基于多胞体-椭球双滤波的时变参数系统建模方法

传统的采用全对称多胞体作为参数可行集的系统建模方法,容易因全对称多胞体形状矩阵维数不断增加导致算法的计算复杂度过大。提出一种基于多胞体-椭球双滤波的时变参数系统建模方法,考虑参数时变情况,在与约束带相交迭代的过程中选择体积最小全对称多胞体,变换全对称多胞体形状矩阵后对其降维分解而不是仅仅直接求扩展形状矩阵的行总和,进而降低多胞体空间变换带来的算法保守性。利用奇异值分解重新推导降维后的多胞体形状矩阵,使得多胞体形状矩阵始终保持与参数相同的维数,从而降低系统建模方法的运算复杂度。     

考虑公交车辆影响的城市交通流元胞自动机模型

城市道路上的车流主要是公交车和小汽车混合流,而一般交通流理论都是以小汽车流为对象进行研究和建模。在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,提出了一种考虑公交车辆影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型,重新标定了元胞长度、运行车速、随机慢化机制,引入了公交车辆,设定了公交车停靠站、改进了车辆变换车道规则,小汽车与公交车不仅最大速度不同,而且车辆运行中占用元胞点数也不同。通过计算机对新模型进行模拟,再现了传统交通流三参数之间的关系,发现纯小车流与考虑公交车流相比阻塞项更为明显和规律,只要在车流中存在公交车,整个车流的流量和速度就会受到较大的影响。为进一步更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

基于预定指挥规则的指挥决策模型研究

针对战役级作战仿真对指挥决策模型的需求,提出了一种新的指挥决策建模方法—基于预定指挥规则的指挥决策建模方法。阐述了该方法的建模原理,设计了预定指挥规则的体系、数据结构以及决策推理机制,建立了预定指挥规则管理系统和基于预定指挥规则的指挥决策模型。该建模方法能实现指挥机构结构、性能、功能仿真;真正实现了指挥决策模型的重用;具有很好的开放性和交互性。     

片上多核处理器排队网络建模与性能分析

设计了具有流水结构的4核处理器架构,采用基于优先级的任务服务规则,并且针对该架构建立了FPGA验证平台。利用带有阻塞和多任务等级的开环排队网络,对包含优先级调度规则的多核处理器流水结构进行了建模和性能分析。提出了一种对带有阻塞和多任务等级的开环排队网络进行近似分析的算法,对多组矩阵连乘进行了分析和建模,利用该算法得到计算结果,并且在FPGA验证平台上得到仿真结果。通过对计算结果与仿真结果性能参数的相对误差分析,表明该方法对片上多核处理器的建模和性能分析是有效的。     

基于干扰观测器的再入飞行器切换多胞控制

针对再入飞行器飞行包线跨度大,系统不确定性及强干扰的特点,提出了一种基于干扰观测器的切换多胞控制方法。将再入飞行器建模为切换多胞系统,并将系统中的不确定项和干扰项等价为复合干扰。提出基于自适应Super-Twisting算法的干扰观测器对系统复合干扰进行估计,并在控制器设计中进行补偿,抑制复合干扰对系统的影响。利用Lyapunov函数方法证明了考虑复合干扰情况下闭环切换多胞系统全包线内的稳定性。数值仿真结果表明,该方法对于系统不确定和干扰具有较强抑制效果,能够实现对指令信号的精确跟踪。     

股价泡沫的逆CIR模型研究EI北大核心CSCDCSSCI

按照股价泡沫的定义,泡沫识别的本质是一个联合检验问题,面临着二难逻辑困境.不少学者因此尝试绕开泡沫定义,通过假设投机的行为特征来直接提出对应的泡沫价格随机过程模型,然后围绕这些模型的统计性质来创建识别方法.然而,目前的随机过程模型对泡沫形态的限制性较强,忽略了很多的泡沫形态,导致泡沫识别的灵敏度不高.另外,大部分模型缺乏对泡沫崩溃风险率的动态建模,使得对泡沫的实时预警缺乏理论支持.为了克服传统模型的这些不足,本文提出了一个新的股价泡沫模型.由于该模型的解服从倒数化的Cox-Ingersoll-Ross(CIR)过程,简称为逆CIR泡沫模型.该模型经济学意义明确且形式简约,便于估计.本文证明,该模型兼容传统泡沫模型的非线性风险溢价和价格暂态超指数膨胀特征.同时还证明,逆CIR模型能够解释传统模型所无法解释的泡沫实证效应——泡沫崩溃前的1)"暴雨前寂静"现象;2)"高位滞涨"现象.另外,此模型包含内生且具有明确经济意义的泡沫崩溃风险率,可作为实时预警指标.本文给出了崩溃风险率的计算方法——求解高斯超几何函数方程.对我国股市2015年泡沫崩溃的风险率实证估计表明,该模型具有良好的识别和预警效果.     

