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关键词： 黑翅鸢优化算法   动态反向学习   信赖域变异   非线性单纯形法   Markov链  

摘要： 针对黑翅鸢优化算法(Black-winged Kite Algorithm， BKA)因缺乏种群内信息交流而导致搜索力度受限以及迁徙阶段种群跟随最优个体迁徙的盲目性而导致种群多样性下降的问题，提出融合信赖域和非线性单纯形法的黑翅鸢优化算法(Black-winged Kite optimization Algorithm integrating Trust Domain and Nonlinear Simplex method， TDNSBKA)。首先，对黑翅鸢初始种群利用精英动态反向学习策略进行初始化，提高初始解的质量；其次，在算法的攻击阶段引入信赖域变异策略，实现种群内的信息交流，提高算法的收敛精度并平衡算法的探索与开发能力；最后，在算法的迁徙阶段，对适应度最差的个体采用非线性单纯形法的反射操作，减小种群跟随领导者迁徙的盲目性，提高种群的多样性。建立TDNSBKA算法的Markov链模型，证明了其具有全局收敛性。仿真实验基于30维与50维的CEC2017测试函数，验证了3种改进策略的有效性，将改进的算法TDNSBKA和对比算法进行收敛性分析、Wilcoxon秩和检验，证明了TDNSBKA具有更优秀的收敛性能以及鲁棒性。将TDNSBKA应用在齿轮系设计和压力容器设计的求解上，验证了其在实际应用中的有用性。

关键词： 船舶运维   数字孪生   知识推理   KD树算法   鲸鱼优化算法(WOA)  

摘要： [目的]随着工业技术的持续发展，现代船舶智能化进程持续推进，船舶的推进系统、辅助动力系统等变得越发智能化，船舶维护工作变得越发复杂。与陆地设备不同，船舶所处的环境更加恶劣，一旦出现问题，不但会对船舶运行时的稳定性造成影响，还有巨大的安全隐患。[方法]本文重点研究基于数字孪生的船舶运维知识推理方法，在船舶物理实体的基础上，分析船舶运维过程，从“几何-物理-行为-规则”多维度构建船舶运维数字孪生模型。针对船舶运维知识模型中出现的预警信息，利用以往船舶运维案例，建立包含船舶运行状态数据以及船舶维护方法的船舶运维案例库。基于船舶运维案例库，提出一种改进型KD树算法的船舶运维知识推理与策略生成方法，利用高斯距离加权对邻近案例加权，并以知识推理的准确率为目标，使用鲸鱼优化算法（WOA）对船舶设备特征属性进行优化。[结果]实验结果表明，提出的改进型KD树算法（ω-KDtree-WOA）在K值为4、种群数为400的情况下，其推理准确率达到0.928，比传统的KD树算法在同条件下提升约3.2%。此外，与基于类置信加权与距离加权的K-近邻算法（CCW-WKNN）和平滑权距离求解K-近邻算法（SDWKNN）等相比，本文所提算法在准确率、召回率、精确率和F1分数上均有显著优势，尤其在K值较大时，表现出更强的稳定性。[结论]所提方法能有效适用于船舶燃气轮机运维过程。

关键词： 碾压混凝土坝   工期固定、资源均衡   混合微粒群算法   资源强度方差   动态时差  

摘要： 为制定碾压混凝土坝资源均衡性更优的网络计划，以提高资源利用率、降低工程投资，本文提出把混合微粒群算法应用于碾压混凝土坝“工期固定、资源均衡”优化中。搭建以工序开始时间为自变量的资源强度方差评价函数，把模拟退火算法作为微粒群算法的收敛判据以提高其全局收敛能力和收敛精度，引入基于动态时差的速度检测方法，使混合微粒群算法与碾压混凝土坝“工期固定、资源均衡”优化有效融合，建立多约束下的优化数学模型。在工程实例应用中，计算获得了资源均衡性更优的网络计划，验证了把混合微粒群算法应用于碾压混凝土坝“工期固定、资源均衡”优化中是合理的、有效的，较传统方法收敛速度更快、成果更优。

关键词： 物联网   聚类算法   DPC   Gini-PSO-DPC   异常检测  

摘要： 随着物联网设备的海量增长，其产生的数据也呈指数级增长。只有当数据具有可接受的质量时，其才具有价值，而海量数据中难免存在噪声数据。针对该问题，提出一种基于基尼系数与粒子群优化算法的密度峰值聚类算法Gini-PSO-DPC。首先，采用基于所有数据点的基尼系数计算最优截止距离dc；其次，通过粒子群优化算法寻找K个近似最优初始聚类中心，生成K个初始类别集群；最后，通过基于密度的最近数据点所属类别将样本数据点分配到对应类别集群。仿真实验结果表明，Gini-PSO-DPC算法的平均准确率达到96.81%，分别相较改进K-means、DMGAFCM、DPC 3种算法提高了2.44%、0.89%、0.9%；平均精确率达到94.3%，分别相较改进K-means、DMGA-FCM、DPC 3种算法提高了1.22%、2.02%、1.33%。在消融实验中，Gini-PSO-DPC算法截止距离dc参数设置更加稳定合理，聚类时间更短，表明该算法具有更强的全局搜索能力、更高的自适应性和更好的聚类效果。

