摘要：为提高水下聚能装药爆炸冲击波参数预测的准确性和稳定性,基于AUTODYN数值仿真软件获取的装药爆炸仿真数据,提出了动态自适应蚁群算法(dynamic adaptive ant colony algorithm,DACO)优化BP(back propagation)神经网络(DACO-BP)的水下聚能装药峰值超压预测模型。采用梅森旋转算法(mersennetwister,MT)对数据进行随机排序,提升模型对不同数据分布的泛化能力。设计信息素纯增长策略和挥发系数双曲线动态自适应调整策略,改善蚁群算法的全局寻优能力和收敛速度。将DACO算法获得的全局最优解映射到BP神经网络的权值和阈值,提高BP神经网络预测的精度和稳定性能。实验结果表明,动态自适应蚁群优化BP神经网络的水下聚能装药峰值超压预测模型具有良好的有效性、稳定性和可信性。

摘要：蒙特卡罗法采用统计抽样理论近似求解工程问题,但其存在着模型精确度和时间复杂度相互矛盾的问题。通过估算圆周率,构建Monte-Carlo法实验模型,对模型的精确度和时间复杂度进行了理论分析,提出了两种基于实验模型的改进方案,并采用移位和预处理的思想,将大数除法转化为乘法来降低计算复杂度,从而提高梅森算法效率。仿真结果表明,在保持相同精确度的情况下,改进型的实验模型和算法能够大幅度降低仿真时间,提高仿真速度,具有一定的工程应用价值。

摘要：为了提高FPGA综合设计实验课程的高阶性、创新性、挑战度,设计了一种基于FPGA架构和BB84协议的量子加密视频通信教学实验。该实验采用梅森旋转算法可以快速、可靠地产生高质量的量子比特流,以量子力学测量塌缩理论、海森堡测不准原理和量子不可克隆定律为理论基础,在FPGA平台上实现对视频信息的加密。该实验利用量子加密算法使视频信息在理论上具有绝对安全性,并可以及时检测到信息是否被第三方窃取,以激发学生主观能动性和创造性,磨练学生攻坚克难的科学精神和提升学生的工程实践能力。