基于图表示的对偶转换的研究及其在工程中的应用

基于图表示的对偶转换的研究及其在工程中的应用

张少华[1]2004年在《基于图表示的对偶转换的研究及其在工程中的应用》文中进行了进一步梳理本文旨在讨论以图表示为基础的不同工程领域之间的转换关系。通过工程结构之间的转换,确立不同工程结构之间的联系,为复杂的工程问题分析提供新的方法和理论。首先,简要论述了图在工程结构中的应用,回顾了机构运动分析常用的方法及其缺陷,同时介绍了图论中的几个基本概念及其矩阵表示以及相关定理。其次,在转换思想和图表示之间的数学关系的基础上,把不同的工程结构用不同的图来表示。通过各种图表示之间的联系,确立了不同工程系统之间的转换。以机构和桁架为研究对象,将机构用势图表示(PGR),桁架用流图表示(FGR)。在势图和流图对偶的基础上,确立了机构和桁架的对偶关系,并建立了机构和桁架之间的转换。以此基础上,桁架分析和机构分析方法相互借鉴,用机构分析中的向量分解法等方法分析桁架,用桁架分析中的杆件替代法等方法分析机构。再次,以多个工程结构为研究对象,通过图表示确立了它们之间的转换关系。同时,用基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)分别描述结构力学中的通路法。以机构和桁架的对偶关系和通路法的KVL描述为基础,得到了用于研究多回路机构的通路法,拓展了机构学的分析和研究方法。最后,对全文工作进行了概括和总结,分析了对偶转换研究存在的不足,并为今后的工作确定了目标。

徐周波[2]2011年在《约束满足问题的符号算法及其在装配规划中的应用研究》文中进行了进一步梳理约束满足问题(CSP)是人工智能和计算机科学领域的一个重要研究课题,现实生活中的大量问题均可以适当地描述成一个CSP。由于受组合复杂性问题的制约,传统的CSP求解算法无法高效地求解大规模CSP。采用隐式的符号表示和操作技术是缓减乃至克服组合爆炸问题的一种可行策略。装配序列规划是产品设计生产过程中的重要环节,它极大地影响着装配成本及生产周期。装配序列规划的目标是求解满足各种装配约束条件的可行装配序列,通过适当描述,可将装配序列规划问题转化为约束满足问题。本文以有序二叉决策图和代数决策图为基础,对约束满足问题的符号求解技术进行了探索和研究;在此基础上,对装配序列规划问题的约束求解技术进行了研究。论文主要研究结果包括:1.对经典约束满足问题进行了研究。通过建立变量和变量域的二进制编码,以及约束的布尔特征函数表示,给出了经典CSP的有序二叉决策图(OBDD)描述。将经典CSP中的约束按变量在约束图中的度进行归类,结合问题归约法,提出了一种新的求解经典CSP的符号OBDD算法。为进一步提高算法的执行效率,结合桶消元算法,提出了经典CSP求解的符号OBDD桶消元算法。