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基于古地貌和源-汇特征分析的烃源岩评价:以珠江口盆地阳江凹陷为例

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地学前缘 2022年第5期29卷 188-202页

作者：彭光荣杜晓东姜素华李三忠关雪婷魏董姜衍陆蕾蕾中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518000 深海圈层与地球系统前沿科学中心/海底科学与探测技术教育部重点实验室/中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266100

近海盆地烃源岩评价是海上油气勘探成败的关键,也是亟待解决的关键科学问题。珠江口盆地阳江凹陷近期实现了油气勘探的重大突破,并展示了该区广阔的勘探前景。但在海上探井井位不足的情况下,仅靠地震资料难以客观地评价烃源岩的生烃潜... 详细信息

近海盆地烃源岩评价是海上油气勘探成败的关键,也是亟待解决的关键科学问题。珠江口盆地阳江凹陷近期实现了油气勘探的重大突破,并展示了该区广阔的勘探前景。但在海上探井井位不足的情况下,仅靠地震资料难以客观地评价烃源岩的生烃潜力。为了进一步明确该区主要生烃层文昌组的生烃潜力,本文首先利用最新的四维层序地层模拟(Bandlands软件)技术,恢复了阳江凹陷古近系沉积期间的古地貌。古地貌恢复预测的古环境特征较好地揭示了文昌组古地貌与沉积体系的对应关系,说明文昌组古地貌背景对烃源岩沉积发育的影响较大。结合沉积体系的研究结果,分析总结了该区文昌组沉积时的源-汇特征,表明该凹陷文昌组早期是烃源岩发育的最有利时期。再结合洼陷古地貌特征、烃源岩的发育程度(主要依据半深湖相的厚度和面积)、与油源断裂的沟通及浅部圈闭的匹配等将各洼陷烃源岩综合划分为优质烃源岩、较好烃源岩和一般烃源岩3个级别:恩平20洼、恩平21洼为优质烃源岩;恩平27洼为较好烃源岩;恩平19洼、阳江24洼等为一般烃源岩。在对烃源岩分布预测的基础上,根据已钻井烃源岩样品的分析化验资料,将实验分析、地质分析与模拟结果相结合,分别对文昌组上段和文昌组下段两套烃源岩的沉积埋藏史、热演化史及生烃史进行综合分析。最后利用Petromod盆地模拟技术模拟了文昌组烃源岩的生烃潜力。模拟结果表明:恩平20、21洼和恩平27洼文昌组下段烃源岩生烃强度大于文昌组上段烃源岩生烃强度,说明文昌组下段烃源岩为生烃潜力最好的层段,且凹陷中东部的恩平20、21洼和南部的恩平27洼为生烃潜力最好的洼陷,具有较好的勘探潜力。这种基于古地貌和源-汇特征分析的烃源岩评价,对近海油气勘探具有重要的指导作用。

关键词：阳江凹陷源-汇特征四维层序地层模拟盆地模拟烃源岩评价

亚纳米级贵金属—载体界面的构筑及其催化性能研究

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亚纳米级贵金属—载体界面的构筑及其催化性能研究

作者：古雯蕾华南理工大学

学位级别：硕士

催化剂在工业生产、环境治理和社会发展中扮演着至关重要的角色。当前,可持续发展的目标对催化剂提出了更高的要求,具有高原子利用率、特殊的尺寸效应和金属-载体强相互作用力的负载型单原子催化剂和负载型团簇催化剂得到了研究者们的... 详细信息

