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求解加权偏MaxSAT问题的通用子句加权方法

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计算机学报 2024年第6期47卷 1341-1354页

作者：郑迥之何琨华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

最大可满足性问题(Maximum Satisfiability Problem,MaxSAT)是著名的可满足性问题(Satisfiability Problem,SAT)的优化形式,也是一个经典的NP难组合优化问题.加权偏MaxSAT(Weighted Partial MaxSAT,WPMS)是最一般的一类MaxSAT问题,其中包含了必须要满足的硬子句,对应了优化问题中的约束条件,以及带权重的软子句,对应了优化问题中的优化目标.WPMS旨在满足所有硬子句的同时最大化被满足软子句的权重之和.工业场景中和学术领域中的许多优化问题都能够转化成WPMS问题进行求解,因此WPMS具有广泛的应用领域和重要的研究意义.局部搜索方法是求解WPMS问题的一种著名且被广泛研究的非完备方法.子句加权技术是WPMS局部搜索算法中常用的一种有效且关键的技术,通过为子句赋予动态权重并在搜索过程中更新它们以引导搜索方向,帮助算法逃离局部最优.最先进的WPMS局部搜索算法都提出或采用了有效的子句加权技术,以帮助它们在不同的解空间中搜索.然而,现有的子句加权技术仅根据当前局部最优解更新子句动态权重,而未考虑任何历史信息,可能导致子句加权的视野局限,对搜索方向的引导不够准确.为了解决这一问题,提出了一种新的子句加权技术,称为Hist-Weighting(Clause Weighting with Historical Information),同时考虑了当前及历史信息来更新子句的动态权重,以改进子句加权机制和局部搜索算法的搜索精度和效率.具体而言,Hist-Weighting为那些同时被当前和历史局部最优解所不满足的子句赋予更大的动态权重增量,使算法更倾向于满足那些久未被满足且难以被满足的子句,提高子句加权的准确度.此外,在Hist-Weighting中,子句动态权重的增量能够根据子句中的变元得分自适应地调整,使子句加权更具有灵活性.Hist-Weighting还为子句动态权重的增量设置了上下限,保证了子句加权的稳定性.为了评估所提出的Hist-Weighting子句加权技术的性能,将其应用于三种最先进的WPMS局部搜索算法,即BandMaxSAT、SATLike3.0和CCEHC.在近五届 MaxSAT国际算法竞赛 MaxSAT Evaluation非完备组的所有WPMS算例上的实验结果表明,应用Hist-Weighting技术的改进算法相比于原算法在获胜算例数上能够提升约10%至60%,体现了所提出的Hist-Weighting子句加权技术在求解WPMS问题时的有效性.此外,通过将应用了 Hist-Weighting的改进局部搜索算法与其变体算法对比以进行消融实验,表明了 Hist-Weighting中限制动态权重增量上下限,以及使动态权重增量根据变元得分自适应调整的机制的有效性.

关键词：最大可满足性问题局部搜索子句加权技术历史信息

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拓扑优化相变热沉在不同重力场的性能

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 250-259页

作者：王仕淞殷健宝邢玉明侯煦王子贤北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

为强化相变热沉的性能,基于带惩罚的固体各向同性材料(SIMP)法对山梨糖醇相变热沉进行传热拓扑优化设计。对拓扑优化的相变热沉(Ⅰ)和直肋式的相变热沉(Ⅱ)进行定常重力(0~20g)和周期性重力条件的数值模拟研究。利用无量纲数对比二者的... 详细信息

为强化相变热沉的性能,基于带惩罚的固体各向同性材料(SIMP)法对山梨糖醇相变热沉进行传热拓扑优化设计。对拓扑优化的相变热沉(Ⅰ)和直肋式的相变热沉(Ⅱ)进行定常重力(0~20g)和周期性重力条件的数值模拟研究。利用无量纲数对比二者的热性能,研究结果表明:热沉Ⅰ的吸热和均热性能优于热沉Ⅱ;在相同重力环境下,以80℃为目标,热沉Ⅰ温控时间比热沉Ⅱ平均多26.8%;微低重力下热沉内部近乎导热,略逊于常规重力下热性能;超重力强化的自然对流可以显著提升热沉性能,10g条件相比常规重力的温控时间增加8.94%,而相同Ra^(*)下,周期性重力对热沉Ⅰ的性能有抑制作用。研究结果对飞行器载相变热沉的地面细化设计有一定指导意义。

关键词：相变材料山梨糖醇拓扑优化热控性能无量纲数

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分形翅片相变传热特性及优化

航空动力学报 2024年

作者：许泽邢玉明殷健宝侯煦王仕淞北京航空航天大学航空科学与工程学院北京航天长征飞行器研究所

相变材料的低导热率制约了潜热储热系统的效率，提出了一种新型分形翅片改善潜热储热系统的相变传热特性。建立二维管壳潜热储热系统模型，利用焓-多孔介质法进行瞬态模拟，研究了嵌入分形翅片对系统凝固性能的影响，分形翅片长度比和... 详细信息

