Optimization of Cockpit Ventilation for Polar Cruise Ships in Combination with Windscreen Defogging and Cabin Comfort Considerations

Polar cruise ships are exposed to extreme external conditions during voyages, resulting in cockpit windscreens that are prone to fogging and frosting, seriously affecting the driver’s vision and even threatening navigation safety. However, the current research mainly focuses on cabin comfort, ignoring the coupling of defogging and comfort. Accordingly, this paper combines cockpit-windshield-defogging design and cockpit comfort considerations, and proposes 108 orthogonal-ventilation design parameters based on the four basic ventilation methods. The effects of different air supply parameters on comfort and anti-fog characteristics are investigated by using fluid dynamics simulation methods. The entropy weight–TOPSIS algorithm is employed to find the optimal ventilation parameters. The results show that the “Down-supply up-return type vertical jet” air supply method corresponding to an air supply velocity of 1 m/s, an air supply temperature of 297 K, and an air supply relative humidity of 30% has the smallest Euclidean distance di+ from the positive ideal solution, and the largest Euclidean distance di− from the negative ideal solution; thus, it obtains a higher ci and the highest priority. This air supply method provides the best thermal comfort for the drivers, as well as the best anti-fogging and defogging effect. The results can be useful to provide suggestions for the future design of the air-conditioning systems in polar cruise ships.     

Quantum Information of the Aharanov–Bohm Ring with Yukawa Interaction in the Presence of Disclination

We investigate quantum information by a theoretical measurement approach of an Aharanov–Bohm (AB) ring with Yukawa interaction in curved space with disclination. We obtained the so-called Shannon entropy through the eigenfunctions of the system. The quantum states considered come from Schrödinger theory with the AB field in the background of curved space. With this entropy, we can explore the quantum information at the position space and reciprocal space. Furthermore, we discussed how the magnetic field, the AB flux, and the topological defect influence the quantum states and the information entropy.     

基于经验小波变换和卷积神经网络的水泵水轮机无叶区流态特征提取及识别研究

监测和识别原型水泵水轮机无叶区的流动状态,对于保证抽水蓄能电站的运行安全性和稳定性有非常重要的意义。本文提出了一种基于经验小波变换、散布熵和卷积神经网络原理的流态特征提取和识别方法,首先使用经验小波变换对压力脉动信号进行分解,然后通过计算各分量的散布熵提取流态相关特征,最后通过利用特征–标签对训练卷积神经网络得到的智能识别模型,实现了无叶区流态识别。利用从国内某水泵水轮机采集到的发电、抽水和空转工况下实测压力脉动信号对该方法进行了测试,测试的平均准确率达到了94.84%,证明了该方法的有效性。

     

放大转发中继网络中绿色的物理层安全通信技术

该文基于物理层安全理论,针对能量受限的无线中继网络提出一种绿色的保密通信方案。该方案在节点功率约束和系统最小目标保密速率要求下,通过最优功率控制实现系统的安全能效最大化,并基于分式规划、对偶分解和DC(Difference of Convex functions)规划理论提出了一种迭代的功率分配算法。通过仿真比较,能效优化可以显著提升系统的安全能效,然而相对于保密速率最大化会有一定保密速率损失,这是由于能效和保密之间存在固有的折中。但是,能效优化的保密速率仍然大于发送总功率最小化的保密速率。     

局部拓扑信息耦合促进网络演化

为了研究局部拓扑信息耦合对网络演化的促进作用,该文提出一种局部拓扑加权方法,用于表征节点间联系的紧密性及拓扑信息的耦合程度,并从演化模型的宏观统计和实际网络数据测试两方面验证了局部拓扑信息耦合促进网络演化的有效性。首先将该加权方法应用于BA模型,提出TwBA模型及局域世界模型TwLW。仿真实验表明,TwBA的度分布随连边数目的增多,迅速从指数分布转变为幂律分布,验证了现实网络加速增长产生幂律分布的现象,并基于此提出一种加速演化的TwBA模型,其在不同的加速率下呈现出幂律分布;而TwLW则展现了从广延指数分布到幂律分布变化的形式。然后将加权方法拓展到链路预测方法,提出3个加权相似性指标。实际网络数据测试表明,该方法能够大幅度地提高基本算法的预测精度,部分甚至高于全局性指标。     

