一种基于Voronoi Cells的C∞插值基函数及其在计算流体力学中的若干应用

根据自然邻点插值(NNI)方法的思想,基于Voronoi cells的几何特性,从自然邻点(Natural Neighbors)的概念出发,对C^∞插值基函数N_i(x)的数学性质进行了研究,给出了N_i(x)的一阶导数的一种数学表达式及其数学性质。将Voronoi cells和C^∞插值基函数应用于流体力学有限元方法(即自然元方法),通过对二维Burgers方程的数值算例说明了该方法在计算流体力学中的良好应用前景。结合实例讨论了该基函数的插值效果,同时说明了插值方法可很好地应用于计算流体力学的可视化(Visualization)处理。     

功能梯度材料的点插值无网格法

建立了一种新的求解功能梯度材料问题的点插值无网格法,这种无网格方法将径向基函数和多项式基函数耦合构造具有插值特性的近似函数,并将其应用于弹性力学问题Galerkin形式的无网格方法.在计算过程中,取高斯点的材料参数模拟功能梯度材料特性的变化,由于形函数及其导数的构造相对简单,并且满足Delta函数性质,所以该方法具有计算量小、精度高、可以像有限元法一样直接施加边界条件的优点.最后通过数值算例证明了该方法的有效性.     

一种应用均值坐标生成动网格的方法

本文基于均值坐标插值发展了一种新的动网格生成方法,并通过算例计算对比了该方法与经典方法在计算效果和效率上的优劣。     

基于改进LMD的大坝变形特征提取分析

局域均值分解(LMD)方法采用滑动平均法不断平滑由极值点构成的局部均值线段和局部幅值线段,从而获得连续光滑的局部均值函数和包络估计函数。其中平滑步长具有主观性,而且会影响运算时间及计算效率。进而,采用一种新的LMD方法,确定并采用所有相邻极值点之间距离大小的平均值的1/3作为滑动平均步长,建立改进-LMD分解方法。最后,将多项式插值-LMD、3次样条插值-LMD(CBI-LMD)、分段3次插值-LMD(CHI-LMD)以及传统-LMD多种插值函数分解方法进行对比分析,通过仿真信号与丰满大坝变形数据实验结果分析表明,改进-LMD分解方法的正交指数较小,且完备性较好,能有效提取大坝变形信号特征。     

时空Kriging在局域地磁场分析中的应用

地磁场在空间上和时间上具有连续性和相关性,考察时间特性对于地磁场分析精度的影响,是本文的目的。本文以宁夏周围局域地磁场秒数据为研究对象,应用时空Kriging函数进行插值计算,采用Product-Sun模型结合时间和空间信息,使得插值精度大幅度提高。用空间域方法的最近邻、V4样条插值和Kriging方法进行对比的结果表明,由于充分利用了时间域信息,时空Kriging精度更高。本文还分析了其高精度的原因,并对时空插值过程中数据库容量的选择进行讨论。     

自然邻点插值方法在三维地质建模中的应用

为了增强三维地质模型的准确性,突出复杂地质体局部相关性较高的特点,避免传统插值方法中存在的计算复杂度高、多依赖人工经验等缺点,在建模过程中引入了自然邻点插值 (NNI)方法对三维离散数据进行插值.而现有的NNI方法无法直接应用于有限域的边界插值计算,成为该方法应用于三维地质建模的最大难点问题.依据Voronoi cells和Delaunay triangles的几何性质,采用non-Sibsonian (Laplace)插值方法构造形函数,详细证明了NNI方法在边界处的连续性,实现了边界插值且降低了其计算复杂度,解决了此难点问题.通过构建城市地质模型实例,验证了该方法的正确性和有效性.     

水库群优化调度模型求解加速策略研究

针对传统水库群调度模型求解计算耗时较长的缺陷,提出了一种计算程序加速策略。通过转变水库调度计算过程中水库特征曲线的插值模式,根据水库特征曲线节点数据预先构造分段线性函数,利用分段函数替换传统插值方法以实现水库特征曲线的读取。以典型入库流量下某梯级水库发电优化调度为实例,选用布谷鸟算法进行优化计算,对比了传统插值策略与加速策略。结果表明:基于分段线性函数的加速策略能明显缩短计算耗时,同时该加速策略对算法的收敛性、优化结果以及其稳定性几乎无影响。因此,基于分段线性函数的加速策略合理、可靠,是提高水库调度模型求解效率的一种实用、有效方法。     

基于细分优化方法的织物模拟

提出一种基于插值细分造型的织物模拟算法.通过对织物物理和几何属性分析,构造出一个带约束的几何模型,在改进的四点插值细分造型基础上,通过动态细分网格并结合曲面优化调整以达到高效模拟柔性织物自然行为的目的.克服了以往仿真方法中求解物理模型复杂、模拟过程难以控制的缺陷,简化了计算模型,提高了计算效率.最后,以织物模拟为例说明该算法的实现.     

用无网格径向点插值法分析中厚板的弯曲问题

利用无网格径向点插值方法对四边固支和四边简支中厚方板以及悬臂中厚梯形板的挠度和应力进行了分析和计算.编制了该方法的计算机程序,研究了计算结果的精度和收敛性.由于该方法是采用径向基函数耦合多项式基函数来构造形函数,其插值函数具有Kronecker Delta函数性质,可以和有限元法一样很方便地施加本质边界条件.而且该方法是基于节点信息而不是基于单元或网格信息,所以用该方法求解薄板问题时也可以避免剪切自锁现象.算例结果表明,用无网格径向点插值法分析中厚板的挠度和应力问题所得计算结果与已有文献解以及有限元解都十分地吻合,并且具有效率高、精度高、收敛性好和易于实现等优点.     

