在利用光学运动捕捉技术获取手部精细运动数据及手势信息的过程中,捕捉运动数据的缺失会对神经解码的性能产生影响,为此,提出一种基于主成分分析的缺失运动数据恢复和重建方法.该方法采用期望最大化算法在主成分空间和原始数据空间进行迭代映射,求解对应主成分空间,以提高原始空间数据修复的精度.实验分别从缺损数据长度、缺损数据维度、周期性运动数据及冗余数据等方面对该算法进行了验证,并与三次样条插值和一次迭代插值的结果进行了比较.对测试数据的实验结果表明：该方法适用于连续缺损数据长度小于350帧,或同时缺损数据维度小于13维的情况.手部运动的周期性规律对于提高数据恢复的精度有很大的帮助,冗余标记点也能在一定程度上减少数据恢复的结果误差.与三次样条插值和一次迭代插值方法相比,该方法的平均误差均小于10 mm,仅相当于前两种方法误差的50%，甚至更少.

 针对深水多波束测深侧扫声呐多源探测数据的实时可视化表达处理效率较低的问题,提出实时测深数据快速条带式动态网格化方法和动态不规则金字塔构建方法、实时侧扫数据条带式增量更新方法和基于极坐标的实时水体数据重采样方法,实现了全球框架下动态海底探测地形的实时三维渲染和快速侧扫图像及水体图像绘制.同时采用基于状态保护与转移机制的声纳设备控制方法,通过异步通信方式实现了安全友好的交互式操作过程. 实验结果表明：该系统满足深水多波束测深侧扫声纳设备的显控需求,能够保障声纳设备作业安全、增强现场作业能力及数据发掘能力.

针对传统SMOTE过采样方法在生成合成样本的过程中存在的盲目性,以及对噪声敏感且容易出现过拟合现象的问题,提出一种改进的聚类边界样本过采样（CB-SMOTE）方法,通过引入“聚类一致性系数”找到少数类样本的边界,利用边界样本的最近邻密度来剔除噪声点和确定合成样本的数量,对SMOTE方法的新样本合成规则进行了优化.该方法是一种指导性的过采样方法,合成样本更加有利于分类器的学习.通过实验对比6种不同方法在UCI公共数据集上的分类性能,结果表明：CB-SMOTE方法对少数类样本和多数类样本都具有较高的分类准确率,且对过采样倍数的变化具有更高的稳定性.

为了解决传统图像合成方法在处理具有不同纹理特征的图像时产生明显边界的问题, 提出新的图像合成框架.把图像分解为基本层和细节层，基本层解决边界处颜色的无缝融合|细节层实现边界处纹理细节的光滑过渡.算法流程为进行基本层的融合,合成新的细节层,新细节层添加到融合的基本层得到最终结果.通过计算一张权重图来指导新细节层的生成,权重图度量纹理特征的强弱和像素到边界的距离.实验结果显示:算法可以有效保证颜色的无缝融合,保持纹理的光滑过渡.相对于传统图像合成方法,该算法可以生成更真实的合成图像.

针对面向实时应用的片上多处理系统对片上网络提出的低延迟和低抖动通信质量要求,提出一种高效的QoS实现方法.该方法对于路由器中的旁路通道采用预先申请和动态调度机制,根据任务的通信需求和优先级制定了合理的资源分配和冲突处理规则.其中低延迟服务机制利用旁路和专用虚通道使延迟敏感消息尽快转发,低抖动服务机制利用虚通道保留技术和自适应路由算法维持突发消息的传输连续性.实验结果表明：与仅基于优先级和专用虚通道的QoS方法相比,该QoS方法使延迟敏感消息的平均延迟降低了41%,突发消息的平均延迟差异降低了39%,能为片上系统应用提供高质量的差别型服务.

为了提升数字图像内容认证的准确性,提出一种新颖的半脆弱水印算法.引入相关块组的概念,并将相关块组进一步划分为子块组,轮流使用每个子块组内特定块生成水印,最终将水印嵌入到子块组内的其他块中.算法根据图像内容自适应选取量化步长,结合Slant变换高能量集中性及直流量化原理完成水印嵌入过程,认证过程中使用新的噪声过滤策略并通过投票方式确定篡改发生位置.实验表明:该算法能有效地提高含水印图像的质量及防止水印信息的未授权提取,在应对裁剪、替换等常规处理时定位精度提升明显.算法抵抗偶然攻击的能力强,新噪声策略有效地改善了针对篡改区域的识别效果.

