一种三维织物建模与仿真算法

织物三维变形形态的模拟一直是基于物理建模仿真研究的难点之一。针对织物非线性柔性变形的特点,利用粒子系统作为织物模型,结合OpenGL图形接口和Gouraud明暗处理,可以获得较为理想的具有真实感的织物悬垂仿真图表,适用于实时渲染的三维织物及服装CAD系统建模。     

三维人脸识别算法综述

三维人脸识别与二维人脸识别相比,由于其不受视角、光照、姿势等因素的影响,越来越受到研究者的关注。综述主要是对目前已有的三维人脸识别算法,并且指出了目前三维人脸识别存在的一些问题。     

基于免疫蛙跳算法的梯级水库群优化调度

针对混洗蛙跳算法存在的问题,结合克隆选择算法和混洗蛙跳算法各自优势,提出了一种免疫蛙跳算法(ISFLA),并将其应用于梯级水库群优化调度中. ISFLA将克隆选择算法嵌入到混洗蛙跳算法框架中,对整个群体循环进行分组进化与混合,在混合之后构造子群体执行克隆选择操作, 以提高算法的局部搜索能力.通过实际工程验证了该算法的可行性与高效性,从而为梯级水库群发电调度问题的求解提供了一种新的途径.     

基于改进搜索策略的混合蜂群算法

针对人工蜂群算法搜索效率低、易陷入局部最优和精度低等缺点,提出混合蜂群（hybrid bee colony, HBC)算法。将人工蜂群（artificial bee colony, ABC）算法局部收敛性与模拟退火（simulated annealing, SA）算法全局收敛性结合,为ABC算法提供了一种新机制。根据SA算法中Metropolis接受准则, 通过调整温度依概率确定全局最优解的替代值,并利用全局最优解的替代值和个体极值来改进ABC算法的引领蜂搜索模式。其次,改进侦察蜂搜索方式,根据迭代次数非线性减小侦察蜂搜索范围和以一定概率反向搜索更新方式,能够有效地提高算法的全局搜索能力,并加快算法的后期收敛速度。通过对8个复杂函数仿真测试,结果表明,HBC算法在搜索性能和精度方面均有明显提高。     

基于并行云变异蛙跳算法的梯级水库优化调度研究

本文针对混合蛙跳算法(shuffled frog leaping algorithm,SFLA)早熟收敛的问题,将云模型算法融合于SFLA算法中,形成一种云变异蛙跳算法(normal cloud mutation SFLA,NCM-SFLA),弥补混合蛙跳算法后期容易陷入局部最优的不足.同时利用算法易于并行的特点,在多核环境下基于.NET4的并行拓展库(parallel extensions)进行算法的并行优化.将其应用于梯级水库优化调度中,实例计算表明,与多维动态规划算法(MDP)相比,NCM-SFLA方法具有更好的全局寻优能力和较快的收敛速度,在现有的计算条件下该并行算法能有效缩短程序运行时间,求解梯级水库优化调度问题是合理、有效的.     

基于蚁群-遗传混合算法的设备布局优化方法

以生产车间设备布局优化的最小物流费用为目标,建立了车间设备布局优化问题的二次分配模型,并采用蚁群-遗传混合算法来对这一模型进行求解.该混合算法将蚁群算法和遗传算法的优点相融合,以蚁群系统的解作为遗传算法的初始种群,克服了蚁群算法的收敛速度慢,容易陷入局部最优以及遗传算法的容易早熟收敛等缺陷,来实现模型的全局最优.本文以某机械厂制造车间为例,运用MATLAB编程实现算法求解,结果显示:应用蚁群-遗传混合算法设计出来的设备布局新方案比原始方案总物流费用节约了10.6%,同时,混合算法在求解车间设备布局优化问题时比蚁群算法或者遗传算法速度更快,效果更好.     

三维地质模拟中不确定性分析方法

三维地质模拟中的不确定性问题直接影响模型精度、空间数据分析和应用效果。通过分析三维地质模拟各个环节中存在的不确定性问题,建立了基于不确定性的三维地质模拟流程,并提出误差检测与分析校正的有效方法。以矿区复杂的地质构造断层建模为例,研究了逻辑不一致性、数据不完整性以及构造特征推演等问题,并对断层模型误差与评价进行了初步分析。实验证明,所提出的方法能够减少不确定性的传播,提高模型的精度和质量。     

自适应分组量子衍生蛙跳算法

为提高传统蛙跳算法的优化能力,基于组内平均目标函数值实施动态分组,采用多量子比特概率幅实施个体编码,基于组内最优蛙和组间最优蛙确定旋转角度,采用基于张量积构造的多比特量子旋转门实施组内最差蛙的更新.标准函数极值优化的实验结果表明,该算法的单步迭代时间较长但优化能力较传统蛙跳算法约有两个数量级的提高,从而表明提出的分组策略和编码方法切实能够提高传统蛙跳算法的优化能力.     

基于带约束三角剖分的三维地质建模方法及应用

带约束的Delaunay剖分算法多应用于表达数字地面模型,用于三维地质模型的构建尚不成熟.为了直观显示工程地质结构和快速准确分析工程地质条件,可依据带约束Delaunay三角剖分算法分别生成地层、断裂、界线类地质结构的TIN模型,拼合形成工程整体三维地质模型.通过编制基于TIN模型的工程三维地质建模程序,建立了金少江两家人水电工程坝址区域的三维地质模型,为工程地质评价及工程设计提供了决策支持,以此作为工程应用实例.实践应用表明,该方法具有快速、准确、通适的特点.     

