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Soft-output stack algorithm with lattice-reduction for MIMO detection
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作者 Yuan Yang Hailin Zhang Junfeng Hue 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2010年第2期197-203,共7页
A computationally efficient soft-output detector with lattice-reduction (LR) for the multiple-input multiple-output (MIMO) systems is proposed. In the proposed scheme, the sorted QR de- composition is applied on t... A computationally efficient soft-output detector with lattice-reduction (LR) for the multiple-input multiple-output (MIMO) systems is proposed. In the proposed scheme, the sorted QR de- composition is applied on the lattice-reduced equivalent channel to obtain the tree structure. With the aid of the boundary control, the stack algorithm searches a small part of the whole search tree to generate a handful of candidate lists in the reduced lattice. The proposed soft-output algorithm achieves near-optimal perfor- mance in a coded MIMO system and the associated computational complexity is substantially lower than that of previously proposed methods. 展开更多
关键词 multiple-input multiple-output (MIMO) soft-output de- tection lattice-reduction stack algorithm.
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基于Lattice算法的多智能车编队运动规划方法 被引量:3
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作者 王伟 常彦文 +2 位作者 余涛 雷琦 邢晓龙 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期105-111,共7页
多智能车的运动规划不仅需要考虑编队的队形,还需要考虑编队行驶过程中各车的避障。针对各车保持队形行驶时不能灵活避障问题,在对Lattice运动规划算法进行改进的基础上,提出一种动态变换的领航跟随编队算法。该方法一方面将矢量地图融... 多智能车的运动规划不仅需要考虑编队的队形,还需要考虑编队行驶过程中各车的避障。针对各车保持队形行驶时不能灵活避障问题,在对Lattice运动规划算法进行改进的基础上,提出一种动态变换的领航跟随编队算法。该方法一方面将矢量地图融合到Lattice算法中用以改进全局轨迹规划,同时改进Lattice算法的碰撞策略和评价函数;另一方面在多智能车领航跟随编队模型中加入非完整性约束,并且对各跟随车设计行为策略。所提出的领航跟随算法在Gazebo仿真环境中进行测试验证,结果表明:在结构化环境中,该方法不仅规划出满足车辆非完整性约束的运动路径,而且实现了编队过程中的动态跟随和灵活避障。 展开更多
关键词 智能车 运动规划 多车编队 动态跟随 lattice算法
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Lattice-Boltzmann两种非均匀网格算法及其对突扩流的模拟
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作者 姚熊亮 朱永凯 +1 位作者 张阿漫 杨树涛 《中国舰船研究》 2009年第2期15-19,共5页
