检索结果-南通市图书馆

基于卷积神经网络的城市内涝积水分布快速预测模型研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于卷积神经网络的城市内涝积水分布快速预测模型研究

作者：潘昊天津大学

学位级别：硕士

随着气候变化和城市化加剧,极端强降水事件频发,城市对强降水事件的敏感性及脆弱性明显增强,导致近些年我国频繁出现“城市看海”现象。因此,快速预测城市内涝积水分布,提高我国城市防涝减灾能力,切实减轻城市洪涝灾害,是城市发展的必... 详细信息

随着气候变化和城市化加剧,极端强降水事件频发,城市对强降水事件的敏感性及脆弱性明显增强,导致近些年我国频繁出现“城市看海”现象。因此,快速预测城市内涝积水分布,提高我国城市防涝减灾能力,切实减轻城市洪涝灾害,是城市发展的必然需要,也是国家可持续发展的需要。本论文以天津市新八大里区为例,采用数值模拟、统计分析和深度学习方法,分析城市内涝影响因子,构建耦合数值模拟和深度学习的城市内涝积水分布快速预测模型,并深入分析预测模型的不确定性。具体研究内容和成果如下:(1)分析并筛选了影响城市内涝的影响因子,构建了城市内涝积水分布快速预测模型的数据集。选择不同雨型设计降雨、实测降雨、高程、坡度、平面曲率、管网长度、距河系距离构成内涝影响因子,选取最大淹没水深作为内涝表征因子,共同组成内涝积水分布快速预测数据集。采用多重共线性分析及XGBoost算法计算内涝影响因子多重共线性性及特征重要度,开展内涝影响因子筛选。计算得知:(1)所选内涝影响因子多重共线性系数最大值为2.358,低于阈值10.0,表明所选影响因子不存在高度相关关系,可作为内涝积水预测模型数据集;(2)特征重要度最大的内涝影响因子为降雨因子(217)、最小的为曲率因子(91),表明降雨因子对内涝积水分布预测的贡献度最大,曲率则最小。(2)基于卷积神经网络算法,改进损失函数,构建了城市内涝积水分布快速预测模型。通过内涝影响因子输入得到最大淹没水深的空间分布图。考虑到数据集的不平衡和图像特征提取过程中的信息损失,提出改进的联合损失函数。借助贝叶斯优化算法在保证超参数充分搜索的同时缩短训练时间,提高训练效率。以70%内涝影响因子和内涝表征因子数据集为训练集,基于改进损失函数的卷积神经网络算法建立内涝积水分布预测模型,以30%数据集为测试集,对模型进行测试。结果表明,本文构建的内涝积水空间分布预测模型纳什系数为0.90,峰值信噪比为34.7,淹没极值相对误差为0.11,各项指标均明显优于不考虑改进损失函数的预测模型。(3)针对所建立的城市内涝积水分布快速预测模型,开展了模型输入数据和参数的不确定性研究。针对模型输入数据的不确定性,采用基于扰动的参数敏感性方法,对内涝影响因子输入数据的敏感性进行计算,分析模型输入数据的不确定性。基于云理论和蒙特卡洛丢弃对预测模型参数的不确定性分别进行定性、定量分析。结果表明:(1)不同内涝影响因子输入数据的敏感性存在明显差异。(2)预测模型所得云滴图的期望值为0.025,误差幅值波动范围为[-0.12,0.13],小于以标准MSE作为损失函数构建预测模型的期望与波动范围,云滴图分布更集中,熵更小,误差分布随机性更小,不确定性更小。(3)选取特定情景与计算点,利用蒙特卡洛丢弃对与模型参数不确定性进行量化,经过100次预测采样,输出预测方差值为0.09,即为此特定条件下的参数不确定性。以PAv PU(the Patch Accuracy vs Patch Uncertainty)指标评估不确定性计算结果,所得为PAv PU为0.86,高于判断阈值,表明所提内涝积水分布预测模型参数不确定性计算具有可靠性。

