摘要：为了提高不规则网格中等值线云图的计算速度,提出了一种基于CUDA的等值线云图并行生成算法.首先给出了不规则网格中等值线的串行生成算法,该算法循环处理每个网格单元与每条等值线的相交,不需要考虑同一条等值线与不同网格的交点的先后关系.其次给出了等值线云图的串行算法,循环处理每个网格单元,根据它被不同等值线分割的情况求得很多等值多边形,最终得到的相邻的等值多边形会自然拼出云图,而不需要考虑不同等值多边形的先后关系.然后给出了基于CUDA的等值线和等值线云图的并行算法,对算法中内存设计和线程设计进行了充分讨论,尽量提高加速比.最后利用多组数据进行验证,结果证明并行算法功能和串行算法完全一致,而加速比达到了10倍以上.

摘要：基于二阶10节点四面体网格单元可视化过程中存在的等值面拓扑、三角等值面片结果的计算、存储及传输代价问题,提出了基于压缩索引的等值面抽取方法。为真实表现网格单元内部等值面片拓扑结构并克服其二义性,分析并简化了二阶10节点四面体单元等参插值函数,提出顶点、棱边、表面间的关系矩阵,分别在网格单元棱边、表面及体内计算提取可以表现等值面几何拓扑特征的等值点,设计了关键点匹配规则;结合三类插值点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的等值面片三角化及优化策略,设计了辅助三角化、图像优化及绘制过程的可分裂式三角面片压缩索引结构,提出了针对初始面片及优化后面片存储结构的分裂策略。试验结果证明,该方法可准确描述及确定二阶四面体网格单元内部等值面片的唯一拓扑结构,基于压缩索引结构的计算及优化分裂方法简捷有效,可适应不同的精度要求,大幅降低了计算与绘制传输中产生的代价。

摘要：针对三维网格等值面抽取中存在的二义性问题,提出三维网格单元等值面梯度抽取法.本算法利用梯度在三维网格单元外表面计算等值点,勾勒等值面轮廓,而后以添加网格内等值点方式明确等值面在网格内部凹凸方向,提出映射后Delaunay三角面片提取法,在二维空间完成等值面抽取.为减少计算及绘制所需存储空间,采用调整步长及合并阈值的方法控制输出三角面片数量.实验结果证明,该算法可一次性抽取等值面准确轮廓,克服了Marching Cubes算法的二义性,生成面片可真实描述三维网格内部等值面走势,通过调整参数保证了等值面精度,降低了存储代价.

摘要：针对二阶多节点多面体可视化过程中存在的等值面准确拓扑及绘制、传输代价等问题,提出一种面向二阶20节点六面体生成的保证几何拓扑特征的等值面抽取方法.为反映网格单元内部等值面片真实凹凸性质、克服拓扑二义性,对二阶20节点六面体单元等参插值函数进行研究及特征分析,在网格单元棱边计算等值面片轮廓等值点,在表面及体内提取可以表现等值面几何特征的关键点;根据三类插值关键点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的等值面片三角化规则及修复策略,同时设计了基于关键点的三角面片压缩索引结构.实验结果证明,该方法可准确计算并描述二阶20节点六面体网格单元内部等值面的几何拓扑结构,具备对不同精度要求的适应性,并有效降低了绘制与传输代价.

摘要：针对基于二阶多节点多面体网格的表面重建过程中存在的准确拓扑及绘制、传输代价等问题,提出了一种基于关键特征控制的表面重建技术。研究并分析了二阶多节点多面体单元等参插值函数的性质特征,在网格单元棱边插值计算曲面轮廓点,在网格表面及体内提取曲面的几何特征关键点;根据3类插值关键点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的面片三角化规则及修复策略,设计了基于关键点的三角面片压缩索引结构。实验结果表明,该方法可准确计算并描述基于二阶多节点多面体网格单元的曲面几何拓扑结构,反映网格单元内部面片的真实凹凸性质,克服了拓扑二义性,具备对不同精度要求的适应性,并有效降低了绘制与传输代价。

摘要：近年来,随着深度学习模型及其衍生模型在故障诊断领域中的成功应用,基于深度学习的故障诊断方法开始成为研究主流.但是当训练数据不均衡时,通过深度学习从不平衡的数据中提取的故障特征是不准确的,训练得到的神经网络模型的分类结果往往倾向多数类,极大影响了分类效果.针对这种情况,本文结合卷积神经网络设计了一种新的生成对抗网络模型(Convolutional Wasserstein Generative Adversarial Network,CWGAN).首先卷积神经网络从故障样本中提取故障特征,并将其作为对抗网络的输入,然后由解码器网络解码来自生成器的故障特征向量来生成故障样本,同时将提取的故障特征和训练过程中的故障诊断误差添加至生成器训练的损失函数中.实验表明本文提出的方法相比于基线模型(GAN-CNN)的平均F1值提高4%,较好地解决数据不平衡的分类问题.

摘要：针对疫情期间的线上教学情况及经管类专业学生特点,在进行学生调查问卷后,分析了疫情期间学生学习和任课教师授课的实际状况,利用“互联网+”技术融合多个教学平台资源,与面向专业的教学案例相结合,提出了面向经管专业的“计算机程序设计(Python)”课程的线上教学方法,制订了线上教学的考核方式。教学实施结果表明,该方法促使学生快速适应线上教学并保证了疫情期间的线上教学效果。