基于抑制性突触可塑性的神经元放电率自稳态机制

神经元放电率自稳态是指大脑神经网络的放电率维持在相对稳定的状态.大量实验研究发现神经元放电率自稳态是神经电活动的重要特征,并且放电率自稳态是实现神经信息处理及维持正常脑功能的基础,因此放电率自稳态的研究是神经科学领域的重要科学问题.脑神经网络是一个高度复杂的动态系统,存在大量输入扰动信号及由于动态链接导致的参数摄动,因此如何建立并维持神经元放电率自稳态及其鲁棒性仍有待深入研究.反馈神经回路是皮层神经网络的典型连接模式,抑制性突触可塑性对神经元放电率自稳态具有重要的调控作用.本文通过构建包含抑制性突触可塑性的反馈神经回路模型对神经元放电率自稳态及其鲁棒性进行计算研究.结果表明:在抑制性突触可塑性的作用下,神经元放电率可自适应地跟踪目标放电率,从而取得放电率自稳态;在有外部输入干扰和参数摄动的情况下,神经元放电率具有良好的抗扰动性能,表明放电率自稳态具有很强的鲁棒性;理论分析揭示了抑制性突触可塑性学习规则是神经元放电率自稳态的神经机制;仿真分析进一步揭示了学习率及目标放电率对放电率自稳态建立过程具有重要影响.     

一种用于光照变化图像匹配的改进KAZE算法

首先对KAZE算法进行了研究,针对KAZE算法对在有明显光照变化的场合下图像匹配率降低的问题,提出了一种对光照鲁棒的改进KAZE算法。该算法首先用AOS算法构建非线性尺度空间,在非线性尺度空间内通过计算Hessian矩阵的局部极大值来检测图像的特征点,并通过将一阶Harr小波响应进行高斯加权运算从而确定其主方向,然后建立一种具有局部不变性的测量坐标,在该测量坐标下,构建对光照变化敏感性较低的二阶梯度特征作为描述符,并生成一种新的64维描述子进行匹配,分别对过度曝光、曝光不足和非均匀光照减弱场景下的多组实验图像进行匹配实验,结果表明,和原KAZE算法相比较,改进算法在三种场景下的匹配率分别提高了10%、8.1%、9.2%,,表现出了更好的鲁棒性,在图像拼接、三维重建等领域具有一定的应用价值。     

利用三维自适应分裂-合并的MRI图像分割算法设计

该文提出一种基于3D几何特征分裂-合并(ASM)的脑部MRI图像分割算法。首先构建简单平行六面体的12种3D区域分割策略,体积分割技术将整个体积划分为许多大的均匀三维几何区;然后,在体积内定义更多小的均匀区域,以便在随后的合并步骤中有更大的生存概率;最后,进行多级区域合并,合并阶段只涉及复杂ASM树的叶子,考虑灰度相似性和共同边界区的大小,将小的区域合并为大邻近区。相比其他几种MRI图像分割算法,提出的方法在分割过程对噪声具有鲁棒性,提高了分割性能和准确率。另外提出的方法不需要训练数据集。     

基于资源约束的突发事件应急救援鲁棒性调度优化

突发事件应急救援的调度优化,对于救援活动的顺利实施及应急资源的有效使用具有至关重要的作用。本文研究资源约束下的突发事件应急救援鲁棒性调度优化问题,其中,鲁棒性定义为各活动的时间缓冲与其权重系数乘积的总和,目标是在资源可用量及救援期限的约束下,安排活动开始时间和执行模式以最大化应急救援计划的鲁棒性。作者构建了问题的0-1规划优化模型,针对其NP-hard属性,基于问题特征设计双环路禁忌搜索启发式算法。通过对一个算例的计算分析,得到如下结论:给定网络结构及时间参数,利用权重系数的定义可以将时间缓冲分配到重要活动上,由此提高应急救援计划的鲁棒性;随着资源可用量的增加,计划的鲁棒性呈上升趋势,而当救援期限延长时,计划的鲁棒性单调增加。本文研究可为突发事件应急救援基准计划的制定提供决策支持。     

