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蛋白质计算中的机器学习

物理学报 2024年第6期73卷 95-107页

作者：张嘉晖中国科学技术大学生命科学学院合肥230027

蛋白质计算一直以来都是科学领域中的重要课题,而近年来其与机器学习的结合,更是极大地推进了相关学科的发展.本综述主要讨论了机器学习在四个重要的蛋白质计算领域内的研究进展,这四个领域包括:分子动力学模拟、结构预测、性质预测和... 详细信息

蛋白质计算一直以来都是科学领域中的重要课题,而近年来其与机器学习的结合,更是极大地推进了相关学科的发展.本综述主要讨论了机器学习在四个重要的蛋白质计算领域内的研究进展,这四个领域包括:分子动力学模拟、结构预测、性质预测和分子设计.分子动力学模拟依赖于力场参数,准确的力场参数是分子动力学模拟的必需品,而机器学习可以帮助研究者得到更加准确的力场参数.在分子动力学模拟中,机器学习也可以从复杂的体系中以较小的代价计算出所需求解的自由能.结构预测一般是给定蛋白质序列预测其结构.结构预测复杂度高、数据量大,而这恰恰是机器学习所擅长的.在机器学习的协助下,近年来科研人员已经在单个蛋白质三维结构预测上取得了不错的成果.性质预测则是指通过给定的已知蛋白质信息,推断其可能拥有的性质,这对于蛋白质的研究也是至关重要的.更具挑战性的是分子设计,虽然近年来机器学习在蛋白质设计上取得突破,但这一领域还有很大空间值得探索.本综述将针对以上四点分别展开论述,并对蛋白质计算中的机器学习研究进行展望.

关键词：蛋白质机器学习分子动力学模拟结构预测性质预测分子设计

暴雨灾害下考虑多重不确定性的配电系统应急资源韧性规划

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上海交通大学学报 2024年

作者：申泽渊赵海波王超李佳王尧李琦国网山西省电力公司经济技术研究院

近年来，暴雨灾害对配电网可靠供电的影响日益突出，在大范围多点严重故障等情况下，重要负荷保供极具挑战。合理部署应急资源，有助于减少系统重要负荷损失，进而提升配电系统韧性。本文提出了一种暴雨灾害下考虑多重不确定性的配电系... 详细信息

近年来，暴雨灾害对配电网可靠供电的影响日益突出，在大范围多点严重故障等情况下，重要负荷保供极具挑战。合理部署应急资源，有助于减少系统重要负荷损失，进而提升配电系统韧性。本文提出了一种暴雨灾害下考虑多重不确定性的配电系统应急资源韧性规划方法，考虑应急电源和应急储能，建立了配电系统韧性提升的双层规划模型，上层模型以投资成本与负荷损失的净费用最小为目标，下层模型以多种孤岛场景下的综合负荷损失最小为目标。此外，提出了暴雨灾害下配网多孤岛场景的随机模拟生成方法，并基于每个场景的概率和严重程度，提出了基于聚类算法的场景缩减方法，服务于下层优化模型的场景筛选。最后，基于配电网62节点系统进行算例分析，结果表明本文所提方法能够在兼顾投资经济性的同时，有效降低系统在灾中的负荷损失量，提高配电网对重要负荷的保供能力。

关键词：配电系统韧性规划应急资源部署场景生成与削减

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水系锌离子电池电解液的溶剂化结构调控策略

中国科学:化学 2024年

作者：张嫚刘晓旭盛大伟李洋申泽骧陕西科技大学材料科学与工程学院南洋理工大学物理与数学学院

水系锌离子电池(AZIBs)具有成本低、安全性高和金属锌资源丰富等特点,近年来受到学术界和工业界的广泛重视.但是, AZIBs在循环过程中不可避免地存在枝晶生长、析氢反应和腐蚀问题.作为AZIBs的重要组成部分,电解液结构的优化对于增强AZIB... 详细信息

水系锌离子电池(AZIBs)具有成本低、安全性高和金属锌资源丰富等特点,近年来受到学术界和工业界的广泛重视.但是, AZIBs在循环过程中不可避免地存在枝晶生长、析氢反应和腐蚀问题.作为AZIBs的重要组成部分,电解液结构的优化对于增强AZIBs的性能至关重要.本文系统地分析了AZIBs的电解液结构模型,将电解液结构分为溶剂化结构、氢键网络和电解液/锌阳极界面三部分,并且主要针对电解液中的溶剂化结构,从电解液浓度调控、添加剂工程和固态化设计等方面总结了电解液溶剂化结构调控策略.本文为今后进一步研究和提升AZIBs的综合性能提供了方向性指引.