催化剂在工业生产、环境治理和社会发展中扮演着至关重要的角色。当前,可持续发展的目标对催化剂提出了更高的要求,具有高原子利用率、特殊的尺寸效应和金属-载体强相互作用力的负载型单原子催化剂和负载型团簇催化剂得到了研究者们的广泛关注。特别是其金属-载体界面的强相互作用往往能够使负载型金属催化剂在催化反应中展现出优异的催化活性和理想的选择性。本文围绕“亚纳米级贵金属-载体界面的构筑”这一研究主题,发展了具有普适性的简单易行且行之有效的制备策略,实现了尺寸均一、金属位点裸露的负载型单原子催化剂和团簇催化剂的可控合成,并研究了催化剂在催化反应中的反应活性与选择性,为设计与开发功能性亚纳米催化剂提供一定的参考,对推动催化剂的高效应用具有重要意义。通过低温冻干法和简单的煅烧后处理在CoO纳米片上负载了单原子Ru,构筑了Ru/CoO界面,并研究了Ru/CoO催化剂选择性电氧化5-羟甲基糠醛反应（HMFOR）的催化性能。结果表明,Ru/CoO的金属-载体界面相互作用有效增强了HMFOR的催化活性,展示出更高的2,5-呋喃二甲酸（FDCA）选择性和产率。在1.45 V ***的电压下,Ru/CoO的本征活性是CoO的3.8倍,Ru/CoO的FDCA选择性（76.5%）和产率（55.2%）分别比CoO高13.8%和13.3%。该研究结果对用于催化生物质有机分子增值转化的催化剂的设计与开发具有借鉴价值。通过真空冻干技术,在低温冷冻状态下完全脱除负载在不同载体上的金属羰基化合物的羰基配体,制备了尺寸均一且金属位点裸露的负载型团簇催化剂（Ru NCs/TiO、Ru NCs/AlO、Ru NCs/KB和Pt NCs/TiO）,在一定程度上证明了低温冻干法构筑亚纳米级贵金属-载体界面的普适性。通过对Ru NCs/AlO和Ru NCs/KB形貌与结构表征以及HMF加氢催化性能研究,说明了载体的物理化学特性和元素组成等因素都会影响金属团簇的化学状态与金属-载体的界面结构,进而影响催化剂在催化反应中的催化活性。进一步地发展了一种基于光催化机制的低温冷冻光化学氧化法,其以紫外光照射激活半导体载体产生空穴来氧化脱除吸附在半导体载体表面的金属团簇的羰基配体,降低了制备负载型金属团簇催化剂的仪器设备要求。通过该制备策略,我们分别在TiO、CeO、Ni O、Zn O、Mo S和g-CN上成功地负载了尺寸均一且金属位点裸露的Pt团簇催化剂,说明低温冷冻光化学氧化法具有一定的普适性,理论上能够通过改变紫外光的波长与功率调整输出能量用于所有半导体材料的激活,从而实现亚纳米级贵金属团簇-半导体载体界面的构筑。此外,不同载体负载的Pt团簇在丙烷脱氢反应和CO氧化中的催化性能研究表明:团簇与不同载体之间的界面结构差异会导致其在同一催化反应中表现出完全不一致的催化活性。例如,在丙烷脱氢反应中,Pt/TiO在500℃下就展示出较高的催化活性与理想丙烯选择性,其丙烷初始转化率为17.5%,丙烯选择性为99.7%,而Pt/Mo S表现为低活性与较差的丙烯选择性;在CO氧化中,Pt/Zn O比Pt/CeO和Pt/TiO催化剂具有更高的催化活性和更快的反应速率。

关键词：金属-载体界面单原子催化剂团簇催化剂低温冻干低温冷冻光化学氧化

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商业广告公益化传播法律规制研究

商业广告公益化传播法律规制研究

作者：李少蕾西南科技大学

学位级别：硕士

商业广告的公益化传播是一个全新的概念,学界对其认识还不充分,对其定义、性质、特征等存在较大争议。但商业广告公益化传播现象依托商业言论自由理论、公益营销和企业社会责任建设理论的发展,其实已经广泛存在于日常生活之中。又因为... 详细信息

