可视化与可视知识的利用

本文讨论了专家系统中推理过程可视化及如何利用具有固有图形表示的知识－－可视知识的问题，提出了具有何视特性的专家系统的一般模型。     

国内外医疗数据可视化研究的现状分析与展望

本文利用科学计量学和知识图谱的方法展示了2010—2019这十年国内外医疗数据可视化研究的分布及主题特点,分析国内外相关研究的共性、对比二者的主要差异,从中挖掘目前国内医疗数据可视化研究存在的问题并提出应对建议。这十年国内外医疗数据可视化领域文献年发文量呈逐年增长趋势,其中后五年国内相关研究数量呈指数增长,国内外对医疗数据可视化研究的重视程度均有所提高,但当前国内相关研究较国外研究相比存在起步晚、科研主题创新和活力不足、研究主题粒度较大不够细化、处理数据来源和应用范围有局限性、可视化研究成果形式不够丰富等实际问题。本研究对这些突出问题逐一列举并提出解决建议,以期为未来医疗数据可视化研究的学者提供借鉴和参考,助力大数据时代医疗数据资源在可视化层面的高效利用。     

大型地下洞室群地质信息三维可视化分析与应用

提出采用三维地质建模技术进行大型地下洞室群地质信息可视化分析的研究方法，构建了模拟真实地质形态的地下洞室群地质三维可视化模型，直观准确地描述了工程所处的地质条件和地质环境。基于所建立的地质模型，可实现与地下洞室群相关的多项地质信息的三维可视化分析。工程应用表明该方法可为应对复杂地质条件下地下洞室群设计与施工中的地质问题提供一种有效的分析手段。     

上海市雷电监测数据可视化研究

基于ArcGIS软件,将GIS(地理信息系统)技术与防雷实际应用结合,对雷电灾害预警涉及的实时监测数据(闪电定位数据、大气电场监测数据、雷达监测数据),从数据特点、预处理和可视化进行分析。针对上海市防雷中心业务需求,在雷电监测数据可视化应用方面,提出了分库、分表索引和符号库方法,实现了对海量数据的实时整合转化。提出的地图文档渲染方式使雷达数据达到了良好的可视化效果。目前,此研究已投入运行,具有较强的实用价值。     

全面画像,而非简单指标——利用可视化手段全面揭示单点指标的蕴含信息

2019年科睿唯安旗下科学信息研究所(Institute for Scientific Information,ISI)发表《全面画像,而非简单指标》的全球研究报告。阐述了四类误用的常见分析并提出相应地可视化选项,用于解读每个度量指标下蕴含的更丰富的信息,以及支持开展全面的、负责任的科研管理。本文基于此报告的核心内容,围绕科研管理最常见的三种分析对象——机构、学科和个人,结合更多的案例展开详细分析。案例分析进一步表明相比于单一指标,"全面画像"可展示更多有价值的信息,能更有力支撑适当的、负责任的科研管理。因此,建议利用"全面画像"的可视化方式来替代简单指标对科研活动进行分析。     

基于OpenGL的三维速度模型和地震数据可视化研究

三维可视化是地球物理领域研究的一个重要方向。应用三维可视化技术,可以对原始地震数据做出多方位的图形化展示,为下一步的数据解释分析提供充分的条件。本文是在QT和OpenGL的图形软件开发环境下,研究并实现了速度模型和地震数据的三维显示,从而可以更加直观的看到速度模型和地震数据所反映的地下地层的真实分布。     

基于VDM的复杂装备故障数据分析

在历史故障数据基础上,分别掏建故障信息、装备信息、装备使用状况的数据集市,通过数据挖掘模型和可视化交互平台,形成基于可视化数据挖掘（Visual Data Mining,VDM）故障分析架构。以此架构为基础,探讨了故障数据仓库的建立以及故障数据挖掘算法,对实际故障数据进行预处理,并分析故障责任、故障趋势、故障分布等特性,得到图形化的分析结论,为装备的设计、制造、维护提供支持。     

基于约束TIN的开采沉陷可视化及预计

本文以开采沉陷损害和传统预计方法为背景,以优化预计方法和提高预计精度为目的,对开采沉陷的三维可视化表达进行了研究,通过一个实例分析了开采沉陷对地面建筑物的影响及可视化的预计过程。在可视化模型的建立过程中,根据岩层和地表移动的特点对Delaunay三角剖分算法做了进一步改进,通过内插特征点模拟变形等值线,使岩层的细节变化更为直观,该方法对于开采沉陷的三维可视化及变形的预计具有积极的意义。     

