加速寿命数据的贝叶斯建模与分析

在加速寿命试验的可靠性设计中, 随机化设计的限制以及删失数据不可避免地导致低分位数估计出现较大的偏差。针对上述的问题, 结合贝叶斯抽样技术以及非线性混合模型(nonlinear mixed model, NLMM)提出了一种可靠性改进的分析方法。首先, 需要检验所收集的数据是否服从威布尔分布以及验证形状参数是否是恒定常数。其次, 考虑随机效应对尺度参数和形状参数的影响, 运用NLMM构建了尺度参数和形状参数与试验因子之间的函数关系。然后, 利用贝叶斯方法估计低分位数的可靠性寿命。最后, 实际案例研究表明, 在考虑删失问题和未完全随机设计的影响时, 所提方法能够获得更为稳健和可靠的估计结果。     

基于危险值分布流模型的飞机时间间隔计算方法

前后两架飞机的间隔是影响进近航路容量的关键因素,为了在飞机进近阶段前后两架飞机之间既能保持安全,又能最大程度地缩小两机之间的尾流间隔,提升进近阶段的到达容量,使用一种改进的Lighthill-Whitham-Richards(LWR)的交通流量模型,改进后的LWR模型将进场着陆的飞机发生碰撞冲突的概率视为与飞机数量相关的连续分布,称为危险值分布,通过危险值分布预测发生冲突的概率,使用速度平差法计算不同机型组合的安全间隔.基于危险值分布流模型对进近阶段上不满足间隔的飞机提出速度调整方法,使飞机之间保持所需的最小间隔时间,以便能够最佳利用进场着陆空域的容量.     

数据科学范式下的钙钛矿结构铁电新材料研究

 材料基因组计划倡导预测式新材料研发理念，推进高通量数据生产和利用技术，关注材料全生命周期价值。因此，材料基因组计划的执行需要在材料科学系统工程的框架下，集成统一计算、实验和理论等研究方法，以数据科学新范式为牵引、协同运用实验观测、理论建模和计算仿真研究范式，最终建立相关材料体系的性能与材料基因（原子系统的组成与结构）、工艺参数与使役条件之间的量化关系和数据库，实现新材料的按需设计和应用。本文在简单探讨科学研究范式、材料基因组计划和材料科学系统工程基本概念和方法的基础上，以钙钛矿结构氧化物铁电压电材料研究为例，探讨了数据科学范式下的新材料研究实践。结果表明，数据挖掘驱动的新材料设计确实可以降低探索时间和实验任务，加快新材料的发现和应用进程。     

基于DBN的区域计算机联锁系统可靠性分析

区域计算机联锁设备是实现区域内行车安全、保证运输效率的核心设备,对其可靠性研究具有重要意义。结合目前存在的2种区域联锁制式,采用一种新的联锁方案,即在主控站和从控站(选择其中1站或多站)均设置联锁设备。综合考虑联锁系统的共因故障和可维修等因素,利用动态贝叶斯网络对其进行可靠性分析。首先,从系统故障■安全和危险输出的角度出发,建立区域两联锁单元和三联锁单元的动态故障树,并将其转换为相应的动态贝叶斯网络模型;然后利用动态贝叶斯网络的推理特性,对区域联锁系统进行可靠性分析;最后比较了该方法与基于静态贝叶斯网络和动态故障树分析法的结果。计算结果表明:主控站和其中之一的从控站均设置联锁设备是实现区域联锁的较佳方式;且基于动态贝叶斯网络的系统可靠性分析较上述两种方法在计算准确度和时间复杂度方面均有明显优势;并通过动态贝叶斯网络的诊断推理可知,共因故障是系统故障的主要原因,因此应重点防范以降低事故发生的概率。     

Description of the aberrant Leptopilina lasallei n. sp., with an updated phylogeny of Leptopilina Förster (Hymenoptera: Figitidae: Eucoilinae)

