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期刊论文 351

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2020 34

2019 33

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2006 9

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关键词

大数据 8

数据挖掘 7

机器学习 5

人工智能 4

区块链 3

分布式系统 2

工业大数据 2

数据集成 2

数据驱动方法 2

智能制造 2

材料设计 2

环境一号卫星 2

结构健康监测 2

雾计算 2

预测 2

风云三号 2

BP算法 1

CAN总线 1

CCD 1

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Blockchain in energy systems: values, opportunities, and limitations

《能源前沿（英文）》 2022年第16卷第1期页码 9-18 doi: 10.1007/s11708-022-0818-8

摘要： The structure of a power energy system is becoming more distributed than before. It becomes challenging to manage such a system in a centralized way, because a central authority may not exist or may not be trusted by all parties. Blockchain is a promising tool to address this challenge, by enabling trusted collaboration in the absence of a trusted central authority. Its use in the energy sector has been pioneered by several pilot projects. However, to date the energy sector has not seen large-scale deployment of blockchain, partly because the founders of those pilot projects, the public, and utilities have not reached consensus on the values and limitations of blockchain in energy. This perspective aims to bridge this gap. First, the philosophy and unique values of blockchain are discussed. Second, some promising blockchain-based applications in energy systems are presented. Third, some common misunderstandings of blockchain in energy are discussed. Last, some frequently-asked questions from utilities are discussed. Hopefully this perspective can help advance large-scale deployment of blockchain in energy systems.

关键词： blockchain immutability energy trading energy management data synchronization

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基于多智能体微分博弈的数据驱动协同一致控制 Research Article

石宇1,化永朝2,于江龙1,董希旺1,2,任章1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第7期页码 1043-1056 doi: 10.1631/FITEE.2200001

摘要：本文研究了多智能体微分博弈问题及其在协同一致控制中的应用。提出系统化的多智能体微分博弈构建和分析方法，同时给出一种基于强化学习技术的数据驱动方法。首先论证了由于网络交互的耦合特性，典型的分布式控制器无法充分保证微分博弈的全局纳什均衡。其次通过定义最优对策的概念，将问题分解为局部微分博弈问题，并给出局部纳什均衡解。构造了一种无需系统模型信息的离轨策略强化学习算法，利用在线邻居交互数据对控制器进行优化更新，并证明控制器的稳定性和鲁棒性。进一步提出一种基于改进耦合指标函数的微分博弈模型及其等效的强化学习求解方法。与现有研究相比，该模型解决了多智能体所需信息的耦合问题，并实现分布式框架下全局纳什均衡和稳定控制。构造了与此纳什解对应的等价并行强化学习方法。最后，仿真结果验证了学习过程的有效性和一致控制的稳定性。

关键词：多智能体系统；微分博弈；一致控制；数据驱动；强化学习

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基于非脆弱采样数据控制的非线性多智能体系统同步控制及其在电路系统中的应用 Research Article

Stephen AROCKIA SAMY1,Raja RAMACHANDRAN2,Pratap ANBALAGAN3,曹阳4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第4期页码 553-566 doi: 10.1631/FITEE.2200181

摘要：设计了一个非脆弱采样数据控制方案，用于互连耦合电路系统（多智能体系统）的渐近同步标准。该方案对所考虑的多智能体系统在时变延迟情况下作同步分析。通过构建合适的李亚普诺夫函数，得出线性矩阵不等式成立的充分条件，确保多智能体领导者和跟随者系统之间的同步。最后，给出两个数值案例，展示了该控制方案的有效性和所提李亚普诺夫函数的较低保守性。

关键词：多智能体系统；非脆弱采样数据控制；时变延迟；线性矩阵不等式；渐近同步

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导航卫星双向伪距时间同步

谭述森

《中国工程科学》 2006年第8卷第12期页码 70-74

摘要：

针对卫星导航系统时间同步需求，提出了导航卫星双向伪距时间同步的理论根据，并就4种基本同步方法（双向无线电伪距同步方法, 星地双向激光伪距同步方法,双向卫星中继无线电伪距同步方法, 双向地球站中继无线电伪距同步方法）与应用进行了分析，与目前国际导航卫星时间同步通用方法相比,具有精度高, 方法简单，设备负担轻特点。

关键词：导航卫星伪距时间同步

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具有任意有限延迟耦合布尔网络的完全同步 Research Articles