基于信号传输理论的Glitch物理不可克隆函数电路设计

通过对信号传输理论、竞争-冒险现象和物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions, PUF)电路的研究,论文提出一种基于信号传输理论的毛刺型物理不可克隆函数电路(Glitch Physical Unclonable Functions, Glitch-PUF)方案。该方案首先根据偏差延迟的信号传输理论,推导出获得稳定毛刺输出的电路级数;然后利用组合逻辑电路的传播延迟差异,结合1冒险和0冒险获得具有毛刺的输出波形,采用多级延迟采样电路实现Glitch-PUF的输出响应。由于毛刺信号具有显著的非线性特性,将其应用于PUF电路可有效解决模型攻击等问题。最后在TSMC 65 nm CMOS工艺下,设计128位数据输出的电路结构,Monte Carlo仿真结果表明Glitch-PUF电路具有良好的随机性。     

视觉显著性检测：一种融合长期和短期特征的信息论算法

针对传统视觉显著性检测算法单纯使用当前观测图像的信息或是先验知识的不足,该文引入了长期特征和短期特征的概念,分别代表先验知识和当前观测图像的信息,并提出了一种基于信息论的算法将它们融合。首先,分别根据人眼跟踪数据和当前观测图像的内容来训练长期和短期稀疏词典并对图像进行稀疏编码,将得到的稀疏编码作为长期和短期特征。其次,针对现有算法只能在整幅图像上或是在一个固定大小的局部邻域内进行统计的缺陷,该文提出一种基于信息熵的特征概率分布估计方法,该方法可以根据当前观测图像的具体情况自适应地选择一个最佳的区域大小来计算长期和短期特征出现的概率。最后,利用香农自信息来输出图像的显著性检测结果。同8种流行算法在公开的人眼跟踪测试库上进行的主观和定量的实验对比证明了该文算法的有效性。     

自适应小波包图像压缩感知方法

该文提出一种自适应小波包图像压缩感知方法。该方法选用小波包变换分解图像,基于数学期望和信息熵分析各个小波包系数块的属性,自适应地将其划分为低频信号、无价值信号、特殊处理信号和压缩感知处理信号等4种信号类型,再针对不同的信号类型设计对应的处理方法,适应不同特征的图像。通过此种方法,在图像压缩感知过程中,可以根据不同图像和小波包系数块自适应地选取采样值,来提高压缩感知质量。实验结果表明该文提出的自适应小波包图像压缩感知方法在相同采样值的前提下,不仅提高了图像的重构质量,同时也降低了算法的计算复杂度和所需存储空间。     

一种动态更新失真代价的自适应k隐写算法

基于失真函数的自适应隐写技术在嵌入过程中,忽略了嵌入操作相互间的影响,隐写策略无法随载体统计特性的改变自适应地调节。考虑嵌入操作的交互影响,该文提出一种基于动态更新失真代价的k隐写算法。首先分析了中心像素与其邻域的相关性,理论证明了在4-邻域修改情况下中心像素的最优修改方式,进而提出了失真代价更新策略MDS(Modification Degree Strategy);并结合该策略设计实现了一种自适应k隐写算法。实验表明,五元修改方式下算法UNIWARD-MDS(Pentary Version)在高嵌入率下(0.5~1.0 bpp)的抗SRM检测性优于S-UNIWARD(Pentary Version),同时在抵抗maxSRMd2检测时不同嵌入率下均优于S-UNIWARD(Pentary Version);三元修改方式下算法HILL-MDS和UNIWARD-MDS(Ternary Version)抗检测性能优于对应的自适应隐写算法HILL和S-UNIWARD(Ternary Version)。