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论燃烧学发展的几个里程碑

热能动力工程 2023年第5期38卷 1-13页

作者：周力行清华大学航天航空学院北京100084

从19世纪开始,燃烧学的发展先后经历了燃烧热力学,燃烧反应动力学,燃烧物理学和反应流体力学等阶段。原来的燃烧理论只能定性地用于工程设计中。从20世纪70年代左右开始,由于大型数字计算机的产生和计算流体力学的出现,燃烧学发展到燃... 详细信息

从19世纪开始,燃烧学的发展先后经历了燃烧热力学,燃烧反应动力学,燃烧物理学和反应流体力学等阶段。原来的燃烧理论只能定性地用于工程设计中。从20世纪70年代左右开始,由于大型数字计算机的产生和计算流体力学的出现,燃烧学发展到燃烧的数值模拟,先后出现了雷诺平均模拟、大涡模拟和直接数值模拟,可以把燃烧理论定量地用于燃烧装置的设计中。本文对燃烧学发展的几个里程碑进行了回顾,希望能和燃烧界同行们进行交流。

关键词：燃烧理论燃烧数值模拟反应流体力学

基于深度学习的皮肤镜图像分割与分类方法研究及应用

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基于深度学习的皮肤镜图像分割与分类方法研究及应用

作者：卫力行重庆师范大学

学位级别：硕士

根据世界卫生组织的统计数据,每年因皮肤癌致死的人数有逐年增多的趋势,皮肤癌诊断是当今社会常见并且在医学上争议度极高的话题之一。皮肤镜诊断检查与人工智能技术相结合可以大大提升皮肤癌诊断准确率,但是对于皮肤图像中病变部分实... 详细信息

根据世界卫生组织的统计数据,每年因皮肤癌致死的人数有逐年增多的趋势,皮肤癌诊断是当今社会常见并且在医学上争议度极高的话题之一。皮肤镜诊断检查与人工智能技术相结合可以大大提升皮肤癌诊断准确率,但是对于皮肤图像中病变部分实现准确的分割以及识别仍是非常困难的任务,为实现精准、高效地分割及识别以帮助医生分析病情,本文针对皮肤镜图像分割以及分类方法展开研究并进行系统研发。具体内容如下:(1)改进了一种基于Unet网络的轻量级模型,以最低的参数成本和计算复杂性实现病灶分割。主要包括四个模块:1)扩展门控注意力模块(DGA)由划分通道模块和门控注意力模块组成,以获取全局和局部特征信息;2)反向外部注意力模块(IEA),其基于外部关注,以表征总体数据集并增强样本之间的联系;3)通道注意力模块(CAB),由一维卷积和全连接层组成,以执行多级特征的全局和局部信息融合,从而在通道轴上生成注意力图;4)空间注意力模块(SAB)它通过共享2D卷积对多阶段特征进行操作,以在空间轴上生成注意力图。本文将四个模块与Unet网络相结合,得到了一个轻量级医学图像分割模型。此外进行了比较实验,实验结果表明,模型在平衡参数数量、计算复杂性和分割性能方面达到了最先进的水平。(2)改进了一种用于在较小且不平衡的数据集上的皮肤镜图像病灶识别算法。首先,在不同的小数据集和不平衡数据集上训练各种深度神经网络,验证得到具有中等复杂度的模型优于较大的模型。其次,在Regnet网络模型基础上添加正则化模块以减少过度拟合,并改进了随机数据增强策略来处理小数据集中样本表示不足的缺陷。最后,引入了一种新的多加权损失函数,以克服样本量不均匀和分类困难的挑战,并减少异常样本对训练的影响。改进的单一的深度学习模型方法在不同的皮肤镜图像数据集上实现了与多个集成模型相当或优越的识别精度。(3)设计并实现皮肤镜图像分析与处理网站系统。该系统主要包括分割以及识别图像病灶,通过这种方式可以提高诊断效率以及提供可靠的诊断依据。

关键词：皮肤癌诊断皮肤镜图像分割皮肤镜图像分类皮肤镜图像处理系统

miR-3148与广西地区鼻咽癌转移和预后的关系及相关生物信息学分析

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miR-3148与广西地区鼻咽癌转移和预后的关系及相关生物信息学分析

