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基于混合智能的街景影像知识提取方法研究

测绘学报 2024年

作者：刘万增陈杭任加新张兆江李然赵婷婷翟曦朱秀丽自然资源部时空信息与智能服务重点实验室河北工程大学矿业与测绘工程学院中南大学地球科学与信息物理学院国家基础地理信息中心湖北珞珈实验室

针对街景影像目标的智能化提取难题，提出了一种基于混合智能的街景影像知识提取方法（K-CAPSNet）。在现有全景分割网络的基础上，同时关注街景影像的通道信息和空间信息，发展了一种联合注意力机制的全景分割网络，以提高目标分割精... 详细信息

针对街景影像目标的智能化提取难题，提出了一种基于混合智能的街景影像知识提取方法（K-CAPSNet）。在现有全景分割网络的基础上，同时关注街景影像的通道信息和空间信息，发展了一种联合注意力机制的全景分割网络，以提高目标分割精度；将人们在生产、生活中形成的街景知识融入到街景影像认知过程，借助先验知识设置目标标记阈值，对分割结果进行优化；进一步根据街景影像先验知识验证街景目标之间的拓扑关系并利用深度信息进行空间关系知识挖掘；最后采用语义模板对街景目标类型、数量及空间关系进行描述和表达。经过实验表明，相较基线网络，本文方法在全景分割质量和识别质量方面都有明显提升，较好实现对街景影像知识的提取与表达。

关键词：混合智能先验知识全景分割场景认知注意力机制空间关系

新型水泥熟料库网架焊接空心球支座节点力学性能研究

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新型水泥熟料库网架焊接空心球支座节点力学性能研究

作者：姚帮林安徽建筑大学

学位级别：硕士

空间网架结构因其具有明确的传力途径、强度高、质量轻、造价成本低等优点而被广泛应用于大跨度建筑中。水泥熟料库作为典型的大跨度建筑,其屋盖结构几乎全部采用空间网架结构。水泥熟料库屋盖网架设计的关键因素是支座节点构造设计,而... 详细信息

空间网架结构因其具有明确的传力途径、强度高、质量轻、造价成本低等优点而被广泛应用于大跨度建筑中。水泥熟料库作为典型的大跨度建筑,其屋盖结构几乎全部采用空间网架结构。水泥熟料库屋盖网架设计的关键因素是支座节点构造设计,而焊接空心球支座节点具有三维方向连接杆件、布置方便和方便与下部结构连接等自身独特的优势,是水泥熟料库屋盖网架支座节点的首选。随着双碳目标的提出,熟料库屋盖网架的工艺要求更高,熟料库密封效果更严格,熟料输送和卸料速度更快,屋盖网架承受的动荷载更大,熟料对屋盖网架的冲刷更严重。在双碳目标的要求下,网架支座节点必须改良,用于满足水泥熟料库储量更高,跨度更大,熟料库平台振动荷载更大的要求。本文结合实际工程,通过试验和有限元计算,研究了两种新型水泥熟料库网架支座节点的力学性能,即带插板焊接空心球和带法兰盘焊接空心球支座节点的力学性能,主要研究内容和结论如下:（1）通过试验研究,分析了双向受力状态下带插板焊接空心球支座节点受压破坏时的力学性能,特别是节点的承载力和破坏模式。在试验的基础上建立了精细化双向受力状态下带插板焊接空心球支座节点受压破坏的有限元分析模型,并把有限元分析结果与试验结果进行对比,验证了本文建立的有限元模型能较为准确的预测新型水泥熟料库屋盖网架支座节点的力学性能。（2）通过试验和有限元分析,重点研究了双向受力状态下带插板焊接空心球支座节点受压破坏时的承载力、破坏模式和延性,探究了插板宽b和高h、插板厚t、圆钢管与插板的连接长度L_f对节点承载力、破坏模式和延性的影响,结果表明:带插板焊接空心球支座节点的屈服荷载约为极限承载力的0.89-0.90倍,表明节点在受压屈服后仍有一定的承载力储备,带插板焊接空心球支座节点的承载力与插板宽b和高h、插板厚度t有关,圆钢管与插板的焊接长度L_f对节点的承载力影响不大,其中增加插板宽b和高h能有效提高节点的承载力,增加插板厚度t节点的承载力随之增加。（3）通过有限元参数分析探究了焊接空心球直径D、壁厚T、插板宽b和高h、插板厚t四个因素对双向受力状态下带插板焊接空心球支座节点受拉破坏时力学性能的影响,特别是节点的承载力和破坏模式,并分析了受拉破坏时节点的关键设计控制参数,研究表明:带插板焊接空心球支座节点受拉承载力随空心球直径D增加而降低,节点刚度随D增加而降低;节点受拉承载力随空心球壁厚T增加而增加,且节点承载力与T为线性关系,节点刚度随T增加而增加;节点受拉承载力随插板宽b和高h、插板厚t增加而增加,节点刚度随宽b和高h、插板厚t增加而增加。（4）通过有限元参数分析探究了焊接空心球直径D、壁厚T、螺栓个数n、法兰盘厚t四个因素对双向受力状态下带法兰盘焊接空心球支座节点受拉破坏时力学性能的影响,特别是节点的承载力和破坏模式,并分析了受拉破坏时节点的关键设计控制参数,研究表明:带法兰盘焊接空心球支座节点受拉承载力随空心球直径D增加而降低,节点刚度随D增加而降低;节点受拉承载力随空心球壁厚T、高强螺栓个数n、法兰盘厚t增加而增加,节点刚度随空心球壁厚T、高强螺栓个数n、法兰盘厚t增加而增加。图[65]表[7]参[51]

