多视域下基于机器视觉的索力测试

拉索是缆索承重体系桥梁的关键承力或传力构件,在体系构成中的地位至关重要。为解决现有非接触视觉测量存在的测试视场不足、应用场景复杂多变,致使其测试精度与视域范围相互矛盾无法协调统一的技术难题,提出了多视域下基于机器视觉的索力测试新方法。以全息视觉传感器系统获取斜拉索全视域-多视域下的空间几何构型数据,建立了像素映射及图像增强算法计算模型;通过数字空间基准平面的信息转化,对复杂测试场景下视觉传感器光轴射线与被测物体所在承影面非正交情况进行测试参数修正。为避免实测拉索全息性态特征因偏离标准悬链线所导致的索力测量误差,以单一视域下的几何构型拟合降噪后的全息曲线并精确定拉索上下锚固点坐标,进而可由拉索全息性态特征参数精确测算斜拉索索力。试验结果表明：所提方法可在复杂测试场景下量化分析拉索索力计算参数,相较于常规索力测试方法,最大相对误差为9.2%,均方根误差为2.79%,满足工程实践测试精度及稳定性要求,为复杂测试场景下斜拉桥索力监测提供了一种新途径。     

基于改进编解码网络的钢箱梁疲劳裂纹分割

针对基于图像的疲劳裂纹检测方法精度受焊缝、涂层等复杂背景因素影响较大的问题,提出了一种基于深度学习的空洞金字塔注意力网络(APA-Net)模型用于疲劳裂纹分割．在传统编解码网络的基础上引入预训练ResNet34模型、密集空洞卷积(DAC)模块、尺度感知金字塔融合(SAPF)模块和注意力门控(AG)机制,极大地提升了模型提取多尺度上下文信息的能力．通过图像裁剪制作了包含多种干扰因素的钢箱梁疲劳裂纹分割数据集,然后利用该数据集对APA-Net,FCN,U-Net,Attention U-Net,U-Net++和CE-Net等经典网络进行测试,结果表明：所提出的APA-Net在复杂背景干扰下对钢箱梁表面图像中的疲劳裂纹提取能力最佳,分割结果的平均交并比达72.2%,比其他经典网络中表现最优的CE-Net的平均交并比提高了约4%．最后通过消融实验讨论了所提模块对裂纹分割精度的影响．     

考虑复杂场景的常导高速磁浮辅助停车区优化布置

针对辅助停车区(ASA)布置的复杂场景,面向多目标速度曲线共存线路,以辅助停车区数量与列车区间追踪时间最小化为目标,以列车安全运行为约束,构建了多目标优化模型,设计与讨论了带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II),提出了一种考虑辅助停车区布置特征的种群初始化策略,使得算法具有良好计算性能。算例仿真验证了模型与算法解决复杂场景下辅助停车区优化布置的有效性,为求解辅助停车区布置问题提供了新思路。     

人机融合社会中的系统调控

科学技术的深入发展和广泛应用正在深刻改变人类社会的生产和生活模式,尤其是信息技术的快速发展,推动人工智能(AI)与人的关系由"辅助"到"互助"和"融合"不断深化.相应地,社会调控对象向着能力不断增强的AI系统以及AI赋能的人和组织演变,社会系统将呈现"信息-物理-社会"的高度耦合,调控环境也相应转换为人机融合的复杂社会系统.这一显著变化将倒逼法律体系的变革,对社会系统调控能力提出更高要求,迫切需要人文社科与科学技术相关方法的交叉融合.论文基于对人机融合社会系统发展的研判,在分析法律体系、控制论、人工智能等所面临挑战的基础上,从法律规制和系统控制的角度,提出将调控工程系统的控制科学与调控社会系统的法律充分结合,在系统科学框架内研究处理人工智能时代社会中的系统调控问题;并进一步归纳探讨了以人为本、优势互补、系统分析、量化支撑、算法规制、博弈控制等若干调控原则和可尝试的前瞻领域,以及需要深入研究的问题.这一思路可望量化表达公平正义等法学基本问题,优化调控系统技术指标,促进人机融合社会系统实现其安全稳定、公平正义、民主自由、和谐发展等价值目标.     

新时代华侨华人与中国经济发展动力变革复杂系统研究

新时代是中国社会主义建设发展面临的新局面,华侨华人与中国经济发展动力变革是新时代背景下中国经济发展的重要着力点。华侨华人凭借其优势资源助力中国经济发展,中国经济发展动力变革为中国经济提供新发展机遇。基于自组织理论,将两者联系在一起组成一个复杂系统,分析该复杂系统耗散结构形成条件,系统的动态演化动力机制,构建了系统的动态演化模型,最后提出了充分把握系统动态演化的动力机制,明晰复杂系统演化方向,完善系统适应性学习机制,促进功能流优化,创造和谐包容的系统环境,保障自组织与他组织统一运作等建议,为华侨华人与中国经济发展动力变革的发展提供相关借鉴。     

滇西山地城市水源涵养功能研究——以保山市为例

以云南省保山市为例, 利用CHELSA全球月降水量和月平均气温数据(900 m分辨率)以及MOD17A3 NPP数据和HWSD-V1.2土壤数据, 基于Budyko水平衡模型, 定量地评估区域水源涵养功能的空间分布状况。研究结果表明, 研究区的水源涵养量空间分布主要受降水空间分布不均影响, 其中高黎贡山的阻隔对水汽分布起重要作用; 不同地类的单位水源涵养量和总水源涵养量排序均为森林>灌草地>耕地>水域>建设用地。森林的保护和维持对区域水源涵养能力的提升至关重要。研究区水源涵养极重要区占市域面积的14%, 且集中于高黎贡山西侧, 东侧大部分区域水源涵养能力较弱, 水资源涵养功能维持的压力较大。     

复杂系统科学研究进展

在还原论思想方法的指导下，20世纪科学的发展取得了巨大成功，在宇宙的产生与演化、微观物质结构与基本相互作用等方面都获得了比较深刻的科学认识．进入21世纪，宏观世界复杂系统涌现性问题已成为各学科领域的重要学术挑战，系统科学将成为未来科学探索的重要领域．复杂系统科学发展的研究表明:纷繁多样的复杂现象背后，存在着普适且简单的规律；探索各类系统的结构、环境与功能的普适关系，以及演化与调控的一般规律，并在系统范式的基础上形成科学认识，是系统科学研究的重要任务．基础理论、生命系统、气候变化、社会经济、智能技术等领域的最新研究成果均能说明，超越还原论，在系统科学思想方法的指导下探索复杂性，不仅可加深对具体系统的科学认识，还能揭示各领域复杂现象背后的普适性规律．      

单车场复杂情况下的车辆调度

针对单车场复杂情况下的车辆调度问题提出了一种改进的禁忌算法。该算法基于自然数编码，并且采用多初始解和全局禁忌表等技术，把不同的车型指标、路况信息、时间窗、容量、发车时间等约束通过控制车场插入和惩罚项加入到优化解中。本文介绍了此算法的原理，给出了具有代表性的算例试验结果和结果分析。实验表明，此方法对求解复杂情况下的车辆调度问题是有效的。