蚁群算法的路径规划改进策略

研究了潜艇路径规划问题,基于遗传算法变异策略,提出了针对蚁群算法路径规划问题的改进策略,分别以威胁概率和路径长度作为代价指标构建了仿真分析。仿真结果表明,改进的算法从算法收敛速度和收敛性较改进之前更具优势,研究成果可为潜艇路径规划问题提供解决方法和途径。     

基于网格的分布式仿真系统容错机制

针对分布式仿真的需求,在网格的基础上构建了通用的分布式仿真容错系统。该系统由三部分组成:仿真资源状态监控模块、数据保存模块及错误恢复模块。其中仿真资源状态监控基于网格的MDS实现;数据保存(包括进程空间、进程间交互关系的保存)及错误恢复基于检查点机制在用户空间实现。就所增加的容错机制跟仿真系统原有功能模块的关系进行了分析。最后,基于网格及上述容错模块设计并实现了一个C/S模式的容错代理,用来实现仿真系统的自动容错。     

基于Markov链的分布式仿真系统最佳检查点间隔研究

基于HLA的分布式仿真系统作为一类特殊的分布式系统,其容错一般基于回卷恢复实现,在回卷恢复中检查点间隔的不同会对系统性能产生很大的影响。分析了分布式仿真容错与一般分布式系统容错的异同,根据不同仿真进程对仿真结果的重要程度对其进行了分类,定义并利用Markov链分析了采用回卷恢复时分布式仿真系统的可用度,得到了系统最大可用度对应的检查点间隔的求解等式,通过一组试验数据验证了该最佳检查点间隔求解等式的正确性。     

基于BP神经网络的D-S证据理论及其应用

命题基本概率分配(BPA)的确定是D-S证据理论得以广泛应用的关键之一.目前,大部分确定方法受专家知识偏好影响较大,难以反映客观情况.将BP网络运用到基本概率分配的确定过程中,使得BP网络和D-S证据理论两者有机地联合应用,这样既可利用D-S证据理论来表达和处理不确定信息,又可以充分发挥BP网络的自学习、自适应和容错能力.文中建立了基于BP网络的D-S证据理论的故障诊断模型,并给出了证据的融合算法.仿真实验表明,该模型可行.     

动态路径分裂的虚拟网络重构算法

为了解决现有故障虚拟网络重构算法存在的故障虚拟链路恢复率较低、负载不均的问题,提出一种动态路径分裂的虚拟网络重构算法。该算法定义了重构排序函数以确定故障虚拟网络的重构顺序;同时,将动态路径分裂方法引入故障虚拟链路的恢复,以提高故障虚拟链路的恢复率;最后,结合就近原则与负载均衡进行故障虚拟节点的恢复,进一步优化映射的结果。仿真结果表明,所提算法提高了虚拟网络的请求接受率与成功运行率。     

基于改进快速扩展随机树的机械臂路径规划

针对机械臂路径规划问题,提出一种基于改进RRT算法的路径规划方法。改进RRT结合了目标偏置策略和贪婪生长策略的优点,在随机采样时,以一定概率使采样点偏置为目标节点,降低随机采样的盲目性,在目标节点方向上采用贪婪式扩展策略,增加随机树局部方向上的生长速度。RRT法规划路径结果并非最优,提出改进GPP法删除多余路径节点,优化机械臂运动路径。通过与Biased-RRT和Greedy-RRT数值仿真结果对比,证明了改进RRT在计算时间、迭代次数、扩展节点数上均优于以上方法。在机械臂两种典型工作环境中的仿真结果表明,使用该方法可以较好解决排爆机械臂避障路径规划问题。     

基于时间-概率攻击图的网络安全评估方法

考虑漏洞利用时间和扫描时间对网络攻防对抗的影响,研究了基于时间-概率攻击图的网络安全评估方法.在概率攻击图的基础上,引入原子攻击时间、漏洞扫描时间的概念,构建时间-概率攻击图;分析攻击路径的成功概率计算方法,给出了基于时间-概率攻击图的网络安全评估方法;结合时间-概率攻击图实例,通过蒙特卡洛方法仿真验证了时间-概率攻击...     

基于搜索论的反舰导弹机动搜捕策略建模方法

针对概略射击条件下反舰导弹机动搜索目标策略优化选择的需求,采用搜索论的基本理论对反舰导弹机动搜捕策略问题进行了研究,建立了反舰导弹随机搜索策略、平行搜索策略和螺旋搜索策略搜捕概率计算模型,并进行了仿真计算。仿真结果表明:在已知目标概略位置的条件下,反舰导弹假若采取螺旋式搜索策略,能以较高的概率快速捕捉目标。     

基于抽象隐马尔可夫模型的CGF路径规划识别

路径规划识别是一种以位置信息为输入的在线识别。为了使CGF能在仿真中识别对手的路径和终点目标,在分析路径规划层次的基础上引入了抽象隐马尔可夫模型的识别框架。针对标准模型在对手更改终点目标和自上而下规划时无法识别的问题,提出了一种顶层策略可变的抽象隐马尔可夫模型。为模型的顶层策略增加初始分布和策略终止变量,更改了策略终止变量间的依赖关系,使下层策略能被强制终止。给出了改进后DBN结构,并通过推导条件概率更新和RB变量抽样流程实现了模型的近似推理。仿真实验表明,改进模型能准确识别给定环境下的各类典型航迹,不仅在终点目标不变时能较好地维持标准模型的识别准确率,在提供足够的观测数据后还能很好地解决变目标识别问题。     

