高能物理实验中的前馈式神经元网络法应用

 人工神经元网络是受生物神经网络的结构及其对外来信息处理方式的启示而得名的。它的研究起始于40年代,但由于当初提出的单层感知器模型固有的困难在长时间内困惑着人们,使得这方面的研究工作沉寂了几十年,直至80年代末,随着多层神经元网络的提出,以及它在实际应用中显示的强大功能逐渐被人们普遍认识和接受,才重新刺激起这方面理论和应用研究的热情。     

An Improved Computing Method for Analysing the Spatial Resolved Reflectance from Biological Tissues

A mathematical expression of refiectance point-spread function, which is defined as the spatial distribution of light diffuse-reflected from bio-tissues irradiated by an infinitely narrow photon beam, is derived from the difusion approximation (DA) theory. With the introduction of reflectance point-spread function to describe the reflectance characteristics of bio-tissues, the convolution method is used to calculate the spatial resolved reflectance from dense and thick tissues irradiated by different photon beams. This is called the DA based convolution method and is used to calculate the responses of the semi-infinite bio-tissues irradiated by a Gaussian beam and a flat beam with different beam radius. The calculation results show that the DA based convolution method has much higher computing efficiency compared to the Monte Carlo method.     

电子助进化学气相沉积金刚石中发射光谱的蒙特卡罗模拟

采用蒙特卡罗方法，对源料气体为CH4/H2混合气的电子助进化学气相沉积（EACVD）中 的氢原子(H)、碳原子(C)以及CH基团的发射过程进行了模拟.研究了CH4浓度、反应室气压 和衬底偏压等工艺参数对发射光谱及成膜的影响.研究发现，CH基团可能是有利于金刚石薄 膜生长的活性基团，而碳原子不是；偏压的升高可提高电子平均温度及衬底表面附近氢原子 的相对浓度；通过氢原子谱线可测定电子平均温度并找到最佳成膜实验条件.该结果对EACVD 生长金刚石薄膜过程中实时监测电子平均温度，有效控制工艺条件，生长出高质量的金刚石 薄膜具有重要的意义. 关键词： 蒙特卡罗模拟 金刚石薄膜 发射光谱     

蒙特卡罗方法初步—椭圆内均匀分布的抽样技巧

以简明通俗的语言，避开统计学中抽象的数学公式和符号，介绍了作为计算数学一个独立分支的蒙特卡罗方法的基本思想和概念、蒙特卡罗方法在粒子输运问题中的应用以及最基本的几种抽样方法，最后介绍一种椭圆内均匀分布的蒙特卡罗“压缩”抽样方法及其证明。     

腐蚀管道的可靠度分析方法研究

对腐蚀管道的模糊可靠度计算方法进行了深入研究，提出了确定性可靠度和模糊可靠度两个基本概念；提出了基于断裂失效判据、基于FAD失效评估图和基于剩余强度3种方法计算模糊可靠度的方法；提出了3种新的方法计算确定性可靠度，即改进的JC法、GA—JC法和改进的Monte-Carlo法．以胜利油田某试验区已加入缓蚀剂的注水管道为例，采用本文建立的计算模糊可靠度的3种计算方法和确定性可靠度的3种方法，分别计算注水管道可靠度随着时间的变化趋势．在模糊可靠度的3种计算方法中，基于剩余强度失效方法比较适中，是计算模糊可靠度较好的方法；在确定性可靠度的3种计算方法中，改进的Monte-Carlo法较好．     

迭代加权质心法机理及多星定位误差特性研究

提高星敏感器星点定位精度是高精度星敏感器关键技术之一。常规质心法和高斯拟合法定位最小均方误差在0.1 pixel左右,难以满足未来高精度定位需求。在自适应光学领域,为研究Shack-Hartmann传感器波前定位而提出的迭代加权质心算法(IWCOG),其定位误差优于前两种算法,但目前该算法的定位机理及多星定位误差特性未知。从Meanshift理论角度推出该算法定位机制,证明算法的收敛性;每个仿真采用蒙特卡罗方法随机生成10000个星点样本,通过分析星点参数、信噪比与定位误差的关系研究IWCOG算法在星敏感器多星定位的特点。模拟结果显示,在信噪比R=40下,IWCOG法星点提取误差低于0.02 pixel的样本占44%,低于0.04 pixel的占72%,远高于质心法的0.8%和1.9%,基本满足甚高精度星敏感器的定位要求。     

商品和金融摇摆期权定价模型及其数值研究

采用具有均值回复特点的三叉树模型研究上摇一下摇特征或带有惩罚条款的复杂商品摇摆期权,并运用森林树法进行数值计算.进而分析最大可执行次数、每次执行最大可执行量、惩罚系数对摇摆期权价格的影响.此外还运用多次最优停时研究连续时间框架下的金融摇摆期权定价问题.为了避免高维诅咒,选择改进的最小二乘蒙特卡罗方法完成数值计算,并分析标的资产价格及最大可执行次数对期权价格的影响.数值分析结果表明,当实施次数为一次时,摇摆期权价格与相应的美式期权价格重合,从而在一定程度上验证了模型的正确性.     

反应堆蒙特卡罗临界模拟中均匀裂变源算法的改进

在反应堆pin-by-pin精细建模及蒙特卡罗模拟计算研究中, 由于不同栅元的功率密度差异较大, 导致蒙特卡罗方法临界计算的样本在不同栅元之间的分配不均衡, 由此引起栅元内的各种计数的统计误差差异较大. 为使大部分栅元内计数的统计误差降至一个合理的水平, 单纯增加总样本已不是一个高效的解决方法. 通过在特定临界计算迭代算法的基础上改进并实现均匀裂变源算法的思想, 对大亚湾压水堆pin-by-pin模型取得了具有较高效率的数值结果. 本工作为具有自主知识产权的蒙特卡罗粒子输运模拟软件JMCT最终达到反应堆pin-by-pin模型(包括一系列国际基准模型)的模拟性能要求提供了一个有效的工具.     

电子束放射照相的特性与参数优化

短脉冲强激光产生的电子束具有源尺寸小、脉宽窄、准单能谱等特点, 在放射照相诊断中具有独特作用. 本文通过分析电子在材料中散射并采用蒙特卡罗方法数值模拟, 研究了100 keV到几百MeV能量电子束对有厚度起伏或存在界面的靶的透视, 并与质子、X射线束透视结果比较, 给出了电子束放射照相的特性与参数优化: 基于电子在材料中非弹性散射或能量损失, 选用能量使其射程与靶厚度接近的电子束来诊断靶厚度不均匀性; 基于电子在材料中的弹性散射, 选用射程超过靶厚度的电子束来诊断靶界面.