摘要:

网格计算(Grid)偏重通用协议,考虑共享的基础设施以及互操作问题;对等计算(P2P)则关注垂直集成解决方案.而开放网格服务体系结构(OGSA)为网格与P2P 的集成提供了一个框架,使网格与P2P 能更好地聚合在一起,从而更有利于网格的扩展性,自治性和动态性.对此,全面介绍了网络资源管理的Grid 与P2P 集成方案的常见模型,分析了这些模型中的几个关键问题,并指出了今后的研究方向.

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针对一致连结的复杂网络模型,通过构建Lyapinov函数,给出该类网络模型实现同步的一个判定准则.在此基础上,对该网络模型引入自适应反馈控制策略,并证明了此类网络在该控制作用下总可以动态地实现同步.特别地,该控制策略对节点间的耦合强度和网络的拓扑结构等具有较强的鲁棒性.数值仿真结果表明了该控制策略的有效性.

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针对状态空间实现为非最小相位的非线性广义系统的控制问题,提出一种非线性广义系统的状态空间实现算法,构建了一个等价于原输出函数的综合输出数,能任意配置状态空间实现的传输零点,使该状态空间实现为最小相位的.所构建的最小相位输出函数能直接用于构造状态反馈控制器,实现对非线性广义系统状态反馈控制.将所得结论应用于Logistic增长的SIR传染病模型,仿真结果表明了所提方法的有效性和可行性.

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针对质量矩导弹变质心控制问题,提出一种基于模糊逻辑的姿态控制规律.首先建立了姿态运动模型;其次设计了滑块位置对应的模糊规则表,并通过分析角加速度和遍历隶属函数的关系,对滑块位置进行协调,同时利用遗传算法对控制参数进行校正;再次,通过分析滑块运动特性得到滑块可行的响应时间选取范围;最后讨论了系统的稳定性,对弹体相关参数进行约束,并对单通道扰动模型进行了分析.仿真结果表明,该控制律能有效实现导弹的姿态调整.

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采用启发式方法结合演化算法的思路求解带平衡约束的圆形布局问题.首先对传统优化模型进行调整,并探讨了调整的合理性;然后设计一种分步定位的布局方法,在此基础上利用蚁群算法寻优;最后利用局部搜索技术,在传统模型意义下对布局进行了改进.数值实验表明,算法的性能比目前已有的结果有较大的提高.

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研究信息不对称条件下存在中间产品外部市场的寡头集团转移定价决策问题.在不完全竞争中间产品外部市场条件下,当集团之间信息不对称时,对中间产品内外部实行单一定价,转移价格将大于中间产品的边际成本;对中间产品内外部实行差别定价时,转移价格则等于中间产品的边际成本.通过对两种策略的比较可知,寡头集团实行差别定价还是单一定价,取决于中间产品外部市场和最终产品市场的需求价格弹性.

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针对含有连续分布随机参数的回收物流网络优化设计问题,结合抽样理论,建立了由样本数量决定求解效率的二阶段随机规划模型.指出适量小样本对应的模型最优值必然是实际最优值的下界,提出了基于大样本分析的物流网络稳健性评价方法以及实际最优值上界的确定方法.给出模型求解的混合遗传算法,并总结了物流网络的优化设计步骤.通过具体算例说明了模型及其算法在设计决策中的应用.

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研究单一厂商制造/再制造集成系统的两期生产优化问题.首先,在回收率一定的条件下,建立回收产品的再制造成本与再制造率之间的函数关系;然后,建立以追求利润最大化为目标的模型,验证了该模型为凸规划,给出了K-T条件表达式,并分析了伽马分布条件下解的特征及其临界条件;最后,通过算例对该模型的性质和规律作进一步分析.