关键词：城市内涝快速预测模型卷积神经网络不确定性分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

平价商店线上综合服务平台的设计与实现

平价商店线上综合服务平台的设计与实现

作者：潘昊扬州大学

学位级别：硕士

近几年,受多重社会经济因素影响,我国农产品市场价格出现异常波动,成为社会普遍关注的焦点。农产品市场价格的异常变动,一次又一次的严重影响到百姓日常生活。为了维持农场品价格的稳定,国家开始探索平价商店的建设。当市场价格发生异... 详细信息

近几年,受多重社会经济因素影响,我国农产品市场价格出现异常波动,成为社会普遍关注的焦点。农产品市场价格的异常变动,一次又一次的严重影响到百姓日常生活。为了维持农场品价格的稳定,国家开始探索平价商店的建设。当市场价格发生异常波动时,平价商店执行政府规定的投放蔬菜的价格、时段、品种、数量义务来维持市场价格的稳定。平价商店运行以来,对当地的农产品价格发挥了很好的引导和调控作用,强化了政府的宏观调控能力,但仍然存在一些问题,如平价商店管理机制不配套、不健全。管理机制的不配套,不健全主要体现在对于平价商店的管理仅凭借物价管理部门每月的随机抽查,无法达到有针对性、高效的实时监管,也没有调动广大群众参与到对平价商店的监管体系中。论文工作在充分调研高效建设平价商店的需求的基础上,利用Laravel框架和PHP Web开发的相关技术,设计开发实现了一个平价商店线上综合服务平台,拟在弥补平价商店管理机制不配套问题的同时,对平价商店建设进行拓展,使得平价商店建设从线下扩展到线上,大大的提升了平价商店在维持农产品市场价格稳定的作用。考虑到农产品价格数据的敏感性,系统中还对跨站脚本攻击和跨站点访问伪造攻击进行了防御,提升了系统安全性。论文的主要工作有:1.对平价商店管理措施进行分析,发现不足之处。结合高效管理平价商店的新需求,对平价商店管理系统进行需求分析。论文介绍了系统的硬件结构、软件结构、系统架构、数据库的设计,阐述了系统关键的业务流程和设计要点。2.设计并实现了一个平价商店线上综合服务平台,包括对平价商店进行监控管理、构建平价商店商城系统和用户间的点评交流等功能。3.为了保证系统的安全性,在系统中采取基于RBAC访问控制方式,并对跨站脚本攻击和跨站点访问伪造攻击进行了防御,有效提升了系统的安全性。

关键词：平价商店综合服务平台管理平台安全防御

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国金融宏观审慎监管框架研究

中国金融宏观审慎监管框架研究

作者：潘昊安徽大学

学位级别：硕士

20世纪80年代开始的以最低资本要求为基础的微观审慎监管,曾经是金融业监管的主要手段,并且被世界各国所接受。但是金融危机却没有彻底消失,而是愈演愈烈。这使得人们开始怀疑微观审慎是否真正能够预防和抵御金融风险,因为以外部监管和... 详细信息

