从SSE到OpenCL:多核CPU上骨骼动画并行算法对比研究

拥有高精度蒙皮和复杂骨骼绑定关系的骨骼动画,渲染时存在很大的性能瓶颈。以往研究采用GPU加速动画,但高端GPU成本过高,而中低端GPU的通用计算性能有时不如高端CPU。为充分挖掘算法在多核CPU上的执行性能,弥补中低端GPU通用计算性能的不足,提出了基于Open CL的针对指令和线程的新兴集成并行方案,并与基于SSE结合Open MP针对指令和线程的传统独立并行方案展开对比。实验结果表明,在多数CPU和多种复杂度的数据上,基于Open CL的新兴并行方案的性能明显高于基于SSE的传统并行方案,并且性能优势随着数据复杂度的增加而提升。     

基于工程语义信息和优先约束矩阵的装配顺序规划方法

虚拟装配作为虚拟制造业的一个重要分支,不仅为降低产品发展的成本和缩短上市时间提供了有效途径,还有助于提高产品自身质量.提出的装配顺序规划方法主要基于两个方面:一方面是从人机交互(HCI)对话框中获得的工程语义信息(SEI),另一方面是根据每个装配元件的配合约束关系,几何图形和拓扑信息、以及可移动方向集(MDS)推导出的优先约束矩阵(PCM).在对原始干涉情况进行修正后,从工程的角度通过分析优先约束矩阵生成完备的可行甚至最优装配顺序并非难事.最后,将一个仿真模型引入对Pro/Engineer二次开发出的虚拟装配支持系统VASS 2000,以验证该方法的有效性和实用性.     

印度高等教育的发展及其对我国的启示

印度是中国的邻邦,同属文明古国及人口大国,历史源远流长,在经济、文化、社会状况很多方面有相似之处,印度的教育发展状况尤其是高等教育对我国的教育发展也有启示及借鉴作用。     

油基钻井液驱动下射流式液动冲击器的动态特性分析

在油气勘探领域,射流式液动冲击器常被用来加速硬岩钻井,降低钻柱摩擦,解决钻头粘滑等问题。实验表明,利用清水不能准确预测实际钻井中油基钻井液驱动的射流式液动冲击器性能。采用模拟和实验相结合的方法,研究了油基钻井液对射流式液动冲击器的动态特性的影响。结果表明,油基钻井液密度和固相颗粒对液动冲击器的压力降及运动特性具有显著影响。在液动冲击器的工作流量范围内,由于高速流体的剪切稀释特性,油基钻井液的非牛顿流变特性对其输出特性影响不大。总的来看,射流式液动冲击器可以在油基钻井液中稳定工作,具有正常的动力水平和良好的适应性。     

致密油压后渗吸分子动力学模拟

在渗吸采油过程里,致密油储层微纳米孔隙中流体的吸附散和运移行为难以通过常规实验手段来描述。采用分子动力学模拟研究在不同温度、不同时间下渗吸过程中原油从孔道置换的现象和致密油自身的赋存状态,并分析分子间的作用机制。模拟结果表明,原油的自身扩散能力和压裂液剥离能力是导致原油被置换出孔道的两种现象“析出”和“剥离”的原因。烷烃自扩散能力导致“析出”少量的游离态原油会在升温的影响下产生微弱增加,而由于压裂液对原油的配位数接近于1说明油水两相混相,大量的原油成油带状被“剥离”出孔道,剩下孔道内吸附态的原油随着温度的提升逐渐减少,并且从范德华力的角度解释原油对岩石表面的吸附是从远离压裂液一端率先发生。此外也揭示了压裂液中内部组分和岩石表面的羟基结合生成氢键和隔绝分子层使原油剥离的机理。此研究结果全面深刻的从分子尺度探究了压裂液/致密烷/纳米级孔道体系下渗吸驱油机理,对致密油开发具有指导意义。     

