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交互式差分演化卡通人脸生成

计算机科学与探索 2017年第12期11卷 2023-2032页

作者：喻飞魏波闽南师范大学物理与信息工程学院福建漳州363000 华东交通大学软件学院南昌330013

基于组件的卡通人脸生成分为构件的组合及特征调整两阶段完成,可分别视为组合优化和连续优化问题解决。然而,人脸特征参数优化过程中很难用函数显性表示其优化目标,是典型的隐性目标优化问题。针对此问题,提出基于反向学习策略的交互式... 详细信息

基于组件的卡通人脸生成分为构件的组合及特征调整两阶段完成,可分别视为组合优化和连续优化问题解决。然而,人脸特征参数优化过程中很难用函数显性表示其优化目标,是典型的隐性目标优化问题。针对此问题,提出基于反向学习策略的交互式差分演化算法(interactive differential evolution algorithm based on opposition-based learning strategy,IDE-OBL),将传统交互式演化算法中人为提供适应值的交互方式转化为成对比较的方式,采用反向学习策略加快算法收敛,在一定程度上减少了用户评价次数。实验结果表明,在基于组件的卡通人脸生成问题中,IDE-OBL比未使用反向学习策略的IGA和IDE要好,减少了演化迭代次数,有利于用户疲劳程度的缓解。

关键词：交互式演化算法差分演化卡通人脸反向学习

基于BP神经网络的阴极炭块自动组装工作台运动的控制研究

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基于BP神经网络的阴极炭块自动组装工作台运动的控制研究

作者：喻飞中南大学

学位级别：硕士

阴极炭块组由阴极炭块、阴极钢棒和阴极糊料三部分组成。阴极炭块自动组装工作台是阴极炭块自动组装生产线的重要组成部分,它参与到阴极炭块组装的各步工序中。特别是在布料期间,组装工作台能否匀速运动直接关系到布入炭槽的糊料的均匀... 详细信息

阴极炭块组由阴极炭块、阴极钢棒和阴极糊料三部分组成。阴极炭块自动组装工作台是阴极炭块自动组装生产线的重要组成部分,它参与到阴极炭块组装的各步工序中。特别是在布料期间,组装工作台能否匀速运动直接关系到布入炭槽的糊料的均匀程度,直接影响着阴极炭块组装的质量,从而影响着电解槽的使用寿命和电解铝的质量。鉴于上述原因,为了保证在阴极炭块自动组装中把钢棒糊料定量加入炭块的矩形槽内,本文在满足阴极炭块自动组装生产线工艺性要求的基础上,基于BP神经网络对整条生产线上工作台匀速运动的控制进行了研究。首先,本文建立了直流电动机拖动阴极炭块自动组装工作台的两轴电力拖动等效模型,进行了等效计算,讨论了系统稳定运行的条件,推导出了两轴电力拖动系统的动力学方程;同时也建立了他励直流电动机的等效模型,结合前两个模型的本构方程和动力学方程,导出了电机拖动阴极炭块自动组装工作台系统的数学模型。其次,确定了阴极炭块自动组装工作台的晶闸管直流调速系统,推导出了测速发电机的数学模型和触发器-可控硅(晶闸管)整流器的数学模型,从而建立了阴极炭块自动组装工作台的速度控制框图。对常规PID控制和BP神经网络PID控制两种控制方法下的控制模型进行了仿真和动态分析,得出了基于BP神经网络控制策略的控制系统的动态性能指标可以达到本文要求的控制效果。最后,在MATLAB/SIMULINK中建立了阴极炭块自动组装工作台速度控制仿真模型,按照常规PID控制策略和BP神经网络PID控制策略两种方案进行了仿真,得到了阴极炭块自动组装工作台布料期间的速度曲线;通过仿真比较和性能分析,得出了基于BP神经网络控制阴极炭块自动组装工作台控制效果明显优于常规PID控制的效果,BP神经网络控制系统自适应性、抗干扰能力和鲁棒性强,能够满足阴极炭块自动组装工作台匀速布料的要求,从而可以提高阴极炭块的组装质量。通过实验证明了所建立的MATLAB/SIMULINK仿真模型的正确性,同时也间接证明了阴极炭块自动组装工作台控制系统中采用基于BP神经网络的控制策略能够对工作台的速度进行有效控制。

