遗传算法应用于系统在线辨识研究

研究了遗传算法在系统辨训识的应用,根据系统辨识自身的特点,设计了自适应选取遗传算法适值函数的方法,该方法的计算量要比排序选择操作的计算量小得多,在种群进化中采用自适应交叉、变异概率,以此对一差分方程描述的系统进行参数在线辨识。领导结果说明了该策略能够有效地避免算法非成熟收敛。     

Endothelial Colony-Forming Cells Dysfunctions Are Associated with Arterial Hypertension in a Rat Model of Intrauterine Growth Restriction

Infants born after intrauterine growth restriction (IUGR) are at risk of developing arterial hypertension at adulthood. The endothelium plays a major role in the pathogenesis of hypertension. Endothelial colony-forming cells (ECFCs), critical circulating components of the endothelium, are involved in vasculo-and angiogenesis and in endothelium repair. We previously described impaired functionality of ECFCs in cord blood of low-birth-weight newborns. However, whether early ECFC alterations persist thereafter and could be associated with hypertension in individuals born after IUGR remains unknown. A rat model of IUGR was induced by a maternal low-protein diet during gestation versus a control (CTRL) diet. In six-month-old offspring, only IUGR males have increased systolic blood pressure (tail-cuff plethysmography) and microvascular rarefaction (immunofluorescence). ECFCs isolated from bone marrow of IUGR versus CTRL males displayed a decreased proportion of CD31+ versus CD146+ staining on CD45− cells, CD34 expression (flow cytometry, immunofluorescence), reduced proliferation (BrdU incorporation), and an impaired capacity to form capillary-like structures (Matrigel test), associated with an impaired angiogenic profile (immunofluorescence). These dysfunctions were associated with oxidative stress (increased superoxide anion levels (fluorescent dye), decreased superoxide dismutase protein expression, increased DNA damage (immunofluorescence), and stress-induced premature senescence (SIPS; increased beta-galactosidase activity, increased p16^INK4a, and decreased sirtuin-1 protein expression). This study demonstrated an impaired functionality of ECFCs at adulthood associated with arterial hypertension in individuals born after IUGR.     

涤纶HOY结构形成的计算机模拟

在基本纺丝动力学方程的基础上,引入显著的应力诱导结晶作用,运用改进的Euler方法和牛顿二分法,通过计算机求解动力学方程组,模拟涤纶HOY结构的形成过程,获得了纤维结构形成与卷绕速度、质量流量和侧吹风温度的关系。结果表明,增大卷绕速度或减小质量流量,有利于增大纤维的结晶度及双折射,侧吹风温度降低使结晶位置移向喷丝孔方向。计算机模拟的结果与相关文献给出的实验结果吻合良好。     

用于微波电路优化的免疫算法

免疫算法将浓度、亲和力作为个体解的最优性标准,从而低浓度、高适应的个体得到更多的繁殖机会．由于免疫算法重视解群体中个体的多样性,避免了现有算法的过早收敛．用一个典型的数学算例验证了免疫算法的多峰值寻优性能,并用4种方法分别设计宽带阶梯阻抗变换器,结果表明基于免疫算法的微波电路优化设计具有可行性和高效性．     

具有年龄结构的遗传算法

结合自然规律以及遗传算法的特点 ,提出了具有年龄结构的遗传算法的框架以及实现。该算法能够通过对个体基因不同年龄的不同操作 ,克服遗传算法中存在的主要问题即过早收敛问题。该算法有效地保持群体的多样性 ,使遗传算法顺利地收敛到全局最优值。通过实际的例子说明 ,这种方法克服过早收敛问题并且相对于简单遗传算法提高了收敛速度     

一种基于学习机制的并行遗传算法

基于生物学群落的概念,提出了一个群落-种群-个体的三层模型,并在该模型上发展了一种基于学习机制的并行遗传算法(PGABL)。算法引入黑板模型作为控制和交互的数据结构,采用群内、群间、群落三个学习算子,将遗传进化和遗传学习相结合,有效地改善了遗传算法的性能。实验结果表明,该算法具有良好的适应性和稳定性。     

一种改进的自适应进化粒子群优化算法

针对粒子群优化算法容易陷入局部极值点以及进化后期收敛慢和优化精度较差等缺点,提出一种改进的自适应进化算法.该算法引入信息扩散函数,根据不同粒子的位置及对应适应值与当前群体最佳位置和最佳适应值的关系,控制粒子变尺度向群体当前最佳位置移动;基于多样性反馈机制动态调节惯性权值和控制粒子群的微变异.通过复杂基准函数的仿真优化结果表明,改进算法具有抑制早熟、收敛速度快、求解精度高的特点.     

爆炸荷载下高耸建筑物过早断裂的数值模拟

爆破拆除高耸建筑物时,爆破切口的爆炸荷载必然产生爆破震动,但有关拟爆物自身震动危害的研究较少,一般以经验来估计爆破震动的影响。采用数值模拟,通过分析爆炸荷载引起的拟爆烟囱上部结构的动力响应来研究爆破震动对过早断裂的影响。结合现场爆破观测的结果,其结论是爆破切口产生爆炸荷载对上部结构的断裂有相当影响,是筒体过早断裂及反向倾转的主要原因,爆炸荷载作用下,烟囱简体高度的55%～75%范围内是断裂危险区,对风化严重等强度低的砖烟囱进行爆破拆除时,尤其应控制单响起爆药量与起爆的间隔时间。     

压痕过程中非晶Cu形变诱导晶化行为的原子模拟

采用Mishin镶嵌原子势,通过分子动力学方法模拟了非晶Cu在压痕作用下的形变诱导晶化行为,考察了压痕过程中能量、应力与微观结构演化的关系.局部塑性变形区域出现微小晶核,随着变形的增加,晶核不断生长与合并,局部塑性变形是导致非晶晶化的根本原因最终生成的晶粒具有面心立方结构,其(111)密排面平行于剪切面.非晶相中的纳米晶粒能提高非晶材料的刚度.     

穿甲弹异物阻滞膛炸机理数值仿真分析

以某穿甲弹近炮口处膛炸故障为背景,针对膛内存在异物时弹体和身管动态响应进行数值仿真,探讨膛炸机理并为故障分析与归零提供依据和参考。设定了两种典型异物阻滞形式：一是 异物阻滞造成弹体速度急剧下降或卡膛;二是弹体直接高速冲击膛内沙土类异物。采用有限元分析AUTODYN软件进行了多种不同工况数值计算,得到了弹体速度急剧下降时弹底燃气流场压力特征、身管变形与破裂形态,以及弹体高速冲击沙土类异物时结构动态响应、身管变形与破裂形态。研究结果表明：弹体膛内突然受阻和速度急剧下降,导致底部燃气中形成激波和局部高压区,局部高压区的存在可造成膛炸;弹体膛内近炮口处高速冲击沙土,身管受到复杂的强动载荷作用并可造成膛炸;数值仿真结果与实际故障情况相吻合并得到了故障复现试验的验证。