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基于元模型的装备体系知识图谱构建

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2374-2382页

作者：王暖臣王小龙穆歌李新津军事科学院系统工程研究院北京100141

针对当前军事领域知识图谱描述装备体系存在的数据规范程度不高、实体不统一和实体关系不一致等问题,提出一种基于元模型的军事领域本体模型构建方法。该方法采用体系架构元模型技术框架下的概念数据模型和逻辑数据模型定义装备体系本体... 详细信息

针对当前军事领域知识图谱描述装备体系存在的数据规范程度不高、实体不统一和实体关系不一致等问题,提出一种基于元模型的军事领域本体模型构建方法。该方法采用体系架构元模型技术框架下的概念数据模型和逻辑数据模型定义装备体系本体,从而生成装备体系知识图谱,避免不同兵种、不同业务领域装备体系本体不一致的影响。选取协同打击任务场景构建无人机集群装备体系应用本体,导入Neo4j软件生成知识图谱。结果表明,所提方法能够满足装备体系知识图谱构建需求。

关键词：装备体系体系架构元模型知识图谱本体

长江中游地区土地利用碳收支空间关联及碳补偿分区

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长江流域资源与环境 2024年第7期33卷 1474-1488页

作者：蔡鑫叶长盛肖蔚彭锦臣东华理工大学地球科学学院江西南昌330013

在绿色低碳发展的背景下,开展土地利用碳收支空间关联与碳补偿分区研究,对于推动区域协同发展与协同治理,实现高质量发展具有重要意义。以市域为基本单元核算其碳收支量;构建引力模型、利用社会网络分析法深入分析长江中游地区碳收支整... 详细信息

在绿色低碳发展的背景下,开展土地利用碳收支空间关联与碳补偿分区研究,对于推动区域协同发展与协同治理,实现高质量发展具有重要意义。以市域为基本单元核算其碳收支量;构建引力模型、利用社会网络分析法深入分析长江中游地区碳收支整体与个体的空间关联关系与结构特征;借助SOM-K-means模型对长江中游地区开展碳补偿分区研究。结果表明:(1)2005~2020年间长江中游地区碳排量呈现上升趋势,由2.18×10^(8)t上升至3.01×10^(8)t,总体呈现“东高西低,中心最高”的空间分布特点;碳吸收量呈现波动态势,由2.75×10^(8)t变化至2.86×10^(8)t,整体呈现为由外逐内降低的“C”型空间分布格局。(2)整体视角下,碳排放与碳吸收的网络密度较低,具有较大的空间协作潜力挖掘;个体视角下,武汉市、九江市、岳阳市等地区处于碳排放网络的中心地位,在网络中也承担了“桥梁”作用;宜春市、常德市和吉安市等地区居于碳吸收网络的中心地位。碳收支网络中各节点的碳排放与碳吸收能力不相符,存在显著差异。(3)长江中游地区共分为12个支付区、13个平衡区和17个获补区,针对各类型区提出相应的低碳发展方向及策略。

关键词：土地利用碳收支空间关联碳补偿分区长江中游地区

凡纳滨对虾内源性蛋白酶对胶原蛋白降解的研究

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凡纳滨对虾内源性蛋白酶对胶原蛋白降解的研究

作者：肖旭臣集美大学

学位级别：硕士

凡纳滨对虾因其高营养价值备受消费者青睐。凡纳滨对虾死后,因内源性蛋白酶活性较高,肌肉极易发生降解导致品质下降。虽然已有研究聚焦肌原纤维蛋白在肌肉软化中的作用,但结缔组织如何保持肌肉弹性和完整性的研究仍显不足。胶原蛋白作... 详细信息

