基于时变PSO-SVM的混沌时间序列连续预报

针对粒子群优化(PSO)算法中适应度函数不可变的问题,提出一种改进时变PSO算法(TVPSO),其适应度函数可变,利用TVPSO对最小二乘支持向量机(LSSVM)的参数进行优化,避免了人为选择参教的盲目性,提高了预测模型的在线预测能力.建立基于TVPSO-LSSVM的连续预报模型,充分利用LSSVM的结构风险最小化与TVPSO粒子群算法全局、时变的特性,对非线性较强的混沌时间序列进行连续预报.仿真结果表明,该法运算速度快,适用于在线预报.     

虚拟环境中面向灭火指挥的火场信息可视分析

针对森林火灾现场指挥的需求,综合分析地理环境、气象条件、森林资源和林火行为等灭火指挥所需信息,设计实现了在虚拟林火环境中的数据可视化可视分析方法。使用王正非-3D混合元胞自动机模型模拟林火蔓延过程;采取差时方法预测林火蔓延行为;实时捕捉不同兴趣域内环境数据的变化,结合多视图面板及图层叠加的方法,构建火场信息可视分析模块。通过调整虚拟林场的环境参数,对不同场景下的林火蔓延过程进行模拟仿真,并对火场信息进行可视化可视分析。实验结果表明：该方法能够在一定条件下较准确地预测林火蔓延行为,还可以较全面地描述火场信息。     

利用基序列逼近的一类非线性时变系统辨识的实用方法

提出了一种针对一类非线性时变系统（时变的Hammerstein级数）辨识的实用方法。为减少时变系统建模所需参数个数,利用已知基底列的线性组合来逼近系统的时变动态特性,并采用递推最小二乘来估计模型的参数,克服了以往基序列逼近用于时变系统辨识方法中离线最小二乘计算效率不高的缺陷,仿真结果表明,本文提供了的有经济有效地对一大类时变非线性系统进行较好的辨识。     

结合社交媒体数据的城市交通事件可视分析方法

社交媒体中的文本内容可对交通量数据进行补充,为此提出一个交通事件可视分析方法。建立交通事件文本处理模型,提取事件的描述信息;基于图嵌入算法学习道路节点属性的向量表示,建立道路相似性模型;结合核密度模型建立交通事件发生概率预测模型;设计了一个交互式可视分析界面对于交通事件进行可视分析与探索。通过交通信息抽取、道路相似性度量以及交通事件交互预测等案例分析,验证了所提方法的有效性,可以辅助交通部门管理决策。     

航迹拓扑序列的SVD相关匹配算法

基本拓扑序列法为适应雷达系统误差需要步进旋转拓扑序列,造成过大的计算量。通过推导系统误差与拓扑序列的近似线性关系,得到了一种基于奇异值分解(singularity value decomposition, SVD)的修正匹配算法,可以一次性地计算出匹配情况下的序列旋转角度,不但极大地提高了计算效率,而且避免了基本拓扑法中选择角度旋转步长的难题。通过仿真测试,SVD算法能减少计算时间90%以上,而且在相同系统误差情况下的正确相关概率和误相关概率性能指标都有较大的提高。     

基于PA的卫星网络动态带宽分配在线算法及仿真

为解决卫星网络带宽分配问题,基于离散事件动态系统理论中的PA方法,提出了一种在线算法.该算法把动态带宽分配问题描述为约束优化问题,以一次计算机仿真的数据为基础,通过PA方法求出网络平均延时相对于分配带宽的梯度,以优化网络平均延时为目标,构造带宽约束条件下的迭代公式,在线地分配带宽,有效解决了一般计算机仿真中需要进行多次重复仿真而导致的大量机时问题,克服了一般算法须假定信息流的统计特性的限制.仿真结果表明,该算法能明显改善网络的平均延时性能.     

基于动态基元选取的真实感可视语音合成系统

伴有说话者面部表情及唇动的文本.可视语音转换系统(TTVS)能够大大增强人机交互的生动性和真实感.结合当前主要的两类rⅣs技术,利用数据驱动法中的动态基元拼接获得参数序列,驱动MPEG-4人脸动画模型,在保留灵活性和可移植性等优点的前提下,以较小的数据量,获得了较为生动的效果,形成了具有较高真实感的中文可视语音合成系统.     