给出了Lattice-Boltzmann方法两种非均匀网格算法(即区域分裂方法和坐标变换方法)及计算步骤。对典型的突扩流问题进行了模拟分析,将所得结果与均匀网格进行比较分析。并对两种非均匀网格算法对流场模拟时进行了比较分析。区域分裂方法... 给出了Lattice-Boltzmann方法两种非均匀网格算法(即区域分裂方法和坐标变换方法)及计算步骤。对典型的突扩流问题进行了模拟分析,将所得结果与均匀网格进行比较分析。并对两种非均匀网格算法对流场模拟时进行了比较分析。区域分裂方法的优点在于区域划分过程灵活,对结构形状的要求低。坐标变换方法的优点在于只要对区域建立起合适的曲线坐标,计算过程简单,更节省时间。 展开更多
关键词 非均匀网格 lattice—Boltzmann方法 突扩流 算法
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基于改进A^(*)算法和lattice算法的路径规划方法 被引量:4
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作者 吴正 赵怀林 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第6期288-293,305,共7页
针对A^(*)算法缺乏动态性、不够平滑、计算量大,且不满足具体的非完整约束等问题,提出一种融合改进A^(*)算法和lattice算法的路径规划方法。一方面消除传统A^(*)算法中的冗余点,同时考虑物体的方向属性和实际运动约束,优化启发式函数最... 针对A^(*)算法缺乏动态性、不够平滑、计算量大,且不满足具体的非完整约束等问题,提出一种融合改进A^(*)算法和lattice算法的路径规划方法。一方面消除传统A^(*)算法中的冗余点,同时考虑物体的方向属性和实际运动约束,优化启发式函数最终生成全局路径。另一方面lattice根据改进A^(*)算法生成的全局路径作为参考线,采样并结合障碍物信息和其他代价信息选出平滑的、无障碍的包含位置、移动速度、移动加速度等信息的局部轨迹。使用栅格地图进行车辆路径规划的实验仿真,该算法能够兼顾全局与局部,快速规划出一条平滑且满足车辆非完整性约束的运动路径。 展开更多
关键词 A^(*)算法 lattice算法 路径规划 轨迹规划
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利用RLS-Laguerre格型算法消除多波束测深声呐的隧道效应 被引量:5
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作者 魏玉阔 翁宁宁 +2 位作者 李海森 么彬 周天 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期547-552,共6页
为了避免多波束测深声呐输出数据中产生测深假象,分析了海底多波束测深声呐中存在的隧道效应及其产生机理,指出旁瓣干扰是引起隧道效应的重要因素,隧道效应的出现导致多波束测深声呐把相对平坦的海底绘制成凹面向上的水平半圆柱面海底地... 为了避免多波束测深声呐输出数据中产生测深假象,分析了海底多波束测深声呐中存在的隧道效应及其产生机理,指出旁瓣干扰是引起隧道效应的重要因素,隧道效应的出现导致多波束测深声呐把相对平坦的海底绘制成凹面向上的水平半圆柱面海底地形.采用系统辨识模型仿真了基于先验误差的误差反馈递归最小二乘(RLS)Laguerre格型算法的极点位置对算法性能的影响,并利用该算法对湖试数据中存在的隧道效应进行分析处理.结果表明通过对Laguerre极点的选择,该算法能够有效消除多波束测深数据边缘波束中存在的旁瓣干扰并快速跟踪真实的海底回波,同时又能保留中央波束信号能量,减少对真实信号的影响. 展开更多
关键词 隧道效应 旁瓣干扰 多波束测深声呐 rls-laguerre格型算法
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履带起重机桁架臂最大静力响应预测
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作者 李金平 张宇 +4 位作者 田一 顾海荣 叶敏 张大庆 徐信芯 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2731-2740,共10页
