含区间参数的不确定性结构直接可靠性设计优化（英文）

目的:为提高含区间参数不确定性结构的可靠性,提供一种基于区间模型的不确定性结构的高效可靠性设计优化方法。创新点:1.提出结构性能指标区间可靠度的统一计算公式;2.提出区间可靠度违反度的概念和基于区间可靠度违反度的优于关系准则;3.提出并实现区间可靠性优化模型的高效直接智能求解算法。方法:1.借鉴图表法并克服其局限,给出计算区间可靠度的统一公式(公式2);2.利用Kriging近似模型和内层遗传算法计算结构性能指标在不确定性参数影响下的变化区间,从而计算出区间可靠性优化模型中各结构性能指标的区间可靠度及其违反度;3.基于区间可靠度违反度的优于关系准则,通过外层遗传算法实现各结构设计矢量的直接优劣排序和区间可靠性优化模型的直接智能求解;4.通过典型算例(图3和4、表2)和工程应用实例(图8和9、表7)验证所提方法的有效性和相比间接求解方法的优越性。结论:1.考虑结构性能指标可靠性要求的不确定性结构区间可靠性设计优化模型能够有效反映实际工程中提高不确定结构可靠性的需求;2.引入区间可靠度违反度的概念和基于可靠度违反度的优于关系准则,利用嵌套遗传算法和Kriging近似模型可实现不确定性结构区间可靠性优化模型的直接高效智能求解;3.提出的区间可靠性优化模型直接求解方法能比间接方法获得更优的解。     

面向课堂教学评价的形式化建模与智能计算

随着课堂教学从固化单一的教师传授,向强调小组协作参与的教学转变,如何面向以协作学习为基本特征的课堂实施形成性评价已成为教学评价改革亟需解决的问题。在智能技术支持下,形式化建模可以将复杂多变的课堂教学过程解构,形成数理模型;智能计算可以通过算法评估学生学习状态,并根据教学原则生成教学辅助信息。二者的结合可以促进人类智能与机器智能的有效融合,形成人机协同的课堂评价机制。面向课堂教学评价的形式化建模与智能计算通用架构,自下而上包含教与学行为的感知和存储、教与学行为评估模型的构建、教与学状态的智能计算和教学辅助信息的生成四个部分。前两部分着重对教育情境和问题的表征,是形式化建模的关键步骤;后两部分着重具体技术路线的实现,是智能计算的具体过程和功能体现。整个系统以教与学行为的感知和存储为基础,通过构建评估模型,确定模型的输出;然后引入智能算法对模型进行计算,达成对教与学状态的评估;最后根据相应教学原则,自动生成辅助教师进行课堂教学评价的信息。该通用架构以及人机协同教学、评价机制的进一步完善需要研究者携手教师进行"共同设计",协同教育学、计算机科学、心理学等多学科进行交叉研究。     

动态环境模糊投资组合模型求解

基于模糊集及模糊区间的概念,提出一种动态环境模糊投资组合模型。设计的重点为:(1)投资资产的收益率设计为区间模糊数;(2)风险率设计为三角模糊数。将建立的模糊投资组合模型转化为清晰数学规划问题,并将免疫优化算法对模型求解,数值实验中选取历史数据,将Lindo软件求解结果与免疫算法求解结果比较,充分表明免疫算法对模糊投资组合模型求解的有效性。     

基于计算机辅助创新的产品设计技术研究及应用

随着经济建设的速度逐渐加快,市场竞争加剧,各行各业的新产品推出以及攻占市场的速度不断加快,随着全球化的进展,产品创新逐步成为企业竞争力的核心因素.作为产品创新的核心,概念设计日益受到人们的重视.新产品是技术创新的结果,也是在市场竞争过程中需要解决的问题,其中计算机辅助创新技术成为了新产品设计必用的技术之一,包括了科学问题的分析、创新思维方法、问题转换以及矛盾解决等等,随着计算机技术的发展,计算机辅助的概念设计也日益成为研究的热点,人们在产品信息模型及求解方法作了大量的研究,但实际上主要还是针对概念设计后期提供方法学上的支持,而针对概念设计旱期阶段的信息描述和求解还有很大的不足.     

"认知智能芯片设计与实现"课程教学研究与实践

"认知智能芯片设计与实现"课程开展以人工智能算法为理论指导,面向智能芯片工程应用的教学探索,将深度学习算法和FPGA技术开发两个维度的知识融入其中,实现跨学科综合课程设计.通过从"智能算法+芯片设计"的教学设计理念、抽象层级提升的课程结构设计、交互式的理论课堂设计等方面全面阐述了课程的教学改革与实践成果.     

