具有小世界特性的低能耗无线传感器网络簇级拓扑研究

本文提出了一种具有小世界特性的无线传感器网络簇级拓扑算法,引入Temple University吴杰教授提出的UCR(unequal cluster-based routing)机制,靠近基站簇尺寸变小,解决基站附近网络耗能过多的热点问题.通过OPNET对构造的簇级拓扑结构进行仿真,当超级节点数目增加到6～18时,平均路径长度降低,路径长度变化率降低,节能曲线变化率升高,能耗降低效果显著.仿真实验还表明,本文提出的具有小世界特性的无线传感器网络簇级拓扑结构对随机攻击具有很强的鲁棒性,具有很好的生存性能.复杂网络理论中的小世界网络具有较大的聚集系数和较小的平均路径长度,通过在原有网络中添加超级节点,形成能与sink节点直接通信的捷径,可以降低网络平均路径长度和能量消耗.目前小世界特性用于WSN的研究中,尚未考虑到sink节点附近的热点问题.     

一种基于相似度聚类方法的指纹识别算法

提出了一种基于相似度聚类的指纹识别算法．同现有的指纹识别算法相比较，该识别算法的独特之处体现在如下方面：首先，根据指纹纹理特性，采用二元尺度空间方法来对图像进行增强处理；其次，构造一种局部拓扑结构．细节点单形，根据与图像变换的相关性，将这些拓扑结构的属性分为变换可变特性和变换不变特性；再次，应用聚类方法，分析指纹之间的变换模型的分布空间；最后，用递归分层搜索方法，在变换模型的分布空间中估计出最优参数，并求指纹之间的最大相似度．FVC2002(the 2^nd International Fingerprint Verification Competition in 2002)对该算法的性能测试与认证结果表明了算法的有效性与先进性．     

计算机网络病毒传播的概率模型

研究网络拓扑对病毒传播的影响.提出在双星图上计算固定概率(病毒成功蔓延整个网络的概率)的教值方法,并成功将其转化为求解线性方程组的问题.通过仿真发现:1)双星网络越不平衡,病毒越容易在其中蔓延;2)让网络规模趋于无穷大,固定概率收敛.固定概率还可以简单地作为判断双星网络是否安全可信的参考指标.     

新型分裂绕组双凸极变速永磁电机的分析与控制

提出了一种新型分裂绕组双凸极变速永磁(doubly salient permanent magnet, 简记为DSPM)电机,对其磁场、静态特性、控制策略等进行了系统深入的理论和实验研究. 在理论上,给出了DSPM电机的稳态和动态数学模型,进而导出了该电机的输出方程,并论证了采用分裂绕组拓展电机转速范围的可行性. 用有限元法分析了电机磁场,计及该电机所特有的外漏磁. 根据DSPM电机工作原理和静态特性,提出相应的控制策略,制定了控制方案,并在以单片机为核心的控制器上实施. 针对4相8/6极电机的特点,提出了无中线四相半桥式功率变换器拓扑结构,简化了控制系统. 样机实验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且表明该新型电机驱动系统具有优良的稳态和动态性能,在很宽的功率范围内具有高效率,分裂绕组能有效拓展电机运行范围.     

一种基于注意力机制的群集运动模型

利用选择性注意机制能够进行高效信息筛选的特点,提出了一种基于注意力机制的群集运动模型.模型中的个体采用视觉导引的固定邻居个数感知规则,根据邻居对于局部有序度的贡献计算其显著度值,而后采用阈值响应模型改变自身的状态,并在不同的状态下采取不同的运动策略.首先分析了选择性注意和群集行为的关系,然后对群集中注意力驱动的信息传播过程进行了研究,发现在注意力机制的驱动作用下,群集中的信息传播呈现出层级网络结构;最后对所提出的群集模型在单向刺激下的群集运动以及信息个体诱发的群集运动等自组织运动特性进行了仿真实验分析.     