基于三维体质心的无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络中传感器节点初始位置未知的问题,提出一种基于三维体质心的分布式无线传感器网络节点定位算法.算法假设网络中有一定比例的锚节点(位置已知的节点),利用三维辅助坐标系,建立节点间的通信约束关系和空间几何关系,研究三维空间内包含未知节点的三维体构成方法,确定三维体的多个侧面和曲面来构成曲面三维体;为了减小算法计算量和网络能耗,寻找与曲面三维体对应的由多个侧面组成的平面三维体,通过确定平面三维体的质心来获得曲面三维体质心,从而把曲面三维体的质心作为未知节点的估计位置.该算法是一种完全基于网络连通性的分布式算法,算法设计简单,计算量小,节点间通信开销少.仿真结果显示,该算法适合于各种规模的无线传感器网络的节点定位.     

Enhanced minimum attribute reduction based on quantum-inspired shuffled frog leaping algorithm

Attribute reduction in the rough set theory is an important feature selection method,but finding a minimum attribute reduction has been proven to be a non-deterministic polynomial(NP)-hard problem.Therefore,it is necessary to investigate some fast and effective approximate algorithms.A novel and enhanced quantum-inspired shuffled frog leaping based minimum attribute reduction algorithm(QSFLAR) is proposed.Evolutionary frogs are represented by multi-state quantum bits,and both quantum rotation gate and quantum mutation operators are used to exploit the mechanisms of frog population diversity and convergence to the global optimum.The decomposed attribute subsets are co-evolved by the elitist frogs with a quantum-inspired shuffled frog leaping algorithm.The experimental results validate the better feasibility and effectiveness of QSFLAR,comparing with some representative algorithms.Therefore,QSFLAR can be considered as a more competitive algorithm on the efficiency and accuracy for minimum attribute reduction.     

Membrane-inspired quantum shuffled frog leaping algorithm for spectrum allocation

To solve discrete optimization difficulty of the spectrum allocation problem,a membrane-inspired quantum shuffled frog leaping(MQSFL) algorithm is proposed.The proposed MQSFL algorithm applies the theory of membrane computing and quantum computing to the shuffled frog leaping algorithm,which is an effective discrete optimization algorithm.Then the proposed MQSFL algorithm is used to solve the spectrum allocation problem of cognitive radio systems.By hybridizing the quantum frog colony optimization and membrane computing,the quantum state and observation state of the quantum frogs can be well evolved within the membrane structure.The novel spectrum allocation algorithm can search the global optimal solution within a reasonable computation time.Simulation results for three utility functions of a cognitive radio system are provided to show that the MQSFL spectrum allocation method is superior to some previous spectrum allocation algorithms based on intelligence computing.     

基于Kriging模型的多点加点准则和并行代理优化算法

针对并行仿真环境下复杂工程系统的优化设计问题,提出一种基于Kriging模型、多目标策略和聚类方法的并行代理优化算法.该算法的多点加点准则,以同时优化期望改进准则和可行性概率准则为目标,首先生成兼具目标响应改进和可行域边界刻画功能的备选试验点集;再利用聚类方法从备选点集中选取多个有代表性的新试验点.通过两个数值算例和一个工程算例,将所提并行优化算法与已有算法做比较,结果表明所提算法具有更高的优化精度、效率和稳健性.     

基于自适应滤波的高超声速滑翔目标三维跟踪算法

针对临近空间高超声速滑翔飞行器机动模式复杂,单一运动学模型难以完成三维跟踪的问题,提出一种三维跟踪方法.将飞行器机动弹道分为纵向和横向弹道,根据飞行器机动特性,在纵向上将加速度建模为零均值的二阶时间自相关随机过程,在横向上采用Singer模型和匀加速模型进行交互多模型(interactive multiple mode...     

山东兖州矿区三维系统地质模型研究

本文的主要结论是：搜集了矿区从勘探到建井和生产各阶段的所有资料,并进行分析、研究、整理,完成了矿区地质和水文地质条件研究报告;系统地分析和提出了矿区地质和水文地质条件定量评价的途径和理论方法;根据矿区地质条件的差异,建立了４种不同类型的地质模型;应用计算机技术和Ｃ＋＋语言进行软件开发,绘制了有关地质图件。     

基于Linux的三维图形渲染平台的构建和优化研究

从精简和优化Linux操作系统的角度,对基于Linux的三维图形渲染技术进行深入研究,Linux内核可以自由定制、裁剪和修改,使得通过精简和优化将其改造为三维图形渲染专用的操作系统成为可能。构建了一个基于Linux的三维图形渲染平台,实现了在该平台上的三维图形渲染应用,并对该平台进行实时优化,研究了基于Linux的三维图形渲染平台的实时性问题:改进了标准Linux的时钟中断机制,实现了微秒级的时钟粒度,从而减少事件响应延时;针对多通道三维图形渲染系统的任务的特点,对调度算法进行研究,给出面向应用的二层调度器设计方案。     

山东兖州矿区三维系统水文地质模型研究

系统地分析和提出了矿区地质和水文地质条件定量评价的途径和理论方法,根据矿区地质条件的差异,建立了三维系统水文地质模型