赵孝武[1]2001年在《求解正交表问题的拟物拟人方法》文中指出正交表是一类非常重要的数组结构，它在正交实验设计、编码理论、计算机安全等领域有着广泛的应用。人们对正交表的构造大都是纯数学方法。本文应用拟物拟人方法来求解若干正交表的构造问题。拟物拟人方法是一种求解诸如NP问题和其它困难数学问题的方法。所谓 拟物就是主动地向自然界学习解决问题的方法，它是寻找到与原始数学问题等 价的物理世界并观察这个世界中物质运动的生动形象，然后从中得出启发并逐 步形式化为算法以求解问题。拟人方法则是向人，向人类的各种社会经验学习 解决问题的策略。拟物方法将原始问题落实为优化问题，而用数学方法在求解 优化问题时，常常会碰到计算落入目标函数的局部极小值陷阶的困境，如何从 这种困境中逃逸出来，使得计算奔向前景更好的区域，拟物方法则无能为力， 而应用拟人方法则可以设计出好的“跳出陷阱”策略。 本学位论文围绕求解正交表问题的拟物拟人方法做了以下工作： 第一，阐述了拟物拟人方法的涵义，通过对一些具体问题应用拟物拟人方 法的心得和体会，总结出应用该方法求解问题的基本技术路线。 第二，对于求解SAT问题的拟物拟人方法中所依赖的物理模型做了进一 步分析，针对此模型的一个物理猜想，构造出反例，证明了这个物理猜想不成 立。但是，考虑到拟物拟人算法吸引区的存在，此反例并不降低该物理模型的现实效果。这就从侧面反映出拟人方法是保证算法高效的必不可少的环节，从而加深了对拟物拟人方法的感性认识。 第叁，应用拟物拟人方法求解正交表的构造问题。我们首次建立了求解饱 和正交表问题的物理模型，并从理论上证明了该模型的正确性。在此基础上， 应用拟人方法设计出拟人化的“跳出局部极小值陷阶”的策略，从而得到了求 解饱和正交表问题的拟物拟人算法。实验表明，其效果明显地高于基于纯数学 的冲突数目标函数模型。应用此算法，我们成功地计算出难的叁水平正交表 本课题为国家重点基础研究发展“九七叁”规划，国家“八六叁”高技术发展计划，高等学校博士学 位点专项科研基金及中国科学院软件研究所计算机科学开放研究实验室课题基金资助项目 1 g 一 g S 第四，应用拟物拟人方法尝试求解古老而重要的拉丁方、正交拉丁方（它 们事实上是正交表）问题。我们结合这些问题的特性，建立了新的物理模型， 从理论上证明了这些物理模型的正确性，并设计出拟人化的“跳出局部极小值 陷饼”的策略，得到了求解拉丁方、正交拉丁方的拟物拟人算法。实验表明，” 对某些问题算法有好的效果。虽然对于着名的求解两个10阶正交拉丁方问题 Q 没有成功，但按该拟物拟人算法搜寻的结果已非常接近其解。 【 g
吴石林[2]2011年在《球冠钹型换能器建模、仿真及优化设计研究》文中研究表明水声换能器是实现水中目标探测、跟踪、识别与定位等仪器中最基础、最重要的组成部分。为了提高对浅水域目标的探测能力,则必须降低换能器的谐振频率、拓展其工作带宽、提高其发射声功率和接收灵敏度并要减小其体积与重量。钹型换能器由于具有体积小、质量轻、制作简单、成本低且具有较高的灵敏度等优点,因而被广泛应用于水声探测领域。本文提出了一种新型结构的钹型换能器,并对其理论建模、仿真分析及优化设计技术进行了研究。本文的主要研究工作包括以下几个部分:(1)设计了一种新型结构的压电复合换能器——球冠钹型换能器,该换能器由两个球冠形金属端帽及粘结在两端帽间的压电陶瓷薄圆片(厚度方向极化)组成。两金属端帽起机械放大作用,它们将压电陶瓷薄圆片的微小径向振动位移转换并放大为垂直其表面的较大的轴向振动位移,从而可提高换能器的发射声功率。(2)建立了球冠钹型换能器的有关数学模型。1)基于薄壳静力学理论建立了换能器的轴向振动位移模型,并在端帽与压电陶瓷片理想结合、工作中端帽只作简单的几何变形、换能器在受力变形过程中无任何机械损耗等假设下,对位移模型进行了简化。2)基于Tresca屈服准则分析了换能器端帽的屈服条件,根据塑性流动法则,求解了端帽上的内力功与外力功,并依据机动法建立了端帽的极限载荷模型。3)从弹性薄壳振动的基本假设出发,采用扁壳振动的基本微分方程式对换能器端帽的振动进行了求解,建立了换能器轴对称振动的基波谐振频率模型。(3)提出了一种基于正交试验理论及有限元虚拟试验相结合的球冠钹型换能器优化设计方法,并采用该方法对球冠钹型换能器的设计因素进行了优选。