新型分裂绕组双凸极变速永磁电机的分析与控制

提出了一种新型分裂绕组双凸极变速永磁(doublysalientpermanentmagnet,简记为DSPM)电机,对其磁场、静态特性、控制策略等进行了系统深入的理论和实验研究.在理论上,给出了DSPM电机的稳态和动态数学模型,进而导出了该电机的输出方程,并论证了采用分裂绕组拓展电机转速范围的可行性.用有限元法分析了电机磁场,计及该电机所特有的外漏磁.根据DSPM电机工作原理和静态特性,提出相应的控制策略,制定了控制方案,并在以单片机为核心的控制器上实施.针对4相8/6极电机的特点,提出了无中线四相半桥式功率变换器拓扑结构,简化了控制系统.样机实验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且表明该新型电机驱动系统具有优良的稳态和动态性能,在很宽的功率范围内具有高效率,分裂绕组能有效拓展电机运行范围.     

小波域Copula多维模型纹理检索

提出一种有效的小波域copula多维模型的纹理检索方法.针对小波域上各个子带间独立性建模的不足,方法利用小波分解系数的相关结构设计了树状依赖结构,并在这种依赖结构上实现了copula多维分布模型.树状依赖结构能同时捕获尺度间依赖和邻域依赖,且与邻域依赖结构相比该树状结构具有维数低、需要的copula模型个数少的特点.由于copula多维模型较为复杂,很难计算其Kullback-Leibler距离(KLD),本文提出一种基于copula多维模型的KLD相似度检索方法:Copula模型的KLD由其边缘分布函数的KLD和copula函数的KLD组成.在Vis Tex与Brodatz数据库上的实验表明,本文提出的树状依赖结构和相似度检索方法在小波域相关性建模方面计算效率高,较大地提高了纹理图像的检索率,并且能很好地推广到其他小波域(比如复数小波域、方向小波域等).     

全金属支杆阵列多稳态被动转换及滞后阻尼特性

海洋结构趋向于更大型化,需以高刚度承担更大负荷,结构就不能很好地适应动态负载,动载低衰减传播将导致设备损坏和人员不适,但传统黏性阻尼减振结构的刚度较低,可能降低静态负载.为使减振结构同时具有高承载和高阻尼性能,本文基于稳定理论设计了多稳态被动转换支杆阵列,位移加载下压杆出现直杆-局部弯曲-整体弯曲3个稳定支撑状态,由此产生负刚度使激励-响应曲线形成滞后回环;进一步提出了线性弹簧-多稳态压杆并联结构,位移或力动态加载下该类结构都可发生多稳态转换,实现静态高刚度和动态高耗散,并以有限元模拟讨论了耗散特性的几何参数相关性.     

基于棋盘型高拓扑热沉结构不同喷嘴射流分布结构的数值研究

电子或电力电子芯片的高密度热流换热问题是制约芯片技术的核心问题之一.本文针对棋盘型喷嘴射流/歧管/微针翅复合结构拓扑形态设计和几何构造参数影响关系进行数值模拟研究.建立喷嘴阵列在正方形、正六边形和菱形三种拓扑结构下换热单元的计算模型,分析各拓扑结构不同参数尺度的流动换热性能.计算结果表明,当射流孔和微针翅的直径分别为50和100μm时,正六边形喷嘴阵列拓扑下复合换热结构压降较小,但换热效果也受到局限;菱形喷嘴阵列拓扑虽然具有最高的局部对流换热系数(150000 W/(Km~2)),但微针翅表面的换热系数较低,温度分布的不均匀程度较大;正方形喷嘴阵列拓扑下热沉的性能具有显著优势,压降仅3150 Pa时,总热阻低至0.099×10~(-4)Km~2/W.该复合热沉结构具有高拓扑性,易于与不同形状大小的芯片相结合,在进一步降低结构尺度和接触热阻后,将在高热流密度芯片冷却领域展示出更好的应用潜力.     