相变材料的低导热率制约了潜热储热系统的效率，提出了一种新型分形翅片改善潜热储热系统的相变传热特性。建立二维管壳潜热储热系统模型，利用焓-多孔介质法进行瞬态模拟，研究了嵌入分形翅片对系统凝固性能的影响，分形翅片长度比和分支角对凝固过程影响显著，分形翅片加快了相变材料的凝固，使系统温度分布更加均匀。与直翅片相比，分形翅片显著强化了系统的换热性能，采用人工神经网络对数据进行拟合，以液相百分数为优化目标，通过遗传算法得到优化后的翅片结构:最佳长度比为1.425，两分支角分别为50°和30°；优化后分形翅片系统的凝固时间比直翅片系统减少76.9%。对分形翅片参数进行了敏感度分析，结果表明长度比对系统凝固时间的影响更大，1级分支角次之，更应关注这两个参数的变化对凝固时间的影响。

关键词：相变储能换热器神经网络遗传算法分形理论敏感度分析

基于格拉姆角场的分布式光纤振动信号识别技术

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中国激光 2024年第5期51卷 88-98页

作者：李俊姚瑞煦任美莹张家瑞张訢炜马天西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 陕西省煤火灾害防治重点实验室陕西西安710054

针对天然气管道沿线威胁事件的实时识别问题,笔者提出了一种基于瑞利光时域反射分布式光纤振动监测系统和深度学习网络的方法。首先,利用分布式光纤振动监测系统采集28.9 km长管道沿线6类事件的波形信号,并通过格拉姆角场(GAF)将其转化... 详细信息

针对天然气管道沿线威胁事件的实时识别问题,笔者提出了一种基于瑞利光时域反射分布式光纤振动监测系统和深度学习网络的方法。首先,利用分布式光纤振动监测系统采集28.9 km长管道沿线6类事件的波形信号,并通过格拉姆角场(GAF)将其转化为二维图像信息,然后利用GoogLeNet、VGG、AlexNet三种深度学习网络对图像信息进行分类对比,并分析了不同信噪比条件下GoogLeNet的分类效果。结果表明:GoogLeNet对6类事件的分类准确率最高,优于其他两种网络;当信噪比为8 dB时,GoogLeNet对人工挖掘和机械破坏事件数据进行滤波、GAF等处理之后没有出现误报。本文所提方法适合在实际现场使用,为管道安全监测提供了一种新的技术手段。

关键词：光纤光学管道监测格拉姆角场分布式光纤振动特征识别

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盾构渣土去盐碱处理材料筛选

农业环境科学学报 2024年

作者：段海煦胡兴波冯俊义马浩冉黄占斌中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京师范大学环境学院北京市首发天人生态景观有限公司

为加快盾构渣土无害化和资源化处理利用，本文通过模拟试验方法，以钠基膨润土型、纯碱型和弱碱型等3种盾构渣土为对象，研究盐碱土不同修复材料对盾构渣土pH、电导率（EC）和全盐量等影响，分析其用作地形用土的可行性。结果表明：相... 详细信息

为加快盾构渣土无害化和资源化处理利用，本文通过模拟试验方法，以钠基膨润土型、纯碱型和弱碱型等3种盾构渣土为对象，研究盐碱土不同修复材料对盾构渣土pH、电导率（EC）和全盐量等影响，分析其用作地形用土的可行性。结果表明：相较腐植酸、红石膏和木醋液处理，脱硫石膏是一种高效、环保和经济的去盐碱化材料。对于钠基膨润土型和弱碱型盾构渣土，脱硫石膏用量为渣土干质量0.5%时，盾构渣土pH可由9.87降低至8.0以下；对于纯碱型盾构渣土，脱硫石膏用量2.5%时，pH由10.61降至8.0以下，可满足《公园设计规范》（GB 51192—2016）和《园林绿地工程建设规范》（DB11/T 1175—2015）用土要求。施用脱硫石膏对盾构渣土去盐碱处理可用作地形用土。

关键词：盾构渣土去盐碱处理地形用土资源化利用

压气法盾构仓内气压与围岩气-液两相流相互作用模型研究

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岩土力学 2024年

作者：黄继辉秦世康赵昱陈景煦张浩福建船政交通职业学院轨道交通学院同济大学土木工程学院地下建筑与工程系深圳大学极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室中建海峡建设发展有限公司

压气法盾构施工技术在水下隧道修建中具有显著优点，但缺乏理论分析模型。基于质量守恒和理想气态方程，建立了盾构土仓内气压与压缩气体进出流量关系的理论模型，通过掌子面动态气压边界，将其与考虑气-液两相流的围岩数值模型耦合，... 详细信息