通过对单指标试验结果的直观分析,找出了各设计因素对换能器性能影响的主次顺序,得到了约束条件下各设计因素的最佳水平。通过对单指标试验结果的方差分析,进一步找出了各设计因素对换能器性能影响的显着程度。最后通过综合评分法对多指标试验结果进行了分析,得到了各设计因素的优水平组合。(4)针对规则域及非规则域内球冠钹型换能器随机阵列布局问题,分别提出了基于圆Packing法和Delaunay叁角化法的优化布局方法。采用最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器对球冠钹型换能器随机阵列进行了波束优化,并采用MATLAB进行了指向性仿真。结果表明,采用以上方法布局的随机阵列比同区域内的均匀线性阵和均匀平面阵具有更好的指向性。(5)为更经济地制造出质量更高的球冠形端帽,探讨在其成形中用自由液压胀形工艺取代传统的冲压工艺,并对其胀形中的回弹问题进行了研究。采用ANSYS/LS-DYNA软件对端帽的自由胀形回弹量进行了预测,并通过非线性曲线拟合得到了可用于描述端帽自由液压胀形成形过程的数学模型。在阵列制作中,采用硅橡胶作为柔性基底材料,使其与封装用的硅橡胶属性一致,实现了较好的耦合。此外,采用柔性基底材料,使换能器封装阵列具有一定的柔性,更便于在UUV或AUV外表的曲面上贴装。(6)采用有限元法对球冠钹型换能器的轴向振动位移、基波谐振频率及耐静压极限载荷进行了仿真,仿真结果验证了数学模型的正确性。仿真结果同时表明,在参考设计参数下,球冠钹型换能器的轴向振动位移比传统钹型换能器分别提高约4.55%(空气中)和7.78%(水中),谐振频率分别降低约4.41%(空气中)和7.86%(水中),耐压极限提高约9.42%。设计并制作了球冠钹型换能器阵元和10元等边叁角阵,并对其性能进行了测试,试验结果进一步验证了数学模型的正确性,相关试验同时验证了基于圆Packing法和Delaunay叁角化法实现随机阵列优化布局的有效性。以上研究对丰富钹型换能器产品系列、拓展其应用领域和应用范围、改进其设计与制作工艺技术,加速推进钹型换能器声纳基阵的应用具有一定的参考价值和现实意义。
丁怀宝[3]2010年在《约束条件下组合测试用例生成的一种新方法》文中认为组合测试是一种科学有效地软件测试方法,它能在保证软件质量的前提下,以较少的测试用例检测待测软件系统中各个变量以及它们之间的相互作用对系统产生的影响,实践证明其具有较高的错误检测能力。当前,组合测试用例生成问题是组合测试研究中的热点问题之一。传统的组合测试用例生成方法大多是基于覆盖数组的,然而,对于某些待测系统,运用这类方法生成的测试用例个数还是太多。因此,针对这一现象人们提出了对测试用例集中的变量取值组合中加入一些约束条件。约束条件的类型主要有:(1)种子测试,某些变量取值组合必须被测试。(2)变力度组合测试,允许不同变量之间覆盖强度不同。(3)特殊的测试场景,某些被测程序不仅有多个输入,还可能有多个输出,那么测试集合需要覆盖影响任意一个输出的所有输入变量的取值组合。(4)变量间的约束,某些变量取值组合是不允许出现或者是无效的。本文涉及的是变量间的约束,当此类约束出现在较大规模的测试用例集中的时候,我们可以将其合理运用到组合测试用例的生成过程中。此方法能够在保证错误检测力的前提下,将系统中无效的变量取值组合消除,从而减小测试用例集的规模,提高测试效率,降低测试成本。如何处理变量间的约束将是本文研究的主要内容。基本流程是:首先,将待测系统中的约束转换为布尔可满足问题(SAT问题),具体做法是:先将约束符号化为布尔表达式的形式,再将布尔表达式转换为合取范式(CNF)的形式。然后,利用SAT求解器zChaff进行求解,找出满足约束条件的组合测试用例。最后,设计一个新的算法—AETG-SAT算法,利用该算法得到较优的组合测试用例集,并通过实验验证了该算法优越性。
参考文献：
[1]. 求解正交表问题的拟物拟人方法[D]. 赵孝武. 中国科学院软件研究所. 2001
[2]. 球冠钹型换能器建模、仿真及优化设计研究[D]. 吴石林. 国防科学技术大学. 2011
[3]. 约束条件下组合测试用例生成的一种新方法[D]. 丁怀宝. 上海师范大学. 2010
标签：计算机软件及计算机应用论文; 正交表论文; 测试用例设计论文;