基于格子Boltzmann方法的地下矿巷道系统热流态仿真

提出了基于分块耦合的双分布格子Boltzmann方法(LBM)的地下巷道热流态仿真模型。在该模型中,分别建立了LBM速度和温度模型,并采用Boussinesq方程将其有机耦合;平直边界采用反弹格式处理,曲边界采用曲边界反弹格式处理;采用分块耦合算法将复杂巷道分成若干规则块,各块分别独立计算,在边界处交换数据,从而去除冗余网格,简化网格计算,提高系统资源利用效率。通过基于该模型开发出的仿真系统的运行表明,该仿真系统将时间、空间和系统各参数有机结合起来,在形象、直观的条件下观测到火灾发生时地下矿巷道系统热流的演变过程,获得巷道系统关于热流流动速度,温度,压力等方面的详细数据,为制定行之有效的热流规避方案提供科学依据。     

地下煤矿瓦斯渗出、运移与积聚过程仿真方法

提出了基于元胞自动机模型的地下煤矿生产过程中瓦斯渗出后在巷道网络系统中运移和积聚的可视化仿真方法。在该方法中,用元胞自动机模型描述地下矿巷道网络系统,用瓦斯元胞来描述从工作面煤壁、采落的煤堆、围岩和采空区渗出的瓦斯能量单元;用格子元胞描述巷道格子及其状态,这些格子元胞均用瓦斯运移速度和瓦斯含量等状态参数来描述。在仿真过程中,可以获得大量关于瓦斯渗出、运移、稀释、积聚和排放等动态信息以及瓦斯积聚区域形成及其严重程度的量化指标及其可行的调控方法。该方法将时间、空间和系统行为有机地结合起来,在形象、直观、真实的条件下完成积聚在巷道系统中渗出、运移和积聚的仿真。     

学习流体仿真中的高效长时序运动预测（英文）

快速准确的进行流体仿真是一个具有挑战性的任务，基于传统方法的流体仿真需要消耗大量的计算资源以获得准确的结果。深度学习方法快速发展，为基于数据的流体仿真和生成提供了可能。提出一种基于单帧的浓度场和一个序列的先验速度场的长时序流体仿真运动预测算法。这一模型专注于将通过神经网络预测的速度和密度场基于纳维-斯托克斯方程获得的仿真数据在宏观尺度上进行匹配。通过使用基于全卷积U型网络的自动编码器和基于LSTM网络的时序预测子网络，本文模型在时间演化过程中更好地保持了视觉宏观相似性，并实现了显著的计算速度提升。本文方法实现了对流体场演化的宏观分布的准确和快速的长时序运动预测。在一系列二维和三维的仿真数据的基准测试上证明了本文算法的有效性和高效性。     

大型电站流体网络的POSTD实时仿真算法

本文针对大型电站实时仿真中常见的热工流体网络的求解问题,提出大型稀疏矩阵的POSTD实时仿真算法。POSTD (Pre___Ordering Symbolic Triangular Decomposition) 算法是在RCM排序算法的基础上加以改正,而得到的整体近似最优排序算法。同时根据流体网络计算的特点和要求,将原位LDL~1分解为三个步骤进行,即符号模拟分解、数值分解及数值求解。并在自动建模系统的支持下,在网络模块自动生成之前完成模拟定序和符号分解工作。从而大大提高了动态仿真的计算速度,同时节省存储单元,达到实时仿真的要求。该算法已编制成通用软件包。该软件包具有通用性强、实时性好、使用灵活方便和仿真精度高的特点。能适合并满足电站各种流体网络的快速计算,已用于长春20万千瓦仿真系统中。     

浅层地下水水质系统碘浓度场数值仿真

基于地下水系统概念模型分析，采用准三维数值仿真技术，建立了由地下水水流模型、溶质运移模型和地下水运动方程组成的地下水水质模型。选解地下水水流模型，得到地下不渗流场水位函数H（x，y，t）；再解地下水运动方程得到各单元的地下水实际流速；最后解溶质运移模型，求出计算区内任一点的溶质浓度。数值计算结果表明，水质模型仿真性能良好。     

