大规模代谢网络分解的生物信息学研究

随着大规模分子相互作用数据的不断涌现,生物学网络方面的研究正日益得到重视.代谢网络处于生物体的功能执行阶段,其结构组成方式不仅反映了生物体的功能构成,也直接影响代谢工程中的途径分析和研究.作为代谢网络研究的重要环节,实现网络的合理分解不仅对于基因组范围内分子网络的结构和功能研究具有重要意义,也是代谢工程的途径分析和优化得以顺利进行的前提之一.在回顾代谢网络宏观结构和拓扑特征研究成果的基础上,通过对现有分解方法的深入分析,指出缺乏合理且有针对性的模型评估准则是目前网络分解研究中亟待解决的问题之一.今后的研究趋势在于如何整合更多的信息和发展更先进的分析方法,建立更合理的模型,并进一步拓展网络分解的应用范围.     

基于MILP模型的多无人机对地攻击任务分配

针对多无人机空对地攻击优化问题,给出了基于时序的混合整数线性规划(MILP)任务分配模型,该模型不仅描述简洁、直接,而且可以通过对约束条件的修正来满足实际问题需要.同时,利用LINGO软件进行了仿真求解,仿真结果表明,该模型不仅可以找到最短的任务执行时间,而且能够合理安排任务时序,使任务能够紧凑而有序地进行,有助于提高无人机任务执行效率和生存能力.     

基于EMD和神经网络的气阀机构故障诊断研究

运用经验模态分解(EMD)对柴油机缸盖振动信号进行分析,求得各内禀模态函数(IMF)的能量百分比;将能量百分比作为神经网络的输入进行网络训练和故障识别,实现了气阀机构的故障诊断,取得了较好的效果。     

有向无环图决策支持向量机和经验模式分解在轴承故障诊断中的应用

当旋转机械发生故障时,其振动信号常常表现出较为复杂的调制形式,经验模式分解能根据信号的真实物理意义完成自适应分解。支持向量机由于其出色的学习性能和良好的推广能力,使其在包括故障诊断在内的众多领域得到较为广泛的应用。利用经验模式分解结果提取频带能量特征向量,采用有向无环图决策支持向量机实现对轴承状态的判别,并基于留一法优化支持向量机的模型参数。最终的应用结果表明,基于EMD和有向无环图决策支持向量机方法可以有效实现对轴承的状态判别。     

流域变换的串行与并行策略研究

流域变换是数字形态学中用于图像分割的一种经典方法,其并行化问题成为近年来研究的重点。首先给出了流域变换的数学模型,并归纳列举了几种离散情况下的形式化定义;其次分类总结了近年来流域变换串行算法研究的新进展,从而在此基础上重点讨论了相应的并行化策略。详细分析了设计并行流域算法需要考虑的几个问题;并比较评价了现有并行算法的性能特点,得出了一些结论;最后提出了有待进一步研究的问题。     

基于DSP平台的H.324系统研究与实现

在分析H.324系统中双向视音频编解码所需要的运算量和存储容量的基础上,选择两片高速DSP芯片TMS320VC5509,合理分配资源,对视频编解码中关键代码进行优化,设计和实现了双向视音频编解码的实时H.324系统。特别是在定点DSP上采用了整数变换代替浮点DCT,消除了浮点运算,减少了运算量,给出了实验结果。     

二维 DFT 和 DCT 的 Systolic 阵列

超级计算中一个活跃的研究领域是将某些有限和,如离散富里叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT),映射到多处理机阵列上。本文首先通过二维DFT的行列分解算法流程图,给出了计算二维DFT的二种Systolic阵列:一种是由N_1个处理器组成的线性阵列,所花时间步为O(N_1N_2)(设二维DFT为N_1×N_2长的),与行列分解算法在单处理机上顺序执行所花时间相比,加速比为O(N)(设N_1=N_2=N)。这一结果无论是在时间消耗,还是在PE数量上都是目前最优的。另一种是由N_1×N_2个处理器组成的矩形阵列,所需时间为O(N_1+N_2),与行列算法在单处理机上顺序运行所花时间相比,加速比为O(N~2)(这里仍假定N_1=N_2=N)。本文还给出了二维DCT的与二维DFT相似的Systoilc阵列结构。不难将上述阵列推广到多维的情况。     

本征模式函数与经验模式分解方法分析

介绍本征模式函数IMF满足的条件和定义,分析了经验摸式分解EMD的前提、本质及其对非线性平衡系统数据处理所体现的优越性,并以隧道采集的风力数据处理为例,对上述理论进行了验证,展示了这种新方法的作用和效果。最后,从理论上证明了所处理数据的完备性及EMD成员正交性应满足的条件。     

基于小波变换的舰船辐射噪声调制特征分析

舰船辐射噪声在不同频带上的调制是有差异,利用多子带技术可以得到不同频带上的调制谱.研究了多子带分析技术以及利用小波包分析获得不同频带上的调制谱技术,利用最小信息熵准则对小波包分解进行了优化.双比两种方法,得到了一些有益的结论.试验表明,多子带分析技术对识别工程应用有指导意义.     

基于提升五株形小波的图像融合

在提升五株形小波多尺度分解的基础上,给出一种新的像素级图像融合方法.该方法利用提升五株形小波变换对每一幅图像进行多尺度分解,按照不同的融合规则,采用多种融合算子去构造融合图像对应的各小波系数,再根据融合图像的各小波系数重构融合图像.该方法被成功地用于模糊图像的融合处理.试验结果表明该融合方法十分有效,获得的融合图像更符合人们的视觉特性、更有利于进行监视和侦察之类的视觉感知.