多品种库存系统StokPN建模与仿真分析

基于经典Petri网进行了集合标识及其属性扩展;结构元素、算法及函数语义扩展;结构与执行规则扩展;从而定义了集合标识Petri网（StokPN）.以一个约600种产品的单节点库存系统案例进行了StokPN在多品种库存系统中的应用研究.采用AutoMod离散仿真软件实现StokPN的动态分析.通过对采用实际所有品种、采用品种分类简化和采用分类简化的历史数据随机分布拟合三种对比方案,验证了StokPN对多品种库存系统的建模描述能力及其正确性、可信性,证明了实际应用价值.     

基于GD-FNN的股票市场泡沫模型

针对股票市场内部结构复杂性和外部因素多变性, 构建一种基于预测的股票市场泡沫模型. 以上证指数为研究对象, 在价格和成交量的基础上, 将与股票市场密切相关的宏观经济指标引入泡沫模型指标体系, 并对指标体系中各变量之间长期均衡关系和因果关系进行数量分析. 在此指标体系下, 构建向量自回归模型(VAR)模型衡量股票市场基础价值, 并据此分析宏观经济指标对市场的影响; 同时构建基于椭圆基函数且能够动态调整网络结构的广义动态模糊神经网络模型(GD-FNN)对上证指数进行拟合预测作为股票市场的市场价值, 并通过GD-FNN模型提取的模糊规则对股票非线性系统运行模式进行分析. 最后, 根据预测的股票市场市场价值与基础价值之间的偏差计算泡沫度, 并提出相应的预警策略.     

面向CAD组件模型的多体系统虚拟原型实现技术研究

针对虚拟样机意义下的机械多体系统性能分析,研究开发了面向CAD集成建模与多体动力学仿真的虚拟原型D3MECHS.对比国产三维CAXA-CAD和SolidWorks-CAD,研究了直接从产品虚拟原型中的零件设计模型和装配模型获取多体系统物理性能属性和多体系统空间拓扑结构的理论和方法,提出工程分析模型EAM和CAD-OpenGL虚拟原型可视化和动态仿真算法,提出并实现完整的面向对象机械虚拟原型仿真框架.通过多体手册算例检验,表明D3MECHS实现方案的可行性.     

索结构碰撞动力学模型及应用研究

探讨了基于有限元方法和多体动力学理论的索结构动力学模型的建模方法,并对其进行了比较研究。引入接触约束,在索结构动力学模型的基础上建立了索结构碰撞动力学模型。用带索结构的运行小车结构为实例,建立了带主动索结构的装置、带被动索结构的装置和二者组成的索结构碰撞系统的三种多体动力学模型的仿真环境。研究表明：索结构有限元模型相对其多体动力学模型的误差较小,应用该模型能够进行索结构碰撞过程模拟,同时能够实现这类结构的可视化动态仿真。     

库存管理模拟Multi-Agent建模方法研究

针对物流库存管理决策问题,把客户满意度作为考核系统效率的关键指标之一,研究库存系统中的出入库量、服务水平、库存规则以及各种成本等要素之间的关系,提出一种基于多智能体的系统模拟建模方法。建立库存管理模拟Multi-Agent系统,模拟运行结果可以给出库存补进建议,帮助管理人员进行决策。研究了一个应用实例,利用具体历史数据对建模方法和模型进行了验证和分析。     

机载布撒器多胞变增益混合H2/H∞控制

针对机载布撒器俯仰通道,提出一种设计多胞变增益混合H2/H∞输出反馈控制器的新方法。通过引入滤波器,得到易于利用多胞技术设计变增益控制器的俯仰通道增广对象,将其凸分解为多胞表示。利用多胞特性将整个控制器的设计转化为对胞体顶点控制器的设计,利用LMI方法对各顶点分别设计满足混合H2/H∞性能指标的输出反馈控制器,综合各顶点控制器得到具有多胞结构的全局变增益控制器。仿真结果验证了该控制器具有良好的性能。     

多出口条件行人疏散的元胞自动机模型

在行人疏散元胞自动机模型的基本框架下,提出了一种针对多出口条件的静态场计算方法,该方法能成功解决疏散空间中存在障碍物的问题,在此基础上设计了满足多出口条件行人疏散仿真需要的模型更新规则。之后通过对行人出口选择行为的影响因素进行分析,将行人出口选择行为的影响因素归结为行人主观因素、客观因素和随机因素。根据随机效用理论,用效用描述了行人出口选择行为,建立了行人出口选择行为的多项Log it模型,并以此为基础完善了模型更新规则中的出口选择规则。最后通过计算机编程仿真研究了行人疏散时的理性程度、影响因素的敏感性系数等模型参数对仿真结果的影响。通过仿真表明,该模型能有效地显现多出口条件行人疏散特性。     

