

三峡库区滑坡灾害严重,应用传统监测方法不仅耗资巨大,而且效率不高。通过对近年来迅速发展起来的地表形变探测新技术--重轨星载InSAR技术进行了相关研究,并针对三峡库区近地表大气水汽含量变化频繁的特点,研究了大气水汽变化对重轨星载InSAR观测精度的影响,在对Zebker的相关研究结论进行实证后,探讨了重轨星载InSAR技术应用于三峡库区滑坡监测的可行性。     

中国江淮、黄淮地区陆面微波比辐射率的变化特征

陆面微波比辐射率较高且易变,造成陆面上反演降水以及其它大气参数较为困难。对于地表特征复杂的中国,陆面微波比辐射率的研究还很有限。通过利用Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)卫星上同步扫描的VIRS（红外和可见光）与TMI（微波）资料以及微波辐射传输模式反演了中国江淮、黄淮地区陆面微波比辐射率。然后,结合MODIS提供的地表类型数据,分析了江淮、黄淮地区不同地表微波比辐射率的时空变化特征。 结果表明该地区的农作物地表比辐射率最小,垂直与水平比辐射率极化差最大;而森林地表比辐射率最大,极化差最小。此外,不同地表的微波比辐射率昼夜变化明显,季节变化不明显。比辐射率估算误差中,地表温度、微波亮温和大气相对湿度3因子的准确计算对22 GHz和85 GHz的影响较为明显,对其它通道影响较小。对于小于85 GHz的通道,比辐射率估算精度受微波亮温的影响最为明显,地表温度其次,相对湿度最小;对于高频85 GHz,相对湿度的影响最明显,其次是微波亮温,最后是地表温度。     

内蒙古锡林浩特草原GLASS LAI产品的真实性检验

结合内蒙古锡林浩特草原区域的实地测量数据和Landsat TM高分辨率遥感数据,对两景GLASS LAI产品进行真实性检验,同时以MODIS LAI产品为比照。结果表明:①GLASS LAI产品和MODIS LAI产品均高估,其中7月中旬GLASS LAI产品高估约11%,其高估的程度明显小于MODIS LAI(高估约36%),而8月末两者高估的程度相似;②GLASS LAI产品与Landsat TM反演LAI产品有较好的一致性,两期数据的决定系数R²分别达到0.72和0.58,优于MODIS LAI产品(0.61和0.27);③GLASS LAI和MODIS LAI两个产品的误差主要来自于模型的准确性,真实性检验中数据定量化误差小于5%。结论表明:GLASS LAI产品数据在锡林浩特草原区域的观测精度和一致性都优于MODIS LAI产品数据,更适用于相关研究。