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基于元学习的气体放电等离子体电子Boltzmann方程数值求解

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3457-3466页

作者：仲林林吴冰钰吴奇东南大学电气工程学院南京210096

在气体放电等离子体中,电子的输运行为可由Boltzmann方程精确描述,该方程的解是许多等离子体仿真模型的基础。物理信息神经网络作为一种求解Boltzmann方程的新型方法,虽克服了传统数值方法网格剖分和方程离散的缺陷,但其参数空间规模大... 详细信息

在气体放电等离子体中,电子的输运行为可由Boltzmann方程精确描述,该方程的解是许多等离子体仿真模型的基础。物理信息神经网络作为一种求解Boltzmann方程的新型方法,虽克服了传统数值方法网格剖分和方程离散的缺陷,但其参数空间规模大,在求解多任务时训练效率较低。为此,该文构建了一种基于元学习的双循环物理信息神经网络,在内循环中对多个Boltzmann方程求解任务进行优化训练,得到各任务优化后的元损失函数,用于在外循环中进行网络参数更新,从而提高网络在求解新任务时的计算效率。计算结果表明,基于元学习的双循环物理信息神经网络在求解新的Boltzmann方程时,网络损失函数值和L2误差值的下降速度均显著快于普通的物理信息神经网络。此外,该文还研究了网络容量和内循环迭代次数对Boltzmann方程多任务求解效率的影响,结果显示计算效率并不随网络容量的增大而提高,且受内循环迭代次数影响较小。

关键词：气体放电等离子体 Boltzmann方程元学习物理信息神经网络

基于改进Rdet的无人机电力杆塔倾斜程度检测

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仪器仪表学报 2024年

作者：胡霞仲林林东南大学-蒙纳士大学苏州联合研究生院(东南大学) 东南大学电气工程学院

无人机巡检图像中的电力杆塔具有多姿态、大长宽比等特点,难以利用特有的先验知识来准确定位和判别不同倾斜程度的杆塔。本文提出了一种改进的R3det网络模型(Multi-Head-KF-R3det),可提高电力杆塔倾斜程度检测精度。首先,在原始R3det中... 详细信息

无人机巡检图像中的电力杆塔具有多姿态、大长宽比等特点,难以利用特有的先验知识来准确定位和判别不同倾斜程度的杆塔。本文提出了一种改进的R3det网络模型(Multi-Head-KF-R3det),可提高电力杆塔倾斜程度检测精度。首先,在原始R3det中引入倾斜程度分支,实现了电力杆塔类别和倾斜程度的判别以及电力杆塔的准确定位。然后,将基于卡尔曼滤波的旋转交并比损失项引入回归损失函数中,在不增加额外超参的情况下,进一步提升了模型整体检测精度以及倾斜程度检测召回率。最后,基于Ghost轻量化网络设计原理对改进后的模型进行合理压缩,为模型在嵌入式设备中的部署奠定基础。实验结果表明,Multi-Head-KF-R3det在多尺度和多姿态的电力杆塔数据集上检测精度和召回率分别可达94.5%和94.9%。

关键词：电力杆塔无人机巡检旋转目标检测倾斜程度检测

基于深度算子网络的电磁轨道发射速度趋肤效应的快速计算方法

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电工技术学报 2024年

作者：魏蓉陈锦培仲林林东南大学电气工程学院

速度趋肤效应是影响电磁轨道发射性能的重要因素，数值计算是研究该效应的重要手段。然而，基于有限差分、有限元和有限体积法的传统数值算法，难以满足电磁轨道发射实时模拟和数字孪生场景下对速度趋肤效应的快速计算需求。为此，该文... 详细信息