基于可拓智能体的机械产品概念设计方案求解方法

通过对可拓工程方法和智能体技术的研究,提出了基于可拓智能体的概念设计求解方法。求解策略应用于传动系统设计能够得到合理结果。     

基于学科知识图谱的智能化认知诊断评估方法

认知诊断评估是新时代教育评价改革的重要着力点,而现有认知诊断评估方法存在认知模型构建效率低、可解释性差的问题,同时认知测量模型也因缺乏语义化的认知模型而导致精度不高。对此,文章提出基于学科知识图谱的智能化认知诊断评估(ICDA-SKG)方法,内容包含学科知识图谱和认知测量模型两个部分,其实现涉及学科知识点抽取、知识点语义关系识别、特征矩阵计算、认知状态评估四大关键技术。之后,文章采用算法模型对比实验、实际应用对比实验,分别对表征认知模型的学科知识图谱和融入学科知识图谱的认知测量模型进行了实验验证,结果表明:ICDA-SKG方法具有有效性和实用性。文章的研究成果可为智能化认知诊断评估提供新思路,并为教育评价实践提供方法指导。     

学生学业述评智能生成模型的构建与实证研究

教师每学期对学生进行学业述评是新时代教育评价改革的重要要求。但由于教师精力有限,常常难以对每个学生精准客观评价,导致撰写的学生学业述评存在模板化、公式化等问题。生成式人工智能技术能够有效利用学生的学业数据来实现述评的自动生成,为辅助教师开展个性化述评提供决策支撑。为此本研究充分挖掘学生学业个性化的认知特征,利用人工智能中的自然语言生成技术,构建面向学生学业述评的智能生成模型。首先设计偏科分析、进退步挖掘以及优差生判别等与学生学业认知相关的特征分析子模块,然后将特征分析结果融合原数据表内容,以输出准确且个性化的学生学业述评。通过在中国教育追踪调查系统数据集上的实证研究,证明设计的模型在各项指标上优于基线模型,达到了较好的性能效果。最后,为推进智能化的学业述评发展,建议要大力推动评价内容多维化、评价主体多元化以及评价技术多样化。     

智能化背景下的电梯研究

电梯智能化是电梯技术发展的重要阶段和必然结果.本文重点围绕人机交互、智能控制、智能监控和电梯物联网等4个角度对智能电梯技术进行了阐述,涉及具体技术原理、发展过程和实用化的产品.同时,对目前已有的实现方法和相关技术进行了综合介绍与分析,并指出了这些方法的优缺点和适用范围.最后探讨了智能电梯的发展前景和未来方向.     

一种求解背包问题的离散和声搜索算法

为利用和声搜索算法求解0-1背包问题,针对和声搜索的离散化技术和二进制编码的特点,借鉴遗传算子改进新和声的生成方式及微调方式,并基于贪心策略设计和声修正过程,提出了一种离散化的和声搜索算法.数值实验表明,与其它常用的智能算法相比,该算法在求解质量上具有较大优势,对大规模的背包问题效果也很明显.     

面向产品创新设计的逆向工程技术实验教学

在实验教学中加强对本科生创新能力的培养日益受到重视。逆向工程技术是实现在已有产品基础上进行快速创新设计的重要途径,因而提出了面向产品创新设计的逆向工程技术实验。首先应用关节臂测量机来获取实体模型的点云数据,再用逆向软件对点云数据进行从点阶段到多边形和曲面阶段的一系列处理生成CAD模型,最后通过概念设计并结合正向软件对已有模型进行改进,实现创新设计。以一款手机壳模型的创新设计为例对实验教学流程进行了说明。该实验不仅能让学生掌握逆向工程的流程,并在此基础上进行创新设计,对提高学生的创新意识和设计能力具有重要的促进作用。     

人工智能在教育中的整合应用研究

人工智能技术广泛地应用于教育,可以多媒化、网络化地呈现教学内容;个性化、交互性地实施教学过程;智能化、决策化地选择教学策略;情境化、过程化地实施教学评价.通过教学内容的领域知识模型构建、教学过程的智能代理、教学资源的智能检索、教育评价的智能化测评等实现人工智能和教育的整合运用.     

