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基于改进GWO和贪婪算法的覆盖优化方法

传感技术学报 2024年第9期37卷 1602-1612页

作者：苟平章郭保永郭苗西北师范大学计算机科学与工程学院

针对能量异构无线传感器网络中节点随机部署时，节点冗余造成覆盖率低的问题，提出一种基于改进灰狼优化和贪婪算法的两阶段覆盖优化方法IGWO-GA。首先，将静态节点和移动节点随机部署在目标区域内；其次，根据网络的覆盖率、节点的能... 详细信息

针对能量异构无线传感器网络中节点随机部署时，节点冗余造成覆盖率低的问题，提出一种基于改进灰狼优化和贪婪算法的两阶段覆盖优化方法IGWO-GA。首先，将静态节点和移动节点随机部署在目标区域内；其次，根据网络的覆盖率、节点的能量和虚拟移动距离建立多因素协同适应度函数，将灰狼包围策略划分为内层包围和外层包围，并提出猎物权重因子动态分配策略，确定移动节点的初选位置序列；最后，在终选位置优化阶段，提出贪婪算法确定节点与初选位置的最优匹配，重新进行节点部署，从而完成覆盖优化。仿真结果表明，相较于DPSO、IPSO-IRCD、GWO、GRDSA,IGWO-GA能够有效提高网络覆盖率，降低节点能耗，延长网络生命周期。

关键词：异构无线传感器网络覆盖优化灰狼优化算法多因素协同包围策略动态权重贪婪算法

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产学合作经历与科学家离群创新的产生

科学学研究 2024年

作者：韩令晖陈劲李习保清华大学经济管理学院清华大学技术创新中心

本研究探讨了产学合作经历如何影响科学家离群创新的产生。通过分析1993至2018年间中国专利数据，本研究采用面板负二项随机效应回归模型，考察了产学合作对科学家离群创新的作用及其边界条件。研究结果表明，产学合作经历显著提高了科... 详细信息

本研究探讨了产学合作经历如何影响科学家离群创新的产生。通过分析1993至2018年间中国专利数据，本研究采用面板负二项随机效应回归模型，考察了产学合作对科学家离群创新的作用及其边界条件。研究结果表明，产学合作经历显著提高了科学家发现离群创新的概率，这可能是因为产学合作增强了科学家对产业目标和思维模式的理解，同时激发了他们对科研成果商业化的关注。此外，科学家的组织内搜索资源，如个人创新经验和合作网络，调节了产学合作经历对科学家发现离群创新可能性的影响。具体而言，科学家的创新经验宽度越高，产学合作经历的正面影响越弱；而组织内间接合作者数量越多，产学合作的正面影响同样被削弱。本研究为理解科学家在创新生态系统中的角色提供了新的视角，并为促进科学成果转化为技术创新提供了管理启示。

关键词：产学合作离群创新科学家创新经验合作网络

一种“绿电”熔盐储能系统的建模与动态特性研究

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动力工程学报 2024年第3期44卷 455-461页

作者：李应保罗润洪黄杰中控技术股份有限公司杭州310000

提出一种“绿电”熔盐储能系统,同时对熔盐储热系统的关键设备进行了机理模型分析,并进行了数学模型辨识实验和动态特性分析。结果表明:熔盐储热系统普遍具有大惯性的特点,通过设计多级加热和换热装置可以有效控制熔盐系统中熔盐和蒸汽... 详细信息

提出一种“绿电”熔盐储能系统,同时对熔盐储热系统的关键设备进行了机理模型分析,并进行了数学模型辨识实验和动态特性分析。结果表明:熔盐储热系统普遍具有大惯性的特点,通过设计多级加热和换热装置可以有效控制熔盐系统中熔盐和蒸汽的温度、流量和压力等参数的变化,提高供热蒸汽的品质,保证整套系统的运行稳定性,满足工业现场供热与发电需求。

关键词：熔盐储能绿电电网谷段机理模型动态特性

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云桌面架构中传输协议的优化与实现

云桌面架构中传输协议的优化与实现

作者：朱保电子科技大学

学位级别：硕士

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数控转台蜗轮转动元动作的热变形有限元分析

东北大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 76-84,119页

作者：杨欣樊振刚张根保冉琰重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 成都市市场监督管理局四川成都610061 中国电子科技集团公司第二十九研究所四川成都610036

为研究数控转台传动系统元动作的热误差建模方法,首先介绍了元动作理论以及有限元数值模拟的温度场模型假设及边界条件,并分析了温度场仿真所需的摩擦机理及参数计算方法.采用ANSYS仿真分析从稳态和瞬态两个方面对转动元动作进行数值模... 详细信息

为研究数控转台传动系统元动作的热误差建模方法,首先介绍了元动作理论以及有限元数值模拟的温度场模型假设及边界条件,并分析了温度场仿真所需的摩擦机理及参数计算方法.采用ANSYS仿真分析从稳态和瞬态两个方面对转动元动作进行数值模拟,并给出其中关键元动作的温升曲线,分析了元动作瞬态、稳态及热-结构耦合温度场和变形场,得到元动作温度分布云图、温升量及热变形量.通过热变形理论计算和热变形有限元分析,得到考虑动作件热变形的传动系统元动作热误差模型.