关键词：电解液结构溶剂化结构高浓电解液添加剂凝胶电解液水系锌离子电池

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力学系统的任意阶分数维梯度表示

力学学报 2024年第8期56卷 2408-2414页

作者：齐皓晖王鹏济南大学土木建筑学院济南250022

梯度系统是一类重要的数学系统,其性质适用Lyapunov函数研究系统的平衡和稳定性.约束力学系统的稳定性研究具有重要应用价值.若约束力学系统可转化为梯度系统,则可利用梯度系统性质研究其稳定性.然而有些约束力学系统并没有梯度表示,如... 详细信息

梯度系统是一类重要的数学系统,其性质适用Lyapunov函数研究系统的平衡和稳定性.约束力学系统的稳定性研究具有重要应用价值.若约束力学系统可转化为梯度系统,则可利用梯度系统性质研究其稳定性.然而有些约束力学系统并没有梯度表示,如果可以将其拓展到分数阶情形,可为这类约束系统的稳定性研究提供新思路.目前关于约束力学系统的分数维梯度表示限于二阶梯度系统(分数阶导数的阶数α=2),对任意阶导数的梯度系统还未有报道,限制了其应用.不同以往限于力学系统的二阶分数维梯度表示,文章研究力学系统的一类新分数维梯度表示,即任意阶分数维梯度表示.首先建立系统的微分方程,进而给出了力学系统可以表示为任意阶(α为正整数或任意分数)的分数维梯度系统的条件及其任意阶分数维梯度形式,通常梯度系统和二阶分数维梯度系统是文章结果的特例,然后讨论结果的一般性,发现不同分数阶导数定义下同阶分数维梯度系统的阶数取值范围并不同.通过算例说明了结果的适用性.

关键词：任意阶分数维梯度系统非保守系统分数阶导数

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LATP、LAGP固态电解质材料合成改性路线研究现状及展望

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储能科学与技术 2024年

作者：陈桢李贤傲徐艺维刘欣申泽骧陈明华哈尔滨理工大学

固态电解质作为固态电池的关键组件，因其能够匹配高比容量的正、负极材料，实现更高的能量密度，并从根本上解决液态锂离子电池的安全隐患，而备受关注。这其中，NASICON型的Li1+xAlxTi2-x(PO4)3（LATP，0 ≤ x ≤ 0.5）和Li1+xAlxGe2-... 详细信息

固态电解质作为固态电池的关键组件，因其能够匹配高比容量的正、负极材料，实现更高的能量密度，并从根本上解决液态锂离子电池的安全隐患，而备受关注。这其中，NASICON型的Li1+xAlxTi2-x(PO4)3（LATP，0 ≤ x ≤ 0.5）和Li1+xAlxGe2-x(PO4)3（LAGP，0 ≤ x ≤ 0.5）氧化物固态电解质，因其出色的空气稳定性、高离子电导率、低廉的原料成本以及温和的合成条件，成为固态电解质商业化的有力竞争者。然而，传统的实验合成和改性优化方法研发成本高、周期长、效率低。理解LATP/LAGP中离子输运机制，探索材料合成新方法，提高材料研发的效率是当前研究的重点。本文详细探讨了LATP/LAGP材料的晶体结构、离子传导机制、合成制备技术、性能提升策略以及机器学习辅助材料合成等方面的研究进展。此外，通过综合分析合成成本与产物性能，总结了具有工业化潜力的合成优化路径，并结合具体实例展示了机器学习在固态电解质领域的广阔应用前景。最后，文章还分析了当前LATP、LAGP固态电解质研究中存在的不足，并从基础研究、工程应用和商业化推广三个维度展望了未来的发展方向。

关键词： LATP/LAGP固态电解质 Li 传输机理合成方法掺杂改性机器学习

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冶金机械设备故障诊断与预防策略研究

中国金属通报 2024年第6期 108-110页

作者：申泽亮河钢股份有限公司承德分公司

研究旨在探讨冶金机械设备的故障诊断与预防策略,以提高冶金生产效率和设备可靠性。首先,通过系统性的故障分析,识别了冶金机械设备的常见故障类型和原因。随后,提出了一套基于先进传感技术和数据分析的故障诊断方法以及基于预防性维护... 详细信息