压气法盾构施工技术在水下隧道修建中具有显著优点，但缺乏理论分析模型。基于质量守恒和理想气态方程，建立了盾构土仓内气压与压缩气体进出流量关系的理论模型，通过掌子面动态气压边界，将其与考虑气-液两相流的围岩数值模型耦合，形成盾构仓内气压与围岩气-液两相流相互作用模型。基于现场数据验证了模型的有效性，分析停机情况下压气法土仓压力影响因素，主要结论如下：土仓压力随压缩空气的注入先增大后降低并趋于平稳，空气注入速率增大，土仓压力峰值和平稳值相应增大。土仓内压缩空气可减小土仓压力波动速率和幅度，空气体积越大，效果越好；压气法宜在渗透系数较小的地层中使用，地层渗透系数越大，对压缩空气的约束能力越小，甚至出现贯通至地表的空气排出通道。渗透系数较大地层中，突然停止空气注入，可能导致土仓压力快速下降和地下水涌入，危及施工安全。

关键词：盾构隧道压气法两相渗流数值模拟

2016—2022年《卫生研究》选题策划分析

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卫生研究 2024年第5期53卷 828-830页

作者：唐增煦许媛媛崔云裳苑弘弢中国疾病预防控制中心营养与健康所北京100050 中国疾病预防控制中心北京102206

目的分析2016—2022年《卫生研究》发表的选题策划论文,了解期刊的选题策划能力。方法采用文献计量学方法,检索2016—2022年《卫生研究》发表的26个选题,对论文数量、被引频次、下载量以及选题内容进行分析。结果《卫生研究》策划的... 详细信息

目的分析2016—2022年《卫生研究》发表的选题策划论文,了解期刊的选题策划能力。方法采用文献计量学方法,检索2016—2022年《卫生研究》发表的26个选题,对论文数量、被引频次、下载量以及选题内容进行分析。结果《卫生研究》策划的选题共发表128篇论文,篇均被引频次为10.4次,篇均下载量为482次,总被引频次1325次,总下载量61 720次。被引频次、篇均被引频次和下载量均以2016年第4期中国居民营养与健康状况监测的选题最高,篇均下载量以2019年第4期卫生健康事业发展70年巡礼的选题最高。菜肴营养专栏和工作场所职业危害分级及健康管理被引频次和篇均下载量均不高。结论 26个选题的内容特色鲜明,大部分选题拥有较高的被引频次和下载量,对《卫生研究》学术影响力的提升起到了非常重要的作用。

关键词：被引频次下载量选题策划营养与健康食物成分

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项目信息管理系统的研究与实现

电子元器件与信息技术 2024年第6期8卷 203-206页

作者：林辉阳郑家庆许艺雯福建省气象服务中心

针对项目信息管理系统进行研究，通过稳定地执行项目信息的录入、修改和删除等操作，支持信息的模糊查询和报表生成导出功能。引入后端技术和前端技术实现项目信息管理系统的技术选型，利用B/S架构和MVC设计模式构建架构。项目信息管理... 详细信息

针对项目信息管理系统进行研究，通过稳定地执行项目信息的录入、修改和删除等操作，支持信息的模糊查询和报表生成导出功能。引入后端技术和前端技术实现项目信息管理系统的技术选型，利用B/S架构和MVC设计模式构建架构。项目信息管理系统界面友好，操作简便，用户能够快速上手并顺利完成操作任务，为项目信息管理提供了有效的解决方案。

关键词：项目信息信息管理管理系统项目管理

基于林火风险的高压输电线路无人机巡检路径规划

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 911-921页

作者：张佳庆孙韬蒋弘瑞段君瑞缪煦扬纪杰国网安徽省电力有限公司电力科学研究院电力火灾与安全防护安徽省重点实验室合肥230601 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

跨越林区的高压输电线路建设存在诱发森林火灾的风险,因此必须重视高压输电线路的巡检工作。目前,以防范林区火灾风险为目的开展的无人机巡检路径规划的相关研究较少,且已有研究未针对电网系统的运维安全,也未考虑各火灾风险因素间的相... 详细信息

跨越林区的高压输电线路建设存在诱发森林火灾的风险,因此必须重视高压输电线路的巡检工作。目前,以防范林区火灾风险为目的开展的无人机巡检路径规划的相关研究较少,且已有研究未针对电网系统的运维安全,也未考虑各火灾风险因素间的相互影响。因此,该文提出一种基于网络分析法(analytic network process, ANP)和遗传算法(genetic algorithm, GA)的森林电网无人机巡检路径规划方法。首先结合历史数据和实地调研,识别出影响森林火灾风险的典型因素,并对所在线路及周边林区开展火灾风险评估,划分出高火险区域;再将这些高火险区域设置为巡检节点,基于GA规划出最短的无人机巡检路径。此外,提出一种基于最大偏转角约束的路径优化方法,对路径中不满足最大偏转角约束的节点进行了优化。该文以中国安徽省某重要输电通道线路3542#—3547#为应用对象,评估得出了线路周边存在10处高火险区域,规划出长度为5 391.72 m的无人机巡检路径,再利用最大偏转角约束的方法进行路径优化,优化后的路径总长为5 401.36 m,仅比原路径增长了0.179%。该文提出的无人机巡检路径规划方法以火灾风险评估为基础,兼顾了各林火风险因素间的相互影响,可以为后续林区高压输电线路的无人机巡检路径规划相关研究提供参考。

关键词：高压输电线路无人机路径规划林区火灾网络分析法(ANP) 遗传算法(GA)