【正文】 （ 20）提出視頻運(yùn)動目標(biāo)的檢測與跟蹤、基于多視頻傳感器全景圖拼接方面的新算法； （ 21）研制智能視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)互動電視搜索應(yīng)用示范原型框架系年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 絡(luò)互動電視搜 索應(yīng)用示范原型系統(tǒng)； 統(tǒng)。 年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) （ 13）研究全局和局部特征的本 征屬性分析方法，實(shí)現(xiàn)流形嵌入和降維； ? （ 14）利用 各層次特征間的關(guān)系，研究高維特征在應(yīng)用中的降維處理； （ 15） 研究用戶標(biāo)注、評價(jià)和訪問等交互屬性信息獲取方法 ； （ 16） 研究媒體對象間的鏈接等上下文信息的獲取與表示 ； ? （ 17） 研究高維、動態(tài)跨媒體多模態(tài)特征的融合機(jī)制； （ 18）研究數(shù)字媒體理解算法的性能測試、分析比較和可視化展現(xiàn)手段； （ 19）對比分析測試結(jié)果，改進(jìn)數(shù)字媒體理解算法測試驗(yàn)證平臺； （ 20）進(jìn)行超分辨率視頻圖像復(fù)原與增強(qiáng)、自適應(yīng)視頻監(jiān)控目標(biāo)分類與識別等算法的研究； ? （ 21）進(jìn)行電視節(jié)目的結(jié)構(gòu)分 析、語義分析技術(shù)的研究 。 （ 14）研究底層特征、媒體對象和高層語義的多粒度描述 ； （ 15）研究多粒度媒體數(shù)據(jù)之間的關(guān)系映射； （ 16）結(jié)合自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，研究跨媒體數(shù)據(jù)的層次化語義分析 ； （ 17）繼續(xù)建設(shè)規(guī)?；襟w數(shù)據(jù)庫； （ 18）研究用戶需求描述手段，建立需求感知模型； （ 19）建立面向監(jiān)控應(yīng)用的視頻底層特征、中層特征和高層語義特征結(jié)合理解模型，開展運(yùn)動目標(biāo)行為分析、其進(jìn)行識別 ； （ 7） 建立基于整體感知的圖像理解框架； （ 8） 根據(jù)層次化理論建立圖像物體模型并據(jù)此進(jìn)行識別分析 ； （ 9） 利用譜圖理論提出新的顯著性分析模型； （ 10）提出有效利用多視圖特性的學(xué)習(xí)方法； （ 11）獲得對典型多義性對象學(xué)習(xí)方法進(jìn)行分析的理論結(jié)果； （ 12）提出利用隨機(jī)文法進(jìn)行特征建模的方法； （ 13）建立全局和局部特征結(jié)合的高效索引機(jī)制； （ 14） 建立反映底層特征、媒體對象和高層語義有機(jī)關(guān)聯(lián)的多粒度描述以及相互之間的關(guān)系映射模型 ； （ 15）建立實(shí)體、事件和關(guān)系的語義描述體系，實(shí)現(xiàn)跨媒體數(shù)據(jù)的層次化語義分析 ； （ 16）完成 3000 小時以上的媒體數(shù)據(jù)收集與建庫工作； （ 17）建立用戶需求描述與感知模型； （ 18）提出適應(yīng)復(fù)雜場景監(jiān)控應(yīng)用的自適應(yīng)視頻分析算法，解決目前存在的場景整體感知能力弱、行為分析和事件分類不準(zhǔn)確等問題； （ 19）形成可初步實(shí)用的用戶行為年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 事件分類的研究； （ 20）研究電視節(jié)目的話題檢測、基于語義的搜索和個性化推薦方法； （ 21）結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，改進(jìn)完善智能視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)互動電視搜索應(yīng)用示范平臺。 系的表達(dá)； （ 12）建立多模態(tài)、 高維、 異構(gòu)媒體 數(shù)據(jù) 的特征提取和 描述 方法。本項(xiàng)目將圍繞三個科學(xué)問題，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)模型的可用性、安全性、可靠性和可驗(yàn)證性等可信性內(nèi)容進(jìn)行深入研究。研究從單元幾何運(yùn)算到高層次特征幾何運(yùn)算的誤差傳播機(jī)制，設(shè)法統(tǒng)一同一階段的不同單元幾何運(yùn)算的誤差精度控制方法，設(shè)法統(tǒng)一不同階段的單元幾何運(yùn)算的誤差精度控制方法。在此基礎(chǔ)上，將形成產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的誤差精度統(tǒng)一表示理論和方法，研究誤差動態(tài)控制理論和技術(shù)，以適應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期中各個階段以及迭代過程的誤差不斷積累及動態(tài)發(fā)生變化的情況。將進(jìn)一步研究各多層次模型之間的精度度量理論和策略。 基于設(shè)計(jì)時序關(guān)系和邏輯關(guān)系的設(shè)計(jì)迭代求精 從時序性關(guān)系角度，產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程與規(guī)范可以被描述為一系列時間節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的子任務(wù)行為及其迭代的集合。 支持產(chǎn)品全生命周期的交互設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可驗(yàn)證理論 產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)的程序代碼可驗(yàn)證理論 研究產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型中幾何算法和幾何操作的程序自動驗(yàn)證方法，研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)構(gòu)件及其組裝的程序健壯性和可靠性。