针对基于检测的目标跟踪算子存在着目标表观描述的准确性和对跟踪过程的目标表观变化的适应性之间的矛盾,提出一种较为柔性的半监督学习方法：以Hough Forests为基本学习框架,用离线学习的分类器作为先验跟踪算子，并引入基于跟踪过程中用检测得到的object-specific信息和空间一致性信息的随机标签分布,用来生成半监督学习所需要的在线数据样本,对跟踪算子进行修正|分类器的检测和跟踪环节与在线的Hough Forests分类器应用环节类似,但采用了类似粒子滤波的随机采样方式对检测和更新环节进行加速|用匀速运动模型对目标运动进行建模,使跟踪过程中的目标位置预测更加准确.算法在标准跟踪数据集合i-Lids和TUD-campus上与当前流行的目标跟踪算法在线Boosting算法、MILB和Hough Forests跟踪算法进行了比较实验.实验证明：监督Hough Forests分类器提供了解决分类器对目标表观表述的准确性和自适应性矛盾的一种有效机制|整个跟踪算法能够使目标跟踪过程更加快速、鲁棒与准确.

基于溶出伏安法,采用一种新型的汞膜金微电极阵列传感器芯片,实现了水污染痕量重金属离子Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+的同时检测.在K3［Fe(CN)6］溶液中对微电极阵列传感器进行循环伏安扫描,分析其电化学特性及实际表面积,采用电化学阻抗谱法检验微电极阵列传感器表面汞膜沉积的程度.镀汞后的微电极阵列传感器采用差分脉冲阳极溶出伏安法,同时检测样本溶液中的重金属元素:Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+,得到的Cd2+、Pb2+和Cu2+的标准工作曲线线性度良好,检测下限分别为0.1、0.5和0.3 μg/L,但Zn2+的标准工作曲线线性度较差,这主要是由测试基线的漂移及不准确的加标造成的.

针对Web数据的异构性和非结构特征,提出一种最小开销的Web方面实体搜索方法：FacetedWeb.采用命名实体对Web进行结构化的标注,将无结构的Web数据建模为实体元组数据库以支持多类型的实体搜索和动态的方面选择.采用基于随机行走模型的概率排序算法,用结点的个性化PageRank值来衡量结果的相关性,以构造最小开销的方面接口.在真实Web数据集Clueweb上实现了FacetedWeb的原型系统,通过用户评测数据验证了FacetedWeb作为通用Web方面搜索引擎的有效性,并与传统实体搜索算法的进行对比,结果表明FacetedWeb在实体搜索的效率和精确度上具有明显的优势.

为了考察形象图标和抽象图标在语义匹配和语义不匹配条件下的认知加工过程,实验要求12名被试判断屏幕中呈现的图标与词语所表达的含义是否一致的同时做快速按键反应,并记录被试的行为数据和事件相关电位（ERP）数据.实验结果发现：与形象图标相比,抽象图标所需的反应时间长、正确率低|语义匹配时比语义不匹配时抽象图标所需反应时间短,正确率高|语义匹配时抽象图标能引发波幅较小的N400成分,而语义不匹配时形象图标和抽象图标均能引发波幅较大的N400成分|N400波幅在大脑不同区域存在明显差异.研究结果表明图标具体性对图标理解有显著影响.

针对欠驱动平面双足机器人的行走速度控制难题,提出一种新的变速行走控制策略.该控制策略有两层结构,上层采用一种模糊融合的思路,根据给定速度产生参考步态,即由能稳定行走的已设计步态模糊融合出参考步态,再由PI控制器对参数进行平滑|底层由基于虚拟约束的反馈线性化方法实现轨迹跟踪,同时解决行走中的欠驱动问题,达到连续稳定变速的目的.仿真结果表明：与其他变速策略想比,该控制策略能在变速的同时改变步长,而且有更好的控制效果,也能很好地实现变速的连续性.