凡纳滨对虾因其高营养价值备受消费者青睐。凡纳滨对虾死后,因内源性蛋白酶活性较高,肌肉极易发生降解导致品质下降。虽然已有研究聚焦肌原纤维蛋白在肌肉软化中的作用,但结缔组织如何保持肌肉弹性和完整性的研究仍显不足。胶原蛋白作为结缔组织重要组成部分,其在对虾肌肉质构劣化中的作用仍未解明。本研究以凡纳滨对虾为研究对象,探究其在冷藏期间的品质变化以及内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解作用,为进一步研究对虾肌肉中内源性蛋白酶的相关性质及其对胶原蛋白的降解机制提供理论依据。本研究首先探讨了凡纳滨对虾在4℃冷藏期间的品质变化。结果显示,随着贮藏时间的延长,对虾的p H值呈现持续上升趋势,从最初的p H 7.1逐渐升高至第七天的8.3。同时,TVB-N（挥发性盐基氮）的含量从第一天的3.01 mg/100 g升到第七天的35.65 mg/100g,超过可食用标准值（30 mg/100 g）。对虾肌肉的质构参数在冷藏期间表现出持续下降的趋势,但对其肌原纤维蛋白进行SDS-PAGE分析并未发现明显的降解现象。进一步通过免疫组化观察发现,随着冷藏时间的推移,凡纳滨对虾的结缔组织发生显著变化,胶原蛋白含量出现明显下降趋势。采用酶促酸溶法从对虾肌肉中成功纯化出Ⅰ型胶原蛋白,进行体外实验探究内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解作用。SDS-PAGE分析结果显示对虾I型胶原由两种链组成,分别为α链和α链。其中,α链的分子量为148 k Da,α链的分子量为120k Da。圆二色谱分析结果显示,对虾Ⅰ型胶原蛋白具有典型的三螺旋结构且其热变性温度（T）为43.48℃。对虾肝胰腺中内源性蛋白酶种类丰富,酶活力强。肝胰腺粗酶对胶原蛋白的降解研究显示,肝胰腺粗酶在室温和4℃下均表现出对胶原蛋白的降解作用。丝氨酸蛋白酶抑制剂Phenylmethanesulfonyl fluoride（PMSF）和4-（2-Aminoethyl）benzenesulfonyl fluoride（AEBSF）对肝胰腺蛋白酶表现出最强的抑制效果。利用柱层析分离技术,从对虾的肝胰腺中纯化出分子量为28 k Da的丝氨酸蛋白酶,可以降解胶原蛋白。其活性可被EDTA抑制。利用明胶酶谱法,发现对虾肌肉中分子量约为17 k Da和14 k Da的明胶降解酶活性显著。因此,从对虾肌肉中部分纯化出分子量为17 k Da的胶原酶。该酶的最适温度为50℃,且60℃加热30 min仍具有部分活性。p H值为7.0时酶活性最高,在p H值6.0-9.0的范围内活性较高。在不同金属离子对胶原酶活性影响的实验中发现Ba对胶原酶具有显著的激活作用,当Ba为0.5 mmol/L时达到最大激活效果。通过抑制剂实验发现Ethylene glycol tetraacetic acid（EGTA）对胶原酶的抑制效果最佳,推测该胶原酶为一种金属蛋白酶。比较肝胰腺丝氨酸蛋白酶与肌肉组织胶原酶对胶原蛋白的降解效果发现,两者虽都能降解胶原蛋白,但效果不同。丝氨酸蛋白酶切割位点单一,降解不完全,产生大分子量的降解产物。而胶原酶切割位点多样,能将胶原蛋白切成小分子肽段,降解更彻底。因此,胶原酶在对虾胶原蛋白降解中表现出更强的能力。本研究为进一步揭示内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解机制提供了实验依据和理论参考。

关键词：凡纳滨对虾冷藏胶原蛋白纯化内源性蛋白酶

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穿软弱夹层公路隧道通风竖井地震响应研究

穿软弱夹层公路隧道通风竖井地震响应研究

作者：林航臣重庆交通大学

学位级别：硕士

随着我国公路隧道建设的大规模推进至西部地区,面临的复杂地质条件日益增多,公路隧道结构经常不得不与软弱夹层相交。作为长大公路隧道不可或缺的组成部分,通风竖井在穿越软弱夹层地带时面临的挑战尤为严峻。软弱夹层的不利地质条件极... 详细信息