关键词：支座节点焊接空心球插板法兰盘力学性能承载力刚度有限元分析

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基于多层时变功能脑网络特征的运动想象识别

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 56-63页

作者：罗志增郑文涛杭州电子科技大学智能控制与机器人研究所浙江杭州310018

针对运动想象脑电信号(EEG)识别中信号随时间的结构动态变化与网络分离整合过程被忽视等问题,提出一种基于多层时变功能脑网络的运动想象特征提取方法.本方法截取运动想象有效片段投入EEGLAB进行信号预处理;依据滑动窗口方法,设定合适... 详细信息

针对运动想象脑电信号(EEG)识别中信号随时间的结构动态变化与网络分离整合过程被忽视等问题,提出一种基于多层时变功能脑网络的运动想象特征提取方法.本方法截取运动想象有效片段投入EEGLAB进行信号预处理;依据滑动窗口方法,设定合适长度与步长,将信号分成连续且部分重叠的时间窗口,将时间窗口截获的脑电数据生成多个脑网络,以节点间锁相值构建多层时变网络模型.首先通过多层时变网络不同层的网络拓扑分析与层间相似度量指标自适应确定其中核心网络层,提取其节点度和聚类系数用以描述网络空间功能连接;然后结合多层参与系数和多层聚类系数,描述脑电信号网络动态变化与分离整合特征,并组合两者成为多层时变脑功能网络特征向量,完成运动想象识别任务.用支持向量机识别的结果表明:基于所构建的网络特征向量分类准确率高达89.14%,高出对比所用的单层网络特征6.61%.

关键词：运动想象脑电信号(EEG) 多层网络特征提取网络拓扑

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用于光伏逆变器故障穿越的载波交叠调制优化

电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 167-176页

作者：任颉周鹏鹏上海诺基亚贝尔股份有限公司江苏南京210037 许昌开普检测研究院股份有限公司河南许昌461000

为了解决三电平光伏逆变器故障穿越时的中点电位平衡问题,在已有的脉宽调制和中点电位平衡方法基础上,提出一种新型的深度载波交叠调制法(deep carrier overlapping PWM,DCO-PWM)。该方法通过尽量增加上下层载波的交叠深度,削弱了中矢... 详细信息