基于UKF的GPS/SINS伪距(伪距率)组合导航系统设计

采用位置、速度组合的GPS/SINS组合导航系统由于GPS各量测量之间的相关性,影响了组合导航的整体精度.为了提高组合导航的精度和可靠性,采用了直接利用GPS接收机原始测量信息伪距、伪距率的组合方式.UKF(Unscented Kalman Filter)是针对非线性模型的滤波方法,它避免了对非线性方程线性化的过程,具有较高的精度和较好的鲁棒性.将UKF滤波方法应用于伪距、伪距率的组合导航系统中,并将UKF与卡尔曼滤波和自适应滤波方法进行了仿真比较研究.实验结果表明,UKF位置、航向估计的精度都要优于卡尔曼滤波和自适应滤波,使整个导航系统具有更高的精度和可靠性.     

避免VIKOR法秩序反转的鲁棒性新方法研究

在解决多属性决策问题过程中,能否获取稳定的排序结果是选择决策方法时需要考虑的要素.然而传统的VIKOR方法在添加、删减或替代方案时很容易出现秩序反转,所以对VIKOR方法进行了改进.首先,利用改进的熵权法确定各评价指标的客观权重,再利用层次分析法确定主观权重,进而完成评价指标的综合赋权.然后,计算指标极值大小,对数据进行标准化处理,引入虚拟理想解,以此克服秩序反转缺陷.这些工作确保得到的排序结果具有鲁棒性.最后,通过实例分析验证了改进的VIKOR方法的可信性.     

星载并联平台自抗扰振动控制研究

在空间任务过程中为了减少振动对星载精密载荷的影响,需要在精密载荷和卫星本体的传递路径中加入隔振装置．本文旨在设计一种用于敏感载荷振动主动控制的六自由度并联平台．首先利用Newton-Euler法建立并联平台的动力学模型,然后基于自抗扰控制策略进行主动振动控制器的设计,接着对控制器的有效性进行数值仿真分析,并与PID (Proportion-Integration-Differentiation)控制算法作比较．结果表明,基于自抗扰控制策略的隔振系统能够有效抑制敏感载荷的振动,并且控制效果优于PID控制．此外当结构参数存在较大摄动范围时,该控制策略仍具有较强的鲁棒性．     

线性控制系统对小时滞的鲁棒能控性

对于在Banach空间中线性控制系统对时滞的鲁棒能控性．给出一个充分条件,在这个条件下,证明对一个能控的线性系统施加某个小的时滞扰动之后,其能控性保持不变．     

基于KLD重采样的抗差自适应UFastSLAM算法

针对声呐SLAM系统中噪声统计特性不准确或状态突变而导致无迹快速SLAM(UFastSLAM)算法性能下降及因采用固定粒子数而使得算法实时性不高的问题，提出一种基于改进粒子建议分布估计和自适应KLD重采样的UFastSLAM(RAUFastSLAM)算法。在载体位姿估计阶段，融入抗差自适应因子，利用抗差自适应无迹粒子滤波算法（RAUPF）对载体位姿进行估计；在特征状态估计阶段，利用抗差自适应无迹滤波算法（RAUKF）对环境特征的位置进行更新；在粒子重采样阶段，采用基于KL散度的自适应粒子重采样方法在线实时调整所需的粒子数，在保证精度的同时提高算法的实时性。实验结果表明，在量测噪声统计特性不准确且量测信息中有异常干扰时，与UFast SLAM算法相比，所提方法的载体位置估计、航向角估计和特征位置估计的精度分别提高了18.79%、16.67%和18.81%，对异常干扰具有更好的鲁棒性。     

模糊映射不动点的存在性与稳定性

本文给出了模糊映射不动点的一个存在性定理,并应用有限理性研究的统一模式,研究了一类特殊的模糊不动点问题的稳定性,即在有限理性框架下证明了当模糊映射和可行集发生扰动时,在Baire分类意义下大多数模糊不动点问题都是稳定的.更进一步,在一定条件下给出了有限理性下模糊不动点问题的逼近定理,为关于模糊不动点问题的求解算法提供了理论支持.