基于GroIMP的水稻功能与结构仿真模型研究

为探索植物仿真模型构建方法及提高仿真模型构建效率,设计并实现了一个基于相关生长语法RGG及扩展L系统的植物模型构建语言XL的水稻秧苗功能与结构模型.该模型包含了光环境模块、植物结构模型、生理功能模型以及环境设置模块,从而能够在植物外部形态层面及内部生理功能层面同时来描述虚拟植物的生长过程,并通过对植物生理过程与形态结构及环境因子的交互作用的考虑,能够在开源及交互的建模平台GroIMP上实现对虚拟植物的生长状态进行综合预测与动态可视化.简要地介绍了模型中主要模及子模型构建的主要方法及模型构建的关键步骤,并通过模型的图形、数据输出验证了模型的有效性.经过简单地扩展,构建的模型可以直接应用到水稻整个生长期的建模仿真研究中.     

基于多Agent的湖库水华形成机理建模

为藻类水华形成机理的研究提供一种行之有效的概念建模方法,提出用Agent智能仿真技术来搭建湖库水华形成机理模型。通过实验确定水华爆发关键因子,对湖库藻类生消机理进行深入研究,分析关键因子与藻类变化的关系。在一系列规范约束下,构建实体、Agent和Agent间的交互协作模型,动态地描述湖库藻类生消过程及其关键因子动态变化,对藻类生长趋势和湖库水系的能量流动和物质流动状态进行有效分析。     

基于动态贝叶斯网络的虚拟盆景仿真研究

虚拟植物盆景仿真是虚拟现实(VR)技术在植物生长模拟方面的应用。它既能真实地反映盆景植物的生长变化,又能逼真地模拟其外部形态。利用动态贝叶斯网络对不确定预测问题具有较强的描述能力的特点,分析植物的生理生态特征并生成虚拟植物生理生态的网络模型,通过组件接口控制其形态生长模型。由参数L系统和时变L系统结合构成的形态生长模型保证了盆景植物连续的生长特性。实验表明本系统模拟效果真实,生成的虚拟植物形态逼真。     

Fuzzy控制预报模型及其应用

论述了 Fuzzy控制预报模型的建模方法 ,并探讨了该模型在麦长管蚜发生期预报中的应用 :我们将麦长管蚜发生期的预报过程拟成一个 Fuzzy控制系统 ,预报因子作为系统的输入 ,预报对象作为系统的输出 ,根据历年系统观测资料 ,建立了 Fuzzy控制预报模型 .对历史资料进行回代验证 ,其历史拟合率达 1 0 0 %.将 1 995年观测数据作为独立样本进行试报 ,预测结果与实际一致 .     

基于光照模型的植物仿真方法研究

自然环境中影响植物生长的主要因素是植物的内部生长特性和外部环境信息.提出了既考虑植物的内部生长特性又利用植物生长的外部环境信息的森林环境模型,即在开放的L-System的基础上应用外部光照原理来模拟森林植物的生长过程.重点解决了模型之间数据传输以及模块的控制问题,并利用遗传算法对外部环境信息进行优化,尽量地避免了植物在空间位置上的交叉和遮盖.实验结果表明,采用光照模型原理建立的森林环境模型,很好地反映了森林生长的空间特性,充分体现了植物的趋光性和植物间的相互影响,真实地再现了森林的生长过程.     

克隆植物生长扩散的生态复杂性

首先确定了7种不同的生境格局以及植物的生长规则,并基于此提出分株扩散网络模型,模拟数字克隆植物的分株动态生长的过程。揭示了在分株的不同生长阶段,生境异质性、植物自身的结构特征对分株种群扩散过程的影响,得到分株网络,并对不同处理下的分株种群生长扩散过程进行定量描述,结果表明生境中的斑块分布越密集则分株种群增长速度越快,且不同植物对环境的适应性不同,在富养分斑块产生更长间隔子的基因型探索新生境的能力会更强,而在贫养分斑块产生更长间隔子的基因型更容易获取生境中的有利资源,由此揭示了克隆植物的生态复杂性。     