针对当前系统可靠性预测方法的不足,提出一种基于免疫优化的区间预测方法.构建可靠性参数预测神经网络模型,由极端学习机（ELM）算法进行训练,并以修正BFGS法对网络的左侧权值和阈值进行调整.在由该网络得到的预测点值和网络权重的基础上,根据非线性回归模型构建可靠性参数的区间预测值（PI）,PI的质量取决于网络结构和权衰减调节参数.结合PI的覆盖率和平均区间比例长度提出一种新的PI综合评价指标,以此衡量PI的质量；引入免疫优化算法优化区间预测值和网络结构,以最小化综合评价指标为成本函数,寻求决策变量，即网络隐层神经元个数和权衰减调节参数的最优值.将提出的方法和理论应用于某系列数控车床的可靠性参数平均无故障时间的预测,证明了其预测性能优于传统方法.

为了提高柔性作业车间调度求解遗传算法（GA-Ⅰ）的初始种群质量,提出一种基于短用时和设备均衡策略的机器链优化初始方法.运用均匀设计原理对每道工序的具有最短加工时间的可选机器进行均匀组合,形成机器分配链优化遗传算法（GA-Ⅱ）的初始群体|采用均匀设计法构造不同权值,形成机器总负荷和机器负荷方差的不同加权组合以构造机器链优化的适应度函数|通过GA-Ⅱ计算产生定量优化的机器分配链群体.将上述机器分配链优化群体作为柔性作业车间调度问题遗传算法（GA-Ⅰ）的机器链初始群体,并利用混合方式的交叉与变异在工件和工序级尺度上进行遗传操作,实现了FJSP的高效求解算法.通过典型算例验证了该方法的可行性和有效性.

为了增强驾驶模拟器视景仿真的逼真性,提出一种基于三角形带绘制车辙的实现方法.介绍车辙纹理格式并采用三角形带构成车辙面.根据新车辙面与车身相对位置的不变性,应用矩阵变换计算构成车辙面顶点数组的坐标.给出绘制车辙的步骤.通过平移顶点数组的方式连接新旧车辙面,修改顶点数组的顺序避免车辆倒退时车辙错乱.将该方法封装为f函数,提高绘制车辙时的重用性.采用Vega Prime建立驾驶模拟器视景仿真.仿真结果表明:当车辆直行、转弯、倒退时,调用2次f函数即可正确渲染出2条车辙,且车辙具有良好的视觉效果;修改顶点数组顺序后解决了车辙错乱问题;仿真平均刷新频率达到30 Hz以上.该方法不影响仿真实时性,满足视景仿真要求|能用于驾驶模拟器提高视觉逼真性.

根据能量耗散和压强降低原理,分别研究了扩张/收缩管无阀微泵所处非稳态情况下流量变化与总压损失和压强损失之间的关系.为获得扩张/收缩管组件内流体流动在谐波压强下的非稳态响应特性,利用有限元软件在不同Womersley数以及压强幅值分别为10、30、50 kPa条件下对扩张角为7.0°、9.8°、13.0°的扩张/收缩管组件进行数值模拟.仿真结果显示,Womersley数越大,流量变化相对于压强的滞后越大,压强幅值越大,流量变化相对于压强的滞后越小.当压强幅值为30、50 kPa,Womersley数相对较小时,在扩张管组件内会有流量峰值随Womersley数的增加而递增的现象出现.随着驱动频率的变化,整流效率存在一峰值,且压强幅值越大整流效率的峰值以及峰值处对应的Womersley数也越大.

为了使斜盘式轴向柱塞泵的流体噪声在各种工况下都能够得到降低,研究并优化了一种柱塞泵斜盘交错角新型降噪结构.柱塞泵斜盘交错角是斜盘绕与斜盘倾角轴和主轴同时垂直的轴旋转形成的角度.交错角不同,柱塞在配流盘过渡区压缩量就不同,从而影响柱塞泵出口流量脉动和流体噪声.基于斜盘交错角降噪原理,建立带斜盘交错角的柱塞泵流量脉动模型,仿真分析了不同斜盘旋转角度对柱塞泵流量脉动的影响,结果表明：交错角旋转角度大于1°,柱塞泵流量脉动上、下峰值降低|旋转角度小于-1°,柱塞泵流量脉动上、下峰值升高|交错角旋转1°可以得到较好的降噪效果,并能在全压力范围内降低柱塞泵流量脉动,转速小于1 000 r/min时可以明显降低柱塞泵流量脉动.仿真模型的有效性通过“二次源法”得到了证实.