本項(xiàng)目擬研究將模型檢測應(yīng)用于現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件核心代碼的自動驗(yàn)證，通過謂詞抽象等方法縮減狀態(tài)空間和映射無窮域，避免狀態(tài)空間爆炸。同時將研究產(chǎn)品迭代設(shè)計(jì)過程中的需求一致性問題，解決設(shè)計(jì)系統(tǒng)過程中的功能需求的迷路問題，解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的信息孤島問題， 本項(xiàng)目將研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)安全問題等。研究基于產(chǎn)品 CAD 模型的仿真計(jì)算理論與方法，研究基于 GPU 的計(jì)算方法，利用圖形卡的并行性能和高密集的運(yùn)算性能，來實(shí)現(xiàn)一般意義上的計(jì)算，針對大規(guī)模數(shù)值計(jì)算部分進(jìn)行 GPU 并行化。 并行仿真模擬計(jì)算得到的大規(guī)模數(shù)據(jù)，通過有效的可視化顯示，可以更有效地對產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能性能進(jìn)行分析驗(yàn)證，本項(xiàng)目將研究基于特征分析的高質(zhì)量大規(guī)模數(shù)據(jù)可視化算法，研究面向多核、分布式 集群、 GPU、 GPU 集群以及網(wǎng)格環(huán)境的大規(guī)模仿真數(shù)據(jù)并行可視化算法。項(xiàng)目擬完成1520 項(xiàng)有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心算法或軟件技術(shù)（包括技術(shù)專利和版權(quán)登記）。根據(jù)目前的工作基礎(chǔ)、未來五年的研究目標(biāo)大致可分為以下三部分，具體敘述如下。 集成應(yīng)用檢驗(yàn) 結(jié)合汽車和 IC 裝備等復(fù)雜機(jī)械部件在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方面的實(shí)際需求，研究開發(fā)現(xiàn)代設(shè)計(jì)大型應(yīng)用軟件系統(tǒng)，并在實(shí)際應(yīng)用中取得經(jīng)濟(jì)和社會效益。在進(jìn)行共性基礎(chǔ)研究的同時，從頂層著手現(xiàn)代設(shè)計(jì)大型應(yīng)用軟件平臺與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)，因?yàn)檫@個平臺是單元設(shè)計(jì)行為和設(shè)計(jì)過程可信性研究的集成試驗(yàn)床，不盡早拿出這個平臺，各關(guān)鍵技術(shù)的測試與試運(yùn)行就難以進(jìn)行。因此，本項(xiàng)目具有理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐提出問題與需求，促進(jìn)理論的深入與發(fā)展的特點(diǎn)。 ? 針對汽車和重大制造裝備等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)全生命周期，分析產(chǎn)品各種數(shù)據(jù)表示及其關(guān)聯(lián)關(guān)系，研究各種數(shù)據(jù) 的異構(gòu)和同構(gòu)屬性，形成設(shè)計(jì)全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)誤差統(tǒng)一表示理論和方法。 本項(xiàng)目將利用區(qū)間理論及其運(yùn)算方法記錄并分析在產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期中誤差的傳播和擴(kuò)散機(jī)制，從而進(jìn)一步挖掘誤差調(diào)控機(jī)理 ，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)和分析精度，分析和總結(jié)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期中所涉及到的誤差種類。 ? 采用數(shù)據(jù)模型特征的提取方法，通過探索異構(gòu)環(huán)境下各種特征的語義表示方法，確保特征在整個設(shè)計(jì)流程的一致性表述。 為此，將針對汽車和重大制造裝備等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)全生命周期，分析產(chǎn)品幾何設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)以及迭代過程等所需要的各種數(shù)據(jù)表示，以及這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，研究各種數(shù)據(jù)的異構(gòu)和同構(gòu)屬性，形 成設(shè)計(jì)全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)一表示理論和方法。 3. 針對產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的程序代碼可驗(yàn)證性理論的研究，其中的技術(shù)路線為： ? 分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件算法的 領(lǐng)域特征，兼顧可驗(yàn)證的需求， 設(shè)計(jì) 算法 規(guī)范說明語言。為算法提供一種形式化描述語言是對其正確性進(jìn)行檢驗(yàn)的前提基礎(chǔ)。我們將采用 最弱前置條件和函數(shù)式語言解釋 等方法 ， 設(shè)計(jì)一個新的更低層次的內(nèi)存模型。為得到精確的程序抽象模型 ,重點(diǎn)研究 謂詞發(fā)現(xiàn) 和 冗余謂詞 消去技術(shù)。 4. 針對產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程可信保障機(jī)理的研究，其中的技術(shù)路線為： ? 