关键词：传动系统元动作有限元仿真热变形热误差

串联磁致伸缩生物传感器的制备和食品中大肠杆菌的检测

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农业工程学报 2024年第15期40卷 280-286页

作者：王凡张克维朱保顺山西科技学院材料科学与工程学院晋城048000 太原科技大学材料科学与工程学院太原030024

磁致伸缩生物传感器的制造成本、检测灵敏度、检测效率是影响传感器广泛应用的重要因素。为研究串联磁致伸缩生物传感器对食品中大肠杆菌的检测性能,该研究研制了一种新型串联磁致伸缩生物传感器,该传感器的换能器采用铁基非晶软磁合金... 详细信息

磁致伸缩生物传感器的制造成本、检测灵敏度、检测效率是影响传感器广泛应用的重要因素。为研究串联磁致伸缩生物传感器对食品中大肠杆菌的检测性能,该研究研制了一种新型串联磁致伸缩生物传感器,该传感器的换能器采用铁基非晶软磁合金,功能涂层采用环保亲水材料聚乙烯醇。将不同尺寸的单一传感器作为对照组,利用阻抗分析仪检测传感器的谐振参数。选取尺寸为4.8 mm×0.8 mm与7.2 mm×1.2 mm的传感器进行串联,将无抗体加载的传感器作为参考传感器,检测浓度为10~10^(8)CFU/mL大肠杆菌悬浮液。利用扫描电子显微镜观察传感器表面吸附致病菌情况。探索串联磁致伸缩传感器检测大肠杆菌食品溶液时谐振频率漂移量与浸泡时间的关系。研究发现:该串联磁致伸缩生物传感器相较于单一传感器具有更好的响应强度。通过对不同浓度大肠杆菌悬浮液的检测,得到该串联抗体传感器与大肠杆菌发生特异性结合,检测限为10^(2)CFU/mL。利用扫描电子显微镜观察传感器表面,证实谐振频率偏移量均由吸附大肠杆菌引起。利用阻抗分析仪检测串联传感器在大肠杆菌食品溶液中浸泡不同时间后的谐振频率漂移量,得到传感器实现稳定检测时间为20 min。表明此新型串联磁致伸缩生物传感器具有较高的灵敏度、稳定性、检测效率且制造简单,成本较低,使用方便。该研究可为生物传感器在食品安全检测方面的广泛应用提供有力参考。

关键词：食品安全生物传感器病菌磁致伸缩大肠杆菌

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3D打印纤维素/鱼源明胶骨组织工程支架的研究

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3D打印纤维素/鱼源明胶骨组织工程支架的研究

作者：杜金保齐鲁工业大学

学位级别：硕士

生物3D打印技术是应用于骨组织工程领域的一项新型技术,开发合适的生物材料是目前生物3D打印技术发展的关键。鱼源明胶材料能仿生天然骨基质,具有生物相容性、可降解性、低抗原性等特点,在骨组织工程领域受到了广泛的关注。但是,明胶材... 详细信息

生物3D打印技术是应用于骨组织工程领域的一项新型技术,开发合适的生物材料是目前生物3D打印技术发展的关键。鱼源明胶材料能仿生天然骨基质,具有生物相容性、可降解性、低抗原性等特点,在骨组织工程领域受到了广泛的关注。但是,明胶材料机械性能和稳定性普遍较差。纤维素因具有高长径比、大比表面积、高强度等特点,可作为增强相来提高鱼明胶机械性能和稳定性。本文基于挤出式生物3D打印技术,围绕纤维素/鱼明胶复合支架的制备及性能展开研究,主要内容包括:(1)使用水热法对罗非鱼皮明胶提取,添加微晶纤维素(MCC)制备FG/MCC复合生物墨水,通过戊二醛交联制备FG/MCC复合水凝胶,并对其理化性能进行研究。结果表明,MCC的加入使明胶(FG)/微晶纤维素(MCC)复合水凝胶机械强度、稳定性进一步提高,具有较好的流变性能和可打印性能。采用3D打印技术制备结构可控的FG/MCC复合水凝胶支架,并研究MCC含量对3D打印支架的理化性能和生物学性能的影响。结果表明,随着MCC含量的增加,FG/MCC复合支架的机械强度、溶胀性能、降解性能得到了很大提高,同时具有较高的细胞相容性。(2)使用甲基丙烯酸酐对鱼明胶进行改性,得到甲基丙烯酸化明胶(GelMA),添加细菌纤维素(BC)制备GelMA/BC复合生物墨水,采用两步交联法(冷藏+UV)制备GelMA/BC复合水凝胶,并对其理化性能进行研究。结果表明,不同紫外光照时间对GelMA水凝胶的理化性能有着显著影响,随着照射时间的增长,交联程度增大,水凝胶的机械性能提升,孔隙率和溶胀率略微下降。随着BC的添加,GelMA/BC复合水凝胶的机械性能提高,流变性能和可打印性提高。(3)采用3D打印技术制备结构可控的GelMA/BC复合支架,并研究BC的添加量对3D打印支架的理化性能和生物学性能的影响。结果表明,在GelMA水凝胶中添加BC作为生物墨水,能显著提高复合支架的机械强度和稳定性,生物降解性能也大大提高,BC的加入有利于细胞的黏附、增殖,支架生物相容性进一步提高。以上研究表明,以纤维素/鱼源明胶为生物墨水,通过3D打印技术能够制备符合骨组织工程要求的支架,为废弃的生物质的高附加值利用以及骨组织工程支架的开发提供了新的思路。

