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基于粒子滤波和三维变分混合数据同化方法的构建与理想实验验证

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热带海洋学报 2024年第1期43卷 56-63页

作者：姚长坤魏琨哈尔滨工程大学数学科学学院黑龙江哈尔滨150001

本文基于粒子滤波和三维变分设计了一种新的混合数据同化方法。新方法通过粒子滤波的最优估计生成具有背景误差信息的集合扰动,从而为三维变分提供流依赖的背景误差协方差。粒子退化一直是粒子滤波应用于数据同化领域的主要阻碍。为了... 详细信息

本文基于粒子滤波和三维变分设计了一种新的混合数据同化方法。新方法通过粒子滤波的最优估计生成具有背景误差信息的集合扰动,从而为三维变分提供流依赖的背景误差协方差。粒子退化一直是粒子滤波应用于数据同化领域的主要阻碍。为了让混合方法更好地发挥作用,针对粒子退化问题,本文提出了一种改进的残差重采样方法,通过在正态分布中采样粒子,解决了退化导致的粒子缺乏多样性。在理想lorenz-63模型上进行数据同化实验,结果表明,新方法在模型误差较大的情况下效果优于集合变换三维变分方法(ensemble transform Kalman filter-three-dimensional variational method,ETKF-3Dvar),并且随着模型误差不断增大,新方法也同样优于传统数据同化方法。改进的残差重采样在与分层重采样和一般残差重采样的对比实验中,在给定时间窗口内可以保证同化结果稳定,而其他两种方法的同化结果都出现了较大偏差。

关键词：混合数据同化粒子滤波三维变分残差重采样

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面向联邦学习的无人机轨迹与资源联合优化

计算机工程与应用 2024年第11期60卷 336-345页

作者：姚献财郑建超郑鑫杨小龙军事科学院国防科技创新研究院北京100071 北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101

无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)因其机动、灵活的特点被广泛地应用于搜索、跟踪等任务。在任务执行过程中会产生的大量数据,通过机器学习(machine learning,ML)算法加以利用,可以显著提高无人机集群的智能。联邦学习(federated le... 详细信息

无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)因其机动、灵活的特点被广泛地应用于搜索、跟踪等任务。在任务执行过程中会产生的大量数据,通过机器学习(machine learning,ML)算法加以利用,可以显著提高无人机集群的智能。联邦学习(federated learning,FL)作为一种分布式机器学习架构,因训练过程中只需要进行模型参数传输,更加适用于带宽和能量预算有限的无人机网络。为充分发挥无人机网络中联邦学习的优势,从影响训练能耗的带宽、计算频率、联邦学习精度和训练延迟等因素进行建模,通过联合优化训练参数设置、无人机轨迹、无人机网络中通信以及计算资源分配来最小化联邦学习整体的训练能耗。提出的联合优化算法将所建模的混合整数非线性规划问题(mixed integer nonlinear integer programming problem,MINLP)分解为三个子问题,并对非凸的子问题进行转化,通过逐次凸逼近(successive convex approximation,SCA)和块坐标下降等方式求得问题的次优解。仿真结果表明,在满足训练精度、无人机运动和联邦学习延迟等约束的基础上,提出的算法与现有的联合训练与资源优化的方案相比,降低无人机的整体训练能耗15%以上。

关键词：联邦学习无人机群降低能耗轨迹优化资源分配

Modulation Instability and Non-Degenerate Akhmediev Breathers of Manakov Equations

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Chinese Physics Letters 2022年第9期39卷 28-32页

作者： Chong Liu Shao-Chun Chen Xiankun Yao Nail Akhmediev School of Physics Northwest UniversityXi’an 710127China Optical Sciences Group Department of Fundamental and Theoretical PhysicsResearch School of PhysicsThe Australian National UniversityCanberra ACT 2600Australia Shaanxi Key Laboratory for Theoretical Physics Frontiers Xi’an 710127China NSFC-SPTP Peng Huanwu Center for Fundamental Theory Xi’an 710127China

We reveal a special subset of non-degenerate Akhmediev breather(AB)solutions of Manakov equations that only exist in the focusing *** on exact solutions,we present the existence diagram of such excitations on the frequency-wavenumber *** single-frequency modulation instability leads to simultaneous excitation of three ABs with two of them being non-degenerate.

