三目标优化:一种计算Pareto非劣解相对于各优化目标偏向度及其进一步分析的方法

考虑到理性决策者通常以获得高性价比结果为最佳选择,本文基于求解三目标优化问题得到的Pareto非劣解进一步分析.以"性价比"概念为基础,建立了Pareto前沿各点排序的基本规则,定义了相邻点概念,并明确了相邻点选择的方法.根据Pareto前沿各点与其相邻点的分布特点,计算得到了Pareto前沿各点的变化率;设计了灵敏比概念,得到了各Pareto非劣解相对各优化目标的偏向程度.本文的创新性贡献有3点:①利用三目标Pareto前沿灵敏比形成的新支配关系,进一步得到了比Pareto非劣解集范围更小的子集;②首次量化出三目标优化问题的Pareto非劣解相对于各优化目标的偏向度;③给出了各Pareto非劣解偏向于各优化目标的不平衡度,得到了不平衡度最小的解.最后,通过具体算例演示了上述计算过程,并与多种常用方法的计算结果进行了对比分析,验证了文中所述方法的可行性和有效性.本文研究成果对于进一步认识Pareto非劣解所具有的重要特性,深化三目标优化问题的求解是一次重要的理论推进.     

螺旋面钻头横刃处前角的研究

给出了横刃处前角的数学表达式,为合理选择螺旋面刃磨参数,减少轴向力,提高钻头耐用度提供可靠的依据．     

三维油藏流动电位数值模拟及油水前缘预测

根据流动电位产生的基本原理,建立三维油水两相流动条件下电场和渗流场的耦合数值模型并采用有限差分方法进行求解;以四分之一"五点法"井网为对象,模拟计算一注一采生产过程中井底的电位变化。结果表明:油水前缘的位置会出现电位的峰值,该峰值随注入水向生产井一侧移动,生产井底的电位会连续上升,当油水前缘距离生产井75 m时开始剧烈变化,因此对该效应的监测及分析能够实现油水前缘的远距离预测;注入水沿高渗透层的快速前进会引起电位异常,使高渗透层比低渗透层要高出5~15 mV,通过对该信号的强弱和随时间的变化规律的分析能够识别地层非均质性和注入水的不均匀推进,该方法具有成为新型动态监测手段的潜力。     

面向三维人体重建的前、后片配准算法

针对传统三维图像配准算法需要获取目标物体多个模型数据的不便,以及三维重建过程耗时较长的不足,提出了一种基于三维人体表面前、后片模型的配准算法.该算法首先使用Kinect三维扫描设备获取的人体表面前、后片模型点云数据,作为配准过程的参考点集和目标点集;然后,选取前、后片模型的边缘轮廓信息作为配准特征点,通过迭代优化过程,使得前、后片能够较好地配准;最后,通过空间曲线插值方法填充模型边缘缝隙,得到完整的三维人体模型.试验结果表明,该算法只需要获取目标物体的前、后片三维数据,模型采集及配准效率高,配准精度好,即使针对初始位置相差较大的两个模型片也能得到准确的配准效果.     

3D光学图像可视化的教学研究

科学计算能实现光学图像的三维可视化,比较于二维图形更能给人直观和立体的感觉。重点介绍三维光学图像可视化实现的计算机实验,科学计算是光学教学必备手段和最佳有效方法,所以对光学图像进行三维可视化的教学研究,在具有革命性变化的人与计算机直接交流过程中,将极大程度地提高教学的工作效率;在正确理解光学原理及规律和计算机实验可以灵活设置可控参数的基础上,能激发学生探索和发现光学世界的奥秘,从而调动学生的学习积极性。     

大展弦比机翼的阵风响应减缓控制与仿真

在考虑机翼几何非线性的基础上,先在机翼平衡位置求出振动模态,然后构建机翼的广义受控对象式,设计出模型预测控制器,进行阵风响应减缓控制仿真,并与阵风响应进行对比。结果表明,模型预测控制器能有效地抑制阵风响应。     

广东汕尾9810号台风实测分析

首次采用无惯性的超声波式风速风谱仪对广东汕尾 ９８１０ 号台风进行了实测。通过实测发现,台风风速的变化周期性明显,一般在５ ～ ５０ ｓ 左右,在峰值频率附近集聚的风能量过于集中,具有很强的破坏性。台风的阵风系数和湍流强度较大,风速极不稳定,从风能利用的角度讲,其品质因数较差。     

工程施工进度控制

针对目前影响工程项目施工效益较大的施工进度控制问题,结合我国目前广泛使用的横道图和网络图形式表达的进度计划的特点,提出了建立在责任制和周作业计划制度基础之上采用施工进度前峰线和工程进度曲线进行施工进度控制的方法,可操作性强。     

外界场作用下激发介质的波前曲率关系

通过波前曲面上的移动坐标系和波前边界层的摄动分析,得到波前曲面的法向速度与波前曲率、外界场之间的线性关系,即场作用下的Eikonal方程。此关系的物理意义解释了激发介质螺旋波、回卷波在外界场作用下的Belousov—Zhabotinsky实验现象;几何意义给出一个确定波前边界形状的理论方法。     

含时滞和扩散的竞争型Lotka-Volterra系统波前解的存在性

研究了含时滞和扩散的二维竞争型Lotka-Volterra系统的行波解,通过构造一个二阶时滞微分方程的上下解,利用波前解的存在性理论,得到当时滞较小时,这个系统的波前解存在.