随着我国公路隧道建设的大规模推进至西部地区,面临的复杂地质条件日益增多,公路隧道结构经常不得不与软弱夹层相交。作为长大公路隧道不可或缺的组成部分,通风竖井在穿越软弱夹层地带时面临的挑战尤为严峻。软弱夹层的不利地质条件极大地增加了地震来临时通风竖井遭受损害的风险,直接威胁到人们的生命财产安全。针对这一问题,本研究以某实际工程中一个穿越软弱夹层的公路隧道通风竖井工程为例,通过数值模拟方法,深入探究了软弱夹层对通风竖井抗震性能的影响规律以及有效的减震措施。研究工作具体包括:(1)采用ANSYS有限元软件并利用时程分析法对穿越软弱夹层的隧道通风竖井在地震作用下的响应进行了数值模拟分析。通过比较存在与不存在软弱夹层条件下的通风竖井地震响应,本文深入探讨了软弱夹层对通风竖井地震响应影响的具体规律。研究发现,软弱夹层总体上会放大通风竖井的地震响应,改变衬砌的最大位移及最大应力出现的位置。此外,软弱夹层的存在对通风竖井地震响应的影响存在特定范围,该范围内的响应变化更加剧烈;(2)通过建立多个动力分析数值模型,深入探讨了影响穿软弱夹层通风竖井地震动力响应的关键因素:软弱夹层的弹性模量、厚度及其相对位置。研究结果揭示,增加软弱夹层的厚度或降低其弹性模量均会导致通风竖井地震响应的显著增强,尤其是在软弱夹层附近。此外,软弱夹层的位置不同,对公路隧道通风竖井的地震反应影响各异。当软弱夹层位于相对较浅的地下深度时,其主要影响通风竖井距离地表较近部分的位移响应,导致竖井位移峰值增大:当软弱夹层位于更深的地方时,其主要影响通风竖井的应力响应,导致竖井应力峰值明显增大;(3)以通风竖井与联络风道连接处为研究对象,通过对模型进行动力时程分析,揭示了此类交叉结构的地震响应规律,得出了结构薄弱位置。研究表明,矩形剖面边长中点以及联络风道的拱脚附近应力集中明显,这些区域对结构的抗震安全构成了严重威胁,因此在设计和建设阶段需予以充分重视;(4)通过比较不同结构刚度、衬砌厚度以及注浆层厚度对穿越软弱夹层通风竖井地震响应的影响,探究了减少软弱夹层震害的有效措施。研究发现,相较于增加衬砌厚度和提高结构刚度,对围岩进行注浆加固是一种更为有效的抗震方法,且注浆范围越广减震效果越显著。

关键词：隧道通风竖井软弱夹层地震响应数值模拟减震措施

考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测方法

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中国电力 2024年第2期57卷 103-114页

作者：李瀚儒刘智健来立永黄凌宇丁施尹刘任唐波广东电网有限责任公司广州供电局广东广州510000 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002

准确考虑气象参数预测误差是实现架空输电线路动态载流量精准预测的基本前提。通过统计与计算分析,首次发现在不同气象参数预测值与气象环境下,气象参数预测误差具有不同分布特征。然而,现有架空输电线路载流量概率预测方法并未考虑以上... 详细信息

准确考虑气象参数预测误差是实现架空输电线路动态载流量精准预测的基本前提。通过统计与计算分析,首次发现在不同气象参数预测值与气象环境下,气象参数预测误差具有不同分布特征。然而,现有架空输电线路载流量概率预测方法并未考虑以上2种因素的影响,难以实现线路载流量的准确预测。为此,首先将气象参数预测误差分析问题构建为气象参数预测值与气象环境2种影响因素下的气象参数预测误差条件分布求解问题;其次引入Sklar定理及其Copula函数和非参数核密度估计法,构建了一种气象参数预测误差条件分布的求解方法;然后结合蒙特卡洛采样法,提出了一种考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测新方法。最后通过计算分析发现:相比于2种传统方法,所提方法在考虑气象参数预测值与气象环境2种因素对气象参数预测误差概率分布的影响后,预测区间覆盖率分别提高了5.51、1.99个百分点,预测区间标准化平均宽度分别降低了7.86、3.62个百分点,验证了该方法的准确性与实用性。

