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光滑粒子流体动力学流体仿真技术综述

软件学报 2024年第1期35卷 481-512页

作者：刘树森何小伟王文成吴恩华计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院软件研究所人机交互技术与智能信息处理实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 澳门大学中国澳门999078

光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是实现流体仿真的主要技术之一.随着生产实践中流体仿真应用需求的增加,近些年涌现了许多相关研究成果,改善了流体不可压缩性、粘性、表面张力等物理特性模拟的视觉真实性、效... 详细信息

光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是实现流体仿真的主要技术之一.随着生产实践中流体仿真应用需求的增加,近些年涌现了许多相关研究成果,改善了流体不可压缩性、粘性、表面张力等物理特性模拟的视觉真实性、效率与稳定性.同时,一些工作探讨了复杂场景的高质量模拟,以及多场景、多材料的统一仿真框架,增强了SPH流体仿真技术的应用效能.从以上几个方面对SPH流体仿真技术进行归纳、总结和讨论,并对其未来发展进行了展望.

关键词：计算机图形学计算物理光滑粒子流体动力学

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大语言模型领域意图的精准性增强方法

计算机应用研究 2024年

作者：任元凯谢振平江南大学人机融合软件与媒体技术江苏省高校重点实验室江南大学人工智能与计算机学院

目前通用大语言模型(如GPT)在专业领域问答应用中存在不稳定性和不真实性。针对这一现象，研究提出了一种在通用大语言模型上耦合领域知识的意图精准性增强方法(enhanceintentrecognitionbydomain knowledge,EIRDK)，其中引入了三个具... 详细信息

目前通用大语言模型(如GPT)在专业领域问答应用中存在不稳定性和不真实性。针对这一现象，研究提出了一种在通用大语言模型上耦合领域知识的意图精准性增强方法(enhanceintentrecognitionbydomain knowledge,EIRDK)，其中引入了三个具体策略：a)通过领域知识库对GPT输出结果进行打分过滤；b)训练领域知识词向量模型优化提示语句规范性；c)利用GPT的反馈结果提升领域词向量模型和GPT模型的一致性。实验分析显示，相比于标准的GPT模型，新方法在所提到的私有数据集上可以提升25%的意图理解准确性，在CMID数据集上可以提升12%的意图理解准确性。实验结果证明了EIRDK方法的有效性。

关键词：大语言模型知识问答意图精准性增强领域知识集成 GPT反馈学习

基于拓展传输线理论的高压交流电缆输入阻抗和金属护套电压计算分析

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全球能源互联网 2024年第1期7卷 92-100页

作者：孙连明杨成薛浩岩富晓鹏全球能源互联网发展合作组织北京市西城区100031 天津大学智能电网教育部重点实验室天津市南开区300072

基于电缆外部精确电磁场分析方法,提出了一种拓展传输线理论,能够计及广义大地参数和电磁暂态仿真的影响计算电缆输入阻抗。采用电磁暂态仿真程序EMTP-RV,利用拓展传输线理论对典型高压交流电缆开展输入阻抗和金属护套电压特性研究,研... 详细信息

基于电缆外部精确电磁场分析方法,提出了一种拓展传输线理论,能够计及广义大地参数和电磁暂态仿真的影响计算电缆输入阻抗。采用电磁暂态仿真程序EMTP-RV,利用拓展传输线理论对典型高压交流电缆开展输入阻抗和金属护套电压特性研究,研究当合闸于空载电缆时的金属护套暂态电压特性;通过对正序激励下的电缆输入阻抗模值-频率响应进行研究,分析由三相金属护套交叉互联产生的多种传播模态。采用拓展传输线理论计算的结果与使用基于矩量法的改进数值电磁场分析方法(method of moments-surface admittanceoperator,MoM-SO)的计算结果基本拟合,与现有电磁暂态仿真软件中(ATP-EMTP、PSCAD/EMTDC和EMTP-RV)的CableConstants子程序计算结果出现显著性差异。当合闸于空载电缆线路时,受大地电阻率影响,采用Cable Constants子程序计算出的电缆金属护套最大暂态电压与采用拓展传输线理论所得出的结果相比,计算偏差位于1.8%至135%之间。考虑输入阻抗计算和暂态仿真的关键性差异,研究内容对今后开展高压交流电缆参数计算、模态分析、电磁暂态仿真、过电压研究具有参考意义。