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针对一种并联式混合动力轿车,以混合驱动系统需求转矩和电池组荷电状态(SOC)为输入,以发动机转矩为输出,构建了能量管理模糊控制器,并以总的等效燃油消耗为优化目标,利用粒子群算法对模糊隶属度函数参数和模糊控制规则进行优化.基于ADVISOR的仿真研究表明,与未优化的模糊能量管理策略相比,经过优化的模糊能量管理策略能够更有效地降低混合动力汽车的燃油消耗,更好地控制电池组SOC 的变化.

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在构造决策树的过程中,属性选择将影响到决策树的分类精度.对此,讨论了基于信息熵方法和WMR方法的局限性,提出了信息系统中条件属性集的离散度的概念.利用该概念在决策树构造过程中选择划分属性,设计了基于离散度的决策树构造算法DSD.DSD 算法可以解决WMR方法在实际应用中的局限性.在UCI 数据集上的实验表明,该方法构造的决策树精度与基于信息熵的方法相近,而时间复杂度则优于基于信息熵的方法.

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研究群体决策中偏好信息转化的一致性和权重变化问题.在一致性方面,得到了不同转化系数转化后的互反判断矩阵次序一致性,完全乘性一致性与互补判断矩阵相同,且一致性比例与转化系数的大小正相关的结论.在权重数值方面,证明了方案优先顺序与转化系数大小无关,但较大转化系数能放大方案之间的差别,而较小系数则缩小方案之间差别的性质.相关结论可为互补判断矩阵的权重求解以及一致性分析提供参考.

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针对一类高阶次随机非线性系统,研究其状态反馈镇定问题.基于最近发展起来的增加幂次积分器技术,通过适当地选取Lyapunov函数和设计参数,给出了一个光滑的状态反馈反推控制器的设计过程,所设计的控制器保证了闭环系统在原点处的平衡点是概率意义下全局渐近稳定的.

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提出一种新的稀疏贝叶斯回归算法.基于相关向量机,首先通过尺度核和小波核构造完备基以提高预测精度;然后利用保局投影对输入矩阵的列进行主成分提取以减少训练时间,从而形成算法的初步模型.为进一步减小较大规模训练数据集的回归时间压力,算法对训练数据集的分层采样建立了初步模型,进而产生实际较小规模的训练数据集.实验结果表明,算法在预测精度和鲁棒性上优于传统支持向量机和相关向量机,且其训练时间较相关向量机少.

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为解决实际中不同制造模式的实现之间存在大量相似但又不完全相同的模块的自重构问题,提出基于近似匹配的知识化制造系统自重构的理论和算法.首先讨论知识化制造系统自重构中知识点的匹配度定义和性质;然后给出基于近似匹配的知识网自重构算法.并利用C#和SQQL Sever 2000在.NET平台上开发出基于近似匹配的自重构使能工具;最后通过实例说明基于近似匹配的自重构技术的应用.

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针对足球机器人比赛中要求快速准确获取目标位置信息的特点,设计了由全景视觉和前向视觉共同构建而成的机器人视觉系统.对于单一视觉传感器,采用图像坐标系转换求反正切法,分段比例法及针孔摄像机成像模型的方法,以blob面积为优选条件选择定位方式,从而得到精度较高的定位结果.实验结果证明了该视觉系统设计的合理性及定位方法的有效性.

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提出一种新的基于模糊控制策略的交叉和变异概率自适应调节算法.该算法以相邻两代群体之间平均适应度函数和标准差的差值作为输入,以交叉和变异概率的变化量作为输出.并提出了与输入相对应的自适应归一化算子以及新的基于启发式知识的模糊规则,用于交叉和变异概率的调节.对3种不同测试函数的数值仿真研究表明,与其他2种自适应模糊控制算法相比,该调节算法可使遗传算法具有更快的搜索速度和更高的搜索质量.

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首先在非零扰动情况下,利用平均滞留时间的方法给出保证切换系统一致有界或一致终极有界的条件以及最终边界.当切换系统中含有不稳定子系统时,证明了当切换规则满足一定条件时,仍可保证切换系统是有界的.然后在零扰动情况下,给出了扰动非线性切换系统稳定的充分条件.最后通过仿真算例说明了所得结果的有效性.

