虚拟膝关节镜手术中保持单元质量的体网格形变方法

在虚拟膝关节手术中,需要对膝关节进行大范围形变的实时模拟。本文针对四面体网格的膝关节模型,提出了采用LSD度量建立形变能量,然后将带约束的最优化问题转化为不带约束的最优化问题,最后通过带Armijo线性查找的非精确牛顿法求解最优化问题。在求解过程中,通过预估未知点的位置,减少迭代步数,提高了算法的效率。这种方法具有较好的保体积性,同时保证形变后的四面体网格不出现体元翻转和退化。该方法也能推广应用于其它类似的关节弯曲运动的变形中。     

构件组装技术在虚拟实验室中的应用研究

基于构件的软件复用技术是实现软件工程化开发和工业化生产的重要途径,其中构件的集成组装是关键。目前虽然提出了许多构件组装理论,但如何在特定领域根据实际要求实施基于构件组装的软件开发过程仍是值得进一步研究的课题。本文针对计算机硬件类虚拟实验室芯片设备复杂多样、难于开发的问题,在深入分析芯片工作原理与结构特征的基础上,提出一种基于数据驱动的构件组装方法。该方法通过充分重用已有芯片构件以可视化组装的方式开发新芯片构件及建模实验,从而有效提高了开发效率同时软件具有很好的易维护性和可扩展性。     

虚拟人运动中受扰的平衡保持算法

为了更加真实且实时地模拟运动中虚拟人恢复平衡的反应动作,提出一种针对受到外界作用力扰动的虚拟人平衡保持算法.首先通过虚拟人质心位移和速度来判断平衡性;然后借助生物力学的研究成果设计了具有人体特性的虚拟人运动受扰后的平衡保持方法,并用动力学进行模拟,驱动虚拟人完成平衡恢复.实验结果表明:该算法计算效率高,符合人体的生物力学特性,并且具有良好的交互性与较好的视觉效果,适用于虚拟人动画合成.     

虚拟维修模型的校验方法研究

介绍了虚拟雏修与建模仿真的关系,分析了虚拟维修模型校验的特点,研究了虚拟维修模型校验的方法,分别应用置信区间法、假设检验法、Bayes法、TIC法、频谱分析法从静态性能和动态性能两个方面对模型实施校验,从而为虚拟维修模型准确性、实时性提供了较为可靠的验证方法.为虚拟维修模型的校验提供一套系统的理论和方法,有利于虚拟维修模型得到更好应用.     

基于Agent的虚拟抢修任务系统的设计与实现

针对复杂装备抢修现实问题,提出了构建虚拟抢修任务系统概念模型,建立了其系统框架,并搭建了基于多Agent的系统结构,分析确定了系统运行的事件驱动机制.在完成该Agent系统实现方法、系统行为及Agent行为推理的Petri网模型研究之后,设计实现了该虚拟抢修任务系统.该系统对于优化复杂装备的抢修性设计,提高装备使用单位抢修水平都有一定的借鉴和指导意义,可以有效地解决复杂装备现实抢修面临的诸多问题.     

基于程序升温法保留时间预测的气-质联用系统构建虚拟实验室

在气-质联用技术的理论研究及实验的基础上,采用Flash 8.0和ActionScript 2.0编程技术构建开放式网络气-质联用系统虚拟实验室。以若干有机物为考察对象,根据程序升温色谱法(PTGC)中保留值与温度及流速的关系,构建了不同色谱分析条件下保留参数的预测模型,同时利用Flash组件技术,构建与虚拟实验配套的气-质联用系统虚拟工作站。     

基于LabVIEW 8.0测定纯液体蒸发焓的虚拟仪器

将常规的数字温度仪与压力计通过串行口和计算机连接,构建基于LabVIEW 8.0测定纯液体蒸发焓的虚拟仪器,实现实验数据的动态采集、实时显示、自动绘制p～T曲线并显示曲线方程、自动数据处理和写成结果报告等。应用结果表明:基于LabVIEW构建的测定纯液体蒸发焓的虚拟仪器,免除人工操作的繁琐和人为误差,测定乙醇和苯蒸发焓的相对误差分别为0.86%、-2.97%,提高了测量结果的准确度,且具有界面友好,操作简便和功能易扩展等诸多优点。     

计算机本科专业软件实习工厂的构建研究

本文针对目前中国计算机专业本科教育中生产实习受客观因素所限,造成学生实验动手和科技创新能力不足的问题,提出利用软件实习工厂进行生产实习的方法,将生产实习投入到一个实际项目的开发与建设上,真实模拟软件公司的生产过程,并探讨其建设的总体设计思想和结构模型。     

数字逻辑虚拟实验教学研究

本文阐述了将虚拟现实及网络技术应用到数字逻辑实验教学中的理论过程。并详细介绍了运用Flash、插件等多媒体编程技术建设数字逻辑虚拟实验室的详细过程。同时,对未来计算机实验教学的发展方向进行了讨论。     

Optimal imperfect preventive maintenance policy for equipment leased during successive periods

In this paper, we consider randomly failing equipment leased several times during their life cycle with a given warranty period. A mathematical model is developed to determine the optimal efficiency levels of preventive maintenance (PM) to be performed on the equipment between successive lease periods, maximising the expected total profit of the lessor over the equipment life cycle. The model considers the expected leasing revenue as well as the equipment acquisition cost and the average PM and repair costs. PM actions allow reducing the age of the equipment to a certain extent with a corresponding cost depending on the PM level adopted. The efficiency of the PM is determinant of the expected revenue during the next lease period. Given a set of K possible PM levels and the number of lease periods n over the equipment life cycle, K^{n?1 PM} strategies are possible. A genetic algorithm is proposed in order to obtain nearly optimal policies in situations where the number of possibilities K^n?1 is very high. Obtained numerical results are discussed. Small- and big-size instances of the problem are considered in the case of a service company in the oil and gas industry specialised in leasing specific equipment such as separators, to oil companies for production activities with a limited duration of several months like well testing or short production tests.