蒙特卡洛

摘要： 由于传统的测量不确定度表示指南方法(GUM)对风扇能效测试进行评定,无法判断各测量点的平均风速是否相关.通过对各不确定度来源进行分析,基于计算机模拟抽样的技术优势,给出了风扇能效测试的蒙特卡洛不确定度评定结果,验证了GUM方法评定风扇能效测试系统不确定度的风速相关性.试验结果表明:各测量点的平均风速不具有相关性,蒙特卡洛方法(MCM)得到的总风量的不确定度为0.1053 m3/(W·min),与假设风速不相关时GUM方法评定的总风量的不确定度0.13 m3/(W·min)接近,表明应用GUM方法评定具有局限性.

摘要： 亚马逊棋AI搜索算法包括蒙特卡洛搜索算法、改进后的α-β剪枝算法,极大极小搜素算法,经检验发现蒙特卡洛搜索算法取得较好的成果,但原有的搜索算法由于搜索的博弈树层数为固定值,会产生超时或搜索层数过少造成搜索不完全的问题,尝试使用CNN模型优化原有的亚马逊棋搜索算法。设计一个基于CNN模型的优化器,该优化器将当前棋盘的权值作为输入层,进行三层卷积,输出层为当前局面下的最优层数。在同等计算力条件下,采用蒙特卡洛与α-β剪枝算法,令采用CNN模型优化后的搜索算法与固定搜索层数的算法进行对弈,前者的不败率为73.4%。

摘要： 跨项目软件缺陷预测(cross project defect prediction,CPDP)旨在实际的软件开发场景中,需要进行缺陷预测的目标项目可能是一个新启动项目,或这个项目已有的训练数据较为稀缺,需要利用其他项目已经搜集的训练数据来构建缺陷预测模型,其已经成为软件质量保证的一种手段,吸引了国内外研究人员的关注.然而,面对不同的目标项目,训练数据的选择将直接影响预测模型的性能.为了解决这个问题,本文描述了一种基于JS散度(Jensen-Shannon divergence)和相对密度的跨项目软件缺陷预测方法.该方法首先通过将源项目和目标项目分别拟合高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM),再通过蒙特卡洛方法计算出目标项目和所有候选项目之间的JS散度.其次,根据获得的JS散度选取与目标项目最接近的源项目;再次,提出相对密度概念,对选取的源项目训练数据进行有效选择.最后,利用CPDP中常用分类器构建预测模型.通过实验对比表明,本文方法不仅能够提高跨项目缺陷预测模型的性能,同时对不同分类器表现出较高的适应性.

摘要： 以发生抗浮失效的长沙某小区超大地下车库为例,基于ANSYS建立有限元模型,将构件尺寸、材料属性及水位变化作为随机输入变量,以抗浮桩拉断为失效指标,用高阶矩法与Monte Carol法分别计算施工期各个阶段及使用期的可靠度指标,并对输入变量进行敏感性分析,最后根据分析结果对设计及施工提出几点工程建议;研究结果表明:高阶矩法与Monte Carol法计算结果相对误差较小,可以作为简便算法应用;可靠性分析结果与实际相符,验证了可靠性分析的实用性,施工期可靠度低于限制,以可靠度指标来评价施工期抗浮具有重要意义;敏感性分析结果表明,水位变化是导致施工期及使用期可靠度变化的最主要原因,今后应重点关注于水位分布的影响。

摘要： 虽然电网鲁棒性日益增强,但部分输电线路经过区域极易遭受覆冰灾害,导致该地区发生一次故障的概率大幅增加,而一次故障将会导致电网发生二次连锁故障。针对此问题,文中首先通过蒙特卡洛法判断覆冰灾害引发的输电线路一次故障脆弱性,然后通过自组织临界理论判断由一次故障引发的输电线路二次连锁故障脆弱性,从而建立综合考虑覆冰灾害和电网物理特性的输电线路脆弱性分析模型,以潜在事故链的形式展现了电网覆冰灾害下的故障演化进程,为运维人员甄别覆冰灾害下区域电网的输电线路薄弱环节提供重要决策依据。最后通过对IEEE-39节点电力系统实例进行仿真与分析,验证了所提出模型的可行性。

摘要： 针对远距离运动目标的光子测距问题,建立了运动目标的光子探测回波概率分布模型,给出了适用于任意目标的光子探测蒙特卡洛模型.通过实验对比,验证了蒙特卡洛仿真模型的正确性.进一步分析了一个探测周期内的平动小矩形目标激光回波和光子回波概率分布变化规律,讨论了光子测距误差与目标平动速度间的关系.结果表明:光斑直径为2.5 m、目标尺度为1 m时,距离漂移在速度为25 m/s取到极大值6.72 cm,是扩展目标距离漂移的1/2倍;随着平动速度的增加,以出光斑为界,距离漂移先增大后保持稳定不变.本文提出的方法可进一步扩展到其他形状、材质、姿态、运动目标的光子探测,研究结果为运动目标的光子测距的校正和性能的提升提供了理论依据.

