水信息获取与处理技术及发展

在对水信息系统模型内涵与外延分析的基础上,综述了水信息获取与处理技术的研究与应用的内容：①水信息获取的基本理论框架;②水信息获取技术及发展;③多源信息融合处理技术。探讨了水信息系统的信息获取技术互补、信息融合算法选择和系统评估3个关键问题。     

多源异构感知数据融合方法及其在目标定位跟踪中的应用

物联网的全面感知产生了海量的感知数据,并且感知数据呈现为显著的多源异构性.因此,如何实现海量多源异构感知数据的智能处理是一个具有挑战性的课题.数据融合是处理多模态数据并挖掘提取有价值信息的有效手段,但针对多源异构数据,特别是非结构化的视频多媒体信息,如何实现高效的融合计算还面临许多问题需要解决.本文针对物联网多源异构感知信息的处理问题,提出多层次的多源异构数据融合方法,并以基于无线信号、视频和深度感知数据的目标定位跟踪应用为切入点,重点研究多源异构数据的处理、特征表示和数据融合方法.根据不同类型数据的特性采用不同的数据融合方法,通过挖掘无线信号、视频和深度等多源异构数据内在的关联性,实现多源异构数据有价值信息的有效利用.实际复杂场景的实验表明,本文提出的基于多源异构数据融合的目标跟踪和定位方法,能够解决传统依赖单源同质数据的目标跟踪方法所面临的光照变化和遮挡交错等难点问题,并且可以获得较为准确的运动目标三维位置,具有良好的跟踪定位效果.     

线性定常系统特征模型的证明

研究线性定常系统的特征建模问题，证明了多输入多输出线性定常系统的特征模型可以用二阶时变差分方程组描述，并且刻画了特征模型的建模误差，在系统不含零实部极点的情形下，在稳态和暂态时建模误差分别为0和O（h），一般情形下，分别为O（h^2）和D（h）．该证明表明特征建模与一般模型降阶方法是本质不同的，特征模型是把高阶模型的有关信息压缩到几个特征参量之中，并没有丢失系统信息．     

基于DSM的产品协同开发流程优化方法研究

针对传统的按职能分工部门之间的壁垒造成产品开发过程中的信息传输迟滞，以及流程活动冗余造成的流程运行时间长的问题，从时间的维度进行产品开发活动的协同管理，建立流程活动间信息交互模型，以实现流程活动间信息传递的量化和无量纲化。根据流程活动间信息依赖关系，建立基于设计结构矩阵（Design Structure Matrix，DSM）的产品协同开发流程结构矩阵，用模糊聚类方法对流程进行优化，并建立了流程优化算法，通过实例验证该方法的可行性。     

基于任务的多Agent系统Rough集模型

本文在Rough集框架内建立基于任务的多Agent系统（MAS）形式模型，讨论了任务求解的条件和任务的协同度。在求解基于任务极小MAS的基础上，对Agent进行了基本分类，为Agent的角色划定和责任分配提供依据，同时研究了成员Agent的重要度。     

可控环境生产系统建模、仿真与控制研究进展

可控环境生产系统属于复杂系统,目前对这类系统的建模及控制问题没有形成系统的方法与理论,因此在对这类系统进行控制时,缺乏理论依据.本文在回顾过去几十年可控环境生产系统建模与控制的各种方法的基础上,探讨了当前可控环境生产系统在系统建模、仿真及控制中存在的问题,如支持生产可使用的作物生长数学模型信息的不完整性,水肥系统的模型信息的时间尺度问题,环境模型的动态时变特性以及作物、土壤、大气相关变量的作用关系,耦合的多环境因子的控制问题、包括能耗在内的冲突多目标控制问题和考虑模型误差和气候突变等不确定性的鲁棒控制问题等.在此基础上,根据系统的特性:多变量,非线性,多模型(作物模型,土壤模型,大气模型)、模型之间强耦合、大尺度、能量有限、分布参数、冲突多目标等的特点,提出了该系统有效建模、仿真、控制急需解决的瓶颈问题和可能的研究趋势.     

基于证据推理的故障预报模型

为处理存在定量与定性不确定性信息的非线性复杂系统故障预报问题,建立了基于证据推理(evidential reasoning,ER)的故障预报模型,提出了ER预测模型的参数优化方法.该模型利用ER算法可以处理精确数据、不完整数据、模糊数据的能力,及其非线性融合的特性,对模型的输入信号,通过信息变换技术转化到信度结构框架下,应用解析ER算法对输入信息融合,根据输出数据的类型,构造相应的预测输出,给出了故障识别方法.针对ER预测模型参数难以精确的主观确定的困难,建立了非线性优化模型,对模型参数进行优化学习,获取最优模型参数.通过实验对ER预测模型的性能进行了分析,结果表明,建立的预测模型和参数优化模型可以有效的处理故障预报问题.     

客观信息的模型和度量研究

当今时代,信息的重要性毋庸置疑.但是,人们对于信息的认识依然众说纷纭,对于信息度量的研究同样莫衷一是.本文基于前人的丰富研究成果,总结了在信息的性质及度量方面已经取得的重要进展和存在的主要不足,探讨了信息的本质内涵和数学表达等基本问题.基于对信息客观性的认识,提出了信息的定义和六元组模型,讨论了信息的基本性质,建立了信息的广阔性、细致性、持续性、丰富性、包容性、延迟性、遍及性、真实性和适配性9类度量的定义和数学表达,形成了客观信息论的基础理论框架,能够系统全面地支持信息与信息系统的分析研究.     

HIMS系统及其定制模型的开发与应用

水循环既是水文科学的基本理论,又是进行水资源科学评价、合理利用和有效保护的基础．从水资源研究的需要出发,广泛参考国内外有关水文建模的经验,立足自主开发,建立了一种具有多种功能的水文水资源模拟系统（HydroInformatic Modeling System,简称：HIMS）．该系统已取得多项国家版权局的软件著作权．结合国家“973”项目对黄河的研究,进行了具体的研发和应用,已取得实用性的成果,并且与澳大利亚联邦科工组织（csmo）合作,利用澳大利亚的331个流域50多年来逐日降雨径流观测数据进行验证,取得良好的效果．研究表明HIMS系统具有比较广泛的适应性,能够针对不同的水文水资源问题进行模拟,并具备定制模型与二次开发的应用前景．     

基于分布源边界点法的多源声场全息重建和预测理论研究

建立了应用分布源边界点法进行多源声场全息重建和预测理论, 提出了3种多源声场全息重建和预测的求解方法: 单面测量组合法、多面测量组合法和多面测量消元法, 解决了在多个相干声源同时存在时的声源表面信息重建和声场中各声学量的预测问题.