摘要：由于行人交互的复杂性和周围环境的多变性,行人轨迹预测仍是一项具有挑战性的任务.然而,基于图结构的方法建模行人之间的交互时,存在着网络感受野小、成对行人间的相互交互对称、固定的图结构不能适应场景变化的问题,导致预测轨迹与真实轨迹偏差较大.为了解决这些问题,本文提出一种基于全局自适应有向图的行人轨迹预测方法(pedestrian trajectory prediction method based on Global Adaptive Directed Graph,GADG).设计全局特征更新(Global Feature Updating,GFU)和全局特征选择(Global Feature Selection,GFS)分别提升空间域和时间域的网络感受范围,以获取全局交互特征.构建有向特征图,定义行人间的不对称交互,提高网络建模的方向性.建立自适应图模型,灵活调整行人间的交互关系,减少冗余连接,增强图模型的自适应能力.在ETH和UCY数据集上的实验结果表明,与最优值相比,平均位移误差降低14%,最终位移误差降低3%.

摘要：针对具有输入幅值约束的输入时滞机械系统,研究基于有向图拓扑的多智能体系统(multi-agent system,MAS)的一致性控制问题。对于只有部分智能体能够接收到理想信号的情况,提出一种观测器,使每个智能体都能观测到理想信号,并证明观测误差的指数收敛性。在控制器设计中,通过将系统的输入积分反馈到控制器中,消除输入延迟的影响;结合输入积分法和双曲正切函数,在解决输入延迟问题的同时限制控制输入幅值,并利用FMINCON函数优化控制参数。最后,利用李雅普诺夫方法证明控制目标的实现和闭环系统的渐近稳定性。仿真结果表明,所提出的观测器和控制器能够有效实现系统的一致性控制。

摘要：拉普拉斯矩阵对于无向图的研究具有重要意义,其特征值反映了图的部分结构与性质,据此可以设计有效的算法以解决图上一些相关的任务,如划分、聚类等。将拉普拉斯矩阵推广至有向图,一大难点是失去了对称性,特征值可能为复数。为了规避该问题,最近的研究引入了k次单位根作为边权,定义了复数域上的拉普拉斯矩阵,该矩阵是埃尔米特矩阵。文中提出了有向边的旋转角的概念,对该矩阵进行了推广,证明了其具有与无向图拉普拉斯矩阵类似的代数性质;给出了有向图的约束方程组和有向环路的定义,证明了拉普拉斯矩阵最小特征值为0、约束方程组有解以及图中任意有向环路旋转角为2lπ(l∈Z)这三者间的等价性。最后给出了一些相关推论及应用。

摘要：研究了轮式移动机器人的领导跟随一致性问题,提出了预定时间一致性控制算法。首先,在有向图下,为每个跟随者提出一个分布式观测器,使其在预定时间内估计领导者状态。其次,基于观测器和构造的双幂次趋近律、非线性流形,设计了一种新的控制器,使得估计的领导者状态在预定时间内被跟踪。再次,引用了一个切换协议和一个线性流形,以确保在不引起奇异性问题的情况下,控制器在任何初始条件下均能实现预定时间的领导跟随一致性。然后,通过代数图论和李雅普诺夫理论证明系统的预定时间稳定性。最后,通过仿真对比实验验证了所提算法的有效性和优越性。相较于有限时间控制器,所提控制器收敛时间不依赖于初始状态,且收敛效果更好;相较于固定时间控制器,本文控制器收敛时间设定简单,可直接通过单一参数预先设定系统收敛时间。

摘要：社区搜索旨在从信息网络中找出包含用户查询顶点的高内聚连通子图,cycle truss是一种基于cycle三角形的社区搜索模型,而现有的基于索引的cycle truss社区搜索方法存在索引空间大、搜索效率低、社区内聚性低的缺点。为了解决这一问题,提出一种基于层次树索引的最大cycle truss社区搜索方法。首先,提出了k-cycle truss分解算法,并引入了两个重要的概念:cycle三角连通与k-层次等价。基于k-层次等价设计了层次树索引TreeCIndex与表结构索引SuperTable,在此基础上,并基于这两个新的索引,提出了两个高效的cycle truss社区搜索算法。在4个真实数据集上与已有的基于TrussIndex与EquiTruss的社区搜索算法进行了比较,实验结果表明,TreeCIndex与SuperTable比TrussIndex与EquiTruss节省至少41.5%的空间,索引构建的时间节省8.2%至98.3%,且搜索最大cycle truss社区的效率分别高出了一个和两个数量级。

摘要：在基于有向图的并行计算中,给定图剖分后,如何设计结点调度方案使得并行执行时间最短,是典型的NP完全问题.针对此问题,文中提出一种新的基于顺逆交替迭代技术的启发式调度算法,并给出该算法的并行实现.严格的理论推导证明,新算法在一定的假设条件下,从任何初始调度方案出发,均可以单调收敛.在数百个处理器上的并行数值实验表明,与常用的调度算法相比,新算法可在付出很少的开销代价下显著提高整体并行效率.

摘要：通过分析产品计算机辅助设计建模过程的表示方法,指出有向图及其邻接矩阵表示建模过程存在信息量不足和连通错误等缺陷。结合建模过程动态性和反复性特点,附加一个堆栈结构,并增加边界条件判定和后续步骤判定的内容,形成扩展邻接矩阵。提出了一种基于有向图邻接矩阵扩展的产品设计智能导航方法,将业务层与逻辑层相分离,进而对建模异常进行实时监控和动态处理,以提高建模系统的灵活性和稳定性。开发了飞机装配型架卡板设计智能导航系统,并在某航空制造企业进行了应用验证,将设计经验和知识融入建模过程,实现了卡板设计的标准化与自动化。

摘要：针对电传动装甲车辆冷却系统原理方案的设计问题,建立了冷却系统热部件、散热器和水泵的简化模型,提出了使用有向图表示冷却系统原理方案的基本方法,结合遗传算法提出了冷却系统原理方案优化设计方法。实例计算表明,与所有热部件并联、所有热部件串联的系统方案相比,优化后的冷却系统原理方案适应度函数值分别减小了62.6%、54.5%.研究结果对冷却系统原理方案的设计有一定参考价值。

摘要：为了建立有效的工序排序决策模型,运用有向图理论,用有向图的节点描述加工特征,用有向边描述加工特征之间的基准关系,从而有向图上经过所有节点且没有环路的有向路径即为可行的工艺路线.为了便于计算机处理,将有向图用矩阵表示,通过有向图矩阵的乘法运算搜索最长的有向路径.如果最长的有向路径没有包括所有节点,可以根据基准关系,将最长有向路径外的节点插入,得到最终的工序排序结果.

摘要：针对经典计算的有向图k边导出子图生成算法时间复杂度较高问题,提出了一种在脱氧核糖核酸粘贴机上运行的子图生成算法.首先,以粘贴系统提供的标准生化元操作为算法使用的基本元算子,并使用元操作所产生的生化结果的图论解释作为元算子的最小语义单元;其次,使用包括顺序、循环等在内的程序控制结构,设计一定的逻辑方式把元算子组织起来,以计算有向图导出子图.复杂度分析表明,新算法可在线性时间生成所有子图.仿真实验结果表明,与经典算法相比,新算法在理想条件下大幅降低了子图生成时间.