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求解约束优化的非单调型可行方向法

求解约束优化的非单调型可行方向法

作者：唐士博河北大学

学位级别：硕士

非线性规划常见于社会生活的各个领域,如交通学、电信学、石油工业、化学工业、经济学、生物学、军事、管理学等,对其求解的方法也不断涌现,如序列二次规划方法、牛顿型方法、罚函数方法、可行方向法等,其中重要而有效的方法之一是可行... 详细信息

非线性规划常见于社会生活的各个领域,如交通学、电信学、石油工业、化学工业、经济学、生物学、军事、管理学等,对其求解的方法也不断涌现,如序列二次规划方法、牛顿型方法、罚函数方法、可行方向法等,其中重要而有效的方法之一是可行方向法.可行方向法具有下降性、所有迭代的可行性、计算上的有效性等优点,因而近年来得到了大量关注.在大部分的可行方向法中,线搜索是最常见的工具.传统的线搜索方法都要求目标函数值严格下降,这么做的一个明显缺点是当迭代陷入“很窄的峡谷时”,可能会导致很短的步长或出现折线型迭代现象,造成算法收敛性降低或不收敛.为了解决上述缺点,Grippo等学者在1986年首次提出非单调线搜索技术,该技术不要求目标函数值严格单调下降,而是允许其在有限步内是上升的.这一策略使得算法在遇到“很狭窄的峡谷”时在一定程度上可以避免产生很小的步长或者出现折线型现象.本文通过对已有非单调技巧的修正,结合可行方向法,提出了两类求解约束优化的非单调可行方向法.本文的主要内容有两个方面,一是将可行方向法和非单调线性搜索技术结合,得到了两类非单调可行方向法并证明了算法的可行性和收敛性;二是运用凸组合思想对已有的非单调线搜索技术进行推广,提出了新的带有凸组合技巧的非单调线搜索技术,并通过数值实验验证其在某些被测问题上较之前的非单调线搜索技术更优.在算法设计时,避免了罚函数的使用和滤子的构造,因此和现有的方法相比,我们算法的执行更为灵活,可操作性也更强.最后,在合理的条件下,给出了所提出算法的收敛性,并对其进行了数值实验和分析.数值结果表明,本文所提出的非单调型可行方向法比单调型方法更灵活和有效.

关键词：约束优化非单调线搜索 KKT点可行方向全局收敛

芳纶短纤维对三元乙丙橡胶热防护材料结构与性能的影响

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弹性体 2022年第2期32卷 1-5页

作者：唐士博薛楠川温世鹏北京化工大学北京市先进弹性体工程技术研究中心北京100029

考察了芳纶短纤维作为耐烧蚀纤维在三元乙丙橡胶复合材料中的应用,探讨了芳纶短纤维的引入对三元乙丙橡胶复合材料的力学性能、静态热力学性能、热失重、阻燃性能和烧蚀性能的影响。结果表明,芳纶短纤维和二氧化硅在橡胶中构筑了完善的... 详细信息

考察了芳纶短纤维作为耐烧蚀纤维在三元乙丙橡胶复合材料中的应用,探讨了芳纶短纤维的引入对三元乙丙橡胶复合材料的力学性能、静态热力学性能、热失重、阻燃性能和烧蚀性能的影响。结果表明,芳纶短纤维和二氧化硅在橡胶中构筑了完善的填料网络,提高了三元乙丙橡胶复合材料的拉伸强度和撕裂强度,提升了复合材料的热稳定性。在高温烧蚀后,形成明显的炭骨架和密实的炭层,获得良好的抗烧蚀性能。

关键词：芳纶短纤维三元乙丙橡胶热性能耐烧蚀

TSMSE结合IOOA-BiLSTM的水电机组轴系故障诊断方法

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水利学报 2024年第7期55卷 862-873页

作者：张兼博李想曾云唐跨纪昆明理工大学冶金与能源学院云南昆明650093 云南省高校水力机械智能测试工程研究中心云南昆明650093

为提高水电机组轴系振动故障诊断的准确率,本文提出了一种新的诊断方法。首先,基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)进行振动信号预处理;其次,基于时移多尺度思想,引入时移多尺度样本熵(TSMSE)模型,以克服传统多尺度样本熵鲁棒... 详细信息

为提高水电机组轴系振动故障诊断的准确率,本文提出了一种新的诊断方法。首先,基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)进行振动信号预处理;其次,基于时移多尺度思想,引入时移多尺度样本熵(TSMSE)模型,以克服传统多尺度样本熵鲁棒性差以及粗粒化不足的问题;最终,将TSMSE提取的故障特征集输入经过改进鱼鹰算法(IOOA)优化的双向长短时记忆网络(BiLSTM),进行故障特征分类。通过对原始信号添加SNR=5 dB噪声并引入两种特征熵与TSMSE对比,分析TSMSE的抗噪性能。仿真实验表明,在给定数据集下TSMSE特征提取能力明显优于另外两种方法。同时,所提故障诊断模型应用在原始信号和含噪信号两种情况下,分别取得了100%以及97.22%的准确率,验证了所提模型的良好性能,为水电机组故障诊断提供新的科学方法。