商业广告的公益化传播是一个全新的概念,学界对其认识还不充分,对其定义、性质、特征等存在较大争议。但商业广告公益化传播现象依托商业言论自由理论、公益营销和企业社会责任建设理论的发展,其实已经广泛存在于日常生活之中。又因为其隐蔽性和公益性,很难引起人们的重视,致使从学界到广告监管部门都对商业广告公益化传播的影响认识不足。又因其法律地位不明,《广告法》没有对商业广告公益化传播行为做出明确规定和限制,同时,《公益广告促进和管理暂行办法》也未对商业广告公益化传播行为进行有效规制和引导,使得商业广告公益化传播行为始终游离于广告监管体系之外,极易造成对社会公共利益的侵犯、消费者权益的损害和商业言论自由的滥用。文章从商业广告公益化传播相关概念出发,对商业广告公益化传播行为做出界定。提出商业广告公益化传播的三大特征:即商业性与公益性并存、隐蔽性、渗透性。通过观察,对现有的商业广告公益化传播行为进行了分类。由社会公共利益保护、消费者权益保护、商业言论自由保护三大视角切入,分析对商业广告公益化传播进行法律规制的必要性。而商业广告公益化传播的规制现状又存在法律地位不明确、信息披露机制缺位、缺乏分类规制机制、存在监管缺陷等问题。因此,文章提出具体制度构建和监管体制革新两个部分的建议。在具体制度构建部分,建议以现行《广告法》及相关法律法规为基础,对现有条文进行变通和扩大解释,将商业广告公益化传播行为明确纳入商业广告法律规制调整范畴,明确其法律地位。同时,充分结合商业广告公益化传播自身的特点,提出了信息披露机制和分类规制机制,力求有针对性地对其进行调整。在监管体制革新部分,针对其监管缺陷,提出了完善政府部门综合监管与引入司法领域监督,以弥补监管漏洞,引导商业广告公益化传播步入良性发展轨道。

关键词：商业广告公益化传播法律规制

高中生物学概念教学中培养科学思维的研究——以“蛋白质是生命活动的主要承担者”为例

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高中生物学概念教学中培养科学思维的研究——以“蛋白质是生命活...

作者：蹇兆蕾曲阜师范大学

学位级别：硕士

在当前的新课标改革背景下,教师应更重视对学生科学思维能力的训练,通过引导学生独立思考,发现并且解决问题,才能获得科学知识的不断更新。授人以鱼不如授人以渔,教师在教授知识的同时,更关键的是教会学生运用科学思维方法,使其学会思... 详细信息

在当前的新课标改革背景下,教师应更重视对学生科学思维能力的训练,通过引导学生独立思考,发现并且解决问题,才能获得科学知识的不断更新。授人以鱼不如授人以渔,教师在教授知识的同时,更关键的是教会学生运用科学思维方法,使其学会思考。概念教学是高中生物教学中一个十分重要的组成,因此笔者进行了在生物概念教学过程中培养学生科学思维的研究。笔者在调查了高中生物概念教学中培养科学思维现状的基础上,结合部分教育学、心理学理论,为了解决调查结果中反映出的问题,提出相应的教学策略,之后结合所提出教学策略进行教学设计以及教学实践,通过分析教学实践的结果得出结论。首先,笔者对国内外的相关文献进行分析总结,对于科学思维、概念教学等概念进行了归纳总结,概述了与培养科学思维、概念教学相关的理论基础,为研究在生物概念教学中培养科学思维提供理论支持。之后,对高中生物教师和学生进行问卷调查,调查内容围绕在生物概念教学中培养科学思维的现有情况,根据对调查结果的分析发现了一些不足之处。教师方面如下:对于新课改背景下概念教学的理解不到位,未能全面把握生物学的基本概念体系,在进行概念教学时对科学史的关注度不够,过分注重应试教育导致缺乏对学生科学思维能力培养的重视。高中生的问题在于:他们缺乏自主学习意识,探究水平不高,未得到教师提供的科学的概念学习方法的帮助。在此基础上,为解决调查发现的问题,笔者结合理论基础和自己的教学经验,提出生物概念教学培养科学思维的教学策略。在概念教学的四个阶段中分别提出教学策略:在概念导入阶段,使学生获得充足感性认识,启发思维;在概念形成阶段,利用科学思维方法建构生物概念;在概念应用阶段使学生透彻理解概念,提升其思维的缜密性和逻辑性;在概念深化阶段让学生完成科学思维能力的螺旋式上升。最后运用所提出的教学策略进行教学设计以及进一步的教学实践,再通过对教学实践数据的分析,证明该研究中所提出的教学策略的意义与价值。