关键词： excitation degenerate subset

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纸基功能材料发展新方向

中华纸业 2024年第7期45卷 35-43页

作者：姚献平杭州市化工研究院国家造纸化学品工程技术研究中心中国材料团标委生物基化工材料技术委员会浙江省生物基全降解及纳米材料创新中心浙江省新材料新能源联合会

纸基功能材料面临的机遇:(1)治理微塑料污染带来的机遇,植物纤维将从普通造纸为主转型为生物基功能材料;纳米纤维素已成为全球研发热门;以纸代塑、纸塑结合正成为新的发展方向;(2)功能性纸基材料已成为全球发展共识,生物基阻隔、防油、... 详细信息

纸基功能材料面临的机遇:(1)治理微塑料污染带来的机遇,植物纤维将从普通造纸为主转型为生物基功能材料;纳米纤维素已成为全球研发热门;以纸代塑、纸塑结合正成为新的发展方向;(2)功能性纸基材料已成为全球发展共识,生物基阻隔、防油、疏水、电池隔膜、绿色包装、无人机、生物传感器、轻质高强新材料等,有着巨大的发展前景。

关键词：电池隔膜生物传感器绿色包装发展新方向纳米纤维素发展共识生物基发展前景

伴高乳酸血症连续性肾替代治疗患者应用局部枸橼酸抗凝的研究进展

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中华肾脏病杂志 2024年第4期40卷 325-329页

作者：郑燚孙献坤王芳张凌王艳艳四川大学华西医院肾脏内科成都610041 四川大学华西医院护理学院成都610041 四川大学华西医院科技部成都610041

连续性肾替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)被广泛应用于各类急危重症患者,有效抗凝是开展CRRT的关键一步。局部枸橼酸抗凝(regional citrate anticoagulation,RCA)可降低患者出血风险,已广泛应用于临床。然而,RCA... 详细信息

连续性肾替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)被广泛应用于各类急危重症患者,有效抗凝是开展CRRT的关键一步。局部枸橼酸抗凝(regional citrate anticoagulation,RCA)可降低患者出血风险,已广泛应用于临床。然而,RCA能否应用于伴高乳酸血症CRRT患者,尚存在争议。因此,笔者查阅国内外相关文献,就RCA在不同病因伴高乳酸血症CRRT患者中的应用进行综述,为临床RCA的应用提供参考和依据。

关键词：高乳酸血症连续性肾替代疗法抗凝药局部枸橼酸抗凝

“互联网+”时代下高校网络安全实验室建设路径探索

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网络安全技术与应用 2024年第2期 80-82页

作者：钟献坤玉林师范学院广西537000

随着社会经济的快速发展,在人们日常生活中,已经离不开互联网,互联网为人们生活带来了便利性,为领域发展带来了新的契机,例如,高校网络安全实验室的建设,为促进高校网络安全工作的顺利开展,本文以高校网络安全实验室建设思考为切入点,... 详细信息

随着社会经济的快速发展,在人们日常生活中,已经离不开互联网,互联网为人们生活带来了便利性,为领域发展带来了新的契机,例如,高校网络安全实验室的建设,为促进高校网络安全工作的顺利开展,本文以高校网络安全实验室建设思考为切入点,阐述在“互联网+”时代下高校网络实验室建设的原则,针对性提出建设策略,以期为高校网络安全实验室建设提供理论参考。