Jie LIU, Lulu LI, HabibM. FARDOUN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第2期页码 281-293 doi: 10.1631/FITEE.1900438

摘要：研究耦合延迟布尔网络完全同步性问题。文中所讨论的耦合延迟布尔网络模型中，状态延迟和输出延迟可能不相等，并且每个布尔网络中的状态延迟也可能不相等。基于矩阵半张量积获得耦合延迟布尔网络达到完全同步的充要条件。提供解决耦合延迟布尔网络完全同步性的有效算法。最后，通过数值算例说明该算法的有效性。

关键词：布尔网络；同步性；时滞

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基于混沌电路电容器连接的微分耦合同步 Regular Papers

Yu-meng XU, Zhao YAO, Aatef HOBINY, Jun MA

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第4期页码 571-583 doi: 10.1631/FITEE.1800499

摘要：非线性振子和电路常用于研究耦合同步和一致性问题。完全同步是指所有振子保持相同幅度和相位，主要发生在完全相同振子之间。相位同步是指振子保持步调节律同步而幅度不同。对于无维动力学系统和振子，同步依赖于耦合变量的选择和耦合方式。非线性电路中电阻常用于连接两个或以上电路，触发电压耦合可对耦合电路反馈调制。本文采用电容器耦合两个Pikovsk-Rabinovich(PR)电路，这种电场耦合机制为微分耦合提供了依据。讨论了对称性和错位耦合下两个混沌电路的同步稳定性问题。在电阻耦合下，两个混沌电路容易完全同步。进一步讨论电容器耦合，发现当耦合电容器选择合适电容值时，两个耦合电路同步可被有效控制，且耦合电容器能量流有助于对同步的调控。混沌电路的同步实现和耦合通道有关，如对称性耦合容易完全同步，错位耦合有利于相位同步。电容器对应电场耦合能降低耦合器件能量（焦耳热）消耗，加强两个耦合电路能量输运和交换，从而实现混沌电路同步。

关键词：同步；电压耦合；混沌电路；电容器耦合

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A redundantly actuated PRPRP radial mechanism in the segment erector of a shield machine for synchronization

Wanghui BU, Zhenyu LIU, Jianrong TAN, Jin CHENG

《机械工程前沿（英文）》 2011年第6卷第4期页码 463-467 doi: 10.1007/s11465-011-0225-z

摘要：

The shield machine is a heavy construction machine for tunnel excavation, and the segment erector is an important subsystem of the shield machine. It is difficult to achieve precise control in the 6-DOF (degree of freedom) erector in the 2-DOF 5-bar radial mechanism. Hence, this paper proposes a redundantly actuated PRPRP radial mechanism for the segment erector. When the redundant actuator is unlocked, the radial mechanism is able to adjust its posture, which has two degrees of freedom. On the other hand, when the redundant actuator is locked or produces enough pre-tightening tensile force, the PRPRP mechanism can ensure the synchronization of the two driving hydraulic cylinders along the radial direction based on the mechanical structure, which has one degree of freedom. The redundant actuator also facilitates the equal application of two flexural torques at the hydraulic cylinders; thus, preventing the overload of a single cylinder.

关键词： redundant actuation parallel mechanisms five-bar mechanisms segment erectors shield machines

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神经元之间的相位同步和能量平衡 Research Article

谢盈1,姚昭1,马军1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第9期页码 1407-1420 doi: 10.1631/FITEE.2100563

摘要：在一类简单的神经元电路不同支路嵌入光电管和热敏电阻来设计一种功能性神经元。通过光电管的光电流和流经热敏电阻的通道电流可以控制神经元电路的场能量。神经元的放电模态同时依赖于外界光照和温度。在不同的光照和温度刺激下，两个功能神经元存在能量差。因此，在场能量传递和交换过程中神经元之间开始建立突触连接并相互耦合。我们提出两种规则来讨论神经元之间突触耦合增强问题，神经元之间的能量差控制着神经元之间突触耦合强度的增长和突触电流变化，且神经元之间的同步有利于维持神经元之间的能量平衡。第一类规则类似于饱和增益法，即神经元在达到完全同步之前其突触耦合强度以恒定的增益周期性增长。第二类规则指出神经元突触耦合强度以恰当的增益呈现指数型增长，直到神经元之间达到能量平衡。两个不同的神经元在突触耦合增强的过程中可以实现相位同步。两个完全相同的神经元即使在噪声环境下，神经元耦合突触按照第二类规则增长强度依旧可以有效实现完全同步和能量平衡。此结果表明神经元突触更倾向于以指数型方式来增长其耦合强度。这些研究结果有助于揭示外界刺激如何唤醒和激活神经元之间的突触连接，进一步理解突触耦合电流时变的特性。潜在的生物物理机制在于外界差异性的刺激打破了神经元之间的能量平衡，因此突触耦合不断被增强来实现神经元之间能量动态平衡。这些研究结果为设计和训练智能神经元电路提供了思路，即通过设置梯度性能量分布来调控耦合通道。

