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机器学习加速理论晶体结构预测研究进展

硅酸盐学报 2023年第2期51卷 552-560页

作者：罗啸山王振雨高朋越张微吕健王彦超吉林大学超硬材料国家重点实验室长春130012 吉林大学计算方法与软件国际中心长春130012 吉林大学未来科学国际合作联合实验室长春130012

理论晶体结构预测可以在给定化学组分的条件下确定材料的晶体结构,已成为材料科学研究的重要工具。然而,该方法一直面临计算成本高的瓶颈问题。近年来,新兴机器学习方法在传统科学计算上展现了广阔的应用前景,逐渐被引入到晶体结构预测... 详细信息

理论晶体结构预测可以在给定化学组分的条件下确定材料的晶体结构,已成为材料科学研究的重要工具。然而,该方法一直面临计算成本高的瓶颈问题。近年来,新兴机器学习方法在传统科学计算上展现了广阔的应用前景,逐渐被引入到晶体结构预测领域。本文主要讨论机器学习方法在理论晶体结构预测领域的最新研究进展,分别从加速晶体结构的能量计算和势能面的探索两个方面介绍领域的最新成果,并对未来研究可能的发展提出抛砖引玉的见解。

关键词：机器学习晶体结构预测机器学习势生成模型

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基于智能全局优化算法的理论结构预测

物理 2017年第9期46卷 582-589页

作者：高朋越吕健王彦超马琰铭吉林大学物理学院超硬材料国家重点实验室长春130012

凝聚态物质内部的原子堆垛方式,即微观原子结构,是深入理解其各种宏观物理和化学性质的基础。近年来,随着基于群智理论的全局优化算法和第一性原理计算方法的发展,只根据物质的化学组分和外界条件,通过理论计算来确定或预测物质的微观... 详细信息

凝聚态物质内部的原子堆垛方式,即微观原子结构,是深入理解其各种宏观物理和化学性质的基础。近年来,随着基于群智理论的全局优化算法和第一性原理计算方法的发展,只根据物质的化学组分和外界条件,通过理论计算来确定或预测物质的微观原子结构成为可能。文章将对目前国内外主要理论结构预测方法进行简要的概述,重点介绍基于群智算法的卡里普索(CALYPSO)结构预测方法的基本原理及其在凝聚态物质结构研究中的一些典型应用。

关键词：全局优化算法理论结构预测粒子群优化卡里普素方法

基于感性工学与AIGC设计方法的室内吸顶灯的设计研究

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基于感性工学与AIGC设计方法的室内吸顶灯的设计研究

作者：高朋浙江科技大学

学位级别：硕士

2023年,中国吸顶灯市场规模达到了1100亿元,展示了巨大的市场潜力,市场上现有的吸顶灯产品普遍存在对用户需求研究不足的问题,本文以浙江省龙头灯具制造企业的吸顶灯项目为研究对象,设计前期,通过对用户的深入调研发现用户倾向于选择规... 详细信息

2023年,中国吸顶灯市场规模达到了1100亿元,展示了巨大的市场潜力,市场上现有的吸顶灯产品普遍存在对用户需求研究不足的问题,本文以浙江省龙头灯具制造企业的吸顶灯项目为研究对象,设计前期,通过对用户的深入调研发现用户倾向于选择规则形状的吸顶灯,并对带有纹理的灯具显示出明显的偏好。现有产品纹理的研究往往局限于肌理库,缺乏创新性,本文采用感性工学的方法来深入探索用户的感性需求,通过AI辅助的工业设计的手段拓宽吸顶灯的设计路径,旨在创造更符合用户期望的吸顶灯产品。感性工学理论已相对成熟,通过阅读相关文献得出感性工学的基本流程和数据分析方法,广泛收集吸顶灯相关的感性词汇和纹理样本,通过专家小组的方法筛选得到五类感性词汇和三十种纹理样本,通过问卷调研对纹理样本进行感性评价,通过构建评价模型的方法筛选得到每个感性词汇类别中得分最高的两种纹理样本。本文详细介绍了AIGC的多种工具及其特点,通过设计流程对比、设计周期对比等方面阐述了AI辅助工业设计的优缺点,本文采用MJ辅助工业设计的方法,因产品类别较为小众,本文采用图生图的方法对出图方向进行限制,首先将感性词汇扩充为提示词语句,将纹理样本制作成吸顶灯的三维草模,通过底图更换、提示词调整、提示词后缀权重优化等多个对比实验介绍吸顶灯生图的调整过程。通过AI辅助工业设计的方法共得到十类五十种设计参考图,经过专家小组的筛选和作者的优化,最终得到十款新颖的吸顶灯产品。本文的研究方式和设计方法丰富了吸顶灯产品设计的多样性,满足了用户不同的设计需求,归纳了AI辅助工业设计的流程,提高了设计工作的效率。