研究旨在探讨冶金机械设备的故障诊断与预防策略,以提高冶金生产效率和设备可靠性。首先,通过系统性的故障分析,识别了冶金机械设备的常见故障类型和原因。随后,提出了一套基于先进传感技术和数据分析的故障诊断方法以及基于预防性维护的策略。在实验验证阶段,应用了这些方法和策略,取得了显著的成功,降低了故障率,减少了停机时间,降低了维护成本。最后,研究总结了实施冶金机械设备故障诊断与预防策略的关键经验和建议。

关键词：冶金机械设备故障诊断预防策略传感技术维护管理

“7.29”华北地区强降水过程基本特征分析

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气候变化研究快报 2024年第3期13卷 615-623页

作者：陈迪申泽峥中国民用航空局空中交通管理局航空气象中心北京

本文利用常规地面和高空气象观测、机场报文、FY-2G卫星红外亮温(TBB)、NCEP再分析等资料,对2023年7月29日至8月1日双台风天气背景下,发生在华北地区的一次极端强降水过程的总体降水特征和主要机场降水情况进行了总结,通过大尺度环流特... 详细信息

本文利用常规地面和高空气象观测、机场报文、FY-2G卫星红外亮温(TBB)、NCEP再分析等资料,对2023年7月29日至8月1日双台风天气背景下,发生在华北地区的一次极端强降水过程的总体降水特征和主要机场降水情况进行了总结,通过大尺度环流特征、水汽输送和局地动力抬升条件等要素分析,进一步揭示了强降水过程的成因。结果表明:本次过程的北京首都和大兴机场持续时长超过10小时,降水量约为北京市年平均降水量的一半;副热带高压与大陆高压脊合并后稳定维持,使“杜苏芮”的残留低涡北上停滞,为强降水的发生提供了稳定的环流背景;双台风“杜苏芮”和“卡努”为强降水的发生提供了充沛的水汽和能量,是长时间维持降水的关键因素;太行山地形的强迫抬升,增大了水汽的垂直输送,使降水增幅。本文为提高极端降水预报水平,保障航班运行安全提供了基础科学支撑。

关键词：华北地区极端强降水航班运行双台风

数字赋能户外运动消费潜力释放的理论逻辑与创新通路

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浙江体育科学 2024年第3期46卷 36-42页

作者：季申泽华东理工大学体育经济理论研究所上海200237

利用数字技术、数字基建与数字平台等要素驱动户外运动消费潜力释放,已然成为扩大体育消费市场内需与促进体育产业高质量发展的重要步骤。据此,研究立足于数字赋能户外运动消费潜力释放的理论逻辑,审视数字赋能户外运动消费潜力释放的... 详细信息

利用数字技术、数字基建与数字平台等要素驱动户外运动消费潜力释放,已然成为扩大体育消费市场内需与促进体育产业高质量发展的重要步骤。据此,研究立足于数字赋能户外运动消费潜力释放的理论逻辑,审视数字赋能户外运动消费潜力释放的所存问题,发现数据信息应用风险影响户外运动消费潜能释放、政策细化程度不足阻碍数字技术嵌入户外运动产业进程、自然资源开发与数字基建发展不协调拉低潜力释放效率、数字平台反馈机制不畅掣肘大众户外运动消费意愿等问题,并由此提出应提升户外运动数据信息利用效率、深化户外运动政策制定主体协同互联、构建多元化投融资机制、完善户外运动消费数字平台建设等路径,以期进一步提升数字赋能户外运动消费潜力释放的驱动效能。

关键词：数字赋能户外运动消费消费潜力

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热风炉燃烧器性能分析及关键尺寸的优化

山西冶金 2024年第4期47卷 60-62页

作者：申泽亮河钢股份有限公司承德分公司河北承德067100

为进一步提升当前热风炉燃烧器的燃烧温度,通过保证燃烧器出口气流速度的稳定性来实现钢铁冶炼质量的提升,为此设计了实验模型装置并对挡板左右间隙从70~140 mm对应的出口气流均匀性进行对比,基于Fluent软件对挡板左右间隙从140~220 mm... 详细信息

为进一步提升当前热风炉燃烧器的燃烧温度,通过保证燃烧器出口气流速度的稳定性来实现钢铁冶炼质量的提升,为此设计了实验模型装置并对挡板左右间隙从70~140 mm对应的出口气流均匀性进行对比,基于Fluent软件对挡板左右间隙从140~220 mm范围及不同挡板样式对应的出口气流均匀性进行对比仿真,综合上述成果对指导提升热风炉燃烧温度具有实际意义。

关键词：热风炉挡板燃烧器出口气流速度均匀性