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基于VMD和改进BiLSTM的短期风电功率预测

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太阳能学报 2024年第6期45卷 422-428页

作者：朱菊萍魏霞谢丽蓉杨家梁新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830017

精准的短期风电功率预测对电力系统稳定运行至关重要。为提高短期预测精确度,提出一种基于变分模态分解(VMD)-样本熵(SE)和利用注意力(attention)机制改进双向长短期记忆网络(BiLSTM)以及误差修正的组合预测模型。首先,采用VMD将原始功... 详细信息

精准的短期风电功率预测对电力系统稳定运行至关重要。为提高短期预测精确度,提出一种基于变分模态分解(VMD)-样本熵(SE)和利用注意力(attention)机制改进双向长短期记忆网络(BiLSTM)以及误差修正的组合预测模型。首先,采用VMD将原始功率数据分解为若干个相对平稳的子序列,重构样本熵值相似分量以降低复杂性;然后,引入Attention对BiLSTM的隐含层状态输出分配相应的权重以突出重要影响的输入特征,同时采用极限梯度提升(XGBoost)对误差进行修正,从而进一步提高预测精确度;最后,将初步预测值和修正预测值相加得到最终结果。采用风电场实际数据进行验证,结果表明,所提组合模型的平均绝对误差(MAE)下降至1.6565,与其他模型相比精度提升25.8%~56.5%,具有较好的预测效果。

关键词：风电功率预测变分模态分解注意力机制双向长短期记忆网络误差修正

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多子阵合成孔径声纳距离-多普勒成像算法

电子与信息学报 2024年第5期46卷 2104-2110页

作者：张学波王砚梅杨家崇沈文彦孙海信海底鹰深海科技股份有限公司昆明650000 厦门大学信息学院厦门361005

基于相位中心近似(PCA)的传统多子阵合成孔径声纳(SAS)成像方法忽略了近似误差的方位空变性,使得分布式目标的聚焦结果发生畸变。为解决这个问题,该文从收发阵元空间分置采样与相位中心近似采样的几何模型出发推导了一种考虑近似误差方... 详细信息

基于相位中心近似(PCA)的传统多子阵合成孔径声纳(SAS)成像方法忽略了近似误差的方位空变性,使得分布式目标的聚焦结果发生畸变。为解决这个问题,该文从收发阵元空间分置采样与相位中心近似采样的几何模型出发推导了一种考虑近似误差方位空变性的双程斜距历程,并将多子阵合成孔径声纳2维频域系统函数分解为收发分置畸变项和类收发合置项。在此基础上,采用复数相乘、插值实现收发分置畸变项的补偿,并利用距离-多普勒算法进行成像处理。相对传统方法,该文方法在整个测绘带内的近似误差更小,不会带来方位向上的位置偏移,能得到与真实目标位置一致的成像结果。

关键词：多接收阵合成孔径声纳相位中心近似方位空变性距离-多普勒算法

新太古代-古元古代熊耳山地区的岩浆作用与大地构造意义

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地球科学 2024年

作者：刘恒刘磊张德贤康诗胜胡天杨中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室中南大学地球科学与信息物理学院

华北克拉通南缘出露的古老岩石主要为TTG和钾质花岗岩的岩石组合，该组合是研究花岗岩成因和大陆地壳生长演化的一个重要对象。本文聚焦于熊耳山地区，利用锆石微区Hf-O同位素和微量元素分析来示踪岩浆的演化过程，探讨不同阶段花岗岩... 详细信息