为了解决三电平光伏逆变器故障穿越时的中点电位平衡问题,在已有的脉宽调制和中点电位平衡方法基础上,提出一种新型的深度载波交叠调制法(deep carrier overlapping PWM,DCO-PWM)。该方法通过尽量增加上下层载波的交叠深度,削弱了中矢量对中点电位的影响,实现了在故障冲击和高无功电流工况下保持中点电位平衡和并网电流可控。针对DCO-PWM增加了功率器件开关次数的问题,开发了一种调制策略的分相切换方法,仅在中点电位差超出设定阈值时,将调制波中间相切换到DCO-PWM,其他状态仍然使用常规的载波同相层叠调制法(carrier phase disposition PWM,CPD-PWM),从而降低了并网电流的谐波含量和器件开关损耗。通过实验验证了上述方法在三电平逆变器低电压故障穿越过程中,可有效增强对并网电流和中点电压的控制,从而保证故障状态的安全可靠穿越。

关键词：三电平逆变器低电压穿越载波交叠调制中点电位控制

教育信息化2.0背景下智慧校园建设的探索与实践

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计算机科学 2024年第8期51卷 451-455页

作者：殷帮强重庆市永川区五洲小学重庆402160

智慧校园利用大数据、人工智能等技术手段,能够实现对教学过程的精准分析,帮助教师更好地了解学生的学习情况,制定个性化的教学计划.在教育信息化2.0背景下,智慧校园的建设不仅可以为学生提供开放互动的学习环境,鼓励学生主动探索、创... 详细信息

智慧校园利用大数据、人工智能等技术手段,能够实现对教学过程的精准分析,帮助教师更好地了解学生的学习情况,制定个性化的教学计划.在教育信息化2.0背景下,智慧校园的建设不仅可以为学生提供开放互动的学习环境,鼓励学生主动探索、创新实践,培养学生的创新思维和实践能力,而且能够打破地域、资源的限制,推动教育公平性的实现.基于此,文中主要对教育信息化2.0与智慧校园建设进行简要概述,解析教育信息化2.0背景下智慧校园建设的意义,探究行之有效的建设路径,探索其在学校教育教学中的实践应用,旨在推进智慧校园建设,加快教育信息化发展步伐,为学生的健康成长和未来发展创造更加有利的条件.

关键词：教育信息化2.0 智慧校园小学大数据智能化建设

2A12铝合金与Q345钢的铣削辅助电弧熔钎焊搭接工艺研究

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2A12铝合金与Q345钢的铣削辅助电弧熔钎焊搭接工艺研究

作者：黎帮金重庆理工大学

学位级别：硕士

由于节能减排的需要,铝-钢异种材料已广泛应用于汽车、造船和交通行业领域的复合结构制造。然而,由于两种材料之间的热物理性质存在显著差异,特别是在高温下会产生脆性Al-Fe金属间化合物（Intermetallic compounds,IMCs）而恶化接头性能... 详细信息