基于TLM的机箱孔缝电磁屏蔽效能数值分析

计算机因散热和装配需要,机箱上会存在大量孔缝结构.孔缝结构在不同辐射源作用下的电磁泄漏直接影响计算机的屏蔽效能.以计算机机箱为研究对象,采用传输线矩阵法(TLM)对机箱孔缝电磁屏蔽效能进行仿真研究.阐述了TLM原理,采用并联节点二维TLM单元和对称凝缩节点(SCN)的三维TLM单元算法进行孔缝建模仿真;并首次提出使用耦合微带线的辐射场作为辐射源,对机箱孔阵、接缝、风扇等结构进行了近场和远场电磁泄漏仿真分析;采用平面波辐射场进行远场电磁干扰的数值仿真.通过对比分析不同辐射源和不同结构的屏蔽效能,发现在两种不同辐射场下导致机箱电磁兼容故障的主要结构相同.通过对机箱结构改进措施的仿真设计,实现了屏蔽性能的改善.     

城市群政府博弈与调控机制的多智能体系统建模——集成进化博弈理论与小世界网络模型

以电子政务和移动政务环境下的城市群多政府博弈为例,基于多智能体系统的建模框架,展开系统运行机理分析、因果关系图设计和数学建模,基于进化博弈理论构建微观决策主体(即各城市政府决策者)的行为互动机制,并基于小世界网络模型构建宏观社会网络(即各决策者之间交互关系)的拓扑演化规则。且在模型构建中考虑了博弈主体之间的差异性和非对称性、收益受合作水平影响的动态性、以及设计了与惩罚措施配套的补偿机制。本文为基于智能体的城市群政府博弈模拟和政策实验研究奠定了模型基础。是复杂性科学理论和建模方法在政治学与公共行政领域的一次积极拓展,尝试了新的研究视角与方法集合。     

一种分布式制造系统控制结构的形式化建模方法

针对分布式制造系统的特点,利用形式化方法和多智能体理论研究了系统的控制结构,提出了一种基于优化自动机的改进型动态控制元结构模型。首先,结合多智能体理论,对于分布式制造系统中的各个节点用Agent进行建模;接着,对于Agent的内部结构,结合有限状态自动机理论和制造系统自身混杂特性,提出一种优化自动机。同时,考虑到建模过程中Agent层次的动态划分和重组,进而提出了改进型动态控制元结构模型。最后,以瓷砖生产线为例,借助MATLAB为实验工具设计了相应的仿真实验,验证了所提理论和建模方法的可行性和有效性。     

多智能体涌现生成的群体行为仿真

众多实验表明,以建模仿真的方法研究复杂的群体行为是一条可行有效的途径.针对如何使所构建的群体行为模型在仿真过程中,既能表现自主、智能的个体行为,又能表现灵活、适应的整体行为,提出了一种基于智能体的综合建模方法,重点从信息获取、决策判断、运动控制三个方面对智能体模型的设计与实现进行了论述,并以实验结果证明了多智能体在交互.协调作用下涌现生成可视化群体行为仿真的科学性及合理性.     

一种基于场景建模的个性化健康提醒方法

随着互联网、物联网技术的不断发展，智能健康管理方法被越来越多的用户推崇和使用。在智能健康管理的过程中，依据用户个人状态和周围环境信息，智能地生成与之相符的健康管理提醒，将极大地提升提醒与用户之间的匹配度，实现全景式、个性化的健康管理。提出一种将用户个人状态和周围环境抽象为用户场景模型，建立场景库和健康管理规则库，实现场景触发规则，生成健康提醒功能的研究方法。采用领域本体建模的方法，对包含用户个人状态和周围环境的用户场景，健康管理规则和健康提醒进行建模，按照实际情形并结合生活常识对用户场景本体模型进行实例化，构建场景库和规则库。在场景库和规则库的基础上，以用户特定一天可能面临的所有场景为例，按照场景触发推理规则，生成健康管理提醒的逻辑生成提醒。最终，在场景本体模型的基础上，设计并开发健康管理提醒生成系统，实现场景数据获取、存储，以及健康提醒生成的功能。     

虚拟环境中坦克动力学通用分析方法

基于Newton-Euler法多体理论,提出了一套通用的坦克动力学分析方法,它采用多体树来描述系统的拓扑结构,并用Huston方法来解决系统的约束问题。与其他一些动力学建模方法相比,该方法具有较好的通用性,便于在计算机上实现自动建模、求解。     

基于多智能体的坦克分队对抗仿真模型研究

文章根据目前对抗仿真研究所面临的困难,结合军事对抗仿真本身所固有的复杂性,运用基于Agent的复杂系统分析与设计方法,对坦克分队的对抗仿真进行了研究。提出了一种基于HLA的多智能体组织协作方式,这一方法充分利用了HLA和基于多智能体的建模方法的优势,是一种构建坦克分队对抗仿真的有效方法。对坦克Agent的体系结构进行了研究,并在HLA的技术框架下,构建了基于Agent的坦克分队对抗仿真模型,用面向对象的方法对坦克Agent进行了实现。基于HLA的多智能体系统仿真研究,将是今后军事仿真领域的一个重要研究方向。