摘要： 强随机性和不确定性风电、光伏的接入使得电力系统运行变得更加复杂,全面高效评估含风光电力系统运行风险尤为必要。首先,针对传统蒙特卡洛方法在电力系统风险评估中计算效率较低的问题,结合全概率抽样、等分散抽样和自适应重要抽样的思想,提出一种基于改进蒙特卡洛混合抽样的风险评估方法。然后,计算系统的失负荷风险、电压越限风险、支路越限风险和稳态频率越限风险,并采用三层评估指标体系评估系统的运行风险。最后,以改进IEEE-RTS79系统和西北某省实际系统为例,验证了所提方法的有效性和准确性。并分析风光不同的接入位置、接入容量、接入比例下的系统风险情况,其结果可为电力系统运行及规划提供参考信息。

摘要： 取样是评价检测药材或饮片质量的关键步骤。按照2020年版《中国药典》四部通则0211药材与饮片取样法规定,供检验用药材或饮片样本的取样方法为四分法。四分法是一个逐步减小取样样本量的过程,然而对于取样样本量大小与样本组成的变异却少见报道。探讨使用基于计算机编程模拟的蒙特卡洛方法对四分法的取样过程进行分析,并根据模拟抽样的结果探讨四分法的抽样方式与抽样量对抽样结果代表性以及变异性的影响。从抽样数据产生过程结合本实验模拟结果分析,当抽样总体随机分布时,四分法与直接随机抽样没有明显区别,且四分法取样所得样本均值的变异同样会由于样本量的减小而增大。因此为减小抽样结果的变异,对混合饮片抽样时需要根据被检测物料总体的具体情况制定合理的抽样量。

摘要： 粒子输运的随机模拟方法通常用于求解大量运动状态中粒子的特征量。粒子输运问题广泛出现在医学、天体物理和核物理领域,当前粒子输运随机模拟求解方法的主要挑战是计算机能够支撑的模拟样本数、模拟时间尺度与研究人员研究实际问题的需求之间的差距。处理器性能的发展随着工艺尺寸进步的停滞进入了新的历史阶段,复杂的片上结构的集成已经不符合现今的要求。面向粒子输运程序,文中开展了一系列体系结构设计工作,通过分析和利用程序的并行性和访存特点,设计了精简内核和可重配置缓存来加速程序。通过模拟器验证,文中提出的体系结构相比传统乱序架构获得了4.45倍性能功耗比优势以及2.78倍性能面积比优势,这为进一步研究大规模众核粒子输运加速器奠定了基础。

摘要： 针对空投鱼雷实际使用情况,分析空投鱼雷散布规律和鱼雷主动声自导原理。构建空投鱼雷的投雷误差模型、潜艇定位误差模型、搜捕弹道模型和自导检测模型;采用蒙特卡洛法对空投鱼雷投雷和搜捕过程进行仿真,分析不同投雷高度、速度、投雷点方位、潜艇定位误差对鱼雷搜捕概率的影响。仿真结果表明,该分析可为作战决策提供理论依据。

摘要： 在机载电气电子系统设计的早期,发现潜在的串扰问题是十分重要的.预测最大串扰噪声不仅能够及时地发现潜在的串扰问题,而且能为后期的设计提供依据.本文以蒙特卡洛方法为工具,通过有限元仿真软件和相应公式在极限位置得到互感和互容的变化范围,并依据多导体传输线方程,预测三导体传输线的最大串扰噪声.最后,通过多次串扰测量实验,证明了该算法的有效性,得到如下结论:对于多根传输线,解析公式相当复杂,数值解成为可行的预测方法;蒙特卡洛方法不仅可以得到最大串扰的近似值,而且能够适用于N导体传输线.

摘要： 通过应用基于粗糙集的突变级数方法和蒙特卡洛指标打分方法实现较为客观的油库安全评价,以突变级数理论作为评价方法主体,实现无权重客观评价,因为突变级数方法对于评价指标数目有要求,故对于指标超过要求数目的指标层,应用粗糙集理论实现其指标约简;专家打分阶段选择性采用"给出得分区间"、"给出得分分布"以及"精确打分"等任意一种方法实现打分,之后结合蒙特卡洛模拟产生服从给定区间或分布的随机得分,从而实现指标打分的客观化;汇总蒙特卡洛方法产生的多组突变级数评价结果,分析并得到评价等级.

