建筑物非线性变形动态预测的数据机理:自记忆模型

综合考虑建筑物沉降变形时间序列的单调增长的特殊性和非线性特征,利用动态数据反演建模方法和自记忆性方程,提出了一种随机与动力相结合的建筑物非线性变形预测的数据机理:自记忆模型.该方法将观测到的建筑物沉降位移时序数据视为描写建筑物变形非线性动力系统的特解,运用反演动力模式方法导出系统的微分方程,通过引入记忆函数,将制约动力系统的微分方程推演成一个差分-积分方程,从而建立建筑物沉降非线性变形预测的动力系统自记忆模型.由于该模型用历史资料估计记忆系数,蕴含了历史资料中对预测有用的信息,所以能很好地预测出系统极值,克服了以统计为基础的预报模型在做多步预测时预测值偏向平均值的缺点,较以往单一的确定论或随机统计论预测方法具有更高的拟合精度和预测准确率.将该方法用于实际工程建筑物沉降变形预测,证明了该模型的有效性及可行性.     

基于平行因子分析的信源四维参数联合估计

提出了一种用于近场窄带信源频率、二维到达角及距离四维参数联合估计的新算法. 该方法将通常在数据域和子空间域应用的平行因子分析模型扩展至高阶累积量域, 利用计算的5个高阶累积量矩阵构造三面阵, 分析了该三面阵低秩分解的唯一性, 并从其分解得到的5 个对角阵中联合估计信源参数. 与现有方法相比, 该算法有效减小了阵列的孔径损失, 无须参数配对. 此外, 该算法还可用于远场和近场混合源的参数估计. 仿真结果表明该算法是有效的.     

不同GPS接收机观测值的随机模型评估

根据最小二乘准则或其他准则解算参数的最优估值时, 需要已知观测值的随机模型. 随机模型正确与否将影响参数估值, 因此, 快速高精度GPS定位需要已知正确的随机模型. 采用GPS短基线实测数据, 估计了两种GPS接收机观测值的随机模型, 分析了不同类型数据的精度及其与高度角的关系, 时间相关性以及不同类型数据之间的交叉相关性. 结果表明: 通常采用的独立等权随机模型不适用于GPS观测值; 根据高度角定权并不适应于所有接收机和所有类型的观测数据; 随机模型中应考虑时间相关性和交叉相关性; 随机模型与接收机和观测数据类型密切相关, 不同接收机应采用不同的随机模型.     

重思艾滋病被掌控的时候

2007年11月19日联合国艾滋病规划署(UNAIDS)公布了最新的艾滋病年度报告,承认全球感染艾滋病病毒(HIV,人体免疫缺陷病毒)人数被高估了600万.根据新的统计方法,2007年全世界感染HIV人数为3320万(原估计数据为3950万),其中包括250万名儿童.     

美国SMAP卫星失效的一个可能性分析

美国主被动土壤水分监测卫星(Soil Moisture Active Passive, SMAP)是目前唯一搭载偏心旋转复合材料环形桁架天线的在轨卫星,但在轨仅工作数月便出现无法修复的雷达故障,损失惨重,故障原因至今尚未查明.基于复合材料圆柱壳等效模型,本文研究了考虑横向激励和参数激励共同作用下超大型复合材料环形桁架天线在偏心旋转状态的内共振特性和非线性动力学问题,从非线性动力学角度提出了一种SMAP卫星失效的可能性分析,也为我国研究此类大型可展卫星天线提供了理论参考.利用Donnell薄壁剪切变形理论及Hamilton原理建立偏心旋转复合材料层合圆柱壳的非线性偏微分方程,应用Galerkin离散导出耦合非线性常微分方程.通过Campbell图得到发生1:2内共振的参数条件后,进一步研究了偏心率和几何参数对偏心旋转复合材料层合圆柱壳内共振条件的影响.随后,利用多尺度法得到了1:2内共振和1/2次谐波共振情况下的四维非线性平均方程.通过数值仿真,发现在一定的横向激励和温度参数激励作用下,处于偏心旋转状态的超大型环形桁架天线等效模型发生大振幅混沌运动.这为解释SMAP卫星雷达失效提供了一种可能性.     