关键词： PID BP神经网络阴极炭块自动组装 SIMULINK仿真

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战术互联网对抗技术研究

战术互联网对抗技术研究

作者：喻飞西安电子科技大学

学位级别：硕士

互联网技术在战场上的应用与发展,产生了现代信息战中一个重要的战场信息传输网络——战术互联网。战术互联网是一个高效的、互通的、无缝隙一体化的智能网络。它使得作战节奏加快,集团化作战能力加强,提高了信息的采集、处理、显示和... 详细信息

互联网技术在战场上的应用与发展,产生了现代信息战中一个重要的战场信息传输网络——战术互联网。战术互联网是一个高效的、互通的、无缝隙一体化的智能网络。它使得作战节奏加快,集团化作战能力加强,提高了信息的采集、处理、显示和分发能力。鉴于战术互联网在未来战场中的重要性,研究针对战术互联网的对抗策略对获取战场制信息权有积极的意义。论文简要介绍了战术互联网的定义、功能、发展现状;根据战术互联网大量运用商用技术的情况,从主机与路由两个方面分层讨论了战术互联网所面临的弱点。以MAC层和网络层(路由)为切入点,探讨了在信道带宽资源有限的情况下,802.11协议的“捕获效应”对战术互联网通信造成的影响,据此讨论了阻止合法节点获取信道资源建立路由的方法;研究了无线路由面临的威胁,以AODV路由协议为目标,分析其工作原理,讨论了在路由发现\维护过程中扰乱\破坏路由的方法及所达到的攻击效果;利用软件OPNET构建了一个仿真网络模型,仿真验证本文所讨论的攻击方法,并对结果进行分析;仿真结果表明,这些方法基本达到预期的攻击效果;根据攻击效果不同进行分类,对这些方法做了简要的综合评价。

关键词：战术互联网攻击弱点 MAC 无线路由

地下核电厂非能动安全壳冷却系统概率安全分析

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人民长江 2021年第S1期52卷 222-225页

作者：喻飞袁博长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

地下核电厂使用洞室型安全壳替代地面核电厂的混凝土安全壳,并设计了外置管网式非能动冷却系统。为了定量评价地下核电厂洞室型安全壳外置管网式非能动冷却系统的可靠性,利用概率安全分析(PSA)方法,以外置管网式非能动安全壳冷却系统失... 详细信息

地下核电厂使用洞室型安全壳替代地面核电厂的混凝土安全壳,并设计了外置管网式非能动冷却系统。为了定量评价地下核电厂洞室型安全壳外置管网式非能动冷却系统的可靠性,利用概率安全分析(PSA)方法,以外置管网式非能动安全壳冷却系统失效为顶事件建立故障树,计算了系统失效概率及各子系统的重要度。根据计算结果有针对性地优化了外置管网式非能动安全壳冷却系统,提高了系统的可靠性。

关键词：洞室型安全壳冷却系统外置管网概率安全分析概率风险评价法故障树地下核电厂

基于实车路采数据的自动驾驶场景构建技术研究

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基于实车路采数据的自动驾驶场景构建技术研究

作者：喻飞重庆理工大学

学位级别：硕士

基于场景的虚拟仿真测试,是自动驾驶测试验证的重要途经。本文通过实车采集场景进行自动驾驶仿真场景搭建,针对目前实车采集场景目标物提取准确性不高的问题,提出基于BEV(Bird’s Eye View)特征下的激光雷达和摄像头目标物识别算法Mono-... 详细信息