关键词：高压交流电缆电磁暂态参数计算模态分析数值电磁场分析

合作-竞争混合型多智能体系统的虚拟遗憾优势自博弈方法

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软件学报 2024年第2期35卷 739-757页

作者：张明悦金芝刘坤西南大学计算机信息科学学院&软件学院重庆400715 北京大学计算机学院北京100871 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京100871

合作-竞争混合型多智能体系统由受控的目标智能体和不受控的外部智能体组成.目标智能体之间互相合作,同外部智能体展开竞争,应对环境和外部智能体的动态变化,最终完成指定的任务.针对如何训练目标智能体使他们获得完成任务的最优策略的... 详细信息

合作-竞争混合型多智能体系统由受控的目标智能体和不受控的外部智能体组成.目标智能体之间互相合作,同外部智能体展开竞争,应对环境和外部智能体的动态变化,最终完成指定的任务.针对如何训练目标智能体使他们获得完成任务的最优策略的问题,现有工作从两个方面展开:(1)仅关注目标智能体间的合作,将外部智能体视为环境的一部分,利用多智能体强化学习来训练目标智能体.这种方法难以应对外部智能体策略未知或者动态改变的情况;(2)仅关注目标智能体和外部智能体间的竞争,将竞争建模为双人博弈,采用自博弈的方法训练目标智能体.这种方法主要针对单个目标智能体和单个外部智能体的情况,难以扩展到由多个目标智能体和多个外部智能体组成的系统中.结合这两类研究,提出一种基于虚拟遗憾优势的自博弈方法.具体地,首先以虚拟遗憾最小化和虚拟多智能体策略梯度为基础,设计虚拟遗憾优势策略梯度方法,使目标智能体能更准确地更新策略;然后,引入模仿学习,以外部智能体的历史决策轨迹作为示教数据,模仿外部智能体的策略,显式地建模外部智能体的行为,来应对自博弈过程中外部智能体策略的动态变化;最后,以虚拟遗憾优势策略梯度和外部智能体行为建模为基础,设计一种自博弈训练方法,该方法能够在外部智能体策略未知或者动态变化的情况下,为多个目标智能体训练出最优的联合策略.以协同电磁对抗为研究案例,设计具有合作-竞争混合特征的3个典型任务.实验结果表明,同其他方法相比,所提方法在自博弈效果方面有至少78%的提升.

关键词：多智能体强化学习虚拟遗憾最小化自博弈动态决策

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嵌入式系统的需求描述综述

软件学报 2024年

作者：陈小红刘少彬金芝北京大学计算机学院上海市高可信计算重点实验室(华东师范大学) 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学)

随着嵌入式系统的广泛应用,其需求正变得越来越复杂,需求分析成为嵌入式系统开发的关键阶段,如何准确地建模和描述需求成为首要问题.系统地调研嵌入式系统的需求描述,并进行全面的比较分析,以便更深入地理解嵌入式系统需求的核心关注点... 详细信息

随着嵌入式系统的广泛应用,其需求正变得越来越复杂,需求分析成为嵌入式系统开发的关键阶段,如何准确地建模和描述需求成为首要问题.系统地调研嵌入式系统的需求描述,并进行全面的比较分析,以便更深入地理解嵌入式系统需求的核心关注点.首先采用系统化文献综述方法,对1979年1月–2023年11月间发表的相关文献进行识别、筛选、汇总和分析.通过自动检索和滚雪球等检索过程,筛选出150篇与主题密切相关的文献,力求文献综述的全面性.其次,从需求描述关注点、需求描述维度、需求分析要素等方面,分析现有嵌入式需求描述语言的表达能力.最后,总结现有嵌入式系统软件需求描述所面临的挑战,并针对嵌入式软件智能合成任务,提出对嵌入式系统需求描述方法表达能力的要求.

