关键词： 光计算   光电智能计算   光学算子   光学神经网络   人工智能  

摘要： 光计算是采用光信号承载计算数据并利用光学设备进行计算的方式,具有多维度、低延时、低功耗等显著优势。将光计算器件与现有电子计算设备相结合构成光电智能计算架构,有望突破摩尔定律的限制,满足人工智能大算力需求,颠覆传统电子计算范式,近年来在学术界和产业界引起越来越浓厚的研究兴趣。围绕光计算的两大分支——光学算子和光学神经网络展开综述,深入探讨各自的工作原理和特点、系统架构特征及应用场景。最后,对光计算和光电智能计算面临的挑战和未来的发展趋势进行展望。

关键词： 知识图谱   知识可视化   航运管理   语义网络   轨迹数据   船舶航行   海上搜救   图谱构建  

摘要： 船舶轨迹数据是船舶航行过程产生的重要数据,主要记录了船只在某时刻的位置和航向等信息,它对于海上搜救和航运管理都有着至关重要的作用。知识图谱旨在描述现实世界中存在的实体以及实体之间的关系,将其构成一张巨大的语义网络图,节点表示实体或概念,边则表示属性或者关系构成。简单说,知识图谱是由许多知识组成的,是知识可视化的地图,是显示知识发展进程与结构关系的一系列各种不同的图形。

关键词： 超临界CO_(2)压缩机   喘振   遗传算法   自抗扰控制  

摘要： 在超临界CO_(2)压缩机运行过程中,可转导叶工作状态随压缩机转速等状态变量频繁变化,会引起压缩机喘振,严重时会导致压缩机设备损坏。针对此问题,本文采取了一种基于遗传算法的防喘振自抗扰控制方法。该方法在压气机出口处设置防喘振阀控制喘振,通过遗传算法整定自抗扰控制器,使防喘振阀的开度随转速等状态变量的变化而相应变化,进而改变出口压力,使压缩机工作在平衡点。仿真结果表明:遗传算法优化后的自抗扰控制器防喘振控制效果更优,调节时间缩短了20%~33%,超调量减小了30%~45%,使控制过程更加平滑,能够在稳定转速的同时抑制扰动。

关键词： 计算机视觉技术   智能监控系统   目标检测与识别   行为分析   预警系统  

摘要： 文中聚焦于计算机视觉技术在智能监控领域中的实际应用,阐述了计算机视觉的基本概念及技术脉络,分析了该技术在现代监控系统中的重要性及其发展趋势.针对现有智能监控体系误报频发、目标识别精准度不足等问题,创新性地提出了一套基于计算机视觉的智能监控解决方案,并通过实验证实了该系统在提升监控的精确度和效率中的有效性.

关键词： 光子结构   光谱选择性调控   多级动态调控   人工神经网络  

摘要： 光谱选择性吸收/发射的微纳光子结构广泛应用在诸多领域。本文提出了结合两种相变材料的简单多层光子结构的设计。首先采用FEM对该结构的光谱反射进行计算,建立数据集并训练了快速计算的ANN模型。最后展示了结合相变材料VO_(2)和GST的光子结构的多级动态光谱选择性调控。结果显示光子结构参数为d_(1)=0.1μm、d_(2)=0.3μm时,ANN模型计算时间为1.5 s,节省了计算耗时;此光子结构的四种模态表现不同的光谱选择性吸收。为光谱选择性调控提供了多级动态调控的新设计思路。

关键词： 舞蹈机器人   遗传算法   稳定控制   运动学模型  

摘要： 为了实现舞蹈机器人的步态稳定控制,研究提出了一种基于遗传算法的步态规划方法,综合考虑机器人各关节的运动性能和步态的稳定性,实现高效且稳定的舞蹈步态规划。结果显示,Ztop为0.158 m;Z_n为0.107 m;Xm为0.060 m;X_n为0.115 m;Htop为0.070 m。改进的遗传算法可以有效地求解舞蹈机器人步态稳定控制参数。机器人的步态,在前向及纵向的轨迹,与规划路径一致,符合实验预期设计。研究提出的改进遗传算法能够有效地解决舞蹈机器人步态稳定控制问题,具有高效、稳定的特性,并且在运动性能和稳定性上都优于传统方法。研究不仅扩展了舞蹈机器人步态规划的理论和方法,同时也实践验证了改进遗传算法在实际应用中的有效性和可靠性,为舞蹈机器人的技术进步提供了有力的算法支持。

