关键词： 船舶能效   高斯投影   非均匀有理B样条   拟合   动态规划  

摘要： 全球气候变暖及CO2等温室气体一直倍受关注,而船舶作为排放大户近年来面临来自公众和航运界的巨大的压力。如何在保证船舶航行安全的前提下,实现运营船舶的节能减排目标,成为航运业必须要解决的现实而重大的课题。我国的内河水系四通八达,内河航运兴旺发达,研究内河船舶能效具有十分重要的意义。 而内河船舶要真正的实现节能减排,需要考虑很多因素：船舶的航速、主机转速、内河水域的地理环境等等。需利用多种传感器采集船舶实时数据,如利用油耗传感器,每100秒钟采集一次船舶的主、辅机的油耗,利用转速传感器每15秒采集一次主机转速,利用GPS每15秒采集一次船舶的航速、经纬度位置等信息,利用水速水深测试仪采集当时的水流速度和航道深度,也采集其它信息如瞬时风速风向等,形成每艘船舶实时运行的海量数据。 本文首先介绍了空间数据转化为高斯平面坐标及NURBS非均匀有理B样条曲线拟合的基本理论知识。在船舶数据方面,采用武汉因博信息技术有限公司GPS采集的船舶在长江航行时的经纬度数据,接着进行空间经纬度数据高斯投影平面转化。然后利用CAD工程制图里常用的B样条曲线拟合航迹,在综合考虑到船舶航行采集的经纬度数据量大、转换后的坐标点列弯曲度大、分布间隔也不均匀等因素后。选取NURBS非均匀有理B样条曲线来分段拟合内河船舶的航行轨迹,并加入最小二乘法来控制拟合误差,拟合出NURBS非均匀有理B样条曲线。采用龙贝格算法求出其积分,计算出了每段曲线的具体长度,分别算出每一段的航速。之后以长江为例考虑其弯曲程度可划分成若干水道,船舶在每个水道以不同转速对应的油耗率、航速都不一样,并忽略风速、设备状态、污底等情况对油耗的影响,利用动态规划建立了内河船舶最优转速调度模型。研究了最优转速调度模型的算法及分阶段求解算法的理论需要和实际需求,并结合实例给出了计算结果及其对比。

关键词： 教学实录   计算方法   数学算法   从具体到抽象   课程标准   人教版   设计思路  

摘要： 一、教学内容人教版《义务教育课程标准实验教科书.数学》一年级上册第88—89页的内容。二、教学目标(一)引导学生在已有知识经验基础上自主探究9加几的方法,初步理解"凑十法",并能正确、熟练地口算9加几的加法。(二)让学生在观察、交流、比较的活动中,体会数学算法

关键词： 均衡约束数学规划   序列线性方程组算法   投影变尺度法   全局收敛   超线性收敛速度  

摘要： 均衡约束数学规划问题(MPEC)是约束函数含有一般等式约束,不等式约束，互补约束的优化问题.它是近年来数学规划领域的热点研究问题之一.这类问题在工程技术、经济、博弈论等领域都受到了广泛的应用,因此受到人们的关注. 本文讨论了两个求解均衡约束数学规划问题的有效算法,具体从如下两个方面进行研究： 第一,提出了求解线性互补约束优化问题的的序列线性方程组算法.利用参数可以任意选取的光滑互补函数,将线性互补约束优化问题转化为光滑非线性规划问题.每步迭代的搜索方向只需通过三个系数矩阵相同的线性方程组得到.算法利用Watchdog技巧来克服Maratos效应.当迭代充分大时,算法每一步的计算工作量减少.在适当条件下,算法具有全局收敛性,超线性收敛性.第二,针对含等式,不等式和互补约束的均衡优化问题进行了研究.结合罚 函数方法提出了一个投影变尺度方法，并且初始点可以任意选取.算法的搜索方向为下降方向,可行方向,修正方向三个方向的一个合理组合,并且可行方向和修正方向只需修正共轭投影梯度方向的其中部分分量.在适当的条件下,证明算法全局收敛,并且超线性收敛. 最后,对上述算法进行了数值实验,实验结果表明算法是有效的.

关键词： 最优路径   公交网络   乘客OD量  

摘要： 随着我国城市化的不断发展,城市的交通状况成了摆在我们面前的亟待解决的一个问题.建立数学模型的方式,以"分离目标,逐次优化"为原则,假设的乘客OD量和公交行驶时间已知,对公交线网进行布设和优化,并且逐步修正.在保证线路走向能与主要客流方向基本一致的情况下,实现全服务区总乘行时间最短,换乘次数最少,客流分布均匀的目标.