速度趋肤效应是影响电磁轨道发射性能的重要因素，数值计算是研究该效应的重要手段。然而，基于有限差分、有限元和有限体积法的传统数值算法，难以满足电磁轨道发射实时模拟和数字孪生场景下对速度趋肤效应的快速计算需求。为此，该文提出一种基于深度算子网络（DeepONet）的电磁轨道发射速度趋肤效应快速计算方法。首先，基于传统有限元法求解获得不同速度和电流条件下轨道区域内的磁感应强度，构建训练数据集；其次，构建非堆叠型深度算子网络，包含分支网络和主干网络，分别用于对变化参数和时空坐标进行编码，并将电枢和导轨的磁感应强度数据输入网络中进行训练；最后，通过对比不同速度和电流条件下有限元法和深度算子网络获得的结果，验证深度算子网络方法的有效性。算例实验结果表明，以有限元法的结果为基准，基于深度算子网络的电磁轨道发射模型在训练条件区间内的相对L2误差为0.43%，在训练条件区间外的相对L2误差为0.74%，平均预测时长为0.865 s，验证了所提方法的准确性和实时性。

关键词：电磁轨道发射速度趋肤效应深度算子网络数据驱动

人工智能驱动的低温等离子体数值模拟研究综述

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高电压技术 2024年第7期50卷 2879-2893页

作者：仲林林王逸凡任和吴奇韩汶轩陈洪洪东南大学电气工程学院南京210096

低温等离子体是等离子体的一种存在形式,在诸多工业领域有广泛应用。数值模拟是研究和分析低温等离子体的重要手段。近年来,随着人工智能技术的进步,人工智能驱动的数值模拟方法逐步在低温等离子体领域得到应用,有望克服传统数值模拟方... 详细信息

低温等离子体是等离子体的一种存在形式,在诸多工业领域有广泛应用。数值模拟是研究和分析低温等离子体的重要手段。近年来,随着人工智能技术的进步,人工智能驱动的数值模拟方法逐步在低温等离子体领域得到应用,有望克服传统数值模拟方法存在的缺陷。该文以低温等离子体为主要对象,首先介绍了主流的低温等离子体仿真模型,包括动理学模型、流体模型、化学动力学模型及混合模型,并从模型复杂度、数值计算量、参数一致性和结果可靠性4个方面分析了传统低温等离子体数值模拟方法面临的问题。然后,以数据驱动方法、物理-数据融合驱动方法以及数值模拟加速策略为分类准则,详细介绍并分析了当下人工智能驱动的低温等离子体数值模拟研究现状。最后从模型收敛性、泛化性角度总结了相关研究所面临的挑战,并指出了其进一步发展方向。

关键词：低温等离子体数值计算人工智能数据驱动深度学习

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构式的类推及重新分析与词义演变的关系

湖州师范学院学报 2024年第1期46卷 87-95页

作者：仲林林湖州学院人文学院浙江湖州313000

类推和重新分析不限于形态和句法层面,在汉语中句法语义结构也会发生类推和重新分析。构式的语义结构发生类推和重新分析往往会导致词义的演变,先秦汉语旁格动宾结构(构式)的类推和重新分析导致动词发生词义演变,并以“赖”“说(悦)”... 详细信息

类推和重新分析不限于形态和句法层面,在汉语中句法语义结构也会发生类推和重新分析。构式的语义结构发生类推和重新分析往往会导致词义的演变,先秦汉语旁格动宾结构(构式)的类推和重新分析导致动词发生词义演变,并以“赖”“说(悦)”“病”为例进行具体分析。

关键词：词义演变类推重新分析构式旁格动宾结构

多元化教学方式在食品毒理学教学中的应用探索

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食品工业 2024年第7期45卷 92-95页

作者：王萍晏文丽付超白冰瑶仲林林许倩塔里木大学食品科学与工程学院/新疆生产建设兵团南疆特色农产品深加工重点实验室阿拉尔843300 华中农业大学/园艺作物种质资源创新与利用国家重点实验室武汉430070

食品毒理学是食品质量与安全专业的基础核心课程,也是理论与实践相结合的重点课程,但传统教学方式存在理论与实践脱节。因此综述传统食品毒理学教学与实践方式出现问题,提出多元化的教学模式,从食品毒理学的教材选用、教学内容、教学方... 详细信息