基于场景的虚拟仿真测试,是自动驾驶测试验证的重要途经。本文通过实车采集场景进行自动驾驶仿真场景搭建,针对目前实车采集场景目标物提取准确性不高的问题,提出基于BEV(Bird’s Eye View)特征下的激光雷达和摄像头目标物识别算法Mono-BEVFusion(Monocular-Bird’s Eye View Fusion)和基于改进的YOLOP(You Only Look Once for Panoptic Driving Perception)车道线检测算法,对静态目标和动态目标分别进行更准确的提取。并将提取的静动态目标转化为静、动态驾驶场景参数,生成基于OpenDRIVE标准和OpenSCENARIO标准的静动态场景仿真文件,并在Roadrunner仿真平台中验证生成虚拟场景文件的有效性,本文主要研究内容如下:(1)首先搭建数据采集车平台,利用传感器对真实场景进行提取,并将所获取的数据进行存储,随后对提取的数据进行时空同步处理,确保其可用性。该采集车搭载一套80线的速腾聚创RS-Ruby Lite激光雷达,配备了德尔福IFV300前视高清摄像头,利用数据采集车对重庆高速公路,内环快速路,城市干道,商圈街区和山区及省道这五类场景进行实车道路采集,从采集的数据中手动筛选出典型的自动驾驶场景。采用Matlab标定工具箱利用7×9棋盘格对摄像头的内参进行标定,获取摄像头的内参矩阵,同时对激光雷达和摄像头传感器外参进行标定。而后基于时间戳最近邻匹配的数据软件同步方法对两种传感器数据进行时间同步,最后进行时空同步机制验证。(2)针对目前实车采集场景目标物提取准确性不高的问题,本文提出了Mono-BEVFusion融合算法对动态目标物进行提取。首先对图像进行深度预测得到图像的BEV特征,将激光点云体素化得到点云的BEV特征,采用一个动态融合模块,在给定的相同空间维度下融合两个BEV空间下的特征,将融合数据输入到3D物体检测头,提取出动态目标物信息,实验证明该方法在检测精度与速度都有一定的优势,实现了精度与速度的平衡。对于静态道路识别,本文提出了一种改进的YOLOP车道线检测算法对图像的静态道路元素进行提取,加入通道注意力机制和融合注意力机制,从而得到准确的道路信息。(3)为了利用标准的场景描述语言对测试场景进行描述,提高虚拟仿真场景转化的自动化程度,采用了基于Scenariogeneration自动驾驶模拟和测试的工具包生成静动态场景配置文件。首先通过提取的静动态目标物信息,对静动态驾驶场景参数进行提取。结合提取出的车道信息,调用Scenariogeneration工具包的xodr模块的接口生成OpenDRIVE标准格式的静态路网文件。根据目标物提取数据计算得到的目标物绝对位置,目标物的绝对速度、以及时间戳序列可构造目标物轨迹,实现对目标物行驶状态的描述。调用Scenariogeneration工具包的xosc模块的接口生成OpenSCENARIO标准格式文件。(4)在Roadrunner场景仿真软件中对生成的OpenDRIVE标准文件和OpenSCENARIO文件进行仿真。选择三段典型场景的实车数据作为对比的验证数据,在宏观层面观察真实场景和仿真场景的逼真度,在数据层面上根据主车与目标物的相对距离参数,对生成的虚拟仿真测试场景进行验证。实验证明复现数据与真实数据之间的误差保持在较小的范围内,误差范围为厘米级别,同时从宏观角度来看,复现的场景与实际环境基本一致,表明场景复原具有较强的还原能力。

关键词：实车路采数据仿真场景搭建目标检测 OpenDRIVE标准 OpenSCENARIO标准

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必需设施理论在数字平台反垄断中的适用研究

必需设施理论在数字平台反垄断中的适用研究

作者：喻飞中南财经政法大学

学位级别：硕士

必需设施理论是一项历史悠久而又充满争议的反垄断法理论,其内核为强制要求特定企业承担合理开放义务,自产生以来即在美国、欧盟、中国等世界主要反垄断司法辖区内不断发展,并生成了丰富的理论和实践资源。必需设施理论在反垄断法制度... 详细信息

