一种新的树结构及其在植物形态建模中的应用

植物模拟是计算机图形学中的研究热点，而形态建模是植物模拟的关键。本文对传统的树结构进行扩展，建立一种新的树结构。这种新的树结构一方面与植物生长发育的过程相符，另一方面也容易实现。     

基于马尔科夫链的组密钥更新代价分析方法

组密钥管理机制大多基于树结构或星结构。在这两种结构中,成员的加入和离开均对密钥更新代价影响很大。提出基于连续时间马可夫链的代价更新分析方法,利用连续时间马可夫链来模拟成员动态变化,并对星结构和树结构的组播密钥管理方案进行更新代价仿真分析,并比较了两者的性能差异。仿真结果表明,组成员离开的概率和速率是影响星结构和树结构密钥管理方案在密钥更新代价上差异的主要因素。因此,在动态变化的环境下,应使用星结构和树结构相结合的组密钥管理机制。     

以平衡B链树为数据库索引的并发控制算法

针对B链树作为多版本数据库索引的并发控制机制,提出一种新的B链树结构修改并发控制算法。该算法将B链树结构修改操作划分为几个更小的原子修改操作,这些修改操作可以并发运行并且不会死锁。实验表明,新算法提高了并发度与事务的吞吐量,并保持B链树结构的一致性和平衡性。      

一种新的基于B~+树结构索引的XML元素的连接算法

该文通过对传统的NumberingSchema进行改进,并结合B+树提出了一种新的索引———B+树结构索引。在B+树结构索引的基础上提出了一种有效的连接算法,该算法通过削减不参加连接的元素来实现快速、有效的连接。     

快速构造植物几何结构的子结构算法

顺序地模拟符合植物学生物特征的复杂树结构会占用很多计算机资源。为减少对计算机资源的占用，提出了一种从最简单的子结构起，通过子结构的引用来形成复杂结构的方法。由于在该方法中重复出现的结构只被计算一次，因此不仅可以提高复杂结构的计算速度，而且可以降低几何信息的存储量。该几何信息不仅包括所模拟植物在各个生长周期的结构，而且包括了每个子结构的具体形态。尽管这是一种自上而下的算法，但由于子结构方法能够实现弯曲枝条的模拟，并能产生重复生长的结构和花序结构，因此具有通用性。     

基于随机L系统的三维分形树算法和实现

基于随机L系统理论,采用三种基本节点符和相应的几种产生式规则,通过记录当前代数和每个节点的生成代数,用它们的比值来控制树干粗细和相应节点符对应的产生式规则的选择,达到逼真地模拟自然界植物生长过程的随机性和规律性.用户通过调整这一比值,可以得到表现不同特征的目标树.该算法生成的三维分形树结构性强,能很好地被解释和编辑.     

扦插植物地下组织构型建模与形态仿真

很多植物都采用扦插育苗,为实现扦插植物的工厂化繁殖,研究其地下组织的生长规律及可视化模拟模型是研发扦插育苗机械化装备的基础之一。为此,基于几何建模的方法,结合扦插植物的繁殖特点,对扦插植物地下组织的构型进行建模;采用VC++及Direct3D图形接口,开发扦插植物地下组织的三维可视化动态仿真程序,并以扦插蔷薇的地下组织为样本进行模拟。结果表明：模拟仿真图形与实际扦插蔷薇的地下组织形态特征相似度较高,模拟数值与实测结果的相对误差小于10%。该研究为植物构型建模仿真提供了一个新的方向。     

树结构在N体问题中的应用*

N体问题的数值模拟在每个时间步都需要计算每对粒子之间的相互作用,其复杂度为O(N2).采用树结构代码不仅减少了存储开销,而且更有利于快速计算和并行划分.Barnes-Hut算法(BHA)和快速多极子方法(FMM)都是基于树结构的快速算法.BHA可快速计算各点受到的场力,计算复杂度为O(N log N),但计算精度通常只有1%;FMM通过层次划分和位势函数的多极子展开计算各点位势,其复杂度为O(N),却能达到任意精度.数值结果表明,树结构的并行效果也很好.     

基于三角块分割实现细节等级地形的动态仿真

在游戏开发、场景模拟、实时控制等生产实践中，往往涉及地形地貌的无级变换、细节等级(LOD)显示等技术，以改善系统性能，提高运行功效。实现LOD有多种方案，常见的有基于多分辨率空间二分树结构绘制细节等级模型等，但这些方案均存在不同程度的不足。该文结合实例，通过对地形特征的详细分析，基于二元三角树结构机制，提出运用三角块分割技术、强制分割法则实现细节等级地形的动态仿真，进而提高模拟质量。     

安全组播中的密钥树最优结构

组播常用来对一组用户发送数据．为了保障安全性，安全组播使用组内共享的加密密钥对组内通信进行加密．因为组成员关系的动态性，有效进行组密钥管理成为安全组播通信性能的关键．本文研究了组密钥管理的密钥树结构，并提出了一种新的基于组成员更新概率的最优密钥树结构．这种结构能够进一步减少系统开销．实验结果表明这种密钥树结构要优于其它基于组成员更新概率的密钥树结构，同时理论分析给出了这种结构的平均更新代价的取值范围．     