为了提高内燃机能源利用率，提出一种回收排气余热能的气动-内燃复合循环方法,采用内燃机排气和压缩空气混合气作为气动循环工质，建立复合循环工作过程数学模型,分析其主要参数对循环性能的影响规律.研究结果表明：内燃机排气压力的增大、压缩空气占比的减小、气动发动机转速和行程/缸径比的减小均能提高内燃机排气利用率和复合循环效率.复合循环可通过调节气动循环转速或压缩空气占混合工质的比例来实现气动循环工质流量与混合工质流量的匹配.

针对城市供水系统爆管监控定位困难问题,采用加权最小误差法,建立基于监视控制和数据采集系统（SCADA）的监测资料与低压供水模型相结合的管网爆管水力学模型,并应用该模型对某市的爆管漏水量的估算和爆管后城市供水压力进行了分析,模型预测的漏水量与现场调查资料基本一致.爆管前后实时监测资料显示：有2/3的区域受到了爆管的影响，爆管后在爆管点附近压差增加,爆管点反方向压差减小.通过对某市实际爆管的定位分析研究表明，利用压差或水力坡降的变化进行实时爆管初步定位和报警是可行的.

为了研究某体育场波纹表面月牙形悬挑屋盖的风荷载特性以及屋盖表面波纹对风压的影响,对该结构进行风洞试验和计算流体动力学（CFD）分析.通过对风洞试验数据的统计分析,得到结构的平均风压、脉动风压、极值风压的分布规律和屋盖上下表面风压的相关性.基于波纹状模型的CFD数值模拟,研究发现屋盖波纹表面的波峰处风压明显大于相临的波谷处风压,而且大于光滑屋面相应区域的风压,所得这一规律可以推广到一般的波纹状悬挑结构.试验得到的极值风压可以换算成用于围护结构设计的阵风系数,在与现行规范进行比较后,给出针对该体型建筑围护结构设计中阵风系数取值的建议.将试验结果与已有研究成果进行了比较,并分析了波纹表面和建筑物阻挡对上下表面风压相关性的影响,发现悬挑结构的波纹状表面对上下表面的风压相关性影响较小,而建筑物阻挡对相关性影响较大.

为了掌握地铁隧道联络通道冻结法施工中冻土的温度场和应力场,提出一种基于光纤布拉格光栅(FBG)传感技术的冻结法施工实时监测方法.在低温潮湿工作环境下,FBG传感器比传统电子式传感器在精度、灵敏度以及稳定性等方面存在较大优势.基于此,首次提出了整合FBG传感器的冷冻监测管设计方案及安装方法.通过在联络通道冻土帷幕左右两侧监测孔内布置FBG传感器,对冻结法施工过程中的冻土温度和应变进行实时监测.根据FBG传感原理并采用小波变换去噪方法对原始温度和应变监测数据进行分析,获得了冻土温度和应变沿厚度和深度方向的分布模式,为进一步认识冻土帷幕的形成和发展规律提供依据.

为了分析非等截面液柱式调谐阻尼器（TLCD)在高层建筑上对脉动风荷载减振的有效性,采用随机振动理论计算结构响应来获得分析数据.建立设有非等截面TLCD高层结构的运动方程,给出变截面TLCD阻尼等效线性化后的主结构传递函数封闭解,分析系统各参数变化对减振效果的影响,并进行优化分析.结果表明：水箱液体质量和结构一阶广义质量的比值越大，减振效果越好，横竖管的长度比也有同样规律|但随着水头损失系数和竖横管面积比的增长使减振效果先增后减.一般而言TLCD频率和主结构基频接近时能达到最优减振率.在实际应用中建议将TLCD安装在轻柔和小阻尼的结构上以获得理想的效果.

为研究滑体中的非饱和带滞水在降雨补给潜水过程中的作用,提出降雨过程中非饱和带滞水的计算方法以及以非饱和带滞水为指标的降雨阈值评价方法.通过监测降雨量、坡体潜水位及排水结构的排水流量,建立统计模型来评估降雨产生的非饱和带滞水量.利用排水隧洞影响范围内的坡体模型和均匀渗流理论正坡浸润线分析了潜水位变化所对应的土体中潜水释水量,使潜水位通过量纲变换后与降雨量和排水流量量纲一致,从而进行三者的统计模型分析.利用坡体高度饱和条件下降雨过程的监测数据建立向量自回归模型,用于计算理论降雨量,得到低水位条件下降雨过程中产生的非饱和带滞水量.根据浙江省杭金衢高速公路K103滑坡的案例,采用三次暴雨过程中的降雨、排水隧洞排水流量与潜水位监测值对降雨过程中产生的非饱和带滞水量进行了计算,分析了非饱和带滞水量对降雨补给潜水过程所起的作用,结果表明：可以将当滞水量重量达到60 kN且地下水位达到0.6 m时作为指标来确定降雨阈值.