作者：张力行右江民族医学院

学位级别：硕士

目的:目前关于鼻咽癌(NPC)中miR-3148的表达情况和作用机制尚不明确。本文旨在探讨广西地区NPC组织中的表达水平及其临床意义,通过生物信息学分析探寻miR-3148对NPC的作用机制。方法:收集2016年1月至2018年12月86例NPC组织及患者的临床... 详细信息

目的:目前关于鼻咽癌(NPC)中miR-3148的表达情况和作用机制尚不明确。本文旨在探讨广西地区NPC组织中的表达水平及其临床意义,通过生物信息学分析探寻miR-3148对NPC的作用机制。方法:收集2016年1月至2018年12月86例NPC组织及患者的临床资料,另取25例同期慢性鼻咽炎(CNP)组织作为对照。比较miR-3148在NPC及CNP组织间的表达差异,分析NPC组织中miR-3148表达水平与患者临床病理特征及预后的关联性。应用生物信息学软件及数据集GSE53819中预测并筛选表达有差异的靶基因,并进行GO功能及KEGG通路富集分析,同时构建靶基因的蛋白互作(PPI)网络,找出中枢靶基因,探究miR-3148表达失调在NPC发生发展过程中的作用。结果:miR-3148在NPC组织中高表达(p<0.01),miR-3148异常表达上调与NPC远处转移密切相关,高表达患者可能更易远处转移(p=0.013)。miR-3148异常表达上调能够影响NPC患者生存率,高表达患者的生存率可能更低(p=0.035)。miR-3148预测靶基因GO功能分析发现其主要富集于细胞粘附、基因表达的正向调控等生物学过程;以及转录因子活性、序列特异性双链DNA结合等分子功能,KEGG通路分析主要涉及PI3K-Akt信号传导通路。PPI网络筛选出COL1A1、CCND1、FN1、IGF1等中枢靶基因。结论:miR-3148在广西地区NPC组织中异常表达上调。检测NPC组织中miR-3148表达水平有助于评估患者预后。miR-3148可能通过靶向COL1A1、CCND1、FN1、IGF1调控PI3K-Akt信号传导通路,在NPC的发生发展中发挥重要作用。

关键词：鼻咽癌 miR-3148 转移预后生物信息学

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输血技术职称序列的建立与回顾

中国输血杂志 2014年第5期27卷 557-558页

作者：孟忠华严力行浙江省血液中心卫生部血液安全研究重点实验室浙江杭州310006

随着医学科学和输血医学的快速发展以及全社会对血液安全的更高要求，在国家加大对血站的硬件投人及出台系列法规后，提高输血医学领域的人员素质，加强和稳定输血医学人才队伍显得更为紧迫。在国家卫生行政管理部门、卫生部人才交流服... 详细信息

随着医学科学和输血医学的快速发展以及全社会对血液安全的更高要求，在国家加大对血站的硬件投人及出台系列法规后，提高输血医学领域的人员素质，加强和稳定输血医学人才队伍显得更为紧迫。在国家卫生行政管理部门、卫生部人才交流服务中心和中国输血协会的领导下，中国输血协会专家委员会受委托携业内专家们努力做好建立输血技术职称序列和考试的相关学术工作，输血技术职称序列已经建立并开考4年，现回顾如下。

关键词：输血医学输血技术职称序列

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湍流燃烧二阶矩模型的研究进展

工程热物理学报 2021年第5期42卷 1318-1324页

作者：周力行清华大学工程力学系北京100084

湍流燃烧模型在燃烧过程数值模拟中十分重要。商业软件中仍然应用的简单模型,如EBU和预设PDF模型,常常不能很好地模拟有限反应动力学。目前通行的湍流燃烧模型,如层流小火焰模型和条件矩模型,只对一定的火焰类型和火焰结构的效果较好。... 详细信息

