针对目前网络存储体系结构中存在的各个磁盘驱动器不能“主动”地进行自主工作和缺乏自动负载平衡机制的问题，文中给出了智能网络磁盘（IND）系统结构的概念，提出了一种新型的智能网络磁盘存储文件系统（INDFS）的设计方案，并详细描述了INDFS的组成结构、文件路由表、系统命令层次结构、基本操作算法和文件系统命名空间等关键技术．最后对INDFS进行了性能测试分析，发现客户端可以对IND存储系统进行文件级访问，说明INDFS是一种使用方便、扩展性好的智能网络磁盘文件系统．

为提高空间机器人遥操作管理系统（SRTMS）的可靠性，分析了SRTMS系统的体系结构，采用随机回报网建立了SRTMS系统的可靠性模型，并对SRTMS系统中各模块对SRTMS系统可靠性的影响进行了分析．结果表明，指令检查模块是影响SRTMS系统整体可靠性的瓶颈．

为了适应多移动机器人系统中机器人的异构性和任务的复杂性，提出了一种基于构件的多移动机器人软件体系结构．针对不同结构机器人和不同功能需求，集成相应的感知、执行机构、信息融合、通信和决策等构件，组成不同的智能体，协作完成一个任务．构件和组合构件用可扩展标记语言（XML）文件实现自我描述．组合构件是构件的容器，负责管理内部构件．实验结果表明该体系结构具有很强的可复用性和伸缩性．

引入虚拟现实技术对仿人机器人进行三维虚拟示教，对于改善仿人机器人的运动控制算法具有非常重要的意义．文中首先提出了具有七自由度机器手臂和六自由度机器腿的逆运动学计算方法，并采用三次多项式插值的方法来进行空间轨迹规划，在此基础上设计和实现了仿人机器人三维虚拟示教系统．示教仿人机器人手足协调舞蹈的仿真实验结果证明了虚拟示教系统的正确性和实用性．

讨论了网格资源计算能力和网络通信速度异构的树型计算网格环境下独立任务的调度问题，为单层树型网格计算环境下的任务调度问题建立了整数线性规划模型，并采用资源融合方法将多层树型网格计算环境下的任务调度问题转化为单层树型网格计算环境下的任务调度问题，建立了相应的数学模型．基于所提出的模型构造了两个任务分配启发式算法OPCH和OPBH．实验结果表明，在异构的树型计算网格环境下实现独立任务调度时，文中提出的算法比FCFS、Min-min算法具有更好的性能．

RFC3168中的显式拥塞指示（ECN）算法建议，当网关缓存的平均队列长度超过队列门限上界时丢弃分组，该策略会导致过低的网络吞吐量．为提高系统性能，文中提出一种名为长队列随机丢弃（LQRD）的改进算法，该算法在网关缓存中的平均队列长度超过队列上限时按一丢弃概率函数随机地丢弃分组以限制队列长度继续增加，其中丢弃概率函数综合考虑了平均队列、网关的缓存大小、链路容量和系统平均延迟等因素的影响．仿真结果表明，文中算法在网关缓存保持较长队列时，能保证高吞吐量、低延迟和连通的鲁棒性．最后，通过非线性差分方程分析了该算法的解析模型．

为了解决传统查询裁剪在时间和空间上的高复杂性，提出了一种基于谓词分类的语义缓存查询裁剪算法．首先从语义上将谓词分成范围谓词和约束谓词两类，并分别对这两类谓词进行“满足”、“相交”和“包含”的定义；然后基于谓词分类提出了一种新的查询裁剪算法，并对算法的复杂度进行了分析．模拟实验结果表明，所提出的裁剪算法是有效的，特别是在处理查询和缓存相交的情况下，与基于谓词模型的传统串型裁剪算法和基于逻辑规则的裁剪算法相比，文中算法可明显改善查询裁剪效率．

针对块对角化（BD）算法没有考虑各用户接收噪声功率差异的问题，在对下行链路信道实施块三角化（BT）的基础上，结合Tomlinson-Harashima非线性预编码（THP）提出了一种新的下行链路信道分解算法，使得分解后得到的各单用户等效信道具有不同的空间发射分集．该算法通过优先对“最差”的用户进行预编码使得该用户获得“最优”的等效信道．仿真实验结果表明该算法获得了比BD算法更好的系统性能．

为实现任意形状区域编码，提出了一种形状自适应的嵌入式小波图像编码算法．该算法借鉴低存储器的零树编码（LMZC）方法引入系数重要性矩阵和子孙重要性矩阵以减少存储空间的使用，并引入最大幅值变量以避免对后代系数的重复扫描．编码过程中，当树结构的编码开销大于增益时，采用直接位平面编码．实验结果表明，该算法执行速度快、存储器需求低，在相同压缩比情况下，图像重构质量和峰值信噪比（PSNR）均优于LMZC与等级树集分割（SPIHT）算法．利用该算法对任意形状对象进行压缩编码可取得良好的压缩效果．

