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Improved Data Stream Clustering Method: Incorporating KD-Tree for Typicality and Eccentricity-Based Approach

Computers, Materials & Continua 2024年第2期78卷 2557-2573页

作者： Dayu Xu Jiaming Lu xuyao zhang Hongtao zhang College of Mathematics and Computer Science Zhejiang A&F UniversityHangzhou311300China College of Economics and Management Zhejiang A&F UniversityHangzhou311300China

Data stream clustering is integral to contemporary big data applications.However,addressing the ongoing influx of data streams efficiently and accurately remains a primary challenge in current research.This paper aims to elevate the efficiency and precision of data stream clustering,leveraging the TEDA(Typicality and Eccentricity Data Analysis)algorithm as a foundation,we introduce improvements by integrating a nearest neighbor search algorithm to enhance both the efficiency and accuracy of the algorithm.The original TEDA algorithm,grounded in the concept of“Typicality and Eccentricity Data Analytics”,represents an evolving and recursive method that requires no prior knowledge.While the algorithm autonomously creates and merges clusters as new data arrives,its efficiency is significantly hindered by the need to traverse all existing clusters upon the arrival of further data.This work presents the NS-TEDA(Neighbor Search Based Typicality and Eccentricity Data Analysis)algorithm by incorporating a KD-Tree(K-Dimensional Tree)algorithm integrated with the Scapegoat Tree.Upon arrival,this ensures that new data points interact solely with clusters in very close proximity.This significantly enhances algorithm efficiency while preventing a single data point from joining too many clusters and mitigating the merging of clusters with high overlap to some extent.We apply the NS-TEDA algorithm to several well-known datasets,comparing its performance with other data stream clustering algorithms and the original TEDA algorithm.The results demonstrate that the proposed algorithm achieves higher accuracy,and its runtime exhibits almost linear dependence on the volume of data,making it more suitable for large-scale data stream analysis research.

关键词： Data stream clustering TEDA KD-tree scapegoat tree

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Research on Fatigue Damage Behavior of Main Beam Sub-Structure of Composite Wind Turbine Blade

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Structural Durability & Health Monitoring 2024年第3期18卷 277-297页

作者： Haixia Kou Bowen Yang xuyao zhang Xiaobo Yang Haibo Zhao School of Mechanical Engineering Lanzhou Jiaotong UniversityLanzhou730070China School of New Energy and Power Engineering Lanzhou Jiaotong UniversityLanzhou730070China

Given the difficulty in accurately evaluating the fatigue performance of large composite wind turbine blades(referred to as blades),this paper takes the main beam structure of the blade with a rectangular cross-sectionas the simulation object and establishes a composite laminate rectangular beam structure that simultaneouslyincludes the flange,web,and adhesive layer,referred to as the blade main beam sub-structure specimen,throughthe definition of blade sub-structures.This paper examines the progressive damage evolution law of the compositelaminate rectangular beam utilizing an improved 3D Hashin failure criterion,cohesive zone model,B-K failurecriterion,and computer simulation technology.Under static loading,the layup angle of the anti-shear web hasa close relationship with the static load-carrying capacity of the composite laminate rectangular beam;under fatigueloading,the fatigue damage will first occur in the lower flange adhesive area of the whole composite laminaterectangular beam and ultimately result in the fracture failure of the entire structure.These results provide a theoreticalreference and foundation for evaluating and predicting the fatigue performance of the blade main beamstructure and even the full-size blade.