部分线性模型中非参数分量的检验

考虑以下部分线性模型 卜X凡 go(T) e;,l引乓。,(l)其中(T,X/,二),l＄1＄。,是随机向量(TX’,Y)的i.iJ样本,X6R‘,TEIO,l],po是未知参数向量,go是一个光滑未知函数,e;是随机误差,它与(T,式),…,(Th人)独立.高集体”基于核估计的两步逼近法得到了一个检验零假设 H。:g。。0的统计量,为了得到其统计量的渐近分布,他要求误差分布具有有限的四阶矩,一些学者I”]在(式,T)为非随机的条件下研究了关于g。的检验问题.文献[3,41等得到了po的估计的渐近分布和go的估计的收敛速度,但用MO的估计来作为检验零假设凡:仇三0的检验统计量.必须得到…     

小振幅大气重力波传播的数值研究

应用二维可压大气全非线性动力学模型, 模拟了小振幅中频重力波波包的非线性传播. 并与相应线性模型的模拟结果作了比较. 结果表明在等温大气中非线性效应对小振幅重力波传播的影响是可以忽略的. 而在非等温大气中, 非线性效应对于重力波波包传播的影响显著, 主要表现在非线性相互作用将显著地减小波包能量传输速度; 波振幅增长率也小于线性传播结果, 但波动量仍能保持守恒. 中层大气的观测也给出了非等温大气导致的波非线性相互作用的证据.     

运动学统计定位方法应用于月球着陆器的精密定位

针对月球探测中的着陆器定位问题,提出了运动学统计定位方法.利用一段时间内的测量数据,结合月球运动相关信息,将测量数据进行综合平差处理,获得着陆器在月固系中的位置.误差分析表明,测量误差是影响定位精度的主要误差源.利用中国科学院上海天文台自主研发的深空探测定轨定位软件包进行了仿真精度分析,分析了月面数字高程模型(DEM)在着陆器定位中的应用.结果表明,联合测距测速和VLBI数据,单历元的定位精度在百米级,10min弧长的统计定位精度可达米级.在着陆器定位解算过程中,利用月面数字高程模型提供的高程信息作为约束可以降低参数之间的相关性并提高解算精度,固定高程后数分钟单站测距测速定位精度优于1km.在定位过程中还可以直接应用月面数字高程模型,只解算经纬度2个参数,有助于在数据比较少的情况下提高定位精度,利用全球月球数字高程模型ULCN2005对该方法进行了验证,考虑到虹湾地区在CE-1和CE-2任务期间进行了加强观测,局部模型分辨率和精度较高,该方法可以在CE-3任务中重点考虑.     

系统辨识的起源发展与展望

一、一个共同关心的问题什么叫系统辨识?问题要从动态系统谈起。动态系统广泛存在于自然科学和社会科学的各个领域。例如,在近二十年发展起来的生态学中,族数动力学指出,某时刻的牲口数、鱼条数都可以用常微分方程或偏微分方程来描述。研究族数动态系统模型,可以预测若干年后的族数。人口模型也属于这一类模型。利用人口模型可以预测十年、二十年、三十年后的人口数。改变人口模型中的某些参数,可以研究人口政策对人口发展的影响。     

工程设计的系统过程偏微分方程形式非线性判定简析

简析了在工程设计的动力系统过程中,对偏微分方程的非线性性质的形式判定.例举了工程系统偏微分方程普遍类型的记法,对偏微分方程项的组成形式进行了详细的分析.在此基础上,由方程线性、非线性定义论述偏微分方程的非线性性质和基于方程形式的判定,例举了判定理论及工程实例的偏微分方程,并对此判定的工程设计及其定性分析的意义进行论述.     

水听器基阵障板影响和阵列流形的边界元计算及实验验证

在考虑障板对水听器基阵影响的基础上, 提出阵列流形获取的新方法, 即阵列流形的边界元计算方法. 首先将基阵障板视为一个散射体, 然后通过计算散射体表面声场分布, 求出基阵阵元位置处的声场响应, 最后得到整个基阵的阵列流形. 该方法可以获得与实验测量相吻合的阵列流形, 避免了理想阵列模型失配的问题. 对安装在半球形障板上的14元圆弧阵进行了仿真计算, 并在消声水池进行了实验验证. 仿真计算与实验结果表明, 由于障板对水听器基阵的影响, 阵元具有很强的指向性, 导致理想阵列流形与实测阵列流形差异很大, 利用本文方法可以获得与实测值相吻合的阵列流形.     

人免疫缺陷病毒(HIV)抗药性的产生机理及控制方法

近些年的临床研究表明，HIV-1会对美国FDA批准的抗HIV药物产生抗药性，影响治疗的效果。与其他病毒相比，HIV-1容易产生抗药性是由于它高速复制和RNA基因组逆转录为DNA时的易错性所致。HIV的抗药性可在体外用基因型和表现型检测法来确认。患者的药物假期往往是产生抗药毒株的直接原因。坚持用药，监测抗药毒株，多药联合治疗和不断研制新药是对付抗药性的主要手段。     

激光雷达在森林生态系统监测模拟中的应用现状与展望

激光雷达是一种新兴的主动遥感技术,能够在多重时空尺度上获取森林生态系统高分辨率的三维地形、植被结构参数.其对森林生态系统变化的精确、高效监测和模拟在认识这些变化如何影响陆地生态系统碳循环、全球气候变化,并促进生物多样性保护方面将发挥重要作用.本文拟对激光雷达技术的概念和发展应用简史作一介绍,通过分析其在数字地形产品生成、森林生态参数提取反演应用中的主流算法和优势,继而阐明其推广应用所面临的挑战,最后指出未来激光雷达技术在生态学应用中可能的研究热点.本文认为,构建集太空、天空、地面多源传感器于一体的数字生态系统是未来生态系统观测网络发展的必然趋势,而激光雷达技术能够在数字生态系统建设过程中搭建可靠的数据支撑体系,最终有助于决策部门调控、优化人与环境关系,实现二者和谐共存.     