平板热管多孔毛细芯等效导热系数预测

本文以平板热管多孔结构毛细芯为研究对象,深入分析了毛细芯等效导热系数的影响因素及变化规律.针对多孔毛细芯微观结构随机分布且固相骨架相连的特点,采用扩散受限聚集模型对多孔毛细芯进行三维重构,对受限空间气体热导率进行计算,并采用有限容积法对模型在稳态导热条件下的传热性能进行了数值计算,研究了在孔隙率和颗粒直径对多孔毛细芯等效导热系数的影响规律.研究表明,受限空间内气体导热系数远低于自由空间内的导热系数,标准大气压下仅为0.00986 W/m K;由于尺寸效应的影响,固体导热系数约为块材导热系数的0.9倍;经计算,毛细芯等效导热系数随孔隙率的增大呈减小趋势,且在颗粒直径越小的情况下变化越显著,如颗粒直径为40μm时,孔隙率0.4情况下的气固耦合等效导热系数为12.14 W/m K,约为孔隙率0.7时对应的导热系数(3.89 W/mK)的三倍;颗粒直径对多孔毛细芯导热系数影响显著,小孔隙率下等效导热系数随颗粒直径的增大而减小,大孔隙率情况下趋势相反.孔隙率为0.5的毛细芯等效导热系数与实验测试值偏差为12.1%,文章提出的模型适应性较好.     

高温变形过程中的动态再结晶类型识别

通过分析高温变形过程中伴随再结晶晶粒长大的内部位错密度变化,判别不同变形条件下动态再结晶过程的进行形式,研究动态再结晶形式对变形参数的依赖规律,发现：低温大应变速率下,高温变形过程中的再结晶形式以连续性动态再结晶为主;高温低应变速率下,以周期性动态再结晶为主.根据动态再结晶软化与加工硬化平衡,得到反映稳态流动时钛合金流动应力对变形参数的响应,建立具有实际物理意义描述钛合金稳态流动本构关系的Arrhenius型方程.通过热模拟压缩实验得到800~900℃,0.0005~10 s-1条件下的TC18钛合金高温变形流动应力应变曲线,验证动态再结晶形式的判据模型,并通过DMM耗散效率分布图分析模型的适用性.通过显微组织分析,研究不同变形参数下的高温变形过程中,不同动态再结晶形式对应的再结晶晶粒粗化/细化的特点.通过各变形条件下真应变？=0.8时的稳态应力验证得到的本构模型,并分析应变速率敏感系数的变化规律.     

Topology Change and the Unity of Space

Must space be a unity? This question, which exercised Aristotle, Descartes and Kant, is a specific instance of a more general one; namely, can the topology of physical space change with time? In this paper we show how the discussion of the unity of space has been altered but survives in contemporary research in theoretical physics. With a pedagogical review of the role played by the Euler characteristic in the mathematics of relativistic spacetimes, we explain how classical general relativity (modulo considerations about energy conditions) allows virtually unrestrained spatial topology change in four dimensions. We also survey the situation in many other dimensions of interest. However, topology change comes with a cost: a famous theorem by Robert Geroch shows that, for many interesting types of such change, transitions of spatial topology imply the existence of closed timelike curves or temporal non-orientability. Ways of living with this theorem and of evading it are discussed.     

基于人眼状态识别的驾驶员疲劳检测方法研究

提出一种基于眼睛状态识别的驾驶员疲劳状态检测的方法。首先通过建立肤色模型分割出人脸区域，再利用搜索连通域的方法实现眼睛区域的定位；然后计算出眼睛区域的垂直积分投影曲线，提取并比较曲线的特征参数，从而识别眼睛的状态；最后以眼睛闭合时间比率为测量标准实现对驾驶员疲劳程度的检测。实验表明，该方法简单、有效、实时性较好，疲劳检测的正确率较高。     

嵌入式Web服务器的设计与实现

随着嵌入式技术和网络技术的迅速发展，在当今的互联经济时代，为了更快更好地获取信息，越来越多的嵌入式系统被接入网络。本文设计了一种基于B／S模型的嵌入式Web服务器，用户只要拥有联网的浏览器就可从Web上监控现场设备的运行，方便可靠。该服务器支持多HTTP连接，支持动态网页，并支持串口波特率和IP地址的动态修改，有着广泛的应用前景。     

变参数对HCCI燃烧和排放的影响

为了进一步了解代用燃料乙醇在HCCI燃烧中的应用，结合动力学软件CHEMKIN建立了乙醇燃烧的化学动力学模型，对进气温度、压缩比、进气压力对HCCI燃烧的影响进行了模拟，对HCCI的排放特性进行了分析。结果表明：HCCI燃烧明显受化学反应动力学控制，对进气温度变化反应敏感。进气温度对气缸内的温度和排放的影响显著；但是进气温度升高后CO的摩尔分数的最大值减小。转速对缸内温度的影响不明显；随着压缩比增大着火提前，压缩比对气缸内的最高温度和排放影响显著。     