关键词： Composite laminate wind turbine blade sub-structure progressive damage analysis user material subroutine cohesive zone model

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Stiffness Degradation Modeling for Composite Wind Turbine Blades Based on Full-Scale Fatigue Testing

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Journal of Beijing Institute of Technology 2023年第4期32卷 517-528页

作者： Haixia Kou Kongyuan Wei Yanhu Liu xuyao zhang School of Mechanical Engineering Lanzhou JiaoTong UniversityLanzhou 730070China School of Mechatronics Engineering Lanzhou University of TechnologyLanzhou 730050China School of New Energy and Power Engineering Lanzhou JiaoTong UniversityLanzhou 730070China

In order to provide more insights into the damage propagation composite wind turbine blades(blade)under cyclic fatigue loading,a stiffness degradation model for blade is proposed based on the full-scale fatigue testing of a blade.A novel non-linear fatigue damage accumulation model is proposed using the damage assessment theories of composite laminates for the first time.Then,a stiffness degradation model is established based on the correlation of fatigue damage and residual stiffness of the composite laminates.Finally,a stiffness degradation model for the blade is presented based on the full-scale fatigue testing.The scientific rationale of the proposed stiffness model of blade is verified by using full-scale fatigue test data of blade with a total length of 52.5 m.The results indicate that the proposed stiffness degradation model of the blade agrees well with the fatigue testing results of this blade.This work provides a basis for evaluating the fatigue damage and lifetime of blade under cyclic fatigue loading.

关键词： composite wind turbine blades fatigue damage stiffness degradation model full-scale fatigue testing

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鳗鲡科鱼类变刚度特性对推进性能影响研究

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力学学报 2024年第1期56卷 273-284页

作者：张旭尧崔祚尹存宏程安楠贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州理工学院航空航天工程学院贵阳550003

生物学研究表明,波动推进鱼类的鱼体刚度对其推进性能有着重要影响,通过改变鱼体刚度可获得优异的游动特性,但鱼类肌肉驱动模式与鱼体刚度和游动性能的关系尚不清晰.鉴于此,文章以鳗鲡科鱼类作为研究对象,基于黏弹性梁理论和Taylor流体... 详细信息

生物学研究表明,波动推进鱼类的鱼体刚度对其推进性能有着重要影响,通过改变鱼体刚度可获得优异的游动特性,但鱼类肌肉驱动模式与鱼体刚度和游动性能的关系尚不清晰.鉴于此,文章以鳗鲡科鱼类作为研究对象,基于黏弹性梁理论和Taylor流体理论,建立由生物学钙离子肌肉驱动的鳗鲡科鱼类游动模型,研究肌肉驱动和鱼体刚度变化对推进性能的影响.结果表明,肌肉驱动力随刚度增加呈先快速增加后缓慢下降的变化趋势,而随着肌肉驱动力增加,鱼体游动速度随刚度增加而增加并逐渐趋于稳定.当肌肉驱动频率由1 Hz增加到2 Hz时,游动速度和启动加速度可分别提升55%和129%,可见增大鱼体刚度可显著提升推进性能.为了验证上述结论,设计了基于串并联结构的变刚度实验平台,实验表明鱼体的变刚度特性能显著提升推进性能.当舵机驱动频率由1 Hz增加到2 Hz时,通过统一变化弹簧刚度大小推力可提升2.5倍.上述研究结果可为改变鱼体刚度提升游动性能提供参数设计指导,为研制变刚度仿生机器鱼提供理论依据.

关键词：鳗鲡科鱼类肌肉驱动变刚度游动性能

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Synthesis and Antitumor Activity Evaluation of Pyrimidine Analogues Bearing Urea Moiety

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Chinese Journal of Chemistry 2014年第5期32卷 443-447页

作者： Kunpeng Shao xuyao zhang Xiaosong zhang Dengqi Xue Liying Ma Qiurong zhang Hongmin Liu School of Pharmaceutical Sciences and New Drug Research&Development Center Zhengzhou UniversityZhengzhouHenan 450001China

A series of 4-anilino-6-phenylpyrimidines containing urea moiety were synthesized and the structures of all products were confirmed by^(1)H NMR,^(13)C NMR and HRMS.The antiproliferative activities of these compounds were evaluated against three human tumor cell lines(MGC-803,MCF-7 and EC-109)by applying the MTT assay method.compounds 4a,4b and 6a showed the most effective activity,among which,6a was more cytotoxic than 5-fluorouracil against all tested human cancer cell lines with IC_(50) values ranging from 1.80 to 2.72μmol·L^(-1).