关键词：水电机组特征提取时移多尺度样本熵 IOOA-BiLSTM 故障诊断

木质素壁材微胶囊制备及其缓释锰肥的应用研究

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木质素壁材微胶囊制备及其缓释锰肥的应用研究

作者：唐士锋中南林业科技大学

学位级别：硕士

土壤是一种重要的自然资源,对人类生存和社会进步至关重要。然而,近几十年来,镉污染大大加剧了土壤污染问题。水稻是全球近一半人口的主要粮食作物,镉污染的水稻对全球人类健康构成直接威胁,一旦镉进入人体并在人体内积聚,就会对人体健... 详细信息

土壤是一种重要的自然资源,对人类生存和社会进步至关重要。然而,近几十年来,镉污染大大加剧了土壤污染问题。水稻是全球近一半人口的主要粮食作物,镉污染的水稻对全球人类健康构成直接威胁,一旦镉进入人体并在人体内积聚,就会对人体健康产生不利影响。研究表明,适量添加锰可明显减轻水稻对镉的吸收和累积,并改善水稻的生长状态。本文以木质素磺酸钠为原料,通过酸沉淀法制备了具有疏水性和降解性的木质素纳米颗粒,采用一步乳化策略将MnSO4·H2O作为内水相包封进入油滴,形成水包油包水(W/O/W)双乳液。并以此为模板通过界面聚合反应生成了缓释锰肥微胶囊。创制了缓释效果好、可降解、有效修复水稻镉污染的微胶囊型缓释锰肥(Mn@LNS-EL)。本研究为深入理解锰镉拮抗作用在水稻镉污染修复中的作用机制提供了重要线索,为未来开发高效的水稻镉修复策略提供了科学依据。主要研究内容与结果如下:(1)以价格低廉的工业木质素磺酸钠为原料,经过酸沉淀法制备了粒径可控的稳定的木质素粒子。稳定性实验表明:在4℃下储存5周,粒子平均粒径在88.8 nm～136.2 nm范围波动,PDI值保持在0.209～～0.372。木质素粒子分散液在pH=9时,Zeta电位为-40 mV,同样证明了木质素粒子分散体系是比较稳定的。木质素粒子是制备稳定的Pickering乳液的基础,也是制备稳定的性能良好的缓释锰肥微胶囊的基础。(2)探讨了木质素粒子的浓度和粒径、水油比、水相pH值、油相种类对Pickering乳液稳定性的影响;对Pickering乳液的粒径分布、SI值、微观形态进行了表征;围绕交联剂用量、木质素用量、Tween 80用量、温度和水油比,探讨了最佳微胶囊制备/包封工艺条件。以最佳制备/包封工艺制备缓释锰肥微胶囊,并通过Cryo-SEM、OM、CLSM、TG、FTIR、粒径分布等分析与表征,表明成功获得了包封锰肥的木质素基微胶囊。(3)对微胶囊型缓释锰肥进行了水中的模拟缓释,85h后,在35℃、25℃和15℃的累计释放率分别为72.2%、66.9%和68.5%。在前13小时内,Mn2+在35℃、25℃和15℃的累计释放率分别为60.5%、56.7%和53.4%。同时对Mn@LNS-EL缓释过程进行零级动力学、一级动力学、Higuchi动力学方程、Ritger-peppas动力学方程拟合。结果显示微胶囊型缓释锰肥在水中的缓释过程与Ritger-peppas动力学模型有很好的拟合相关性,35℃、25℃和15℃下的释药特征指数分别为0.07、0.07、0.13;均小于0.45,说明Mn2+的释放机制为Fick扩散(Fickian Diffusion),即内水相扩散速率与Mn2+浓度梯度成正比。(4)水培条件下,研究了 Mn@LNS-EL对镉胁迫条件下水稻幼苗生长状况及根、地上部镉、锰含量的影响。结果表明,Mn@LNS-EL与不施用锰肥的处理相比,显著减轻了镉对水稻生长的毒害和抑制作用,导致水稻根和地上部中的镉含量显著降低。其中水稻幼苗根部镉含量减少37.9%,地上部镉含量减少17.1%。同时,缓释锰肥微胶囊处理下水稻幼苗植株高度,根系长度及干重显著优于Water处理和MnSO4处理。探索了 Mn@LNS-EL显著降低水稻镉含量的主要机制为:q-PCR实验表明Mn@LNS-EL显著地上调了OsHMA3以及下调OsNramp5转运蛋白的表达。此外,与未包封的MnSO4处理相比,Mn@LNS-EL处理避免了 pH的迅速降低以防止Cd2+活性增大。

关键词：缓释锰肥木质素微胶囊水培实验镉污染

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基于多尺度自适应注意力的图像超分辨率网络

光学精密工程 2024年第6期32卷 843-856页

作者：周颖裴盛虎陈海永许士博河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300130 河北省控制工程技术研究中心天津300130

针对大多数图像超分辨率重建方法利用单尺度卷积进行特征提取,导致特征提取不充分的问题,提出基于多尺度自适应注意力的图像超分辨率网络。为充分利用各个层次特征中的上下文信息,设计了多尺度特征融合块,其基本单元由自适应双尺度块、... 详细信息