关键词： 光伏发电   DC-DC变换器   遗传算法   自抗扰控制   D-分割法  

摘要： 针对光伏发电系统中DC-DC变换器由于负载和工作环境条件变化等扰动引起的输出波动问题,提出一种基于D-分割法的直流变换器遗传自抗扰控制器(ADRC)设计方法。该方法适用于设计光伏发电领域中的双向DC-DC变换器,采用D-分割法获得满足闭环系统鲁棒稳定的ADRC控制器参数范围;利用具有全局寻优能力的遗传算法,按综合性能指标在该范围内进行参数寻优。实验结果表明,所提基于D-分割法的直流变换器遗传自抗扰控制器设计方法能有效抑制微网母线侧的电压波动和负载突变,提高控制器的鲁棒性,增强光伏发电系统的动态响应性能和抗干扰能力。

关键词： 遗传算法   捕猎算子   死亡算子   测试函数  

摘要： 针对经典遗传算法(genetic algorithms,GA)易陷入局部最优解和收敛速度慢的问题,受生命演化过程的启发,加入了捕猎和死亡两种算子对其进行改进(predation and death genetic algorithms,PDGA)。首先,在遗传算法的基础上,划分出两个种群——捕食者和被捕食者,通过捕食建立新的筛选机制,增加收敛速度;其次,引入寿命机制来强制种群中个体的死亡,增加跳出局部最优解的概率;最后,采用一种过度繁殖的方式来补充种群规模。为了验证改进算法的有效性,选取6个基准函数进行仿真实验。实验结果表明,与GA算法相比,PDGA算法在寻优性能上有明显提升。

关键词： 多舱体系   变电站   模块化布局   智能生成   遗传算法  

摘要： 为研究多舱体系变电站舱体布局方案的智能生成方法,本文考虑了设计原则对多舱体系变电站中舱体模块布局的约束,引入多舱体系变电站占地面积、线缆连接、模块搭接施工费用等成本作为目标函数,并通过将设计可行域离散为矩形单元建立了数学模型,提出一种基于遗传算法的求解方法。通过某多舱体系变电站的数值算例,阐释了所提出的多舱体系变电站模块化布局智能生成方法的应用过程和结果。结果表明:在满足所有约束的前提下,所提出方法生成的舱体呈聚集分布;设计可行域离散化模数的选择应平衡设计结果精度和计算代价;相比人工设计的方案,所提出方法生成的布局方案可以更好地协调各设计目标,并显著降低建站成本。本文将智能算法应用于模块化建筑的生成式设计,显著降低了多舱体系变电站的综合建站成本,为多舱体系变电站模块化布局智能设计提供了新的思路和方法,对同类型具有复杂设计原则和约束机制的模块化建筑的智能设计具有理论意义和实际应用价值。

关键词： 改进遗传算法   电厂粉尘   环境监测   节点覆盖控制   无线传感器网络(WSN)   精英保留策略  

摘要： 为有效降低粉尘环境监测中存在盲区和管控缺失的风险,优化火电厂粉尘环境监测系统的节点覆盖控制,延长无线传感器网络(WSN)寿命,提出一种基于改进遗传算法的节能优化方法。首先构建基于节点覆盖率、节点布设总能耗和节点通信传输总能耗的网络覆盖质量目标函数;然后针对传统遗传算法存在局部最优和编码重复的问题,提出整数编码的染色体组合方案、自适应调节交叉和变异概率的方法,以及精英保留策略;最后通过仿真对比分析,确定优化后的节点数量和分布方案。结果表明:改进的遗传算法显著提高了收敛速度,所需迭代次数减少至20次,适应度值优化52.18%;在节点部署和覆盖研究中,优化后的节点数量为42个,覆盖率达97.28%,节点休眠率为76.19%,有效提升了火电厂粉尘环境监测系统的节能效果。