触觉交互系统中牙齿网格模型被切削过程的图形仿真

介绍了在牙科手术训练触觉交互系统的虚拟手术环境中，通过构成牙齿的网格变形和剖分实现牙齿被切削时材料去除过程的图形仿真。在虚拟环境中，当工具切削牙齿时，所有进入工具空间范围的顶点都会沿着与工具轴线垂直的方向映射到工具表面，同时这个过程中产生的所有狭长三角片及其相关三角片都会被细分。通过网格变形和剖分算法可以动态的实现牙齿被切削过程的形状变化，图形显示逼真同时没有滞后。     

基于网格的数据过滤机制及性能优化研究

在大规模分布式交互仿真中，大量仿真实体之间如何进行有效的数据通信是仿真领域研究的重点和难点。为了解决传统DIS数据过滤机制造成的广播风暴以及网络资源的极大耗费，HLA—RTI提供了基于组播通信的数据分发管理（DDM）服务。分析了不同DDM方法的过滤机理，通过对比指出了它们存在的优缺点，在此基础上，重点研究了基于网格数据过滤机制中网格尺寸大小对过滤性能的影响，提出了一种新的求取最优网格尺寸的方法，经过理论推导阐明了选取最优网格尺寸的制约因素，通过仿真实验说明了网格尺寸的选取不宜过小。     

一种反射面天线机电耦合分析的新方法

提出了一种反射面天线机电耦合分析的新方法.该方法基于反射面天线的结构分析,利用变形反射面单元的节点位移信息得到变形后的反射面的网格模型.在此基础上,通过使用物理光学法直接计算出变形反射面天线辐射场.该方法与现有分析方法相比,能够更真实地描述出天线变形对其电磁性能的影响.通过对7.3 m抛物面天线的仿真,验证了该方法的有效性.     

基于ALE-FEM法的微切削刀刃钝圆效应的仿真研究

为了研究微切削中刀刃的钝圆效应,提出了一种新的有效前角模型,模型中考虑到刀刃前的材料分离点(停滞点);并基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)法和大变形有限元法,建立了热-机耦合的正交切削有限元模型,仿真中钝圆刀刃前的材料流动出现了停滞点,而锋利刀刃却没有;结果表明,当刀刃圆弧半径一定时,切削深度的改变不影响停滞点的位置;而当切削深度不变时,刀刃圆弧半径越大,停滞点就越明显。     

基于局部模型的多更新率切削仿真力觉渲染算法

提出了一种牙科手术虚拟现实模拟训练系统的力觉计算方法。为了保证切削仿真的逼真度、力觉计算的快速性和交互稳定性,提出了基于局部模型的多更新率体系架构的计算方案。仿真系统分解为三个不同计算频率的线程,即切削仿真、力觉伺服和图形显示线程。提出虚拟工具和切削工具的概念,实现交互力计算和牙齿三角片网格模型切削变形的协调;基于虚拟工具和牙齿三角片碰撞检测信息构造局部模型,实现力觉设备控制与切削仿真线程的解耦,降低了对切削仿真线程计算频率的要求;利用多线程技术保证图形显示和力觉显示的数据传输和时间同步。针对局部模型更新时的振荡问题,采用改进的恢复时间方法对局部模型进行插值,增强了仿真系统稳定性。基于力觉交互设备Phantom建立试验平台,开发了牙科手术力觉交互仿真软件,通过试验验证了本文算法的有效性。     

基于OpenFOAM的充液航天器刚-液耦合仿真

针对航天器姿态控制系统的设计需要,利用开源软件OpenFOAM搭建用于充液航天器刚-液耦合计算的仿真软件。在动边界问题中,推导出非惯性系下的N-S方程,避免了传统CFD软件中动网格法所带来的大量网格转换计算,提高软件计算效率。采用PIMPLE（pressure implicit with splitting of operators,semi-implicit method for pressure linked equations）算法搭建了晃动力求解模块,采用变步长龙格库塔法搭建了姿态运动模块,实现航天器的基于CFD方法的刚-液耦合仿真。利用该软件对相关算例进行了数值仿真,其结果与基于等效力学模型的刚-液耦合程序以及商业软件的计算结果吻合良好。     