必需设施理论是一项历史悠久而又充满争议的反垄断法理论,其内核为强制要求特定企业承担合理开放义务,自产生以来即在美国、欧盟、中国等世界主要反垄断司法辖区内不断发展,并生成了丰富的理论和实践资源。必需设施理论在反垄断法制度体系中一般被归置于滥用市场支配地位的拒绝交易项下,考察必需设施理论不断发展的历史以及其与拒绝交易制度的关系,可以发现必需设施理论的适用范围可随着社会经济的发展不断扩张。鉴于必需设施理论与契约自由和消费者福祉之间的必要联系,也凸显了该理论在反垄断法上存在的重要价值,存在将其适用于数字平台相关垄断行为规制的可能。数字经济是传统经济发展的新阶段,数字平台是数字经济的主要形态。数字平台具备多边市场属性和用户锁定效应,形成了数据、算法、平台三元融合的特殊结构,采取跨界、生态、免费的竞争策略。作为一个虚拟空间,数字平台链接不同用户,非竞争性和非排他性的增强使得数字平台的公共属性凸显,数字平台依凭资源优势和技术手段在一定场域内实际上行使着私权力,具体表现为“准立法权”、“准行政权”、“准司法权”,而数据、平台、算法三元融合的结构进一步赋能其行使该权力的能力,奠定了将必需设施理论适用于数字平台规制的理论前提。随着数字经济的进一步发展,数字平台实施的一系列以封禁为典型表现的反竞争行为,扭曲了数字市场内竞争机制的正常运作,减损了消费者福利,阻滞了创新实现。但现有的反垄断法相关制度及理论在数字平台的规制中却存在滞后性,面临着基准产品选取困难、以价格为基础的分析方法失灵和替代性分析失效等困境,这是引入必需设施理论并将其适用于数字平台垄断行为规制的现实背景。而必需设施理论所具有的解决数字经济领域相关市场界定难题、降低数字经济动态竞争的不确定影响并调和反垄断法和反不正当竞争法的适用矛盾,则是将必需设施理论适用于数字平台规制的特殊价值功用。通过分析梳理历史上必需设施理论的主要标准流变,结合数字平台的竞争特性,将必需设施理论适用于数字平台反竞争行为规制时应当有所创新。在具体标准的设定上,首先应当要求数字平台与申请开放者为间接竞争关系,以最大限度减少设施开放对于市场竞争的负外部性,平衡设施拥有者与申请开放者之间的利益;其次,参考欧盟“守门人”标准为数字平台适用必需设施理论的特殊市场地位设置定性和定量标准,减少以往必需设施理论适用所存在的不确定性;再次,要求数字平台开放应当具备可行性,主要考虑经济上的可行性与技术上的可行性,在平台开放可行的基础上,限定设施开放的主要内容为数据,以消解数字平台竞争优势产生的根源;最后,还应当考虑平台拒绝开放的正当理由,主要包括社会公共利益、消费者福利以及效率抗辩等,以保障数字平台开放的合理性。在必需设施理论适用于数字平台的具体标准明确后,还应当对该理论的适用进行完善。首先,应当在反垄断法上增设并细化必需设施理论的适用规则,通过提升必需设施理论的定位并设置数字经济专章,采用“专章规定+指南+部门规章”的形式细化必需设施理论的相关规定,使必需设施理论在数字平台的适用中存在立法上的明确指引。其次,更新并优化必需设施理论适用的反垄断技术,优化经济分析方法,深化对数字平台竞争行为的本质认识。结合数字平台的创新特性采用科技监管,使监管更加科学有效。重视以往忽视的时间因素,根据平台存续时间来保障必需设施理论适用的相对合理。最后,还应当回应并保障必需设施理论的数据关切,确定数据权属,明确各方权利和责任,通过合理设定数据交易价格,保障平台合理权益;通过数据分级分类并引入“被遗忘权”,保障用户隐私。

关键词：必需设施理论数字平台封禁行为数据

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地下核电站洞室群排水系统设计

人民长江 2021年第S1期52卷 206-208,212页

作者：喻飞刘爽长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

地下核电站洞室内积水含有放射性,存在污染地下水的可能。针对地下核电站系统布置的特殊性及复杂性,提出了一套地下核电站洞室群排水系统设计方案,即利用虹吸管路和虹吸井构建非能动排水系统,并验证了该系统的排水效率。结果表明:该系... 详细信息

