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基于差分进化的椭圆型偏微分方程计算智能求解器 Research Article

Muhammad Faisal Fateh, Aneela Zameer, Sikander M. Mirza, Nasir M. Mirza, Muhammad Saeed Aslam, Muhammad Asif Zahoor Raja,muhammad.aslam@adelaide.edu.au

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年 第20卷 第10期   页码 1445-1456 doi: 10.1631/FITEE.1900221

摘要： 介绍了一种基于差分进化的方法，用以解决具有狄里克莱和/或诺依曼边界条件的椭圆型偏微分方程。通过最小化群体间的节点偏差，解决方案在整个内部节点的有界域上演化。用对应系统的有限差分近似代替椭圆型偏微分方程，得到节点留数的表达式。将全局留数声明为节点留数的均方根值，并将其作为代价函数。利用标准微分进化方法将椭圆型偏微分方程转化为全局留数的极小化问题求解。同时考虑线性与非线性椭圆偏微分方程的一系列基准问题，验证了该算法的有效性。为证明该算法的鲁棒性，对不同差分进化算子和参数进行灵敏度分析。将基于差分进化的计算节点值与用精确解析表达式得到的对应数据进行比较，比较结果显示了该方法的精确度和收敛性。

关键词： 差分进化；边界值问题；偏微分方程；有限差分法；数值计算    

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利用对称结构和结合差分进化的文化算法检测阵列中的故障传感器 Article

Shafqat Ullah KHAN,Ijaz Mansoor QURESHI,Fawad ZAMAN,Wasim KHAN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第2期   页码 235-245 doi: 10.1631/FITEE.1500315

摘要： 本文解决了从N个传感器组成的线性阵列中检测完全或部分缺陷传感器的问题。本文首先提出了一种线性阵列的对称结构，其次，基于结合差分进化的文化算法，建立了一种混合技术。显然，这样可以减少计算的复杂度。通过Monte Carlo模拟对该方案性能进行了验证，并在计算时间和均方误差方面与现有方法进行了比较。

关键词： 文化算法；差分进化；线性对称传感器阵列    

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应用完备集合固有时间尺度分解和混合差分进化和粒子群算法优化的最小二乘支持向量机对柴油机进行故障诊断 Article

俊红 张,昱 刘

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第2期   页码 272-286 doi: 10.1631/FITEE.1500337

摘要： 针对固有时间尺度分解算法的模态混叠问题和最小二乘支持向量机的参数优化问题，本文提出了一种新的基于完备集合固有时间尺度分解和混合差分进化和粒子群算法优化最小二乘支持向量机的柴油机故障诊断方法。随后，利用完备集合固有时间尺度分解算法将非平稳的柴油机振动信号分解为一系列平稳的旋转分量和残差信号。然后，提取了前几阶旋转分量的三类典型的时频特征，包括奇异值、旋转分量能量和能量熵、AR模型参数，作为故障特征。最后，提出了混合差分进化和粒子群算法对最小二乘支持向量机的参数进行优化的方法，并通过将故障特征输入训练好的最小二乘支持向量机模型实现故障诊断。仿真和实验结果表明提出的故障诊断方法可以克服固有时间尺度分解的模态混叠问题，而且能够准确的识别柴油机故障。

关键词： 柴油机；故障诊断；完备集合固有时间尺度分解；最小二乘支持向量机；混合差分进化和粒子群优化算法    

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输出受限的柔性海洋立管自适应神经网络边界控制 Research Article

余初阳1,楼旭阳1,马艺飞1,叶倩2,张今旗3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第8期   页码 1229-1238 doi: 10.1631/FITEE.2100586

摘要： 针对具有未知非线性扰动和输出限制的柔性海洋立管系统，提出一种基于自适应神经网络的边界控制方法抑制振动。首先，通过偏微分方程分布参数系统描述柔性海洋立管系统的动态特性。为补偿非线性扰动对系统影响，利用径向基神经网络构造一个基于神经网络的边界控制器以减少振动。在所提边界控制器下，基于李亚普诺夫方法，保证柔性海洋立管系统一致有界。该方法为其他柔性机器人系统的边界控制提供了一种集成神经网络的思路。最后，通过数值仿真验证所提方法的有效性。

关键词： 海洋立管系统；偏微分方程；神经网络；输出限制；边界控制；未知扰动    

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一种流水车间批量调度的高效计算三阶段优化方法 Research Articles

Hai-yan WANG, Fu ZHAO, Hui-min GAO, John W. SUTHERLAND

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年 第20卷 第7期   页码 1002-1020 doi: 10.1631/FITEE.1700457

