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关键词： 稀布阵列   粒子群优化   线性规划   凸优化   旁瓣电平   波束宽度  

摘要： 针对低轨天基卫星互联网侦察系统中全空域实时侦收的需求,常采用球冠天线阵接收的方案以达到多目标全空域同时侦收的目的;为避免阵列接收中常见的栅瓣问题,且要求同时获得较窄的波束宽度,相控阵常采用均匀分布间隔布阵的方式,但这就导致阵元数目急剧增加,因此需要对球冠阵接收体制进行稀布优化研究;基于此,采用一种将粒子群与线性规划凸优化理论相结合的优化算法,新方法充分利用粒子群算法全局搜索能力强的优点,并结合凸优化算法局部最优即全局最优的特点,将阵元权值与位置作为联合变量进行优化,从而提升稀布阵列的性能;理论分析和仿真试验验证了该方法在实现稀布效果最优的同时可以有效降低旁瓣电平、保证高增益性能。

关键词： 粮食产后服务中心   多功能特性   选址-分配   两阶段随机规划   Benders分解算法  

摘要： 粮食安全关系到国计民生,是国家安全的重要基础。粮食产后服务中心建设作为“优质粮食工程”的重要内容,是降低粮食产后环节损失的有效手段,对保障国家粮食安全有重要意义。本文考虑粮食产量的不确定性和粮食产后服务中心的多功能特性,建立了基于二阶段随机规划的粮食产后服务中心选址问题模型,对服务中心的选址、规模、能力分配和粮食物流进行决策。根据模型的特点,采用Benders分解算法进行求解,并用多重割、有效不等式和下界提升策略对算法进行加速。通过随机算例实验,验证了算法的有效性和加速后的算法相比于通用求解器Gurobi的优势。评估随机解的价值,发现考虑粮食产量随机性的随机解相比于确定解可以带来平均0.8%的成本节约。在实例分析中,根据湖北省84个县级区域粮食产量数据,利用提出的模型和算法得到湖北省粮食产后服务中心的最优地理位置分布、建设规模及能力分配方案,验证了模型和算法对于真实问题的有效性和可行性。

关键词： 跨流域调水   多水源   多目标   模拟-优化   大系统分解协调   南水北调东线工程  

摘要： 跨流域调水系统的水量调度问题涉及多水源、多用户、多目标等,关系结构复杂,决策变量众多,传统单一模拟方法或优化方法难以兼顾求解效率与优化性能的需求。针对此,提出一种多水源调度模拟-优化双层耦合求解算法,上层算法基于近似最优原则模拟本地水源调配,下层算法引入大系统分解协调优化外调水调配,能够在保障优化性能的同时有效降低计算复杂度。以南水北调东线工程一期及北延段为研究区域,以受水区用户加权缺水率平方和最小与源头调水总量最小为优化目标,构建水量调度多目标优化模型,并采用模拟-优化双层耦合算法进行求解。结果表明:相较于直接优化,模拟-优化双层耦合算法优化效果近似,但平均耗时更短;算法将本地水与外调水的联合调配按优先次序进行模型分解,提高了多水源调度结果的可解释性;算法能够为求解大规模跨流域调水多水源多目标水量调度问题提供参考。

关键词： 基因表达数据   基因调控   频繁原子序列   关联熵   基因序列贝叶斯网络  

摘要： 基因调控网络是基于微阵列基因表达数据,对基因之间表达关系依赖程度的一种仿真或重建。从基因表达数据挖掘基因之间存在的一定程度因果关系,对重构基因调控网络具有十分重要的意义。提出一种基于频繁原子序列关联熵的基因关联分析算法,通过基因关联熵有效识别基因之间的因果关系,并采用启发式搜索策略构建基因关联贝叶斯调控网络(gene association based Bayesian regulatory,GABR)。与基因贝叶斯网络描述基因表达水平值之间依赖关系不同,GABR是一种基因序列贝叶斯网络,基因关联分析对象是生物组织样本的基因表达值排序并置换为基因列下标所形成的序列。算法的优势在于基因变量取值原子序列,该基因为原子序列的结果,基因关联熵以及条件概率分布的计算更符合基因表达数据分析的生物本质特征。ALARM网络模拟数据的实验结果表明,基因关联分析算法性能明显优于同类算法。在酵母菌微阵列基因数据GDS2267和小鼠胚胎基因GSE76118等GEO数据集进行实验,测试结果表明GABR方法重构的基因调控网络具有较高的有效性和鲁棒性。