基于多个自主水下航行器的分布式协同流场估计

本文考虑利用多个自主式水下航行器(AUV)实现流场估计, 提出了一种基于树型网络的分布式方法来估计 水下流场. 在本文中, 借助绝对运动积分误差和相对运动积分误差, 流场估计问题被描述为求解一个以未知流场为 变元的非线性方程组. 继而本文在多AUV系统内建立一个低通讯成本的树型网络, 并在该网络上运行一种分布式 算法以求解与流场估计相关的非线性方程组. 在该算法中, 每个AUV将当前的流场估计值连续地投影到自身拥有 的约束方程的解集中, 并通过扩散和池化两个步骤在树型网络间传递流场估计值. 本文证明了上述算法的收敛性, 并通过仿真实验验证了所述分布式协同流场估计方法的有效性.     

A self-organizing time-optimal controller†

A kind of self-organizing controller is proposed, which can accomplish time-optimal control of the unknown plant through adaptation. The self-organizing controller consists of the controller which has a variable switching surface and the adaptation logic net which observes the state of the controlled plant and the control signal yielded by the controller. It can improve the parameters of the controller according to the adaptation algorithm. The proposed method required neither information on the plant dynamics nor its identification. Adaptation is carried out on line. Computer simulation shows the effectiveness of the method.     

实兵实装接入的信息作战指挥训练模拟系统

现有指挥训练系统采用计算机生成兵力支撑训练,使受训者感觉逼真度不够。针对该问题,提出利用实兵实装和计算机生成兵力共同支撑指挥模拟训练的方法,可有效地提高训练的逼真度和训练水平,实现战训一致的目标。给出接入信息作战指挥训练系统实兵实装的具体定义,设计实兵实装接入的信息作战指挥训练系统的总体方案,并对系统的关键部件进行阐述。     

基于Matlab状态流的混杂系统仿真设计

混杂系统是集连续动态和离散事件为一体的复杂系统,是近十余年来控制理论研究领域的热门课题,混杂动态系统的研究为解决一类复杂的、非线性的大系统提供了一个很好的理论框架,计算机仿真是分析和研究混杂系统的有效工具。该文在分析混杂系统仿真关键问题的基础上,提出如何应用MATLAB环境中的状态流工具箱,实现基于混杂自动机模型的混杂系统仿真,并就典型混杂系统给出仿真实例。结果表明,应用MATLAB状态流工具箱进行混杂系统仿真,具有很好的可视化,而且混杂系统的离散和连续两部分可以很好的同步协调,结构简单而明了,效果很好。     

测评软件生成系统的设计与实现

本文讨论了一个具有通用性的测试评估软件生成系统的设计思想和实现方法，给出了该生成器的系统组成、数据组织结构、查询搜索方式以及用户界面的设计。该系统具广泛的应用领域和实用意义。     

计算机硬件虚拟实验平台的设计及实现

就仿真和模拟技术在教学上的应用，讨论了在微机上模拟硬件实验，建立“计算机硬件虚拟实验室”的可行性、实用性及其研究意义。通过分析计算机硬件实验的流程和关键技术，提出了一套系统设计和实现方案。该系统主要模拟由IC和电线所组成的数字电路。系统以面包板为中心，搭配零件库、仪表和电路板制作工具，来协助学生进行计算机硬件实验的设计、模拟、除错与制作。     

基于Swarm的经济仿真方法研究

Swarm是基于CAS理论的一种重要仿真工具，在多个领域得到应用。本文阐述了利用自下而上的思想建模的方法，讨论了基于Swarm的经济仿真实现中的若干关键技术，指出计算机仿真将成为经济学研究的重要手段之一。     

一种基于开放结构的MPLS模拟工具——OMST

MPLS是一项有效解决核心网络转发性能、区分服务、流量工程等问题的关键技术;计算机仿真是研究MPLS技术性能及其应用的一项非常有效的方法;通过研究当前的网络仿真技术,针对当前MPLS模拟工具存在的一些问题,该文设计了一种基于开放结构的MPLS模拟工具,详细介绍了此工具的几项关键技术。用户可以根据自己的需要,对MPLS技术及其各种应用进行预测或性能评价。     

《计算机网络》实验教学优化探索

《计算机网络》实验教学是《计算机网络》教学活动中的一个重要环节。现阶段实验教学环节中存在着实验设备不足、实验内容简单、学生实验积极性没有充分调动等众多问题。从问题开始进行分析,以就业需求为导向,调整网络实验教学的内容,采取基于仿真软件的网络实验法、基于虚拟机的网络实验法等方法,进行优化计算机网络实验教学。     

一种经验数据存储形式的算法研究

在分析经验与知识的关系的基础上,根据人类记忆的特性,提出一种以树形结构来保存经验形式,并给出一种将树形结构变化为数组序列的转换算法,减少了数据存储容量。