基于三维体质心的无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络中传感器节点初始位置未知的问题,提出一种基于三维体质心的分布式无线传感器网络节点定位算法.算法假设网络中有一定比例的锚节点(位置已知的节点),利用三维辅助坐标系,建立节点间的通信约束关系和空间几何关系,研究三维空间内包含未知节点的三维体构成方法,确定三维体的多个侧面和曲面来构成曲面三维体;为了减小算法计算量和网络能耗,寻找与曲面三维体对应的由多个侧面组成的平面三维体,通过确定平面三维体的质心来获得曲面三维体质心,从而把曲面三维体的质心作为未知节点的估计位置.该算法是一种完全基于网络连通性的分布式算法,算法设计简单,计算量小,节点间通信开销少.仿真结果显示,该算法适合于各种规模的无线传感器网络的节点定位.     

基于修改误差函数新的BP学习算法

通过分析隐层神经元饱和度对网络性能的影响,构造了新的误差函数,同时设计了一种自适应调节的放大误差信号方法,得到新的BP学习算法。该算法流程简单,不需要太大的计算复杂性。仿真实验结果表明新改进算法在收敛速度和避免误差函数陷入局部极小方面明显优于其它BP算法。     

基于元胞自动机的地下矿火灾蔓延仿真方法

提出了基于元胞自动机模型的地下矿火灾发生时火灾在巷道网络系统中蔓延的可视化仿真方法。在该方法中,用元胞自动机模型描述地下矿巷道网络系统,用元胞来描述火焰蔓延能量单元,该单元用火焰温度、蔓延速度、烟雾浓度和有毒气体浓度等状态参数来描述。在仿真过程中,可以获得大量关于火灾蔓延、灾害动态、灾害严重程度及其可行的调控方法。该方法将时间、空间和系统行为有机地结合起来,在形象、直观、真实的条件下完成火灾在巷道系统中蔓延的仿真。     

基于例三谱初始化的Bussgang类盲均衡算法研究

水声通信信道带宽非常有限，与自适应均衡算法相比，盲均衡算法不需要训练序列而节省了带宽，特别适合于高速水声通信和多点通信，Bussgang类盲均衡算法计算简单，但收敛速度慢，且对权向量的初始化很敏感，不恰当的初始化会造成算法收敛到局域极小值。多谱类盲均衡算法收敛速度快，且是全局最优的，但计算量大，不利于硬件实现，本文利用倒为，根据倒三谱累积量方程，由一般数据计算得到倒谱参数，从而直接估计出均衡器参数，对Bussgang类算法进行初始化，大大加快了算法的收敛速度，保证了算法收敛到最优，通过对浅海信道均衡的计算机仿真，证明了该方法的有效性。     

跳频信号盲检测的半监督干扰对消方法

实际跳频信号所处的电磁环境较为复杂且难以预料，这给基于仿真数据训练的检测算法带来困扰。针对这一问题，提出一种名为半监督干扰对消的方法。该方法首先以暹罗嵌套Unet为主干，引入图注意力机制和集成通道注意力模块，得到干扰对消网络，并用成对的跳频信号时频图以及对应的标签对其进行预训练，使其获得干扰对消及检测信号的能力。然后，将没有标签、干扰更为复杂的时频图输入到干扰对消网络，得到低熵预测，作为伪标签。同时，对这些没有标签的时频图进行强增强，得到变形时频图。训练网络使得变形时频图的检测结果与伪标签具有一致性，从而强化网络在没有标签的数据上的泛化能力。仿真结果表明，所提方法可以在复杂干扰下实现参数估计和盲检测，并利用无标签数据增强网络性能。     

病毒传播模型的瞬态仿真研究

对复杂网络的拓扑结构厦病毒传播的动力学模型进行了研究，发现了复杂网络的拓扑结构与病毒传播模型之间的联系。对痛毒传播的动力学模型的分析与仿真，其目的是研究复杂网络中病毒传播的瞬态特性。实验表明。复杂网络的瞬态特性取决于网络自身的拓扑结构，在不同的初始感染比例条件下，病毒的传播均以指数增长，最终达到稳态，且达到稳态时感染密度、所用时间与初始感染比例均呈线性关系，这些结果为制定有效的抑制病毒传播的策略提供了有利的参考。     

