CAD模型表面区域分割方法

三维模型表面区域分割技术在形状分析,尤其是局部形状分析中具有重要作用,传统的表面分割方法主要针对网格模型,而机械工程中的CAD模型通常用B-rep表达.提出一种B-rep形式的CAD模型表面区域分割方法,将模型表面划分为局部凸区域、凹区域和平区域的组合,并使得分割后的区域数量最少.为提高计算效率,提出一种二步法:首先在模型面的局部凸凹性分析的基础上,快速地将模型表面分割成初始的凸区域、凹区域和平区域;然后通过区域合并的方法对分割后的区域进行组合优化,得到一个最优的分割结果.实验结果证明,该方法能有效地分割模型的表面区域.     

SVD与LDA相结合的人脸特征提取方法

提出一种新的SVD与LDA相结合的人脸特征提取方法.首先选用练训样本的均值图像作为标准图像,把训练样本投影到标准图像经奇异值分解产生的基空间中,其次提取投影系数矩阵左上角信息作为初步特征,最后再采用LDA分析方法降维提取最终的特征.该方法解决了奇异值分解用于人脸识别基空间不一致的固有缺陷,同时又增加的特征的类别信息,也避免了LDA的小样本问题.在ORL与CAS-PEAL人脸库的实验结果表明了该方法的有效性,同时对光照有一定的鲁棒性.     

非平衡拓扑结构的多智能体网络系统一致性协议

针对多智能体网络系统,本文分别研究了非平衡拓扑结构的多智能体连续状态和离散状态下的一致性协议.首先提出了能使用有向图表示的多智能体网络系统的拓扑结构,并根据该拓扑结构建立了网络系统的1阶数学模型和提出了多智能体网络系统一致收敛准则.对于多智能体网络连续系统,该系统的一致平衡点最终收敛于初始状态的凸组合,本文最终确定了非平衡拓扑结构的一致平衡点.如果多智能体网络系统的拓扑结构没有改变,在离散状态下系统的一致平衡点仍收敛于初始状态的凸组合,并且离散状态下系统的一致平衡点与连续状态下系统的一致平衡点相等.最后采用8个智能体组成的网络拓扑进行计算机仿真,验证理论的正确性.     

广义系统的时滞依赖静态输出反馈控制

针对一类不确定线性广义时滞系统,给出了静态输出反馈控制器的设计方法.首先基于标称广义时滞系统的稳定条件,以受限线性矩阵不等式形式,给出闭环广义时滞系统正则、无脉冲且渐近稳定的充分条件,同时利用受限矩阵不等式的可行解给出静态输出反馈控制律的一个参数化表示;其次,利用矩阵的正交补,把求受限线性矩阵不等式的可行解问题转化为求严格线性矩阵不等式(LMIs)的可行解;最后应用数值实例说明了所给方法的有效性和正确性.     

潜在属性空间树分类器

提出一种潜在属性空间树分类器(latent attribute space tree classifier,简称LAST)框架,通过将原属性空间变换到更容易分离数据或更符合决策树分类特点的潜在属性空间,突破传统决策树算法的决策面局限,改善树分类器的泛化性能.在LAST 框架下,提出了两种奇异值分解斜决策树(SVD (singular value decomposition) oblique decision tree,简称SODT)算法,通过对全局或局部数据进行奇异值分解,构建正交的潜在属性空间,然后在潜在属性空间内构建传统的单变量决策树或树节点,从而间接获得原空间内近似最优的斜决策树.SODT 算法既能够处理整体数据与局部数据分布相同或不同的数据集,又可以充分利用有标签和无标签数据的结构信息,分类结果不受样本随机重排的影响,而且时间复杂度还与单变量决策树算法相同.在复杂数据集上的实验结果表明,与传统的单变量决策树算法和其他斜决策树算法相比,SODT 算法的分类准确率更高,构建的决策树大小更稳定,整体分类性能更鲁棒,决策树构建时间与C4.5 算法相近,而远小于其他斜决策树算法.     

PSO算法在含一阶导数变分问题中的应用

变分问题是一个研究泛函极值的经典数学问题,寻求变分问题的直接解法具有重要的理论和现实意义.鉴于PSO算法在极值问题中的广泛应用,利用分段Hermite插值.建立了求解含一阶导数的变分问题优化模型,构造出了适应度函数,从而使得PSO算法成功应用到变分问题的求解当中.数值实验结果表明了方法的可行性,同时也拓展了PSO算法的应用领域.     

基于局部子图匹配的SLAM 方法

针对现有的SLAM 解决方法在机器人被“绑架”时失效的问题,提出了基于局部子图匹配的方法．该 方法对现有的SLAM 解决构架进行了改进,提出交点最优匹配的特征相关算法,并且将奇异值分解方法引入机器人 定位．最后,在结构化环境下将本方法和基于扩展卡尔曼滤波器的方法进行比较,讨论了基于局部子图匹配的方法 在结构化环境中解决机器人“绑架”问题的有效性和可行性．     

推算定位算法在拦截策略中的研究与应用

机器人足球比赛中,研究有效的拦截对方球员的进攻和防守是一项关键的战术,以往开发的拦截策略中存在"漏拦"和"错拦"等现象,造成拦截成功率很低.将推算定位(Dead Reckoning,DR)算法用到拦截策略的研究中,有效估算出对方球员和球的下一步动向,实施有效拦截,提高了比赛过程中拦截判断的精度.对DR算法中的阈值的确定进行了分析和改进,提出一种判据函数,有效地解决动态门选取的问题;针对算法执行和网络的延时给予了延时补偿,提高系统的实时性,使拦截能够快速准确地实现.利用DR算法推算出赛场球和球员的运动趋势,指导赛场策略的生成并和队员的动作与位置的部署.实验数据表明,方法具有很强的优越性.     

基于类内均值的双投影2DPCA人脸识别方法

在人脸识别问题中,如何提取具有鲁棒性的人脸特征和降低特征维数是两个关键。根据二维主成分分析方法直接利用二维图像来构建方差矩阵的优点,引入了类内均值的思想,首先计算每类训练样本的类内平均脸,并用它对各类样本进行规范化处理,有效扩大了类间样本的差别,缩小了类内样本的差别,进行协方差矩阵的计算并提取最优投影特征向量进行人脸图像的特征提取,通过在水平和垂直两个方向上顺序执行两次提取和投影的操作,极大压缩了特征的维数,克服了传统二维主成分算法的不足。在人脸库ORL和Yale的试验对比结果表明,方法对光照与表情变化有较好的鲁棒性,能实现较高的识别率,因此在实际中具有一定的应用意义。     

基于MPI的FDTD并行算法及其优化策略

由高性能PC机通过网络互联构成的集群(COW)并行计算系统上应用基于消息传递(Message Passing)的方式实现FDTD的并行算法,获得了足够的加速比,有效地解决了传统的FDTD方法计算电大尺寸目标电磁散射问题时的不足.通过区域分割,各个子区域在边界处与其相邻的子区域进行场值的数据传递,从而实现了FDTD算法的并行化.利用并行FDTD方法研究了电磁波的介质层的散射,结果表明并行算法和串行计算结果的一致性,并有效提高计算效率.最后还给出了对算法进行通信隐藏的优化方法,进一步提高了并行计算的效率.