通过与传统桶消元算法和符号直接求解算法的实验对比,结果表明本文提出的两种符号算法均扩大了问题的求解规模,并提高了算法的执行效率。2.对加权约束满足问题(WCSP)进行了研究。通过对变量和变量域值的二进制编码,将WCSP转换成伪布尔函数表示,进而给出了WCSP的代数决策图(ADD)描述。在此基础上,将ADD的符号操作技术与分支定界搜索算法以及桶消元算法相结合,引入结点一致性预处理技术,在静态变量序的情况下给出了求解WCSP的符号ADD算法。为了进一步提高该算法的搜索下界,通过引入有向弧一致性计数技术,给出了另一种符号ADD求解算法。对大量随机生成的测试用例进行实验分析,结果表明本文提出的两种符号算法在性能上明显优于带有结点一致性或存在有向弧一致性技术的具有前向检查功能的深度优先分支定界搜索算法。3.对装配体模型及装配序列的符号OBDD表示进行了研究。通过对装配体中零件的二进制编码,基于符号OBDD技术,给出了装配体联结图和Gottipolu装配体模型的OBDD描述。建立了装配状态和装配任务的布尔函数表示,给出了装配序列的符号OBDD表示。建立了从装配序列的AND/OR图模型到OBDD表示的转换规则,给出了AND/OR图的符号OBDD表示。通过与装配序列表示的与或图模型、有向图模型的实验对比,结果表明,装配序列的符号OBDD表示具有较高的存储效率,适合于复杂装配体的可行装配序列的描述。4.基于拆卸法对装配序列规划问题进行了研究。通过对无向图的OBDD表示的重新分析,给出了装配联接图的新的OBDD表示和移动向量函数的共享二叉决策图(SBDD)表示。针对无向图G,给出了求解图G的顶点子集的导出子图的符号OBDD技术和判定图G的连通性的符号OBDD技术,并在此基础上,基于Sharafat递归收缩算法的思想,给出了求解无向图G的所有割集的符号OBDD算法。基于装配联接图和移动向量函数的新的符号表示模型,将符号OBDD割集算法与装配序列的割集分解法相结合,利用OBDD的符号操作实现装配操作的几何可行性分析,给出了装配序列的符号OBDD分解算法。通过装配体实验验证了基于分解法的装配序列的符号OBDD算法的正确性和可行性。5.基于装配法对装配序列规划问题进行了研究。以装配联接图和移动向量函数为装配体模型,给出了装配联接图的SBDD表示,移动向量函数的OBDD表示。建立了装配序列规划问题的CSP模型,将装配序列规划问题描述成为一个CSP问题。将生成所有可行装配序列的问题转化为对CSP求解所有可能解的问题,利用回溯算法对CSP问题进行符号OBDD求解,给出了基于CSP模型的装配序列生成的符号OBDD算法。通过装配体实验验证了基于CSP模型的可行装配序列的符号OBDD生成技术的正确性和可行性。