20世纪80年代开始的以最低资本要求为基础的微观审慎监管,曾经是金融业监管的主要手段,并且被世界各国所接受。但是金融危机却没有彻底消失,而是愈演愈烈。这使得人们开始怀疑微观审慎是否真正能够预防和抵御金融风险,因为以外部监管和直接监管为主的微观监管方式缺乏真实的信息和有效的工具,不能抵御蛰伏在系统内部的系统性金融风险。次贷危机以后,世界金融监管格局正在经历前所未有的变化,并且涉及理论、实践和政策等各个方面,宏观审慎开始得到人们的重视,我国也将构建“逆周期宏观审慎制度框架”纳入“十二五”规划建议。如何在更广阔的宏观视角下建立金融监管体系已经成为当前学术界、经济金融界共同关注的焦点。因此,构建合理的宏观审慎监管框架,对防范和化解金融风险的冲击具有重要的理论意义和现实意义。风险的基本含义是未来结果的不确定性。从引发金融风险的内在原因以及规避方式的角度,我们可以将风险划分为系统性金融风险和非系统性金融风险。微观审慎监管的逻辑是应对非系统性金融风险,但是由于合成谬误的存在,单个金融机构的最优策略和理性行为并不一定能够产生最佳的社会共同结果,甚至可能会推动经济走向极端。相比之下,以系统性金融风险为监管视野核心的宏观审慎,可以有效的应对具有传染性和风险溢出性的系统性金融风险。一般认为宏观审慎监管有两个“维度”：一是跨机构维度,旨在关注特定时间点的跨行业风险;二是时间维度,旨在分析风险的未来走势。宏观审慎从整体金融体系入手,考虑市场参与者之间的相互关联,关注系统性金融风险的积聚程度和实体经济与虚拟经济之间的传导。宏观审慎和微观审慎既有区别也有联系,单独采取任何一种监管方式都难以确保整个金融体系的稳定,只有有效的将二者结合起来,才能实现真正高效率的监管。2009年以来,美国、欧盟等西方各国在金融危机爆发后所进行的金融监管变革都取得了阶段性的突破,开始给予宏观审慎足够的重视,并且成功构建了宏观审慎监管的框架。这给予我国很大启示,包括加快研究进程,及时开展相关工作;宏观审慎监管框架的构建必须结合实际;加强协调、明确职责,防止政策目标与监管脱节。系统性金融风险的生成机理和度量一直是学术界讨论的热点与难点。虽然现实中不可能存在一个完整的指标体系能够准确预警甚至是衡量系统性金融风险,但是这并不妨碍我们借助必要的技术手段度量中国系统性金融风险。不过国外很多先进模型在中国都无法应用,只有因子分析法比较适合。因子分析所构建的指标体系包括宏观经济环境、金融体系稳定性、政府债务风险、外资和汇率冲击风险以及金融机构管理质量。从实证结果可以看出,除2003年和2004年我国系统性金融风险并未充分暴露外,其他年份系统性金融风险状况均不容乐观。特别是从05年开始,风险呈现逐渐加大趋势,并在09年时达到最高点。总之,金融形势十分严峻,虽然说该状况在一定程度上是受国际金融危机的影响,但是实施宏观审慎监管仍然刻不容缓。通过分析因子得分的系数,可以发现改善宏观经济环境、金融体系稳定性和外资、汇率冲击风险,比改善政府债务风险和金融机构管理质量更能有效地降低系统性金融风险,这也正是宏观审慎监管的关键所在。由于我国有过一段长期的计划经济,市场经济的发展并不成熟,而且鉴于我国社会主义初级阶段的特殊国情,金融市场的发展并不充分,我国的金融整体监管以国家行政控制为主,监管理念滞后。我们需要从根本理念上做出改变,这样才能更有效地应对系统性金融风险,具体包括：确立关注整体风险而非“分割”监管的理念;着重优化系统性金融风险的外部性;基于风险管理而不是基于固定的规则框架;金融机构的监测数据不等同于系统性金融风险水平。当前实施宏观审慎在市场参与者、市场监管者、市场制度和宏观审慎本身的复杂性上仍然面临很多问题。宏观审慎监管的重点包括合理的宏观调控、金融体制改革和结合我国特殊国情。在监管框架的构建上,国务院可以设立宏观审慎监管委员会,其地位为国务院直属正部级特设机构,履行相应的职责。完善宏观审慎监管框架的具体任务安排主要包括：开发有效的宏观审慎监管工具;加强金融基础设施,建立和完善系统性金融风险预警机制;进一步完善发展中国资本市场,防止资产泡沫膨胀;扩大监管范围,强化对系统重要性金融机构和金融创新的监管;加强政策配合和部门协调,寻求金融稳定;加强国际交流和国际间合作。