关键词：哈密顿能量；耦合同步；突触增强；神经元电路

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利用勒让德多项式同步两种不同的混沌系统及其在安全通信中的应用 None

Saeed KHORASHADIZADEH, Mohammad-Hassan MAJIDI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第9期页码 1180-1190 doi: 10.1631/FITEE.1601814

摘要：提出一种新的由状态反馈控制器和鲁棒控制项组成的混沌同步控制器，采用勒让德多项式补偿不确定性，还考虑截断错误。由于正交函数定理，勒让德多项式可逼近任意小的近似误差的非线性函数。因此，勒让德多项式可取代模糊系统和神经网络来估计和补偿控制系统中的不确定性。勒让德多项式具有比模糊系统和神经网络更少的调整参数，它的调整过程更为简单。与模糊系统的参数类似，使用从稳定性分析获得的自适应规则在线估计勒让德系数。假设主系统和从系统分别是Lorenz混沌系统和Chen混沌系统。安全通信系统需要基于观测器同步，因为主系统通过信道只发送一个状态变量。讨论了使用基于观测器同步获得其他状态变量的方法。仿真结果表明该方法的有效性。与模糊滑模控制器的比较表明，所提的控制器表现出优异的瞬态响应。此外，解释了安全通信问题，并测试了安全通信中控制器的性能。

关键词：基于观测器同步；混沌系统；勒让德多项式；安全通信

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潜在用于单侧膝受伤患者的传感引导步态同步下肢外骨骼 Research Articles

王东海1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第6期页码 920-936 doi: 10.1631/FITEE.2000465

摘要：

本文展示了一种可潜在帮助单侧膝受伤患者正常行走的传感引导步态同步下肢外骨骼系统。外骨骼能够减轻人体体重对受伤膝下肢的负载，并维持与健康侧下肢行走步态摆动相同步。传感引导步态同步系统集成了人体传感网络，它能感知健康侧下肢的运动步态。基于测量的关节角度轨迹引导，安装电机的髋关节在行走中提起腿杆，并将膝受伤步态和健康步态以半周期延时进行同步。实验验证了下肢外骨骼的效果。本文比较了健康腿和膝受伤腿的测量关节角度轨迹、仿真的膝受力、人机交互力等方面，结果说明髋关节安装电机受控制的下肢外骨骼能够将受伤腿和体重支撑外骨骼的融合步态与健康腿步态进行同步。

关键词：传感引导；下肢外骨骼；人体传感网络；步态同步；体重支撑

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停留交会应用中减少邻居发现延迟 Research Articles

Shuai-zhao JIN, Zi-xiao WANG, Ya-bo DONG, Dong-ming LU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第8期页码 1147-1164 doi: 10.1631/FITEE.1800412

摘要：邻居发现在停留交会应用中十分重要。在停留交会应用中移动传感器节点与部署在不同交会点的固定传感器节点进行通信。在现有邻居发现协议中，概率性邻居发现协议在一般情况下表现良好，但存在非周期性、不可预测性和无限发现延迟。确定性邻居发现协议可牺牲平均邻居发现性能以提供最差情况下的邻居发现延迟。本文提出一种基于移动信息辅助的时槽同步技术，通过时槽同步提升确定性邻居发现协议的平均性能，同时不增加额外传感器节点能量开销。针对邻居发现中的信标帧冲突可能导致的邻居发现失败情况，提出一种优化的信标帧发送策略。通过理论分析和基于莫高窟游客追踪系统积累的实际数据，验证该基于移动信息辅助时槽同步技术的性能。实验结果表明，所提时槽同步技术最高可将目前最优的确定性邻居发现协议平均性能提升两个数量级。