关键词：概念教学科学思维高中生物教学设计

超高压技术辅助制备牛皮明胶及其在低脂牛肉饼中的应用研究

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超高压技术辅助制备牛皮明胶及其在低脂牛肉饼中的应用研究

作者：高艳蕾甘肃农业大学

学位级别：硕士

动物脂肪作为营养物质之一,可赋予肉制品良好的风味,并促进人体对脂溶性维生素的吸收,且因其具有较强的可塑性,可有效提高肉制品加工性能。然而,由于动物脂肪中的高饱和脂肪酸水平可能引发肥胖、冠心病及动脉粥样硬化等一系列慢性疾病,... 详细信息

动物脂肪作为营养物质之一,可赋予肉制品良好的风味,并促进人体对脂溶性维生素的吸收,且因其具有较强的可塑性,可有效提高肉制品加工性能。然而,由于动物脂肪中的高饱和脂肪酸水平可能引发肥胖、冠心病及动脉粥样硬化等一系列慢性疾病,研发一类可替代动物脂肪的原料从而降低肉制品中饱和脂肪酸水平,保持产品原有风味和质地等品质特性成为目前低脂肉类产品研究的热点。本文研究了超高压技术辅助制备牛皮明胶及其在低脂牛肉饼中的应用,通过测定不同超高压处理下牛皮明胶的结构、功能特性以及冷藏期间添加牛皮明胶的牛肉饼的品质、氧化和体外模拟消化特性的变化规律,探讨超高压技术对牛皮改性的作用以及明胶作为牛肉饼脂肪替代物的潜力。结果表明:1、通过超高压技术辅助制备形成牛皮明胶,并真空冷冻干燥制备形成明胶粉末。将明胶粉末经过稀释、水浴、搅拌或乳化等方法,并采用傅里叶红外光谱、荧光分光光度计、zeta电位仪和高分辨率拉曼光谱仪等仪器测定超高压技术对牛皮明胶的功能特性以及分子间作用力。结果表明,超高压处理能够显著影响牛皮明胶的二级、三级和四级结构,导致α-螺旋和β-转角的含量分别下降68.86%和78.58%(P<0.05)。随着压力和时间的增加,牛皮明胶的功能特性显著改善,当压力和时间分别上升到后300 MPa和15 min后呈现下降趋势。根据表面疏水性、巯基含量、zeta电位和拉曼光谱分析,在300 MPa(15 min)压力下,胶原分子之间的氢键和疏水相互作用被严重破坏,导致蛋白质的三级和四级构象发生变化和展开,而蛋白质颗粒之间的静电排斥使其分散状态稳定。2、以超高压技术辅助制备的牛皮明胶为脂肪替代物,制作低脂牛肉饼。结合质构、烹饪损失和感官评分结果,通过单因素和响应面试验优化,最终确定牛皮胶原低脂牛肉饼的最佳工艺配方为:超高压压力360 MPa、超高压时间21min、Na Cl添加量1.5%以及复合磷酸盐添加量0.3%,感官评分为84.1,弹性0.8%,综合品质较佳。3、采用超高压辅助制备的牛皮明胶代替不同比例牛脂肪(0、25、50、75和100%)制备低脂牛肉饼,对牛肉饼在4℃冷藏条件下(0、7、14、21和28d)的加工特性和贮藏品质进行了评价。结果表明,牛皮明胶的添加显著改善了牛肉饼的弹性和胶着性,提高了牛肉饼的蛋白质含量,降低了脂肪含量和硬度。随着牛皮明胶添加量的提高,牛肉饼的亮度(L*)、红度(a*)和水分含量显著增加,烹饪损失显著降低。在冷藏期间,牛皮明胶的添加显著降低了肉饼的TBARS、POV、Carbonyl和TVB-N,同时增加了Total sulfhydryl含量。4、在体外模拟消化体系下,探讨了低脂牛肉饼在4℃冷藏条件下(0、7、14、21和28 d)脂肪酸、氨基酸及蛋白质消化率的变化规律。比较模拟胃肠消化前后牛肉饼的脂肪酸分布,结果表明,与消化前对比,消化后SFA含量和UFA含量之和总体无显著差异,MUFA含量显著增加(P<0.05),PUFA含量显著降低。体外模拟消化后,牛皮明胶的添加可显著提高牛肉饼的蛋白质消化率,且肉饼中游离氨基酸含量显著增加。