基于攻击树的网络安全事件发生概率评估

为了提高网络安全风险概率预测的准确性,采用攻击树模型作为网络安全事件的描述模型,改进了攻击结点的定义,提出了网络安全事件发生概率的推算方法和攻击路径的分析方法,利用贝叶斯网络方法量化攻击树模型中原子事件结点的发生概率。实例表明该方法科学、客观、有效,为制订安全防护策略提供有力支持。     

基于信息神经网络的内燃机故障诊断方法

在统计概率基础上建立了信息神经网络 ,探讨了利用该网络诊断内燃机故障的方法 ;并在 1 2 1 50L内燃机上进行了模拟故障的诊断试验。试验结果表明 ,该方法是可行的。     

基于最大后验概率候选集更换法的多故障诊断策略研究

给出了一种基于最大后验概率候选集更换法的多故障诊断策略，并深入阐述了基于最大后验概率候选集更换法的形式化描述，分析了对单故障诊断和多故障诊断的计算模型，提出了基本的故障诊断算法——改进二进制粒子群算法，并对抽象实例进行验证，结果表明，采用改进BPSO算法能有效地求解基于最大后验概率候选集更换法的多故障诊断问题。     

无人飞行器Ad Hoc网络中容错节点移动控制算法

针对无人飞行器Ad Hoc网络的容错设计需求,基于UAV节点的可控移动特性,提出了一种基于强化边启发的节点移动控制算法.首先采用文化基因算法对给定通信网络对应的拓扑图进行搜索,求解使图获取顶点2 -连通属性所需新增的最小成本强化边组合.以强化边为启发,将连接的节点移动到彼此通信范围内来实现强化边,同时以这些节点为leader,采用基于一致性算法的leader-follower控制算法移动其他关联节点,使变化后的网络为顶点2-连通,从而实现网络容错.仿真实验结果表明算法的可行性与有效性,节点总的移动距离少于用于对比的块移动算法和紧缩算法.     

组合网络与证据理论相结合的电路故障诊断

针对神经网络中两种常用的网络类型BP和Elman,在模拟电路故障诊断中的应用过程的特点——各自网络都有自身缺陷,提出基于BP-Elman神经网络与证据理论相结合的故障诊断方法.首先BP-Elman网络得出其各自的初步诊断结果,经过必要的转换将其转换成证据理论的概率赋值,作为证据组合的依据;证据理论组合规则将初步诊断结果融合得出决策级诊断结果.通过对某装备位置调节器板的故障诊断过程表明,该模型经过尽可能融合有效故障信息,大大提高了系统的诊断精度和诊断正确率,而且有效降低了系统不确定性.     

编队对地攻击联合火力分配问题的Swt-opt算法

根据未来战争中编队对地攻击的特点,运用一致算法(consensus algorithm)的思想对Swt-opt算法进行改进,解决关于传感器-武器-目标的联合火力分配问题。改进算法继承了Swt-opt算法解决资源分配问题在通信、计算以及对战场态势的容错能力方面的优势,克服了Swt-opt算法受限于网络拓扑结构的缺点。最后,证明了改进算法的可行性,并运用Matlab对改进算法进行了仿真实现。     

一种新型粗糙集神经网络的故障诊断方法

结合粗糙集理论,建立了基于SOFM网络的新型粗糙集神经网络故障诊断模型,给出了该模型的流程图,描述了系统各组成部分的工作原理.应用该模型对某型雷达进行故障诊断,实例证明新模型能够减少输入端数量,简化神经网络的结构,提高系统的速度,诊断时间短,准确性高,结果易于实现可视化,最后得到了故障可视拓扑映射图.     

Optimal search for a moving target with the option to wait

We investigate the problem in which an agent has to find an object that moves between two locations according to a discrete Markov process (Pollock, Operat Res 18 (1970) 883–903). At every period, the agent has three options: searching left, searching right, and waiting. We assume that waiting is costless whereas searching is costly. Moreover, when the agent searches the location that contains the object, he finds it with probability 1 (i.e. there is no overlooking). Waiting can be useful because it could induce a more favorable probability distribution over the two locations next period. We find an essentially unique (nearly) optimal strategy, and prove that it is characterized by two thresholds (as conjectured by Weber, J Appl Probab 23 (1986) 708–717). We show, moreover, that it can never be optimal to search the location with the lower probability of containing the object. The latter result is far from obvious and is in clear contrast with the example in Ross (1983) for the model without waiting. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2009     

超算环境科学工作流应用的容错

超算环境中科学工作流技术广泛应用于科学研究和工程仿真领域。复杂多物理过程数值模拟、多阶段数据处理等应用往往需要使用多种应用软件相互协作,构建业务流程自动执行来提升工作效率。然而在超算环境中执行科学工作流应用面临着资源失效、任务配置错误等异常情况,造成工作流执行中断,严重影响完成效率,故容错功能对超算工作流应用的稳定持续运行有重要意义。介绍了科学工作流的容错设计分类,并对典型工作流系统的容错设计进行分析评述;提出了基于决策树的事件-条件-动作容错模型,设计了非侵入式可扩展的容错架构,并针对自主研发的部署在超算环境下的科学工作流应用平台HSWAP,实现了运行时可配置的容错策略。在实际的工程仿真任务中,基于所提出模型和架构实现的容错机制为提高工作流执行效率发挥了重要作用。     

基于神经网络的柴油机特征参数评价与选择

在设备故障诊断中,正确地提取与选择特征参数对于诊断结果的有效性和准确性具有关键性的意义,在提出评价判据时样本的概率分布往往难以确定,针对模式识别中特征量的选择方法,结合人工神经网络原理,提出了利用人工神经网络进行故障特征量评价与选择的方法,实现了对柴油机特征参数的提取及选择,有效地解决了柴油机状态监测与故障诊断中测试参数多而难以优化的问题。