摘要：海上浮动机场由多个浮体模块柔性连接组成,是一个典型的刚柔流耦合的多振子网络系统.从网络动力学角度提出一个新的建模方法,构建了具有链式拓扑结构特征的海上浮动机场非线性力学模型.数值仿真分析了浮动机场的非线性响应和连接件载荷,表明线性分析方法可能严重低估了实际情况.探讨了浮体模块响应的网络协同效应,以及"振幅死亡"现象.初步探讨了振幅死亡与连接件刚度参数和波浪周期的关系,对海上浮动机场的稳定性设计具有特殊意义.为研究非线性网络结构动力学问题,包括大型海上浮体结构,提供一个新的分析工具和应用范例.

摘要：海上超大型浮体是一个由多模块组合而成的网络系统。基于非线性网络动力学理论及水动力学参数,利用ADAMS软件建立了链式结构海上超大型浮体的虚拟样机模型。通过数值仿真,研究了不同连接器连接的大型浮体的非线性动力学响应和连接器载荷。发现了多模块大型浮体系统存在振幅死亡现象和模块间的网络协同作用。基于振幅死亡机理的稳定性分析,在连接器刚度和波浪周期所构成的二维参数平面内绘制了振幅死亡稳定性参数区域,该研究为海上大型浮体非线性动力学响应预报提供了一种新的方法。

摘要：在知识生成社区中,现实中的网络关系由于具有一些人为实际演化特征,而与传统经典模型并不相符。该文将网络的批量增长和交叉连接特征引入到知乎社区标签网络中,对于网络演化过程进行动态分析,提出了一种标签网络优先连接模型,用来模拟知识标签网络中参数时间序列的复杂性。结果发现,该模型的仿真效果与实际情况下的知识标签网络吻合良好,且用时变方法分析网络的动态趋势较静态分析方法更为合理,该模型有助于后期深入了解现实世界中的复杂网络。

摘要：合成生物学的核心思想是将现代工程学的原理与方法引入对生命系统的改造和构建中.生命活动覆盖从分子到细胞再到有机体等不同层次.合成生物学研究同样跨越了多个层次,例如,在分子层次进行生物元件和器件的设计和标准化、通过合成基因线路研究生物网络的设计和调控原理、在途径和网络层次进行细胞内代谢网络和代谢途径的人工设计改造等.本文一方面试图对与此有关的既有计算机模拟与设计方法加以总结和介绍,另一方面探讨这些不同层次的计算模拟与设计工具可应用于哪些方面的合成生物学问题,以及既有方法可能在哪些方向上还有比较大的发展潜力,能更好满足合成生物学研究需求.

摘要：布设在岛礁海域复杂波浪环境中的大型多模块浮体的设计及其波浪载荷和安全性评估面临诸多区别于开阔海域中海洋浮体的技术挑战。该文概要叙述近岛礁波浪流演化规律的实测情况、预报岛礁海域波浪环境的"多尺度区域和多尺度网格方法"、近岛礁海域复杂波浪环境中的超大型浮体水弹性力学理论和超大型浮体多模块柔性连接动力学分析方法的部分研究成果。通过模型试验与海上实测数据的对比分析表明,文中建立的理论和数值分析方法对岛礁海域复杂波浪环境中多模块浮体的优化设计和安全性评估的适用性。

摘要：多体浮式码头由很多小的浮体模块组成,浮体间通过连接件相连,连接件可提供吸引和排斥力,首尾两端用缆索锚泊于海底.不同于传统分析方法,将每一个浮体模块当做一个独立振子,引入两个相对独立的耦合参数来分别表示浮体间的吸引作用和排斥作用,再考虑波浪和系泊缆作用,得到多体浮式码头动力响应的非线性分析模型.以长度600米的链式四浮体码头为例,利用四阶Runge-Kutta法求解码头运动微分方程,得到码头的运动响应情况和最佳的耦合参数范围区间.数值结果发现,吸引和排斥耦合的相互作用使得多体浮式码头模型表现出丰富的动力学现象,比如幅值跳跃、滞后同步、反向同步等.最后,为进一步揭示耦合多浮体系统的集体动力学行为,引入一个相似函数,该函数可表征两时间序列的相关性强弱,从而判断多体浮码头响应同步化协同效应程度.该方法尝试从网络动力学的角度去研究多体浮式码头的非线性动力特性,为多体浮式码头的初步设计提供理论参考.

摘要：为有效地模拟病毒在适应网络中的传播,分析了当前适应网络病毒传播研究的现状,结合适应网络中存在的节点动力学和网络动力学相互作用、相互反馈的机制,提出了一种基于计算机仿真技术的适应网络病毒传播的SIS(susceptible-infected-susceptible)离散模型。通过对所建模型进行仿真和分析,实验结果表明,病毒在适应网络中传播具有双稳态性;由于节点规避病毒传播而改变网络连接的行为,使得网络的度分布发生变化,该行为对病毒在网络中的传播具有抑制作用。

摘要：海上浮式平台通常由多个大型浮体模块柔性连接,组成一个典型的刚柔流耦合的多振子网络系统。本文从网络动力学角度研究多体浮式海上平台,通过龙格库塔法求解海上浮式平台运动微分方程,得到海洋平台运动响应随连接件刚度变化情况。数值结果表明,连接件刚度变化使得多体海上浮式平台表现出丰富的非线性动力特性现象,例如幅值跳跃、分岔、混沌等现象。为进一步揭示非线性浮式平台的集体动力学行为,作出浮块在各响应阶段对应的时域图和相图比较。本文得到的初步研究结果及研究方法,可为大型海上浮体结构初步设计提供理论参考。

摘要：在空中进攻作战信息传播效能优化设计问题的研究中,信息流转动态效能是对信息流转促进作战效果达成有效性的度量,对于信息流转模式优化和信息流转方案选择具有重要的参考价值。为空中进攻作战信息流转动态效能分析问题,在解析作战基本概念和组织实施过程的基础上,提出了利用最大信息流量、最佳信息质量和最小传输时间的信息流转模式,运用网络动力学理论,建立了信息网络效能、协同共享效能和突防作战效能三个模型,并进行了仿真对比分析。仿真分析结果验证了改进方法的可行性和合理性。

摘要：基于生物学原理的深度神经网络(DNN)的发展给人工智能领域带来了革命性的突破,然而当前神经网络的发展却越来越脱离生物学原理,DNN越来越臃肿的模型对存储空间和计算力的需求越来越高,并且对于DNN在嵌入式/移动端设备上的部署带来了阻碍。针对这一问题,对生物学进化选择原理进行研究,并提出一种基于"进化"+"随机"+"选择"的全新神经网络算法。该方法在保持现有神经网络模型的基本框架的前提下,能极大简化现有模型的大小。首先对权值参数进行聚类,然后在参数的聚类质心值的基础上添加随机微扰进行参数重构,最后通过对重构模型进行图像分类和目标检测来实现准确度测试以及模型稳定性分析。在ImageNet数据集和COCO数据集上的实验结果表明,提出的模型重构方法在对图像分类和目标检测的测试准确度提升1%~3%的情况下,仍可将Darknet19、ResNet18、ResNet50以及YOLOv3等四种重构模型的体量压缩到原来的1/4~1/3,并还有进一步简化的可能。