针对大多数图像超分辨率重建方法利用单尺度卷积进行特征提取,导致特征提取不充分的问题,提出基于多尺度自适应注意力的图像超分辨率网络。为充分利用各个层次特征中的上下文信息,设计了多尺度特征融合块,其基本单元由自适应双尺度块、多路径渐进式交互块和自适应双维度注意力依次串联组成。首先,自适应双尺度块自主融合两个尺度的特征,获得了更丰富的上下文特征;其次,多路径渐进式交互块以渐进的方式交互自适应双尺度块的输出特征,提高了上下文特征之间的关联性;最后,自适应双维度注意力自主选择不同维度注意力细化输出特征后,提高了输出特征的鉴别力。实验结果表明,在Set5,Set14,BSD100和Urban100测试集上,本文方法在PSNR和SSIM定量指标上相比于其他主流方法相均有提升,尤其对于纹理细节难以恢复的Urban100测试集,本文方法在比例因子为×4时,相较于现有最优方法SwinIR,PSNR和SSIM指标分别提升了0.05 dB和0.0045;在视觉效果方面,本文的重建图像具有更多的纹理细节。

关键词：超分辨率多尺度特征注意力机制自适应权重渐进式信息交互

基于跨层特征的多粒度视觉分类算法研究与应用

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基于跨层特征的多粒度视觉分类算法研究与应用

作者：聂士博北京邮电大学

学位级别：硕士

养心安眠汤治疗2型糖尿病合并失眠（心脾两虚型）的临床研究

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养心安眠汤治疗2型糖尿病合并失眠（心脾两虚型）的临床研究

作者：孙士博黑龙江中医药大学

学位级别：硕士

延安时期中国共产党发扬历史主动精神的实践路向研究

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西北大学学报（哲学社会科学版） 2024年第3期54卷 75-83页

作者：邵士博侯鑫西北大学马克思主义学院陕西西安710127

发扬历史主动精神是中国共产党人创造辉煌、成就伟业的成功密码。延安时期,中国共产党正是基于马克思主义政党的本质属性、近代中国救亡图存的实践积累、实现“抗日救国、民主建国”的时代需要,通过把握历史规律、引领历史方向、厘清历... 详细信息

发扬历史主动精神是中国共产党人创造辉煌、成就伟业的成功密码。延安时期,中国共产党正是基于马克思主义政党的本质属性、近代中国救亡图存的实践积累、实现“抗日救国、民主建国”的时代需要,通过把握历史规律、引领历史方向、厘清历史问题、唤醒历史主体、把握历史机遇,在伟大实践中不断发扬历史主动精神,开创累积了宝贵经验。深刻阐释并充分运用这些理论创造和实践智慧,对于在新的赶考之路上继续发扬历史主动精神,在危机中育先机,于变局中开新局,实现中华民族伟大复兴具有重要的现实镜鉴和传承价值。

关键词：延安时期中国共产党历史主动精神中华民族伟大复兴自强不息

移动治超模式下超载超限检测站布局规划方法研究

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移动治超模式下超载超限检测站布局规划方法研究

作者：周士博吉林大学

学位级别：硕士

公路超载超限运输带来极大的交通资产损失及事故安全风险,解决目前超载超限治理面临问题,有必要思考在新治超模式下合理布设超载超限检测站,以尽可能小的成本代价实现最佳治超效果。论文分析了超载超限检测站的布设需求,以移动治超的工... 详细信息

公路超载超限运输带来极大的交通资产损失及事故安全风险,解决目前超载超限治理面临问题,有必要思考在新治超模式下合理布设超载超限检测站,以尽可能小的成本代价实现最佳治超效果。论文分析了超载超限检测站的布设需求,以移动治超的工作模式为前提,通过数据挖掘分析超载超限检测站布设影响因素,包括重点路段、道路等级、源头企业分布等,设计了超载超限检测站点布设思路,根据有否设置固定治超站,分两类情况研究检测站布设规划方法。未设置固定治超站条件下的固定和流动超载超限检测站联合布设方法,是根据路网节点的拓扑结构和超限率选取备选点,在备选点集中联合布设固定治超站和流动治超站。构建的治超站联合布设模型考虑了备选点的货车流量时间分布特征,以最少成本为目标同时布设两类检测站,使用蚁群算法求解。利用松原地区实际数据进行案例分析,结果表明该联合布设方法可得到有效的布设方案,验证了联合布设方法的可行性。在固定治超站已布设完成的条件下,研究流动超载超限检测站巡游路径动态更新问题。结合区域路段超限率变化情况,动态更新治超备选点,构建流动超限检测站路径的动态规划模型。模型以巡逻成本和时间窗惩罚成本最小为目标实现覆盖所有治超站备选点,使用蚁群算法求解。以松原地区某治超站附近区域进行案例分析,计算结果表明动态更新的流动超载超限检测站巡游方案具有较高的效率。论文研究成果为科技治超模式下的超载超限检测站合理布局规划提供了论证方法和决策参考。

关键词：超载超限固定治超站流动检测站联合布设路径规划