关键词：邻居发现；停留交会应用；时槽同步；基于移动信息辅助的时槽同步

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超百亿亿级系统面临的网络和通信挑战 None

Dhabaleswar PANDA, Xiao-yi LU, Hari SUBRAMONI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第10期页码 1230-1235 doi: 10.1631/FITEE.1800631

摘要：由于新兴处理器、内存和网络技术的显著进步，百亿亿级系统将在未来几年（2020–2022）推出。随着百亿亿级系统被配置和使用，具有更细粒度、更短时间步长和更大数据量的下一代应用程序将被持续需求。从发展趋势看，2025–2035年间，下一代应用程序将需要超百亿亿级系统。本文关注超百亿亿级系统在网络和通信方面面临的挑战。首先，提出超百亿亿级系统的设想架构。其次，从不同方面阐述面临的挑战，包括多种网络技术、高性能通信和同步协议、加速器和现场可编程门户阵列的集成支持、容错和服务质量支持、能量感知通信方案和协议、软件定义网络以及多种内存和存储器的可扩展通信协议。再次，指出在这些系统上进行支持高性能计算、大数据和深度学习的高效编程模型设计面临的挑战。最后，强调了这些系统的上层共同设计运行时间的关键需求，以实现最优性能和可扩展性。

关键词：网络；通信；同步；超百亿亿级；编程模型；大数据；高性能计算；深度学习；服务质量；加速器

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多带同步模型用于噪声环境下语音识别

孙暐,吴镇扬

《中国工程科学》 2006年第8卷第3期页码 31-34

摘要：

根据人耳听觉特性，提出新的同步多带最大似然线性回归算法用于噪声环境下语音识别。该算法采用最大似然作为参数估计准则，利用各频带信号同步感知和噪声污染假定的方法进行语音模型补偿，有效地提高了识别系统在噪声环境下的识别性能。

关键词：隐马尔可夫模型最大似然多带同步模型语音识别

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包含不同尺度子网络的模块化神经网络同步转换 Research Article

黄卫芳1,杨利建1,詹璇1,付子英2,贾亚1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第10期页码 1458-1470 doi: 10.1631/FITEE.2300008

摘要：时间延迟和耦合强度是影响神经网络同步的重要因素。本文利用霍奇金—赫胥黎（HH）神经元模型构建一个包含不同尺度子网络的模块化神经网络，即小尺度随机网络通过化学突触与大尺度小世界网络单向连接。研究发现，时间延迟在网络中诱发了多个同步转换。当时间延迟是单个神经元放电周期的整数倍时，耦合强度增加也促进网络同步化。考虑到模块化网络中不同位置的时间延迟可能具有不同作用，我们探讨子网络之间以及子网络内部的时间延迟对模块化网络同步的影响。我们发现，当子网络内同步良好时，两个子网络内部时间延迟增加会诱发其自身出现多个同步转换。此外，小尺度网络的同步状态会影响大尺度网络的同步。进一步发现，两个子网络之间的时间延迟诱导模块化网络的同步转换，但对接收信号的子网络内的同步基本无影响。通过分析两个子网络之间的相位差，我们发现模块化网络出现同步转换的机制是相位差的周期性变化。最后，通过对不同尺度模块化网络的研究，证明了本文结果的泛化性。

关键词：霍奇金—赫胥黎神经元；模块化神经网络；子网络；同步；时间延迟

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A review of systematic evaluation and improvement in the big data environment

Feng YANG, Manman WANG

《工程管理前沿（英文）》 2020年第7卷第1期页码 27-46 doi: 10.1007/s42524-020-0092-6

摘要： The era of big data brings unprecedented opportunities and challenges to management research. As one of the important functions of management decision-making, evaluation has been given more functions and application space. Exploring the applicable evaluation methods in the big data environment has become an important subject of research. The purpose of this paper is to provide an overview and discussion of systematic evaluation and improvement in the big data environment. We first review the evaluation methods based on the main analytic techniques of big data such as data mining, statistical methods, optimization and simulation, and deep learning. Focused on the characteristics of big data (association feature, data loss, data noise, and visualization), the relevant evaluation methods are given. Furthermore, we explore the systematic improvement studies and application fields. Finally, we analyze the new application areas of evaluation methods and give the future directions of evaluation method research in a big data environment from six aspects. We hope our research could provide meaningful insights for subsequent research.

关键词： big data evaluation methods systematic improvement big data analytic techniques data mining