关键词：超高压牛皮明胶低脂肉制品

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柠条/风化煤热降解产物化学组成分析

柠条/风化煤热降解产物化学组成分析

作者：马傲蕾西北农林科技大学

学位级别：硕士

柠条是我国西北地区重要的林业资源,每年平茬复壮可产生大量枝条废弃物。同时,晋陕蒙地区拥有丰富的风化煤资源,但由于热值低而常被废弃。研究柠条/风化煤共热解对于两种废弃资源的能源化利用具有重要意义。本文采用不同处理条件对不同... 详细信息

柠条是我国西北地区重要的林业资源,每年平茬复壮可产生大量枝条废弃物。同时,晋陕蒙地区拥有丰富的风化煤资源,但由于热值低而常被废弃。研究柠条/风化煤共热解对于两种废弃资源的能源化利用具有重要意义。本文采用不同处理条件对不同配比的柠条/风化煤混合物进行热降解。以获取含较多有机酸且高附加值的产物为目的,通过对产物进行化学组成测定和表征,探究其热降解效果。研究内容如下:(1)柠条/风化煤干馏研究:温度为600℃时,分别以KCO和Mg O为催化剂对不同配比的柠条/风化煤混合物(0:100、20:80、40:60、60:40、80:20、100:0)进行干馏。结果表明,在原料比相同时,Mg O处理所得液体产物中酸类相对含量高于KCO处理所得液体产物,更有利于酸类化合物的形成;Mg O处理所得固体产物中孔径分布均匀,含氧官能团丰富。当采用Mg O催化、原料比为80:20时所得液体产物中酸类、酚类和酮类相对含量都较高,应用潜力较大,此时柠条/风化煤热降解效果最佳。(2)柠条/风化煤水热降解研究:分别在280℃和250℃将不同配比的柠条/风化煤混合物(0:100、20:80、40:60、60:40、80:20、100:0)与尿素混合进行水热降解。结果表明,在原料比相同时,280℃处理所得液体产物中化合物种类较多,其中酸类、酚类化合物相对含量高于250℃处理所得液体产物,更有利于将酸类、酚类物质的形成;280℃处理所得固体产物中存在裂隙孔,N掺杂效果明显,产物中C元素含量较高,含氧官能团较丰富。当原料比为80:20时,在280℃所得液体产物中酸类、酯类和酚类相对含量都较高,应用潜力较大,此时柠条与风化煤热降解效果最佳。(3)干馏与水热降解对比分析:综合对比可知,催化剂种类、反应温度和原料比例都会影响产物的化学组成。干馏所得液体产物中化合物种类更多,酸类占比更高,有利于分离提纯后制作有机肥;固体产物孔隙丰富,C元素含量较高,可用作吸附材料、土壤改良剂等。在原料比相同时,干馏降解效果整体优于水热降解。

关键词：柠条风化煤干馏水热化学组成

新一代信息技术企业价值评估研究——以科创板某公司为例

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新一代信息技术企业价值评估研究——以科创板某公司为例

作者：杨红蕾对外经济贸易大学

学位级别：硕士

近年来,我国新一代信息技术产业蓬勃发展,成为了政府扶持的战略性创新型产业。与此同时,科创板的成立也反映了我国政府对新一代信息技术等六大领域高科技产业,以及战略性创新型产业的重点扶持。科创板上市机制具有着更强的包容性,允许... 详细信息