实验室智能化水平评价方法

对智能实验室相关概念进行了阐述,包括定义、功能模型和实现方式;其次在美国ARC对数字工厂描述的基础上构建了用于评价实验室智能化水平的3级指标体系,并运用灰色多层次评价法对其智能化水平进行评价,得到影响智能化水平评价的各指标权重,通过构建的指标权重树可快速定位影响智能化水平的关键因素;最后用该模型对某航天遥感实验室进行了智能化水平评价,评价结果F=1.4(初级智能),通过对评价结果分析为其向更高智能化升级提供了理论基础和技术途径。     

求解矩阵Penrose广义逆的混合智能算法

有效求解矩阵Penrose广义逆是一个困难的问题．首先将求解Penrose广义逆转化为求最小极值问题,结合粒子群算法和差分算法的优点,设计了混合智能算法．仿真实验结果表明：混合智能算法求解Penrose广义逆是有效的和可行的．算法易于计算机实现,计算精度高．     

网络教学系统中基于概念网的课程知识表示与关联

网络教学系统中课程领域知识的有效组织是实现个性化与智能化教学的关键,文中研究了课程领域知识的知识点表示与关联,提出了用于组织课程领域知识的概念网模型,利用概念结点和概念关联将课件片断组织成相互依存关系的知识网络,为基于概念网的智能网络教学系统的设计与开发提供了基础.     

物联网背景下智能锁具的设计策略研究

在进入物联网时代后,智能化已公认是锁具行业的发展方向之一。通过对智能锁具的市场调查,分析了目前智能锁具的功能构成及阶段性特征。通过问卷、访谈、行为观测等方式的用户调研与分析,最终,明确了智能锁具的设计方向,形成了基于"万物互联"的智能化设计趋势下的智能锁具设计策略:成为家居智能化的终端之一;重视人机交互设计原则;从产品语义学的角度更新外观设计思路;以"通用设计"的理念,实现产品的迭代需求;围绕品牌进行产品的形象设计。     

闸门结构分析的有限元并行计算

分析了平面钢闸门的工作特点,研究和建立了平面钢闸门的精细组合有限元计算模型并进行了并行计算.提出了并行求解策略;采用循环分解技术来实现单元刚度矩阵生成的并行化,采用预处理共轭梯度法并行求解系统方程组.获得了较高的并行计算效率和合理的计算结果,明显减小了结构计算时间.     

生成认知促进高阶思维的形成 ——从概念的发展谈起

高阶思维的培养一直是教学实践的重点,其形成既依赖认知过程,又以概念的发展为具体表现.生成认知作为学习者认知形成的一种机制与解释,能够有效发展学习者的高阶思维.文章分析了高阶思维的具体含义与现实问题,对生成认知进行了内涵解析,并依据生成认知的涌现性、具身性与行动性特征提出高阶思维的培养路径:置身情境的理解过程,为学习者创设真实情境、虚拟情境与增强情境来促进概念的形成;具身交互的再造过程,使学习者在概念隐喻与具身交互的过程中获取概念;反思实践的创造过程,以超越教学中的技术理性、解决复杂问题、进行反思性实践等来促进概念的发展,以实现学习者高阶思维的形成.     

人工智能课程教学评价量规设计模型与实践案例研究

研究主要围绕人工智能课程教学评价展开,从人工智能课程教学评价现状、人工智能素养培养目标、传统评价理念与新型课程的矛盾冲突出发分析人工智能课程教学评价研究的必要性和迫切性。接着就评价量规应用于人工智能课程教学评价的适切性展开探讨。针对评价量规设计与落实,研究基于经典的评价系统三要素模型设计出指向人工智能课程教学评价的评价量规设计模型,具体为目标——期望成就、认知——学习进阶、观察——任务情境、诠释——评价量规四个步骤。根据模型以“智能分类器的特征提取”教学内容为例,展示完整的评价量规设计流程。最后论述了评价量规的应用有望让课程评价实现学生主体性、客观性、个性化和智能化。     

论基于模型建构的概念转变教学模式

模型是对目标系统的简化的表征.模型建构是一种基于模型的建构性学习活动.根据认知心理学的观点,概念转变是学生朴素模型向科学模型转变与建构的过程.模型建构过程包括四个阶段的循环:激活原有朴素模型中的错误概念;对模型中的元素产生不满(产生认知冲突);建构新模型;使用新模型.基于模型建构的教学模式能促进概念转变,这一模式包括聚焦学生朴素模型中的错误概念;引发学生的认知冲突;通过类比推理,建构新模型;使用新模型,进行科学推理.