基于遗传蜂群算法的运动想象BCI系统导联选择*

在运动想象脑-机接口系统中,常采用高密度导联获取脑电信号,导致实验准备时间长,系统运行速度慢,性能变差等问题。针对上述不足,本文提出了一种基于遗传算子的蜂群算法用于导联优选,引入交叉和变异算子以提高蜂群算法的邻域搜索能力。通过对第四届国际BCI 竞赛 Dataset 1中四名被试者(a,b,f和g)的59导联运动想象数据进行导联优选,用多类CSP算法和支持向量机对优选导联数据进行特征提取和分类识别。结果表明所提出的算法在大大降低了导联维数的同时,也得到了比采用全部导联更高的分类识别率,验证了本文所提算法的实用性和有效性。     

人工肺-嗅觉系统集成与混合气体识别方法

针对仿人机器人的嗅觉及多种混合气体识别问题,提出一种人工肺-嗅觉系统(HALOS-I)及基于主动呼吸的气体识别方法.该系统硬件主要集成了微型真空泵、酒精/硫化氢/氨气/烟雾/甲烷5种气体传感器、单片机以及信号采集与处理电路;分别用K-均值聚类分析法、遗传算法结合神经网络(GA+BP)、三级级联神经网络(GA+3BP)进行了5种单一气体及4种混合气体的识别实验,结果表明:GA+BP算法仅对5种单一气体识别率达到90%以上,加入混合气体后识别率较低;GA+3BP算法除对硫化氢和烟雾的混合气体识别率为70%以外,对其余8种气体识别率均在90%以上,表明GA与多级级联BP神经网络相结合方法对多种单一及混合气体具有较高的识别率.     

基于地貌与运动学特征的古滑坡群成因分析

针对四川省雷波县马湖古滑坡群规模的新发现,对其地貌与运动学特征进行详细分析,以期研究该滑坡群的成因.依据钻孔及超声波所测量的马湖湖底地形确定古璜琅河河床特征、古滑坡群平面范围和深度;在古滑坡外形、结构及地质环境现场调查的基础上,重点进行地貌分析、古滑坡群分期和确定各期运动轨迹;运用能量守恒方程计算滑坡速度,辅助确定古滑坡群的形成机制.结果表明:滑坡群规模巨大,面积达18.2 km2(包括湖底部分),体积约20×108 m3;滑坡群按照岩性和结构可以分为3区,形成过程分为4期;古滑坡群为多期地震诱发的顺高陡地层界面的高大、高速、远程滑坡;地貌和运动学分析可作为确定古滑坡成因的一种方法.     

求解约束优化问题的引导多目标差分进化算法

将约束优化问题转化为带偏好的双目标优化问题,用差分进化算法求解转化问题。为了克服基于Pareto支配关系的多目标算法求解转化问题时没有考虑问题偏好、收敛慢等缺点,借助多目标α-支配关系的特点,提出了基于动态α-支配的新适应度函数。新适应度函数根据种群中可行解的比例动态平衡进化过程中对两个目标的偏好,引导算法不断向问题的偏好区域靠近,从而快速收敛到约束优化问题的最优解。对6个标准测试函数的数值实验结果表明:基于α-支配的动态引导多目标差分进化算法能快速收敛到问题的最优解。与3种经典高效算法的比较说明,所提出算法的鲁棒性强且效率高。     

采用水量平衡法分析呼伦湖水域面积变化因素

为摸清呼伦湖水位下降而导致周边生态环境恶化的原因,以呼伦湖为研究对象,通过Landsat ETM+和OLI影像资料得到呼伦湖面积变化情况,将1960-2013年共分为4个时期,利用水量平衡法分析影响呼伦湖水量的主要因素。结果表明:不同时期影响因素及影响程度均不同,径流量的R值分别为0.42、0.93、0.60、0.86,每个时期影响最大值,面积减小了213 km~2,水位降低了3.35m。综合以上所述,得出入湖河流的径流量为调控呼伦湖水量的主控因子,其水域面积的持续萎缩主要是受气候变化和人类活动影响。     

采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法

针对程序在同一操作系统的不同环境下运行产生的IRP(I/O request packets)序列不完全相同,对检测结果有一定影响的问题,提出了采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法.单独提取每一个操作路径的IRP请求序列,应用朴素贝叶斯、贝叶斯网络、支持向量机、C4.5决策树及改进的人工免疫算法(IAIS)进行检测,并比较了各种算法在不同特征选择方法下的检测效果.实验结果表明,本文所提出的采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法是有效可行的,在所有方法中,采用Fisher Score进行特征选择的朴素贝叶斯方法得到了最高的检测率99.2%,优于基于IRP序列的恶意进程检测方法.     

移动服务机器人共享控制研究

移动服务机器人在提高老人/残疾人活动空间方面具有重要作用.针对机器人自主避障失败时存在安全问题,提出了基于共享控制的服务机器人系统.构建基于机器视觉与人眼视觉共享控制的机器人系统.研究服务机器人的共享策略问题和眼电信号角度与参考轨迹关系.引入人工场解决自适应轨迹跟踪算法的平滑性.仿真结果说明基于人工场导向方法能平滑逼近期望轨迹.实验结果表明本系统能够满足使用者的安全需求.     

一种改进的人工蜂群算法

从经典人工蜂群算法机制出发,针对原始算法在初始种群构造、子种群分组、步长更新和种群淘汰方面的不足进行了改进.新算法运用均匀设计理论构造初始种群,提出了一种种群交叉的Z型分组方法,设计了一种对数函数自适应步长代替原来的随机步长,引入了小生境技术及时淘汰陷入局部最优的个体.实验结果表明,改进后的算法有效地解决了人工蜂群算法早熟收敛、搜索速度较慢等问题,并提高了解的精度.     

岱海湖温排水对湖面附加蒸发量影响研究

岱海湖为一内陆封闭型湖泊。本研究利用3、7、12月份冬夏工况,综合考虑岱海湖边界条件,水面温度、密度、水面天然温度、大气温度、相对湿度等影响因子,构建温排水对岱海湖附加蒸发量影响的计算公式。经计算,电厂温排水引起的岱海湖附加蒸发损失量为:3月份为39.46万m3,7月份为73.3万m3,12月份为10.6万m3,岱海湖电厂温排水年附加蒸发水量约为678.2万m3/a。结果表明:附加蒸发量与电厂温排水量变化一致。本研究对干旱区水资源利用具有重要意义。     

生态组合技术净化分散式污水的研究

将人工浮床与生物接触氧化工艺有机组合,形成了以水生植物和微生物生态系统为主体的组合生态一体化工艺,考察了其对分散式污水的处理效果。研究表明,组合一体化装置在进水氨氮、总氮和COD平均进水质量浓度为25．18、31．68和172．56 mg／L的情况下,出水氨氮、总氮和COD质量浓度分别为4．47、15．74和35．73mg／L ,出水水质稳定。结果表明该组合工艺可有效处理分散式污水。