华北克拉通南缘出露的古老岩石主要为TTG和钾质花岗岩的岩石组合，该组合是研究花岗岩成因和大陆地壳生长演化的一个重要对象。本文聚焦于熊耳山地区，利用锆石微区Hf-O同位素和微量元素分析来示踪岩浆的演化过程，探讨不同阶段花岗岩的地球化学特征、源区性质及其成因机理，厘定了2.5～2.4 Ga，～2.3 Ga两期重要岩浆-构造事件。研究发现，小南沟地区2.51-2.43 Ga奥长花岗岩含有富钛氧化物，εHf(t)值为-6.9至+5.0，锆石δ18O值平均值分别为6.03‰和5.18‰，可能跟地壳物质的部分熔融和沉积物质的加入有关。黄沟和穆册地区2.3 Ga钾质花岗岩显示锆石δ18O值平均值分别为3.98‰和3.10‰，εHf(t)值较低，为-5.8至-3.5。锆石δ18O值的明显降低，可能跟地幔物质上涌引起的高温水岩反应过程有关。不同时代花岗岩的不同类型锆石微量元素呈现出大陆弧环境的特征，结合较低的εHf(t)和降低的δ18O同位素组分变化，熊耳山地区在岩浆静寂期前夕可能形成于活动大陆边缘弧环境。

关键词：锆石Hf-O同位素氧逸度华北克拉通南缘 2.5~2.3 Ga 活动大陆边缘

肉苁蓉苷A通过JNK/MAPK通路抑制破骨细胞活性

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1144-1151页

作者：李岳尧张民杨家驹山西中医药大学山西省晋中市030619 山西医科大学第二医院山西省太原市030001

背景:研究证实肉苁蓉苷A具有抗炎、抗氧化和抗骨质疏松的作用,但其对破骨细胞分化和功能的影响及潜在的机制尚缺少研究。目的:探讨肉苁蓉苷A对核因子κB受体活化因子配体诱导的体外破骨细胞分化和骨吸收功能的影响及作用机制。方法:提... 详细信息

背景:研究证实肉苁蓉苷A具有抗炎、抗氧化和抗骨质疏松的作用,但其对破骨细胞分化和功能的影响及潜在的机制尚缺少研究。目的:探讨肉苁蓉苷A对核因子κB受体活化因子配体诱导的体外破骨细胞分化和骨吸收功能的影响及作用机制。方法:提取与培养4-6周龄C57BL/6小鼠股骨和胫骨中的骨髓巨噬细胞,采用CCK-8毒性实验检验不同浓度的肉苁蓉苷A(5,10,20,40,80,160μmol/L)对骨髓巨噬细胞的毒性,抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察不同浓度的肉苁蓉苷A干预破骨细胞的分化情况,确定药物的有效干预浓度。将实验分为阳性对照组、肉苁蓉苷A低、中、高剂量组(40,80,160μmol/L),细胞贴壁后各组均加入50 ng/mL的核因子κB受体活化因子配体诱导破骨细胞分化,肉苁蓉苷A低、中、高剂量组分别加入相应剂量的肉苁蓉苷A进行干预。采用肌动蛋白环鬼笔环肽染色和DAPI染色检测肉苁蓉苷A对破骨细胞形成的影响;骨磨片甲苯胺蓝染色观察肉苁蓉苷A对破骨细胞骨吸收功能的影响;Western blot检测JNK/MAPK通路上下游蛋白的表达情况;RT-qPCR检测抗酒石酸酸性磷酸酶、DC-STAMP、Nfatc-1、Ctsk和c-Fos等破骨细胞分化和骨吸收功能相关基因的表达情况。结果与结论:①抗酒石酸酸性磷酸酶染色、肌动蛋白环染色和骨陷窝甲苯胺蓝染色结果表明,与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A对核因子κB受体活化因子配体诱导的体外破骨细胞的分化和骨吸收功能具有呈剂量依赖性的显著抑制作用;②RT-qPCR结果表明,与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A高剂量组和低剂量组的抗酒石酸酸性磷酸酶、DC-STAMP、Nfatc-1、Ctsk和c-Fos等的mRNA表达量均显著降低,且肉苁蓉苷A高剂量组的降低效果更加显著;③Western blot结果显示,高剂量肉苁蓉苷A干预10,20,30和60 min时显著抑制p-JNK蛋白的表达;与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A低、中、高剂量组显著抑制Nfatc1和c-Fos蛋白的表达,且呈剂量依赖性;④结果说明,肉苁蓉苷A能够通过降低p-JNK蛋白水平,抑制MAPK通路的激活和破骨细胞关键基因的表达,进而抑制破骨细胞的形成和骨吸收功能。