关键词： 物联网   无线电干扰   上校博弈   功率分配   纳什均衡  

摘要： 物联网常遭遇无线电干扰，为此，针对基于正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）的物联网系统（OFDM-IoT），提出基于上校博弈的抗无线电干扰（colonel blotto game-based anti-radio jamming,CBG-AJ）算法。CBG-AJ算法通过IoT控制器保护物联网设备免受恶意无线电干扰。将IoT控制器与干扰攻击者间的抗衡模拟成上校博弈模型。IoT控制器作为防御者，通过在子载波上合理地分配功率，对抗干扰攻击，进而降低由干扰攻击引起的误码率。而干扰攻击者通过在子载波上分配干扰功率，降低网络性能。CBG-AJ算法采用进化博弈论方法求解固定策略的纳什均衡。仿真结果表明，提出的CBG-AJ算法能将误码率控制在可接受的范围之内，维护物联网性能。

关键词： 工业视觉   实例分割   注意力机制   YOLOv8s   轻量化  

摘要： 为解决工业激光切缝视觉检测中实例分割算法精度不足、参数量与计算量大等问题,提出了一种轻量级工业图像实例分割算法(LiteRevNet)。在卷积操作中加入坐标信息,结合多尺度卷积核构建高效空间感知卷积,增强模型的特征提取能力.在此基础上,基于可逆列网络和高效空间感知卷积设计轻量化的主干网络,保持检测精度的同时,降低计算量和参数量。设计同时具有空间和通道感知能力的金字塔坐标通道注意力,加强网络模型对目标区域的关注度。构建了轻量化三边原型掩码分支,大幅度降低了模型的计算量。在自建激光切缝数据集上的实验结果表明,所提算法边框mAP50和掩码mAP50分别达到了96.7%和95.1%,检测速度可达200 FPS,参数量和计算量比YOLOv8s-Seg分别下降了15.4%和38.7%。

关键词： SLAM   线特征   线段检测   光流跟踪   线特征匹配  

摘要： 针对目前融合点线特征的视觉惯性SLAM系统前端线特征提取与匹配过程中,传统线段检测算法因过度分割线段产生大量短线和割裂线段,增加了SLAM后端位姿估计的不确定性,以及使用基于描述符线特征匹配效率低制约了系统实时性等问题,提出了改进方法。在传统线段检测算法的基础上,采用短线抑制策略和自适应阈值线段合并策略改进算法,以提升提取线段的质量。基于光流跟踪点特征原理,提出了一种基于KLT光流跟踪线特征算法,以提升线特征匹配的效率。利用不同场景的公开数据集进行对比验证实验,结果表明:改进的线段检测算法提升了线段检测的质量,基于KLT光流跟踪线特征算法显著提升了线段匹配速度,在保证定位精度的同时提升了SLAM系统的实时性。

关键词： 区块链   多重签名   SM2算法   无证书密码   随机预言机模型  

摘要： 多重签名广泛应用于区块链交易方案，随着区块链应用国产化的需求不断增长，安全高效的SM2算法还缺少多重签名方面的研究。此外，现有方案大多依赖于PKI体系来实现证书管理，且存在效率和扩展性问题。为解决这些问题，提出了一种基于SM2算法的无证书多重签名方案。首先，在SM2密钥生成阶段引入无证书密码机制，避免代价高昂的证书管理，设计密钥持有证明，抵御恶意密钥攻击。其次，通过引入树形结构，设计“线上-线下”的SM2多重签名算法，实现了签名生成的高效性和高可扩展性，并在随机预言机模型下证明了该方案满足EUF-CMA。最后，基于所提方案应用于Hyperledger Fabric 联盟链优化了区块链交易流程.性能分析表明与现有签名方案比较，所提方案在保证安全性的前提下，有效降低了计算开销和通信开销。

关键词： G-M制冷机低温泵   故障诊断   深度学习   遗传算法  

摘要： G-M制冷机低温泵是一种广泛应用于半导体制造等领域的重要设备，对超高真空的获得与维持至关重要。由于其长期连续运行，容易引发机械磨损等故障，导致制冷能力和抽气特性下降。因此，开展有效的故障诊断显得尤为关键，文章提出一种改进型遗传算法与反向传播神经网络的故障诊断方法，克服了传统反向传播神经网络依赖初始权重与阈值设置、优化效率低的问题。研究结果表明，该方法在故障诊断中的准确率达98.05%。为低温泵健康监测与故障预警提供了科学依据。

关键词： 智能反射表面   无线信能同传系统   波束成形   机会约束  

摘要： 针对存在智能反射面(IRS)辅助的无线信能同传(SWIPT)系统，考虑系统信道状态信息不完美的情况，提出基于Bernstein不等式安全近似的波束成形算法。引入机会约束度量信道不确定性，在满足信噪比约束和反射相位约束的情况下使传输功率最小。外部提出交替优化算法解耦，采用Bernstein不等式将非凸约束近似为凸约束，采用内部算法处理单位模约束。最后通过MATLAB软件进行数值仿真，验证算法的有效性。数值仿真结果表明，有IRS辅助的SWIPT系统，拥有降低传输能量消耗能力以及更好的抗干扰能力。