关键词：吸顶灯纹理设计 AIGC 感性工学

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神华天明电厂储煤项目成本管理研究

神华天明电厂储煤项目成本管理研究

作者：高朋河北经贸大学

学位级别：硕士

随着我国经济建设的高速发展,新能源电力行业异军突起,风电项目、光伏项目建设量逐年增加,但由于新能源发电项目存在发电效率低、占地面积大、受气候及环境因素影响较大等不足,传统火电项目在电力行业领域依然扮演着举足轻重的角色。在... 详细信息

随着我国经济建设的高速发展,新能源电力行业异军突起,风电项目、光伏项目建设量逐年增加,但由于新能源发电项目存在发电效率低、占地面积大、受气候及环境因素影响较大等不足,传统火电项目在电力行业领域依然扮演着举足轻重的角色。在全球金融市场动荡、社会不稳定因素及行业整体市场环境的冲击下,原材料价格波动频繁,且持续攀升,同时电力工程中劳动力成本也日益增加。传统的粗放型管理方式在电力建设项目中造成了显著的经营压力,极大地压缩了火电建设行业的利润空间。鉴于此,电力工程企业亟需从内部管理着手,采取有力的施工成本管理策略,以期打破困境,构建起更具核心竞争力的企业优势。本文从理论研究出发,以神华天明电厂储煤项目为研究对象,对其实施价值链成本管理情况进行研究。首先,本文对价值链理论和成本管理理论的国内外研究现状进行介绍,全面梳理了相关概念、内容及依据,为本文的论述提供了坚实的理论基础。其次通过对神华天明电厂储煤项目经营状况、成本结构、项目管理等方面的分析,发现项目在成本管理中存在的问题。随后,从内部价值链和外部价值链两个方向提出项目成本管理优化方案。最后,通过基于价值链的作业成本法与传统成本控制法在成本核算中的差异进行对比分析,找到更适合神华天明电厂储煤项目的成本管控方案,为电力企业的成本管控提供有价值的参考。

关键词：火力发电项目成本管理价值链作业成本法

The CALYPSO methodology for structure prediction

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Chinese Physics B 2019年第10期28卷 22-29页

作者： Qunchao Tong Jian Lv Pengyue Gao Yanchao Wang Innovation Center of Computational Physics Methods and Software State Key Laboratory of Superhard Materials College of PhysicsJilin University

Structure prediction methods have been widely used as a state-of-the-art tool for structure searches and materials discovery, leading to many theory-driven breakthroughs on discoveries of new materials. These methods generally involve the exploration of the potential energy surfaces of materials through various structure sampling techniques and optimization algorithms in conjunction with quantum mechanical calculations. By taking advantage of the general feature of materials potential energy surface and swarm-intelligence-based global optimization algorithms, we have developed the CALYPSO method for structure prediction, which has been widely used in fields as diverse as computational physics, chemistry, and materials science. In this review, we provide the basic theory of the CALYPSO method, placing particular emphasis on the principles of its various structure dealing methods. We also survey the current challenges faced by structure prediction methods and include an outlook on the future developments of CALYPSO in the conclusions.

