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基于表面无黏流动特征的摩阻分布机器学习

力学学报 2024年第8期56卷 2243-2258页

作者：赵书乐张伟伟西北工业大学航空学院西安710072 西北工业大学流体力学智能化国际联合研究所西安710072

摩擦阻力的精准高效预示对飞行器设计至关重要.然而摩阻分布的计算不仅代价大,且对网格密度、湍流模式和数值算法的依赖性强,而试验测量更具挑战性.为此,提出了一种数据驱动的高泛化性摩阻分布机器学习建模方法.该方法在Euler方程数值... 详细信息

摩擦阻力的精准高效预示对飞行器设计至关重要.然而摩阻分布的计算不仅代价大,且对网格密度、湍流模式和数值算法的依赖性强,而试验测量更具挑战性.为此,提出了一种数据驱动的高泛化性摩阻分布机器学习建模方法.该方法在Euler方程数值解的基础上,结合RANS计算的少量摩阻分布数据样本,构建了表面无黏流动特征与摩阻分布的关联关系模型,从而实现摩阻的预测.由于该建模方法嵌入Euler方程这一物理模型,使得在很少的样本下就能保证模型的高泛化性和高精度;另一方面,相比于RANS数值计算,由于只用求解Euler方程,计算量降低约一个量级.研究通过典型翼型和机翼的测试算例来展示该方法对于气动设计中变外形气动力的预测效果.相比于端到端的分布力深度学习建模,该方法在减少5倍样本量的情况下仍能取得很高的建模精度(阻力误差约2%~3%),且对于工况与外形变化具有较强的外插预测能力,结果的分散度低.该研究为附着流机翼的摩阻分布预测和机翼优化设计提供了一种新的高效研究手段.

关键词：摩擦阻力边界层机器学习数据驱动关联建模

编队卫星InSAR空间基线修正的建模与精度分析

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系统工程与电子技术 2009年第2期31卷 323-328页

作者：姚静聂鹏程易东云朱炬波国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学理学院湖南长沙410073

星载GPS接收机相对定位获得的编队星间基线,与用于星载InSAR测高的基线并不相同。给出了从GPS测量基线到InSAR测高基线的关联建模,包括天线相位中心与几何中心的偏差修正、GPS接收机到SAR天线的安装部位修正以及基线矢量的坐标系转换等... 详细信息

星载GPS接收机相对定位获得的编队星间基线,与用于星载InSAR测高的基线并不相同。给出了从GPS测量基线到InSAR测高基线的关联建模,包括天线相位中心与几何中心的偏差修正、GPS接收机到SAR天线的安装部位修正以及基线矢量的坐标系转换等环节。推导了基线的修正和转换公式,并进行了相应的精度分析。对于极限基线之内的宽编队,相位中心变化造成的基线差别在亚毫米量级,一些时刻达到与测高基线精度指标相当的厘米量级,必须加以修正;在编队中由于三轴稳定卫星之间的相对姿态数值通常较小,坐标系转换误差引起的基线修正误差在亚毫米量级。

关键词：编队卫星干涉合成孔径雷达空间基线部位修正关联建模精度分析

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气相色谱馏程关联方法及工业应用

化工学报 2011年第8期62卷 2212-2215页

作者：曹巍陈爱军赵英凯王东亮南京工业大学自动化与电气工程学院江苏南京210009 中国石油兰州石化公司自动化研究院甘肃兰州730060

基于ASTM D2887与ASTM D86测试标准的馏程关联方法是气相色谱模拟蒸馏工程应用的一个重要技术研究方向,关联模型的泛化能力和鲁棒性是评价模型性能的主要指标。根据色谱模拟蒸馏技术的恩氏蒸馏馏程测定方法,以ASTM方法模型为基础,利用... 详细信息