郑钰辉[3]2009年在《空域自适应滤波方法及其在斜模式遥感图像复原中的应用》文中进行了进一步梳理计算机技术推动着滚滚的历史车轮驶入了富有挑战的信息时代。随着这一时代的发展,科学研究与实际应用对信号质量的要求与日俱增,为此,先进的数字信号处理技术受到了广泛关注。滤波是数字信号处理中一项重要的研究课题,一方面其能有效地抑制噪声;另一方面滤波方法在理论上与正则化方法以及图像建模理论有着紧密的联系,对滤波方法的研究还能促进其它信号复原问题的解决。论文着重于空域自适应滤波的理论方法及其应用研究。在理论方法方面,分别开展了总变差(Total Variation,TV)自适应保真权系数的构造方法,张量驱动的曲率保持偏微分方程(Partial Differential Equation,PDE)滤波方法,基于预选择的非局部平均滤波方法,基于各向异性扩散PDE的结构张量平滑方法的研究;在方法应用方面,分别开展了斜模式遥感图像复原框架及去模糊方法的研究。论文取得的主要成果与创新理论如下:1)提出了结合局部结构信息的TV自适应保真权系数的构造方法。研究分析了已有的保真权系数构造方法,指出了这些方法本质上在寻求局部结构描述子。讨论了局部结构描述子应满足的2个基本条件,即鲁棒性与高精度性,指出了非线性结构张量是一种优良的局部结构描述子,利用非线性结构张量构造了TV自适应保真权系数。实验结果表明,引入了本文自适应保真权系数的TV滤波方法不仅能很好地去除噪声还能较好地保持图像中目标的几何结构,同时滤波速度较快。2)提出了加权型曲率保持PDE滤波方法。深入分析了目前流行的张量驱动PDE滤波方法,指出了张量驱动的曲率保持PDE滤波方法未考虑各积分曲线可能经历不同的图像结构,如此影响了其对图像边缘的保持能力。在此基础上,利用局部图像方向信息为不同积分曲线设计了相应的权重,得到了一种张量驱动的加权型曲率保持PDE滤波方法。实验结果显示本文方法在滤波的同时能较好地保持图像中边缘与曲率结构,且对图像具有一定的增强能力。3)深入研究了基于预选择的非局部平均滤波方法,指出了目前已提出的方法在提取图像片特征方面存有的不足。利用二维主成分分析(Two-dimensional PrincipalComponent Analysis,2DPCA)提出了一种有效的非局部平均滤波方法。该方法对基于预选择的非局部平均滤波方法的贡献有:(1)用于提取各图像片特征向量的面向图像片的2DPCA;(2)基于相似距离直方图的相似集自动选取方法;(3)相似距离权重参数自适应选取方法。实验结果表明,本文方法对弱梯度、人脸、以及纹理图像均能取得良好的滤波效果。4)提出了基于加权型曲率保持PDE的结构张量平滑方法。分析了已有的基于各向异性扩散的结构张量平滑方法,指出了这些方法在平滑张量场时容易破坏结构张量数据中的重要信息,如此造成了所得非线性结构张量不能较好地提取图像中的2维结构信息。将第3章提出的加权型曲率保持PDE图像滤波方法扩展到张量场得到了一种加权型曲率保持PDE张量场平滑方法,继而用该方法平滑结构张量得到了新的非线性结构张量。实验结果表明,本文方法生成的非线性结构张量能较好地提取图像局部2维结构信息。5)基于图像链优化设计理论,提出了斜模式遥感图像地面复原框架。重点论述了2维采样定理与倒易晶胞理论,用此分析了遥感图像中混迭的起因。利用有效分辨率模型与自适应倒易晶胞研究了斜模式图像获取系统的系统传递函数、混迭、噪声的分布,指出了在欠采样条件下,斜模式采样系统所获图像中存在有用的错位频谱。进一步提出了可通过提高系统截止频率得到上述错位频谱,并以此提高斜模式遥感图像有效分辨率的新观点。在此观点下给出了斜模式遥感图像复原框架,该框架依次由如下4步组成:(1)生成自适应倒易晶胞,(2)提取有效频谱,(3)上采样,(4)去模糊。6)提出了两种斜模式遥感图像去模糊方法。首先将TV模型中的数据保真项定义在斜模式自适应倒易晶胞上,建立了一种基于自适应倒易晶胞的TV正则化模型,并用第1章提出的方法构造了自适应权系数。进一步地,为使上述模型具备更好的图像复原能力,将梯度保真项引入到该模型得到了一种改进的基于斜模式自适应倒易晶胞的TV正则化模型,并分析指出了梯度保真项具有高频信息补偿能力。实验结果显示本章提出的两种TV正则化模型去模糊效果良好。两种方法中,改进的基于自适应倒易晶胞的TV模型得到的斜模式遥感图像复原结果视觉更清晰,信噪比值更高。

