摘要：水库水位变化受降雨、泄洪、蒸发等众多因素影响,现有水库水位预测方法的预测精度有待提升。为此,提出一种融合长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)和图卷积神经网络(graph convolution neural network, GCN)的水库水位预测模型。该模型首先借助LSTM提取水位与相关影响因素的时序依赖特征;随后,设计图结构学习模块,自动捕捉水位及不同影响因素间的关联关系;最后利用GCN进行表征学习和预测。在三峡大坝数据集及合作企业提供的数据集上开展了广泛实验,实验结果证实了所提模型的有效性和优越性。

摘要：现代加密系统对密钥随机性的需求不断增加。使用时序抖动、热噪声、亚稳态等作为熵源的真随机数发生器,因其可以提供高质量的随机性成为该领域的研究热点。因此,提出一种可配置、轻量级、高效率的真随机数发生器。该发生器使用基于随机数学模型的设计方法,由差分构架的两级时钟抖动流水线组成。第一级流水线中两个环形振荡器在规定时间内累积抖动,第二级流水线利用近似相同的两个环形振荡器的微小周期差构建时间数字转换器,对第一级输出的高斯抖动进行量化,通过数字化模块输出随机比特。在时间数字转换器运行过程中,第一级流水线已经重新启动累积下一个阶段的抖动,减少了空闲时间,提高了真随机数的质量和效率。在Xilinx Atrix-7平台进行了验证,该结构的硬件资源仅消耗了25个LUTs和13个DFFs,获得高达32.55 Mb/s的吞吐量。

摘要：创新设计是我国动车组领域近年来重点研究领域,也是提升我国动车组产品竞争力的关键手段。本文借助于系统建模语言SysML(System Modeling Language)提出一种面向动车组牵引系统建模策略、需求验证与方案权衡的整体解决方案。主要包括三个方面:第一,牵引系统建模,涵盖领域元模型、需求建模和组成建模;第二,在牵引系统基础模型之上,定义需求验证参数模型和逻辑模型,开展需求验证模型的建模与仿真过程;第三,基于SysML模型的牵引系统方案分析,在基础模型之上构建牵引系统分析模型,使用SysML参数图构建参数映射,通过基于模型的参数分析开展不同情形的需求验证及多种设计方案进行权衡分析。最后以动车组牵引系统及其牵引电机验证本文方法的有效性。

摘要：针对开放网络环境下,开发安全可靠的虚拟组织系统的分析建模与体系结构设计的复杂性问题,提出一种基于组织管理理论的环境演算设计分析方法,给出其语法和语义.以电子机构模型为例,建立它到所设计环境演算的映射规则,并以一个具体的案例,说明该方法的可用性.该演算文法特点是结合多主体组织管理理论的部门、角色、政策、演员等概念,因而更易于与其它系统高层领域概念分析模型建立关联,有利于系统概念模型到设计模型的平滑过渡.

摘要：某气动式绝对压力调节器使用过程中出现产品打不开及出口压力低的故障,基于MATLAB对产品内部二位四通阀进行建模分析,模拟在飞行振动条件下阀体弹簧和阻尼的运动工况并建立动画仿真,结果表明,双弹簧、双阻尼阀体在该振动条件下无法可靠按压活门座,开度增大0.13~0.20 mm,关闭功能丧失,导致反馈腔压力升高,活门出口压力低;Simulink仿真电磁阀模型,得到不同电压下电磁铁吸力和出现干涉动摩擦力差值,结果表明,差值小于3 N,电磁铁通电无动作,产品气路无法打开。通过将双弹簧、双阻尼结构改为单弹簧、单阻尼结构,改进电磁铁磁芯及配合尺寸,并改进动密封的石墨环。通过试验复现故障情况,验证改进措施,为气动式压力调节器设计提供参考。

摘要：谱聚类是数据挖掘领域最常用的聚类算法之一,但对于如何利用多核CPU与资源有限的众核加速器设计并实现一个在异构单节点上能够处理大规模数据集的高效谱聚类算法,目前尚无理想的解决方案.PSCH（parallel spectral clustering for hybrids）算法是专为CPU-GPU异构计算环境设计的并行T近邻（T-nearest-neighbors,TNN）谱聚类算法,通过分块计算相似性矩阵打破了GPU设备内存的限制,所能处理的数据集规模仅受限于CPU主存的容量.PSCH算法中使用CUDA设计实现双缓冲轮转4段流水机制,通过重叠计算与传输在打破存储瓶颈的同时保证了高计算性能.PSCH算法采用隐式重启动Lanczos方法（implicitly restarted Lanczos method,IRIM）在异构硬件上计算稀疏特征矩阵的特征分解,减轻了特征分解步骤的计算瓶颈.PSCH算法在配有一块GTX 480GPU的单节点上能够对百万以上规模的数据集进行聚类,并对实验中的4个数据集取得了相对于使用16进程的MPI并行谱聚类PSC算法2.0~4.5倍的性能.

摘要：对于TFD和TMVD混合集约束的时态模式来说,由于多时间粒度的使用使成员籍问题的解决变得更加复杂.由于成员籍问题的解决对设计有效的模式分解算法必不可少,由此定义了时态类型集的强封闭集、属性集的有限闭包、属性集在给定时态类型上的有限依赖基、属性集的有限依赖基及特殊有限依赖基等概念,给出了求属性集的有限闭包、有限依赖基和特殊有限依赖基、时态混合集成员籍问题的算法,并对算法的可终止性、正确性进行了证明,对时间复杂性进行了分析.

摘要：通信协议的设计已然成为实现设备与互联网通信的重要支撑,其覆盖了整个物联网系统的各个环节。针对传统物联网协议中关键数据被伪造或篡改的安全问题,文章设计了一种在数据传输过程中使用区块链技术来保证传输数据安全的改进消息队列遥测传输(message queue telemetry transmission,MQTT)协议,进而保证了存储在broker的数据不被恶意篡改。通过仿真实验证明,该方法具有高效、轻量以及易实现等多方面的特点,在保护物联网的数据安全方面效果十分显著。

摘要：主成分分析网络(PCANet)是一个基于简化的卷积神经网络的深度子空间学习模型。针对PCANet算法应用于焊缝缺陷检测时无法体现数据完整结构信息、对噪声较敏感等问题,在PCANet的基础上提出一种鲁棒非贪婪双向二维PCANet(RNG-BDPCANet)焊缝缺陷在线检测方法。RNG-BDPCANet在范数距离度量标准下,利用双向二维主成分分析作卷积核,并采用非贪婪策略得到目标函数最优的整体投影矩阵,对离群值具有较强的鲁棒性。最后,在自建的焊缝人工数据集、ORL和Yale B人脸数据集上分别进行实验。结果表明,所提出的算法在分类性能方面得到显著提高,具有较强的鲁棒性能。

摘要：一个好的数据库逻辑设计目标是消除数据冗余以及插入、删除和更新异常.对于时态数据库也是如此.提出了时态初等函数依赖、时态初等关键字、时态简单关键字等概念,在此基础上利用具有多时间粒度的时态函数依赖(TFD)约束对时态数据库进行了规范化研究,提出了规范程度高于时态三范式低于时态BoyceCode范式的时态初等关键字范式(TEKNF)及时态简单范式(TSNF),并研究了时态初等关键字范式和时态简单范式的分解问题,给出了相关分解算法,并对算法的可终止性、正确性进行了证明,对时间复杂度进行了分析.