关键词： synthesis pyrimidine urea antitumor

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等带宽间作模式下不同玉米花生行比对花生光合特性和系统产量的影响

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四川农业大学学报 2024年第1期42卷 39-45页

作者：梁满沈一刘永惠沈悦张旭尧陈志德江苏省农业科学院经济作物研究所南京210014

【目的】明确相同带宽条件下不同玉米花生种植行比对花生光合特性和系统产量的影响,为构建适宜行比的玉米花生带状间作模式提供理论参考和技术支持。【方法】以玉米花生带状间作系统为对象,设置玉米单作,花生单作,玉米花生间作(3.6 m的... 详细信息

【目的】明确相同带宽条件下不同玉米花生种植行比对花生光合特性和系统产量的影响,为构建适宜行比的玉米花生带状间作模式提供理论参考和技术支持。【方法】以玉米花生带状间作系统为对象,设置玉米单作,花生单作,玉米花生间作(3.6 m的总带宽,行比分别为2∶6、4∶4、6∶2),研究不同行比对间作花生干物质积累、叶面积指数、叶片光合参数、产量构成和玉米花生系统产量的影响。【结果】3种间作模式的干物质量和叶面积指数均小于单作,其中2∶6种植模式在花生生育后期的叶面积指数较4∶4和6∶2分别提高30.07%和44.19%,等带宽间作体系下相对较少的玉米行比可以增加间作花生的叶绿素含量和光合速率,保持花生叶片较高的光合能力,从而获得产量优势。间作显著降低了玉米的穗数、穗粒数和百粒重以及花生的单株饱果数和百果重,系统产量以2行玉米6行花生的种植模式最高,为13749.9 kg/hm^(2),3种间作模式的土地当量比均大于1,且综合产量均显著高于单作玉米和单作花生。【结论】在玉米花生等带宽间作模式下,花生行比的增加缓解了玉米的荫蔽效应,改善了花生的光合能力,同时提高土地利用率,实现稳粮增油、均衡生产。

关键词：间作花生行比光合特性系统产量

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Improved Optical Flow Motion Estimation for Digital Image Stabilization

Improved Optical Flow Motion Estimation for Digital Image St...

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国防光电子论坛第二届新型探测技术及其应用研讨会

作者： Lijun Lai Zhiyong Xu xuyao zhang Institute of Optics and Electronics Chinese Academy of Sciences

Optical flow is the instantaneous motion vector at each pixel in the image frame at a time instant.The gradient-based approach for optical flow computation can’t work well when the video motion is too large. To alleviate such problem, we incorporate this algorithm into a pyramid multi-resolution coarse-to-fine search strategy. Using pyramid strategy to obtain multi-resolution images;Using iterative relationship from the highest level to the lowest level to obtain inter-frames’ affine parameters;Subsequence frames compensate back to the first frame to obtain stabilized sequence. The experiment results demonstrate that the promoted method has good performance in global motion estimation

关键词： optical flow pyramid global motion estimation affine transformation

来源： cnki会议评论

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变化环境自适应感知与学习研究进展

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模式识别与人工智能 2023年第12期36卷 1072-1086页

作者：张煦尧袁晓彤刘成林中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 中国科学院大学人工智能学院北京100049 南京信息工程大学计算机学院南京210044

人工智能的研究问题现已逐步从封闭环境扩展到开放环境,但开放环境中存在各种变化性因素,导致传统基于封闭世界假设和独立同分布假设的学习模型与算法性能明显下降.因此,变化环境下的自适应感知与学习成为当前人工智能研究的前沿热点,... 详细信息

人工智能的研究问题现已逐步从封闭环境扩展到开放环境,但开放环境中存在各种变化性因素,导致传统基于封闭世界假设和独立同分布假设的学习模型与算法性能明显下降.因此,变化环境下的自适应感知与学习成为当前人工智能研究的前沿热点,文中聚焦其中三个方面介绍相关最新研究进展.针对类别集变化,介绍开放集识别与分布外样本检测、新类别自主发现、类别增量学习等问题;针对数据分布变化,介绍领域自适应、领域泛化、测试时自适应等问题;针对数据质量变化,介绍弱监督学习和标签噪声学习等问题.最后分析未来的研究趋势.