摘要： 综合考虑HPM对电子的加速过程以及种子电子与气体分子的碰撞过程,建立了单一气体与混合气体击穿过程的蒙特卡洛仿真模型,编写了三维蒙特卡洛仿真程序(3D-MCC).针对单一气体氩气、氮气、氧气以及N2/O2混合气体展开研究.仿真了气体雪崩击穿电子云形成过程,对比分析了不同气体电子能量分布函数随压强的变化规律.发现了氩气击穿特性受电子能量分布函数影响较大,而氮气与氧气击穿特性受电子能量分布函数影响较小.通过分析平均电子能量以及电子密度随时间的变化过程,得到了HPM气体击穿时间,通过与流体模型以及实验数据对比,验证了本文模型的正确性.建立了单脉冲以及连续波气体击穿阈值的仿真方法,通过与实验数据比对,发现二者吻合较好.

摘要： 油库区是化工园区的重大危险源,合理的化工园区油库火灾爆炸安全检查及评价工作是化工园区能够正常工作的保障.本文主要通过应用基于粗糙集的突变级数方法和蒙特卡洛指标打分方法实现较为客观的油库安全评价.以突变级数理论作为评价方法主体,实现无权重客观评价,因为突变级数方法对于评价指标数目有要求,故对于指标超过要求数目的指标层,应用粗糙集理论实现其指标约简;专家打分阶段选择性采用"给出得分区间"、"给出得分分布"以及"精确打分"等任意一种方法实现打分,之后结合蒙特卡洛模拟产生服从给定区间或分布的随机得分,从而实现指标打分的客观化;最后汇总蒙特卡洛方法产生的多组突变级数评价结果,分析并得到评价等级.通过论文实例,该方法实际可行,具有应用价值.

摘要： 采用蒙特卡洛(Monte－Carlo)模拟方法和数字图像处理技术,编写岩体内部微裂隙模拟分析软件.利用该软件提取出岩体中的微裂隙并获得微裂隙长度、方位角、间距等信息,最后通过进行统计分析模拟生成微裂隙的分布情况.实践证明,该方法能较真实地反映岩体内部微裂隙的特征及分布规律,为进一步进行三维模拟及损伤演化分析等提供信息.

摘要： 以苏6井区为代表的低渗致密透镜状砂岩储层非均质性强,泄气半径差异大,开发不确定性大,相邻两口气井是否干扰以及干扰程度存在多种可能性.而致密气藏开发需要钻大量气井,对所有气井进行逐一井间干扰分析需要大量时间.为此,从大量气井中选择有代表性区块和典型气井进行剖析,统计典型气井泄气半径概率分布,同时建立了相邻两口气井的三种不同干扰模式时井间干扰程度模拟方法,引入蒙特卡洛技术形成了不同井网密度时干扰井概率和干扰储量概率模拟方法.苏6井区井间干扰概率模拟结果表明,井网密度4井/km2时,干扰井概率P50为100％,干扰储量P50为30％,可作为极限加密井网密度.模拟结果与加密试验区矿场统计结果相符,该方法可为井网优化部署提供理论依据.

摘要： 随着国际上新一代中子源的发展,传统的中子探测器已经不能满足高通量的应用需求,同时面临当前3He气体资源严重短缺的国际形势,研究替代3He的新型中子探测器已成为粒子探测领域的研究热点.基于GFM(GaseousFlectron Multiplier)的中子探测器,计数率高,并且具有较高的位置与时间精度,是未来替代3He中子探测器的一个发展方向.本文主要利用Geant4程序包对探测器物理过程进行蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟,主要研究了热中子转换效率与硼中子转化层厚度、层数的关系,同时,根据中子探测的特殊性,高能物理研究所专门研发了一种基于陶瓷材料的nTHGFM(Neutron THick GFM),并利用X光机对其进行了初步的性能测试,为国内今后自主友展基于GEM的中子探测器提供了参考.

摘要： 瞬态偏振辐射的探测与分析在距离选通成像、光学遥感等领域有着重要的应用.本文构建了一个三维多层半透明介质模型,并采用蒙特卡洛法研究瞬态偏振辐射在其中的传输规律.推导并总结了偏振辐射在三维空间界面处的反射和折射公式.通过与一维多层半透明模型计算结果进行对比,验证了该模型的正确性,并给出了短脉冲激光在该模型中传输的算例.