对于具有复杂几何特征的边坡问题, 用二维极限平衡理论难以得到与实际相应的分析结果.基于矢量和法安全系数定义,提出了能满足所有条柱3个力的平衡和滑坡体3个整体力矩平衡的严格通用极限平衡分析法.通过侧向剪力系数和侧向剪力分布函数对条间力进行假定,考虑所有条间剪力对安全系数的影响.利用滑体力的平衡条件和边界条件分别得到条柱各行和各列的安全系数,再利用滑体整体力矩平衡条件确定侧向剪力系数.将条柱底面剪力矢量和的反方向作为潜在滑动方向,通过抗滑力和滑动力在其上的投影之和之比确定整个坡体的矢量和安全系数.典型算例验证了方法的合理性,计算结果表明,完全考虑条间力作用将提高边坡的稳定安全系数.

以苯乙基苯醚(PPE)为木质素模型物质,四氢萘为溶剂和供氢剂,对甲苯磺酸(PTSA)为催化剂,研究PPE在微波和四氢萘作用下的降解规律,总结了微波对降解反应的影响并推断PPE在四氢萘和PTSA作用下的降解机理.高效液相识谱法的分析结果表明：随着PPE初始质量密度的升高,PPE的转化率有所下降|随着PTSA质量密度的升高,PPE的转化率也不断升高.相对于普通的热传导加热,微波对PPE的催化降解反应起到了比较明显的促进作用,降解反应的表观活化能下降了27.7%.

将聚乙烯醇（PVA）与超高摩尔质量的聚氧化乙烯（PEO）进行共混,制备了PVA-PEO复合膜,并对混合溶液的流变行为、力学性能及其结晶行为进行了考察.研究发现：PVA水溶液及PVA-PEO混合溶液的稳态流变行为均呈现明显的第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区.少量PEO的加入使混合溶液的黏度增大,但增加幅度不大|PEO加入后得到的PVA-PEO复合膜的弹性模量、断裂强度及断裂伸长率等力学性能及玻璃化温度均有所提高,且随着PEO质量分数的提高,各项力学性能均得到增强,这与在成膜过程中PEO的加入使PVA的晶区尺寸变小而分布均匀,以及体系中物理交联点增加有关.

针对传统的生物发酵法制备葡萄糖酸钠周期长、选择性低、温度控制要求高等缺点,采用3种方法制备了Au/TS-1催化剂,进行比表面积（BET）测定、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征,用于以氧气为氧化剂葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠,评价了催化性能,并进行反应条件影响考察.结果显示:使用沉积沉淀法制备的质量分数为4%的Au/TS-1催化效果最佳,纳米金颗粒大小在10～20 nm,纳米金颗粒分布均匀,其最佳反应条件为60 ℃,pH 9.5,氧气流量为40 mL/min,催化剂0.18 g,水溶液中葡萄糖的质量分数为5%,葡萄糖最快在23 min 内选择性及转化率均可达到100%,但催化剂在第4次重复利用后,其活性降低很快.研究表明：沉积沉淀法能制备一定纳米金颗粒大小的Au/TS-1催化剂,在该多相催化剂上葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠时间短、活性高、选择性好,但稳定性有待提高.

针对现有变权缓冲算子简单的结构导致其不能充分利用系统行为信息的问题,基于新信息优先原理,构造一类带有权重调节因子的全信息变权弱化缓冲算子和强化缓冲算子.考虑到权重调节因子与预测误差之间的非线性关系,以平均预测误差最小化为优化目标,应用遗传算法在(0,1)区间内搜索权重调节因子的最优值.以我国工业企业总产值和浙江省外商直接投资预测问题为例,分别验证了全信息变权弱化缓冲算子和强化缓冲算子处理小样本扰动数据建模问题的有效性.结果表明：全信息变权缓冲算子对序列的作用过程体现了新信息优先原理,通过优化权重调节因子能够有效地控制算子作用强度,且对冲击扰动系统的预测能力优于传统的高阶缓冲算子.