关键词：架空输电线路载流量气象参数预测误差条件分布

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软体机器人拓扑优化设计研究进展

机器人 2024年第2期46卷 219-233页

作者：罗凯李德臣陈世通陈飞飞上海交通大学上海200240

软体机器人在非结构化环境作业任务中极具潜力,但其驱动-结构一体化特性令结构设计问题颇具挑战性。相较于经验设计和仿生设计思路,拓扑优化方法从数学上实现了结构严密演化,可为设计问题提供新思路。本文聚焦于软体机器人拓扑优化设计... 详细信息

软体机器人在非结构化环境作业任务中极具潜力,但其驱动-结构一体化特性令结构设计问题颇具挑战性。相较于经验设计和仿生设计思路,拓扑优化方法从数学上实现了结构严密演化,可为设计问题提供新思路。本文聚焦于软体机器人拓扑优化设计的研究进展。首先,对软体机器人的变形行为与力交互特性两类基本设计问题进行简要描述,进而阐述拓扑优化思想以及主要的拓扑优化方法,然后列举各类软体驱动器的典型设计案例,最后系统概述软体机器人拓扑优化设计中存在的挑战与技术难点。

关键词：软体机器人结构设计拓扑优化驱动-结构一体化

DS-TransFusion:基于改进Swin Transformer的视网膜血管自动分割

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工程科学学报 2024年第10期46卷 1889-1898页

作者：杨本臣王建宇金海波辽宁工程技术大学软件学院葫芦岛125105

视网膜血管的准确分割在辅助筛查各种疾病方面具有重大意义.然而,当前流行的模型仍存在细小血管的分割不清晰,以及眼底血管分支末端与背景的对比度较低等问题.针对这些问题,本文提出了一种全新的视网膜血管分割模型,命名为Dual Swin Tra... 详细信息

视网膜血管的准确分割在辅助筛查各种疾病方面具有重大意义.然而,当前流行的模型仍存在细小血管的分割不清晰,以及眼底血管分支末端与背景的对比度较低等问题.针对这些问题,本文提出了一种全新的视网膜血管分割模型,命名为Dual Swin Transformer Fusion(DS-TransFusion).首先,DS-TransFusion采用基于Swin Transformer的双尺度编码器子网络,以提取视网膜血管的粗粒度和细粒度特征.其次,在跳跃连接处引入了Transformer交互融合注意力(TIFA)模块,用于丰富跨视图上下文建模和语义依赖,同时捕获来自不同图像视图的数据之间的长期相关性.最后,在编码器和解码器之间,DS-TransFusion采用了多尺度注意力(MA),用于收集多尺度特征表示的全局对应关系,进一步优化模型的分割效果.实验结果表明,DS-TransFusion在公共数据集STARE、CHASEDB1和DRIVE上表现出色,准确率分别达到了96.50%、97.22%和97.80%,灵敏度达到84.10%、84.55%和83.17%.实验表明DS-TransFusion能有效提高视网膜血管分割的精度,准确分割出细小血管.对视网膜血管分割的准确度、灵敏度和特异性都有大幅提高,与现有的SOTA方法相比具有更好的分割性能.

关键词：视网膜血管分割眼底图像多尺度注意力特征融合 Swin Transformer

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聚砜膜紫外辐照改性及表面金属化研究

聚砜膜紫外辐照改性及表面金属化研究

作者：熊臣吉林大学

学位级别：硕士

随着电子工业的发展,电子电路和元器件逐步向小型化、轻量化发展。聚合物表面金属化技术也越来越受到人们的广泛关注,同时对聚合物材料的性能要求也越来越高。聚砜(PSF,Polysulfone)作为一种优异的特种工程塑料,以其良好的耐高温性、力... 详细信息

