基于离散随机技术的Madaline敏感性近似计算研究

本文系统地讨论了离散型前向神经网络Madaline的输出对网络参数扰动的敏感性计算.首先,根据神经元Adaline的离散特性,提出了一种离散随机技术方法,推导了Adaline敏感性近似计算公式.该方法从理论上解决了已有的连续随机技术方法无法处理的情况,取消了过强的限制条件,并使得从理论上对Adaline敏感性近似计算进...     

具有扰动输入的不确定性非线性系统的输出调节极限性能

本文研究了一类具有扰动输入的不确定性非线性系统的输出调节问题, 给出了该类系统在最差的不确定性参数和扰动输入情况下系统输出调节的极限性能. 所讨论的非线性系统是可镇定非最小相位系统, 并且该系统的零动态由“鲁棒输入对状态稳定(robust input-to-state stable)部分”和“不稳定但可镇定部分”组成. 假设系统的不确定性参数和扰动输入分别以非线性函数和仿射形式同时出现在系统零动态的鲁棒输入对状态稳定部分和系统的可线性化部分, 而且其可线性化部分的不确定性具有下三角形结构形式. 该系统输出调节问题的性能以其输出信号能量作为度量. 对于上述非线性系统, 在最差的不确定性参数和扰动输入情况下, 输出调节问题的极限性能只取决于镇定其零动态“不稳定部分”所需的最小能量.     

一类带有输入扰动的非线性系统的参数估计

研究一类带有独立时变输入扰动非线性系统参数估计的多项式逼近方法.在一定的 假设条件下给出了时变输入扰动所引起的输出扰动的形式,并讨论了输出扰动的可预报性. 仿真试验说明了该方法的有效性.     

Spiking神经元输入脉冲扰动敏感性研究

脉冲神经网络是一种基于生物的网络模型,它的输入输出为具有时间特性的脉冲序列,其运行机制相比其他传统人工神经网络更加接近于生物神经网络。神经元之间通过脉冲序列传递信息,这些信息通过脉冲的激发时间编码能够更有效地发挥网络的学习性能。脉冲神经元的时间特性导致了其工作机制较为复杂,而spiking神经元的敏感性反映了当神经元输入发生扰动时输出的spike的变化情况,可以作为研究神经元内部工作机制的工具。不同于传统的神经网络,spiking神经元敏感性定义为输出脉冲的变化时刻个数与运行时间长度的比值,能直接反映出输入扰动对输出的影响程度。通过对不同形式的输入扰动敏感性的分析,可以看出spiking神经元的敏感性较为复杂,当全体突触发生扰动时,神经元为定值,而当部分突触发生扰动时,不同突触的扰动会导致不同大小的神经元敏感性。     

混合式双级矩阵变换器闭环控制

混合式双级矩阵变换器(混合式TSMC)是一种非常有发展潜力的矩阵变换器,在实际应用中,混合式双级矩阵变换器常会遇到输入电压不平衡和输出负载变化等扰动,其输出电压会在扰动下产生不平衡。为了提高混合式双级矩阵变换器在输入电压不平衡及负载扰动情况下的输出电压的稳定,提出了基于由坐标系混合式双级矩阵变换器输出电的闭环控制方法,通过前馈闭环控制,H桥变换器控制和逆变级的闭环控制三个环节,能有效地抑制了输入电压不平衡和输出负载不平衡,保证了混合式效级矩阵变换器有效的、稳定的输出。仿真结果验证了所提方法的合理性和有效性。     

一类非线性切换系统输出与扰动的解耦

研究了一类单输入单输出非线性切换系统输出与扰动的完全解耦的可解性问题,提出了此类非线性切换系统输出与扰动的完全解耦的充要条件,并进一步给出了干扰可测并且能够用于反馈控制律的设计的情况下系统输出与扰动的完全解耦的条件.最后给出了仿真实例说明了本文结果的有效性.     

Buck变换器的一种改进型单周控制策略

单周控制对输入扰动有很好的抑止作用,但对负载扰动的抑止能力薄弱.在发生负载扰动时输出电压动态响应差,使单周控制的应用范围受到了很大限制.为了改善其输出电压的动态性能,通过分析负载扰动,从单周能量关系的角度提出了控制方案,并在推导出控制方程的基础上进行了仿真研究.仿真结果表明,该控制方法对输入扰动和输出扰动都具有很好的抑...     

具有输入饱和的近空间飞行器鲁棒控制

针对近空间飞行器这一类存在外部扰动,输入饱和和参数不确定的多输入多输出线性系统,提出了一种基于干扰观测器的抗饱和鲁棒控制方案.将干扰观测器与抗饱和控制技术相结合,从而消除系统存在的未知外部扰动、输入饱和和不确定性对系统控制的影响.首先,设计干扰观测器对线性外部系统产生的未知扰动进行估计.然后根据干扰观测器输出,通过超前抗饱和方法设计抗饱和补偿器,并将其加入到鲁棒控制器的设计中,保证闭环系统存在输入饱和、未知外部扰动和参数不确定情况下的稳定性.为便于设计,干扰观测器、抗饱和补偿器和控制器设计矩阵均通过求解线性矩阵不等式得到.最后,将提出的鲁棒抗饱和控制方法应用于近空间飞行器,仿真结果验证了该控制方案的有效性.     