近年来,我国新一代信息技术产业蓬勃发展,成为了政府扶持的战略性创新型产业。与此同时,科创板的成立也反映了我国政府对新一代信息技术等六大领域高科技产业,以及战略性创新型产业的重点扶持。科创板上市机制具有着更强的包容性,允许尚未盈利或微盈利的公司挂牌上市,制度的开放也使新一代信息技术板块备受资本市场重视,投资人进行投资决策、管理者进行运营决策都必须对新一代信息技术公司进行合理价值评估。基于以上背景,本文研究的核心目标是研究一套行之有效的新一代信息技术企业价值评估方法。并进一步将问题分解为新一代信息技术企业的特征、新一代信息技术企业的价值驱动因素以及采用何种企业估值方法进行评估等问题进行分析。通前过梳理现有文献,发现目有关于科技创新型企业估值的研究较少,大部分现有关于传统企业的估值方法均需要进行改进。本文研究思路以企业价值评估理论以及智力资本理论为基础,首先对新一代信息技术公司的市场特征与价值驱动原因展开研究,并认为可采取市场法的价值评估思路,但传统的市场法评估方式仍存在问题和缺陷。然后,通过对市场法的关键环节加以完善,在可比企业选择时引入主成分分析法可以提高可比企业的客观度和确定性,同时引入VAIC价值乘数可以对市场法加以完善。最后,将市场法改进后应用于案例企业进行验证,相比与传统的评估结果,使用改进后的市场法评估的企业价值更加趋近于企业的实际价值,据此验证修正后估值模型的有效性与可行性。本文的研究与应用价值在于,基于智力资本角度,研究科创板新一代信息技术企业的估值问题,分析新一代信息技术企业的特征及核心价值驱动因素,采用对市场法进行改进的方式为新一代信息技术企业提供了新的估值思路。未来由于更多具备科创属性的公司将登陆科创板块,因此本文的研究思路将有助于在公司上市环节提供更合理的估值与定价依据。

关键词：新一代信息技术企业企业价值评估市场法价值乘数智力资本

“双减”背景下H市中小学课后服务落地监管研究

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“双减”背景下H市中小学课后服务落地监管研究

作者：马红蕾吉林大学

学位级别：硕士

“双减”政策是应对义务教育阶段过度内卷化以及全面落实立德树人根本目标而出台的一项重要政策,其提出和落实对于中小学的人才培养工作提出了更为严苛的要求。按照“双减”政策的要求,全国各地中小学将普遍开展课后服务,在将课后服务... 详细信息

“双减”政策是应对义务教育阶段过度内卷化以及全面落实立德树人根本目标而出台的一项重要政策,其提出和落实对于中小学的人才培养工作提出了更为严苛的要求。按照“双减”政策的要求,全国各地中小学将普遍开展课后服务,在将课后服务作为对课堂教学延伸的同时,也在进一步推动学生以及学生家长等的多重减负。因此,“双减”政策以及中小学课后服务的普遍开展在当前无疑有着非常重要的价值和意义。不过,“双减”政策对于中小学课后服务的相关要求是否能够真正落到实处,离不开地方政府加快构建起一整套有效的监管机制,即让中小学课后服务从构想到真正落地。H市在“双减”政策出台之前已经在部分中小学开展了课后服务的具体实践,在“双减”政策出台后也在积极地推课后服务的扎根落地,不过在具体实践中也暴露出了越来越多的问题,亟待加强研究,从而在理论层面丰富有关“双减”背景下课后服务落实的理论研究。与此同时,“双减”政策的出台和普及是全国性的,以H市的课后服务监管实践为研究对象,探索具有H市特色的课后服务落实方案,同样也可以为国内其他地方落实“双减”政策开展中小学课后服务提供很好的借鉴和指导。本文综合运用了文献研究、案例分析、问卷调查这三种研究方法,系统探究了“双减”政策背景下H市中小学课后服务落地的监管问题。通过实地调研发现,H市现有的中小学课后服务在严格落实“双减”政策层面无疑还存在着一些问题,突出表现为课后服务从“自愿”变成“强迫”、课后服务满意度有待提升、课后服务内容单一且质量不高、课后服务管理相对孱弱、课后服务资金管理不规范。很显然,这一系列问题的存在影响着广大家长以及公众对“双减”政策以及中小学课后服务的认知。对此,就需要在深入分析这一系列问题背后原因的基础上,立足积极探索课后服务的自由选择保障机制构建、建立健全课后服务考核评价体系、丰富课后服务内容并强化服务质量管理、三位一体形成协同管理格局、强化管理提升资金使用规范度等一系列举措的实施,切实推动“双减”背景下的中小学课后服务扎实落地,取得成效。

