航天器舱自动化布局设计的若干科学问题

航天器(卫星、飞船等)舱自动化布局设计在数学上属组合最优化、Packing、NPC问题,在工程上属概念设计和方案设计问题.存在的主要困难是:布局问题描述复杂,建模和求解困难,既要解决数学上的组合爆炸问题,又要解决工程系统的复杂性问题,以达到工程上的实用.在综述国内外有关进展的基础上,介绍了该课题组近15年来的阶段性研究进展,重点讨论:(1)模型和求解算法;(2)干涉计算;(3)布局拓扑模式;(4)布局方案评价;(5)工程实用化等5个关键科学问题.     

CW-1铁矿石浮选捕收剂的研制

以壬二酸为原料,采用臭氧联合催化剂催化氧化方法合成油酸,复配制备CW-1捕收剂。考察合成时间与氧化剂种类对合成效果的影响,结果显示,最佳反应时间为120 min、氧化剂为双氧水。分别采用开路和闭路方法对比CW-1捕收剂与KS-2捕收剂选别选矿试验,表明CW-1捕收剂具有较好的低温使用效能,同时利用红外光谱分析CW-1捕收剂浮选机理。     

谐振势阱中有限粒子玻色-爱因斯坦凝聚的数值计算

从统计力学原理出发,用数值方法研究了三维等方谐振势阱中有限粒子数玻色子系统的化学势及其导数随温度的变化．结果表明,粒子数有限的系统没有一级相变,但在有限温度发生玻色-爱因斯坦凝聚;利用化学势二阶导数的极小值定义的玻色-爱因斯坦凝聚临界温度很好地符合实验结果．     

视频会议系统中基于图像拼合的中间视合成

中间视合成是实现立体交互式显示的关键技术,即在观察者改变观看位置时,可以通过系统合成的虚拟视点获得环视的效果.该文提出一种基于图像拼合的中间视合成算法,利用图像插值和变形技术,生成虚拟视点图像.首先对立体图像对进行亮度均匀化处理,以消除左右图像间的平均亮度差异;然后根据左右视所含信息的不对称性,利用视差信息判断可靠区域,生成过渡中间视;最后采用图像拼合变形的方法进行中间视插值合成.实验表明,生成的虚拟中间视图像效果良好,基于对象的处理方式使得本算法具有速度上的优势,可用于头肩型视频会议场景的立体交互显示.     

复杂工程系统设计方案评价方法综述

工程背景为航天器舱的布局优化设计问題,为此我们研究了多种具有实用性的布局优化算法,并依据这些算法得出了多种不同的布局设计方案。航天器舱是一个复杂的工程系统,在概念设计阶段,能否对这些布局设计方案做出客观评价将最终决定整个系统设计质量的优劣乃至其成敗,因此系统方案评价工作十分重要。基于此,对国內外目前常用的系统方案评价方法的理论及其特点进行了研究,归纳为如下几类:层次分析法、模糊评价法、灰色理论法、物元分析法、聚类分析法、价值工程法、神经网络法以及综合评价法等,并简要介绍了各种评价法在工程领域中的应用情况,并就目前尚有待深入研究的问题进行了探讨。     

基于人智-图形-计算的布局设计方法

工程实践表明，依靠设计者的经验和智慧，参考前人的先验知识以及利用计算机技术是工程界认可的求解途径．为此，借鉴人机结合思想和上述工程实践经验，提出了基于人智-图形-计算的布局设计方法．此方法由人给出人工解、由布局图获取先验知识解、由演化算法给出算法解．三者皆以数值编码串形式表达，共同组成演化群体，参与演化算法的操作（复制、交叉、变异），从而构成人智-图形-计算三者结合的布局设计方法．其中，将图形映射为数值解（如待布物的几何信息）采用Hough变换技术实现．布局设计的数值实验结果表明该法是可行和有效的．     

工程类院校信息与计算科学专业应用型人才培养模式的探讨

结合工程类院校的特点,提出了信息与计算科学应用型人才培养模式。该模式以培养学生数学建模能力、算法设计与分析能力、软件应用与开发能力为核心。在该模式的基础上,构建和优化了课程体系,健全了实践环节。实践证明,该模式是行之有效的。