基于ASTM D2887与ASTM D86测试标准的馏程关联方法是气相色谱模拟蒸馏工程应用的一个重要技术研究方向,关联模型的泛化能力和鲁棒性是评价模型性能的主要指标。根据色谱模拟蒸馏技术的恩氏蒸馏馏程测定方法,以ASTM方法模型为基础,利用模型计算值与实验值之间的误差获得模型校正参数,对原始模型进行校正,提出了基于加权优化均方差及方差的关联建模方法。通过理论分析、数学计算及工程应用,验证该方法具有很好的鲁棒性和泛化性。工程应用结果表明:提出的色谱模拟蒸馏与恩氏蒸馏数据的关联方法,不仅能扩展模拟蒸馏的使用范围,而且为快速测定油品馏程提供一种可靠的分析手段。

关键词：气相色谱加权优化关联建模 ASTM

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编队卫星空间状态与星间基线的建模与分析

中国空间科学技术 2008年第6期28卷 21-28页

作者：姚静谷德峰易东云朱炬波国防科学技术大学计算机学院长沙410073 国防科学技术大学理学院长沙410073

针对编队卫星任务中起重要作用的星间基线指标,在考虑精度需求的基础上对用于确定星间基线的空间状态量进行了选择,建立了空间状态量与星间基线的关联数学模型,提供了误差分析方法,仿真给出了一定场景设置下的精度影响因子等指标以定量... 详细信息

针对编队卫星任务中起重要作用的星间基线指标,在考虑精度需求的基础上对用于确定星间基线的空间状态量进行了选择,建立了空间状态量与星间基线的关联数学模型,提供了误差分析方法,仿真给出了一定场景设置下的精度影响因子等指标以定量刻画二者之间的误差传播关系。基线长度仅与编队卫星的相对空间状态有关,而基线姿态角还与主星的绝对姿态有关;且由卫星空间状态得到星间基线的过程中误差放大。

关键词：编队飞行星间基线空间状态关联建模误差分析卫星

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就地化故障录波系统设计与关键技术

电力系统自动化 2017年第16期41卷 53-57,136页

作者：王冠南段惠明熊华强邹绍平郑蓬万勇国网江西省电力公司电力科学研究院江西省南昌市330096 国网江西省电力公司电力调度控制中心江西省南昌市330077 许昌开普检测技术有限公司河南省许昌市461000

文中深入探讨了智能变电站就地化故障录波装置整体方案和路线,以"装置小型化、就地化、标准化"为总体原则,通过二次设备就地无防护安装和功能集成,实现装置小型化、就地化;通过航空插头接口标准化,实现装置"更换式检修";给出了一、二次... 详细信息

文中深入探讨了智能变电站就地化故障录波装置整体方案和路线,以"装置小型化、就地化、标准化"为总体原则,通过二次设备就地无防护安装和功能集成,实现装置小型化、就地化;通过航空插头接口标准化,实现装置"更换式检修";给出了一、二次设备拓扑连接规则定义和模型化描述,实现录波数据专家远程诊断。所提方案统筹考虑变电站二次设备故障录波整体需求,适用于相关技术标准体系建设,对加快完成设备研制及开展各种恶劣工况下的220 k V及以上变电站工程挂网试运行具有积极意义。

关键词：智能变电站就地化故障录波标准化关联建模

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面向云数据中心的资源管理机制研究

面向云数据中心的资源管理机制研究

作者：吴德妙电子科技大学

学位级别：硕士

近年,云计算技术的发展和成熟,使得云计算已经被广泛的应用在各行各业(如军事、教育、金融、电子政务、电商等)中,大量的传统IT系统纷纷迁移到云数据中心,此外,大数据、移动互联网、物联网等的飞速发展和应用,进一步加速了云计算的基础... 详细信息