煤矿采场的瓦斯分布场重建技术

通过安全监控系统监测的瓦斯数据,研究采场瓦斯分布规律、重建瓦斯分布场,可有效实现对瓦斯爆炸事故的预防.针对煤矿井下采场瓦斯监测数据相对有限的问题,进行了基于克里金插值的瓦斯分布场重建技术研究.对采煤工作面的瓦斯浓度实测数据进行了分布特性的分析,对比了常用空间插值方法的特点,确定了基于克里金插值方法的瓦斯分布重建方法.根据地质统计学的基本原理,先对获得的原始数据进行预处理,并对实验变异函数进行计算,绘出变异函数分布图.最后利用克里金插值的3种常用理论模型对实验变异函数进行拟合,并用交叉检验的方法对3种模型拟合的效果进行检验.结果显示基于克里金插值方法实现瓦斯分布场重建技术具有令人满意的效果.     

二维Biot固结方程的自然单元法求解

为了使自然单元法能够应用于土体等多孔介质的流固耦合计算,通过结合Biot固结理论及自然单元法自身特点,利用经典变分原理推导了固结微分方程的离散形式,并针对二维问题编制了相应的计算程序.算例结果表明,自然单元法的结果与解析解吻合良好,其精度高于有限单元法.从而验证了自然单元法在固结分析中的正确性,拓展了自然单元法的适用范围.     

基于Thiele型向量连分式插值的彩色图像放大方法

提出了将向量有理插值用于图像的无级放大方法。该方法是将图像的每一个像素看作是平面域的关于RGB三原色的一个向量,利用Thiele型向量连分式建立有理插值函数,实现图像的无级放大。通过实验证明,该方法能有效地用于彩色图像的放大处理,并且算法简单,易于实现。     

基于深度嵌入聚类的ICU患者生理数据缺失插补

电子病历数据经常存在缺失,严重影响分析结果.基于MIMIC数据库中的重症监护单元(intensive care unit,ICU)患者数据研究缺失值插补,数据集由23组临床常用生理变量以及不存在缺失的5260例样本构成.提出了一种基于深度嵌入聚类的K近邻插值方法.该方法以深度嵌入聚类为核心,通过多次聚类构造样本邻近度矩阵,再选择缺失样本的K个近邻样本,以这些近邻样本的平均值填补缺失.与均值插补、中值插补、后验分布估算插补和条件均值插补相比,该方法插补后的结果与原数据相似度更高,且更好地保留了样本间的差异性.     

求解对流占优方程的不完全插值有限元法

针对具有边界层现象方程的特点，用一种不完全插值有限元方法，求解对流占优方程，讨论刚度矩阵的特性和计算方法。通过某一数值实验，说明不完全插值有限元方法的有效性。     

类别型缺失数据的聚类半参数logistic学习插补法

缺失数据插补是数据科学中的基本方法之一.本文针对类别型缺失数据提出了一种基于聚类和半参数logisitic学习模型的插补法.该方法首先采用K-近邻法对缺失数据进行预插补，然后用聚类算法将数据分类，提高数据间的相似性，再为每一类数据集建立半参数logistic学习模型，进而完成最后的插补.基于中国家庭金融调查(CHFS)数据集的实证研究表明，该方法优于常用的K-近邻插补法和随机森林插补法.     

基于时空相似模型的蓝牙室内定位RSSI指纹插值方法

随着蓝牙无线通信技术迅速发展,蓝牙技术结合位置指纹定位算法来进行室内定位,具有方便快捷、低成本等优势。然而,构建一个细粒度的指纹库需要耗费大量的人力和时间。为减少离线阶段的工作量,提出了一个时空相似性模型,并定义了4个度量指标(空间距离,信号相似度,相似性可能性,RSSI向量距离),利用时空相关性来对未采样点进行插值。在部署有蓝牙室内定位系统的环境中获取数据,将该方法与四种常用的插值方法(线性插值、立方插值、最近邻插值和压缩感知)进行对比。实验结果表明,基于时空相似模型的插值精度,在采样率为60%时比其他四种插值方法提高了7.64%。     

三维非线性对流-扩散问题的特征-差分方法和分析

讨论三维非线性对流 -扩散方程第一边值问题的特征 -差分方法 ,基于正六面体 2 0点三二次插值给出了误差估计     

Web数据库动态发布开发工具的研究与实现

在分析了Ｗｅｂ数据库连接技术ＡＳＰ的基础上,实现了一个基于ＡＳＰ的Ｗｅｂ数据库动态发布开发工具,并且重点讨论了系统设计中的主要技术和系统的功能特点。     

基于最近邻法的短时交通流预测

针对交通流量变化存在周期性和随机性的特点，提出一种基于最近邻法的预测方法．着重介绍了状态向量构造、近邻范围确定和权重计算方法三方面的研究．根据流量与速度、占有率的关系，认为状态向量中不必考虑速度和占有率这两个交通参数；与传统最近邻法不同，近邻的个数不设为常量，而取决于所能搜索到的记录数；通常根据距离远近赋予权重的规则不可靠，而采用了等权重法．通过实际数据检验，预测误差低于7％．     

人脸识别考勤技术研究

人脸识别考勤系统因其便捷性、准确性、易于管理性,取代打卡机成为一种新兴的考勤方式。本文提出一种人脸识别考勤系统的设计方案,包括人脸识别子系统和考勤管理子系统。人脸识别子系统从获取的视频中利用Adaboost算法检测出人脸区域,对检测出的人脸区域进行归一化、去噪等处理,对处理好的图像用HOG＋PCA＋LDA特征提取,把提取出的人脸特征向量与注册形成的人脸特征向量利用最近邻方法比对,将识别结果放入考勤数据库中。考勤管理子系统主要实现的有考勤规则的制定、对考勤数据做统计并生成报表及系统维护等功能。