基于流形学习降维的决策分析算法

为了有效地分析高维决策表，提出了基于流形学习降维的决策分析算法（decision analysis algorithm based on manifold learning，DAML）. 算法使用等距映射法（ISOMAP）对原始数据做降维处理，在得到的主坐标数据上进行决策分析. 根据核主成分分析法与ISOMAP方法的关系得到主成分与主坐标的转换关系式，并计算原始数据主成分. 提出了基于等价支持子集的决策算法用于计算主成分属性重要性、属性区分能力及等价支持子集. 在得到等价支持子集的基础上抽取决策规则，根据决策规则预测算法预测未知数据. 选取UCI数据库中标准分类数据集作为仿真实验样本，并对比C4.5决策树算法、K最近邻居算法（KNN）与提出的决策规则预测算法在Iris、Breast cancer、Wine、Spectf heart和Ionosphere数据集上的分类精度来验证算法的有效性.     

基于流固耦合算法的单颗磨粒切削仿真研究

基于欧拉/拉格朗日耦合算法,采用四棱锥模拟磨粒的切刃,进行了单颗磨粒的三维切削仿真.该方法解决了传统有限元法进行切削仿真时易于发生单元畸变的问题.仿真结果表明,磨粒的挤压使工件材料向前方及两侧流动而产生隆起,侧向隆起高度及范围逐渐增大,形成切屑后基本保持不变;磨粒切削刃处的工件材料变形剧烈,产生较大的加工应力,在沟槽侧面及底面留下较大的残余应力并产生较高的温度;磨粒刃尖处的接触应力最大,并沿着棱边向上迅速降低.     

爆炸冲击效应数值仿真中的几项关键技术

爆炸冲击效应的数值仿真，涉及到大变形、高应变率以及材料的破坏，传统的拉格朗日或欧拉方法在解决该问题均有很大的局限性，为克服或消除这些局限性，先后发展了网格重分、ALE、CEL、FLM、SPH等方法，各有所长，但尚未完全解决；而在实际工程中，切合实际的岩土介质本构关系则是数值仿真的关键；高效并行计算与可视化则是数值仿真的必由之路。     

地面附近开口箱体孔缝耦合效应的数值仿真

在时域有限差分（FDTD）法中引进时域表面阻抗边界条件（SIBC），对电磁脉冲斜入射有耗地面附近开口葙体时的孔缝耦合期律进行了数值仿真，由频域表面阻抗出发通过拉氏变换得到时域表面阻抗边界条件（SIBC），并将这种边界条件应用于FDTD方法中来模拟有耗地面的反射。仿真结果表明：（1）电磁脉冲相对于开口的入射角度不变时，当地面的导电率越大，则经地面反射而耦合进箱体内的电磁脉冲场就越强。但耦合进箱体内的总脉冲场的主峰幅度与自由空间中的相等。（2）地面的导电率不变时，当电磁脉冲垂直于开口平面入射时，耦合进箱体内的脉冲场最强。     

The 12th International Conference on Service Systems and Service Management ICSSSM'15

正~~     

Enterprise resource planning implementation decision & optimization models

To study the uncertain optimization problems on implementation schedule, time-cost trade-off and quality in enterprise resource planning (ERP) implementation, combined with program evaluation and review technique (PERT), some optimization models are proposed, which include the implementation schedule model, the timecost trade-off model, the quality model, and the implementation time-cost-quality synthetic optimization model. A PERT-embedded genetic algorithm (GA) based on stochastic simulation technique is introduced to the optimization models solution. Finally, an example is presented to show that the models and algorithm are reasonable and effective, which can offer a reliable quantitative decision method for ERP implementation.     

THE 8~(th) INTERNATIONAL CONGRESS ON INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS

正August 10-14,2015Beijing,China The International Congress on Industrial and Applied Mathematics(IClAM)is the premier international congress in the field ofapplied mathematics held every four years under the auspices ofthe International Council for Industrial and Applied Mathematics.From August 10 to 14,2015,mathematicians,scientists and entrepreneurs fiom around the world will gather in Beijing,China for the 8th IClAM to be held at     