由于节能减排的需要,铝-钢异种材料已广泛应用于汽车、造船和交通行业领域的复合结构制造。然而,由于两种材料之间的热物理性质存在显著差异,特别是在高温下会产生脆性Al-Fe金属间化合物（Intermetallic compounds,IMCs）而恶化接头性能,因此实现两者的有效连接具有较大难度。本文以装甲车侧门踏板的铝-钢复合搭接结构的连接为研究背景,提出在铝-钢电弧熔钎焊方法的基础上加入铣刀进行焊接的“铣削辅助铝-钢搭接电弧熔钎焊”方法,以ER4043作为填充焊丝,对2A12铝合金和Q345钢进行搭接焊接试验。首先研究了传统焊接工艺参数对接头焊缝成形及力学性能的影响,论证该方法的可行性与有效性。在获得最佳参数后,进一步研究铣削工艺参数对接头焊缝成形、界面显微形貌以及力学性能的影响,以完善整个焊接工艺流程,获得良好性能的焊接接头。最后,针对该焊接方法所得接头的非铣削区存在的弱结合问题,提出“铣刀+钎剂”复合条件下铝-钢搭接电弧熔钎焊技术,并对所得接头进行分析对比,以验证此方法在改善弱结合问题方面的可行性。研究结果表明,铣削辅助铝-钢搭接电弧熔钎焊试验中,当焊接速度为85mm/min、焊接电流为75A、焊枪偏移距离为+1mm时,填充金属处于良好的熔化状态,可以获得焊缝成形美观、力学性能优良的接头。焊接速度过小或焊接电流过大,单位时间内的焊接热输入增加,加剧Al、Fe元素相互扩散,界面生成Fe Al和FeAl金属间化合物且厚度增加,过厚的金属间化合物易产生残余应力导致接头开裂。焊接速度过大或焊接电流过小,焊接热输入不足,导致界面反应不充分,金属间化合物形貌不均匀。此外,焊枪偏移距离影响熔化的填充金属滴落到母材表面的位置。焊枪偏移距离过小,填充金属滴落到铝合金母材一侧,在被铣刀搅拌至钢侧时接收到的焊接热输入较小,冷却速度加快,导致焊缝成形不良。焊枪偏移距离过大,更多的焊接热输入集中在铣削区,导致界面出现裂纹。在合适范围内增加铣刀直径或铣刀下压量可以提高铣削能力,增加铣削区宽度,从而增加接头有效结合面积。当铣刀直径为6mm、铣刀下压量为0.3mm时,铣削区宽度为4.08mm,界面生成了连续均匀的Fe Al、FeAl金属间化合物,此条件下焊接过程稳定,可以获得焊缝成形良好,力学性能优异的焊接接头。铣刀直径或下压量过小,导致铣削区宽度不足,不利于接头承载。铣刀直径或下压量过大,会干扰电弧的稳定燃烧,导致焊接过程不稳定。铣刀偏移距离则主要影响对填充金属的搅拌范围从而影响接头焊缝成形。而铣刀旋转速度主要影响铣削区钢界面形貌,不同转速下的钢界面粗糙程度不同。当转速为2220rpm时,铣削区钢界面形成连续密集的锯齿状结构,该结构与界面金属间化合物共同构成“机械咬合+冶金结合”的双重强化结构,可以有效提高接头力学性能,其平均拉剪强度可达248.1 N/mm。针对铣削辅助铝-钢搭接电弧熔钎焊方法存在的固有问题（非铣削区焊缝金属与钢母材的弱结合）,提出“铣刀+钎剂”复合条件下铝-钢搭接电弧熔钎焊方法并进行试验验证。结果表明,铣刀和钎剂同时存在并进行焊接时,两者会产生相互干扰,影响电弧的稳定燃烧,所得接头的非铣削区结合并不理想,该方法对弱结合问题的改善效果并不显著。此外,还进行了“钎剂条件下铝-钢搭接电弧熔钎焊”试验,与铣削辅助铝-钢搭接电弧熔钎焊接头相比,前者接头界面中生成了形貌和成分不均匀连续的金属间化合物且存在裂纹,在承受拉剪载荷时,沿界面失效。而后者由于铣刀的作用,在界面处生成的金属间化合物连续均匀,“机械咬合+冶金结合”的双重强化结构的存在对接头的承载能力具有重要作用。

关键词：铝-钢异种金属电弧熔钎焊铣削力学性能

中小学生抑郁的变化趋势及其风险预警模型的构建

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中小学生抑郁的变化趋势及其风险预警模型的构建

作者：牟帮军贵州师范大学

学位级别：硕士

目的:根据中国精神卫生调查显示,新冠疫情后,全球精神障碍疾病负担更加沉重,其中50%抑郁患者为学生,青少年抑郁症患病率已达15～20%,接近成人水平。中小学生的心理健康问题不仅会导致个人痛苦、造成家庭负担,也会给社会发展带来潜在的... 详细信息