关键词：金融监管宏观审慎系统性金融风险因子分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

海量网络信息实时抽取引擎设计与实现

海量网络信息实时抽取引擎设计与实现

作者：潘昊北京邮电大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的飞速发展,互联网中的信息爆发式增长。互联网中的数据具有规模大,类型丰富,实时性强等特点。用户越来越强烈地需要方便高效快捷地获取大规模的数据,而网站中的资源是网络中海量信息的重要组成部分。因此,如何从网站的... 详细信息

随着互联网技术的飞速发展,互联网中的信息爆发式增长。互联网中的数据具有规模大,类型丰富,实时性强等特点。用户越来越强烈地需要方便高效快捷地获取大规模的数据,而网站中的资源是网络中海量信息的重要组成部分。因此,如何从网站的海量资源中快速高效实时地获取高质量的信息就是重中之重。网络爬虫正是获取信息的主要工具,但单机运行的爬虫运行速度慢,因此想要获取海量数据需要在分布式平台的基础上搭建网络爬虫。但目前现有分布式网络爬虫存在实时性低的缺点,不能实时获取最新的数据;而且,网络爬虫的URL去重算法存在空间占有率高或者效率低的问题。针对以上问题,本文提出了海量网络信息实时抽取引擎。该系统基于现在流行的Storm分布式实时计算系统,并改进了传统网络爬虫的实时性以及URL去重算法。本文的主要研究内容包括:(1)针对分布式爬虫系统的性能问题,提出了基于Storm分布式实时计算流处理的网络爬虫系统,通过分析Storm和网络爬虫的原理,设计并实现该系统,使分布式计算模型更符合网络爬虫工作流程,提升了分布式网络爬虫的性能。(2)针对分布式爬虫系统中的URL去重问题,提出了一种“多维布隆过滤器”,通过将URL由多组Hash函数映射到多维位向量的方法,实现了高效快捷的对URL去重的工作,既提高了URL去重的精度,又提高了分布式爬虫系统的性能。(3)针对分布式爬虫系统中的实时性问题,提出了基于时间的实时爬虫策略,通过网页历史更新频率来预测网页下次访问的时间,实现了对网络中最新网页的准确爬取,提高了分布式爬虫系统的实时性。本文针对当前人们获取网络数据的需求,研究如何从海量的网站资源中抽取所需信息。提出了基于时间的实时爬虫方案,改善了爬虫系统的实时性。提出了一种多维布隆过滤器,降低了 URL去重算法的误识别率。并以此基于开源的分布式实时计算系统搭建了海量网络信息实时抽取引擎,达到了高效、可靠地获取网络中所需最新数据的目的,最后通过实验测试验证了系统设计方案的可行性。

关键词：分布式网络爬虫 Storm URL去重实时爬虫

爆轰加载下弹塑性固体Richtmyer-Meshkov流动的扰动增长规律

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2017年第7期66卷 326-334页

作者：殷建伟潘昊吴子辉郝鹏程胡晓棉北京理工大学机电学院北京100081 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100094 中国工程物理研究院研究生部北京100088

研究了冲击波加载弹塑性材料扰动自由面的动力学演化过程,分析了高能炸药爆轰驱动时初始扰动与材料性质对扰动增长的影响.研究结果表明:初始扰动的振幅与波长之比越高,扰动越易增长,强度越高的材料扰动增长幅度越小;扰动增长被抑制时,... 详细信息

研究了冲击波加载弹塑性材料扰动自由面的动力学演化过程,分析了高能炸药爆轰驱动时初始扰动与材料性质对扰动增长的影响.研究结果表明:初始扰动的振幅与波长之比越高,扰动越易增长,强度越高的材料扰动增长幅度越小;扰动增长被抑制时,尖钉的最大振幅与增长速度无量纲数之间存在线性近似关系,进一步理论分析表明尖钉的振幅增长因子与加载压力、初始扰动形态和材料强度有关,该理论关系作为扰动增长规律的线性近似在一定范围内适用于多种金属材料.