某古塔结构振动台试验研究

以模型试验的相似关系为基础,设计并制作一模型相似比为1/10的古塔模型结构,并对该模型进行了地震模拟振动台试验,测试其受震前后的动力特性变化,了解其刚度变化情况.同时测试了该模型结构在3种选定地震波作用下的加速度反应、位移反应;确定了相应的动力放大系数、最大加速度包络图、最大位移包络图;考察了相应的裂缝出现与发展情况以及薄弱部位的变形情况;最后根据试验结果,评判模型结构的地震反应机理和规律,评价结构的总体抗震性能,为古塔原型结构抗震保护提供了设计和构造建议.     

Radiation carcinogenesis in experimental animals

Summary Exposure of man to relatively high doses of ionizing radiation is generally restricted to accidental situations, with very limited knowledge about the actual doses received. Animal experiments can be performed under standardized and controlled conditions and can provide information on the dose-response relationships for radiation carcinogenesis.The risk of inducing neoplastic late effects after total-body irradiation with relatively high doses has been demonstrated for larger animals, such as monkeys and dogs. The bone marrow, the mammary glands and the lungs are among the tissues with the highest susceptibility for radiation carcinogenesis. Experimental results on tumour induction in rodents are summarized with emphasis on the effectiveness in dependence on radiation quality and fractionation or dose rate.     

Radiation carcinogenesis in experimental animals

Exposure of man to relatively high doses of ionizing radiation is generally restricted to accidental situations, with very limited knowledge about the actual doses received. Animal experiments can be performed under standardized and controlled conditions and can provide information on the dose-response relationships for radiation carcinogenesis. The risk of inducing neoplastic late effects after total-body irradiation with relatively high doses has been demonstrated for larger animals, such as monkeys and dogs. The bone marrow, the mammary glands and the lungs are among the tissues with the highest susceptibility for radiation carcinogenesis. Experimental results on tumour induction in rodents are summarized with emphasis on the effectiveness in dependence on radiation quality and fractionation or dose rate.     

Internal interactions within the human circadian system: the masking effect

In the realm of human circadian rhythms, the masking effect is defined as the change in the course of deep body temperature induced by changes in the degree of physical activity, or by the alteration between sleep and wake. This effect is particularly obvious during internal desynchronization where the rhythms of deep body temperature, and the sleep-wake sleep cycle - i.e. one of the masking factors - run with different periods. Every sleep onset is accompanied by a rapid drop, and wake onset by a rapid rise in deep body temperature, each one with an overshoot of about 50% of the steady state variations. When rhythms are calculated, with the dominant temperature period as the screening period, exclusively from data obtained during sleep episodes, on the one hand, and from those obtained exclusively during wake, on the other, two average cycles emerge: the 'sleep temperature curve' and the 'wake temperature curve'. Both run in parallel but are separated by the 'masking effect'. As derived from many experiments, the mean masking effect amounts to 0.28 +/- 0.06 degree C. The masking effect also depends to some extent on the phase of the temperature rhythm; it is larger than average around the temperature maximum and during the descending phase of the temperature cycle, where the alertness commonly is highest and the probability to sleep, in general, and the REM sleep propensity, in particular, are smaller than average. This also can be interpreted to indicate that the sleep temperature curve is phase advanced relative to the wake temperature curve; this, on the average, by 0.9 +/- 0.3 h. If the individually determined amount of masking is added to the temperature data obtained during sleep, or subtracted from the temperature data obtained during wake, a temperature curve emerges that can be thought of as being 'purified' of the masking effect. Analyses of this artificial curve allow estimation of that part of the internal interactions uninfluenced by the masking effect. On the average, about half of the amount of interaction between the rhythm of sleep-wake and that of deep body temperature is explained by the masking effect, whereas the other half is 'oscillatory interaction'. Both types of interaction are inherent and inseparable parts of the circadian clock mechanism, as can be deduced from model considerations.