关键词： structure prediction CALYPSO method crystal structure potential energy surface

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垃圾焚烧飞灰脱氯及水热稳定重金属的研究

垃圾焚烧飞灰脱氯及水热稳定重金属的研究

作者：宁高朋景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

近年来我国城市生活垃圾焚烧处理率的占比逐年增加,垃圾焚烧飞灰的产生量也在逐年增多。飞灰中含有氯盐、重金属、二噁英等污染物,会对环境造成较大危害,因此如何妥善处置焚烧飞灰已成为当下亟待解决的问题。氯盐的存在会影响飞灰的稳... 详细信息

近年来我国城市生活垃圾焚烧处理率的占比逐年增加,垃圾焚烧飞灰的产生量也在逐年增多。飞灰中含有氯盐、重金属、二噁英等污染物,会对环境造成较大危害,因此如何妥善处置焚烧飞灰已成为当下亟待解决的问题。氯盐的存在会影响飞灰的稳定化处理效果,本文先通过正交实验研究不同水洗实验参数（转速、水洗时间、液固比）对氯盐脱除效率的影响,再利用水热法处理水洗飞灰,探究了硅铝添加剂（如废瓷粉）添加量、水热温度、水热时间对飞灰中重金属稳定化效果的影响。本文主要的研究内容及结论如下:（1）分析了飞灰和废瓷粉的基本特性。飞灰中Ca和Cl的含量较高,分别为31.36%和14.87%,Si O和AlO含量较低仅为4.88%与0.88%,而废瓷粉中Si O和AlO含量高达70.28%和18.96%。废瓷粉的化学组分与飞灰的互补,可以弥补飞灰水热过程中硅铝的不足。飞灰中重金属Zn、Pb和Cu的含量较高分别为6813.72、1486.57和817.35 mg/kg,Cd、Cr、Ni的含量较低为46.95、121.73和6.18 mg/kg。其中Pb和Cd的重金属浸出浓度超过了标准限值的29.7倍和4.8倍。（2）水洗预处理过程中液固比是影响飞灰脱氯效率的最主要因素,其次是水洗时间,球磨转速的影响较小。最佳水洗条件为球磨转速500 r/min、水洗时间30 min、液固比8 m L/g,对氯的脱除效率达到了90.8%。从水洗前后飞灰的微观形貌和物相组成可知,水洗后飞灰表面附着的颗粒基本消失,XRD谱图中的Na Cl、KCl和Ca Cl OH衍射峰消失。水洗后飞灰重金属Cu、Zn和Pb的浸出浓度分别为14.933 mg/L、70.854 mg/L和4.562 mg/L,Cd、Cr和Ni的浸出浓度分别为0.796 mg/L、0.287 mg/L和0.220 mg/L,其中Pb和Cd的重金属浸出毒性依然超过标准限值（0.25 mg/L和0.15 mg/L）的17.3倍和4.3倍。（3）废瓷粉添加量、水热温度和水热反应时间对水热飞灰中重金属元素的浸出毒性有较大影响。水热飞灰中观察到片状、条状以及花瓣状结构,XRD谱图中出现了方沸石和雪硅钙石相。硅铝酸盐类矿物的生成能够提高重金属的稳定化效果,最合适的水热反应条件为:加入Na OH（0.5 mol/L）作为碱性激发剂,添加30%的废瓷粉、水热温度为200℃、水热时间为24 h。此时水热飞灰中Pb和Cd的浸出浓度分别为0.176与0.122 mg/L,均低于生活垃圾填埋厂污染控制标准（GB16889-2008）的限值（0.25 mg/L和0.15 mg/L）。

关键词：飞灰水洗脱氯水热重金属浸出浓度

中国乡村体育赛事治理的互动机制与模式创新—基于价值治理分析框架

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上海体育大学学报 2024年第5期48卷 11-26页

作者：陈高朋王鑫李跃淮北师范大学体育学院安徽淮北235000

凝聚共同体精神、价值认同和道德规范是实现体育治理现代化、柔性化的重要方式。将多元治理主体的地位和属性这一重要常量纳入乡村体育赛事治理体系进行考察,从乡村体育共同体价值观念整合的视角,回应乡村体育赛事举办中广泛存在的超经... 详细信息