湍流燃烧模型在燃烧过程数值模拟中十分重要。商业软件中仍然应用的简单模型,如EBU和预设PDF模型,常常不能很好地模拟有限反应动力学。目前通行的湍流燃烧模型,如层流小火焰模型和条件矩模型,只对一定的火焰类型和火焰结构的效果较好。PDF方程模型更通用,但计算量太大,用于大涡模拟更是如此。另一类是统计矩模型,即基于湍流模型的思路,用雷诺展开和取平均,封闭未知项的二阶矩模型,但是遇到了高度非线性的温度指数函数的困难。不同研究者采取了不同的近似处理,都低估了时平均反应率。作者彻底放弃各种近似方法,构建了终版的二阶矩模型,用于不同的单相和两相燃烧的雷诺平均模拟和大涡模拟,得到了实验验证和直接数值模拟的验证。

关键词：湍流燃烧 CFD数值模拟二阶矩模型

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私营企业家社会地位感知与慈善捐赠

私营企业家社会地位感知与慈善捐赠

作者：蔡力行广州大学

学位级别：硕士

私营企业是我国的经济的重要组成部分。然而,由于我国从古至今的“重农抑商”文化,私营企业家长期处于经济地位和社会地位失衡的状态,直到2005年非公“36条”出现,其社会地位才得以缓缓上升。社会地位是影响企业家决策的重要因素,过往... 详细信息

私营企业是我国的经济的重要组成部分。然而,由于我国从古至今的“重农抑商”文化,私营企业家长期处于经济地位和社会地位失衡的状态,直到2005年非公“36条”出现,其社会地位才得以缓缓上升。社会地位是影响企业家决策的重要因素,过往的研究广泛探讨了身处特定的社会地位对企业家决策的影响,但是很少关注企业家为了维持其社会地位所产生的决策行为。身份认同理论指出个体如果对自己的身份认同越高时,越有可能做出维护其社会身份的行为。由此可以推测,中国企业家经历了社会地位从无到有、从低到高的变化后,很可能也会形成一系列为了维系社会身份而产生的独特行为。慈善行为很可能中国企业家维系社会身份的产物。这是因为,社会身份很大程度上来源于社会中其他成员的评价,而慈善作为一种利他的行为,毫无疑问是提升其他社会成员评价的有效手段。然而,现有关于慈善动机的研究主要聚焦在企业价值的功利性追求层面,比如通过慈善来提高企业股价、获得消费者的信任、提高企业的形象等。对于通过慈善来维护企业家个人社会地位的动机关注较少,难以有效地证明社会地位维护与企业家慈善行为之间的关系。围绕这一理论缺口,本文从身份认同理论角度出发,尝试探索私营企业家社会地位感知与慈善捐赠之间的关系,以及相关的边界条件。本文基于2010年进行的第九次、2012年进行的第十次和2014年进行的第十一次全国大规模私营企业家抽样调查并结合规范研究和实证研究对上述的问题开展系统的分析和深入的检验,并得到了以下结论:私营企业家维系其社会地位感知是私营企业家进行慈善捐赠行为的重要因素,企业家的社会地位感知越高就会更倾向于做慈善捐赠行为,这一关系还会受到其他因素影响,这些因素覆盖了微观心理、中观网络以及宏观制度层面。在微观心理层面,私营企业的市场地位越高,企业通过慈善捐赠维系社会地位的动机越弱。这是因为,私营企业较高的市场地位本身就能够帮助企业家在其所在的圈层内获得较高社会地位感知,因此企业家进一步通过慈善去维系社会地位的动机会减弱。在中观网络层面,企业的招待费用越高,企业家通过慈善捐赠维持社会地位的动机越弱。这是因为,企业家能够通过招待活动来维系圈层关系从而达到维系社会身份的目的,在这样的关系能够帮助私营企业家获圈层内的社会认可提高社会地位的感知,因此企业家进一步通过慈善去维系社会地位的动机会减弱。在宏观制度层面,企业所处区域的市场化程度越高,企业家通过慈善捐赠维系社会地位的动机越弱。这是因为,更高的区域市场化程度让私营企业家对自己身份的理解更加多元化,简单的慈善捐赠难以私营企业家维持社会感知,因此区域市场化程度也会削弱私营企业家的慈善捐赠动机。本文的研究贡献在于:第一,拓展了关于企业家非市场化战略动机的研究范围,深化了非经济动机如何和为何影响企业家做出非市场化战略决策的研究文献,发现了维护社会地位感知是企业家慈善捐赠行为的重要因素;第二,拓展了身份认同理论关于个体维护社会地位的研究,深入探究个体是如何维护其较高社会地位并且维护社会地位的策略会根据环境变化而调整;第三,进一步深化了企业慈善捐赠行为的研究,传统的慈善捐赠研究认为企业家的慈善捐赠行为往往是出于理性的,并且主要是为了企业的经济利益,本文发现在中国的情境下,企业的慈善捐赠动机不再是单单企业家为了经济利益的理性行为,也有可能是出于一些非理性的目的,比如本文所提及到的维护其来自不易的社会地位感知。

