无线传感器网络应用综述

传感器被越来越多地布置到实际的网络环境中,用于实现某些应用.无线传感器网络已经成为了科学研究领域最前沿的课题之一,引起了工业界和学术界众多研究者的关注.通过总结相关方面的工作,综述在不同领域中无线传感器网络的实际应用,并对具体应用的一些重要特性进行分析,在此基础上提出若干值得继续研究的方面.     

使用GPU加速BLAST算法初探

应用GPU通用高性能编程技术实现了一种加速BLAST算法的新方法。BLAST是目前最常用的用于生物序列查询比对的算法和软件包,其处理速度受到串行化执行和磁盘I/O等因素的影响。本文通过实验分析了BLAST软件包中的典型程序BLASTN的运行热点,并选定关键热点模块,应用CUDA编程技术对其进行并行化改造。对比实验结果表明,对于平均序列长度较大的序列库,应用GPGPU并行化可明显缩短该模块的运行时间,获得超过35倍的加速比。这说明,我们可以利用GPGPU对BLAST进行并行化加速,以满足高性能生物序列查询的需求。     

可信安全体系架构原理与实践

本文介绍了可信安全理念和应用设计示例。可信安全简要概括为通过结构化的可信计算基、可信安全工程化等可信安全机制,保证系统安全机制具有期望的功能以及来源的真实性、机制自身的不可旁路和防篡改能力。结构化可信计算基也增加了系统安全功能机制形式化描述的可行性,从而提高人们对系统安全的信心。     

基于视觉传感器采集光流特征的精神疾病识别方法

目前,精神疾病的筛查主要依靠临床医生的访谈和问卷进行评估,具有高成本、主观性等问题。本文提出了一种基于视觉传感器采集光流特征的精神疾病识别方法,可以实时监测和预警,以较低的成本和非侵入性的方式来进行精神疾病的辅助筛查。该算法通过视觉传感器全面采集患者的面部数据来提取光流特征,输入TSMOSNet进行训练。TSMOSNet以TSM为基础网络进行改进,替换普通卷积为光流提取头,针对视觉传感器采集而来的光流特征图进行密集采样,并添加了时序注意力模块、DML蒸馏和VideoMix数据增强等方法,增强了视觉特征,以提高精神疾病识别的准确率。实验结果表明,在H7-BDSN数据集上相比于其他方法,本文提出的识别算法在精神疾病的筛查任务中取得了最好的效果,准确率为85%,F1分值为0.84。     

融合多尺度特征的脑电情感识别研究

基于单尺度二维、三维卷积的脑电情感识别算法存在原始信号映射到高维特征矩阵过程中信息易丢失、模型参数量大、提取特征相对单一等问题。提出多尺度金字塔交互注意力残差网络（MPIAResnet）。利用多尺度一维卷积核直接提取原始脑电信号的多尺度空间特征,将标准卷积替换为分组卷积,相比二维、三维卷积具有更少的参数量,同时利用通道交互注意力机制优化特征提取过程。在此基础上,与双向GRU(BiGRU)融合组成MPIAResnetBiGRU网络,进一步提取脑电信号的上下文语义信息,实现脑电信号的时空特征融合。基于公开数据集DEAP的实验结果表明:在受试者依赖实验中,该模型Valence和Arousal维度识别准确率达到97.60%和98.15%,相比单尺度模型提升8.56和8.36个百分点;在小批量训练集实验中,当训练集占比为30%时,测试集准确率依然可以保持在90%以上;在分频带实验中,2个高频带信号识别准确率优于低频带信号,证明了模型的有效性;而在受试者全部参与实验中,该模型的识别准确率也均优于对比方法。     