零代价函数条件下的前馈神经网络统计灵敏度分析

讨论了输入层和输出层为恒等变换神经元,隐层为非线性变换神经元的三层神经网络的统计灵敏度,给出了权值和输入样本的加性扰动灵敏度计算的理论公式.当输入扰动较小时,通过选择多种不同的隐层神经元函数,按照本文理论结果计算出来的灵敏度数值与仿真实验的结果十分吻合,说明了本文理论分析结果的正确性.当输入扰动较小时,隐层取不同函数时灵敏度的值是不同的,但数值基本上稳定不变.对于某些隐层函数,当输入扰动值较大时,网络的灵敏度数值迅速下降,但是网络输出的平均相对误差却迅速增加.在求灵敏度时,网络的权值是用代价函数为0的精确算法求得的.     

面向车路协同推断的差分隐私保护研究

车路协同推断通过联合车载终端与路侧边缘服务器进行深度卷积网络推断运算,提高了网络架构推断效率,但是存在用户隐私泄露问题。攻击者在未知车载终端网络结构和参数的前提下,通过训练反卷积网络的方式,可复原车载终端上传的计算结果对应的图像数据,从而发起图像还原攻击。基于差分隐私理论,针对图像还原攻击设计模型扰动、输入扰动、输出扰动3种防御算法,分别在车载终端深度卷积网络的模型参数、输入原始图像、输出计算结果中加入随机拉普拉斯噪声,干扰攻击者的图像还原。通过理论分析得出3种算法均满足差分隐私保护,攻击者难以从计算结果中挖掘出原始数据的隐私信息。实验结果表明,3种算法在有效防御黑盒图像还原攻击的同时能保持推断精确度在90%以上,其中模型扰动算法在均衡隐私保护和推断精确度方面的性能表现优于输入扰动和输出扰动算法。     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

Complexity of families of learning algorithms and estimation of the nonrandomness of extraction of empirical regularities

The paper presents a general approach to the evaluation of the complexity of classes of algorithms, so-called pVCD-method. To develop this method, all the examined families of models of empiric generalization were restricted to classes implementable on computers and, wider, by examining their partially recursive representations. Within the framework of the algorithmic approach, the concept of Kolmogorov’ complexity of algorithms for the recognition of properties or the extraction of regularities is proposed. The method proposed to evaluate the nonrandomness of the extraction of empirical regularities is based on this concept.     

Determination of the possible duration of performance of a set of tasks

Cybernetics and Systems Analysis -     

桥面损坏状态评估专家系统探讨

介绍关于桥梁结构损坏状态评估专家系统，在讨论状态评估方法的基础上，重点介绍损坏状态评估因素关系树的建立及各因素状态的模糊表达式等，最后以桥面诊断过程为例介绍系统的构成及诊断流程图，知识表达方式，系统推理过程及工作流程。     

Analysis of microdensitometric data in terms of probability of cleavage of DNA

Computer-aided analysis of autoradiographic films of DNA fragments is presented. The Powell least-squares procedure is used for optimization of parameters for components of complex densitometric curves. Since each densitometric spectrum may be divided for several non-overlapped blocks of bands, there is no upper limit on the number of parameters which must be optimized. Eight shapes for the component bands are utilized: symmetric and asymmetric Gauss and Cauchy functions, direct, symmetric and asymmetric product of Gauss function and inverse of Cauchy function, and log-normal function. The probability of DNA cleavage is calculated with correction for multiple cuts. The methods presented was applied to detailed analysis of densitometric spectra of a 21-bp DNA restriction fragment and allowed for direct correlation between structural microheterogeneity of DNA and the resulting cutting pattern. This method should facilitate the analysis of densitometric data from antibiotic-induced cleavage of DNA and footprinting experiments.     

联合收割机脱粒滚筒恒速智能控制器设计

研究了轴流式联合收割机的控制问题,给出了联合收割机脱粒滚筒的数学模型,介绍了基于模式识别的智能控制原理,建立了联合收割机脱粒滚筒恒速控制模型,设计了基于模式识别的智能恒速控制器.应用Matlab/Simulink进行了控制器仿真,其结果表明,将基于模式识别的智能控制应用于联合收割机脱粒滚筒的恒速控制,其过渡过程平稳、响应速度快、无超调、无振荡并且无稳态误差.     

An estimate of numbers of terms of semicycles of delay difference equations

In this paper, we study the semicycles of oscillatory solutions of the delay difference equation y_n+1 − y_n + p_ny_n-k = 0, where p_n is a sequence of nonnegative real numbers and k is a positive integer. Upper bound of numbers of terms of semicycles are determined in the case when

Our results improve and complement known results in literature.     

Complexity of approximation of 3-edge-coloring of graphs

The problem to find a 4-edge-coloring of a 3-regular graph is solvable in polynomial time but an analogous problem for 3-edge-coloring is NP-hard. To make the gap more precise, we study complexity of approximation algorithms for invariants measuring how far is a 3-regular graph from having a 3-edge-coloring. We show that it is an NP-hard problem to approximate such invariants with an error O(n1−ε), where n denotes the order of the graph and 0<ε<1 is a constant.