针对图像视觉特征、中间层语义和高层情感语义之间的语义鸿沟，以色彩为代表，提出了图像情感语义查询的框架．在该框架下，利用图像色彩分割结果，通过定义描述色彩语义的自然语言词汇，设计了基于模糊隶属函数的图像色彩语义描述方法，并在此基础上定义了一种查询语言，将人类对图像内容理解的经验与图像色彩语义描述联系起来，实现了图像高层情感语义的查询．实验结果表明，该方法为图像语义研究提供了一种可行的、有效的、可扩展的解决方案．

针对传统主动轮廓模型在医学体分割中的不稳定性和不可靠性，提出一种基于序列切片灰度值和空间位置相关性的主动轮廓模型．该模型以物体轮廓采样到其相邻两采样点中点的距离为内部能量函数，通过制约轮廓的长度，对内部能量函数进行约束；利用图像区域的局部梯度信息，同时利用序列图像之间局部区域的全局信息及其相关性重新构造外部能量函数；并根据内外部能量的比值，动态地调节权值参数．实验结果表明，改进算法既可以有效地检测出一些拐角点和凹点，又可以避免目标边缘收敛于某些噪声点或伪边缘点，可达到良好的体分割效果．

为解决肺气肿的定量分析与辅助诊断问题，根据肺部高分辨率CT图像的特点，应用自动阈值分割与轮廓跟踪方法提取肺部实质区域，并应用基于密度分布的肺气肿量化诊断标准确定病变区域与程度．实验证明，该方法能准确、有效地对肺部区域实行全自动分割，并对病变区域进行统计分析，最终实现肺气肿的量化分析与准确诊断．

针对噪声对声发射信号分形维的影响，提出了一种基于分形维和独立分量分析（ICA）的结构材料声发射信号特征提取方法．文中首先给出了分形维的概念，并从理论上分析了噪声对声发射信号分形维的影响．接着引入ICA进行信号预处理，以提取源独立的去噪信号进行分形维计算．最后进行了多组铅心模拟声发射实验．实验结果表明，不同的声发射源和传播介质下声发射信号的分形维表现出明显不同的特征，且与去噪前的分形维相比，能够更好地对应声发射事件数．分形维具有受研究者主观影响小、易于标准化的优点．可以作为一种新的结构材料声发射的特征识别方法．

为抵消网络可变时延对遥操作系统的影响，基于一种新的改进型Smith预估器，构建了预估控制下的网络实时遥操作移动机器人系统．该系统根据主、从端传感器交换的信息，通过动态模型管理器及其算法，保证了主、从端模型的一致性．文中根据端到端数据包多个到达的特性，提出了新的时延缓冲器管理算法，从而更好地将可变时延转化为常时延．为了增强系统控制的实时性，系统中还引入了模型的虚拟显示．长距离的网络遥操作实验验证了文中系统和控制策略的实用性及有效性.

针对发动机平均值模型不能反映气缸间的差异性、控制精度难以满足日益苛刻的排放法规的要求的问题，文中以液化石油气（LPG）单燃料发动机为对象，提出了一种基于独创的旋转矢量坐标的发动机逐缸燃气喷射模型，并给出了6102LPG发动机6个独立气缸在一个燃料周期的燃气喷射量的具体表达式．试验结果表明，该模型能较准确地计算各气缸应喷射的燃气量，计算精度满足实际应用要求．

在分析免疫系统的免疫网络理论的基础上，提出了一种基于免疫网络理论的调整比例积分（PI）控制器的策略，并将其用于永磁同步电机的直接转矩控制的调速系统，以克服电阻变化引起的磁链控制器输出不准确、控制精度低的问题．与一般PI控制和采用遗传算法的PI控制效果相比，文中提出的策略计算简单，在永磁同步电机定子电阻变化较大的情况下，仍具有高控制精度．仿真结果验证了这一免疫网络理论控制策略的有效性．

针对实际对象数学模型不明确而难以控制的问题，采用人工免疫网络的离散模型与学习算法，将人工免疫系统与神经网络结构的优势相结合，提出了一种基于人工免疫网络的模式识别算法，构造了对象识别的人工免疫网络模型．该算法综合了网络节点的定位与参数调整以及对基函数的平滑因子实施调谐等功能，有效地解决了径向基函数（RBF）神经网络模式识别的两个阶段任务，使模式识别的精度有较大的改进．采用两个不同对象函数进行的仿真试验表明，该算法具有快速收敛性与较高的准确性．

分析了方形钢管混凝土在轴压下的受力机理，将钢管对混凝土的约束作用等效为有效侧向应力，借鉴典型的约束混凝土本构模型，提出了方形钢管约束下核心混凝土的等效单轴受压本构关系．基于试验结果，讨论确定了所提出的本构关系的几个关键参数和强度指标，即峰值应变修正系数、钢管有效侧向压应力系数、峰值时钢管的横向应力等．采用建议的本构关系计算了轴压下方形钢管混凝土短柱的荷载一应变全过程曲线，计算结果与试验结果吻合良好，所建议的本构关系可用于评估方形钢管混凝土短柱的极限承载力和延性．