关键词： “双减” 中小学课后服务监管 H市

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小样本结构损伤识别的任务感知元学习方法

小样本结构损伤识别的任务感知元学习方法

作者：范云蕾哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

土木基础设施在服役期间不可避免地发生损伤积累和结构抗力劣化,及时识别早期结构损伤对结构服役性能至关重要。基于动力反演的模态方法高度依赖有限测点监测信息,对早期表面微小损伤不敏感;基于传统计算机视觉和深度神经网络的损伤识... 详细信息

土木基础设施在服役期间不可避免地发生损伤积累和结构抗力劣化,及时识别早期结构损伤对结构服役性能至关重要。基于动力反演的模态方法高度依赖有限测点监测信息,对早期表面微小损伤不敏感;基于传统计算机视觉和深度神经网络的损伤识别方法精度严重依赖训练样本数量和不同类型样本完备性,而实际场景中难以获取充足样本且人工标注成本昂贵。针对上述问题,本文研究了面向有限监督条件的小样本结构损伤图像辨识的任务感知元学习方法。主要研究内容如下:提出了复杂形态实际结构损伤语义分割的改进Deep Lab V3+模型。首先,采用Mobile Net V2作为模型的骨干网络,通过深度可分离卷积和瓶颈残差模块来解耦空间与通道的相互作用,降低模型参数和计算复杂度;其次,设计了改进空洞卷积金字塔池化模块,基于并行连接空洞卷积获取输入图像多尺度感受野;最后,针对损伤图像前景背景比例不平衡问题,设计了基于Dice损失和Focal损失的分段综合损失函数用于不同训练阶段模型优化。交叉验证试验结果表明,所提改进Deep Lab V3+模型对复杂形态混凝土裂纹的平均m Io U达到77.6%,保证精度的前提下,平均识别时间和参数量分别降低了39.2%和91.5%;通过对带有钢筋暴露的混凝土剥落与主缆腐蚀剥落损伤图像重新训练验证了改进Deep Lab V3+模型的鲁棒性,平均m Io U分别达到59.8%和68.1%。提出了小样本结构多类型损伤语义分割的任务重要性感知元学习方法。首先,建立了基于MAML(Model-Agnostic Meta-Learning)的元学习双层优化架构,包括基于任务的内核模型参数优化和基于元批次的外层元学习机优化;其次,提出了基于损伤图像高层级特征密度聚类的元批次任务生成算法,设计了以融合欧氏距离和Jaccard距离的相似度度量为聚类指标的元批次任务及查询池构建方法;最后,提出了基于元批次查询池测试误差的任务重要性感知方法,控制外层元学习机优化方向倾向于更重要的任务,并设计了针对不同误差放大效应的任务重要性感知函数形式。结果表明,所提方法在小样本训练数据集上对结构多类型损伤的平均m Io U达到75.7%,优于传统内核模型(如U-Net)和普通元学习方法(MAML),平均识别精度分别提高了2.0%和9.7%。同时验证了所提方法对多类型混合损伤和新出现损伤的迁移识别能力,相较普通元学习方法,平均识别精度分别提高了5.0%和5.1%。

关键词：结构多类型损伤识别小样本任务重要性元学习语义分割