丙烯聚合反应动态建模及在牌号切换中的应用

从丙烯聚合反应动力学出发、根据过程的质量平衡和能量平衡建立丙烯聚合反应器动态数学模型，并通过熔融指数影响因素分析，建立聚丙烯熔融指数预报模型，预报模型的计算结果与实际生产装置的化验数据吻合较好。使用开发的反应器动态数学模型和熔融指数模型，对环管法聚丙烯工艺的两种牌号切换过程进行仿真，从中选择合理的切换路线，从而缩短产品切换过程的过渡时间并减少过渡品量。     

虚拟植物生长建模

精确农业的进一步发展需要基于作物生长规律的生长过程模拟的支持。近年来,由诸多学科交叉而迅速发展起来的虚拟植物模型,为作物生长模拟的发展开辟了新的道路。其中,植株拓扑结构发展过程的模拟是实现虚拟植物模型的关键技术之一。为了能够客观有效地模拟真实的植物生长过程,应用于精确农业研究,采用L系统方法,结合植物的生长机理,对植物生长过程中受到内、外因素的影响进行了模拟研究。     

基于数值微分技术构造鲁棒估计模型的方法及其应用仿真

在研究宏观空间运动特性的基础上，利用数值微分作为表达工具描述未知运动过程的动态特性，构造了数值微分型滤波模型（NDFM）和数值微分型滤波－预报联合模型（NDFPM）。这种方法能根据各种应用要求对动态特性完全未知的运动过程建立结构简单、鲁棒性强的估计模型，而且容易选择估计算法获得满意的性能。本文对未知扰动作用下的被控过程建立NDFM并实现状态重构和扰动补偿；对动态未知的被跟踪目标建立NDFPM并估计出运动参数的当前值和一步预报值。仿真结果表明这两种模型具有较强的鲁棒性和满意的估计精度。     

基于多尺度分析的虚拟植物分枝结构三维重建

提出一种基于多尺度分析的虚拟植物分枝结构三维自动重建方法.首先建立控制分枝结构生长的二维层次自动机模型.对同种植物不同植株生长单元和叶元两级组织的形态和几何数据进行采样,用隐马尔可夫树分析生长单元的统计特征及转移关系,隐状态标记具有不同统计特征的各类生长单元,并采用半马尔可夫链描述产生各类生长单元的叶元序列.多尺度分析结果作为二维层次自动机模型的参数,自动控制三维重建过程.仿真实验表明本方法能够较真实地自动重建同种植物分枝结构的三维模型,能满足虚拟农业实验室的植物建模需求.     

SPAD值在玉米氮素营养诊断及推荐施肥中的应用

氮肥对玉米生产具有很大的限制作用,根据玉米生长状况和营养需求调节氮肥投入可提高其经济效益和生态效益。叶绿素仪是近年来在氮素营养诊断和氮肥推荐中较多使用的便携式仪器,可通过叶色值的测定快速、简便、准确、非破坏性监测植物氮素营养,为变量推荐施肥提供所需信息。在此对叶绿素仪在玉米氮素营养诊断和推荐施肥上应用的研究进行了综述,重点阐述了影响玉米叶片SPAD值对氮素营养判断的因素及相应的解决办法,并分析了今后SPAD值仪诊断氮素营养的研究方向。参52。     

基于加权支持向量机的选矿生产指标预报模型

在选矿生产中为了达到规定的目录,选矿工程师需要根据原矿的情况给各生产工序下达合理的生产作务,但由于选矿生产具有大滞后的特点,在选矿工程师决策下达执行前,如果能够对最终的生产结果进行预测则具有重要意义.以某选矿厂为实际背景,在分析了指标之间关系的基础上,采用加权支持向量机建立了相关指标的预报模型,并通过构造重要性函数的方法确定了支持向量机加权系数,最后利用该厂历史数据进行了传真实验     

Parameter Estimation of a Mixed Production Function Model Based on Improved Firefly Algorithm and Model Application