地下核电站洞室内积水含有放射性,存在污染地下水的可能。针对地下核电站系统布置的特殊性及复杂性,提出了一套地下核电站洞室群排水系统设计方案,即利用虹吸管路和虹吸井构建非能动排水系统,并验证了该系统的排水效率。结果表明:该系统虹吸装置内形成的负压能使管道中的水有压流动,加快流动速度,排水效果好,无论是意外积水还是严重事故工况下,排水系统均能有组织、高效地将积水排出地下洞室。相关经验可供类似工程借鉴。

关键词：地下核电排水系统虹吸放射性废水

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三通道数码纺纱线外观效果仿真研究

三通道数码纺纱线外观效果仿真研究

作者：喻飞江南大学

学位级别：硕士

在“十三五”规划和《中国制造2025》的大背景下,纺织行业正不断推进整体产业结构优化,推进智能制造及绿色制造,以实现当前纺织产业的升级与转型。基于环锭纺的三通道数码纺纱技术以计算机动态控制纱线纺制,并以染色纤维为原料生产纱线... 详细信息

在“十三五”规划和《中国制造2025》的大背景下,纺织行业正不断推进整体产业结构优化,推进智能制造及绿色制造,以实现当前纺织产业的升级与转型。基于环锭纺的三通道数码纺纱技术以计算机动态控制纱线纺制,并以染色纤维为原料生产纱线,可极大地丰富纱线品种,提高生产效率,减少环境污染,极为顺应当前产业环境。纺织CAD技术是一种利用计算机软件对纺织品进行设计并模拟,展现设计产品特征的技术。该技术通过交互式界面完成图形反馈,避免了传统设计过程须反复多次制样的缺陷,能极大程度地提高设计与生产效率。数码纱颜色丰富,变化多样且循环周期很长,当前针对纱线的模拟方法无法很好的适应数码纱的外观模拟,因此能够适应数码纱设计的纺织CAD系统成为迫切需求。为此,本文提出了一种针对数码纱的数字黑板模拟方法,基于此开发具有工艺参数模拟及来样分析功能的数码纱CAD系统。本文工作主要包括以下四个部分:(1)首先研究数码纱成纱机理,作为数码纱模拟方法的设计基础。数码纱丰富的外观特征源于实时动态变化的三通道异色粗纱喂入比,相较于传统纱线,其最大的特点为颜色搭配丰富多样,颜色循环规律复杂多变,并且通常具有极长的循环周期。通过分析数码纱外观特征,简化数码纱纱干,得出其纱干外观主要构成单元为不同尺寸的色块片段,其尺寸受控于三通道异色粗纱喂入比。因此,得出以各通粗纱道产生的色块片段为模拟的基本单元。(2)分别针对纱干与毛羽提出模拟方案,以实现数码纱仿真模拟。针对纱线主干,基于色块单元,建立了色纱配比工艺参数到数码纱主干模拟图像的映射模型,实现了数码纱整体外观特征的模拟。为丰富纱体局部特征,根据数码纱的捻度,颜色渐变特征,色块尺寸分布特征等建立了颜色渐变模型、捻度映射模型、色块尺寸分布模型、模拟光照模型,其结果能较真实地反应数码纱纱干的颜色规律、纱线捻度、以及光照效果。为实现纱线毛羽模拟,引入分形理论,将纱线毛羽形态类比于树木枝杈及闪电,利用随机中点位移算法,模拟生成不同形态的毛羽。通过参数调整完成毛羽长度、分布及形态的控制,实现了对端毛羽、圈毛羽、浮游毛羽的形态模拟,具有较高的真实感。(3)设计了多组对比实验,以验证该模拟方法的有效性、稳定性、普适性。渐变纱能充分体现数码纱的特点,因此以一组渐变纱工艺参数为试验对象展示了本文方法的具体模拟流程,对比实际产品,得到了较为真实的模拟结果,证明了方法的有效性。讨论了几种主要模型参数对模拟结果的影响,其结果显示参数的选取范围能够满足实际模拟需求,验证方法了自身的稳定性。以渐变纱为例,讨论了不同配色方案和混色比工艺下的模拟效果,其结果验证方法的工艺适应性;将该方法用于混色纱、段彩纱的模拟,得到较真实的效果,验证了方法的品种适应性。(4)基于上述方法,开发数码纱工艺CAD系统,该系统具有完善的图形化界面,可通过输入数码纱工艺参数实时输出数码纱模拟效果图。此外,该系统还具有数码纱来样分析功能,通过对数码纱来样采集的扫描图像进行图像预处理、图像分割、颜色聚类等操作,实现各组份喂入粗纱颜色及喂入比工艺的输出,并以得出的工艺参数进行数码纱模拟,进一步全面辅助数码纱工艺设计。

