基于概率抽样仿真异类输入不确定性传播方法

在已有概率、非概率不确定性描述理论的基础上,针对建模仿真中对不确定性下仿真结果的需求,提出一种基于概率抽样的异类不确定性联合传播方法.给出了基于概率框架的随机变量以及基于非概率框架的区间变量、模糊变量、不精确随机变量、模糊随机变量等不确定性描述方法.针对非概率框架下的不确定性描述方法存在的不确定性传播困难,分别给出了相应的概率框架转化模型.提出一种基于概率抽样的异类不确定性联合传播方法,实现了采用不同不确定性描述方法建模描述的不确定性变量的联合传播.     

基于模糊邻域粗糙集的信息系统不确定性度量方法

邻域粗糙集和模糊粗糙集是粗糙集理论中处理数值型数据的两种重要模型.在数值型信息系统中融合两者在不确定性度量方面的优越性,首先引入了模糊邻域粗糙集模型,并在该模型上定义了模糊邻域粗糙度的概念.模糊邻域粗糙度是通过粗糙集的边界域来度量信息系统的不确定性,为了达到更为全面的度量效果,在模糊邻域粗糙集模型中定义了模糊邻域粒结构,并基于该粒结构提出了模糊邻域粒度的概念,模糊邻域粒度是对信息系统分类能力的一种度量.最后,通过将两种度量方法进行结合,提出了一种基于模糊邻域粗糙集的混合不确定性度量方法,并从理论上证明其有效性.实验结果表明,所提出的混合度量方法综合了两种单独度量方法的优点,在数值型信息系统中具有更好的度量效果,因此所提出的不确定性度量方法更具有一定的优越性.     

认知不确定下动态试验误差条件抽样分析方法

为满足武器系统动态试验误差分析的需求,针对试验误差分析中设备和模型的信息缺失影响分析结果的问题,提出了认知不确定条件下动态试验误差条件抽样分析方法.该方法将试验系统的认知不确定性分为模型认知不确定性和测量设备认知不确定性,并推导了二者概率分布间的联系.设计了条件抽样方法以得到认知不确定性和试验误差分布关系.根据试验结果,得到最佳认知不确定参数和试验误差分布.使用该方法对某引信定距空炸试验系统进行了分析,得到了其误差分布,并通过与试验数据及忽略认知不确定条件时误差分布仿真结果的对比表明,运用该方法获得的引信定距空炸试验误差分布与试验结果的相符程度更高.      

一种基于模糊物元评价法的构件质量度量模型研究

 基于ISO/IEC 25010软件质量模型,提出了一种构件质量度量模型,运用模糊物元评价法对构件质量进行综合评估.度量模型和评估方法可作为构件管理者在对构件质量进行评价时参考.
     

模型不确定多智能体系统的鲁棒一致性控制

针对模型不确定性多智能体系统的分布式鲁棒一致问题,提出了鲁棒部分变元稳定性方法,将连续时间多智能体不确定系统的状态一致性问题转化为相应线性系统的鲁棒部分变元渐近稳定性问题.首先根据有向图生成树建立关联矩阵,对原来的不确定系统进行线性变换,实现结构分解.其次根据得到的降阶系统设计鲁棒二次镇定控制器,推导出所有智能体状态达到渐近一致的充分条件,将控制协议的设计最终转化成求解线性矩阵不等式可行解的问题,使得所有的智能体能够在所设计的控制协议下不仅能保证不确定性闭环系统是渐进稳定的,而且实现了多智能体系统状态的一致性.最后通过数值仿真验证了所提出的一致性协议的可行性和有效性.     

基于一致性风险价值的投资组合优化模型研究

证券市场上收益率分布存在严重的偏峰厚尾现象;同时风险价值方法本身不符合次可加性．这使得进行组合优化时它的局部最优解并非全局最优．针对这些问题,我们从一致性风险度量理论出发,提出了一种新的风险度量技术——一致性风险价值——来度量投资组合的信用风险,在此基础上建立了一致性风险价值的投资组合优化模型,并运用线性规划技术进行组合优化．最后我们通过实证研究,发现运用基于一致性风险价值的优化模型进行投资组合的结果,优于运用基于风险价值的优化模型．     

非嵌入式多项式混沌方法在电磁模型验证与确认中的应用

针对电磁模型验证与确认的量化分析方法进行研究.采用非嵌入式多项式混沌方法研究电磁模型仿真输入参数不确定引起的相关输出响应量的不确定度.在详细阐述了此方法的数学原理及实现步骤的基础上,数值结果验证了非嵌入式多项式混沌法可以为电磁模型输入参数的不确定性对响应量的影响建立一种有效的不确定度传播及量化方法.针对带孔缝结构的机箱模型,采用非嵌入式混沌多项式方法研究了电磁波入射角度的不确定性对机箱中心点电场幅值的影响,在此基础上结合特征选择评估方法（feature selective validation,FSV）依据实际测量值对此电磁模型进行度量评估,最终给出评估等级.结果表明,机箱模型的评估为优异.      

