无线传感器网络中基于双阈值的分布式监测算法

基于单阈值的监测算法降低了警报的准确率,因此研究基于双阈值的监测方法,即带有概率保证的约束违反的监测具有重要意义.首先,基于监测结果的概率阈值语义,研究了节点的双阈值监测问题.其次,给出了感知数据大于监测阈值的概率的紧上界,提出了基于双阈值的分布式监测算法.第三,给出了根据精度要求确定优化样本容量的数学方法,提出了基于抽样的近似簇监测算法.理论分析和实验结果验证了提出的监测算法的高效性.     

低温环境下红砂岩蠕变特性及其模型

为研究低温环境下岩体工程的长期稳定性,以饱水状态下的陕西红砂岩为研究对象,采用MTS810岩石力学试验机进行不同温度(20,-10,-20℃)条件下的分级加卸载单轴蠕变试验,研究了不同温度条件下红砂岩的蠕变特性及温度对岩石蠕变特性的影响。根据蠕变试验结果,将岩样总应变分为瞬时应变和蠕变应变,瞬时应变由瞬时弹性和瞬时塑性应变组成,蠕变应变由黏弹性和黏塑性应变组成。结果表明,瞬时应变随应力水平的增加而增大,瞬时弹性应变与应力呈近似线性关系;随着应力水平的增加,黏塑性应变随时间逐渐增加,总应变中黏塑性应变的比例也趋于增大。随着温度的降低,岩样瞬时应变及相同应力水平下的蠕变应变均减小,蠕变持续时间延长,岩石破坏强度提高。根据岩样的变形特性结合蠕变试验结果,引入分数阶微积分,建立考虑低温影响的非线性流变模型;采用通用全局优化算法结合最小二乘法中的Levenberg-Marquarat算法对不同温度环境中的蠕变试验结果进行参数识别,理论曲线与试验结果吻合度较高,尤其加速蠕变阶段效果较好,表明该模型能够很好地描述红砂岩在低温环境下的蠕变行为;对不同温度条件下的模型参数进行分析,结果表明,随着温度的降低弹性模量E_3(T)呈抛物线式增长,而弹性模量E_1(T),E_2(T)及黏性系数η_1(T)呈指数形增长,为冻结法施工和寒区岩体工程长期稳定性分析提供理论依据。     

多元目标导向的主辅修教育模式研究

针对辅修双学位学生个体差异导致的辅修课程教学效果不理想问题,在对国内外高校主辅修教学模式分析的基础上,对大连理工大学计算机科学与技术专业辅修进行案例分析,提出以学生为中心、多元目标为导向的辅修课程教学模式。     

利用偏振信息的雾天图像全局最优重构

针对雾、霾等强散射环境下相机拍摄图像严重退化的问题,提出了一种降低雾霾环境对图像质量影响的图像去雾重构方法。基于雾天偏振成像模型,分别估计图像每个区域的重构参数,获取全局最优的重构参数。利用偏振滤波的方法估计雾天大气散射光的偏振度分布,利用自适应亮通道方法计算无穷远处大气散射光的强度分布,从而重构出去雾图像。最后,利用偏振度的纹理信息对重构图像进行增强。该方法考虑了图像中不同位置大气杂散光参数的不一致性,对图像每一区域的重构参数分别运算,从而获得全局最优的重构参数图像。该方法还不要求图像必须包含天空区域,并且具有对灰度图像的处理效果较好的优点。     

无线传感器网络中能量高效的Top-k监测算法

传感器节点由于电源能量耗尽的原因经常失效或废弃,因此研究无线传感网的高能效查询处理算法具有重要意义.Top-k监测返回k个最大(或最小)的感知值及相应的位置信息,可以帮助用户检测异常事件并定位发生异常事件的位置,对于用户具有重要的实际意义.已有的Top-k查询处理算法致力于返回精确或近似的查询结果,通信能量开销较高.以最小化网内通信开销的期望为优化目标,提出了基于过滤器的Top-k监测算法.首先,提出了过滤器的健壮性并给出了通信开销模型;其次,根据期望的均值内涵和感知数据的时空相关性,给出了过滤器失败概率的计算公式;最后,以最小化通信开销的期望为优化目标,证明了健壮的过滤器的最优阈值,并提出了基于过滤器的Top-k监测算法(filter based Top-k monitoring algorithm,FTM).理论分析和实验结果验证了该算法的正确性以及低能耗性.     

无线传感器网络关键技术研究

由具有感知、计算和通信功能的造价低廉的传感器节点以无线通信方式形成的自组织地网络系统即为无线传感器网络(WSNs)。无线传感器网络通过协作地采集、感知、分析环境信息,达到监测用户感兴趣的事件的目的。无线传感器网络的自组织性和协作性为其开辟了广阔的应用前景。然而,无线传感器网络具有资源受限和设计约束的特点。资源受限是指传感器节点具有受限的无线通信范围、有限的电源供给、低带宽、有限的计算能力和存储能力等特点。设计约束是指无线传感器网络的设计取决于其应用目的和所监测的物理环境。本文首先介绍了无线传感器的概念,阐述了无线传感器网络的特点给研究带来的挑战。其次,本文分别从网络标准、通信协议、网络管理技术、以及数据压缩技术等方面介绍了代表性的研究工作。最后,本文对传感器网络的研究前景做出展望。     

两种前处理方法对一次性纸杯水提取物细胞毒性测定结果影响的比较研究

探讨两种前处理方法在测定一次性纸杯水提取物的细胞毒性中的应用。一种前处理方法采用欧盟关于纸和纸板水提取物细胞毒性测定标准中的前处理方法,另一种前处理方法则模拟了纸杯日常使用条件。选用4种市售的一次性纸杯,对两种方法得到的纸杯浸提液使用MTT法测定了对CHO细胞的毒性作用。结果表明,4种受试纸杯使用本研究所采用两种方法的水提取物均未显示出明显细胞毒性,细胞相对增殖率无显著差异,两种前处理方法均可用于一次性纸杯的细胞毒性测定。     

基于核磁共振技术的弱胶结砂岩干湿循环损伤特性研究

为研究岩石在干湿循环作用下的损伤演化规律,采用核磁共振技术对不同干湿循环条件下的弱胶结砂岩进行测试,得到岩石的T2谱分布曲线、谱峰面积及孔隙度。结果表明,随着干湿循环次数的增加,岩石T2谱曲线逐渐向右移动,但移动幅度逐渐减小;T2谱面积及孔隙度随干湿循环次数的增加逐渐增大,但其增长速率不断降低。采用孔隙度定义岩石损伤度,分析孔隙度与岩石损伤度之间的量化关系,并建立不同干湿循环次数与损伤度之间的函数关系。发现干湿循环作用对岩石的损伤程度随循环次数的增大而增加,但随着循环次数的持续增加,损伤速率不断降低,干湿循环作用对岩石的损伤程度趋于定值。