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为求解复杂函数优化问题,基于量子计算的相关概念和原理,提出一种实数编码量子进化算法.首先构造了由自变量向量的一个分量和量子比特的一对概率幅为等位基因的三倍体染色体,增加了解的多样性#然后利用量子旋转门和依据量子比特概率幅满足归一化条件设计的互补双变异算子进化染色体,实现局部搜索和全局搜索的平衡.标准函数仿真表明,该算法适合求解复杂函数优化问题,具有收敛速度快,全局搜索能力强和稳定性好的优点.

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针对含有多个时滞的异步传输模式(ATM)网络的拥塞问题,设计了积分滑模控制器,对可用比特率(ABR)业务流量进行控制,并引入预估器来补偿输入时滞.所设计的控制算法不但能够克服变化的ABR带宽给闭环系统带来的不利影响,而且还能保证含有多输入时滞闭环系统的稳定性,同时还可实现带宽按权重分配和缓冲队列长度的跟踪.

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当某个粒子与最优粒子很接近时,其飞行速度将趋于零,这是粒子群优化算法容易陷入局部极小的主要原因.为此,提出一种弹性粒子群优化算法.算法中,粒子速度不依赖其与最优粒子之间距离的大小,而仅依赖于其方向信息,并采用一种自适应策略弹性地修正粒子速度的幅值.将弹性粒子群优化算法应用于几种典型测试函数的优化,数值仿真结果表明,弹性粒子群优化算法能有效地找出全局最优点.

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针对二自由度水平欠驱动机械臂系统,提出一种基于等效控制理论和李雅普诺夫反馈函数法的分层滑模变结构控制方法.同时,为解决由于欠驱动系统控制缺少通用的参数计算方法而产生控制精度低的问题,提出了针对水平欠驱动系统的遗传算法在全局参数空间进行全参数寻优的改进控制方法.仿真结果表明了该方法的有效性,并且优化后的控制器具有较好的适应性和控制效果.

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从更接近于工程应用的角度出发,提出一种多指标约束条件下的广义系统容错控制方案.当系统在某些传感器或执行器故障的条件下,设计一鲁棒容错控制器,利用线性矩阵不等式方法分析了与区域极点指标相容的H∞指标和方差上界指标的取值范围,建立了容错控制中,类指标的相容性理论,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法.仿真算例说明了该方法的有效性.

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讨论一类具有时变,有限能量外部扰动的线性离散时间系统的有限时间控制问题.首先研究问题可解的充分条件,并讨论了状态反馈控制器存在的条件,这些条件可归结为基于线性矩阵不等式(LMI)的可解性问题;然后给出状态反馈控制器和输出反馈控制器的具体设计;最后通过仿真验证了该方案的有效性.

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讨论具有多个范数有界不确定的线性时滞系统的时滞相关鲁棒稳定性.利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,结合自由权矩阵思想,在Lyapunov-Krasovskii泛函的导数中恰当地引入一些自由矩阵,获得了基于线性矩阵不等式的时滞相关稳定充分条件.该条件较已有结论不仅形式简单,而且具有更小的保守性.

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利用范数理论,研究离散广义区间动力系统的稳定性问题,给出其区间动力系统的正则,因果且稳定的充分条件.在此基础上,进一步考虑该系统的区间极点集的配置问题,给出了使离散广义区间动力系统的极点落在预先给定园盘内的判定定理.数值算例表明了该方法的可行性.

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退化现象是粒子滤波算法应用中的一个主要问题,常规的再采样方法虽可解决退化问题,但容易导致粒子耗尽.对此,提出一种基于权值选择的粒子滤波算法.按照粒子权值的大小选择较好的粒子用于滤波,以增加样本的多样性,从而缓解粒子滤波的退化问题.仿真结果表明,所提出的算法是可行的.