随着电子工业的发展,电子电路和元器件逐步向小型化、轻量化发展。聚合物表面金属化技术也越来越受到人们的广泛关注,同时对聚合物材料的性能要求也越来越高。聚砜(PSF,Polysulfone)作为一种优异的特种工程塑料,以其良好的耐高温性、力学性能、热氧稳定性和抗蠕变性能,成为聚合物改性基材领域最有前景的材料之一。然而由于PSF本身极性较低并且表面惰性,因此无法直接对其进行表面金属化,这极大的限制了聚砜材料在电子工业领域的应用与发展。虽然可以通过化学改性来改善这种情况,但是PSF分子本身可反应的基团较少,使得化学改性流程复杂,采用物理粗化的方式虽然有效但容易损伤材料,等离子体改性成本高对设备要求也高。基于此,本文设计了一种简单、环保且高效的PSF表面金属化工艺,针对致密和多孔结构的PSF采用紫外辐射接枝技术接枝1-羧乙基-3-乙烯基咪唑溴盐,然后再通过化学镀铜实现PSF膜的表面金属化,对膜改性前后的化学结构与表面形貌等进行了表征,对化学镀铜后的镀层黏附能力与导电性也进行了测试,具体研究工作如下:在合成1-羧乙基-3-乙烯基咪唑溴盐单体的基础上,通过溶液浇铸法制备了致密PSF膜,利用紫外辐射接枝了一系列不同浓度的1-羧乙基-3-乙烯基咪唑溴盐在聚砜膜表面,再经过硝酸银活化后进行化学镀铜,获得表面镀铜的PSF薄膜。探讨了在不同辐照时间和浓度下接枝率和亲水性能的变化,发现随着单体浓度的增加,接枝率也逐渐增加。表面水接触角由改性前的70°下降到36°,亲水能力得到显著改善。随后将改性后的致密PSF膜进行化学镀铜,探究了镀层厚度和表面电阻随施镀时间的关系。当施镀时间为60 min,施镀温度为45℃时,制得的铜层光亮均匀,厚度为6μm,表面电阻为0.025Ω/sq,使用3M胶带粘贴(ASTM D3359标准)基本不脱落。为了进一步改善铜层与基底膜的粘附性,本文采用非溶剂致相转化法制备了多孔PSF膜,再通过紫外辐照接枝1-羧乙基-3-乙烯基咪唑溴盐。结果发现接枝率明显提高,接枝后的多孔PSF膜水接触角由71°下降到36°。经化学镀铜后,在施镀时间为60 min,施镀温度为45℃时,获得的镀层厚度为6μm,表面电阻为0.02Ω/sq,使用3M胶带粘贴铜层无脱落,达到最高等级5B等级。由此说明使用改性多孔PSF膜化学镀铜能够实现粘附性与导电性都优良的特点,这也为其他聚合物膜的表面金属化提供了一个新思路。

关键词：聚砜紫外诱导接枝表面金属化化学镀铜

基于遗传——蚁群算法的农田微地形特征土方调配路径研究

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中国农机化学报 2024年第8期45卷 270-275页

作者：金鑫李瀚远杜蒙蒙姬江涛 Ali Roshanianfard 河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471003 莫哈格达阿德比利大学农业与自然资源系阿尔达比勒566199

近年来极端天气与自然灾害频发,导致农田损毁,造成农田内部出现微地形特征(凸起特征及洼地特征),影响耕作。针对上述问题,基于高精度农田数字地形模型,通过遗传—蚁群算法提出一种规划农田微地形特征土方调配路径的方法。首先,基于航拍... 详细信息

近年来极端天气与自然灾害频发,导致农田损毁,造成农田内部出现微地形特征(凸起特征及洼地特征),影响耕作。针对上述问题,基于高精度农田数字地形模型,通过遗传—蚁群算法提出一种规划农田微地形特征土方调配路径的方法。首先,基于航拍图像获取高精度农田数字地形模型,根据地形因子综合隶属度提取16个凸起特征和9个洼地特征,并分别计算挖填方量为0.885 m^(3)和0.884 m^(3)。其次,以土方量调配成本为决策目标,建立挖、填方区域为路径搜索节点,利用蚁群算法获得初始可行解,通过遗传算法中的适应度函数对解进行初步优化,最后,根据交叉操作和变异操作对解进行二次优化,获得最优土方调配路径。结果表明,该方法经232次迭代获取全局最优解,相较于传统蚁群算法调配成本下降2.1%。为精准平整农田微地形特征作业提供方法支持。

关键词：农田微地形特征数字地形模型土方调配蚁群算法遗传算法