在单面干燥条件下应用自行研制的混凝土早期收缩应力测试仪及非接触式混凝土收缩变形测试仪测试了水灰比为0．26、0．40的高强混凝土的早期弹性模量和自由收缩变形，通过改进的环向约束试验观测了受约束试件内部的收缩应力及应力梯度，并在上述试验基础上研究了单面干燥条件下受约束高强混凝土的早期开裂趋势．结果表明，高强混凝土水灰比越小，单面干燥条件下的早期自由收缩变形、弹性模量、受约束状态下的内部收缩应力增长越快，干燥表面越容易发生塑性收缩开裂，早期开裂趋势越明显．

钢纤维增强钢丝网混凝土（FC）是一种新型的高强复合材料．为了解FC受弯构件的抗夸洼能，文中进行了12根复合材料T形梁的抗弯试验，对构件的开裂及发展情况以及正截面抗弯承载力进行了对比分析．在此基础上，给出了T形梁正截面承载力的计算公式，并对影响Fc受弯构件抗弯承载力的因素进行了分析．试验结果表明，钢纤维与钢丝网的复合能起到显著的增强效果，有效地提高钢筋混凝土受弯构件的抗裂性能和抗弯承载力．

为了改进传统的隧道病害治理方法，可在隧道衬砌背后的空洞中灌注轻质土．文中针对轻质土的工程特性，分析了MT-FQG型风压灌浆罐等设备的优点，并结合灌注试验，获得了气泡混合轻质土的施工特性和工程参数，在此基础上，提出了一种轻质土仰灌新型施工技术，这项技术包含成孔、二次注浆、灌注工艺流程和检测等多个关键环节．最后通过鲘门隧道大规模空洞灌注工程实践，证明了这种施工技术的经济价值．

为明确钢板剪力墙的抗震性能，利用经试验验证的有限元数值模拟方法分析了在低周往复荷载作用下内填板高厚比对滞回耗能、单位体积墙板耗能、能量耗散系数和墙板中心点平面外最大位移的影响，并给出了板平面外的位移滞回曲线．通过骨架曲线进一步分析了高厚比对水平承载力、抗侧刚度和延性的影响．结果表明：随着加载位移的增加，薄墙板的耗能效率越来越高于厚墙板；薄墙板的抗侧刚度和水平极限承载力小于厚墙板，但延性高于厚墙板．建议剪力墙板的高厚比取为300．

针对设计参数具有不确定性的多层框架结构，提出一种区间优化新方法．用区间数表征框架结构的不确定设计参数，通过优化框架结构响应区间值的上界，将区间优化问题转化为近似的确定性优化问题．对一典型四层框架结构进行了具有频率约束的区间优化．结果表明，区间优化不仅能得到与传统结构优化大致相同的设计参数最优值，还能得到当实际工程问题中设计参数取不到理论最优值而有微小波动时，框架结构响应的变化范围，为框架结构的可靠性分析提供理论依据．

采用塑料排水板（PVD）加固地基存在固结解析解求解过程复杂且参数繁多的缺点．为此，文中利用平均固结度等效概念，并考虑井阻和涂抹效应，将PVD地基等效为天然地基，针对真空预压法的特点，考虑了地表孔压随抽真空过程的变化，求得其一维固结解析解．根据所求解，编制了程序，绘制了涂抹作用和PVD排水量对固结的影响曲线图，并与有限单元法结果及现场实测数据进行对比．研究表明，所得到的解与现有解、有限单元法结果和实测数据都比较接近，且表达形式较为简单，适合于工程应用．

为实现地质编录技术向计算机辅助作业和信息化管理的转变，以摄影测量理论为基础，将近景摄影测量、数字图像处理、工程地质学和地理信息系统等多学科技术交叉集成，构建了一个面向边坡工程的影像地质编录信息系统．该系统采用普通数码相机成像技术，并基于摄影测量方法进行几何信息处理，使影像地质编录对专门设备及专业技能的要求大大降低，全面实现了边坡工程地质编录的数据采集、处理、管理、分析和成果输出等．理论精度和实际应用结果表明，边坡影像地质编录的中误差一般远小于0．3m，达到工程地质编录的规范要求．

针对结构系统刚度以及外荷载、强度等在应用中所表现出的随机性，提出了考虑随机因素的结构系统优化设计方法．该方法首先对系统的可靠性指标进行敏度分析，然后将可靠性指标作为约束函数建立优化模型，对结构的重量进行优化．文中提出了遗传算法和最佳矢量法相结合的混合遗传算法，并引入了小生境技术来进行结构的优化设计．分析表明：基于小生境的混合遗传算法既发挥了最佳矢量法局部搜索能力强的特点，又具有遗传算法全局搜索能力强的优点，使收敛性能大大改善；同时，小生境技术的使用，避免了优化过程中局部最优解的出现，提高了收敛速度．算例表明，基于小生境的混合遗传算法是一种高效的结构优化方法．