数理与统计科学

• 一类随机奇异不确定时变时滞半马尔可夫切换系统的动态事件触发控制

  徐放;王天成;李雨欣;

  针对随机奇异不确定时变时滞半马尔可夫切换系统，设计了动态事件触发控制的相关参数及控制器，证明了最小事件间隔时间是恒正的。构造了新的Lyapunov-Krasovskii泛函，积分项权矩阵不再固定，与切换模式同步。运用条件期望及It8过程的性质，详细分析了闭环系统的鲁棒随机可容许性问题。利用Moore-Penrose逆公式以及矩阵的满秩分解定理，解决了海森项的线性化问题。最后通过数值实例和仿真图像，验证了所设计方案的有效性。

  2025年04期 v.39;No.172 1-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]
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• 半线性抛物最优控制问题的全离散多点通量混合有限元法

  刘家诚;许文文;李新栋;刘国梁;

  研究解决半线性二次抛物型最优控制问题的全离散多点通量混合有限元(MFMFE)方法。状态变量采用MFMFE方法离散，而时间离散则通过差分方法实现。状态和伴随状态变量使用最低阶的Brezzi-Douglas-Marini(BDM1)混合有限元空间进行逼近，控制变量则通过分段常数逼近。提出了一种新的数值方案，以解耦状态和伴随状态变量，从而便于消除局部通量。推导了控制、状态和伴随状态变量的误差估计。结果表明，所提出的方法对半线性抛物型最优控制问题的精确解是有效的。

  2025年04期 v.39;No.172 15-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K]
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• 软件定义工业互联网的文献计量分析

  董坤祥;TINOTENDA Shelton Nyatsanga;孙晓玉;

  随着工业互联网的扩展和智能设备或系统之间连接性的增强，复杂异构网络之间的接入和融合控制变得至关重要。然而，工业互联网架构的可靠性、可扩展性和互操作性需求与复杂异构网络之间的矛盾日益突出。工业互联网的复杂性和异构性给统一接入和融合、实时传输、集中控制和管理带来了诸多挑战，而软件定义网络为解决这些问题提供了有效途径。为全面深入了解软件定义工业互联网研究的知识基础、领域前沿、现状热点与发展动态，利用文献计量方法对软件定义工业互联网文献进行文献绩效分析和知识图谱分析，并提出了3层软件定义工业互联网架构。研究结果显示：软件定义工业互联网的研究十年来发文量和引文量交叉呈上升趋势；中国和印度是发文量最多的两个国家，也是领域内影响力较大的国家；早期高被引文献讨论了软件定义的标准化活动和关键技术，从而衍生了软件定义工业互联的研究，并分化了4个主要聚类和3条主要研究路径；安全、服务质量和边缘计算技术应用是软件定义工业互联网的主要研究重点，而人工智能、5G、机器学习和区块链等新兴技术应用，以及弹性、成本和宽带管理，以及下一代通信协议等研究则成为新兴主题。

  2025年04期 v.39;No.172 26-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2343K]
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• 基于无相位远场恢复两层物体唯一性

  胡双霞;李金红;赵琳琳;王岩;

  对恢复三维空间中的两层物体进行了研究，使用无相位远场方法确定三维物体形状的唯一性。远场相位信息难以获取，而无相位远场信息更容易测量，使用无相位远场确定多层散射体形状更加方便有效。首先运用Helmholtz方程建立问题模型，为克服平面波的平移不变性，选择3个叠加平面波作为入射波，获得物体更为丰富的信息，引入与模型相对应的格林函数揭示物体与入射波的相互作用，最终证明只知无相远场信息情况下可以唯一确定两层散射体形状，即其边界和材料系数可被唯一确定。

  2025年04期 v.39;No.172 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 828K]
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• NOMA辅助的通信感知集能一体化速率优化

  石凤;刘世龙;陈东华;

  为了解决通信感知集能一体化系统用户过载时性能受损问题，借助非正交多址通信，提出了一种系统总速率最大优化方案，该方案在保证最大发射功率约束、最小能量采集需求及最小有效感知功率的同时，实现了资源的最佳分配。由于变量耦合，该问题为非凸问题，采用半定松弛及一阶泰勒近似方法克服速率的非凸性，以逐次凸逼近算法求解问题有效数值解。仿真结果表明所提方案优于传统方案，提高了通信速率、缓解了通信用户间的干扰。

  2025年04期 v.39;No.172 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
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• 基于AHP-熵权法的大学生创新能力评价指标体系研究

  孙静宇;陈丹;

  在高等教育人才的培养过程中，大学生创新能力的培养日益受到社会的重视。为进一步优化创新人才培养模式，提升大学生创新能力，基于层次分析法(AHP)-熵权法对大学生的创新能力评价指标体系进行了研究。研究采用问卷调查和专家评析相结合的方法对评价指标体系进行构建，通过筛选评价指标，利用熵权法针对客观调研数据进行分析，评估各指标因子的权重，最终得出大学生创新能力评价指标体系框架，为促进我国高等教育的发展提出了相应对策建议。

  2025年04期 v.39;No.172 53-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
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机电与信息工程

• 一种基于改进梯度裁剪与门控循环单元的软测量算法

  高超;孙凯;

  在现代工业过程中，由于系统的非线性、时延问题以及异常值的存在，使用基础的数据驱动模型对关键性能指标的准确预测显得较为困难。提出了一种鲁棒的混合网络软测量算法，该混合网络模型以神经常微分方程网络为核心，辅以门控循环单元的结构，以强化对连续数据的动态建模能力和提高对时序数据的分析精度。首先，使用基于常微分方程的门控循环单元作为处理非线性数据的基础模型。其次，设计了一种动态的梯度裁剪方法，将其与权重裁剪相结合引入到模型的训练过程中，以保证模型训练的稳定性和收敛性。此后，使用一种截断的Huber损失函数，并将其与弹性正则化相结合以处理异常值。最后，利用数值仿真和工业数据集对所提算法进行验证。结果表明，该算法可以有效的提高模型的预测精度和模型的稳定性。

  2025年04期 v.39;No.172 61-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1918K]
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• 改进型RT-DETR在干扰场景下的路面损伤检测研究

  周臣;肖中俊;

  随着路面损伤巡检领域不断发展革新，评估路面损伤对驾驶安全性的影响程度越来越重要。针对实际中由于各种干扰因素对路面损伤检测任务的影响，提出一种改进型路面损伤检测算法Road-DETR。使用特征重构金字塔(featuresreunion pyramid, FRP)对干扰信息进行过滤，采用补充细节与轻量化模块(complementary details and lightweight module, CDLM)实现算法轻量化。实验结果表明：相比RT-DETR算法，改进型Road-DETR在公共数据集RDD2022的P_(mA0.5)和P_(mA0.5∶0.95)分别提升2.4%和2.2%,在自建数据集(road detection interference, RDI)上分别提升2.2%和1.9%,整体上参数量大幅下降，计算量和检测速度基本不受影响。说明提出的改进方法有效地提升了算法的抗干扰能力和边缘检测能力，在干扰场景下路面损伤检测的效果明显优于其他算法。

  2025年04期 v.39;No.172 70-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2758K]
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