C4ISR系统层次化建模方法

建模仿真是对C4ISR系统进行分析设计的重要手段。针对C4ISR系统的特点,提出了一种层次化建模的方法,对系统的多层抽象、模型的形式化描述和模型组合等问题进行了研究,最后给出了一个简单的示例。     

Chance‐constrained multi‐terminal network design problems

We consider a reliable network design problem under uncertain edge failures. Our goal is to select a minimum‐cost subset of edges in the network to connect multiple terminals together with high probability. This problem can be seen as a stochastic variant of the Steiner tree problem. We propose two scenario‐based Steiner cut formulations, study the strength of the proposed valid inequalities, and develop a branch‐and‐cut solution method. We also propose an LP‐based separation for the scenario‐based directed Steiner cut inequalities using Benders feasibility cuts, leveraging the success of the directed Steiner cuts for the deterministic Steiner tree problem. In our computational study, we test our branch‐and‐cut method on instances adapted from graphs in SteinLib Testdata Library with up to 100 nodes, 200 edges, and 17 terminals. The performance of our branch‐and‐cut method demonstrates the strength of the scenario‐based formulations and the benefit from adding the additional valid inequalities that we propose. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 321–334, 2015     

大规模 MIMO系统中用户分层变长时隙分配

大规模MIMO系统时分双工模式中分配的物理时隙长度是固定的,不能根据不同时长的信道相干时间灵活地调整长度,二者长度的不匹配导致部分时频资源的浪费,因此,系统的总体容量不能达到最优。针对此问题提出一种用户分层变长时隙分配方法,即根据不同终端的移动性对终端进行分层,并为不同层中的移动终端灵活地分配不同时长的物理时隙,使物理时隙长度与移动终端所对应信道的相干时长相匹配,从而减少时频资源的浪费,提高资源利用率。同时,避免了低速移动终端过频繁的信道估计,降低了信道训练序列开销,使系统的总体数据容量得到很大的提升。实验仿真结果验证了所提方法的有效性。     

结合层次法与主成分分析特征变换的宫颈细胞识别

对宫颈细胞进行多分类可以自动识别出不同状态的细胞,进而为宫颈癌诊断提供科学依据。在用6种多分类算法进行实验后,选取支持向量机作为基分类器,先用一对一策略训练6个分类器进行3分类,然后再训练1个2分类器,这种二层4分类方法提高了识别准确率。考虑不同层特征模式的差异性,在保证识别性能的同时,每层分类前先采用主成分分析法将原始154维特征变换到低维空间,去除冗余特征,加快识别速度。实验证明,所提层次主成分分析法在宫颈细胞分类中相比6种传统多分类方法有更高的识别准确率,可达90%以上;识别速度也较普通层次法提升了21.31%。     

多核贝叶斯优化的模型决策树算法

构造模型决策树时超参数较多,参数组合复杂,利用网格搜索等调参方法将会消耗大量的时间,影响模型性能的提升。提出了一种多核贝叶斯优化的模型决策树算法,该算法为应对不同分类数据特性,采用三种高斯过程建模寻优,利用贝叶斯优化技术,选出最优的参数组合。实验结果表明,所提算法在参数寻优上要优于传统的模型决策树寻优方法,并且能够在迭代次数不多的情况下找到全局最优参数值,在一定程度上提升了算法的分类性能,节省了大量的调参时间。     

融合空间偏好和语义的个体活动识别方法

个体活动识别对用户画像、个性化推荐、异常行为检测、群体行为分析和基于活动的资源配置优化具有重要价值。提出了一种基于稀疏的社交媒体签到数据的个体活动语义识别方法,从签到数据中提取活动行为的时间周期性和趋势性特征,并采用空间偏好量化算法,从个体与群体活动的空间关联中提取群体和个体的空间访问偏好,使用自然语言嵌入工具BERT模型提取访问兴趣点的语义。时间特征、空间偏好特征和访问兴趣点名称语义特征共同构成表征群体、个体偏好的时空联合特征,通过极限梯度提升分类器对其进行分类,得到活动语义识别结果。在Foursquare数据集上的对比实验和消融实验中验证了所提活动语义识别模型可以有效提升活动语义识别的准确性。     

决策树报文分类算法

报文分类是网络的基本功能,研究人员在过去二十年提出了众多解决方案,其中决策树报文分类算法由于吞吐量高、适用于多字段、可流水线化等特点受到了广泛关注和深入研究。本文介绍了决策树算法最新研究成果,阐述了决策树报文分类算法的几何意义、常用技术和测试基准,从节点切割技术和规则集分组技术两个维度对决策树算法进行了系统分析和归纳。针对两类常用的决策树构建技术介绍了其中的典型算法,对比了各种典型算法的设计思路和特点,分析了它们的适用场景。总结并展望了决策树算法的下一步研究方向。     

基于立方体理论的MFTA软件设计与实现

本文报道的MFTA(Multi-stateFaultTreeAnalysis)软件为可靠性工程师分析多状态系统提供一种计算机辅助分析工具。我们设计了友好的Windows95用户交互界面 ,采用树视图组件实现逻辑树结构框架的输入 ,采用字符串表格组件实现判定表的直接输入 (立方体形式的 0 -1序列 ) ,还实现了多态单调关联典型结构函数到立方体形式判定表的转化。以标准模板库 (StandardTemplateLibrary)为基础 ,采用面向对象程序设计方法构建了立方体类库 ;然后 ,实现了以立方体理论为核心的MFTA定性定量分析算法 ,完成了软件的研制。     

Waypoint analysis for command and control

Command and Control (C2) in a military setting can be epitomized in battles‐of‐old when commanders would seek high ground to gain superior spatial‐temporal information; from this vantage point, decisions were made and relayed to units in the field. Although the fundamentals remain, technology has changed the practice of C2; for example, enemy units may be observed remotely, with instruments of varying positional accuracy. A basic problem in C2 is the ability to track an enemy object in the battlespace and to forecast its future position; the (extended) Kalman filter provides a straightforward solution. The problem changes fundamentally if one assumes that the moving object is headed for an (unknown) location, or waypoint. This article is concerned with the new problem of estimation of such a waypoint, for which we use Bayesian statistical prediction. The computational burden is greater than an ad hoc regression‐based estimate, which we also develop, but the Bayesian approach has a big advantage in that it yields both a predictor and a measure of its variability. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2004     

电子稳像中运动矢量一致性的优化算法

针对电子稳像技术传统块匹配法求运动矢量的固有缺点,采取四叉树———一种变块匹配方法计算运动矢量,使求得的运动矢量有较好的一致性.与其它变块匹配方法相比,该方法克服了其它变块匹配法的不足.实验表明,使用该法求出的运动矢量有较好的一致性和准确性.