为了快速、准确预测不同工况下履带起重机桁架臂结构最大静力响应,提出了一种将BP神经网络和改进的COOT算法(ICOOT)相结合的ICOOT-BP神经网络预测模型。首先,采用Ansys参数化设计语言创建桁架臂在不同工况、杆件尺寸参数和载荷作用下最... 为了快速、准确预测不同工况下履带起重机桁架臂结构最大静力响应,提出了一种将BP神经网络和改进的COOT算法(ICOOT)相结合的ICOOT-BP神经网络预测模型。首先,采用Ansys参数化设计语言创建桁架臂在不同工况、杆件尺寸参数和载荷作用下最大静力响应的参数化模型,获取静力响应训练样本;其次,使用Tent混沌映射和自适应变异方法改进原始COOT算法,提高其优化能力,得到了改进的COOT算法(ICOOT);最后,确定了BP神经网络模型的拓扑结构,利用ICOOT算法优化BP神经网络中的权值和阈值,建立桁架臂静力分析时输入参数与输出响应之间的代理模型ICOOT-BP。研究结果表明:某型履带起重机桁架臂在多种工况下,ICOOT-BP模型能够快速预测桁架臂的最大静力响应,预测结果与有限元分析结果具有高度一致性,位移和应力相对误差绝对值均小于4%,且在预测精度与训练效率方面均显著高于所对比的其他预测模型。所提ICOOT-BP模型极大地提高了履带起重机桁架臂的最大静力响应分析效率,可为桁架臂力学分析与结构优化设计提供准确的结构分析代理模型。 展开更多
关键词 履带起重机 桁架臂 静力响应预测 BP神经网络 改进的COOT算法
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基于机器学习与粒子群算法的LBM多相流模型优化 被引量:1
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作者 侯亚祺 张玮 +2 位作者 张鸿 高飞雨 胡嘉华 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1120-1132,共13页
在利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟低毛细数的弹状流流动时,由于气泡发展过程复杂,模型控制参数选择难度大,当所选参数不当时,会产生错误的非物理现象,从而降低计算精度。通过机器学习建立LBM多相流过程模型,采用粒子群算法优化机器学... 在利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟低毛细数的弹状流流动时,由于气泡发展过程复杂,模型控制参数选择难度大,当所选参数不当时,会产生错误的非物理现象,从而降低计算精度。通过机器学习建立LBM多相流过程模型,采用粒子群算法优化机器学习模型的超参数,进一步优化LBM建模过程中的控制参数,建立了LBM-机器学习-粒子群算法耦合多相流数值模拟模型。基于该模型研究了T型微通道内弹状流流动参数对气泡演化过程稳定性的影响。模拟结果表明,所建LBM多相流模型能预测复杂条件下气泡伸长率,在此基础上通过伸长率分析找到了最优气液两相进口流速关系,有效解决了低毛细数下弹状流流动不稳定性问题,显著提高了模拟计算精度与计算效率。 展开更多
关键词 格子Boltzmann法 微通道弹状流 机器学习 粒子群算法 模型优化
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高能效格基后量子密码并行采样算法与硬件结构研究
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作者 别梦妮 李伟 +3 位作者 付秋兴 陈韬 杜怡然 南龙梅 《电子学报》 北大核心 2025年第2期420-430,共11页
在后量子密码高速演进的过程中,为兼顾灵活性与高效性的需求,本文面向多种格基后量子密码算法提出了一款并行可重构的采样加速器.本文结合数学推导分别提出了7种采样的高效并行实现模型,并从中提炼了4种共同运算逻辑.以这4种共同运算逻... 在后量子密码高速演进的过程中,为兼顾灵活性与高效性的需求,本文面向多种格基后量子密码算法提出了一款并行可重构的采样加速器.本文结合数学推导分别提出了7种采样的高效并行实现模型,并从中提炼了4种共同运算逻辑.以这4种共同运算逻辑为核心,引入数据重排限制运算数据的有效位宽,提高了拒绝采样的接受率并简化了运算逻辑,提出了一种高能效的可重构并行采样算法.为提升采样算法的硬件实现效能,本文采用蝴蝶变换网络在单个时钟周期内完成任意有效位宽数据的并行切分、归并与查找,高效实现了算法前后处理的并行化,构建了参数化的并行可重构采样加速器架构模型,结合实验探索,提出了一款数据带宽为1 024 bit的并行可重构采样加速器.实验结果表明,使用40 nm CMOS工艺库,在ss、125℃工艺角条件下进行后仿,电路最高工作频率可达到667 MHz,平均功耗为0.54 W.完成256点均匀采样需6 ns,完成256点拒绝值小于216的拒绝采样平均仅需22.5 ns,完成256点8 bit以内的二项采样需18 ns,完成509点简单三值采样需36 ns,完成701点非负相关三值采样需124.5 ns,完成509点固定权重三值采样需11.18μs,完成一次Falcon算法中的离散高斯采样需3 ns.与现有研究相比,本文提出的采样器完成一次均匀-拒绝采样的能耗值降低了约30.23%,完成一次二项采样的能耗值降低了约31.6%. 展开更多
关键词 后量子密码算法 采样器 高能效 可重构
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基于神经网络代理模型和遗传算法的适伴流最佳环量对转桨设计方法
