计算两个凸多面体间距离的一个新算法

文章讨论了计算两个凸多面体间的距离的问题。首先分析了不相交凸多面体间的距离的特点，证明了该距离恰是其公垂线段的长度，再利用正交投影把确定此距离转化为一个优化问题。给出了此优化问题的两种解法——5变量的线性观划算法和2变量的区域搜索算法，并对计算复杂性进行了分析。该方法的优点是存储量小，只需存储凸多面体的顶点信息，并可推广来确定移动凸多面体间的距离及一个凸多面体的最大(小)跨度。     

单形.欧拉公式.杨辉三角联系初探

平面网络和空间凸多面体的欧拉公式是我们熟知的,它是揭示组成这类图形基本要素点、线、面数量关系的一个美妙而深刻的定理。 平面(或曲面)上的简单连通网络及空间凸多面体总可以通过添加连线或割面将其归结为三角网络或空间四面体来研究,故欧拉公式实现的基础分别是三角形与四面体,而三角形与四面体分别是二维与三维单形,这使我们想到如果要将欧拉公式推广到n维欧氏空间中的一般凸多面体上,首先应该考虑将欧拉公式推广到n维单形上,然后通过单形的“繁殖”将其进一步推广到n维凸多面体上。     

基于广义法矢球的凸多面体形态和的快速算法

在研究传统形态算法的基础上，结合三维物体的广义法矢球模型，根据凸多面体的性质，将求凸多面体的形态和运算转移到广义法矢球空间中，提出一种将广义法矢球合并，只计算新法矢点，再根据合并后的广义法矢球还原出形态和多面体所有面的快速形态和算法。实验证明本算法比传统方法快200倍以上。     

基于模拟退火遗传算法的凸多面体间碰撞检测算法研究

提出用顶点的凸包来表示凸多面体,将两凸物体间距离的问题归结为一个带约束条件的非线性规划问题。利用模拟退火遗传算法对该问题进行求解,即利用模拟退火的接收准则来交叉、变异。结果表明,该算法有较高的计算效率和计算速度。     

单分量双侧约束混料凸多面体顶点的分枝构造法

本文给出了单分量双侧约束混料凸多面体顶点的一种分枝构造算法。首先用拟分量变换将混料问题简化成只有上界约束的混料问题,然后利用“分枝限定原理”给出混料凸多面体顶点的分枝构造,不仅能够给出混料凸多面体的所有顶点,而且即使不算出混料凸多面体的顶点,也能够数出顶点的个数。此计算程序便于电算混料凸多面体的顶点。     

输入有界线性离散系统可控区域的一种有效算法

针对输入有界的离散时间线性定常系统，利用凸多面体集合的几何特性，求解与有限步可控区域相联系的凸多面体集合的边界超平面法向量，进而得到有限步可控区域的精确表示，计算实践表明，与求解可控区域的传统方法相比，该方法具有更高的计算效率，且当有限步可控区域对应较多的步数时，该方法在计算效率上的优势更加显著．还结合最小时间控制问题和镇定问题，说明用该方法得到的有限步可控区域的精确描述，能够为解决约束系统的控制问题提供重要依据。     

某些凸多边形内定长线段的运动测度公式及其在几何概率中的应用

文献[1]引入凸域的广义支撑函数和限弦函数两个新概念,利用它们建立了凸域内定长线段运动测度的普遍公式,并对矩形区域进行了讨论。本文讨论平行四边形、三角形和正六边形三种区域,找出它们的广义支撑函数和限弦函数,计算出这些凸多边形内定长线段运动测度的具体表达式,并把它们应用到几何概率问题中,得到一系列新的几何概率公式。本文还利用凸域的宽度函数,建立了平行四边形内凸域的运动测度公式,从而将著名的蒲丰针问题推广到相当一般的情形。     

不确定随机时滞系统参数依赖鲁棒镇定

现有的一类具有凸多面体不确定随机时滞系统鲁棒镇定条件存在较大保守性,为此,研究了一类具有凸多面体不确定性随机时滞系统参数依赖鲁棒镇定问题.利用Lyapunov随机稳定理论和构造参数依赖的Lyapunov函数,以线性矩阵不等式(LMIs:Linear Matrix Inequalities)的形式给出一类具有凸多面体不确...     

广义凸函数的结构理论

【目的】对广义凸函数的性质研究,特别是建立可微前提下广义凸函数与其梯度相关的等价刻画,为函数广义凸性的判别及它在规划方面的应用提供理论依据。【方法】利用已有相关结果,通过建立广义凸函数与一元凸(拟凸)函数的等价关系,进而将凸(拟凸)函数的性质移植给广义凸函数。【结果】指出了F 凸(拟凸)函数与凸(拟凸)函数之间的等价关系,进而给出可微F 凸(拟凸)函数的与梯度相关的等价刻画。最后,作为应用,利用所得结果给出GA-凸函数的若干判别方法。【结论】将凸分析的若干基本结果在广义凸函数方面做了统一推广,解决了可微F 凸(拟凸)函数的判别问题。
     