佚名[4]2011年在《自动化技术、计算机技术》文中研究说明TP112011011954一般成本环境下分散式多工厂资源调度/陈胜峰,蔚承建(南京工业大学信息科学与工程学院)//信息与控制.―2010,39(5).―640~645.研究多工厂一般成本结构特征,即工厂含有固定成本和单位成本,提出了一种分散式多工厂资源调度方法,该方法使用基于连续双向拍卖市场机制的ZI2策略。ZI2策略是一种包含价格和数量的二维报价策略,agent采用该策略在给定价格范围内随机提交报价。模拟实验结果验证了ZI2策略可以实现较高的调度效率,整体平均效率达到90%。图2表8参10

王卫卫[5]2001年在《小波与提升及其在图像数字水印中的算法研究》文中提出小波分析由于具有多分辨或多尺度分析特性,在图像处理方面得到了广泛应用。提升技术是构造小波和实现小波变换的一种新方法。数字水印技术是保护多媒体数据版权的新技术。数字水印是一个包含例如作者ID,公司标志,产品序列号等信息的代码。成功的水印必须是不可察觉地,永久地嵌入在数据中。即使数据发生失真,也能够从中提取出水印,来证明所有权,识别非法使用者的身份,跟踪数据在网上的分布,或鉴定数据的真实可靠性。 小波将成为正在形成的信源压缩标准JPEG-2000的核心技术。在小波域嵌入水印的原因是:可以防止由于JPEG-2000有损压缩而造成的水印消除;可以利用信源编码领域对图像失真的可见性研究成果控制水印的嵌入位置和强度;可以实现在压缩域直接嵌入水印。此外,利用小波多分辩分析可以更好地控制水印在宿主中的分布,更好地解决鲁棒性和可见性之间的矛盾。 本论文主要研究小波提升技术及其在图像数字水印中的应用算法,具体工作如下: 讨论了2通道单小波的提升技术,包括2通道单小波的提升原理,小波变换的提升分解,标准小波变换和提升小波变换复杂度的比较,以及可逆的整数提升小波变换。 将提升原理推广到M通道小波,给出满足精确重构条件的M通道小波变换的提升分解形式,讨论利用提升构造M通道小波滤波器的方法。将提升推广到多小波,证明了多小波的提升分解,讨论利用提升提高多小波逼近阶的方法。 讨论了图像鲁棒水印的要求,水印的嵌入和提取问题。提出一种基于提升小波变换的水印算法,在小波域低频和中频系数中根据图像局部活动强弱自适应嵌入水印。实验证明算法具有较强的鲁棒性。另外,提出一种在较大的宿主图像中嵌入二值文字图像水印的类似方法。 提出了一种新的相位水印算法。利用基于二进小波变换的边缘检测方法刻画图像的多尺度边缘和纹理特征,在边缘的相位成分中嵌入水印。实验结果表明算法具有很强的鲁棒性。 讨论了图像的第二代数字水印,提出一种小波域第二代数字水印算法。从图像小波变换的最低频逼近中检测出图像的特征点位置,在特征点对应的小波系数中嵌入水印。将特征点位置存放在数据库或图像文件头中,提取时无需原始图像。该算法比前面的算法鲁棒性更好,尤其是对于JPEG压缩。此外,还提出一种基于3通道提升小波变换的公开水印算法。 讨论了敏感数字水印在图像可靠性鉴定方面的应用。提出一种基于可逆的整数提升小波变换的敏感水印算法。由于小波变换的多分辨分析性,利用私钥控制在各个尺度层的叁个方向的每个位置上选择一个系数嵌入水印,从而能够全面反映图像被篡改的情况。