基于连通度的拓扑分析法及其探测策略研究

针对传统的基于栅格图的拓扑分析方法存在实时性差和理解困难,提出了一种新颖的基于连通度的拓扑分析法(topological analysis based on connection,TAC),该方法通过定义“连通度”的概念,改进通常的“障碍物膨胀法”,使之实现实时计算和对栅格图较好的拓扑理解。在此基础上,进一步提出了综合考虑几何与拓扑信息的探测策略,提高了机器人完成任务的效率。仿真实验及在ATU-Ⅱ机器人上的应用证明了策略的有效性。     

基于双重窗口的MEO-LEO卫星网络路由切换检测

MEO-LEO卫星网络路由是新一代卫星通信系统中要研究的一个重要问题,但目前对卫星路由切换检测的意义和实现还缺乏深入研究.结合空间环境因素建立了多尺度路由切换基准,提出了一种基于双重窗口的卫星网络路由检测算法,可以直接确定路由切换时间点,简化星上路由表来减少星上路由存储开销,并提供针对失效节点和失效链路的适应性.最后通过仿真分析和比较,验证这种算法在有/无失效节点情况下的检测查全率和查准率都达到90%以上,能够提供准确依据优化卫星网络集中式路由机制.     

一种基于优先级的卫星网络AQM算法

针对卫星网络大带宽、长时延、高误码等特点,结合控制理论,提出了一种基于优先级的卫星网络主动队列管理（active queue management, AQM）算法。首先,借鉴控制理论中比例-积分-微分（propertional integral derivative, PID)控制器设计方法计算总的报文丢弃概率-然后,针对IN和OUT两种不同优先级报文定义不同的丢弃概率,以实现不同优先级业务流量的区分服务。仿真实验表明,相对于低优先级流量,高优先级业务在保持高吞吐量的同时具有较低的报文丢失率,且整体队列长度抖动小,从而实现高优先级流量报文的有效保护。     

Interactive multigraph visualization and exploration with a two-phase strategy

While it is very reasonable to use a multigraph consisting of multiple edges between vertices to represent various relationships, the multigraph has not drawn much attention in research. To visualize such a multigraph, a clear layout representing a global structure is of great importance, and interactive visual analysis which allows the multiple edges to be adjusted in appropriate ways for detailed presentation is also essential. A novel interactive two-phase approach to visualizing and exploring multigraph is proposed. The approach consists of two phases： the first phase improves the previous popular works on force-directed methods to produce a brief drawing for the aggregation graph of the input multigraph, while the second phase proposes two interactive strategies, the magnifier model and the thematic-oriented subgraph model. The former highlights the internal details of an aggregation edge which is selected interactively by user, and draws the details in a magnifying view by cubic Bezier curves; the latter highlights only the thematic subgraph consisting of the selected multiple edges that the user concerns. The efficiency of the proposed approach is demonstrated with a real-world multigraph dataset and how it is used effectively is discussed for various potential applications.     

Multi-agent consensus with time-varying delays and switching topologies

The consensus problems of multi-agents with time-varying delays and switching topologies are studied. First, assume that an agent receives state information from its neighbors with fixed communication delays and processes its own state information with time-varying self-delay respectively. The state time-delay feedback is introduced into the existing consensus protocol to begenerate an improved protocol. Then a sufficient condition is derived which can make the system with time-varying self-delays achieve the consensus. On this basis, a specific form of consensus equilibrium influenced by the initial states of agents, time-delays and state feedback intensity is figured out. In addition, the multi-agent consensus is considered with time-varying topologies. Finally, simulations are presented to il ustrate the validity of theoretical results.     

基于功能图的作战体系关键节点分析

目前大多数基于网络拓扑的作战体系关键节点分析方法只是单纯考虑作战节点的拓扑连接关系, 缺乏从实际业务角度考虑体系中各节点在功能之间的相互依赖。而多数基于作战环的作战体系关键节点分析方法又需要分析人员具有很强的专业背景知识, 且存在分析数据难以获取等问题。基于此, 提出了一种基于功能图的作战体系关键节点分析方法。首先, 介绍了基于任务、反映作战体系功能的功能图概念。然后, 提出了基于功能图的度中心性、介数中心性、接近中心性、PageRank算法、节点移除和收缩等关键节点分析方法。最后, 以某作战体系为例, 作战环为其功能图, 采用介数中心性、接近中心性、基于功能图的介数中心性、基于功能图的接近中心性、基于功能图数量的节点移除法等关键节点分析方法对作战体系中关键节点进行分析, 验证了该方法的简单性、可行性及有效性。     