关键词：社会地位感知慈善捐赠市场地位市场化程度

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中美矛盾与对策思考

科学决策 2023年第12期 173-184页

作者：邹力行中国社会经济系统分析研究会

中美关系主要矛盾是国家战略利益矛盾,美国担忧中国快速发展超过美国,中国忧虑美国千方百计打压中国。主要症结表现为台湾问题国际化,战略敌对化,政治复杂化,贸易争端长期化,疫情污名化,市场基础恶化,意识形态极端化。中美关系有不利条... 详细信息

中美关系主要矛盾是国家战略利益矛盾,美国担忧中国快速发展超过美国,中国忧虑美国千方百计打压中国。主要症结表现为台湾问题国际化,战略敌对化,政治复杂化,贸易争端长期化,疫情污名化,市场基础恶化,意识形态极端化。中美关系有不利条件也存有利条件。中美有不同的文化价值观,两国存在分歧是自然的。从根本上说,中美两国具有和平共处的历史逻辑,符合两国核心利益和全世界人民的愿望。在台湾问题上,中国主要目标是祖国统一,而不是与美国打仗。中美两国“两极相联”,处于全球枢轴,对全球社会经济和政治秩序具有不可替代的重要影响。文明冲突不存在必然性。中美两国应正视客观存在的竞争合作形势和趋势,共同推进建立健康规范良性的竞合关系;应高举联合国宪章,坚持多样性与一致性统一,共同促进全球和平发展。美国战略东移,增加中国外部环境挑战。中国需要立足国内,放眼全球,加强多层次全方位的国际交流;坚持求同存异,争取战略制高点、道德制高点、技术制高点;增强算力,保持定力,掌握平衡力。

关键词：命运共同体中美关系竞合发展两极相联协同进化

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PBL理论在初中物理复习课中的应用

PBL理论在初中物理复习课中的应用

作者：黄力行新疆师范大学

学位级别：硕士

“基于问题的学习”(Problem—based learning,简称PBL)是随着建构主义思潮的影响而发展起来的一种新型教学理论。学生通过在教师构建的问题情境下采用小组合作的模式开展学习,相较于传统的教学模式,学生的参与度会更高,学习自主性得到... 详细信息

“基于问题的学习”(Problem—based learning,简称PBL)是随着建构主义思潮的影响而发展起来的一种新型教学理论。学生通过在教师构建的问题情境下采用小组合作的模式开展学习,相较于传统的教学模式,学生的参与度会更高,学习自主性得到调动,在学习过程中问题解决能力、团队合作能力、语言表达能力等综合素质都会得到有效的提高。中学物理复习课是物理教学中的重要环节。通过系统而概括的复习,学生在物理观念上会有新的启发。例如:如何看待物理运动的统一性和多样性,如何认识到现象之间的联系与制约关系,如何辩证统一物理规律中的普遍性和特殊性,这些复习过程中学生所形成的独立思考可以激发他对物理知识的学习兴趣,培养学生的科学素养。另一方面,在教师的指导下,学生的概括和归纳能力、记忆能力以及学生学习的主动性都可以得到长足发展,这也顺应了当前我国教育改革中提高学生科学素养的要复习的目的不是简单地再现内容和防止遗忘,良好有效的复习可以进一步揭示出学生不曾意识到的现象、概念、事物之间的深层联系,使学生对知识理解得更加全面深刻。PBL理论的引入将会为初中物理复习课带了积极的效果。本文通过PBL的理论入手,通过阅读文献总结归纳出PBL理论的基本理念与要素,从理论上梳理将PBL理论引入到初中物理复习课堂。随后结合实习学校学生的实际情况开展问卷调查、学生访谈,分析调查结果。之后针对不同的复习课类型设计了单元复习课、单节复习课以及实验复习课,并对学生进行了实验,通过对比发现采用PBL教学进行复习的学生在学习兴趣、学习效果上都优于采用传统复习教学的学生,希望通过以上案例可以为广大教育工作者带来参考。