采用基于 WBS 的流程建模方法，并內(nèi)嵌元數(shù)據(jù)規(guī)則管理器，實(shí)現(xiàn)流程約束、規(guī)則約束和資源約束。 針對設(shè)計(jì)流程建模及資源約束機(jī)制的研究， 將 在模型驅(qū)動理論的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)解決以 WBS 為核心的設(shè)計(jì)過程統(tǒng)一視圖問題及設(shè)計(jì)資源元數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)問題。 5. 針對產(chǎn)品功能和性能高效仿真優(yōu)化理論與方法的研究，其中的技術(shù)路線為： ? 采用光滑單元理論，提高線性插值單元的計(jì)算精度，實(shí)現(xiàn)低階單元網(wǎng)格的自適應(yīng)分割，提升數(shù)據(jù)模型的網(wǎng)格生成質(zhì)量和生成速度。 ? 將仿真分析、優(yōu)化算法進(jìn)行整合，構(gòu)建一個高可信、全構(gòu)件的設(shè)計(jì)仿真優(yōu)化集成應(yīng)用平臺。 2. 調(diào)研并分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的表示格式類型 、 標(biāo)準(zhǔn) 及其特征表示。 8. 研究 基于線性插值單元理論的高精度仿真計(jì)算方法 。 4. 形成針對汽車、軌道交通等特 定 行業(yè)設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)資源配置的 研究報(bào)告 。 8. 開發(fā)出基于 GPU的薄板成形及結(jié)構(gòu)碰撞過程的計(jì)算機(jī)仿真軟件系統(tǒng) 第 二 年 1. 新實(shí)數(shù)表示下的各種復(fù)雜的精確實(shí)數(shù)運(yùn)算算法 、 高精度的單元幾何運(yùn)算以及誤差控制 研究。 6. 提出可信設(shè)計(jì)過程的安全保障體系理論 。 2. 提交至少一種數(shù)據(jù)模型格式轉(zhuǎn)換模塊并可演示 。 4. 算法規(guī)約說明語言 、 謂詞 抽象計(jì)算方法研究 5. 現(xiàn)代設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)資源配置情況調(diào)研 6. 支持可信設(shè)計(jì)過程的動態(tài) WBS的建模方法和理論 、 基于元數(shù)據(jù)的編碼及規(guī)則控制方法 研究。通過提出新型單元理論，并采用基于 GPU 的求解技術(shù)，以解決復(fù)雜產(chǎn)品功能和性能仿真優(yōu)化中的效率和可靠性兩大瓶頸問題，在此基礎(chǔ)上， 形成一個具有重大創(chuàng)新 和實(shí)用價(jià)值的仿真模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺 ，并在我國的汽車設(shè)計(jì)制造中得到成功應(yīng)用。 ? 探索基于 GPU、多核 CPU 以及分布式集群間任務(wù)高效劃分和實(shí)時調(diào)度方法，大幅度提高交互可視化呈現(xiàn)速度。 針對產(chǎn)品設(shè)計(jì)及流程的安全保障機(jī)制，將根據(jù)設(shè)計(jì)過程中的安全需求，在通用安全基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)解決設(shè)計(jì)過程的實(shí)體識別、基于信任的訪問控制機(jī)制、數(shù)據(jù)保護(hù)等問題。 ? 采用著色 Petri 網(wǎng)和模型檢測等形式化工具來保障設(shè)計(jì)流程中的各種一致性驗(yàn)證。為了提高模型檢測技術(shù)在程序驗(yàn)證中的能力，需要研究可滿足性模理論（ Satisifiability Modulo Theory, SMT）。 應(yīng)用模型檢測進(jìn)行驗(yàn)證的最大困難來自于狀態(tài)空間爆炸問題。我們將在分析現(xiàn)有算法說明語言的基礎(chǔ)之上，基于一階邏輯和集合論，針對現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件常用的一些復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其操作，設(shè)計(jì)算法規(guī)范 說明語言。 ? 利用模型檢測技術(shù)，采用謂詞抽象和可滿足性模理論，實(shí)現(xiàn)代碼層面的程序驗(yàn)證框架。在統(tǒng)一產(chǎn)品數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輕量化過程中，將建立有效的屬性繼承和傳播機(jī)制，從而盡可能讓數(shù)據(jù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)全生命周期中不丟失、能演化、能自動關(guān)聯(lián)。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、功能驗(yàn)證和制造各個環(huán)節(jié)，為此需要研究建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)一表示理論和方法，統(tǒng)一不同階段不同環(huán)節(jié)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，可以減少因?yàn)閿?shù)據(jù)不統(tǒng)一所造成的產(chǎn)品表達(dá)不一致性，從而為整個設(shè)計(jì)過程具有高效性、可維護(hù)性、可拓展性提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)表示。從而，采用迭代的策略，重新將其應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期中概念設(shè)計(jì)、幾何設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)以及迭代分析過程中，跟蹤、記錄和分析在產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期中誤差的傳播和擴(kuò)散機(jī)制，從而進(jìn)一步修正誤差精度統(tǒng)一表示理論和方法。 