实时热中子成像对多孔水泥基材料水分运动的可视化与量化：理论分析与试验研究

多孔水泥基材料中的水分运动对研究其劣化过程和耐久性非常重要．一些传统的测定水泥基材料中水分运动的方法大都基于材料的质量变化、电学或者核磁共振等特性．本文应用先进的实时热中子成像技术,通过理论分析和试验研究,对水泥基材料中的水分运动包括水分向内部渗透和向外部扩散进行了可视化再现和定量测定．由于热中子对氢原子强烈的衰减特性,热中子成像表现出对材料中水分存在的高度敏感性．基于点散射函数（PScF）建立了对原始成像所含中子传输信息的定量分析方法．对未开裂和开裂砂浆试件的水分渗透过程以及干燥失水过程进行了实时热中子成像试验．结果显示,热中子成像是可视化观测和定量测定多孔水泥基材料中水分运动特性的有力工具,试验结果将有助于更好地理解水泥基材料的劣化规律以寻求提高其耐久性的措施．     

基于Web Service的分布式可视化研究

本文提出并设计了一个基于Web Service的分布式可视化框架(DV4WS).它采用新型的分布式计算模型Web Service访问远程可视化算法来实现数据的分布式可视化.本文描述了DV4WS的原理、体系结构及任务执行过程.同时为了验证该平台的有效性,本文利用目前数据量较大的股票数据进行分布式可视化研究评估了该系统的性能,并与串行结果进行了分析和比较.实验结果表明,该平台对于解决数据密集型应用领域的可视化是行之有效的.     

GIS与人工智能结合下的三维可视化滑坡危险度评价

利用人工智能技术从滑坡专家处获取与滑坡相关的环境本底因素, 通过专家系统的因素权重处理, 采用RS和GIS技术对这些因素进行量化采样, 经模糊判别生成三维可视化滑坡危险度判别图, 使传统的平面解译成为立体效果图.     

元宝山露天矿矿床地质模型的构建及其可视化研究

本文紧紧围绕露天矿地质模型的建立及其显示这一主题,将矿床地质模型分为地质界面模型和矿床实体模型。用加权趋势面法对地质界面进行估值,生成地质界面的插值曲面;用边界多边形及断层对地质界面进行裁剪,形成地质界面的裁剪曲面;以地质界面的裁剪曲面和地表面的三角剖分面按空间组合成矿床实体模型。以元宝山露天煤矿为倒,实现了矿床模型的三维可视化。     

液压支架用电磁先导阀的可视化模拟分析

本文通过建立高水基电磁先导阀的几何模型,利用计算流体动力学（CFD）仿真软件FLUENT的动网格技术,实现对先导阀精细结构的可视化模拟.通过比较分析稳态与动态工况下,不同开口量值时,阀内流体的流动状态,得出影响阀的性能因素,从而为阅的优化设计提供一定的理论依据.     

基于可视锥的可接近性分析方法及其应用

可接近性是一种重要的产品特征, 可接近性分析已成为解决不同制造过程中所出现的计算制造问题的有力工具. 讨论了可达性、可接近性和可视性等概念之间的关系, 提出了一种基于可视锥的可接近性分析一般方法. 在点的可视锥基础上, 定义了完全可视锥、部分可视锥和局部可视锥等几类特征可视锥, 并给出了一个基于C-空间的可视锥计算方法. 最后探讨了如何应用可视锥实现数控加工、CMM测量和装配顺序规划等制造过程中的可接近性分析.     

设计模式指导的软件分簇方法

程序理解是一个从计算机程序中获取知识信息的过程,其主要目的是获取软件的各种有关知识以理解开发者的意图,从而支持针对现有或遗产软件系统进行软件评审、错误定位、反向工程、再工程、迁移、维护和复用等软件工程实践.本文提出一种设计模式指导的分簇方法,该方法采用程序中蕴涵的设计模式信息指导开源软件的分簇,运用"分而治之"的策略辅助程序开发者和维护人员快速、方便地理解代码.首先,采用设计模式检测技术从程序代码中抽取设计模式信息;然后,基于设计模式中角色间的相互关系,利用检测出的设计模式信息指导分簇;最后,对分簇结果可视化,以辅助程序理解.基于以上研究工作,开发了原型工具TasteJ并进行了实例研究,设计并实现了以人工为基准的实验来检验本文提出的软件分簇方法,并通过7个软件分簇度量函数,从统计的角度将其与现有主流软件分簇方法进行分析和比较,实验结果显示出本文所提方法的优势.     