时变线性/非线性结构参数识别及系统辨识方法研究进展

对线性时变结构系统参数识别方法进行了简要回顾, 总结了时频分析方法、时间序列分析方法以及子空间方法近几年国内外相关研究进展, 重点介绍了子空间方法用于时变结构系统模态参数识别方法相关研究成果. 介绍了用于非线性时变系统辨识的主要的神经网络方法, 以及基于自回归滑动平均模型的时间序列分析方法. 最后指出了该领域研究中存在的一些问题和今后的主要研究方向.     

对生命终结的宣判——脑死亡

医学是人类最伟大的创造之一,人类因为有了医学而能够治愈伤病、延长生命,医学终结于死亡,对死亡的判定经历了从“心死”到“脑死”的变革,脑死亡问题涉及科学技术问题、概念问题、伦理问题和法律问题等,至今仍在讨论当中。以脑死亡判定死亡可能也只是一个阶段的认识,医学会发展到什么境地,人类会发展到什么境地,很大程度上是未知的。但我们不应忘记,科学不是世界的全部,医学不是生命的全部,人类也不是自然的全部。     

有限元法对正三棱柱吸声体的模态分析

文章利用有限元法分别对穿孔板和正三棱柱进行模态分析。在分析过程中,同时改变穿孔板和正三棱柱的板厚、穿孔直径、穿孔率和材料四个参数,通过参数的改变来分析比较固有频率变化和模态分布情况。研究结果表明:改变其中任何一个参数,吸声体固有频率随阶次增加而呈规律性变化,但模态分布变化不大。在改变板厚、材料、穿孔率时,自振频率变化均比改变孔径时变化大。     

中国大学关系的复杂网络

采用14个参量描述大学状态,这些状态间的余弦距离定量描述各大学之间的相似性,得到最小生成树.每个大学与最相似的若干大学连接,得到描述大学关系的复杂网络.度、介数、紧密度和社区结果等拓扑概念用于讨论这些网络的非平凡结构特点.中国大学(不含港澳台地区院校)划分为12个社区,每个社区内度最大的节点作为社区标志,而社区间邻接的介数最大的点作为边界.发现边界是排名在前列的具有强竞争力的高校,表明"综合化"是大学提高竞争力的努力方向.紧密度小的边界和各社区标志大学可作为中国大学代表,可供综合评价大学教育体系参考.     

太阳磁场测量

20世纪初太阳黑子中磁场的发现将对太阳的研究从唯象观测带入真正的物理研究。太阳磁场将太阳内部以及各层大气联系在一起,其演化驱动了太阳大气中的各种活动现象。太阳磁场的精确测量对于我们理解太阳物理学中大多数尚未解决的问题至关重要。文章主要回顾了太阳磁场的发现和观测历史,介绍太阳磁场常用的测量方法和当前面临的挑战。     

太阳磁场测量

20世纪初太阳黑子中磁场的发现将对太阳的研究从唯象观测带入真正的物理研究。太阳磁场将太阳内部以及各层大气联系在一起,其演化驱动了太阳大气中的各种活动现象。太阳磁场的精确测量对于我们理解太阳物理学中大多数尚未解决的问题至关重要。文章主要回顾了太阳磁场的发现和观测历史,介绍太阳磁场常用的测量方法和当前面临的挑战。     

20~#钢的慢速率高温流变实验和模拟

碳钢种类繁多且广泛应用于建筑、汽车制造等领域.选择其中的20#低碳钢,利用Paterson高温高压流变仪在恒温条件下,完成了单阶恒应变速率和多阶突变应变速率两类轴向压缩实验.实验条件如下:温度700～900℃,围压100々300MPa,应变速率105～103s1测定了不同条件下变形过程中的应力-应变曲线,并进行了流变本构方程计算.结果显示流变本构方程中的参数对应变的函数依赖关系与快速变形时类似.由本构方程模拟计算所得的流变应力可以很好地拟合单阶恒应变速率实验;由于多阶突变应变速率实验受变形历史影响大,因此拟合精度较差但仍可接受.另外,研究表明,在慢速率变形时无论是低温的铁素体相还是高温的奥氏体相,20#钢的流变行为均可用相同的流变本构方程进行描述,但是相变区的流变行为则不同,需要对lnA的表达式稍作修正.