首先將研究在單元幾何運(yùn)算中的誤差精度控制理論和方法，研究在曲線曲面求交、延伸、擬合等運(yùn)算中的誤差精度控制機(jī)理，分析其誤差產(chǎn)生機(jī)理和誤差可控類型。 （ 4） 在注意 建立自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的同時，更要認(rèn)真學(xué)習(xí)，貫徹執(zhí)行國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，積極參加國際相關(guān)的技術(shù)規(guī)范聯(lián)盟，如： OMG、 XML、 RIG、 STEP等。 （ 2） 理論研究與實(shí)踐檢驗(yàn)相結(jié)合 本項(xiàng)目的可信性理論具有鮮明的實(shí)踐性，無論是產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的高精度表示模型，還是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的一致性表示，既具有深奧的理論又貼近實(shí)踐。 三、研究方案 總體思路 項(xiàng)目將圍繞總體研究目標(biāo) 和 主要研究內(nèi)容 ，結(jié)合以汽車設(shè)計(jì)為 應(yīng)用背景組織實(shí)施研究技術(shù)方案，項(xiàng)目的總體研究思路和總體設(shè)計(jì)方案框架如圖 1 所示。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的一致性驗(yàn)證及產(chǎn)品功能與性能的高效仿真模擬 將研究以下關(guān)鍵內(nèi)容并取得重要進(jìn)展： 產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型功能設(shè)計(jì)的仿真優(yōu)化； 復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組合的高效仿真計(jì)算。力爭本項(xiàng)目 80％以上的研究成果、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和專利等被轉(zhuǎn)化到國家 863 計(jì)劃或科技支撐計(jì)劃，為我國現(xiàn)代設(shè)計(jì)大型應(yīng)用軟件的研究開發(fā)與應(yīng)用提供高效可靠的技術(shù)支撐，在汽車和 IC 裝備復(fù)雜機(jī)械部件的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 本項(xiàng)目總體研究水平力求進(jìn)入國際先進(jìn)行列，力爭在以下三個方面取得創(chuàng)新突破：產(chǎn)品數(shù)字模型表示的誤差控制和一致性理論與技術(shù)；設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序代碼的正確性驗(yàn)證理論與方法；產(chǎn)品功能和性能的仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與技術(shù)。通過建立高效的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，建立自主研發(fā)的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化平臺。 產(chǎn)品功能和性能高效仿真優(yōu)化理論和方法 產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的仿真計(jì)算方法 研究基于產(chǎn)品 CAD 模型的仿真方法，研究產(chǎn)品幾何設(shè)計(jì)與功能設(shè)計(jì)迭代優(yōu)化仿真方法。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可信性包括產(chǎn)品全生命周期的可維護(hù)性和可靠性，產(chǎn)品全生命周期從需求分析、概念設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，再到產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)過程的幾何設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到 CAE 仿真模擬，再到產(chǎn)品制造銷售、產(chǎn)品使用維護(hù)乃至產(chǎn)品回收處理等全過程，因此產(chǎn)品可信性設(shè)計(jì)不僅需要考慮產(chǎn)品具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程及其迭代設(shè)計(jì)，而且還需要考慮產(chǎn)品全生命周期的全過程質(zhì)量控制和管理。如何對算法 進(jìn)行形式化規(guī)約說明，如何保證代碼的最終實(shí)現(xiàn)與算法的規(guī)約說明一致，是本項(xiàng)目要研究的重要內(nèi)容，為此，將研究基于類型論的命令式程序表示方法和算法的模塊化規(guī)范描述和證明等問題。邏輯關(guān)系在更深的層次上揭示了產(chǎn)品特征設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)流的相互作用和結(jié)構(gòu)關(guān)系的相互制 約，包括設(shè)計(jì)目標(biāo)的表征、設(shè)計(jì)特征提取及語義化描述；設(shè)計(jì)過程中語義演化及物理造型屬性的迭代過程。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的數(shù)據(jù)模型表示一致性 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過 程中，從 CAD 的部件設(shè)計(jì)到 CAE 有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)，再回到 CAD數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程迭代反復(fù)修改，但是整個設(shè)計(jì)過程需要考慮