面向铣削任务的工业机器人刚度位姿优化

为提高机器人刚度性能,减小铣削加工误差,对搭载铣削执行器的6自由度机器人进行刚度优化.首先,运用虚功原理建立机器人刚度映射模型;其次,设计辨识实验获取关节刚度;再次,以铣削力椭圆平面的各向同性度为优化指标,运用遗传算法对机器人优化位姿进行求解;最后,对比分析机器人位姿优化前后的整体刚度,并进行机器人铣削试验验证位姿优化的有效性,铣削平面度可提升45％.该优化方法可指导串联型工业机器人对大型航天器舱体的铣削加工任务,提高加工质量.     

基于深度长短时记忆网络的多支路串联故障电弧检测方法

针对低压配电系统中,实际配电网负载端的负载串并联形式的多样化和多变性特点,研究干路点检测支路发生的故障电弧具有十分明显的实际意义,提出了一种基于深度长短时记忆(LSTM)网络的多支路串联故障电弧检测方法.首先,构建实验平台,采集支路发生不同串联故障情况下的干路电流信号共计72000组;然后,将电流信号分为训练集和测试集;最后,通过Python平台优化深度LSTM网络模型结构以识别故障电弧,并输出检测结果.实验结果显示改进的LSTM网络对于每组实验单独分类检测准确率最低为96.8％,最高可达99.0％,多组实验统一进行检测准确率达94.88％.该方法能够有效识别多支路负载下的串联故障电弧,为低压串联故障电弧的准确检测提供了新的思路和有益探索.     

基于X线的成人OSA计算机辅助诊断综述

阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea,OSA）是成年人较为常见的呼吸类疾病之一,该疾病的特点是睡眠过程中频繁出现上气道完全或部分塌陷,严重影响人们的睡眠质量以及身体健康。阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的诊断主要依靠多导睡眠监测,但这种方法无法满足目前大量的诊断需求。随着人工智能的出现及发展,假设深度学习可以有效地协助医生进行诊断该综合征。主要从阻塞性睡眠呼吸暂停的临床诊断方式出发,介绍了颅面侧位片作为诊断数据集的优势,以及人工智能诊断OSA的现状,提出了人工智能辅助医师诊断OSA的技术路线,分析了目前该诊断系统仍然存在的问题和挑战。     

IB网上CPU-GPU异构超算平台容器性能评估及优化

为了实现资源和系统环境的隔离,近年来新兴了多种虚拟化工具,容器便是其中之一。在超算资源上运行的问题通常是由软件配置引起的。容器的一个作用就是将依赖打包进轻量级可移植的环境中,这样可以提高超算应用程序的部署效率。为了解基于IB网的CPU-GPU异构超算平台上容器虚拟化技术的性能特征,使用标准基准测试工具对Docker容器进行了全面的性能评估。该方法能够评估容器在虚拟化宿主机过程中产生的性能开销,包括文件系统访问性能、并行通信性能及GPU计算性能。结果表明,容器具备近乎原生宿主机的性能,文件系统I/O开销及GPU计算开销与原生宿主机差别不大。随着网络负载的增大,容器的并行通信开销也相应增大。根据评估结果,提出了一种能够发挥超算平台容器性能的方法,为使用者有针对性地进行系统配置、合理设计应用程序提供依据。     

改进在线词对主题模型的微博热点话题演化

话题演化分析是舆情监控的研究热点之一,面向微博热点话题进行演化分析,对于网络用户以及网络监管部门都有很重要的现实意义。针对在线词对主题模型（On-line Biterm Topic Model,OBTM）新旧主题混合、冗余词概率相对较高的问题,对OBTM进行改进,提出基于话题标签和先验参数的OBTM模型（Topic Labels and Prior Parameters OBTM,LPOBTM）。根据微博热点话题的话题标签,将微博文本集区分为含话题标签和不含话题标签的两类数据集,并设置不同的文档-主题先验参数;在前一时间片文档-主题概率分布的基础上,借鉴Sigmod函数对所有主题进行强度排名,从而优化当前时间片上主题-词分布的先验参数计算方法。实验结果表明,LPOBTM能够更准确地描述话题的内容演化情况,并且有更低的模型困惑度。     