关键词：扰动增长弹塑性固体材料性质

钝感炸药爆轰过程中人为粘性与空间步长的匹配关系

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

含能材料 2006年第4期14卷 294-296,301页

作者：黄勇潘昊胡晓棉北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088

在数值计算平面爆轰波中,当爆轰波达到稳定状态时,数值计算结果要符合Chapm an-Jouguet理论。本文采用修正的JWL产物状态方程和Hybrid反应率,导出了钝感炸药PBX9502的人为粘性系数与空间步长的匹配关系。符合此条件时,爆轰波速度及声速... 详细信息

在数值计算平面爆轰波中,当爆轰波达到稳定状态时,数值计算结果要符合Chapm an-Jouguet理论。本文采用修正的JWL产物状态方程和Hybrid反应率,导出了钝感炸药PBX9502的人为粘性系数与空间步长的匹配关系。符合此条件时,爆轰波速度及声速点的状态———压力、密度及内能等符合C-J条件,几乎不受空间步长的影响,这样便可以使网格宽度加宽,利于在实际工程中应用。

关键词：爆炸力学钝感炸药人为粘性定向步长

基于晶体塑性理论研究铝材料高压高应变率下的强度特性

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

爆炸与冲击 2019年第2期39卷 39-46页

作者：潘昊王升涛吴子辉胡晓棉北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为了了解金属材料在极端加载下复杂动态响应过程中的多种机制和效应,重点针对Al材料在高压、高应变率加载下的塑性变形机制,在经典晶体塑性模型的基础上,对其中的非线性弹性、位错动力学和硬化形式进行改进,建立适用于高压、高应变率加... 详细信息

为了了解金属材料在极端加载下复杂动态响应过程中的多种机制和效应,重点针对Al材料在高压、高应变率加载下的塑性变形机制,在经典晶体塑性模型的基础上,对其中的非线性弹性、位错动力学和硬化形式进行改进,建立适用于高压、高应变率加载下的热弹-黏塑性晶体塑性模型。该模型可以较好地描述单晶铝和多晶铝材料屈服强度随压力的变化过程,相比宏观模型,用该模型还获得了多晶Al材料在冲击加载下的织构演化规律,揭示了织构择优取向行为和压力的关系。

关键词：晶体塑性理论高应变率欧拉弹性方程织构演化

基于回归预测算法的无线传感器数据融合节能算法研究与实现

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于回归预测算法的无线传感器数据融合节能算法研究与实现

作者：潘昊沈阳师范大学

学位级别：硕士

随着微机电系统（MEMS）技术与低能耗、低成本数字信号处理器（DSPS）及无线收发（RF）电路这三方面的高度集成，高效、廉价的传感器网络的可行性得到了提高。这为无线传感器网络的应用与推广打下了基础。但是对于无线传感器网络的大范... 详细信息

随着微机电系统（MEMS）技术与低能耗、低成本数字信号处理器（DSPS）及无线收发（RF）电路这三方面的高度集成，高效、廉价的传感器网络的可行性得到了提高。这为无线传感器网络的应用与推广打下了基础。但是对于无线传感器网络的大范围推广来说，仍然有一个关键性的问题没有得到很好的解决，那就是关于普通节点自身携带的能源问题。由于电池更换不易，如何最大效率的利用传感器的能源成了目前的研究热点。据研究发现对于工作的无线传感器节点来说，它的能源消耗最大的一部分在传输数据与收听数据这两个方面，通过降低节点的收发次数，我们可以减少节点在接收与发送方面的能量消耗，进而达到提高无线传感器网络工作寿命的目的。无线传感器网络的节点在自动拓扑组成网络之后开始进行工作，普通节点的工作就是收集已经设定好的需要采集的数据，并按照某种时间规律上传给汇聚节点，而对于汇聚节点来说，它的工作则是接受来自普通节点的上传数据并将之传给服务器供用户使用。本论文的创新点在于： 1、用数据融合算法分析数据之间的内在联系，通过研究当前周期的数据信息与前几个周期内的数据信息找出它们的内在关联。 2、将数据融合算法与回归算法结合建立基于回归预测的数据融合算法。通过对内在联系的分析寻找出最适合当前数据信息的模型。 3、将回归预测模型应用于无线传感器网络，并用来预测未来可能出现的数据信息。通过本算法由历史数据推导出下一周期的数据信息，通过设置阈值比较误差大小，当误差属于可接受范围，普通节点不上传数据，汇聚节点则采用计算的数据，这样就达到了节省数据传输量，进而节约了传感器节点能源的目的。

