产品装配建模研究

并行装配建模是CAD研究中的重要领域.给出了装配建模的数学描述模型,并对装配体的位置进行了研究,提出了一个产品概念级设计模型,并给出了模型实现算法,在此模型下可实现产品的并行装配设计,同时支持自顶向下和自底向上两种设计方法,并以实例进行了验证.     

叠前弹性波反演非线性优化方法

针对传统遗传算法自身存在的早熟收敛、搜索空间小以及计算效率低的问题,在保证算法收敛和最大限度地搜索模型空间的基础上,对遗传算子采取相应策略进行了改进,并通过界约束以增加解的稳定性.为了提高计算效率,采用粗粒度并行遗传算法,将并行计算机的高速并行性和遗传算法固有的并行性相结合,进行多种群并行搜索.选择合适的迁移拓扑结构和迁移策略,构建了并行模型,并给出了改进后并行遗传算法的设计流程图及详细算法描述.采用该算法进行了叠前弹性波反演的实际计算,取得了良好的效果.     

森林竞争算法的并行化及其在线天线自动设计中的应用

针对线天线自动设计中运算时间过长问题,提出了一种基于主从模型的并行森林竞争算法优化模型.主进程执行森林动态演化的竞争模型,从进程并行地执行自然树生长竞争模型并调用天线数值计算程序完成费时的阳光适应度计算.利用该算法设计出了一种端射高增益新型树结构线天线.其具有5个枝条,增益达到9.048 dBi,带宽为8.45％,在“...     

基于OpenCL的隐马尔可夫模型的GPU并行实现

隐马尔可夫模型(HMM)是建立在马尔可夫链的基础上的统计模型.虽然隐马尔可夫模型是一种计算高效的机器学习模型,但是当处理的数据集规模过于庞大时,分析的时间太长.因此,我们有必要研究隐马尔可夫模型的并行化设计,以提高模型的运算速度.近年来,开放计算语言(OpenCL)的出现,使得设计通用的并行程序成为可能.该文,我们分析了隐马尔可夫模型三类算法的并行特性,并设计基于OpenCL的并行实现.实验结果表明,隐马尔可夫模型在GPU上的并行化实现最高获得了640倍的加速比.     

一种基于并行免疫网络的大数据分类算法

为了解决数据量增加时串行免疫网络算法难以实现大数据处理的问题,提出了并行免疫网络训练和分类模型,并在Spark并行框架下设计了并行免疫网络分类算法.给出了入侵检测大数据背景知识;建立了Ainet并行算法框架,详述了并行免疫网络分类算法步骤;采用cup99入侵检测数据集进行了试验,进而将并行Ainet算法同其他算法做了比较.试验结果表明:较串行Ainet算法,并行Ainet算法训练时间下降了11/12,检测时间降低了19/20,准确率提高了10%,同时检测率提高了5%,而误报率降低了20%,可见并行Ainet算法各方面都取得较好的效果;试验验证了分类效果对训练数据集数量敏感的特点;并行Ainet算法在准确率、检测率和误报率方面优于其他算法,但运行时间较长.     

异构环境HBSP模型及其在FFT算法中的应用

提出了异构块同步并行 (HBSP)模型和程序开销计算方法 ,依据通信开销线性模型和处理机利用率来研究异构环境中算法的设计和分析 .以快速傅立叶变换 (FFT)为例 ,给出了相应的算法设计和分析结果 .当构成块同步并行 (BSP)计算机的各处理机速度相同 ,且原有 BSP算法达到最优 (即各处理机上所分配的计算量与通信量完全均衡 )时 ,HBSP模型等同于原有模型     

基于MapReduce的粒子群投影寻踪模型的设计与实现

利用MapReduce模式设计并实现了粒子群投影寻踪算法的并行化,以提高算法的效率.在分类阶段使用了基于MapReduce的KNN分类算法并行,实验结果表明:基于MapReduce实现的粒子群投影寻踪模型能够有效地寻找到较好的投影方向,确保分类效果;并且与其串行算法相比,在实现效率上有较大的提高.     

阶段并行模型上的并行算法设计

阶段并行模型是BSP(Bulk Synchronous Parallel)模型的改进,它更接近于表述实际的机器行为,同时具有编程简单、独立于系结构和执行性能可预测等特点.NOWs正成为并行计算领域的一个新的发展热点,以太网构成的微机集群系统是NOWs的一种重要实现形式.研究了群集系统中分阶段并行模型上的并行算法设计,以FFT算法为例,进行了设计和分析,并给出了测试结果.     

基于差分进化与RBF神经网络的热工过程辨识

针对热工过程的非线性辨识问题,提出了一种基于差分进化算法(DE)的径向基函数神经网络(RBFNN)模型设计方法.该方法将DE算法的种群分解为几组并行的子种群,每组子种群对应于一类隐节点数相同的RBF网络.在RBFNN的学习过程中进行多子种群并行优化,从而实现RBF网络结构与参数的同时调整.算法可以利用热工对象的输入输出数据,自动设计出满足误差精度要求且结构较小的RBFNN模型.然后将该算法应用于热工对象的辨识,对于单输入单输出系统,得到的RBFNN模型只需1个隐节点.对于多输入单输出系统,RBF网络也仅需较少的隐层节点.仿真结果表明,用该方法设计的RBFNN模型结构简单,且辨识误差小,具有较好的泛化能力.     