关键词：肉苁蓉苷A 破骨细胞 MAPK JNK RANKL RANK 骨质疏松苯乙醇苷

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前交叉韧带在保膝治疗中应用的研究进展

中华解剖与临床杂志 2024年第5期29卷 348-352页

作者：冯宇华杨家驹张民山西医科大学第二医院骨科太原030001

目的总结前交叉韧带(ACL)的解剖功能状态、功能缺陷预测,以及ACL在膝关节骨关节炎(OA)膝关节单髁置换术(UKA)和胫骨高位截骨术(HTO)中应用的研究进展。方法在中国知网、中华医学期刊网、PubMed等数据库中,分别以“骨关节炎”“膝关节单... 详细信息

目的总结前交叉韧带(ACL)的解剖功能状态、功能缺陷预测,以及ACL在膝关节骨关节炎(OA)膝关节单髁置换术(UKA)和胫骨高位截骨术(HTO)中应用的研究进展。方法在中国知网、中华医学期刊网、PubMed等数据库中,分别以“骨关节炎”“膝关节单髁置换术”“胫骨高位截骨术”“前交叉韧带”和“osteoarthritis”“unicompartmental knee arthroplasty”“high tibial osteotomy”“anterior cruciate ligament”等为中、英文关键词,检索2023年8月之前公开发表的、有关ACL的解剖功能及ACL在膝关节OA保膝治疗中应用的研究文献,共检索到453篇,剔除研究设计存在缺陷、内容不符、质量低、证据等级不高、无法获取全文的文献,最终纳入37篇,其中中文文献2篇、英文文献35篇,进行分析总结。结果ACL在膝关节运动学和稳定性方面都有着重要作用。膝关节OA患者存在ACL功能缺陷,但能够代偿膝关节前后不稳;当存在膝关节旋转不稳时,建议患者接受ACL翻修或重建手术。临床可在膝关节X线片上测量胫骨后倾角、胫股关节冠状半脱位、髋-膝-踝角、胫骨近端最大磨损点百分比等放射学指标来评估ACL的功能状态,进而更好地进行术前计划。ACL功能缺陷并不总是HTO或UKA的禁忌证。在伴有ACL功能缺陷的膝关节重度OA患者中,对于年轻的、有运动需要或活动要求高的患者,可以选择UKA联合ACL重建方案治疗;而对于年龄较大(>65岁)、膝关节无旋转不稳定、对活动要求不高的患者,可以选择UKA方案治疗。对于膝关节内侧轻、中度OA年轻患者,可选择HTO治疗方案;而对伴有ACL功能缺陷、运动要求高的膝关节OA患者,可选择HTO联合ACL重建方案治疗。结论ACL功能缺陷不一定是UKA或者HTO的禁忌证。对伴有ACL功能缺陷的膝关节OA患者,需要综合患者的年龄、运动需求、膝关节稳定性,以及疾病严重程度等情况,为患者选择合适的、个体化的治疗方案。

关键词：骨关节炎,膝前交叉韧带保膝手术单髁置换术膝关节胫骨高位截骨术

基于振动信号的岩石单轴抗压强度钻进预测实验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1406-1424页

作者：郝建刘河清刘建康吕家庆郑义宁刘建荣山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源集团鲁西矿业有限公司郭屯煤矿山东菏泽274700 内蒙古上海庙矿业有限责任公司院士专家工作站内蒙古鄂尔多斯016299