熊英[6]2009年在《中文自然语言理解中基于条件随机场理论的词法分析研究》文中提出随着计算机技术的不断发展和互联网的广泛普及,人们迫切需要一种自然、便捷的方式与计算机交流,使计算机能够“听懂”人类的语言。语音识别就是实现这种人机交互界面的关键技术,统计语言模型作为当前连续语音识别技术的基石之一,离不开自然语言处理技术的支持。对于中文来说,中文词法分析是中文信息处理技术的基础和关键,它直接关系到后续的句法分析和语义理解,并最终影响到实际的应用系统。因此,它一直是目前中文信息处理研究领域的一个热点和难点。本文系统地介绍了条件随机场(Conditional Random Fields,CRFs)模型及其在中文词法分析领域的应用,分析了目前主流的条件随机场模型训练准则和参数优化方法。然后以中文词法分析为应用背景,从区分性原理的角度研究了条件随机场训练准则,提出了基于条件随机场模型的交集型歧义消解方法,讨论了特定领域中的新词提取和词典优化算法,为中文词法分析的研究提供了新的方法和思路。最后简要阐述了中文词法研究在汉语语音识别中的应用。首先,本文研究了条件随机场模型区分性训练准则。目前,条件随机场模型的参数训练准则主要是基于最大似然/最大后验概率,其训练的目标是使训练语料中正确标注序列的概率最大。而以此目标建立的模型并不能保证在实际的测试环境中可以找到最佳的标注序列,从而获得较高的标注正确率。故目前的训练准则与序列标注性能评价指标之间存在着不匹配的情况。针对这一问题,本文提出了一种新的区分性训练准则—最小标注错误(Minimum Tag Error,MTE)。该准则在每条候选路径中加入该条路径相对于参考路径的正确率权重,以训练语料平均正确率最大化为目标函数。为了有效地计算平均正确度,本文还提出了一种新的前-后向算法,推导了正确率期望求解方法。实验表明,该准则不仅使切分指标的F-score值略有上升,而且使词表外(OutOf Vocabulary,OOV)词的召回率显着提高,即该准则在未知词识别的能力上具有明显的优势。同时,该准则在命名实体识别方面的性能也获得了较大的提升。其次,针对条件随机场等概率图模型不具备支持向量机(Support Vector Machine,SVM)那样良好的泛化能力,本文借鉴大间隔原理,提出了类似于大间隔思想的区分性条件随机场训练方法—增强型条件随机场(Boosted Conditional RandomFields,BCRF)。该方法不仅继承了传统CRFs凸函数的特性,保证了全局最优解,而且也融合了大间隔模型所具有的泛化能力,其内涵可理解为在正确标注序列和候选序列之间加入了一个“软间隔”,而该“软间隔”与两个序列间的汉明距离(候选序列中错误标注元素的个数)成一定的比例关系。实验结果表明,该方法与传统的最大后验概率方法相比具有明显的优势,不仅能够提高切分精度,而且能够提高OOV词和命名实体识别的能力。但与MTE方法相比,虽然其切分精度和识别性能略有下降,但其参数计算方法相对较简便,无需进行第二次前-后向算法。再次,本文讨论了中文交集型歧义消解方法。利用SVM在分类问题上的卓越表现及其适用于处理高维数据的特点,研究了SVM在交集型歧义消解问题上特征的选取原则和表示方法。通过分析交集型歧义两种切分方式之间存在的差异,采用互信息、附属种类、二字词频和单字词频四种统计量进行特征表示和融合,比较了特征的不同表示方法对分类性能的影响。实验表明,特征的选择和表示方法对SVM分类性能的提高至关重要,具有互补特性的特征组成的高维特征向量可以在很大程度上提高SVM分类器的歧义消解能力。针对SVM方法在处理链长大于1的歧义字串时必须将其转化为多个链长为1的字串进行处理所带来的不便,本文提出了一种基于条件随机场模型的歧义消解方法,将传统的二值分类问题转化为序列标注问题。该方法不仅能同时处理任意链长的歧义字串,而且对于真歧义字串,可以充分利用上下文信息给出不同语言环境下正确的切分形式。实验结果表明,该方法取得了目前最佳的性能表现。然后,讨论了特定领域中新词提取和词典优化算法。在缺少特定领域的训练语料情况下,有监督的机器学习方法不能很好地发挥其优势。基于词典的最大匹配切分方法虽然最简单有效,但由于缺乏特定领域的专业词典和新词汇的不断涌现,使得基于词典的切分算法在特定领域中的切分精度受到严重影响。本文以通用词典为初始词典,利用启发式排歧规则,在粗切分的基础上,提出了一种改进的新词提取和词典优化算法。该算法以语言模型困惑度最小化为新词提取标准,自动从候选集中提取新词,加入到初始词典得到适用于特定领域的扩充词典。为了计算候选词加入词典前后模型困惑度的变化,本文提出了一种简单有效的近似计算方法。实验结果表明,该算法不仅能提取很多特定领域的专业词汇,而且能有效地降低模型的困惑度,提高切分正确率。最后,简单介绍了语言模型在语音识别系统中的应用,分析了中文词法研究对统计语言建模的作用及其对语音识别系统性能的影响。

佚名[7]2006年在《自动化技术、计算机技术》文中研究表明TP11,C9342006031603一类不确定信息下的多属性决策问题的研究/廖貅武,李垣,董广茂(西安交通大学管理学院)//西安交通大学学报.―2005,39(8).―792~795,803.对一类不确定信息下的多属性决策问题进行了研究,给出了不确定信