基于梯度特征的分布曲线模型预测控制算法

在分布曲线控制中,传统的积分平方误差指标仅考虑输出曲线与目标曲线的误差面积,忽略了分布曲线的内在特征结构。该文从曲线相似度度量出发,提出了一种基于梯度特征的分布曲线模型预测控制算法。该算法采用B样条模型描述分布曲线对象,基于梯度特征度量曲线相似度,综合曲线数值信息与梯度信息构造优化命题,并通过复合梯形方法对优化命题进行离散化,求解得到最优控制策略。仿真结果表明:该算法可提高曲线切换过程中输出曲线与目标曲线的相似度,实现了曲线形状的自然过渡。     

基于非成像模型的摄像机校准方法

作为摄影测量关键部件的摄像机,其校准精确度直接影响了整个测量系统的测量不确定度．通过对常规摄像机校准技术的研究,发现基于内参数成像模型的校准方法会因为内参数综合优化的相关性干扰和非线性求解的不确定性使校准的畸变参数不稳定,且无法修正由镜头透镜组制造中的曲率变化非连续平滑等造成的非模型化畸变．结合航空摄影测量光学实验室方法与垂线法,以摄像机的成像原理为依据提出基于非成像模型的校准方法,以实现逐像元（甚至亚像素级）畸变的细化修正．实验表明,该校准方法的角度测量精度为±5″,系统不确定度为10×10-6,并可适用于所有的相机和镜头．     

基于元模型的战场环境多分辨率建模

为了满足复杂仿真系统对战场环境模型不同分辨率的要求,解决不同分辨率环境模型的转换问题,给出了基于元模型的多谱线分辨率战场环境建模方法.该方法首先对将要建模与仿真的战场环境进行分解,得出战场环境模型的组成部分及战场环境与军用仿真实体的5个交互类别,然后通过战场环境的元建模参考框架,给出了战场环境元模型最基本的组成要素,利用递阶层次的元模型来构造各个环境模块,最后使用BNF来实现战场环境的元模型,通过合并元模型的相同节点来实现不同层次细节和详细层度的多谱线分辨率环境模型,也保证了战场环境模型的语法一致性.     

结构可靠性优化设计的证据理论和微分演化方法

采用证据理论作为传统概率的替代方法处理不精确的数据信息,提出了基于证据理论的可靠性优化设计方法.该方法针对给定的失效概率许用值Pf,通过计算证据理论的不确定测度Pl(F),以Pl(F)Pf作为可靠性约束条件的替代模型进行可靠性优化设计.为了降低基于证据理论不确定量化分析的计算成本,引入微分演化优化算法计算区间边界值.以典型桁架结构形状优化问题为例,验证了所提出方法的准确性和有效性.     

基于Kriging模型的高压共轨柴油机标定应用

为解决电控柴油机随着控制参数的增多造成的标定工作量大、工作效率低的问题,将基于模型的标定方法应用于VMR425DOHC高压共轨柴油机的经济性优化过程中. 采用LHS-ESE算法设计控制参数的试验空间,根据获得的试验数据建立控制参数与响应数据之间的Ordinary Kriging代理模型,并在此基础上进行优化得到最终的控制参数MAP. 试验结果表明,对比常规标定方法,采用基于模型的标定可以使试验样本点选取更加合理,大幅提高试验标定效率,Kriging代理模型的使用使预测结果更为精确,最大误差率在2%以内,满足共轨柴油机建模需要,优化结果使发动机燃油经济性区域得到扩大.      

大跨度拱桥静动力试验与结构识别的实践

由于有限元建模中存在不确定性因素的影响,大跨度拱桥初始设计模型的理论分析结果与现场测试数据之间存在一定差异.为了消除模型校验技术中的认知不确定性和随机不确定性,从而更好地进行结构识别,本文以来华大桥和巴溪洲大桥为例,对其中若干关键问题进行了讨论.通过合理地现场勘察与精确的有限元模拟相结合,基于灵敏度分析方法进行不确定性参数筛选,并最终采用最小二乘法进行参数优化,实现了可靠的结构工作状况评估与响应预测.研究包括现场静动力试验、有限元模拟、模型校验、响应预测和校验合理性评估等.基于精确建模和模态参数的校验技术可以有效地减小有限元模型与现场静动力试验结果之间的误差,使用未经试验结果校验的设计模型,进行两座桥梁校验系数的评估,分别存在着21%和23%的误差.     