摘要： 在工件含批量生产任务情况下如何进行最佳生产调度是一个重要的生产计划问题。通常将批量工件划分为子批处理（称为分批优化）。若子批数较大，则会大大增加工件完成时间的计算复杂性。现有研究未能考虑此类计算时间问题。本文考虑可变子批、准备时间以及子批批量约束（传输子批批量受传输设备容量限制），提出一种求解n个工件、m台机器流水车间分批优化调度方法。实验结果表明，所提方法能节省大量计算时间，尤其对大规模问题能提供更优解。

关键词： 批量流；流水车间调度；传输子批；可变批量；批量约束；差分进化    

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时域有限差分算法与遗传算法在平面螺旋电感设计中的应用

王宏建,李靖,刘和光,姜景山

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第11期   页码 38-42

摘要：

文章通过电磁场时域有限差分(FDTD)算法与遗传算法(GA)相结合进行平面螺旋电感设计。通过优化单元网格大小，可优化设计整个平面螺旋电感（包含空气桥）的结构尺寸。

关键词： 时域有限差分算法     遗传算法     平面螺旋电感     品质因素    

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用于解决非线性受电弓系统的启发式神经网络计算 Article

Muhammad Asif Zahoor RAJA, Iftikhar AHMAD, Imtiaz KHAN, Muhammed Ibrahem SYAM, Abdul Majid WAZWAZ

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第4期   页码 464-484 doi: 10.1631/FITEE.1500393

摘要： 本文提出了一种启发式神经网络计算平台，用于解决基于不同阶数泛函微分方程的非线性受电弓系统（Pantograph systems based on functional differential equations, P-FDEs）中的初值问题（Initial value problems, IVPs）。该方案利用了前馈人工神经网络（Artificial neural networks, ANNs）、基于遗传算法（Genetic algorithms, GAs）的进化计算技术，以及内点技术（Interior-point通过采用不同数量神经元的ANN模型进行了大量的数值实验，进一步验证了该方案的准确性和收敛性。

关键词： 神经网络；初值问题（IVP）；函微分方程（FDE）；无监督学习；遗传算法（GAs）；内点技术（IPT）    

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数据驱动的随机微分方程辨识 Article

王亚森, 方华臻, 金骏阳, 马贵君, 何心, 代星, 岳作功, 程骋, 张海涛, 浦栋麟, 伍冬睿, 袁烨, Jorge Gonçalves, Jürgen Kurths, 丁汉

《工程（英文）》 2022年 第17卷 第10期   页码 244-252 doi: 10.1016/j.eng.2022.02.007

摘要：

随机微分方程（SDE）是一种广泛用于描述受不同来源噪声干扰的复杂过程或现象的数学模型。本文利用股票和石油价格、轴承变化和风速的真实数据，以及包括广义维纳（Wiener）过程和朗之万方程在内的著名随机动力系统的仿真数据，验证了所提出框架的有效性。

关键词： 数据驱动方法     系统辨识     稀疏贝叶斯学习     随机微分方程     随机现象    

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非常泄洪设施对大坝防洪安全的研究

吴时强,姜树海

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第12期   页码 66-72

摘要：

文章引人随机微分方程，采用泄洪风险分析方法评估水电站采用非常泄洪设施对大坝安全所带来的影响，并结合某一工程设置两条非常泄洪洞的可行性进行论证。在充分分析计算条件对风险率灵敏性的前提下，讨论了调洪方案下两条非常泄洪洞启用的条件及相关的泄洪风险，为导流洞改建方案的确定提供依据。

关键词： 大坝安全     泄洪     风险分析     随机微分方程    

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GaAlAs/GaAs平面波导串联矩形谐振腔滤波器的研究

蔡纯,刘旭,肖金标,马长峰,陈麟,丁东,张明德,孙小菡,徐筱乐,陈堂胜,李拂晓

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第2期   页码 61-66

摘要：

基于四端口谐振腔滤波理论，采用二维时域有限差分法（2D-FDTD）数值仿真了矩形谐振腔的滤波特性，分析了串联谐振腔的个数与滤波特性的关系；设计和制作了GaAlAs/GaAs平面波导四串联矩形谐振腔滤波器

关键词： 波分复用     平面波导器件     光滤波器     谐振腔     时域有限差分法    

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基于到达时间差和到达频率差的多层等梯度声速剖面建模与声学定位 Research Article

詹东洲1,王思甜1,蔡守桂1,郑华荣2,徐文2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年 第24卷 第1期   页码 164-175 doi: 10.1631/FITEE.2100398

摘要： 基于此模型，可将声线跟踪问题转化为多项式寻根问题。利用传感器节点处信号多普勒频移的导数，提出一种新的使用到达时间差（time difference of arrival，TDOA）和到达频率差（frequency difference of arrival

关键词： 水下声学传感器网络；声学定位；声速剖面；到达时间差（TDOA）；到达频率差（FDOA）    

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框架结构爆破拆除失稳过程有限元计算模型

张奇,吴枫,王小林

《中国工程科学》 2005年 第7卷 第10期   页码 28-32

摘要：

根据框架结构爆破拆除物理过程，建立了有限元数值仿真模型，利用该模型可以对设计方案进行数值仿真和优化，既避免了保守设计造成的盲目浪费，又避免了由于设计不周而造成爆后不倒塌，为框架结构爆破拆除设计提供了新途径