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作者 薛颖 黄永生 杨晨俊 《船舶力学》 北大核心 2025年第4期517-527,共11页
基于升力面理论涡格法提出了一种适伴流最佳环量对转桨的设计方法。该方法首先建立了对转桨径向环量分布与推力、扭矩之间非线性关系的神经网络代理模型,其数据样本由涡格法计算得到;然后采用遗传算法,在给定总推力和扭矩平衡的约束条件... 基于升力面理论涡格法提出了一种适伴流最佳环量对转桨的设计方法。该方法首先建立了对转桨径向环量分布与推力、扭矩之间非线性关系的神经网络代理模型,其数据样本由涡格法计算得到;然后采用遗传算法,在给定总推力和扭矩平衡的约束条件下,以总效率为目标对前、后桨的径向环量分布进行优化;最后根据优化得到的最佳环量分布及指定的弦向负荷分布形式设计前、后桨的螺距分布及拱弧面。以高速水下航行体的对转桨为例进行研究,并用非定常RANS方法进行了自航模拟,验证结果表明,设计桨的自航点转速与原型桨基本相同,总效率和扭矩平衡度都有所提高。 展开更多
关键词 对转桨 适伴流 最佳环量分布 神经网络 遗传算法 涡格法
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融合多传感器的行人识别和多目标追踪算法
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作者 李京鑫 孙健 +1 位作者 罗家毅 吴海波 《激光与红外》 北大核心 2025年第1期138-144,共7页
车辆自动驾驶过程中不仅需要完成运动规划,实现行人识别,还需实现更高精度的多目标追踪。针对车辆自动驾驶行人识别响应速度慢、目标追踪精度差的问题,提出一种融合多传感器的行人识别和多目标追踪算法。采用Lattice算法进行路径规划,... 车辆自动驾驶过程中不仅需要完成运动规划,实现行人识别,还需实现更高精度的多目标追踪。针对车辆自动驾驶行人识别响应速度慢、目标追踪精度差的问题,提出一种融合多传感器的行人识别和多目标追踪算法。采用Lattice算法进行路径规划,通过损失函数与碰撞检测得到最佳驾驶轨迹,将传感器检测到的障碍物位置转换到全局坐标系中,在全局栅格地图中以高斯分布绘制在地图中,通过阈值初定可视行人。并基于检测跟踪策略设计多目标追踪遮挡处理算法,实现自动驾驶车辆中被遮挡目标的运动估计。对多目标跟踪挑战数据集的定量、定性和消融研究,验证了该算法的有效性。实验结果表明,该算法能够准确估计遮挡过程中的目标运动,生成完整、高质量的运动轨迹。 展开更多
关键词 行人识别 多目标追踪 遮挡处理 算法 lattice
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深部煤层气水平井定向射孔压裂水力裂缝扩展特征
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作者 黄树新 李松 陈博 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期153-162,共10页
深部煤层气资源禀赋特征好,勘探开发潜力大,是国家天然气“增储上产”发展战略的重要现实基础。水平井定向射孔压裂作为深部煤层气重要的增渗改造技术应用广泛,而地质—工程因素作用下的水力裂缝起裂—扩展机制认识尚不明确。为了探究... 深部煤层气资源禀赋特征好,勘探开发潜力大,是国家天然气“增储上产”发展战略的重要现实基础。水平井定向射孔压裂作为深部煤层气重要的增渗改造技术应用广泛,而地质—工程因素作用下的水力裂缝起裂—扩展机制认识尚不明确。为了探究深部煤岩定向射孔压裂特征,采用三维离散格子模拟算法,建立了深部煤层水平井定向射孔压裂数值模型,研究地质参数和射孔参数对压裂改造难度、裂缝形态和压裂改造面积的影响。结果表明:随着弹性模量的增大,煤岩破裂压力增加,改造面积和改造面积差异系数逐渐增大,且有利于长—窄缝的形成;水平应力差的增大导致不同水力裂缝间的交互作用减弱,改造面积减小,改造面积差异系数和裂缝开度增大。此外,射孔深度和射孔直径的增加将显著降低深部煤岩的破裂压力,射孔深度的增大将大幅提升改造面积,而射孔直径的增加造成改造面积减小,且改造面积差异系数也逐渐增大;射孔密度对破裂压力的影响不显著,而与改造面积成正相关关系。针对煤体结构完整的煤岩进行压裂改造,适当提升射孔深度和射孔密度,降低射孔直径,可以取得较好的效果。 展开更多
关键词 三维离散格子模拟算法 地质参数 射孔参数 定向射孔压裂 水力裂缝 深部煤层气
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基于格子玻尔兹曼方法的功率模块自动布局优化
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作者 回晓双 宁圃奇 崔健 《电源学报》 北大核心 2025年第1期236-242,共7页