体系仿真分析中指控网络可视化表现系统研究

在界定了面向体系能力仿真分析的可视化表现基本概念的基础上,给出了面向体系能力仿真分析的指控网络模型的功能分析和可视化表现需求分析。按照可视化表现需求分析的基本内容和目标,首先研究了指控网络拓扑结构可视化表现方法,提出了一种拓扑图布局算法;其次,提出了行为的分层次可视化表现方法;再次,提出了交互的分领域可视化表现方法;最后,给出了仿真结果数据的图表可视化表现方法。在阐述了可视化表现系统具体实现方法和技术后,给出了指控网络可视化表现效果示意图,验证了该可视化表现方法的实用性。     

一种新的混沌序列随机性刻画及提高方法

通过定义混沌序列中元素之间的邻接关系,提出了一种基于网络邻接图的方法来刻画此序列的随机性.通过数值模拟发现此方法具有很好的有效性,且与传统的Lyapunov指数判别法相一致,尤其在Lyapunov指数难以求得的情况下,此方法具有很好的参照性.通过考察网络邻接图的度分布、聚类系数和平均路径长度,发现混沌序列的网络邻接图是无标度网络,并且具有明显的小世界特性.利用网络邻接图的无标度性,适当减少网络邻接图中为数不多的度大的点可以有效提高混沌序列的随机性.     

A k-HAMILTON-NICE SEQUENCE

Ａｋ－ＨＡＭＩＬＴＯＮ－ＮＩＣＥＳＥＱＵＥＮＣＥＬＩＵＹｉｐｉｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，ＮａｎｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００２４，Ｃｈｉｎａ）ＴＩＡＮＦｅｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｙｓ...     

Robust Consensus and Soft Control of Multi-Agent Systems with Noises*

This paper considers the problem of robust consensus for a basic class of multi-agent systems with bounded disturbances and with directed information flow. A necessary and sufficient condition on the robust consensus is first presented, which is then applied to the analysis, control and decision making problems in the noise environments. In particular, the authors show how a soft control technique will synchronize a group of autonomous mobile agents without changing the existing local rule of interactions, and without assuming any kind of connectivity conditions on the system trajectories.     

三维地形数据的简化和空间分析的研究

全球地形场景的建模是一个极富有挑战性的课题。地形动态简化是构建三维地形场景和虚拟现实的重要内容,基于视相关的地形裁剪技术是动态简化庞大地形数据的重要方法。本文根据地球椭球的特性,提出了在当前LOD层次下,实时裁剪视景体中的地形数据的算法。精确拾取地形点的三维大地坐标是进行正确的三维空间分析和查询操作的基础,也是3DGIS研究中的一个难点;而可视性分析是三维空间分析的重要研究内容。本文给出了这些的问题的算法。实验证明,这些算法具有较好的实用性。     

Consensus problem of second-order multi-agent systems with time-varying communication delay and switching topology

Leader-following stationary consensus problem is investigated for the second-order multi-agent systems with timevarying communication delay and switching topology.Based on Lyapunov-Krasovskii functional and Lyapunov-Razumikhin functions respectively,consensus criterions in the form of linear matrix inequality (LMI) are obtained for the system with time-varying communication delays under static interconnection topology converging to the leader’s states.Moreover,the delay-dependent consensus criterion in the form of LMI is also obtained for the system with time-invariant communication delay and switching topologies by constructing Lyapunov-Krasovskii functional.Numerical simulations present the correctness of the results.     

虚拟作战系统中场景生成与显示关键技术研究与实现

三维场景生成与显示是虚拟作战系统中的重要组成部分。在一个演示虚拟战场同时观众参与战斗的系统中，设计开发了基于微机的分布式虚拟作战系统，建立一个具有宽视场和大范围动态变化的虚拟战场环境，可逼真地实现人机交互的作战过程。系统研究开发过程中解决了若干技术问题：如画面拼接技术，画面同步技术，视点规划技术，负载平衡，仿真实体时空一致性等。