关键词：嵌入式系统需求描述需求描述语言需求分析系统需求

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拧紧工艺对压气机轴端预紧力的影响研究

车用发动机 2024年第2期 39-46页

作者：何宇王增全景国玺刘烨刘欣源史鑫钰河北工业大学机械工程学院天津300401 天津市新能源汽车动力与安全技术重点实验室天津300401 河北省跨尺度智能装备技术重点实验室天津300401 中国北方发动机研究所(天津) 天津300406

增压器是一种高速旋转机械,工作环境十分复杂。在装配过程中,压气机轴端螺母的拧紧工艺会影响所获得预紧力的均匀程度,如果轴端螺母松动,会导致增压器故障。针对这一问题,首先,采用压气机轴端螺母预紧力范围评价模型,结合压气机热力计... 详细信息

增压器是一种高速旋转机械,工作环境十分复杂。在装配过程中,压气机轴端螺母的拧紧工艺会影响所获得预紧力的均匀程度,如果轴端螺母松动,会导致增压器故障。针对这一问题,首先,采用压气机轴端螺母预紧力范围评价模型,结合压气机热力计算结果,确定预紧力范围;然后,根据设计值确定扭矩法及扭矩-转角法拧紧试验规范;最后,基于自主开发的紧固试验装置,开展压气机轴端连接结构模拟样件拧紧试验,研究了不同拧紧工艺对轴端预紧力的影响。结果表明:保证压气机轴端结构正常工作所需轴端预紧力范围为18.16~31.03 kN;采用扭矩-转角法拧紧得到的预紧力标准差约为扭矩法的25%,使用扭矩-转角法有利于降低预紧力分散程度,且采用扭矩-转角法拧紧更接近设计中值,有利于提高预紧力控制精度。

关键词：压气机螺母装配预紧力拧紧工艺

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基于图熵理论的图数据增强研究

计算机科学 2024年

作者：富坤崔静远党兴成晓应世聪李建伟河北工业大学人工智能与数据科学学院天津航天机电设备研究所天津市宇航智能装备技术企业重点实验室

图数据增强是一种通过变换和扩充图结构和节点特征，增加训练数据多样性，提高图神经网络性能的技术。为了应对图数据增强面临的难以综合信息完整性、特征平滑性、图多样性和局部依赖关系的挑战，缓解图神经网络的过平滑和过拟合问题，... 详细信息

图数据增强是一种通过变换和扩充图结构和节点特征，增加训练数据多样性，提高图神经网络性能的技术。为了应对图数据增强面临的难以综合信息完整性、特征平滑性、图多样性和局部依赖关系的挑战，缓解图神经网络的过平滑和过拟合问题，提高其性能，提出了一种基于物理热力学中的熵理论的图数据增强模型（NeighborReplacementbasedonGraphEntropy，NRGE）。首先，引入了一种新的图熵定义，用于度量数据流形平滑度；基于减少图熵损失的思想，提出了一种新的数据增强策略，用于生成更多合适的训练数据。然后，通过增强节点的采样邻居，以保证数据增强的一致性；采用随机替换节点的一阶邻居为二阶邻居的方式，增加了数据增强的多样性。最后，引入了邻居约束正则化方法，通过约束增强后的邻居之间的预测一致性来提高模型性能。消融实验结果表明，通过保持形图案的信息结构，NRGE模型能够有效降低图熵损失，从而改善学习效果。在Cora、Citeseer和Pubmed三个公开数据集上进行了节点分类实验，相较于基准模型，NRGE模型在Cora数据集上提升了1.1%，在Citeseer数据集上提升了0.8%，在Pubmed数据集上略微降低了0.4%。结果表明，NRGE模型有效改善了图神经网络的性能，提高了其泛化能力。