关键词： 工程爆破     框架结构     有限元     数值计算    

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用二极管统一构建两个n阶电路网络 Research Article

林小燕,谭志中

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年 第24卷 第2期   页码 289-298 doi: 10.1631/FITEE.2200360

摘要： 本文通过二极管将两个不同的n阶拓扑电路网络连接起来，建立起一个统一的网络模型，这是一个以前没有研究解决的新问题。该网络模型不仅包含五个电阻元件，还包含二极管器件，因此该网络包含多种不同的网络类型。该问题可以通过三个主要步骤来解决：首先，将网络简化为两个不同的等效电路模型；其次，应用基尔霍夫定律建立非线性差分方程模型；最后，对结构相似的两个方程进行统一处理，并利用等效变换技术得到非线性差分方程的通解

关键词： 复杂网络；等效变换；非线性差分方程；等效电阻    

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类差分平衡函数的性质及其应用

张文英,李世取

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第3期   页码 45-52

摘要：

定义了布尔函数的类差分和类差分平衡函数，研究了类差分平衡函数的密码学性质以及构造方法。作为类差分平衡函数的应用，给出了〓上逻辑函数是完全非线性函数的充要条件，并在首先分析得到所有四元类差分平衡函数的基础上，编程搜索出〓上所有的完全非线性函数。

关键词： Bent函数     完全非线性函数     2-基展开     类差分     类自相关函数     类差分平衡函数    

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盐度差能：现状和新趋势

Olivier Schaetzle, Cees J. N. Buisman

《工程（英文）》 2015年 第1卷 第2期   页码 164-166 doi: 10.15302/J-ENG-2015046

摘要： 在描述最先进盐度梯度技术的发展现状之前，我们首先介绍了盐度差能概念。本文以盐度梯度技术新兴领域中的新趋势作为结尾。

关键词： 盐度差能，压力延缓渗透，反向电渗析    

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标题 作者 时间 类型 操作

基于差分进化的椭圆型偏微分方程计算智能求解器

Muhammad Faisal Fateh, Aneela Zameer, Sikander M. Mirza, Nasir M. Mirza, Muhammad Saeed Aslam, Muhammad Asif Zahoor Raja,muhammad.aslam@adelaide.edu.au

期刊论文

利用对称结构和结合差分进化的文化算法检测阵列中的故障传感器

Shafqat Ullah KHAN,Ijaz Mansoor QURESHI,Fawad ZAMAN,Wasim KHAN

期刊论文

应用完备集合固有时间尺度分解和混合差分进化和粒子群算法优化的最小二乘支持向量机对柴油机进行故障诊断

俊红 张,昱 刘

期刊论文

输出受限的柔性海洋立管自适应神经网络边界控制

余初阳1,楼旭阳1,马艺飞1,叶倩2,张今旗3

期刊论文

一种流水车间批量调度的高效计算三阶段优化方法

Hai-yan WANG, Fu ZHAO, Hui-min GAO, John W. SUTHERLAND

期刊论文

时域有限差分算法与遗传算法在平面螺旋电感设计中的应用

王宏建,李靖,刘和光,姜景山

期刊论文

用于解决非线性受电弓系统的启发式神经网络计算

Muhammad Asif Zahoor RAJA, Iftikhar AHMAD, Imtiaz KHAN, Muhammed Ibrahem SYAM, Abdul Majid WAZWAZ

期刊论文

数据驱动的随机微分方程辨识

王亚森, 方华臻, 金骏阳, 马贵君, 何心, 代星, 岳作功, 程骋, 张海涛, 浦栋麟, 伍冬睿, 袁烨, Jorge Gonçalves, Jürgen Kurths, 丁汉

期刊论文

非常泄洪设施对大坝防洪安全的研究

吴时强,姜树海

期刊论文

GaAlAs/GaAs平面波导串联矩形谐振腔滤波器的研究

蔡纯,刘旭,肖金标,马长峰,陈麟,丁东,张明德,孙小菡,徐筱乐,陈堂胜,李拂晓

期刊论文

基于到达时间差和到达频率差的多层等梯度声速剖面建模与声学定位

詹东洲1,王思甜1,蔡守桂1,郑华荣2,徐文2

期刊论文

框架结构爆破拆除失稳过程有限元计算模型

张奇,吴枫,王小林

期刊论文

用二极管统一构建两个n阶电路网络

林小燕,谭志中

期刊论文

类差分平衡函数的性质及其应用

张文英,李世取

期刊论文

盐度差能：现状和新趋势

Olivier Schaetzle, Cees J. N. Buisman

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