近年,云计算技术的发展和成熟,使得云计算已经被广泛的应用在各行各业(如军事、教育、金融、电子政务、电商等)中,大量的传统IT系统纷纷迁移到云数据中心,此外,大数据、移动互联网、物联网等的飞速发展和应用,进一步加速了云计算的基础设施也就是云数据中心数量和规模的增长,这也造成了现代云数据中心规模极其庞大、结构异常复杂等特点。除此之外,现代多样的应用需求背景下,资源管理者除了需要关心用户对可靠性、性能等服务质量之外,还要考虑节能减排等问题来降低的开支,实现利润的增大,这给云数据中心的管理者带来了不小的挑战。为了实现云数据中心高效、高可靠和低能耗的资源管理,本文分别从云数据中心资源监控、关联建模和资源调度三个方面进行了研究,核心的贡献点如下:1)研发了基于仿生自主神经系统(Bionic Autonomic Nervous System,BANS)的云资源监控系统。借鉴BANS的设计思想,设计了一种资源监控系统,它充分的考虑现代云数据中心的虚拟化和超大规模等特点。其通过分层式的设计,使得系统的扩展性良好;除此之外,该监控系统还具有BANS的自主性,能够实现某种程度上的自组织、自诊断、自修复和自优化,进而减轻监控系统主节点的负载,使得监控系统可以更好的适用于现代的大规模云数据中心。2)提出了一种可靠性、性能和能耗的多维关联模型。其首先在考虑硬件随机失效的前提下,分别建立了可靠性-性能和可靠性-能耗两个关联子模型,实现了更加准确合理的云服务的性能和能耗分析;然后通过利润模型——利用时间功效函数评估性能的收益,电能消耗来评估支出——实现了可靠性、性能和能耗三者的关联分析,为现代云数据中心可靠性、性能和能耗评估和调度管理建立了模型基础。3)提出了一种自优化的资源管理框架。充分考虑了VM对资源需求是动态变化的这一前提,本文借鉴BANS的思想,提出了一种基于BANS的云资源管理系统用于云资源动态管理,其将监控系统获取的监控信息作为基础,通过系统各个模块的配合实现了一种自优化的动态云资源管理框架。其通过虚拟机的迁移来满足虚拟机对资源的动态需求:当物理机出现过载时,可以选择迁出虚拟机,减少不必要服务性能退化;而当物理机欠载时,还可以通过迁移整合虚拟机来减少开启的物理机总数,进而提高物理机资源的利用率。4)提出了可靠性感知的多数据中心能耗成本建模方法。在考虑可靠性的基础上,建立分布式多数据中心的系统、任务、调度、功耗和约束模型,将多数据中心管理问题公式化为了满足用户对性能、可靠性约束的前提下,最小化多数据中心能耗成本的问题,并提出可靠性感知的分布式数据中心能耗成本优化的调度算法,其在考虑可靠性的基础上,充分利用了不同地域数据中心电价的差异性,实现跨域的多数据中心能耗成本优化。

关键词：数据中心资源监控关联建模资源管理

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图像自动标注与检索技术研究

图像自动标注与检索技术研究

作者：朱娜娜山东师范大学

学位级别：硕士

网络技术作为一种迅猛发展的新的生产方式，不仅满足了人们的各种生产生活需要，也呈献给用户大量的图像资源。为便于用户根据自己需求获得海量图像数据，对网上涌现的图像进行有效处理成为亟待解决的问题。但底层图像特征和语义概念间... 详细信息