针对在传统的功率模块自动布局优化算法中,方案的电气评估效率低、占用大量计算时间的问题,提出利用格子波尔兹曼方法LBM(lattice Boltzmann method)代替传统评估方法,由于LBM不需要进行多个可逆矩阵的求解,可以更快地进行电气互连合理... 针对在传统的功率模块自动布局优化算法中,方案的电气评估效率低、占用大量计算时间的问题,提出利用格子波尔兹曼方法LBM(lattice Boltzmann method)代替传统评估方法,由于LBM不需要进行多个可逆矩阵的求解,可以更快地进行电气互连合理性判断及电压/电流计算。首先,在基于遗传算法自动布局设计程序的基础上,采用D2Q4格子类型建立二维布局评估方法;然后,通过ANSYS Q3D软件仿真验证了布局方案评估结果的准确性;最后,在Python3.10环境中进行对比测试,结果表明LBM平均缩短了75.4%的方案电气评估总时间,且评估方案中回路数量越多,LBM的计算优势越大。 展开更多
关键词 功率模块 遗传算法 格子波尔兹曼方法 阻抗评估
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Falcon签名方案中格高斯采样算法的快速实现技术
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作者 王师宇 高海英 宋杨 《密码学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期133-147,共15页
Falcon签名方案是NIST公布的后量子数字签名标准之一.Falcon签名方案的关键步骤是快速傅里叶采样算法,该算法是Babai最近平面算法的一个变体.具体实现时,在离线阶段建立Falcon树,存储复杂度是O(n log n);在线签名阶段采用函数的递归调... Falcon签名方案是NIST公布的后量子数字签名标准之一.Falcon签名方案的关键步骤是快速傅里叶采样算法,该算法是Babai最近平面算法的一个变体.具体实现时,在离线阶段建立Falcon树,存储复杂度是O(n log n);在线签名阶段采用函数的递归调用方法输出短向量,时间复杂度O(n log n).为了降低在线签名阶段的时间复杂度,本文对快速傅里叶采样算法的实现方法进行改进,首先将Falcon树预处理为采样矩阵,再利用矩阵对经过排列变换的目标向量进行采样,最后输出与原算法相同的结果,改进算法的在线阶段时间复杂度降至O(n),从而提高了Falcon签名方案在线阶段的实现效率. 展开更多
关键词 NTRU格 Falcon签名方案 快速傅里叶采样 最近平面算法
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求解格上最短向量问题的自适应遗传算法
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作者 毕经国 苏磊 王林 《密码学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期215-226,共12页
最短向量问题(shortest vector problem,SVP)是格密码中一个经典的困难问题.丁丹等于2015年提出了首个解决最短向量问题的遗传算法,该算法利用BKZ约化基的正交表示来搜索格点组成的空间,能够高效地找到格内最短向量.由于该算法采用固定... 最短向量问题(shortest vector problem,SVP)是格密码中一个经典的困难问题.丁丹等于2015年提出了首个解决最短向量问题的遗传算法,该算法利用BKZ约化基的正交表示来搜索格点组成的空间,能够高效地找到格内最短向量.由于该算法采用固定的交叉率和变异率,容易陷入局部最优解,且没有充分利用BKZ约化基正交表示下短向量的稀疏特征.本文从跳出局部最优解、提升算法收敛速度以及提高成功概率三个维度改进了该算法的SVP智能求解方案.首先,本文引入了动态计算交叉率和变异率的模块,主要基于个体质量与种群收敛程度两个维度来控制交叉率以及变异率,从而有效避免算法陷入局部最优解.其次,设计了一种自适应变异策略,从基因层面充分利用了BKZ约化基下短向量正交整数表示的稀疏性,显著加快了整个算法的收敛速度.最后,提出了基于多种群并行的遗传算法,进一步提高了概率算法的成功率.通过这些改进,本文的算法在求解SVP问题时表现出更高的效率和更强的鲁棒性. 展开更多
关键词 格理论 遗传算法 最短向量问题
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基于动力刚度理论和Wittrick-Williams算法的多段梁点阵色散研究
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作者 彭长清 刘金兴 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第2期154-164,共11页