关键词：图熵图数据增强邻居替换一致性和多样性结构增强

文献计量视域下人工智能在针灸领域应用的研究现状及展望

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中国针灸 2024年

作者：于艺朱征李艳伟郭义任海燕 1.天津中医药大学针灸推拿学院 2.天津中医药大学 3.天津市现代中医理论创新转化重点实验室 4.天津中医药大学中医药标准化研究所 5.天津市智慧中医产业学院 6.天津市智能中医诊疗技术与装备重点实验室 7.天津中医药大学中医学院天津中医药大学针灸推拿学院天津中医药大学天津市现代中医理论创新转化重点实验室天津中医药大学中医药标准化研究所天津市智慧中医产业学院 6. 天津市智能中医诊疗技术与装备重点实验室天津中医药大学中医学院

采用文献计量学方法探究人工智能（AI）在针灸领域应用的研究热点、发展趋势及存在的问题。检索自建库至2023年9月17日发表于中国期刊全文数据库（CNKI）、万方数据知识服务平台（Wanfang）和维普中文期刊服务平台（VIP），PubMed和Web ... 详细信息

采用文献计量学方法探究人工智能（AI）在针灸领域应用的研究热点、发展趋势及存在的问题。检索自建库至2023年9月17日发表于中国期刊全文数据库（CNKI）、万方数据知识服务平台（Wanfang）和维普中文期刊服务平台（VIP），PubMed和Web of Science（WOS）的AI在针灸领域应用相关文章。利用Excel 2019、CiteSpace 6.2.R4、Vosviewer 1.6.19软件绘制发文量、作者、研究机构和关键词的可视化图谱，进一步分析该领域的研究热点和趋势。共纳入中文文献443篇、英文文献68篇。中文文献年发文量总体呈上升趋势，英文文献发文量较少，从2020年后开始出现增长趋势。关键词分析显示，“机器学习”“神经网络”“深度学习”“数据挖掘”“机器人”等AI技术正围绕着针灸诊疗疾病、疗效预测、教学、智能设备研发等方面展开。但AI在针灸领域应用研究处于初步发展阶段，未来各团队之间需加强交流合作，进一步探索符合针灸诊疗特色的人工智能系统，促进针灸数字化、智能化、产业化的发展。

关键词：针灸人工智能文献计量学 CiteSpace VOSviewer

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基于类比学习的数学应用题求解模型

计算机工程 2024年第7期50卷 63-70页

作者：林加艺夏鸿斌刘渊江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122 江苏省媒体设计与软件技术重点实验室江苏无锡214122

目前基于类比学习的数学应用题(MWP)求解的研究多从语义相似度或浅层逻辑来筛选样本,存在样本匹配度不足以及样本选取局限于数据集的问题。针对以上问题,提出一种新的基于类比学习的数学应用题求解(MWP-AL)模型。该模型主要从2个角度对... 详细信息

目前基于类比学习的数学应用题(MWP)求解的研究多从语义相似度或浅层逻辑来筛选样本,存在样本匹配度不足以及样本选取局限于数据集的问题。针对以上问题,提出一种新的基于类比学习的数学应用题求解(MWP-AL)模型。该模型主要从2个角度对数学应用题进行类比学习。从文本编码的角度进行样本筛选,从余弦相似度、树解顶节点以及树深度3个维度对样本进行限制。该方法从语义层面以及深层逻辑方面对样本进行选取,得到的样本与原题的匹配度更高。从解方程的角度进行样本构建,从方程本身出发,针对不同类型的方程在逻辑方面对其进行变体从而构建样本。该方法不局限于从数据集中选取样本,具有较强的泛化性。通过计算交叉熵损失函数对这2种样本进行类比学习。实验结果表明,在2个基线模型上加入MWP-AL模型后,其在英文数据集Math QA和中文数据集Math23K上的准确率分别提升了1.8、2.5和2.8、1.3个百分点,同时较其他基线模型均有所提升。

关键词：类比学习数学应用题求解语义相似度样本筛选样本构建