基于改进型辅助变量法的压力传感器建模

针对经典压力传感器建模方法存在适应性较差、难以准确获取压力传感器动态特性的问题,提出了一种基于改进型辅助变量法的压力传感器动态建模方法。首先运用粒子群算法预估计模型参数,将预估计的参数代入差分方程构造辅助变量。然后利用输入、输出数据用辅助变量法辨识模型的参数,进行压力传感器系统仿真,在不同噪声模型及信噪比下得到系统输出,分别用提出的方法和现有方法建模,比较建模结果的差异。最后用激波管动态校准实验平台对压力传感器进行动态校准。根据输入、输出数据构造信息矩阵并对其正交分解确定模型阶次,再次用提出的方法和现有方法建模,验证仿真结果。通过压力传感器系统仿真及实验数据验证表明：在压力传感器建模中,改进型辅助变量法的辨识精度明显高于现有方法。     

水文模型参数优选中率定与校核目标函数的关系研究

在水文模型参数优选过程中,通常很难找到一组参数值使得率定阶段和校核阶段的径流模拟误差同时达到最小,为此,我们需要采用基于Pareto关系的多目标优化方法来寻求Pareto最优解的集合.本文采用一种基于马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）方法的多目标优化方法来搜寻水文模型参数优选问题中Pareto解集,并以三水源新安江模型为例,给出了由率定阶段的目标函数和校核阶段的目标函数所构成的Pareto锋面.结果证明,率定阶段和校核阶段的目标函数是相互冲突的,不可能同时取最小值,由于这种Pareto关系的存在,使得我们在选择水文模型的全局最优参数值时存在很大的不确定性.因此,如何减少这种不确定性是水文模型研究中一个很重要的问题.     

GTEM室频域校准系统及其不确定度评定

研究了脉冲电场的频域校准方法并对其不确定度进行了评定,针对脉冲电场的校准需求,以三维脉冲传感器为例,建立了一套基于GTEM室的频域校准系统,通过仿真和实验,对GTEM室产生标准电场的不确定度以及传感器和标准电场之间相互影响的不确定度进行了分析,通过不确定度合成,得出了在置信概率>95%时,校准的总不确定度为4.45%.在此基础上对三维脉冲电场进行了频域校准,校准结果表明,传感器在10 MHz~1 GHz内有着比较平坦的幅频响应.本文的研究对于分析电场传感器的频域校准有一定的参考意义.      

基于属性层级关系的rRUM模型优化——模型解释力及判准率的提升视角

以提高认知诊断模型判准率及对数据的解释力为视角,对当前应用较广泛的rRUM模型进行优化(优化后的模型简记为rRUM-AH),并采用Monte Carlo模拟研究及实证研究相结合的范式,比较分析了传统的rRUM模型和rRUM-AH模型的诊断正确率及诊断结果的解释力.研究结果表明:当属性间存在层级关系时,不论在何种实验设计条件下,优化后的rRUM-AH模型属性诊断正确率远远高于传统的rRUM模型; 当属性间存在层级关系时,rRUM模型的模式判准率平均不到80%(而rRUM-AH模型平均高达90%以上),难于满足实际需求,此时实际应用者选用该研究新开发的模型是一个较好的选择.     

一种用于高动态全球定位系统信号跟踪的新模型

针对传统全球定位系统(GPS)信号跟踪方法在高动态环境下跟踪精度不够理想且容易失锁等缺陷,提出了一种新的跟踪模型.采用包含多普勒频移与码相位误差的二维观测相关器组,并通过基于列文伯格-马夸尔特方法优化的迭代扩展卡尔曼滤波算法,使跟踪环路在码相位与载波频率初始捕获误差较大的情况下,依然能够快速而准确地收敛,成功解调出导航信息.仿真结果显示,利用新的GPS信号跟踪模型能够高质量地完成加速度为150g的高动态GPS信号跟踪.     

基于小波包能量谱和因子分析的结构损伤识别方法

为了消除环境温度对损伤识别结果的影响,提出了一种基于小波包能量谱和多元统计方法——因子分析的损伤识别方法.首先利用小波包能量谱法对结构动力响应数据进行分析,得到结构动力响应特征参数;其次建立结构动力响应特征参数的因子模型,用因子分析法去除环境温度对于动力响应特征参数的影响,并通过计算得到结构损伤指标;最后以钢结构平台仿...