基于迭代式MapReduce的Apriori算法设计与实现

为提高Apriori算法挖掘频繁项目集的效率,基于迭代式MapReduce模型对Apriori算法进行并行化,设计出了能够在云计算环境下进行频繁项目集挖掘的新算法.与传统的Apriori并行算法相比,新算法利用事务约减规则进行改进,减少了每次扫描时所需扫描事务的个数,能够显著减少运行时间.介绍了新算法的设计思想,研究了算法的性能.实验结果表明所提算法比已有方法具有更高的运行效率及较好的可扩展性.     

基于MAS的分布式协同设计任务冲突处理研究

任务分解与冲突控制是网络分布式环境下进行产品并行设计的关键．通过收集产品各领域的指标约束与关系约束来构建基于约束网络的产品参数协调模型，采用区间描述设计变量的不确定性信息，并将区间算法与基因算法相结合实现了一致性模型求解框架，使用该方法能够检测潜在冲突，得到与给定产品指标相对应的设计变量可靠解空间，进而辅助设计人员决策。同时采用Agent技术对协同设计中多群体多层次的设计任务和设计进程进行管理和控制，建立了以项目和任务为中心的协同设计Agent模型，研究了模型共享、协同设计agent、并发控制机制等关键技术，构建了一个基于多Agent的分布式实时协同设计原型系统应用实例说明了其有效性。     

分布数据管理的一种并发控制算法

提出一种用于分布数据管理的基于锁定的并发控制算法。该算法对冲突处理无需在全部分布站点程序调度器间进行通讯，仅需在冲突初始站点和所有参予站点间进行信息交换；又由于在冲突发生时通过使用时间戳来建立一个执行顺序，从而避免死锁。该算法在应用中维护方便且表现出较好性能。     

一种基于Concurrent Apla语言的共享内存并发分布式算法2层验证方法

形式化验证共享内存并发分布式算法已成为当前极具挑战性的问题之一,尤其是在云计算、多核、无线传感器网络、分布式数据库、区块链环境下.该文基于研究团队在形式化规约语言和方法、算法形式推导和验证方面的已有工作,以自定义泛型抽象顺序设计语言Apla为基础,进一步研究并提出简明、高抽象用于并发分布式计算的Concurrent Apla语言,使其既支持顺序算法的验证又能有效地验证并发分布式算法.在依赖-卫式推理的基础上,提出一种新颖的2层并发分布式算法形式化验证方法,其中系统层用于处理并发级验证,而组件层用于处理顺序级验证.最后,通过2个实例验证了该方法的有效性和可行性.     

An approach to collaborative design based on distributed constraint-net

We focuse on design process in concurrent engineering and propose an, approach to collaborative design based on distributed constraint-net. The approach adopts agent technology to express kinds of distributed constraints. And through the cooperation among agents, the consistency of constraint is maintained and the constraint conflict is detected and eliminated. The constraints are satisfied concurrently and distributively. Based on the proposed approach, the collaborative design process in concurrent engineering can be well supported. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 59875025) Biography: He De-lin(1971-), male, Ph. D. candidate, research direction: CAD.     

Concurrent Process Planning for Machined Parts

IntroductionDevelopment of a product undergoes a sequence oflife- cycle phases including design,process plan-ning,manufacturing,inspection,and main-tenance. In the past,these product developmentactivities were organized in a sequential manner:from design to downstream life- cycle phases.Asthe design engineers tend to generate designs withexcellent functional performance,these designsusually require excessive manufacturing efforts;therefore,leading to a high production cost[1,2 ] .　 To reduce …     

面向并行工程的产品设计综合评价及决策

依据动态规划原理和模糊理论,建立了面向并行工程的产品设计多级模糊决策模型,对决策过程中各设计方案的模糊评价作了分析讨论,为产品并行设计的决策提供了理论依据,增加了并行设计的可操作性．利用所提出的方法,可有效地解决产品并行设计的决策问题．     

基于Agent的设计空间搜索

基于并行工程的思想和多agent协作求解问题,讨论了一种电子系统的系统级综合方法,根据各种可能的设计方案构建一个单一的设计空间,设计空间用极大一致集表示,给出了求解极大一致集的算法,用该算法把空间逐步缩小为一个单一设计,采用这种方法可以节省大量的设计时间。     

面向并行工程的冲突管理决策支持系统构建

由于并行环境下诸多约束条件的制约,冲突的产生难以避免。为消除冲突、提高产品开发效率,本文按照预防性、例外性和自我强化原则,综合运用控制论、模糊理论等方法,构建了产品并行开发中的冲突管理决策支持系统;分析了前馈控制系统、监控系统、推理决策系统和模糊决策系统4个子系统的内在运行机制。该系统可实现冲突的规避、识别和解决,有助于降低资源尤其是智力资源的内耗。     

铝型材产品开发并行设计过程优化重组

基于设计结构矩阵和图论提出了一种型材开发过程优化重组的方法．通过建立设计结构矩阵、识别耦合任务集和划分设计活动级别。对铝型材产品开发并行设计过程进行了分析和规划，并运用敏感因子、复杂因子和影响因子对耦合活动的依赖关系进行了描述，基于这些影响因子提出了确定耦合活动初始迭代次序的优化算法，建立了合理高效的并行设计优化过程模型．该方法对于其他并行工程应用领域同样适用．     

在并行设计系统中引入Agent技术

阐述的是将人工智能Agent技术引入现有并行设计系统中，通过在设计的底层－－特征（Feature)级别上实施并行工程理念，将“设计→评估→再设计”的大循环改进为“设计=评估”并行进行的小循环，有效地在产品的设计过程中产品的可制造性进行了评价，进一步增强了并行设计系统的实时性和高效性，从而不论在宏由还是微观上均保证了并行工程总体目标的实现。