凝聚共同体精神、价值认同和道德规范是实现体育治理现代化、柔性化的重要方式。将多元治理主体的地位和属性这一重要常量纳入乡村体育赛事治理体系进行考察,从乡村体育共同体价值观念整合的视角,回应乡村体育赛事举办中广泛存在的超经济行为逻辑。认为:价值治理应遵循责任认知的价值规范、相互信任的价值理念和“以村民为中心”的价值本位等基本原则;应从关系结构及其信念伦理、权益结构及其理念互构、规则结构及其评价导向展开对组织结构的考察;在历史维度上,乡村体育赛事经历了从“团结目标”到“争做先锋”再到“热爱驱动”,并迈向“荣誉追求”的价值演变进程;面对融媒体时代复杂的风险治理格局,乡村体育赛事需要科学技术赋能,更需要优化价值驱动机制,吸纳多元价值目标,构建更具开放性、兼容性和共享性的制度系统。

关键词：乡村体育赛事基层体育治理治理共同体价值共享公共荣誉

掺杂单层MoS2电子结构与光催化性质的第一性原理计算

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原子与分子物理学报 2025年第1期 41-46页

作者：徐启远高朋刘正堂九江学院机械与智能制造学院西北工业大学材料学院

为了提高MoS2的光催化能力，本研究基于第一性原理平面波赝势方法，对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS2晶格中的Mo进行研究.结果表明：W的替换能为正值，Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值. Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径引... 详细信息

为了提高MoS2的光催化能力，本研究基于第一性原理平面波赝势方法，对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS2晶格中的Mo进行研究.结果表明：W的替换能为正值，Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值. Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径引起的；Fe、Co、Ni掺杂晶格产生畸变主要是掺杂原子的自旋导致的.Cr、W、Fe、Co、Ni掺杂单层MoS2带隙类型没有发生改变，仍然为直接带隙，但禁带宽度变小，吸收带红移，尤其Fe、Co、Ni掺杂，导带下方有杂质能级使费米能级向高能方向移动，可以作为捕获电子陷阱，增加电子密度，减少光激发电子-空穴对的复合，有利于提升光催化能力.

关键词：掺杂单层二硫化钼光催化电子结构

基于DFT+U理论的SF6分子与TiO2（001）表面吸附研究

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高电压技术 2024年第9期50卷 4232-4239页

作者：张英王明伟高朋李亚龙张晓星贵州电网有限责任公司电力科学研究院湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心

SF6气体具有极强的温室效应，针对SF6废气降解和转化的研究对环境保护具有重要意义。为此基于DFT+U理论，研究了SF6分子在TiO2（001）缺陷表面的吸附分解过程。结果表明，SF6分子与TiO2表面之间存在着很强的相互作用，吸附能达到-5.280... 详细信息

SF6气体具有极强的温室效应，针对SF6废气降解和转化的研究对环境保护具有重要意义。为此基于DFT+U理论，研究了SF6分子在TiO2（001）缺陷表面的吸附分解过程。结果表明，SF6分子与TiO2表面之间存在着很强的相互作用，吸附能达到-5.280 eV，推测这是一个化学吸附过程。根据Mulliken电荷分析，电子从Ti O2表面转移到SF6气体分子，在此过程中，SF6表现为电子受体，TiO2表现为电子供体。根据态密度结果分析，SF6分子的S原子和F原子与TiO2表面的Ti原子和O原子之间存在明显的电子轨道重叠。除此之外，差分电荷密度结果也证实了这一电荷转移过程。吸附前后，SF6的分子结构发生了显著变化，S—F键的拉长使得SF6分子更易发生分解。研究表明，Ti O2具有催化降解SF6绝缘气体的潜力，该研究为高效无害化处理SF6气体的实验研究提供了理论支撑。

关键词： SF6 TiO2 降解表面吸附 DFT研究