基于动力刚度法(DSM)表述了多段梁(MSB)点阵的动态响应,进而利用Wittrick-Williams(WW)算法计算其各阶固有频率.首先,根据MSB内部节点处的位移与应力连续条件,以分块矩阵组装的形式得到了MSB的动力刚度矩阵.利用这种方法获得的MSB动力... 基于动力刚度法(DSM)表述了多段梁(MSB)点阵的动态响应,进而利用Wittrick-Williams(WW)算法计算其各阶固有频率.首先,根据MSB内部节点处的位移与应力连续条件,以分块矩阵组装的形式得到了MSB的动力刚度矩阵.利用这种方法获得的MSB动力刚度矩阵仍然是两节点式,并不会增大刚度矩阵的维度.WW算法与动力刚度矩阵的结合可以精确求解点阵的各阶固有频率.针对MSB点阵的周期性胞元,在原始动力刚度矩阵中考虑Floquet边界条件,再采取WW算法并最终得到了相应点阵的色散曲线.在不可约Brillouin区内,利用该法算得的色散曲线与基于COMSOL仿真的结果相比,两者误差在6%以内,验证了所建方法的可行性.进而系统研究了微观几何和材料参数对色散曲线的影响规律,结果表明使用MSB搭建点阵是调节点阵色散特性的有效方法. 展开更多
关键词 动力刚度法 Wittrick-Williams算法 Floquet边界条件 多段梁点阵 色散曲线
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基于LBM-DEM-IMB的流体-颗粒系统的曲线边界识别方法
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作者 翁杰弟 姜永正 +2 位作者 傅佳豪 陶恋 杨景云 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期691-699,共9页
为解决现有数值模拟技术模拟生物质颗粒在曲线管道中与流体混合流动时易卡阻和效率低的问题,提出一种新的边界识别方法来识别复杂的自定义曲线边界,并通过自定义曲线边界中流体-颗粒的流动验证LBM-DEM-IMB和所提出算法的有效性和准确性... 为解决现有数值模拟技术模拟生物质颗粒在曲线管道中与流体混合流动时易卡阻和效率低的问题,提出一种新的边界识别方法来识别复杂的自定义曲线边界,并通过自定义曲线边界中流体-颗粒的流动验证LBM-DEM-IMB和所提出算法的有效性和准确性。结果表明,曲线边界识别方法在获得光滑曲线边界方面具有较高可行性和准确性,且合理反映了曲线边界对颗粒流动行为的影响,如颗粒在管道凹坑中的滞留和弯管内颗粒自由沉降时的瑞利-泰勒不稳定性。为提高IMB对曲线边界中流体-颗粒系统的计算能力及研究颗粒流动和提高如生物质颗粒的运输和加工效率提供一种有效的数值计算方法。 展开更多
关键词 生物质 计算流体力学 液固两相流 格子玻尔兹曼法 离散元法 曲线边界识别算法
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全同态加密研究进展 被引量:3
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作者 白利芳 祝跃飞 +2 位作者 李勇军 王帅 杨晓琪 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期3069-3087,共19页
随着数字化进程的加速推进,数据安全和隐私保护问题备受关注.数据加密一直是解决该问题的重要手段,但加密存储和传输较为常见,一旦涉及计算往往需要先解密,以明文形式计算后再加密.全同态加密(fully homomorphic encryption,FHE)将加密... 随着数字化进程的加速推进,数据安全和隐私保护问题备受关注.数据加密一直是解决该问题的重要手段,但加密存储和传输较为常见,一旦涉及计算往往需要先解密,以明文形式计算后再加密.全同态加密(fully homomorphic encryption,FHE)将加密延展到计算层面,无需解密即可以完成密文的处理任务,有保护数据安全和用户隐私的天然特性.首个FHE方案于2009年由Gentry提出,自此FHE方案一直备受业界和学界的关注.从FHE方案的构造思想、不同研究阶段及面临的问题等方面梳理分析了FHE 10余年的研究进展,从算法库实践、标准化进展以及典型应用场景等方面介绍了FHE的应用进展,并提出未来研究的方向建议. 展开更多
关键词 全同态加密 LWE问题 自举 同态解密 算法库
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跳台雪板仿生点阵结构优化设计
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作者 叶红玲 田福威 +1 位作者 魏南 李洪义 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1027-1037,共11页