目的:根据中国精神卫生调查显示,新冠疫情后,全球精神障碍疾病负担更加沉重,其中50%抑郁患者为学生,青少年抑郁症患病率已达15～20%,接近成人水平。中小学生的心理健康问题不仅会导致个人痛苦、造成家庭负担,也会给社会发展带来潜在的消极影响。中小学生心理健康工作最重要的是防患于未然,因此探索中小学生抑郁症状发展特点,及时识别可能具有较高风险的个体,有助于为学校心理健康服务工作提供有益指导。但国内针对中小学生抑郁发展特征,尤其是对异质性抑郁进行探讨与预测的研究仍显不足。本研究旨在:(1)探讨中小学生抑郁特征,包括年龄性别效应和异质性特点;(2)分别基于变量为中心和个体为中心纵向视角探讨中小学生的抑郁发展趋势和异质性类别间的转换表现;(3)试图以抑郁相关的多个保护性因素和风险因素,使用基于机器学习的方法预测中小学生抑郁的异质性类别,并试图以抑郁相关最少因素特征,使用基于机器学习的方法对中小学生抑郁的异质性类别的转换模式进行预测,构建中小学生抑郁风险预警模型。方法:研究一采用横断研究,选取贵州省黔南布依族苗族自治州惠水县2所学校4年级至8年级在校学生为研究对象,以流调用抑郁量表作为测量工具,得到中小学生的抑郁症状检出率作为指标,通过Logistic回归、Poisson回归探讨中小学生抑郁发展的年龄性别效应,并通过对参与者在CES-D量表4个子维度的得分进行潜剖面分析;研究二采用纵向研究,分别以变量为中心和个体为中心采用潜变量增长模型、潜类别分析和潜类别转变分析三种方法考察中小学生抑郁发展轨迹和抑郁潜在类别转换模式表现;研究三通过机器学习方法构建决策树模型和随机森林模型考察6个量表共计14个特征对中小学生抑郁潜在类别的预测作用,得到14个特征重要性排序。并通过逐次减少平均重要性程度靠后的6个量表的特征,构建随机森林模型对中小学生抑郁潜在类别转换模式进行预测,最终获得表现良好,所需特征最少的中小学生抑郁风险预警模型。结果:研究一发现中小学生抑郁症状检出率开始出现显著增长的年龄组为12岁,其中女生抑郁症状增加的节点比男生早,增长更快;中小学生抑郁症状表现可以根据严重程度,分为3个潜类别,由低到高分别为无抑郁组(67.7%)、阈下抑郁组(22.9%)和抑郁组(9.4%),各潜类别上只有女生呈现显著年龄差异。研究二发现中小学生抑郁的初始水平存在性别差异,但是发展趋势不存在显著的性别差异;三个时间点上无抑郁组占比最大,大部分学生抑郁的潜在类别都保持相对稳定的状态,无抑郁组中学生仅有2.3%(T1-T2)和0.2%(T2-T3)的学生会转向抑郁组,阈下抑郁组中学生有15.6%(T1-T2)和10.6%(T2-T3)的学生会转向抑郁组。研究三通过构建的决策树(Average Precision=0.81)和随机森林模型(AP=0.90),能够实现对中小学生抑郁潜在类别的预测,其中焦虑、自尊、社会/关系欺凌、情感虐待四个特征为抑郁预测的最重要影响因素;并且通过构建的随机森林模型(无抑郁组别AP=80.9%,阈下抑郁组别AP=82.4%)发现,仅通过上一个时间点的CES-D量表、SES量表和GAD-7量表作为数据集,就能够有效预测下一时间段中小学生抑郁潜在类别情况。结论:(1)中小学生抑郁症状随年龄增长而加重,存在年龄性别效应;中小学生抑郁症状可根据严重程度不同分为3个潜在类别。(2)中小学生抑郁初始发展水平存在性别差异,发展趋势不存在性别差异;相较于无抑郁组的学生,阈下抑郁组的学生有更大的概率会发展成为抑郁群体。(3)基于决策树和随机森林模型通过一系列影响因素能够对中小学生3个抑郁潜类别进行较为良好的预测;基于随机森林模型,依靠抑郁、焦虑、自尊三个因素构建的预警模型能够有效预测中小学生的抑郁风险。

关键词：中小学生抑郁潜剖面分析机器学习

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G3铜陵长江公铁大桥合龙

世界桥梁 2024年第5期52卷 129-130页

作者：潘萌王帮琴 G3铜陵长江公铁大桥项目部一分部

2024年8月27日,随着重715 t、长21 m的红色钢梁起吊、对位、上螺栓及合龙段最后一段6 m公路面钢桥面板盖面层焊接完成,G3铜陵长江公铁大桥实现顺利合龙(见图1),大桥主体结构完工,下一步将进入大桥附属工程施工阶段。

关键词：钢桥面板合龙段主体结构工程施工阶段铜陵 G3 大桥钢梁

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