摘要： 本文介绍了基于极大极小准则和正交性准则的多目标优化的拉丁超立方采样算法,并将该方法应用于低雷诺数下二维随机顶盖驱动流的不确定性CFD模拟，通过求解层流Navier-Stokes方程模拟了存在多个不确定性变量情况下的流场速度的分布,并将该方法与多项式混沌法,随机拉丁超立方采样法和直接蒙特卡洛采样法比较,比较结果验证了优化过的拉丁超立方在模拟多维不确定性在流场中传播的有效性和高效性.

摘要： 为区域γ辐射分布定向监测实验相机系统设计了一个针孔准直器.利用针孔准直器的解析公式,根据探测器内在分辨率和实验相机系统的预期分辨率,考虑探测器尺寸,确定相机的焦距及准直器的张角.然后再根据预期角分辨率计算有效孔径,得出孔径和孔深的范围.再利用蒙特卡洛方法模拟面源入射,在各种孔径和孔深组合中,挑选出透射和散射光子份额最小的组,即为最优组,对应孔径和孔深参数即为最优参数.结果表明,照此设计的准直器能基本达到预期设计目标.

摘要： 本发明涉及转向系统技术领域，具体地说是一种基于神经网络‑蒙特卡洛评估转向系统噪音的方法。一种基于神经网络‑蒙特卡洛评估转向系统噪音的方法，其特征在于：具体方法如下：根据客户提供的边界条件和转向系统的内部结构参数，搭建转向系统的动力学模型，该动力学模型会在所有可能产生噪音的区域输出冲击能，以便能充分反应零件之间发生撞击噪音的机理；定制转向系统样件，确保实际样件的输入信息与动力学模型的输入信息一致。同现有技术相比，提供一种基于神经网络‑蒙特卡洛评估转向系统噪音的方法，用机器学习和可靠性理论相结合的方法来预测与优化转向系统的噪音。

摘要： 本发明涉及新能源汽车技术领域，公开了一种基于蒙特卡洛模拟的新能源汽车控制策略阈值分析方法，包括以下步骤：步骤1：采集初始数据；所述初始数据为汽车厂家使用的车辆基础指标的已定阈值；步骤2：预处理初始数据，得到基础样本集；步骤3：对基础样本集进行数次随机抽样，并得到抽样样本集；步骤4：采用蒙特卡洛模拟方法，重复执行步骤3，并获得数组抽样样本集，并从中获取得到K值，所述K值为蒙特卡洛模拟的分位数特征向量；步骤5：对K值进行置信区间分析，并获取得到估计阈值；步骤6：基于估计阈值，评估确定目标阈值。本发明能够为阈值设置及评价提供可靠数据参考，有助于提高新能源汽车安全性能评估的真实度。

摘要： 本发明提供一种基于蒙特卡洛树搜索的无人机路径规划方法及装置，其中，所述方法包括：基于实际初始点和实际目标点，并发构建多个虚拟仿真环境；实例化多个虚拟仿真环境，并基于蒙特卡洛树搜索算法，获取有效初始状态以及有效路径，其中，有效路径为以有效初始状态抵达实际目标点的路径，有效初始状态为在预设时间步内，在虚拟仿真环境中抵达实际目标点的初始状态，初始状态包括实际初始状态和假想初始状态，实际初始状态对应无人机位于实际初始点，假想初始状态对应无人机位于仿真虚拟环境中除实际初始点之外的其他位点；基于实际初始状态、有效初始状态，以及有效路径，确定无人机路径。通过本发明可以确保无人机路径搜索过程的收敛性。

摘要： 本发明涉及一种基于蒙特卡洛打靶的运载火箭级间分离仿真分析方法，包括：建立运载火箭一级和二级分离的三维刚体模型；设置刚体模型各个参数的额定值及上下偏差；识别分离过程中存在碰撞可能性的危险点；对每个危险点及对应的碰撞区域分别构建坐标系；基于各个参数的额定值计算额定分离速度；根据各个参数的上下偏差以及额定分离速度，进行蒙特卡洛打靶，计算各个参数取上下边界值的状态进行组合；分别计算各个组合状态下的最小测量变量；判断各个组合状态下的最小测量变量是否满足分离期望值，如果均满足则完成参数额定值及上下偏差设置，否则进行修改。该方法减少了设计人员人为判断发生遗漏的可能。