网络技术作为一种迅猛发展的新的生产方式，不仅满足了人们的各种生产生活需要，也呈献给用户大量的图像资源。为便于用户根据自己需求获得海量图像数据，对网上涌现的图像进行有效处理成为亟待解决的问题。但底层图像特征和语义概念间普遍存在理解偏差，人工标注图像已经难以满足用户需要。为了更好地实现图像检索技术，图像自动语义标注越来越占据举足轻重的地位。图像自动标注技术中，采用关联建模技术利用已知训练集为底层特征和高层语义概念间建立联系，未知图像则可根据已经建立好的的联系模型实现自动标注。关联建模提供了一种快速语义提取方法，它使基于内容的图像检索能够转化为一种简单的文本检索。本文围绕关联建模技术，对图像自动标注建模方法、融合语义信息的图像检索技术进行了研究，具体内容如下：（1）传统的FCM聚类算法存在聚类性能依赖聚类中心的确定，而且容易导致得到的优化求解可能是局部的最优解的问题。为解决上述问题同时优化自动标注的性能，本文通过灰度直方图方法和增大底层图像区域特征的权重来改善FCM聚类算法以达到更优的聚类效果。然后利用贝叶斯分类器为已标记训练集建立底层视觉特征和高层语义概念间的关联模型，最后比较测试图像区域和训练图像区域间的最优相似度实现未知图像的自动标注。基于此方法的实验表明改进后的标注方法优于传统的机器翻译模型、CMRM模型和WFC模型的标注方法。（2）图像自动标注技术中关联模型的定义方法至关重要，好的关联模型能够实现更好的高层语义信息和底层图像特征间的映射，进一步优化“语义鸿沟”问题。通过对CMRM模型进行改善以实现对图像的标注效果优化。当输入图像进行基于内容的图像检索时，利用改进的建模方法实现输入图像到语义概念的映射，通过检索语义数据库，对应检索所需的图像。实验表明，基于此方法的检索性能优于基于TM模型和CMRM模型的图像检索方法。（3）传统的图像自动标注技术中，关联模型虽然实现了底层图像特征到语义信息的映射，但没有考虑语义信息对两者映射的影响，即忽略了语义信息间的关联影响，针对这种不足，本文融合语义概念和加权视觉特征方法来实现图像自动标注，通过语义共生关系改善标注模型，并对图像检索顺序进行特征加权定义，以便实现按需检索图像。实验表明，基于此方法的检索性能优于基于CMRM模型和CRM模型的图像检索方法。

关键词：语义鸿沟图像检索关联建模贝叶斯分类器 FCM算法语义概念加权视觉特征图像自动标注

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桃树剪枝机器人作业模拟关联数据建模研究

科技风 2018年第17期 7-7页

作者：徐默莅宁波大红鹰学院浙江宁波315175

通过构建基于多光谱技术、双目立体视觉技术和TOF三维成像技术为一体的树枝三维感知技术及装置,寻求多技术数据融合的方法构建虚拟桃树场景;探寻桃树形态结构规则,建立桃树的形态发生模型和几何结构模型,实现分枝特性模拟,通过计算桃树... 详细信息

通过构建基于多光谱技术、双目立体视觉技术和TOF三维成像技术为一体的树枝三维感知技术及装置,寻求多技术数据融合的方法构建虚拟桃树场景;探寻桃树形态结构规则,建立桃树的形态发生模型和几何结构模型,实现分枝特性模拟,通过计算桃树生长发育状况,寻求得出最佳修剪方案,并进行作业模拟验证。

关键词：虚拟现实模块化作业模拟关联建模

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催化裂化反应再生系统的建模与优化

石油化工自动化 2009年第5期45卷 26-30页

作者：刘蕾赵众陶兴文李松年北京化工大学中石化石油化工科学院

为提高中石油某装置的汽油产率,首先对催化裂化装置建立原料性质、操作条件、设备参数相关的关联模型,然后以该关联模型为基础,针对装置原料性质及加工量变化状况,在设备能力的约束条件下,采用一种通用性较强的方法,序列无约束极小化方... 详细信息

为提高中石油某装置的汽油产率,首先对催化裂化装置建立原料性质、操作条件、设备参数相关的关联模型,然后以该关联模型为基础,针对装置原料性质及加工量变化状况,在设备能力的约束条件下,采用一种通用性较强的方法,序列无约束极小化方法(SUMT)优化催化裂化装置的操作条件。在对生产过程进行模拟和优化之后,仅通过改变操作条件就可以提高汽油产率,满足了企业要求,有效提高了企业的经济效益。

关键词：催化裂化反再系统关联建模操作优化序列无约束极小化方法