考虑不确定性的结构性市场力评估方法

市场力评估是电力市场化改革的关键环节。随着大规模新能源接入电力系统,电力市场不确定性激增,现有的确定性市场力评估模型向概率性模型转化。由于确定性模型无法考虑新能源的不确定性特征,市场力误判现象频发,严重威胁电力市场的安全运行。为考虑新能源与负荷不确定性的重要影响,提出了一种结构性市场力指标——考虑不确定性的发电机最小期望发电集(UEMGI)。基于机会约束理论,以发电机出力期望最小为目标,提出了考虑不确定性的市场力评估优化模型。然后,基于潮流方程对不确定性的灵敏度分析,通过引入松弛变量对机会约束的非线性部分进行二阶锥松弛,提出了所提机会约束优化模型的二阶锥快速求解方法。最后,采用PJM 5节点和IEEE 39节点系统进行仿真计算。仿真结果表明,所提方法能有效反映系统整体不确定性水平与市场参与者市场力之间的复杂关系,为新能源背景下电力市场的结构性市场力评估提供有效手段。     

罗河铁矿井下爆破振动对地表环境影响的监测与预测

为了研究罗河铁矿井下爆破振动对地表建筑物的影响,根据该矿的地表环境、爆破参数和爆破振动安全允许标准,采用NUBOX-6016振动监测仪,TP3V-4.5三维速度传感器和BM View软件对地表振动速度和频率进行两次监测。第一次3个点布置在地表离爆点为600 m、650 m、700 m的地方;第二次2个点布置在地表措施井和村庄附近。通过径、切、垂向的监测数据计算出最大合速度为0.757 cm/s,振动频率在30 Hz左右,远小于爆破安全规程所允许范围,得出该矿的爆破振动对地表的建筑物没有破坏作用。根据萨道夫斯基经验公式,用一元回归分析计算出三维方向相应K、α值,得出了三个方向的爆破振动速度预测公式,利用该公式可对今后地表建筑物的安全性进行预测,且为条件类似矿山爆破安全生产提供指导。     

动态公路自动衡器动态示值误差测量的不确定度评定

结合工作实际,阐述了在长期检测工作中发现一些影响其计量准确性的因素,它对动态公路车辆自动衡器单轴称量示值误差不确定度的影响。     

镍铁渣多孔聚合微粒吸声材料研究及应用

以工业固废镍铁渣为基本原料,通过添加胶凝溶剂,采用高温聚合成型工艺,制备出镍铁渣聚合微粒吸声材料,应用于吸声型声屏障中解决交通运输噪音污染问题。使用驻波管法和混响室法,对镍铁渣聚合微粒吸声材料的吸声性能进行测试。结果表明,制备的新型吸声材料具有高效的吸声性能,特别是对中低频吸声性能优于高频,降噪系数NRC可达0.68。而镍铁渣聚合微粒吸声材料的粒度配比、胶凝溶剂掺量、厚度和空腔等参数均影响其吸声性能,增加空腔深度可显著提升吸声材料的中低频吸声性能。该吸声材料适用于公路交通噪声污染防治。     

大跨索屋盖结构风振动力计算新方法研究

大跨索屋盖结构风振动力响应复杂,传统采用等效静力风荷载计算其风致振动响应的适用性一直是当前大跨结构研究的热点。针对下凹型(单层马鞍形索网)和上凸型(轮辐式双层索网、索穹顶、弦支穹顶)四类典型大跨索屋盖结构,以四类结构风洞试验测试数据为基础,结合最近邻点插值方法研究提出了基于节点动力风荷载(模式一)和面组分区动力风荷载(模式二)两种荷载取值计算模式及其计算流程,并与传统基于等效静力风荷载的取值计算模式(模式三)进行对比,在四种不利风向角下探究四类典型索屋盖采用三种荷载取值模式时的风致振动响应。结果表明,基于模式一与模式二计算得到的索屋盖结构风振响应均较模式三要高,采用节点风荷载的取值计算模式一能更为精确地反映屋盖结构实际承担的风荷载,有效表征屋盖结构的实际风振响应;在上下游均无临近场馆影响下,下凹型和上凸型索屋盖的平均和脉动风振位移响应云图总体分布规律较为一致,但响应大小变化规律不一,下凹型呈现中间大、周边小的逐渐递减的规律,而上凸型屋盖呈现中心区域小、中间环带大、周边再次下降的变化规律。