关键词： placers   algorithms   Wire length   Clustering algorithms   Algebra  

摘要： Clustering algorithms have been used to improve the speed and quality of placement. 'Traditionally, clustering focuses on the local connections between cells. In this paper, a new clustering algorithm that is based on the estimated lengths of circuit interconnects and the connectivity is proposed. In the proposed algorithm, first an a priori length estimation technique is used to estimate the lengths of nets. Then, the estimated lengths are used in a clustering framework to modify a clustering technique based on algebraic multigrid (AMC), that finds the cells with the highest connectivity. Finally, based on the results from the AMG-based process, clusters are made. In addition, a new physical unclustering technique is proposed. The results show a significant improvement, reductions of up to 4035, in wire length can be achieved when using the proposed technique with three academic placers on industry-based circuits. Moreover, the runtime is not significantly degraded and can even be improved.

关键词： shakedown and limit analysis   strain-driven formulation   interior point methods   mathe-matical programming  

摘要： A mathematical programming formulation of strain-driven path-following strategies to perform shakedown and limit analysis for perfectly elastoplastic materials in an FEM context is presented. From the optimization point of view, standard arc-length strain-driven elastoplastic analyses, recently extended to shakedown, are identified as particular decomposition strategies used to solve a proximal point algorithm applied to the static shakedown theorem that is then solved by means of a convergent sequence of safe states. The mathematical programming approach allows: a direct comparison with other non-linear programming methods, simpler convergence proofs and duality to be exploited. Owing to the unified approach in terms of total stresses, the strain-driven algorithms become more effective and less non-linear with respect to a self-equilibrated stress formulation and easier to implement in the existing codes performing elastoplastic analysis. The elastic domain is represented avoiding any linearization of the yield function so improving both the accuracy and the performance. Better results are obtained using two different finite elements, one with a good behavior in the elastic range and the other suitable for performing elastoplastic analysis. The proposed formulation is compared with a specialized implementation of the primaldual interior point method suitable to solve the problems at hand. Copyright (c) 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

关键词： 指纹   图像分割   开、闭运算   均值   方差   自动指纹识别系统(AFIS)  

摘要： 提出了一种基于数学形态学与均值方差的复合指纹分割算法,改进了指纹图像分割效果,提高了指纹图像分割的精确度。对FVC2000、FVC2002和FVC2004数据库的实验结果表明,该算法能有效地对指纹图像进行自动分割,具有较快的速度和较好的鲁棒性。

关键词： 车牌定位   数学形态学   图像边缘  

摘要： 研究车牌准确定位识别的问题,交通流量在高速条件下识别系统采集信息与数据有差异,同时在复杂背景中由于车牌的纹理区域面积太小造成车牌定位困难,传统的识别算法由于模板以及方向的选择困难,造成文字的识别率低的等问题。为解决上述问题,提出了一种利用数学形态学操作提取车牌和基于神经网络算法的车牌文字识别技术。首先将汽车图像进行边缘提取处理,提取候选区域,依据各个候选区域特性,进行形态学操作,从而可提取车牌图像,同时利用神经网络对车牌图像中的文字进行识别。实验结果显示改进的方法快速有效地提取车牌图像的边缘信息,所提取的车牌图像与真实车牌的位置吻合,提出的改进方法为车牌识别提供了参考。

关键词： 小学数学   算法   多样化   教学价值  

摘要： 当前，小学数学教学改革的重要目标是改变学生数学学习的方式。因而，在数学教学中，可引导学生积极开展“算法多样化”的活动，其本质是尊重学生独立思考，鼓励学生探索不同的方法，为学生提供数学交流的机会，有益于学生的个性发展，有利于实现“不同的人在数学上得到不同的发展”，有效地培养学生的创新能力。

关键词： 颜体字合成   膨胀   腐蚀   图像旋转   部件处理  

摘要： 为将《颜勤礼碑》现有碑文中的部件合成新颜体字,需要进行汉字部件处理。现有的主流图像处理软件无法在不改变字体部件大小、边缘形态的情况下对其横向、纵向加粗或者细化部件。为此,提出一种汉字部件膨胀、细化以及优化的旋转算法。该算法可解决采用普通算法对部件多次旋转后严重失真的问题。基于该算法编写的《颜勤礼碑》汉字软件可以通过人工微调的方式横向、纵向加粗或者细化部件笔画以及旋转部件,以使合成的新字整体上达到协调、美观的效果。