关键词： 无人机   车辆数据集   目标检测   YOLO   低空经济  

摘要： 随着低空经济与无人机技术的快速发展,无人机可作为获取交通信息的新型载具。针对无人机视角下车辆小目标数据集较为稀缺的问题,构建了包括客车、货车和巴士三类的车辆小目标检测数据集。对YOLO系列网络在无人机场景中的适配性进行系统对比,最终优选YOLOv8网络,作为车辆小目标检测的核心框架。为全面评估算法性能,论文构建了基于准确率、召回率、平均精度均值、Giga浮点运算量及权重文件大小等的多维度评价指标。在此基础上,在YOLOv8m模型上增加了适用于小目标检测的优化层,构建YOLOv8m-p2网络。实验结果表明,YOLOv8m-p2在保持较低运算与存储开销的同时,大幅提升了无人机航拍下车辆小目标的识别精度与实时性,并在小目标捕捉能力与预测准确度方面予以平衡。

关键词： 交直流混联电网   连锁故障   雪消融优化算法   风险评估   组合赋权策略  

摘要： 针对交直流混联电网连锁故障在不同演化阶段的风险评估问题,提出了一种基于雪消融优化(snow ablation optimization,SAO)算法的连锁故障风险评估方法。首先,阐述了交直流混联电网连锁故障在初始阶段、发展阶段和恶化阶段的主导作用因素,建立了反映连锁故障演化特征的两级评估指标体系。然后,制定了基于SAO算法的风险评估指标组合赋权策略,确定了连锁故障风险评估流程。最后,利用Matlab/Simulink平台搭建了基于改进IEEE 30节点的交直流混联电网仿真模型,比较了所提方法与传统方法的指标权值差异,对比了不同规模的直流闭锁对交直流混联电网连锁故障的影响。结果表明,所提方法能够准确反映交直流混联电网连锁故障不同演化阶段的主导因素,对高危线路风险评估的敏感度相比传统方法可提升12.67%,验证了所提方法的合理性与有效性。

关键词： 反无人机   机器视觉   目标检测   目标跟踪  

摘要： 为提高“低慢小”无人机目标检测跟踪精度,提出一种基于YOLOv7和DeepSort框架的改进型无人机检测算法,在YOLOv7算法骨干网络引入了CBAM注意力机制提高特征提取能力,使用BiFPN加权特征金字塔替换PANet提高不同尺度特征融合能力,增加小目标检测层改善无人机检测精度。构建了天空、树林、建筑和阴暗条件4类背景的“低慢小”人机数据集,并进行测试实验。结果表明,改进型算法的检测部分mAP@0.5提升了8.6%,特别是对小尺寸、弱特征的目标检测精度提高了约21%;最终跟踪结果MOTA指标提高24%,正确输出的目标框占真实目标框的比例约70%。

关键词： 服务效能   商圈   全国示范   智慧化   数据管理   数据平台   数据综合   数字化改造  

摘要： 数字化背景下,智慧商圈成为提升城市全球消费吸引力,推进国际消费中心城市建设的重要抓手。广州积极推进智慧商圈建设,在数据综合体系、智慧化布局、数字化改造、智慧精准运营、提升政务效能等方面取得明显进展,在全国示范智慧商圈评选中成为少数拥有两个商圈入选的城市。但仍存在数据平台共建程度不高、智慧应用共享程度不足、商圈收益共赢程度不广、商圈运营共治程度不深、商圈共荣程度不够等亟须解决的问题。建议广州把握历史机遇,借鉴纽约、上海等国内外中心城市建设经验,创新合作机制、强化数据管理、提升智慧应用服务效能、树立智慧商圈品牌优势、推动全市商圈智慧化改造,打造全球智慧商圈标杆,加快推进国际消费中心城市建设。

关键词： 电网   负荷   SOM聚类   预测   泛化能力  

摘要： 为了提高电网负荷预测能力,设计了一种改进SOM聚类算法的电网负荷预测方法。在UCI数据集中测试该方法的有效性,并测定了电网运行阶段的负荷特性。研究结果表明,经过改进的SOM聚类算法的Max-AE减小,使算法拟合能力显著提升,预测误差明显减小。利用cholesky分解获得的SOM聚类算法相对于普通SOM聚类算法表现出更强跟踪能力。核极限学习机能够在最短时间内达到最佳拟合效果,具有优异泛化能力。用户负荷测试聚类激活神经元具有明显差异,SOM聚类算法准确率均在97%以上,通过验证本算法具有很好的精度。

关键词： 深度学习   目标检测   检测变换器   Transformer   窗口注意力机制   多尺度   小目标   COCO2017数据集  

摘要： Transformer目标检测模型在小目标检测性能和训练收敛速度方面存在不足。为了解决这些问题,本文设计了一种多尺度窗口注意力机制,将其应用于检测变换器(detection Transformer,DETR)的Transformer中。这种机制为注意力计算引入了局部信息,有助于提取局部小目标的信息,并且降低了计算复杂度,使得DETR能够处理更高分辨率的特征图。本文提出的Windows DETR在COCO 2017数据集上取得了比DETR更优的性能,特别是在小目标检测方面,平均精度(average precision,AP)提升了3.2;同时,Windows DETR还加快了模型的训练收敛速度。