数值模拟网格数据模型设计与实现

在等离子体动力学、电磁学理论等物理问题的数值模拟中,各类数值模拟程序产生了大量复杂结构的科学数据.一方面,计算程序需要以高效率的I/O方式存储数据,另一方面,数据需要在各类程序间很容易地交换与共享.随着数据的规模与复杂度不断增加,传统数据管理方式的局限性日益突出.为此,设计了面向计算物理领域的数据存储模型--数值模拟网格数据模型(JAD),引入元数据管理机制,对数值模拟程序数据对象进行抽象与封装,在HDF5软件库基础上实现了高层I/O函数库(JADLib),集成先进的数据存储技术,提供直观、易用的应用程序编程接口(API),使得数值模拟数据以统一格式高效率地存储.目前,JADLib已推广应用于高功率微波、惯性约束聚变等领域多个数值模拟程序中,与元数据管理系统(JADIS)、并行可视化系统(JaVis)建立了耦合,使得用户可以直接利用这些系统进行数据的浏览、分析及可视化,促进了应用程序间的数据共享.     

分辨矩阵法耗时推算

针对粗集理论的分辨矩阵方法求解知识约简过程中时空性能上存在的问题,提出分辨矩阵法耗时推算的原理和算法,包括2个耗时段的推算及推算结果的可靠性验证。推算可预知分辨矩阵法处理数据所消耗的时间,对数据挖掘实验的可行性进行预测。     

基于传感器数据的配电网设备能效评估

在深入分析配电网设备上加装的各类传感器装置中数据获取情况的基础之上,综合考虑设备的能效影响因素,构建了基于传感器数据的配电网设备能效评估指标体系。根据每个指标在节能潜力、成本和难度方面对配电网设备能效的影响程度不同,构建了递阶层次结构模型,并采用层次分析法（ AHP）进行指标权值计算。根据定量指标易于量化的特征,构建了对标函数,完成了定量指标能效指数的计算。从而实现对配电网设备的能效评估。并以某实际的配电变压器算例验证了所提方法的实用性和有效性。     

The discrete collocation method for Fredholm–Hammerstein integral equations based on moving least squares method

The purpose of this paper is to investigate the discrete collocation method based on moving least squares (MLS) approximation for Fredholm–Hammerstein integral equations. The scheme utilizes the shape functions of the MLS approximation constructed on scattered points as a basis in the discrete collocation method. The proposed method is meshless, since it does not require any background mesh or domain elements. Error analysis of this method is also investigated. Some numerical examples are provided to illustrate the accuracy and computational efficiency of the method.     

Lévy flight artificial bee colony algorithm

Artificial bee colony (ABC) optimisation algorithm is a relatively simple and recent population-based probabilistic approach for global optimisation. The solution search equation of ABC is significantly influenced by a random quantity which helps in exploration at the cost of exploitation of the search space. In the ABC, there is a high chance to skip the true solution due to its large step sizes. In order to balance between diversity and convergence in the ABC, a Lévy flight inspired search strategy is proposed and integrated with ABC. The proposed strategy is named as Lévy Flight ABC (LFABC) has both the local and global search capability simultaneously and can be achieved by tuning the Lévy flight parameters and thus automatically tuning the step sizes. In the LFABC, new solutions are generated around the best solution and it helps to enhance the exploitation capability of ABC. Furthermore, to improve the exploration capability, the numbers of scout bees are increased. The experiments on 20 test problems of different complexities and five real-world engineering optimisation problems show that the proposed strategy outperforms the basic ABC and recent variants of ABC, namely, Gbest-guided ABC, best-so-far ABC and modified ABC in most of the experiments.     

面向高质量加工的NURBS曲线插补算法

通过分析数控系统加工时常用的插补算法的特点,提出一种基于NURBS曲线的插补算法.该算法包括速度规划和实时插补两部分:速度规划部分考虑了工件加工时允许的最大轮廓误差,以保证高速运行过程中加速度的连续,使机床运行平稳,避免产生大的冲击;实时插补部分应用弦截法计算插补参数,能将实时插补产生的速度波动控制到理想水平,进一步减小了机床震颤.仿真实验结果表明,文中算法能够减小机床振动,实现高质量加工.     

水力压裂过程中微环隙的产生和扩展的数值模拟

套管-水泥环-地层两两界面的密封失效致使高压气体上窜至井口而引起环空带压,给油气田的勘探开发带来安全和环保隐患.采用Abaqus的黏弹性损伤cohesive孔压单元建立套管-水泥环-地层界面水力压裂过程中压裂液周向窜流的有限元模型,对水力压裂过程中微环隙的产生和扩展的数值模拟进行分析.结果表明:只要第一界面或者第二界面胶结强度小于地层的抗拉强度,不论射孔方位大小,井眼周围均会产生微环隙.在油气田完井时需要合理确定水泥石的强度参数,以避免微环隙的产生.     

基于B-ISVM算法的物联网云存储数据伪装不良信息检测

针对物联网云存储数据伪装不良信息隐蔽性造成的信息量预处理困难、深层次语义理解不准确和样本不均衡等问题,提出了一种基于B-ISVM(Boundary-Incremental SVM)算法的物联网云存储数据不良信息检测算法。在该算法中,首先采取基于均值和标准差的K均值初始聚类分析对云存储数据信息量进行样本空间训练分类;然后将所有样本类进行欧氏距离遍历计算,得到类间子聚类中心距离矩阵和各聚类中心的邻界子聚类区;再通过信息量伪装与筛选原理进行云存储信息真伪筛选,以不良信息在伪信息中发生的概率为指数、以数据安全度阂值和不良伪装信息模板向量集的相似度阂值为指标,对云存储信息量进行识别;最后进行增量模式学习,得到各分类样本最终的最优分类超平面,并将各类检测出的不良伪装信息进行输出。系统测试证明,该算法能快速有效地对物联网云存储数据中的伪装信息进行检测。     

基于贝叶斯网络的航材可修件周转比例计算

将贝叶斯网络运用于航：材可修件周转比例的计算。在贝叶斯网络学习阶段,采用BDe评分函数和贪婪算法搜索网络结构,运用贝叶斯算法进行参数学习,从而建立了可修件消耗定额预测模型,并对预测结果进行分析比较。最后利用贝叶斯网络预测结果进行周转比例的计算工作。结果表明,把贝叶斯网络应用于航材周转比例的计算是可行的。