食品毒理学是食品质量与安全专业的基础核心课程,也是理论与实践相结合的重点课程,但传统教学方式存在理论与实践脱节。因此综述传统食品毒理学教学与实践方式出现问题,提出多元化的教学模式,从食品毒理学的教材选用、教学内容、教学方式及实践操作等环节提出具体解决措施,以期能够增强教师食品毒理学课程的教学效果和学生的实践能力。

关键词：食品毒理学多元化探索理论教学实践操作解决方案

基于改进R3det的无人机电力杆塔倾斜程度检测

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仪器仪表学报 2023年第10期44卷 189-200页

作者：胡霞仲林林东南大学-蒙纳士大学苏州联合研究生院(东南大学) 苏州215123 东南大学电气工程学院南京210096

关键词：电力杆塔无人机巡检旋转目标检测倾斜程度检测

基于改进生成对抗网络的无人机电力杆塔巡检图像异常检测

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电工技术学报 2022年第9期37卷 2230-2240,2262页

作者：仲林林胡霞刘柯妤东南大学电气工程学院南京210096 东南大学-蒙纳士大学苏州联合研究生院(东南大学) 苏州215123

无人机电力线路巡检拍摄的杆塔图像背景复杂且正负样本极不均衡,严重影响了电力杆塔异常检测的准确性。该文提出一种基于压缩激活改进的快速异常检测生成对抗网络(SE-fAnoGAN),可提高复杂背景下无人机电力杆塔巡检图像异常检测的精度。... 详细信息

无人机电力线路巡检拍摄的杆塔图像背景复杂且正负样本极不均衡,严重影响了电力杆塔异常检测的准确性。该文提出一种基于压缩激活改进的快速异常检测生成对抗网络(SE-fAnoGAN),可提高复杂背景下无人机电力杆塔巡检图像异常检测的精度。首先,在f-AnoGAN编码器中引入压缩激活网络(SENet),提取图像中的显著性信息。然后,将生成对抗网络的无监督学习和二分类器的有监督学习有机结合,实现前者特征提取优势和后者判别优势的互补。在此基础上,借助基于迁移学习的优化训练策略进一步有效提升模型在大规模数据集上的泛化性能。实验结果显示,总体样本的检测准确率为95.74%,正负样本的召回率分别达到96.05%和95.36%,证明了SE-f-AnoGAN在异常检测中的有效性。

关键词：电力杆塔无人机巡检异常检测生成对抗网络迁移学习不平衡样本

C_(4)F_(7)N气体电弧的辐射输运特性研究

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电工技术学报 2023年第19期38卷 5316-5329页

作者：仲林林王逸凡顾琦东南大学电气工程学院南京210096

辐射作为电弧能量输运的主要方式,在灭弧过程中起着关键作用。该文以环保型气体C_(4)F_(7)N及其与CO_(2)和N_(2)的混合气体为对象,建立了耦合净辐射模型的气体电弧二维磁流体动力学模型,分析了触头运动过程中C_(4)F_(7)N电弧的辐射输运... 详细信息

辐射作为电弧能量输运的主要方式,在灭弧过程中起着关键作用。该文以环保型气体C_(4)F_(7)N及其与CO_(2)和N_(2)的混合气体为对象,建立了耦合净辐射模型的气体电弧二维磁流体动力学模型,分析了触头运动过程中C_(4)F_(7)N电弧的辐射输运特性,探究了电流大小和混合气体配比对电弧形态、温度及辐射能量的影响。进一步地,搭建电弧光学诊断实验平台,分别利用高速相机和光谱仪捕获电弧形态并采集电弧光谱信息,验证了仿真模型的有效性。研究发现,受电弧辐射能量沿轴线分布影响,C_(4)F_(7)N气体电弧形态呈葫芦状。随着电流增大,电弧辐射能量增强,葫芦状形态逐渐明显。随着C_(4)F_(7)N气体含量增加,电弧在径向洛伦兹力的作用下逐渐收缩。

关键词：环保型气体电弧辐射输运磁流体动力学净辐射模型