基于集合卡尔曼滤波的河网水情数据同化

为了解决河网非线性动态系统的数据同化问题,采用基于集合思想的集合卡尔曼滤波来实时校正河网水力模型状态变量,以提高河网水情仿真与预报的计算精度。集合卡尔曼滤波的关键在于状态初始集合的设置,本文采用Box Muller方法生成一组服从正态分布的随机集合,通过一个由14条河段组成的河网水力仿真算例系统分析了集合大小、集合标准差对数据同化效果的影响,并将得到的初步结论应用到实例计算中,获得了良好的数据同化效果。结果表明：集合卡尔曼滤波算法,应用简便,适用范围广,能够有效地进行河网非线性动态系统的数据同化;在设置水位状态变量初始集合时,建议取集合规模50~100、标准差0.001~0.005m。     

一种稳健的河流糙率反演方法

为了提高河流糙率反演的数值稳定性及结果合理性,以糙率空间分布平滑性作为反演正则化所需的先验信息,建立一个兼顾水文观测信息和糙率分布平滑性的河流糙率反演的目标函数,利用广义逆理论和敏度矩阵的概念进一步确定目标函数的下降方向,并采用拟牛顿法来逐步寻优.通过一个由14条河段组成的河网算例,系统分析模型解的唯一性、数值稳定性和结果可靠性等特性.结果表明：引入河流糙率空间分布平滑性可以有效抑制噪声,提高计算的稳定性,且计算精度较高,结果可靠.     

无刷直流电机分数阶PI预测函数控制研究

为了提高无刷直流电机转速的动态性能和抗干扰性,提出一种新型的基于ARMAX模型的预测函数控制(PFC)与分数阶PI(FOPI)相结合的控制算法,通过在性能指标函数中引入预测输出误差,形成具有分数阶PI的结构。在无刷直流电机转速环的控制中,该算法通过递推最小二乘法在线辨识分数阶PI预测函数(FOPI-PFC)的预测模型,使得控制输入根据系统的预测模型的变化而不断滚动优化。仿真结果表明,FOPI-PFC控制算法不仅结合了分数阶PI静态误差小、上升速度快和预测函数无超调、计算量小及较强的鲁棒性等优点,还解决了预测控制模型失配和传统PI控制抗干扰性能差的问题。     

基于逆向概率密度函数的污染云团空间重构

利用逆向概率密度函数与浓度的关系,对逆向概率密度函数与初始浓度场进行卷积即可得到观测点的浓度值。建立了通过逆向概率密度微分方程求解观测点浓度值的数值模型,并通过算例验证了该方法的正确性。在此基础上,建立了基于逆向概率密度函数的污染云团空间重构模型,并采用扫描法进行最优解的搜索。该方法效率高,且得到的解是空间内的全局最优解。通过2维空间重构算例的仿真,对比研究了不同监测点数量时污染云团空间重构性能,发现两个及以上测点情况下,计算结果可靠性高,抗噪能力强。     

社交网络中一种快速精确的节点影响力排序算法

在大规模在线社交网络中,通过对用户影响力进行排序找出其中最具影响力的节点（集合）是一个很重要的研究方向,对于有效控制信息扩散、舆情分析和控制、精准营销等均有重要的作用。已有的节点影响力排序算法或者需要网络的全局拓扑信息来计算单个节点影响力（如基于介数中心性的算法）而时间开销过大,不适用于大规模网络;或者基于传统的网页排序算法（如PageRank）而不能很好地处理社交网络中存在着大量“末梢”节点的问题以及不同用户之间的联系强度不同的问题。在传统的PageRank算法的基础上做出了两点改进。首先,通过在PageRank算法的权值回收步骤中考虑对不同的连接赋予不同的权值,有效避免了末梢节点带来的影响。其次,在PageRank算法的投票过程中考虑邻居个体的差异性,提出了一种基于半邻域信息的节点权值分配方法,有效提高了节点排序的准确度。在一个包含大约15 000个用户的样本网络中,我们所提出的改进算法能够找出前1 000个最有影响力的节点中的40%以上的节点,而传统的PageRank算法仅能找出其中11%的节点。同时,相比于基于介数中心性的算法,所提出的改进算法以小得多的时间开销达到了相近甚至更好的排序准确度。     

孤岛微电网系统分布式二次控制研究

在传统电网向智能电网过渡过程中,旨在解决分布式电源灵活、高效应用的微电网应运而生.区别于传统能源的集中式供电、能源枯竭等弊端,可再生能源主要包括太阳能、潮汐能、风能等具有发展清洁、分散性等优势的新能源.传统的微电网一级下垂控制会导致电压及频率难以同步与恢复,为使其恢复至额定值,分布式二次协调控制得到广泛研究.本文主要介...     

采用模糊层次法的全配方重负荷发动机冷却液研制

针对重负荷发动机冷却液的性能特点和使用要求,利用模糊层次法,对重负荷发动机冷却液的基础液、功能添加剂以及全配方方案进行筛选评价。确定选用乙二醇和丙二醇复合作为复合基础液,配以多种复合添加剂,研制出一种全新的重负荷发动机冷却液。经过理化分析和某物流企业实车试验发现,该冷却液具有冷却性和热稳定性能好,抗穴蚀、抗锈、抗泡性能好,阻垢性能强,使用和储存寿命长、组成稳定等特点。     

BMGSJoin：一种基于MapReduce的图相似度连接算法

图相似度连接在数据挖掘领域应用广泛,尤其是在数据预处理阶段,可用于数据清理、近复本检测等,其研究具有十分重要的意义。针对基于编辑距离约束的图相似度连接问题进行研究,返回两个图集合中所有编辑距离不超过给定阈值的图对。基于分布式编程框架MapReduce,设计采用“过滤-验证”框架的MGSJoin算法,利用基于路径的q-gram签名实现非解候选对的过滤,计数过滤。鉴于该算法键值对数量庞大的潜在问题,引入Bloom Filter技术对算法进行改进并设计BMGSJoin算法。实验结果表明,提出的两种图相似度连接算法能较大地改善现有算法的效率和可扩展性,并能较好地应对当前大数据挖掘分析的需求。     

可见光波段超材料左手行为及左手异质结构捕获彩虹效应

基于自下而上的电化学沉积法,利用改进的工艺在一片ITO导电玻璃基底上制备双层银树枝多带光学左手材料,并测试其透射和平板聚焦行为。实验结果表明,样品在可见光波段出现3个透射通带,并且当入射光的波长为透射峰值波长时,在距离样品后表面半波长附近出现平板聚焦效应,充分证实了样品在可见光波段的左手行为。将两个相同的左手材料样品以一定的间距组合成一个左手异质结构,当一束复色光沿左手异质结构的中心线入射时,在左手异质结构中出现一条出现非常明亮的,由紫到红的彩色光带,表明不同波长的光在不同的位置停留下来,从而实现了光谱的空间分离,即捕获彩虹效应。     

设计是细节化的生活——访IDEO“人机工学”分析设计部门的主管简·福尔顿·苏里

你知道“微软”（MICROSOFT）的第一只舒适型鼠标，“宝丽来”（POLAROID）的儿童快照相机，“环美铁路”（AMTRAK）的高速列车，“普拉达”（PRADA）的纽约高科技专卖中心，都有什么共同之处？首先，它们都是获各类重要奖项的设计作品，其次，它们都由同一家设计公司：IDEO所设计。最后，它们的成功在很大程度上都要归功于“人机工学”部门的参与和贡献。