用于活细胞持续动态观测的原位培养系统设计

为满足对活细胞进行数小时以上跟踪观测的实验需求,设计了一种能放置在显微镜载物台上对其进行持续动态观测的原位恒温培养系统。系统以微控制器STM32为核心,以增量式PID算法实现对温度的高精度控制,采用引入权重矩阵的分布式温度控制技术保证了微型培养箱内的温度高均匀态。实验结果表明,系统温度控制精度为±0.10℃,温度均匀性为±0.20℃。通过在系统中连续培养金黄色葡萄球菌3 h,对比标准37℃恒温培养箱始终状态下细菌菌群平均面积增长率间无显著性差异(P>0.05),证明了系统性能满足实验所需,同时,对比在标准培养箱下同步进行的间断细菌培养对照组细菌生长状态,证明了生长环境温度的改变对细菌活性有负面影响,原位培养系统能够提高实验效率和实验结果可靠性。     

无信号控制路段电动自行车过街特性

为提高电动自行车过街安全,选取苏州市四个无信号控制路段,采用人工录像与无人机航拍相结合,获取了电动自行车过街视频数据。利用Tracker软件提取电动自行车速度、时间和电动自行车坐标等参数,采用过街速度、过街等待时间和轨迹作为电动自行车过街特性描述特征指标,采用SPSS软件进行分析。研究发现：76.5%的骑行人员会选择加速或减速过街,加速过街的平均速度为4.1802m/s;电动自行车的过街等待时间的均值为46.26s,标准差为38.113;同时发现,性别、职业以及地理位置等因素都对过街速度以及等待时间有影响;将电动自行车的过街轨迹与路口现状图叠加分析发现斑马线两端开口越宽轨迹偏移量越明显,地块出入口的位置也对行驶轨迹有影响。     

基于深度学习的司法判决预测算法研究

司法判决预测任务指的是根据真实的案情描述文本来预测案件的判决结果,有助于司法专业人士高效的工作,在智能司法方面具有广阔的应用前景。在实践中,易混淆罪名和少样本罪名的判别问题是目前的两大难点,普通模型很容易在上述问题上出现误判。为使易混淆罪名得到更好的区分,结合BERT（Bidirectional Encoder Representations from Transformer）和双向门控循环单元（Bidirectional Gated Recurrent Unit, BiGRU)深度学习网络,提出BGAAT（BERT BiGRU Attribute Self-Attention）网络模型。该模型引入具有区分性的罪名属性标签,通过注意力机制分别抽取属性特征与上下文特征,使用注意力分布对可解释性进行描述。为使少样本罪名更好的被识别,引入罪名分类权重,使模型在少样本罪名分类取得了更高的F1值。最后在真实的司法判决数据集上进行了实验,证明了所提出模型在该任务上有良好表现。     

富水砂卵石地层冻结孔钻进泥浆配比优化研究

在富水砂卵石地层地铁联络通道近水平冻结孔钻进时,因泥浆黏度低,稳定性差,护壁及润滑作用弱造成泥浆损失及钻头磨损严重、塌孔、卡钻和断杆等问题。为了优化富水砂卵石地层下冻结孔钻进泥浆配比,通过单因素试验以及响应面分析法中的Box-Benhnken(中心组和)正交试验方法进行试验设计与数据分析,得出适用于富水砂卵石地层冻结孔钻进泥浆优化配比。基于北京地铁12号线的工程应用表明：采用优化泥浆配比,即膨润土含量为7.18%,水解聚丙烯酰胺含量为0.20%,钠羧甲基纤维素含量为0.19%,硫酸铝的含量为0.03%时,泥浆黏度提高32%,泥皮厚度增加了20%,滤失量减少了30%,润滑系数减少了60%,冻结孔钻进泥浆主要性能指标明显改善,冻结孔打钻时的减阻效果显著,钻杆所受轴力平均减少15%,所受扭矩平均减少13%,泥浆的膨润土用量和回流损失量减少了30%,材料成本明显降低,未发生塌孔、断杆和卡钻等工程事故,冻结孔钻进效率及成孔质量明显提高。