为了研究钻进振动信号与岩体地质力学参数之间的响应关系,准确、快速地感知、预测岩石单轴抗压强度,开展基于钻进振动信号的岩石单轴抗压强度预测研究。以室内钻取花岗岩、石灰岩、砂岩和煤四类原岩(煤)试件实验为基础,结合傅里叶变换... 详细信息

为了研究钻进振动信号与岩体地质力学参数之间的响应关系,准确、快速地感知、预测岩石单轴抗压强度,开展基于钻进振动信号的岩石单轴抗压强度预测研究。以室内钻取花岗岩、石灰岩、砂岩和煤四类原岩(煤)试件实验为基础,结合傅里叶变换和振动信号降噪方法构建GA-BP神经网络模型,并对比分析降噪前后以及不同降噪方法模型的预测性能。结果表明:钻进振动信号与岩石单轴抗压强度之间有响应关系,应用钻进振动信号可预测岩石单轴抗压强度;采用Adobe Audition软件对振动信号进行降噪处理的GA-BP神经网络预测模型决定系数R2为0.838,均方根误差为7.063 MPa,平均绝对误差为5.347 MPa,其结果优于原始预测模型和一般降噪方法预测模型;与原始预测模型相比,最优降噪模型在预测精度上提升了6.3%,均方根误差减小1.954 MPa,平均绝对误差减小1.621 MPa;同一预测模型中不同岩性的预测效果存在一定差异。降噪信号GA-BP神经网络预测模型对单轴抗压强度有较优秀的预测能力,所用方法可为在岩体地质力学参数随钻测量方面提供基础。

关键词：岩石力学钻进振动信号单轴抗压强度傅里叶变换信号降噪人工神经网络

虚拟现实中眼动交互频率对视觉疲劳影响的研究

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图学学报 2024年第3期45卷 528-538页

作者：严家豪吕健侯宇康莫心祝贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵州贵阳550025

为探究虚拟现实(VR)中眼动交互频率的高低是否会引起用户视觉疲劳,本文选取了25名被试者,在VR房间进行了视觉疲劳实验,在0.2~1.6Hz范围内设置8个交互频率,每位被试者分别在每个频率下进行了20 min的实验。使用头戴式显示器(HMD)内置的... 详细信息

为探究虚拟现实(VR)中眼动交互频率的高低是否会引起用户视觉疲劳,本文选取了25名被试者,在VR房间进行了视觉疲劳实验,在0.2~1.6Hz范围内设置8个交互频率,每位被试者分别在每个频率下进行了20 min的实验。使用头戴式显示器(HMD)内置的眼动仪采集瞳孔直径数据和眨眼数据,将采集的数据进行线性插值处理和降噪处理。首先,使用五级疲劳量表记录被试者的主观评价,利用瞳孔直径的相对变化率反映疲劳程度。然后,使用Spearman相关性分析来探究视觉舒适度评分和眨眼频率之间的联系,再进行Kruskal-Wallis检验分析眨眼频率与交互频率的关系。最后,以VR中FAST馈源拆装机器人数字孪生系统为例验证该方法的可行性。实验结果表明,0.6Hz的瞳孔直径变化率最小,在-1.86%~2.26%之间浮动,是相对舒适的交互频率;视觉疲劳等级最高时的眨眼频率为52次/分;在频率范围为0.2~0.6Hz之间时,随着交互频率的减少,被试者的视觉疲劳程度在增加,在0.8~1.6Hz之间时,被试者的视觉疲劳程度随着交互频率的增加而增加,0.6 Hz时的眨眼频率最低;合适的眼动交互频率能够降低视觉疲劳的程度。

关键词：虚拟现实视觉疲劳眼动交互瞳孔直径眨眼频率

某电子城和家居市场从业人员甲醛和苯的健康风险的蒙特卡罗模拟和敏感性分析

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建筑科学 2024年第6期40卷 289-300页

作者：张金萍陈萌康家宁北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 北京建筑大学“供热、供燃气、通风及空调工程”北京市重点实验室北京100044 北京燃气能源发展有限公司北京100101