集中式粗粒度分布并行模型和并行进化神经网络

提出了一种分布计算环境下并行进化神经网络的实现机制：集中式粗粒度模型。该模型基于并行遗传算法，可以同时对前馈神经网络的结构和权值进行优化。在分布计算环境中的实现为其在分布式网络中的应用开辟了广阔的前景。初步的实验结果表明该模型可以加快神经网络的进化速度，提高进化的效率     

可变相关系数网络病毒传播仿真研究

针对复杂网络中相连节点之间的度相关性与病毒传播之间的关系,基于经典病毒传播模型SIS和SIR,研究了BA无尺度网络、ER随机网络及技术网络、社会网络等真实世界网络上的病毒传播行为。通过连续改变已知网络的度相关系数,来观察病毒传播的变化情况。仿真结果表明,异配网会络加速病毒的传播,而传播速度对同配网络具有更高的敏感性,且同配网络传播临界值较低。此外,目标免疫对异配网络具有更有效的免疫效果。     

大型活动影响范围内尾气排放时空分布规律仿真研究

提出了基于VSP变量和浮动车数据的路段和区域路网的综合排放因子计算方法;利用INTEGRATION中观交通仿真系统构建了大型演唱会周边路网仿真平台,并模拟了大型演唱会进场情况,得到了基于仿真的大量的浮动车数据;分析了大型活动影响范围内路网和主要道路的尾气排放时空分布特点。分析结果表明,大型活动发生前30-60分钟,路网的排放因子和排放量明显增大。对于道路而言,越靠近大型活动发生地点,受到的影响持续性越强,影响的持续性主要开始于大型活动发生前60-90分钟,结束于大型活动开始后的30分钟。而周边的高等级道路受到的影响程度则最大,尤其是HC排放,是均值的两倍之多,CO2也比均值增大约70%。     

全球性流行病传播研究综述

以航空网络为视角,对全球性流行病的研究进行了综述.文章首先回顾了不同航空网络拓扑结构特征以及航空网络的演化机制,然后介绍集合种群网络传播模型和基于人类行为时空规律的流行病传播模型,最后总结基于航空网络结构的流行病传播研究进展.     

Research on web forum oriented rumors spreading and inhibitions北大核心CSCD

A rumor spreading model for the web forum based on the heterogeneity of web forum user behaviors and SEIR model is proposed in this paper. First, according to the mean-field equations of the model on inhomogeneous networks, the critical threshold of the spreading of rumor is deduced, the result of theoretical analysis shows that the increase in trust mechanism between users can effectively inhibit the rumor spread in the network with limited velocity of propagation; Then the simulation and numerical analysis of the model itself and the influences of trust mechanism to the model is given, which verify the validity of the model and the introduction of trust mechanism can effectively reduce the rumor influence, the velocity of rumor spreading and the rumor size; Finally, combined with the previous conclusions and the high-influence limited trust relationships between web forum users, a high-influence immunization strategy is given. The experimental results show that the strategy able to reach better effect than traditional immunization strategy. © 2016, The Journal of Agency of Complex Systems and Complexity Science. All right reserved.     

基于模型的CT三维医学图像重建仿真

2DShepp-Logan头部模型是CT二维医学图像重建领域普遍采用的经典模型。提出一种思路—以3DShepp-Logan头部模型作为CT三维医学图像重建进行仿真实验和算法性能评价的基本参考模型。首先介绍3DShepp-Logan头部模型的设计以及仿真投影数据的计算,进而描述所设计的CT三维医学图像重建仿真计算过程。数值实验部分给出了基于3DShepp-Logan头部模型的CT三维医学图像重建仿真实例。实验结果表明了该思路的可行性和模型计算的准确性。     

流体真实性仿真的国内外研究进展

介绍近二十年来流体真实性仿真的研究进展,分别从底层开发和基于平台开发两个方面阐述了目前流体真实性仿真主要研究方法。从Navier-Strokes和Lattice Boltzmann method(LBM)两个方面介绍了基于底层开发的流体模拟算法及其实现方式;总结了基于平台开发的流体真实性模拟主流工具及其实现效果。在对各种方法进行分析对比的基础上,对流体真实性仿真的研究方式与思路进行了探讨,指出了流-体真实性仿真的研究热点与发展趋势。