科研主题演化中三种典型社区发现算法对比研究——以植物甾醇信号为例

科研主题识别和演化分析是了解科研领域发展现状和趋势的重要手段。近年来,基于复杂网络和网络演化计量的社区发现算法成为揭示科研主题演化的主要方法,有必要深入探讨该类算法在主题识别和演化分析中的优点与不足。本文选取植物油菜素甾醇领域,构建了关键词共现网络,对比了Newman MM、Ball Overlapping和Blondel这3种典型社区发现算法的科研主题识别和演化追踪结果,并结合专家知识对3种算法效果进行分析。实验结果表明,Blondel算法在科研主题的识别和演化追踪研究中运算速度最快,识别的主题更为准确,能够较好反映领域主题演化。该研究从算法适用性角度为科研主题演化追踪研究提供了参考。     

基于动态自适应混沌粒子群优化算法的干线协调控制方法

针对城市道路连续交叉口控制效益较低的问题,提出一种基于动态自适应混沌粒子群优化算法(DACPSOA)的干线协调控制方法。首先,通过分析上下游断面交通需求的相关性,考虑交叉口信号配时、车辆转出、车队离散等因素,在Robertson离散模型的基础上,提出了基于上游交叉口信号配时参数的车流到达率预测。在此基础上,根据车队头车、尾车到达时间与协调相位的绿灯开启时间、结束时间以及非协调相位(左转、右转)车流释放结束时间的关系,建立干线交通双向绿波控制总延误模型;其次,根据总延误模型的特征,设计了一种动态自适应混沌粒子群优化算法;最后,利用微观仿真软件SUMO建立典型的交通环境,仿真结果表明,与传统的数解法和单点控制相比,协调相位的平均延误分别降低了24.97%和57.23%,协调相位的平均停车次数分别降低了27.88%和64.01%,有效提高了交叉口的通行效率。     

基于ZH-L16减压算法的GF优化设计

近年来,潜水员得减压病的事情时有发生,主要是在完成潜水作业离开高压环境时,若上升过快,则潜水员体内过饱和溶解的惰性气体未排出体外,轻则发生减压病,重则导致人员伤亡.提供一种潜水减压的方法和系统,潜水减压的方法包括:在第一减压阶段,根据潜水计划,采用带有梯度因子(GF)的数学模型计算得到理论身体组织最低允许环境绝对压.能...     

基于光通信的汽车定位系统设计

针对停车场目前普遍存在停车难问题,充分利用停车场LED灯光照明的同时采用光通信技术进行车位信息的传输处理,本系统对定位方式设计了多种方案,结合模型进行最优验证,该设计通过光信号完成同步,超声波模块辅助测距,再利用已设定的光定位TDOA算法测出传感器的位置坐标。搭建了系统模型,设置了10个车位,对车位信息进行字符编码,针对不同车位情况进行信息采集,通过光通信技术传输显示。测试结果表明:本停车场定位系统通过光通信传输车位信息没有误差,达到了实际应用效果。     

基于区块链技术的城市轨道交通运营安全风险自动监测报警系统研究

城市轨道交通线网规模和客运量的日益增加对城市轨道交通运营的安全风险管理要求越来越高,安全风险自动监测报警是城市轨道交通系统安全运营的重要保障。为防止城市轨道交通运营期间重大安全风险事件的发生,利用区块链链式结构、哈希算法以及分布式特点,建立满足现代化应急管理需求的基于区块链技术的城市轨道交通运营安全风险自动监测报警系统。系统建立了城市轨道交通运营安全风险数据库,通过哈希算法对安全风险数据进行转换;采用模糊LC综合评价法设置自动报警阈值;建立基于Ansible、Zabbix、MySQL、Elasticsearch和Grafana的区块链自动监测报警系统,并制定自动报警处理机制。     

激光/电弧增材制造金属的热处理工艺研究现状与发展

针对增材制造过程中形成的缺陷会对工件造成不可逆的影响,分析了冷金属过渡（Cold metal transfer, CMT）增材制造过程的焊接电流信号和焊接电压信号,提出了一种基于时间序列算法的CMT增材制造缺陷在线监测方法。设置不同的焊接工况,收集良好组和缺陷组的原始焊接电流和焊接电压信号,使用SAX（Symbolic aggregate approximation）算法对数据进行预处理。使用随机森林模型对数值型数据再分类,达到实时监测的效果;同时为突出SAX算法的优越性,设置对比试验组,将原始的焊接电流数据直接放入随机森林模型进行分类。结果表明,原始焊接电流组的测试集准确率为80%,SAX算法数据预处理组的测试集准确率为96%。

     

基于监测数据的结构地震损伤追踪与量化评估方法

为增加藏式古建筑木结构的安全冗余度,该文提出了短期应变监测数据预测方法,以此对藏式古建筑木结构健康状态进行预判性评估。以回廊结构为对象,利用Sobel算子与卷积神经网络方法处理传感器带来的多种数据异常。通过多项式回归和功率谱密度的方法确定应变监测数据组分。引入变分模态分解法对数据进行解耦,以Prophet算法预测短期温度监测应变,以Gumbel极值理论预测不同重现期下的人群监测应变。以不同重现期下的应变监测数据预测值的叠加结果确定需重点关注的结构位置和需立即修缮的结构位置,以满足藏式古建木构的预防性保护要求和最小扰动原则。     

锈蚀预应力混凝土梁承载力及破坏模式研究

为提高锈蚀钢筋混凝土(RC)结构抗弯承载力评估精度,该文综合考虑锈蚀RC结构几何尺寸、钢筋截面积及力学性能、混凝土强度、粘结性能等因素,提出了基于改进粒子滤波(PF)算法的抗弯承载力模型参数更新及预测方法。通过生成大量的粒子以表征承载力退化过程中模型参数的不确定性,从选择不同建议密度函数的角度改进PF算法以解决传统PF算法中粒子退化的问题,分别采用PF、扩展粒子滤波(EPF)、无迹粒子滤波(UPF)算法对模型参数进行估计与更新,实现了锈蚀RC结构抗弯承载力的有效预测。结果表明：随着钢筋锈蚀率的增加,RC结构的抗弯承载力逐渐降低。基于改进PF算法的锈蚀RC结构抗弯承载力预测方法因考虑了模型参数更新使得预测结果更接近试验数据。基于EKF和UKF的改进PF算法可有效抑制粒子退化,其预测精度较PF算法更高;锈蚀RC结构抗弯承载力预测精度随着训练数据及粒子数的增加而提高。     

基于不同信号类型的采煤机滚筒位置控制性能研究

为实现采煤机滚筒位置精确调整,建立了滚筒位置控制系统开环传递函数,基于Simulink搭建了采煤机滚筒位置仿真模型,分别采用果蝇算法和Ziegler-Nichols算法对PID控制器参数进行优化,对系统施加不同信号模拟采煤机实际工况,研究了两种算法对滚筒位置控制性能的优化效果。结果表明:基于果蝇算法优化的系统阶跃响应超调量、调整时间、稳态误差等指标均减小,系统正弦响应平均跟踪误差缩小45%以上,系统随机响应曲线波动范围均减小,因此基于果蝇算法优化的系统在工况变化时具有较强的鲁棒性。