难解问题的固定参数近似算法研究进展

固定参数近似算法采用参数计算方法寻求问题的近似解,是实际中处理难解问题的一种新的有效手段。根据难解问题的参数计算复杂性类别,综述了固定参数可解问题、参数计算复杂性未定问题和W[t]-难问题(t≥1)固定参数近似算法近年来的研究进展。对于上述每一类问题,分别归纳了当前的主要研究结果,分析了其中的主要算法设计技术并探讨了有待研究的相关问题。     

SVRRPMCC:一种支持向量回归机的正则化路径近似算法

正则化路径算法是数值求解支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)的有效方法。根据SVR正则化路径的分段线性性质,该类算法可在相当于一次SVR求解的时间复杂度内求得正则化参数的所有可能取值及对应SVR的解。由于在解路径建立过程中需要求解线性方程组,已有的精确计算方法难以处理大规模的样本数据,因此研究了正则化路径近似算法,并提出了SVR正则化路径近似算法SVRRPMCC。首先,应用Monte Carlo方法实现线性方程组系数矩阵的随机采样,求得近似系数矩阵; 然后,应用Cholesky分解方法实现快速求解系数逆矩阵;进一步,分析了SVRRPMCC算法的近似误差和计算复杂性;最后,在标准数据集上的实验验证了SVRRPMCC算法的合理性和较高的计算效率。     

多用户MISO干扰信道中的安全协同波束成形

针对多用户多输入单输出(MISO, multiple-input single-output)干扰信道中保密信息泄露问题,提出了理想信道状态信息(CSI, channel state information)下的安全协同波束成形(SCB, secure coordinated beamforming)方案和非理想CSI下的顽健安全协同波束成形(RSCB, robust secure coordinated beamforming)方案。对于理想CSI情况,联合设计最优的协同波束成形向量,最大化最小安全速率。采用半定松弛(SDR, semidefinite relaxation)技术和连续的凸估计(SCA, successive convex approximation)算法得到原始非凸问题的局部最优解。进一步,将该框架扩展到信道向量和信道协方差矩阵存在确定误差的情况,提出的RSCB方案能够最大化最差情况的安全速率。仿真结果验证了所提方案的有效性和顽健性。     

一维云模型系统的逼近性研究

针对云模型的基本原理,提出了一类云模型系统的设计方法,并利用Stone-Weierstrass定理对在3σ 正态分布随机数条件下的云模型系统任意逼近紧集上的任意连续实函数进行了证明, 是对云模型应用于逼近任意连续非线性函数理论的创新,也是今后云模型系统用于系统辨识和控制的理论依据.     

自适应Fourier分解思想在再生核W2 1 [a,b]空间的应用

在再生核$W_2^1[a, b]$空间中研究自适应正交贪婪分解算法, 利用能量下降最快的原理自适应性地构造出最佳$n$项逼近函数, 并从理论上证明其收敛性成立。最后, 实验验证了在$W_2^1[a, b]$再生核空间中, 利用正交贪婪原理构造的$n$项数值原函数比用等分结点构造出的最佳$n$项数值原函数收敛效果更优。     

D-S证据理论近似算法在数据融合中的应用

论述了基于D-S证据理论的多传感器数据融合方法。通常在强冲突情形下证据组合规则的组合结果是不符合常理的,其不同证据源的冲突处理成为数据融合的主要问题之一,文中提出了一种解决证据冲突情况下的近似算法。仿真结果表明该方法是有效的和可行的。     

用于信号逼近的自适应时延小波神经网络

小波神经网络是一种强有力的函数逼近工具。本文结合时延神经网络和小波分析概念提出一种新的小波神经网络摸型自适应时延小波神经网络(ATDWNN:adaptive timedelay wavelet neural network).ATDWNN可以对同一类存在不同时延的多个信号用同一个超小波(superwavelet)进行逼近。为了训练ATDWNN,本文提出一种基于时间机理的竞争学习算法。实验表明,ATDWNN不仅可以成功地对同一类存在不同时延的多个信号采用同一个超小波进行逼近,而且可以用来估计各样本信号的时延。     

无线自组织网络中能量有效的广播与组播

介绍了无线自组织网络能量有效的广播和组播问题,总结了近年来提出的各种能量有效的广播与组播算法及主要设计思想.首先概述了广播/组播技术,分析了其技术难点.然后介绍了自组织网络的通信模型和能耗模型,以及能量有效性的定义和优化目标.最后对现有的研究成果按照能量最小化和最大化生命周期这两个方面进行分类介绍并进行了比较,总结了研究现状中存在的问题、需要进一步研究的内容以及技术发展趋势.     

非合作航天器关键特征的双目视觉位姿测量

基于位置敏感探测器（Position Sensitive Detector, PSD）的六自由度（6 Degree of Freedom, 6DOF）位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位移台亚微米及微弧度位移测量精度的关键。根据PSD与6DOF精密位移台上角锥棱镜之间的位置关系,构建了6DOF位移测量方案,建立了6DOF位移台位移与PSD上光斑位移之间的精确对应关系模型,采用数值计算法对该模型进行解耦求解,并与小角度近似法进行了对比分析。结果表明,当6DOF位移台单自由度位移范围为±10 mm和±10 mrad时,数值计算法引入的解算误差最大值为10⁻¹⁷ mm和10⁻¹⁵~10⁻¹⁶ mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差最大值为5.39 μm和35.5 μrad;在此基础上,采用蒙特卡洛法以随机均匀分布方式产生10000组六自由度位移进行分析,表明数值计算法引入的解算误差平均值为10⁻¹⁷ mm和10⁻¹⁷ mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差平均值为10⁻³~10⁻⁶ mm和10⁻⁵ mrad量级,其中z方向解算误差达到4.4 μm,R_x和R_y方向解算误差达到28 μrad,故小角度近似法无法满足上述位移测量精度要求。所提出的基于数值计算法的解耦方法对实现6DOF位移台的高精度位移测量具有重要意义。     

LTE系统多小区上行联合功控算法

针对传统的小区内开环功率控制算法通常以提升本小区的吞吐量性能为目标,忽略了当前小区用户对邻小区用户同频干扰的问题,为提升边缘用户性能的同时兼顾系统整体性能,提出了一种LTE系统小区间上行联合功率控制(UJPC)算法。该算法采用单基站三扇区为系统模型,以最优化系统吞吐量比例公平函数为目标,首先根据最小信干噪比(SINR)约束值和用户最大发射功率这两个约束条件得到相应的数学优化模型,然后采用连续凸近似的方法求解优化问题得出各个基站所管辖的小区内所有用户的最优发射功率。仿真结果表明,与基准的开环功控方案相比,联合功控方案在保证系统平均频谱利用率的情况下能够较大幅度地提高小区边缘频谱利用率,其最佳性能增益能达到50%。