A calculus for services innovation

Innovation in the services area - especially in the electronic services （e-services） domain - can be systematically developed by first considering the strategic drivers and foci, then the tactical principles and enablers, and finally the operational decision attributes, all of which constitute a process or calculus of services innovation. More specifically, there are four customer drivers （i.e., collaboration, customization, integration and adaptation）, three business foci （i.e., creation-focused, solution-focused and competition-focused）, six business principles （i.e., reconstruct market boundaries, focus on the big picture not numbers, reach beyond existing demand, get strategic sequence right, overcome organizational hurdles and build execution into strategy）, eight technical enablers （i.e., software algorithms, automation, telecommunication, collaboration, standardization, customization, organization, and globalization）, and six attributes of decision informatics （i.e., decision-driven, information-based, real-time, continuously-adaptive, customer-centric and computationally-intensive）. It should be noted that the four customer drivers are all directed at empowering the individual - that is, at recognizing that the individual can, respectively, contribute in a collaborative situation, receive customized or personalized attention, access an integrated system or process, and obtain adaptive real-time or just-in-time input. The developed process or calculus serves to identify the potential white spaces or blue oceans for innovation. In addition to expanding on current innovations in services and related experiences, white spaces are identified for possible future innovations; they include those that can mitigate the unforeseen consequences or abuses of earlier innovations, safeguard our rights to privacy, protect us from the always-on, interconnected world, provide us with an authoritative search engine, and generate a GDP metric that can adequately measure the growing knowledge economy,     

论生物系统中的功能不守恒性

根据能量守恒定律，能量一次转换所做的总功应等于输入的总能量。但在生物系统中，能量的转换是多次的，其总功之和大于系统输入的总能量，此现象称之为功能不守恒性。能量转换效率越高，功能差别越大。能量通过细胞水平的多次转换，总功可提高至2倍左右。能量通过生态系统水平多次转换，总功可提高至1．4倍左右。通过系统内各子系统能流之和称为序能，反映了系统有序性大小，它取决于系统输入总能量和能量转换效率。根据序能原理，用GDP^2／9(GDP为国内生产总值，Q为能量总输入)反映人类社会功能和效率，要比单纯用GDP更客观。绿色GDP应同时考虑使GDP^2／Q增长最大和使自然生态系统的序能最大。人的经济行为和动物的行为对策也符合序能原理。     

Dealing with Human Relations in Chinese Systems Practice

This paper is about the Wuli, Shili, Renli (WSR) systems methodology. An important concept within this, Renli, has been developed from Confucian philosophy to clarify to Chinese researchers the necessity of dealing with human relations in systems practice. At present, the only formal means of operationalizing Renli that people are exploring in China is to import from the West methods for organizing debate. However, the concept of Renli suggests that more is needed than methods alone. In particular, facilitation skills are required. It is argued that the development of facilitation skills can be enhanced if researchers can gain both theoretical and practical knowledge of group dynamics, and engage in activities of self-reflection to look at, and alter, their own roles in these dynamics and the wider sociopolitical system. There are therefore three aspects to Renli: the use of systems methods for organizing debate, the acquisition of facilitation skills, and self-reflection geared toward the development of facilitation skills and enhanced critical awareness of the politics of intervention.     

云环境中邮件服务器面向传输的优化设计

随着云计算的发展,新的应用不断涌现,但电子邮件服务依然占有着重要的地位.邮件服务器是一种I/O密集的应用.在云计算时代,越来越多的用户邮件保存在服务器端,邮件在从客户端传输到服务器端之前,邮件或者邮件的部分内容在服务器端可能已经存在.基于这种现象,提出了一种方案,通过引入计算的代价来降低通信量,从而提高邮件服务器的处理能力.对电子邮件的格式和SMTP协议进行了扩充,引入了附件和正文分离传输的模式.在邮件传输时,客户端先计算附件的散列值,并作为正文的一部分传输到服务器端,服务器端再根据散列值来判断附件是否需要传输.     

金工工艺的优化设计

运用价值工程与运筹工程理论, 在金工工艺单项设计指标优化的基础上, 对其设计指标也进行了全面优化。     

高速低复杂度可重构L&R算法研究与实现

为满足卫星有效载荷数据传输系统高速、高可靠性的需求, 提出一种基于L&R(Luise and Reggiannini)算法的高速低复杂度可重构频偏恢复实现方案。为便于算法逻辑架构实现, 对算法的函数功能进行分解及模块化设计; 为减少乘法器资源消耗, 采用复用分解的自相关函数模块; 为提高L&R算法的精度, 对导频段自相关函数进行多段叠加。结果表明, 高速低复杂度可重构频偏恢复实现方案解调性能损失接近为0 dB, 且优化后的算法结构相比于直接结构可减少92.59%的乘法器消耗, 拆分的自相关函数功能模块具有可复用性和重构性。该算法的可工作时钟速率高达370.37 MHz, 在高速接收机中具有极高的应用价值。