在初步调研发现某电子城、家居市场和办公室等可能存在潜在的空气污染,故本文对这3种场所进行了深入研究,首先对其不同功能区的甲醛、苯、甲苯、二甲苯及TVOC(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)进行测试采样和对比分析,然后分别... 详细信息

在初步调研发现某电子城、家居市场和办公室等可能存在潜在的空气污染,故本文对这3种场所进行了深入研究,首先对其不同功能区的甲醛、苯、甲苯、二甲苯及TVOC(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)进行测试采样和对比分析,然后分别利用甲醛及苯浓度健康风险评价模型,在Crystal Ball软件中通过蒙特卡罗模拟对各场所工作人员进行了甲醛及苯暴露健康风险的评价,并利用敏感性分析对暴露参数的不确定性进行了讨论。结果表明:1)测试场所存在甲醛污染,浓度最高的在电子城功能区,为0.249 mg/m^(3),家具市场最高为0.195 mg/m^(3);但苯、甲苯、二甲苯和TVOC在各场所几乎未超标。2)从业人员存在不同程度的甲醛健康风险。电子城的甲醛平均浓度对45~60岁年长男性工作人员的致癌风险较高,最高为4.02×10^(-4);同时电子城所有人员均存在甲醛非致癌风险;3)除办公室人员和家具市场年轻人员的苯致癌风险较低外,其他从业人员均存在苯致癌风险;但苯的非致癌风险不会对人员产生不良影响。4)同性别时,甲醛和苯致癌风险均为45~60岁年长>18~44岁年轻,非致癌风险为18~44岁>45~60岁,同年龄时,男性风险高于女性。5)对年轻人员,暴露持续时间对不确定性影响的方差贡献率最高,超过了90%;对年长人员,体重的影响最高,约50%。呼吸速率对两个年龄段的贡献率均最小。6)同年龄和性别时,暴露持续时间对致癌风险不确定性的贡献率占主导,超90%;对非致癌风险,贡献最高的为体重,约80%,而暴露持续时间几乎对其无影响。研究结果可为人体健康保护提供指导思路。

关键词：电子城家具市场甲醛苯致癌风险非致癌风险

跨季节土壤蓄冷-土壤源热泵系统长期运行特性实验研究

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低温工程 2024年第1期 81-87,96页

作者：杨家恒吕超吴子龙朱伟浙江理工大学建筑工程学院杭州310018

为解决土壤源热泵在长期运行条件下土壤热失衡导致的运行效率下降问题,针对夏热冬冷地区的特点,提出一种利用室外风机盘管将冬季或过渡季室外空气中的冷量存储于土壤中的跨季节蓄冷-土壤源热泵系统。利用地埋管换热系统的相似模型实验台... 详细信息

为解决土壤源热泵在长期运行条件下土壤热失衡导致的运行效率下降问题,针对夏热冬冷地区的特点,提出一种利用室外风机盘管将冬季或过渡季室外空气中的冷量存储于土壤中的跨季节蓄冷-土壤源热泵系统。利用地埋管换热系统的相似模型实验台,进行了系统运行3年的供冷、供暖、蓄冷工况实验,综合分析了埋管进出口水温、气温、土壤温度、土壤及埋管换热量、单位埋深换热量等参数,研究系统的长期运行特性。研究显示:3年的土壤平均温度分别上升0.14℃、0.22℃、0.20℃,总体来说升高幅度较小;蓄冷时的室外气温越低、土壤与室外空气的温差越大,蓄冷效果越好;埋管进出口平均温差、土壤平均温度变化、土壤换热量、埋管换热量、单位埋深换热量的大小关系一致。研究结果表明,跨季节蓄冷维持了土壤的长期热平衡,系统的长期运行效果较好。

关键词：土壤源热泵土壤蓄冷长期实验水温土壤温度