摘要： 本申请公开了一种基于蒙特卡洛模拟的变速箱系统回差计算方法和计算机设备，该方法包括：通过蒙特卡洛方法模拟各个档位所需的第一传动部件尺寸参数，以确定各个档位的第三传动部件尺寸参数；根据变速箱基本参数、各个档位变速箱速比、模拟边界信息、第二传动部件尺寸参数和所述第三传动部件尺寸参数，确定各个所述档位的目标变速箱系统回差，满足同系列变速器系统回差计算的要求，不必为不同速比的变速器系统单独构建回差方程，更为准确的反映出变速箱的传动性能，以及各个结构件对于系统回差的贡献率，进而可以避免不必要的精度浪费，降低制造成本。

摘要： 一种基于序贯蒙特卡洛原理的EMT图像重建方法，包括以下步骤：步骤一，EMT图像重建过程建模；步骤二，初始化状态空间；步骤三，状态空间采样及样本权值更新：得到初始样本空间后，对其进行重要性采样，根据样本的观测距离设置相应的权重；步骤四，最优状态估计：基于获得的粒子及其权重，计算系统的状态空间估计，并通过迭代更新的方式搜索最优解，最后作为全局最优估计输出进行图像重建。本发明在图像误差和相关系数方面优于现有的其他方法，具有更好的成像质量。因此，它是一种高效、准确的EMT图像重建方法，也为EMT技术的研究提供了一种新的方法和手段。

摘要： 本发明属于设备系统视情维修技术领域，具体涉及基于蒙特卡洛仿真的加速退化设备视情维修策略优化方法。S1，基于Gamma随机过程和随机单调递增的几何过程，确定设备加速退化的特征并说明设备退化状态的检测方案；S2，确定设备进行更换后恢复如新的策略；S3，确定不完美的预防性维护对设备退化过程的影响机制；S4，确定设备的退化状态对于产品质量的影响；S5，依据基本更新理论获得设备长期运行条件下的平均费用率模型，并通过蒙特卡洛仿真进行求解，获得视情维修策略优化方案。本发明具有能对加速退化设备的视情维修策略进行优化，在满足设备维修需求的条件下能确保设备生命周期平均费用率最低的特点。

摘要： 本发明提供一种基于蒙特卡洛模拟的城市供水管网地震损伤评估方法，包括以下步骤：1、将研究区域网格化；2、生成由不同网格尺寸离散化的研究区域所对应的空间相关的峰值地面速度分布图；3、评估每个峰值地面速度分布图上管网中每条管道的地震破坏概率；4、使用蒙特卡洛方法模拟管网在每个峰值地面速度分布图上的破坏情景；5、统计破坏指标，分析确定推荐网格尺寸；6、计算适用于待评估管网的推荐网格尺寸，并生成研究区域在推荐网格尺寸下的峰值地面速度分布图；7、使用蒙特卡洛模拟管网的地震损伤状态，统计分析管网损伤指标。本发明可用于任意尺度城市供水管网地震损伤的可靠高效评估，显著提升计算效率。

摘要： 本发明属于电子电路数字信号领域，具体提供在于提供一种基于蒙特卡洛方法的模拟能谱生成方法，在MCNP软件生成的理想能谱基础上，基于蒙特卡洛方法构造核能谱测量数字化系统的概率模型，模拟仪器测量过程并重新生成模拟能谱，充分考虑仪器测量过程中放射性和探测器的统计涨落等因素对谱线的影响，使能谱特征峰呈现高斯分布，与实际仪器测量结果更为吻合，有效解决了MCNP软件模拟出的能量沉积谱因不能反应出放射性和探测器的统计涨落等因素对谱线影响而无法直接作为分析对象的问题。

摘要： 本发明公开一种算法效率高、性能好、能够更好地适应动态环境的基于蒙特卡洛树搜索的无人机路径规划方法。本发明方法包括如下步骤：(10)建立蒙特卡洛树，初始化根节点，并初始化无人机位置；(20)根据实验数据，设定蒙特卡洛树搜索算法训练总次数；(30)在设定训练总次数内，对蒙特卡洛树进行搜索算法训练，使蒙特卡洛树参数根据具体步骤进行迭代，无人机作出相应的动作；(40)当训练次数等于训练总次数时，训练结束，得到一棵训练完毕的蒙特卡洛树；根据所述训练完毕蒙特卡洛树的树结构，从根节点开始利用UCT算法持续向下选择UCT值最大的子节点，直到到达一个叶子节点为止，无人机根据所选择的节点执行相应的动作，即得到最优无人机路径。