通过借鉴自然界中毛竹的截面微观结构特征,设计了一种应用于跳台雪板内的仿生点阵结构,并基于响应面方法进行了优化设计。通过数值仿真模拟准静态压缩和三点弯曲实验,探究了仿生点阵结构的承载与抗弯性能。研究仿生点阵结构的单胞胞体... 通过借鉴自然界中毛竹的截面微观结构特征,设计了一种应用于跳台雪板内的仿生点阵结构,并基于响应面方法进行了优化设计。通过数值仿真模拟准静态压缩和三点弯曲实验,探究了仿生点阵结构的承载与抗弯性能。研究仿生点阵结构的单胞胞体壁厚、柱状结构的半径和壁厚3个几何参数对其力学性能的影响规律,并运用主次影响分析方法探究不同几何参数对力学性能的影响程度。建立了以比刚度、比弯曲刚度最大为目标,以单胞几何尺寸为约束的优化模型,并采用非支配排序遗传算法进行计算求解,得到Pareto前沿最优解,经数值仿真验证仿生点阵结构抗弯承载性能显著优于雪板内原始点阵格栅结构以及其余2种点阵格栅结构。研究结果对于跳台雪板内填充点阵格栅结构的仿生设计以及雪板整体力学性能的提升具有重要意义。 展开更多
关键词 仿生点阵 跳台雪板 力学性能 数值仿真 参数影响 遗传算法
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基于格的卫星网络轻量化后量子接入认证方案 被引量:1
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作者 王杉杉 赵国锋 +1 位作者 徐川 韩珍珍 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期17-30,共14页
针对卫星网络的接入认证方案存在量子计算攻击,认证开销大和交互时间长的问题,提出了一种基于格的卫星网络轻量化后量子接入认证方案。在注册阶段,基于近似最短向量问题(SVP)的格密码哈希函数对用户身份进行保密,降低该阶段的计算时间... 针对卫星网络的接入认证方案存在量子计算攻击,认证开销大和交互时间长的问题,提出了一种基于格的卫星网络轻量化后量子接入认证方案。在注册阶段,基于近似最短向量问题(SVP)的格密码哈希函数对用户身份进行保密,降低该阶段的计算时间并完成身份注册;在认证阶段,基于盆景树算法设计低维模乘模加的双向认证算法,将其算法复杂度从平方级降至线性级,进一步减少认证过程中的通信开销和卫星上的计算开销。理论证明,所提方案能够抵御量子计算攻击,性能分析表明,与格密码认证方案相比,所提方案至少减少150%的认证时间。 展开更多
关键词 卫星网络 双向认证 盆景树算法
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高能效混合基多项式乘法算法及可重构硬件结构研究与设计
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作者 别梦妮 李伟 +3 位作者 陈韬 李慧琴 杜怡然 南龙梅 《电子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期3957-3966,共10页
本文针对快速多项式乘法算法与可重构单元的高能效设计问题展开研究,首先对现有的格基后量子密码算法展开研究,提出了一种基于数论变换(Number Theoretic Transform,NTT)的快速多项式乘法算法,并针对其中的核心运算过程,提出了高能效混... 本文针对快速多项式乘法算法与可重构单元的高能效设计问题展开研究,首先对现有的格基后量子密码算法展开研究,提出了一种基于数论变换(Number Theoretic Transform,NTT)的快速多项式乘法算法,并针对其中的核心运算过程,提出了高能效混合基的NTT和INTT(Inverse Number Theoretic Transform)算法,该算法可以利用NTT变换高效实现所有基于有限域的格基后量子密码算法中的多项式乘法.在此基础上,对快速多项式乘法算法运算结构进行研究,在不增加额外运算部件的前提下,通过优化网络连接关系,提出了一种高能效可重构的混合基多项式乘法加速网络,在可灵活实现基2、基3、基4的NTT/INTT算法的同时,将基3与基4的NTT运算效率提升了一倍.本文针对混合基NTT运算过程中的访存冲突问题展开研究,从理论上分析了冲突产生的原因,在此基础上分析提出了一种高能效混合基的内存管理方案,设计了相应的地址生成逻辑.本文提出的内存访问方案是原地内存访问的一种,硬件固化后仍可实现不同的多项式乘法算法的内存管理.实验结果表明,在55 nm CMOS工艺下,完成维度为256,模数小于2^(16)的多项式乘法运算仅需0.785μs,最高工作频率可达到476 MHz,功耗为83.6 mW,面积时间积(Area Time Product,ATP)为152.604 kGE·μs.与当前现有研究相比,本文提出的结构的ATP值降低了40%以上. 展开更多
关键词 后量子密码算法 多项式乘法 数论变换
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