梯度法简述

梯度法是一类求解优化问题的一阶方法。梯度法形式简单、计算开销小,在大规模问题的求解中得到了广泛应用。系统地介绍了光滑无约束问题梯度法的迭代格式、理论框架。梯度法中最重要的参数是步长,步长的选取直接决定了梯度法的收敛性质与收敛速度。从线搜索框架、近似技巧、随机技巧和交替重复步长四方面介绍了梯度步长的构造思想及相应梯度法的收敛性结果,还对非光滑及约束问题的梯度法、梯度法加速技巧和随机梯度法等扩展方向做了简要介绍。     

基于不等式约束卡尔曼滤波的双MIMU导航位置校正方法

为了实现GPS信号缺失下的单兵自主导航,提出一种基于微惯性测量技术(MIMU)的单兵导航方案。由于惯性导航时误差随着时间而积累,提出了基于双MIMU的单兵导航位置校正方法,通过将两个MIMU分别固联在单兵的双脚上,根据行走时候的步态特性,利用基于假设检验和极大似然估计的零速检测器,进行零速检测修正。结合单兵行走时最大步长约束,设计一种最大步长分解约束下的卡尔曼滤波椭球约束算法,进一步校正单兵导航位置估计。研究结果表明,采用最大步长分解约束不等式卡尔曼滤波的双MIMU单兵导航方案,与未加约束时相比双脚位置均方根误差下降了41.46%。     

基于自适应双层TDLMS滤波的红外小目标检测

提出了一种自适应滤波的红外小目标检测算法,该方法由背景去除与目标提取两层二维最小均方滤波器构成.分别引入背景模板与目标模板,结合二维最小均方滤波方法对原始红外图像进行处理,有效地剔除了背景噪声与杂波,同时尽可能地保留了目标信息.在算法实现过程中,提出了一种步长自动调整算法,通过图像的统计参数自适应调整步长的大小,可迭代出TDLMS滤波器的最优权值,再与权重模板相融合,有效增强了目标的检测效果.实验结果表明,该方法能够适应不同背景下的目标检测,有效提高了红外小目标的检测性能.     

Preservation of equilibria for symplectic methods applied to Hamiltonian systems

In this paper, the linear stability of symplectic methods for Hamiltonian systems is studied. In par- ticular, three classes of symplectic methods are considered： symplectic Runge-Kutta （SRK） methods, symplectic partitioned Runge-Kutta （SPRK） methods and the composition methods based on SRK or SPRK methods. It is shown that the SRK methods and their compositions preserve the ellipticity of equilibrium points uncondi- tionally, whereas the SPRK methods and their compositions have some restrictions on the time-step.     

概率功能度量求解的共轭梯度步长调节法

功能度量法(PMA)由于其稳定高效的特点,适用于概率结构优化设计中概率约束的评定。PMA中改进均值法常用于求解概率功能度量,针对其求解高度非线性功能函数时出现周期振荡和混沌等不收敛现象,提出了一种新的共轭梯度步长调节法(CGS)。该方法基于RMIL共轭搜索方向和自适应步长调节策略提出,新的共轭搜索方向在保证收敛性的前提下加速了迭代进程,而自适应步长调节策略无需了解功能函数凹凸性及非线性程度等先验信息,无需确定步长的合适取值。通过限定步长准则自动选取初始步长,并随迭代过程不断调节,直至最终收敛。多个算例表明,与其他求解方法相比,本文的共轭梯度步长调节法更加高效且稳健。     

基于不同时间步长时域非结构有限体积法模拟声-弹性耦合问题

介绍一种改进的时域非结构有限体积法(FVM),并将其应用于声-弹性耦合问题。在流体与固体介质中分别求解声波动方程与弹性波方程,根据交界面上的力平衡与质点振速连续条件考虑二者的相互作用。同时考虑双线性四边形单元的线性变化项及常数项,并结合常应变三角形单元处理混合网格问题。分别对三角形单元和四边形单元进行色散分析,给出声波动方程的稳定性条件。在不同介质中采用不同时间步长,提高计算效率。求解弹性波问题、声-弹性耦合问题,结果表明,改进后的方法求解声-弹性耦合问题是有效和准确的,并且具有良好的数值稳定性。     

差商BFGS方法的收敛速率

本文讨论差商BFGS方法的收敛速率,证明了当差商步长满足某个条件时,由差商BFGS方法产生的点列具有比多步二次收敛略强一些的收敛速率。     

爆炸排淤法"石舌"形成过程的数值模拟

利用离散元法，对爆炸排淤的“石舌”形成过程进行了模拟和动画显示，并对模拟结果进行了分析。     

非单位步长双环网络的无限族

提出求非单位步长双环网络无限族的一种方法;给出若干类非单位步长双环网络无限族(d1(N)-d(N)≥2)和非单位步长双环网络无限族(d1(N)-d(N)≥3);同时给出-个(d1(N)-d(N)=3)的非单位步长双环网络无限族.