关键词： PBL 初中物理复习

基于机器学习的盾构施工同步注浆参数反演及地表沉降预测方法研究

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基于机器学习的盾构施工同步注浆参数反演及地表沉降预测方法研究

作者：马力行广州大学

学位级别：硕士

盾构法作为地下隧道施工的主要方法之一,广泛应用于城市地下交通建设中,盾构掘进所引起的地层变形程度是评价工程安全性的重要依据。为了对盾构施工中的地层变形进行预测,大量学者采用了数值分析法和近年兴起的机器学习法进行研究。数... 详细信息

盾构法作为地下隧道施工的主要方法之一,广泛应用于城市地下交通建设中,盾构掘进所引起的地层变形程度是评价工程安全性的重要依据。为了对盾构施工中的地层变形进行预测,大量学者采用了数值分析法和近年兴起的机器学习法进行研究。数值分析法计算结果准确度高,但工程中获取的参数与实际值存在差异,往往需要对建立的模型进行大量的调试和标定工作,效率低下,而机器学习法虽然计算速度快,但其计算的准确度很大程度取决于训练所用数据集,且存在结果缺乏理论支撑、模型泛化能力差的弱势。针对以上问题,本文从北京铁路地下直径线隧道工程出发,将有限元数值模拟与机器学习算法结合,通过机器学习算法建立数值计算的代理模型,对不同输入参数下既有数值模型的结果进行预测,引入智能优化算法实现了对地层参数和同步注浆参数的反演,并在此基础上提出了基于机器学习代理模型盾构施工地表沉降预测方法。本文的主要研究内容及成果如下:（1）从实际工程出发,结合现场监测数据和施工记录,总结盾构施工对地层扰动的影响规律。建立数值模型,对盾构施工中注浆参数和埋深比对地表沉降的影响进行探究。（2）不同机器学习算法对既有数值模型计算结果预测及代理模型的建立。利用数值模型生成数据集用于机器学习算法训练,选取在岩土工程领域广泛应用的反向传播神经网络（BP-ANN）、随机森林（RF）、支持向量机回归（SVR）三种机器学习算法,利用随机搜索法对各算法的超参数进行设置,以误差评价指标为标准比较不同算法对既有数值模型结果的预测准确度,选取最优的算法建立数值计算代理模型。测试结果表明,BP-ANN虽然预测误差的离散性最小但是计算效率低。SVR虽然计算效率最高,但是预测结果的平均误差离散性最大。RF能够很好的兼具计算效率和准确度,相较BP-ANN和SVR更适于预测数值模拟结果,最终利用RF建立数值计算代理模型。（3）对比粒子群（PSO）、差分进化（DE）、人工鱼群（AFSA）三种不同优化算法的性能,将最佳优化算法与代理模型结合（AFSA-RF）实现对数值模型中的土层参数和注浆参数反演,把反演值输入数值模型计算并于监测数据对比以验证反演效果。结果表明,AFSA所得反演值与标准值最接近,反演效果最好。将AFSA与代理模型结合,基于现场监测数据对土层参数和注浆参数进行反演,所得反演值可以减少数值计算结果与监测数据之间平均误差约35.8%,提升了数值计算准确度。（4）设计了基于代理模型的地表沉降预测方法,通过建立不同埋深比的均质土层的数值模型建立数据集,使用随机森林算法建立地表沉降预测代理模型。将监测数据输入AFSA-RF获取土层参数反演值,将反演值按深度加权平均后与埋深比和施工参数一同输入地表沉降预测代理模型,实现对地表沉降的预测,该方法还能利用盾构推进过程中采集的监测数据,不断扩增数据集。结果表明,该方法可以有效地对盾构施工引起的地表沉降进行预测,数据集的不断扩增可以提升沉降预测结果的准确度。

关键词：盾构施工数值模拟机器学习代理模型参数反演沉降预测