基于可拓表征与神经网络的苗族图案设计

针对苗族图案的文化传承及设计应用问题,提出基于可拓表征和神经网络的民族图案创新设计方法,对苗族蜡染图案进行解构、映射和重构.首先对苗族蜡染图案进行可拓表征,运用发散树法构建设计生长阶段模型对苗族图案基元进行拓展分析.其次基于感性工学对苗族蜡染图案进行感性意象分析,提出一种面向图案构型、纹样语义和种类的图案解构方法,构建图案特征要素解构空间和情感意象认知空间.运用神经网络构建感性预测模型根据用户意象偏好推荐图案构型等设计要素,对设计思维进行收敛,并与线性回归预测模型进行对比验证其优势性.最后根据神经网络感性预测模型推荐的特征要素应用形状文法对苗族蜡染图案进行细化设计.以苗族蜡染图案为例,验证该方法的可行性,为其他民族图案的解构及创新设计提供参考.     

使用贝叶斯分类的高考学业规划智能问答系统

考生在填报高考志愿时,针对复杂繁多的各类高校信息数据,传统的搜索引擎无法根据考生需要的实际信息和搜索结果进行匹配,考生还需要额外消耗一定精力去筛选数据,这无疑增加了考生的时间成本.为此本文提出了基于高考领域知识图谱,使用中文分词模型和朴素贝叶斯分类算法,设计并开发了针对高考学业规划的智能问答系统.与传统的搜索引擎不同的是,基于人工智能的问答系统能够对考生所关注的问题和搜索结果进行精确匹配,减少考生重复搜索和筛选数据的次数.测试结果表明,本系统可以对高考学业规划中所涉及的大多数问题进行相对准确的针对性回答.     

基于STM32的植物补光调控系统设计

光照是植物生长和发育的重要环境因子之一,在植物组织培养过程中,为了更好地利用LED光源对组培室内植物进行补光,节约能源和提高补光效率,设计了一种基于STM32的植物补光调控系统;系统采用STM32作为微控制器,设计植物补光总控中心和补光调控节点电路,补光总控中心通过RS485通信模块与安装在组培室内的多个补光调控节点进行指令和数据的通信,补光调控节点根据补光总控中心的任务指令和补光参数,协调补光调控节点的各个电路模块之间相互工作,实现按时、按量对组培室内的植物进行补光;经过实验测试结果表明,该系统环保、易操作且性能稳定可靠,能够实现补光的同时节约能源,进而减少了组培室的育苗成本,为在植物组培室内实现植物的补光提供参考。     

基于单向光的数据安全传输控制系统的设计与实现

对公安信息网与其他网络间的跨网络与跨信任域的安全数据交换进行了研究,提出了一种数据安全传输控制系统设计方案,底层硬件设计上基于光单向传输特点,保证数据的单向安全传输,实现网络间的物理隔离,上层系统软件通过采用完整性校验、数据加解密、数据重发、病毒扫描、内容过滤等多种技术保证系统传输数据的完整性、保密性、可靠性和内容合规性;整个系统由通道资源调度、通道资源上报、通道任务管理、队列任务管理以及主任务管理等模块组成,可实现设备信息注册、设备状态上报、通道任务管理、安全访问控制、监控与审计等功能,满足不同网络间文件数据、流数据、数据库数据、请求服务数据的安全、高效传输需求。     

Design of a Sliding Mode Controller with Fuzzy Rules for a 4-DoF Service Robot

In this study, a novel control strategy that combines a fuzzy system and the sliding mode controller is proposed for improving stability and achieving high-accuracy control in service robots. Based on the kinematic and dynamic models of a 4-degrees of freedom manipulator, and the observed tracking error using a low-cost inertial sensor, the proposed fuzzy sliding mode controller (FSMC(IMU)) is designed to generate appropriate torques at robot joints. The FSMC(IMU) controller parameters are adjusted through a fuzzy rule that determines the state of the system. The error in trajectory tracking is reduced through this. The gain value K can be finely adjusted by fuzzy control by observing the degree of vibration after entering the sliding mode surface. The larger the observed vibration value, the faster the fuzzy controller follows the given input trajectory by selecting a smaller gain value K and reducing jitter due to the sliding mode control’s discontinuous switch characteristics. When the degree of error is small, it achieves faster and more accurate control performance than when the observer is not used. The stability of the FSMC(IMU) system is verified via disturbance experiments. The experimental data are compared with the conventional sliding mode controller and proportional-derivative control. The experimental results demonstrate that the proposed FSMC(IMU) controller is stable, fast, and highly accurate in controlling service robots.