ABSTRACT

In the search for native Asian parasitoids of Drosophila suzukii, the notorious spotted-wing Drosophila (SWD), an odd new species of Eucoilinae was discovered. Leptopilina lasallei sp. nov. is herein described and diagnosed relative to other eucoilines associated with drosophilid hosts. Morphologically, L. lasallei is somewhat aberrant within Leptopilina; phylogenetically, L. lasallei is sister group to the core Leptopilina. In the process of investigating L. lasallei, a de novo molecular phylogeny of Leptopilina was generated and is included here. The integrated approach used for the characterisation of L. lasallei, and the resulting phylogeny of Leptopilina, produced data useful to select parasitoid species for SWD biological control.http://www.zoobank.org/urn:lsid:zoobank.org:act:402D504A-4616-4524-85D7-1C13A6276F06 http://www.zoobank.org/urn:lsid:zoobank.org:act:402D504A-4616-4524-85D7-1C13A6276F06     

MBSE:系统工程的发展方向

 阐述了传统西方系统工程思想与钱学森系统工程思想的核心内容，引出基于模型的系统工程发展的外部条件与内在因素，包括模型驱动开发方法的推广与逐渐成熟、传统系统工程方法缺少对经验的积累和复用等。对比传统的系统工程方法，分析了基于模型的系统工程（MBSE）在系统形式化描述方面的优势及发展期望，提出应用MBSE指导信息物理系统的构建将是系统工程发展的新思路。     

基于活动的瓶颈模型:公交枢纽晚高峰居民通勤研究

如何快速消除公交枢纽瓶颈的制约,是居民通勤的老大难问题.本文结合瓶颈模型与基于活动的方法来研究公交枢纽晚高峰居民通勤行为,以解决通勤者在其活动和出行之间的时间分配问题.以瓶颈模型为基础,考虑公交内部拥挤,将出行行为与活动相关联.通过引入公交内部拥挤成本,根据不同的效用函数选择出发时间,建立了动态出行均衡模型.并由此得出均衡条件下的相关性质,来解释晚高峰通勤者在瓶颈入口前排队的交通现象.研究发现,与传统瓶颈模型相比,基于活动瓶颈模型乘客动态更加丰富,出发时间选择更为复杂.算例结果表明,通勤者对公交车内部拥挤的敏感度越高,越会尽量地避开高峰出行.为了使净效用更大,通勤者会选择在工作地滞留较长时间,晚高峰时段推迟.     

基于时间窗的SVDBN近似推理算法研究

变结构动态贝叶斯网络(SVDBN)在处理非稳态过程的不确定问题具有其独特的优越性。为克服SVDBN推理算法不能实现在线推理的缺陷,在引入SVDBN的时间窗和时间窗宽度概念基础上,阐述了基于时间窗的SVDBN在线近似推理机制,提出了2种在线近似推理算法,即基于时间窗的变结构离散动态贝叶斯网络(SVDDBN)递推推理算法和基于时间窗的SVDDBN快速推理算法。通过仿真实验验证了这2种算法的有效性,并从复杂度、适用范围及更新时间等方面进行了比较。     

Spatial dependence model with feature difference

This paper presents a new spatial dependence model with an adjustment of feature difference. The model accounts for the spatial autocorrelation in both the outcome variables and residuals. The feature difference adjustment in the model helps to emphasize feature changes across neighboring units, while suppressing unobserved covariates that are present in the same neighborhood. The prediction at a given unit incorporates components that depend on the differences between the values of its main features and those of its neighboring units. In contrast to conventional spatial regression models, our model does not require a comprehensive list of global covariates necessary to estimate the outcome variable at the unit, as common macro-level covariates are differenced away in the regression analysis. Using the real estate market data in Hong Kong, we applied Gibbs sampling to determine the posterior distribution of each model parameter. The result of our empirical analysis confirms that the adjustment of feature difference with an inclusion of the spatial error autocorrelation produces better out-of-sample prediction performance than other conventional spatial dependence models. In addition, our empirical analysis can identify components with more significant contributions.     

边坡可靠度的Bayes估计及后验稳健性

采用边坡自身的稳定性参数构建似然函数，以研究区内21个极限状态坡的稳定性参数为样本，建立先验分布，应用Bayes理论确定后验分布，应用后验稳健性分析方法对西安咸阳国际机场污水排放口泾阳黄土边坡进行稳定性评价。结果表明:后验分布的均值得到了很好的修正，方差小，精度高；当稳定性评价指标先验分布存在5%、10%和15%波动时，后验期望损失依次增大，但均在20%范围内波动，这表明边坡可靠度的Bayes估计法具有很好的稳健性，可对边坡的稳定性进行更为精确地评价。