艾鑫[8]2010年在《基于数学形态学的边缘检测算法及其在图像缩放中的应用》文中研究指明图像边缘检测技术作为数字图像处理领域的关键技术之一,在图像分割、图像识别、图像分析等处理环节中有着广泛而重要的应用,成为数字图像处理研究的热点。而由于图像噪声与图像边缘同属于高频信号,消除噪声和增强边缘、保留边缘细节之间的矛盾成为边缘检测的难点。数学形态学作为一种基于集合论的非线性处理理论,其基本思想和方法对图像处理的理论和技术产生了重大影响,成为数字图像处理的一个主要研究手段,其自身的优势在含噪图像边缘检测中具有良好的性能。本论文主要研究了基于数学形态学的边缘检测方法,提出了一种多尺度形态学边缘检测算法,并将这种边缘检测算法应用到图像缩放领域。论文的主要工作如下:首先研究并分析了各种经典边缘检测算子和最优算子的性能,然后研究了数学形态学的基本理论和形态学运算的特性,在此基础上对各种形态学边缘检测算法进行深入研究,提出了一种具有良好抗噪性能的多尺度形态学边缘检测算法,在有效滤除噪声的同时最大限度的保留图像边缘细节,最后将这种边缘检测算法应用到图像缩放中,有效地改进了图像缩放中存在的锯齿状边缘以及边缘模糊等现象,并推广到含噪图像的缩放中去。

伍民顺[9]2004年在《低电压低功耗FTFN及其在模拟集成电路设计中的应用研究》文中指出本文系统地阐述了低电压、低功耗模拟集成电路设计研究的必要性和重要性;介绍了电流增益可调的四端浮地零器、多输出四端浮地零器、CMOS全平衡四端浮地零器的电路原理及其在模拟集成电路设计中的应用。在深入讨论四端浮地零器在一阶,二阶有源滤波器设计中的应用的基础上提出了一个用多输出四端浮地零器实现的的电流模式二阶多功能滤波器,该滤波器能同时实现低通、高通、带通、带阻等功能,并用PSPICE对此电路结构进行了仿真,仿真结果与理论分析是相符的。针对当前的系统大部分都是由模拟电路和数字电路在同一块芯片上集成的情况,本文提出了一个用COMS全平衡结构四端浮地零器实现的二阶电压模式通用滤波器和一个用COMS全平衡结构四端浮地零器实现的二阶电流模式通用滤波器,这两个电路都具有多滤波功能、固有频率ω_0独立调节、很低的无源灵敏度、低功耗、适合于模数混合集成电路、不用任何匹配就能实现全通功能等特点,同时用PSPICE仿真证实了这两种电路结构的可行性。此外还对四端浮地零器在有源网络设计、阻抗元件的模拟和振荡器设计的应用进行了探讨,着重讨论了基于四端浮地零器的电流模式传输函数的实现、用FTFN实现串联或并联电阻—电感(R—L)、串联或并联电容—频变负阻(C—D)、串联或并联(-R)—(-L)、串联或并联(-C)—(-D)仿真电路以及四端浮地零器在正弦振荡器设计中的应用研究,并用PSPICE对相关电路进行了仿真,仿真结果和理论分析是一致的。

参考文献:

[1]. 基于图表示的对偶转换的研究及其在工程中的应用[D]. 张少华. 华中科技大学. 2004

[2]. 约束满足问题的符号算法及其在装配规划中的应用研究[D]. 徐周波. 西安电子科技大学. 2011

[3]. 空域自适应滤波方法及其在斜模式遥感图像复原中的应用[D]. 郑钰辉. 南京理工大学. 2009

[4]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2011

[5]. 小波与提升及其在图像数字水印中的算法研究[D]. 王卫卫. 西安电子科技大学. 2001

[6]. 中文自然语言理解中基于条件随机场理论的词法分析研究[D]. 熊英. 上海交通大学. 2009

[7]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2006

[8]. 基于数学形态学的边缘检测算法及其在图像缩放中的应用[D]. 艾鑫. 浙江大学. 2010

[9]. 低电压低功耗FTFN及其在模拟集成电路设计中的应用研究[D]. 伍民顺. 湖南大学. 2004

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基于图表示的对偶转换的研究及其在工程中的应用
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