信息几何理论与应用研究进展

信息几何是在Riemann流形上采用现代微分几何方法来研究统计学问题的基础性、前沿性学科,被誉为是继Shannon开辟现代信息理论之后的又一新的理论变革,在信息科学与系统理论研究领域展现出了巨大的发展潜力．本文首先从参数化概率分布族的内蕴几何结构特征与信息的几何性质出发,精炼了信息几何的科学内涵,指出信息几何相比于经典统计学与信息论的理论优势与方法的革新．然后简要阐述了信息几何与微分几何的联系,综述了信息几何理论的发展历史与近20年来信息几何在神经网络、统计推断、通信编码、系统理论、物理学和医学成像等各领域应用的研究现状,归纳和总结了其中所体现的信息几何的基本原理和基本方法,并对信息几何的发展给予注记．特别地,对信息几何在信号处理领域中的应用成果进行了较全面的总结和概括,阐述了信息几何在信号检测、参数估计与滤波等方面的最新研究成果．最后,展望信息几何的发展前景,提出了信息几何在信号处理领域中的若干开放性问题．     

微管内流场的可视化实验研究

以蒸馏水作为工质, 龙胆紫溶液作为着色剂, 对内径为520和315 μm的石英玻璃管内的流动做可视化实验研究以研究其流态. 经光学显微镜放大后由CCD相机拍摄, 得到了在不同Reynolds数下, 石英玻璃管内流动的流型图, Re数在200~2300间的微管进出口压力差也同时被测量来表征微管内的摩擦阻力系数. 实验结果清楚表明, 微管内部流动处于小Re数时, 微管内部的流动基本处于层流态, 其摩擦系数与常规尺寸下的经典理论解基本一致. 当Re数大于1200~1500时, 微管内流态已经由层流向紊流开始转变, 同时, 其摩擦阻力系数已偏离经典层流理论解. 当Re数达到1500~1800左右时, 微管内的流态基本上全部处于紊流态.     

硅基微型振荡热管的流动可视化实验研究

利用MEMS技术,首次在硅基芯片上加工制作了梯形截面的微型振荡热管.借助摄像机,对以FC-72为工质的两个通道水力直径分别为352μm（#1）和394μm（#2）的微型振荡热管的启动和稳定情况下的运动特征和流型等进行了可视化观察.结果发现微型振荡热管的启动相当迅速,在启动过程中没有观察到明显的核化现象,蒸发段内的汽塞主要通过液塞断裂而产生;进入稳定阶段后,微型振荡热管对倾斜角度的适应性较强,在10°～90°的范围都可实现持续稳定的大幅振荡,但只在#2热管内明显地观察到工质的单向循环运动.实验中观察到泡状流、塞状流、环状流、半环状流和波环状流等,而核态沸腾只发生在#2热管的蒸发段,在其冷凝段还观察到了喷射流.     

基于特征的矢量场自适应纹理绘制

针对3D流场纹理可视化方法面临的遮挡问题,提出了一种基于流场特征模糊提取的自适应稀疏纹理绘制方法.该方法建立在一种可扩展的模糊流场特征区域描述与提取算法基础上,首先通过采用模糊理论对流场特征区域进行描述,建立了流场特征的测度规则并得到相应特征向量,然后基于特征向量偏差给出了最小平方和误差准则下的模糊测度隶属度的确定方法.根据得到的流场特征模糊隶属度场,生成可突出流场特征信息的自适应高斯噪声以进行纹理LIC卷积.同时针对纹理方法难以明确表示3D流场具体方向的缺陷,提出了两种冷暖光照方法,通过在LIC卷积过程中采用冷暖光照方法突出流场具体方向显示,有效解决了该问题.实验表明,本文方法相对于传统特征提取方法更具有可扩展性.同时自适应技术的采用,有效缓解了3D流场可视化存在的遮挡和混淆现象.而冷暖光照处理的加入,则解决了纹理方法对流场具体方向表现上的缺陷.     

信息融合非线性控制理论初探

将信息融合思想引入控制领域,提出信息融合非线性控制理论．基于信息融合最优估计理论,研究非线性离散控制系统的最优控制问题．信息融合控制是把对控制系统的所有性能要求以及系统动力学转化为可融合信息,然后从信息融合估计的角度,使原问题转化为求控制量的“融合估计”问题．首先,给出了非线性信息融合估计定理;然后,推导了非线性系统信息融合控制的算法;最后,通过对机械手的转移控制问题的仿真研究说明了信息融合非线性控制算法的有效性．