广义凸函数的结构理论

【目的】对广义凸函数的性质研究,特别是建立可微前提下广义凸函数与其梯度相关的等价刻画,为函数广义凸性的判别及它在规划方面的应用提供理论依据。【方法】利用已有相关结果,通过建立广义凸函数与一元凸(拟凸)函数的等价关系,进而将凸(拟凸)函数的性质移植给广义凸函数。【结果】指出了F凸(拟凸)函数与凸(拟凸)函数之间的等价关系,进而给出可微F凸(拟凸)函数的与梯度相关的等价刻画。最后,作为应用,利用所得结果给出GA-凸函数的若干判别方法。【结论】将凸分析的若干基本结果在广义凸函数方面做了统一推广,解决了可微F凸(拟凸)函数的判别问题。     

非光滑约束优化的改进水平束方法

为求解一类非光滑约束凸优化问题,提出了基于Bregman距离的水平束方法,将传统欧氏距离推广到广义Bregman距离,从而可充分利用可行集的几何结构,提升计算效率。该方法利用多面体模型近似原问题的目标函数和约束函数,并引入改进函数作为最优性判别函数。最后证明了算法的全局收敛性并分析了迭代复杂度。     

镜像对称性多边形构型等边凸多面体解析计算方法

基于组合多面体理论,利用计算机图形学相关矩阵变换,建立了镜像对称性多边形构型等边凸多面体解析计算方法,并得到了等边凸多面体由构型和径长唯一确定的结论,该方法可直接运用到大跨度单层球形网壳结构设计中。等边凸面体由平面多边形板块组成,便于设计和加工;主体杆件只有一种,便于预制及快速构建。     

关于半连续性与拟凸函数的注记

函数的半连续性和拟凸性已在许多地方进行了讨论，并且给出了一些函数的各种拟凸性的判别方法，本文对其中有些判别法的不足之处予以修正，从而推广了有关结果，并给了了另一些关于拟凸性的充要条件。     

利用向量计算多面体体积

数学上一个任意凸多面体的体积还没有一个一般的计算公式,本文通过对几种特别的多面体进行巧妙地分解为若干个四面体,得出了一个计算多棱锥的体积公式,并由此推导出了凸多面体的体积计算公式,使得多棱锥和凸多面体的体积计算变得更为简捷。     

基于三维凸包计算凸多面体Minkowski和算法

传统的Minkowski和算法在计算实际物体间的精确的碰撞干涉时,很难直接获取运算所需的数据,进而需要进行大量的数据预处理。为了提高运算速度,减少数据处理量,本文设计了一种新的三维凸包计算方法,通过空间两凸多面体外表的点云信息直接计算其Minkowski和,用计算得到的凸包的面集表示Minkowski和的边界信息。然后,给出详细的算法描述和复杂度分析,并通过对比分析实验数据,验证了该算法的有效性。     

随机骨料投放的分层摆放法及有限元坐标的生成

为了提高混凝土细观力学预处理过程中骨料投放效率,提出了一种随机骨料的投放方法。基于混凝土随机骨料生长方式,提出了骨料投放的分层摆放法。采用状态矩阵法的判别准则,判别空间中任意一点与骨料凸多边形/凸多面体的位置关系,实现了二维平面/三维空间有限元网格坐标的生成。结果表明,与现有方法相比,该方法可节省CPU时间,具有极高效率。这为实现大规模数值细观混凝土预处理,提供了有力的工具。     

柔性物体变形及动画的实现

提出了一种任意两个多面体间内插变形的实现方法，并对算法中的具体实现作了较为详细的阐述，其关键是建立两个多面体间的映射关系，给出凹多面体到凸多面体的变换方法，并对球面展开成平面的具体特殊内插问题建立了数学模型，保证内插的光顺     

AM-凸函数及其Jensen型不等式

文章基于应用中对函数凸性的特殊要求的考虑，针对凸函数、对数凸函数、AH-凸函数的推广问题，提出AM-凸函数的定义，讨论AM-凸函数的判别方法并给出相应的判定定理，分析了AM-凸函数的凸性特征，得到其若干凸性性质，进而建立了AM-凸函数的Jensen型不等式。     

三维凸型混凝土骨料随机投放算法

为了提供三维混凝土细观强度研究的数值模型,进行了三维混凝土随机骨料的投放算法研究。以体积为标度建立了一般多面体和凸型多面体两种形状骨料的侵入判别准则。并以凸多面体为研究对象建立了凸型骨料的生长模式和骨料"凸性"条件,给出相应的随机投放算法。该算法中,投放骨料初始形状为任意空间八面体,并始终在最长边上不断生长。在整个生长和投放过程中,骨料始终保持"凸"型。投放实例表明,与球形骨料假定建立的数值混凝土模型相比,凸多面体随机骨料模型能够更广泛地模拟混凝土材料结构。简单的算例说明了该模型可用于混凝土不均质性研究。     

凸多面体的特征

本文的目的是研究凸多面体的一些特征性质,并通过它的叙述,简单介绍拓补不变量的一个直观概念。关于凸多而体的顶,稜们面数间的关系,早在1640年笛卡尔已经发现,后来到1752年又为尤拉所重新发现并加以运用。多面体的这个项,稜和面数间的关系式,通常叫做尤拉关于多面体的公式。它是初等几何学里一个拓扑不