关键词：变化环境类别集变化数据分布变化数据质量变化

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面向开放环境的机器学习理论研究进展

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模式识别与人工智能 2023年第12期36卷 1059-1071页

作者：袁晓彤张煦尧刘希程真刘成林南京信息工程大学计算机学院南京210044 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 中国科学院大学人工智能学院北京100049

开放环境下机器学习面临类别集可变、非独立同分布、噪声干扰等诸多问题,容易导致传统封闭环境机器学习系统性能急剧下降.因此,面向开放环境的机器学习方法是当前人工智能研究的前沿热点之一.文中主要从泛化、优化、鲁棒性和效能度量四... 详细信息

开放环境下机器学习面临类别集可变、非独立同分布、噪声干扰等诸多问题,容易导致传统封闭环境机器学习系统性能急剧下降.因此,面向开放环境的机器学习方法是当前人工智能研究的前沿热点之一.文中主要从泛化、优化、鲁棒性和效能度量四个方面介绍开放环境机器学习理论研究现状和重要进展.在泛化理论中,具体介绍开放类别集检测、迁移学习与元学习、稀疏学习等泛化分析成果.在优化理论中,具体介绍随机与稀疏优化、在线与持续优化、分布式与联邦优化等理论分析研究成果.在鲁棒性理论中,具体介绍对抗样本、随机噪声、噪声标签等干扰下鲁棒学习理论研究成果.在效能度量中,具体介绍面向开放环境机器学习一些重要性能评价准则.最后,展望开放环境机器学习理论的未来研究趋势.

关键词：机器学习开放环境泛化理论优化理论鲁棒性理论效能度量

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覆冰粗糙度对翼型气动特性影响的数值研究

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极地研究 2023年第4期35卷 566-579页

作者：何志辉张永恒张旭耀张沥李泽杨文涛兰州交通大学新能源与动力工程学院甘肃兰州730070 三峡新能源太阳山发电有限公司宁夏吴忠751999

寒冷地区风力发电机运行时叶片极易结冰,结冰改变了叶片形貌,从而影响了叶片的气动性能。为更好地研究分析风力机结冰叶片翼型表面覆冰粗糙度对其气动性能的影响规律,采用计算流体力学方法,对比研究了对称型(NACA-0012)及非对称型(NACA-... 详细信息

寒冷地区风力发电机运行时叶片极易结冰,结冰改变了叶片形貌,从而影响了叶片的气动性能。为更好地研究分析风力机结冰叶片翼型表面覆冰粗糙度对其气动性能的影响规律,采用计算流体力学方法,对比研究了对称型(NACA-0012)及非对称型(NACA-23012)两种翼型在相同结冰条件和不同覆冰粗糙度参数下的气动特性。结果表明,NACA0012及NACA23012两种翼型前缘生成霜冰时,覆冰粗糙度对两种结冰翼型气动性能均有显著影响;当两种翼型前缘生成角状冰时,NACA23012结冰翼型气动性能受不同覆冰粗糙度的影响较小,仅仅增加翼型后缘分离涡宽度,对NACA0012结冰翼型影响较大,使其失速攻角延迟。此外,当翼型前缘生成霜冰时,NACA23012霜冰翼型阻力系数增长速度高于NACA0012结冰翼型。

关键词：风力机寒冷地区翼型结冰覆冰粗糙度气动性能

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