关键词：无线传感器网络回归预测节能

电液式负载模拟器多余力抑制及其非线性控制策略研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电液式负载模拟器多余力抑制及其非线性控制策略研究

作者：潘昊北京交通大学

学位级别：硕士

电液式负载模拟器是一种地面半实物仿真设备,其用于模拟飞行器、船舶等舵机系统所受到的动力载荷,为舵机驱动系统提供可靠的性能测试,从而检测其性能是否满足设计要求。由于负载模拟器的力加载系统与被试舵机系统在结构上直接刚性连接,... 详细信息

电液式负载模拟器是一种地面半实物仿真设备,其用于模拟飞行器、船舶等舵机系统所受到的动力载荷,为舵机驱动系统提供可靠的性能测试,从而检测其性能是否满足设计要求。由于负载模拟器的力加载系统与被试舵机系统在结构上直接刚性连接,因此在其工作过程中,舵机的主动运动将对力加载系统造成外部的位置扰动,产生多余力,严重影响系统的加载精度。对多余力进行有效抑制,提高电液式负载模拟器加载性能一直是负载模拟器研究的焦点,也是本文的研究重点。本文以电液式负载模拟器为研究对象,结合液压控制系统及工程流体力学的相关知识,分别构建电液式负载模拟器位置系统、力加载系统及其他环节的数学模型,最终给出电液式负载模拟器系统的整体框图。以此为基础,从理论上揭示多余力的产生机理及其特点。针对实际情况中噪声的影响,提出了基于非线性跟踪微分器的速度前馈复合控制策略。其中非线性跟踪微分器用于抑制噪声信号,获得良好的输出跟踪信号及微分信号。获得的跟踪及微分信号,一方面用作位置系统的反馈项构造非线性PID控制器,对位置系统的位移输出进行控制,另一方面用于构造力加载系统的速度前馈补偿项,并与原控制量结合实现力控制。在MATLAB/Simulink中构建系统模型及控制器模型,对该控制策略的有效性进行了仿真验证。针对电液式负载模拟器力加载系统中液压系统固有的非线性问题、工作过程中存在不确定性参数问题,提出了自适应反步控制策略;进一步考虑系统中存在的不确定性非线性问题,并在自适应反步控制策略的基础上结合滑模控制,提出了自适应反步滑模控制策略。以上控制策略均给出了不确定性参数的自适应更新律及系统的控制量,并证明了系统的稳定性。自适应反步滑模控制器的参数复杂且耦合严重,在MATLAB/Simulink仿真环境中详细探讨了控制器各参数对系统响应的影响。通过选取合适的控制器参数,可实现不确定性参数的良好跟踪并将力加载误差控制在较小的精度范围内。对所提出的基于非线性微分观测器的速度前馈复合控制策略进行了实验验证。设计并搭建负载模拟器实验台,进行了设备硬件的选型、控制软件的人机交互界面设计和底层逻辑编写。利用搭建好的实验台检验了非线性跟踪微分器的跟踪及微分效果,并在此基础之上对复合控制策略的控制效果进行了实验验证。

关键词：多余力电液式负载模拟器非线性跟踪微分器非线性PID控制器速度前馈自适应控制反步控制滑模控制