关键词： “互联网” 高校网络安全实验室

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云计算环境下的数据安全与隐私保护

数字通信世界 2024年第3期 158-160页

作者：钟献坤玉林师范学院广西玉林537000

在信息技术快速发展过程中,云计算是一种新兴计算模式,在全球范围内利用越来越广泛。高校是培养人才的重要基地,对信息技术需求越来越迫切,但是在云计算环境下,面临着数据安全与隐私保护问题,如何提高数据的安全性,让用户隐私得到有效保... 详细信息

在信息技术快速发展过程中,云计算是一种新兴计算模式,在全球范围内利用越来越广泛。高校是培养人才的重要基地,对信息技术需求越来越迫切,但是在云计算环境下,面临着数据安全与隐私保护问题,如何提高数据的安全性,让用户隐私得到有效保护,是当前需要尽快解决的问题。文章首先概述了高校数据安全与隐私保护的重要性,然后分析了云计算环境下高校数据面临的安全威胁,最后提出了云计算环境下高校数据安全与隐私保护措施。

关键词：云计算数据安全隐私保护

地震灾害下考虑交通路况的主动配电网动态协同恢复策略

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电力建设 2024年第1期45卷 68-82页

作者：田书欣姚尚坤符杨季亮苏向敬李振坤上海电力大学电气工程学院上海市200090

地震等极端灾害可使主动配电网(active distribution network,ADN)和交通网同时遭受严重损害,进而引发交通道路受损拥堵和大面积停电事故,给电网恢复供电造成困难。对此,从震后交通网和ADN特征着手,提出一种融合有限源荷资源、网络重构... 详细信息

地震等极端灾害可使主动配电网(active distribution network,ADN)和交通网同时遭受严重损害,进而引发交通道路受损拥堵和大面积停电事故,给电网恢复供电造成困难。对此,从震后交通网和ADN特征着手,提出一种融合有限源荷资源、网络重构和抢修调度的ADN动态协同恢复策略。首先,基于震后交通网与ADN难以割裂和互为映射的联接关系,构建交通网道路与配电网线路的联合灾损模型,并建立计及通行能力和交通流量综合影响的交通网抢修通行时间模型以及结合负荷时需和重要性的ADN恢复韧性指标;其次,构建考虑震后交通网路况的ADN分层动态协同恢复优化模型,外层以恢复韧性指标最大和总抢修时间最小为目标,内层以最小化停电损失和加权开关动作次数为目标;然后,采用改进灰狼优化算法求解所提模型,协调优化多类型发电、应急需求响应负荷、网络重构和抢修队等资源,提升震后ADN韧性;最后,通过地震灾损场景下的算例分析,验证所述策略的可行性和有效性。

关键词：地震灾害主动配电网(ADN) 交通网路况协同恢复韧性

PVDF纳米纤维膜对工业除尘滤料的性能强化

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 422-429页

作者：柳静献杜月东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

为了利用聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜的细直径和热/压电性提升过滤效率,用静电纺丝方法制备了PVDF纤维膜,通过SEM和XRD表征了PVDF纤维膜形貌和β晶相转化,并将PVDF纤维膜附着在PPS滤料上制备成PPS/PVDF复合滤料,对其过滤效率及压差特性进行... 详细信息

为了利用聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜的细直径和热/压电性提升过滤效率,用静电纺丝方法制备了PVDF纤维膜,通过SEM和XRD表征了PVDF纤维膜形貌和β晶相转化,并将PVDF纤维膜附着在PPS滤料上制备成PPS/PVDF复合滤料,对其过滤效率及压差特性进行了评估.结果表明:PVDF纤维膜无串珠结构,纤维直径分布在270~780 nm,中值427.3 nm,晶型结构以β晶相为主.随着风速升高,PPS/PVDF纤维膜复合滤料过滤效率下降更小,证明PVDF纤维膜的压电效应对微细粒子过滤效率有改善作用.随着温度的提高,PVDF纤维膜呈现热电性,复合滤料的过滤效率上升,当温度升高到70℃,其对小粒径0.3μm粒子过滤效率提升幅度最大为28.37%.

关键词：过滤效率压差特性聚偏氟乙烯压电性热电性

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