关键词：数码纱仿真模拟数字黑板计算机辅助设计

水泵导轴承用聚甲醛耐磨复合材料及其摩擦学特性研究

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水泵导轴承用聚甲醛耐磨复合材料及其摩擦学特性研究

作者：喻飞长沙理工大学

学位级别：硕士

水泵导轴承是水泵的核心零件,直接关系到水泵的运行效果好坏和节能效率高低,也关系到水泵的正常使用寿命。随着水泵向大型化、精密化方向发展,转子部件的不平衡径向力逐渐增大,径向跳动减小,对水润滑轴承材料的承载能力、减摩性、耐磨... 详细信息

水泵导轴承是水泵的核心零件,直接关系到水泵的运行效果好坏和节能效率高低,也关系到水泵的正常使用寿命。随着水泵向大型化、精密化方向发展,转子部件的不平衡径向力逐渐增大,径向跳动减小,对水润滑轴承材料的承载能力、减摩性、耐磨性、抗腐蚀性和保证润滑水膜可靠性等提出了具有更高的要求。本文试图研制新型水泵导轴承用聚甲醛基耐磨复合材料,并对其力学性能、承载能力、摩擦学性能和磨损机理进行研究,为其应用提供第一手资料。本文的研究内容和主要结论如下:1、采用双螺杆挤出-注射成型方法制备了 PTW//POM和PTFE/PTW/POM复合材料,研究了 PTW和PTFE对复合材料的力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:适量的PTW有利于提高复合材料的拉伸强度和弯曲强度,10%PTFE的加入可改善材料的摩擦学性能;采用10%PTW、10%PTFE改性POM,其综合性能最佳。2、POM复合材料的摩擦学性能与其摩擦配幅材质和摩擦介质密切相关。在3Cr13、45钢和Gr15三种配幅中,与45钢的摩擦系数最小,磨损量最小;在清水、20号机油和5%含沙水三种介质中,POM复合材料在机油中的摩擦系数最低、磨损量最小。而在5%含沙水中的摩擦系数是清水中的2.4倍,是机油中的7.3倍,其磨损量是清水中的17.5倍,是机油中的7.3倍。3、通过对磨痕表面的SEM分析表明:摩擦介质不同,POM复合材料的磨损机理也不同,在清水中以粘着磨损为主,在机油中也表现出轻微的粘着磨损,而在5%含沙水则表现为塑性变形和塑性断裂。4、同时采用销盘接触式磨损试验机和环环接触式磨损试验机(PV机)测试了 POM和PTFE/PTW/POM复合材料的PV极限值,发现两种方法均可行。其中,在销盘接触式连续加载摩擦实验条件下,POM的极限PV为310.5(N·m/s),PTFE/PTW/POM 复合材料 PV 值为 1898.5(N·m/s),为 POM 的 6.1 倍。同时,在该种加载条件下,POM和PTFE/PTW/POM复合材料摩擦系数的变化趋势不同,前者是呈周期性上升趋势,而后者整体呈下降趋势,这与材料的组成、是否产生边界磨损和三体磨损有关;在环环式接触连续加载摩擦实验条件下,POM的极限PV 为 109.9(N·m/s),而 PTFE/PTW/POM 复合材料 PV 值为 219.8(N·m/s),为POM材料的2倍。在该种加载条件下,POM与PTFE/PTW/POM复合材料的摩擦系数的变化趋势类似,都呈下降趋势,但后者在高载下摩擦系数的数值更小、波动范围更窄,这与PTFE的添加而引起的转移膜润滑效应有关。5、PTFE/PTW/POM复合材料综合性能优良,可以考虑用于水泵导轴承的制造。

关键词：晶须摩擦特性聚甲醛水泵导轴承