In the analysis on economic growth factors, researchers usually use the production function model to calculate and measure influencing factors' contribution rates to economic growth. Common production functions include the CD(Cobb-Douglas) production function, the CES(Constant Elasticity of Substitution) production function, the VES(Variable Elasticity of Substitution) production function,and so on. In consideration of the diversity and complementarity of models, the paper combines the CD production function with the CES production function and then proposes a mixed production function.With regard to the parameter estimation of model, the paper gives an improved firefly algorithm with the high precision and a fast rate of convergence. With regard to the calculation of factors' contribution rates, traditional methods generally have big errors and are not applicable to complicated models, so the paper offers a new method which can calculate contribution rates scientifically. Finally, the paper calculates the contribution rates of factors affecting Chinese economic growth and gets a good result.     

基于陆海协同的海上战略投送选址-路径优化

陆海协同海上战略投送过程中需解决选址-路径优化问题,本文分析了在突发事件背景下陆海协同运输体系的运作机理和特点,构建了以下水港选址、运输船舶航次、航线配置以及天气条件等不确定性因素为变量、以投送时间最短为目标的选址-路径优化模型.根据模型的特点与不同算法的优势,提出了一种以遗传算法为外层框架构成优化循环,其中镶嵌基于仿真的改进模拟植物生长算法形成内部模块,求解出染色体对应的目标函数,再通过信息传递完成内外交互运算的集成算法.最后,以我国对南海海上战略投送为例进行了选址-路径优化设计,取得了较好结果,从而证明了文章所建模型与算法的合理性和有效性.     

A Modified CES Production Function Model and Its Application in Calculating the Contribution Rate of Energy and Other Influencing Factors to Economic Growth

In the analysis of economic growth factors, the constant elasticity of substitution(CES)production function model is used to calculate the contribution rates of influencing factors to economic growth. However, the traditional CES production function model fails to consider the staged characteristics of economic growth. Therefore, this study provides a modified model of the CES production function. With regard to its application, a new method for calculating the contribution rates of energy and other influencing factors to economic growth is proposed using a modified CES production function model. This work concludes by calculating the contribution rates of Chinese energy and other influencing factors to economic growth.     

经济系统发展动力结构优化模型与评价方法

以产出型生产函数为基础构建了目标函数为人均增长速度最大的经济系统发展动力结构优化模型 ,给出了最优动力结构的特征和条件以及实际动力结构与最优动力结构之间差异程度的评价方法.     

植物果实的几何造型及可视化研究

提出了一种基于曲面参数方程的植物果实的造型方法。该方法使用凹凸纹理处理方式对椭球面参数方程进行变形,模拟各种不同形状植物果实形状;利用正弦函数的变化规律对植物表面颜色纹理进行模拟。给出了仿真水果模型的实例,模型的可控参数较少,变换灵活,形象直观,易于构建虚拟植物果实的生长模型。     

考虑光伏发电不确定性的日前火电-光伏经济调度

针对光伏发电受季节天气因素影响产生的不确定性和随机性的问题,建立了考虑光伏发电不确定性的日前火电-光伏经济调度的数学模型。以传统火电机组的运行成本、光伏发电成本、旋转备用成本,以及受到季节天气因素影响的光伏发电预测误差成本为经济目标函数;以火电机组的二氧化硫排放为环保目标函数。为提高光伏出力预测的准确性,采用加入季节天气因素的长短时记忆神经网络对于光伏发电进行预测,通过Cplex对所构建的模型进行求解,结果表明了所提模型的有效性和可行性。     

控制受限加权预报自校正系统的稳定性分析

针对控制幅值受限的、含稳定的未建模动态和有界干扰的对象 ,给出了一种鲁棒加权预报自校正控制算法。这种算法是在最小二乘型参数估计的基础上通过引入死区而得到的 ;通过引入一补偿函数f(t) ,并结合关键性技术引理便捷地对系统的鲁棒稳定性作了详细证明。结果表明 ,即使受控对象不稳定 (通常涉及控制幅值受限的控制系统稳定都需要对象稳定 ) ,所建立的系统也可以稳定。