关键词：鱼源明胶纤维素 3D打印骨组织工程

嵩明县小街镇行政管理体制改革试点实践与深化发展研究

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嵩明县小街镇行政管理体制改革试点实践与深化发展研究

作者：保瑞云南师范大学

学位级别：硕士

基于多源遥感数据融合的阿拉尔垦区棉田提取方法研究

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基于多源遥感数据融合的阿拉尔垦区棉田提取方法研究

作者：保昊塔里木大学

学位级别：硕士

棉花作为我国主要经济作物,进行高精度棉田提取可对国家和地方政府提供决策支持,有利于农业资源配置,平衡棉花市场供需关系。作为遥感数据的重要分支,卫星影像具备高分辨率、大范围和实时性,能够准确适用于棉田提取,帮助决策者近乎实时... 详细信息

棉花作为我国主要经济作物,进行高精度棉田提取可对国家和地方政府提供决策支持,有利于农业资源配置,平衡棉花市场供需关系。作为遥感数据的重要分支,卫星影像具备高分辨率、大范围和实时性,能够准确适用于棉田提取,帮助决策者近乎实时监测棉花生长状况,高效解决农业生产问题。遥感技术获取的棉田面积数据,可以预估棉花的年度产量,对预测市场的供需状况、价格政策制订都能提供数据支撑,记录地方棉田种植区域的年度变化,有利于决策者高效配置环境资源。使用遥感技术进行棉田提取中具有重要意义。目前,利用遥感图像进行作物分类的技术多样,每种技术根据应用场景和目标的不同各有千秋。研究聚焦于新疆阿拉尔垦区棉花耕种区域,通过收集多种单一卫星影像数据,采用特征融合方法将特征影像进行两两融合,通过选取棉田提取的最优融合特征波段影像,比较不同的分类模型对阿拉尔垦区棉田的提取效果和面积识别精度,筛选最优识别模型,并利用最优模型绘制阿拉尔垦区2021-2023年棉花连作时长数字地图,实现阿拉尔垦区棉田面积变化的对比分析。主要研究结果如下:(1)为解决单一卫星影像偏差大,对Sentinel-2、GF-1和Landsat8影像使用主成分融合(PC)、格拉姆-施密特融合(GS)和神经网络融合(NN)方法两两融合,选取光谱、植被、纹理三种特征波段融合制图60张。结果表明,Sentinel-2与Landsat8融合效果整体优于GF-1与Landsat8融合,最优特征波段GS-蓝波段影像均值、标准差、信息熵分别为16725、2290、8.55,相较于Landsat8影像分别提升10529、168、0.28,能够有效提升棉田提取精度。(2)基于区域与端元两种样本选择方法,应用9种常见的传统监督学习分类模型:支持向量机(SVM)、逻辑回归(LR)、最大似然分类(MLC)、随机森林分类(RFC)、光谱角映射(SAM)、马氏距离分类(MHDC)、梯度提升决策树(GBDT)、最小距离分类(MMDC)和偏最小二乘回归(PLSR),进行阿拉尔垦区棉花耕种区域识别。结果表明,端元样本整体优于区域样本,样本量与整体精度多成正相关,基于GS-蓝波段融合影像下端元样本量250时,使用RFC分类器效果最佳,其Kapaa系数、总体精度(OA)、用户精度(UA)和生产者精度(PA)分别为0.963、97.22、97.13、97.11,棉田面积提取精度1405.25km2,与2023年实际耕种面积相差38.58km2。(3)通过增加多孔空间金字塔池化模块(ASPP)与注意力机制模块(CBAM),以实现U-Net网络模型对阿拉尔垦区棉花耕种区域识别精度的提升。结果表明,基于Sentinel-2与Landsat8融合的GS-蓝波段,构建CBAM-ASPP-U-Net模型的识别精度最佳,Kapaa、OA、UA、PA分别为0.988、98.56、98.99、100,棉田面积提取精度1341.25km2,与2023年实际耕种面积相差25.42km2,相较RFC分类,CBAM-ASPP-U-Net多尺度运算可实现棉田精准提取。(4)在Sentinel-2和Landsat8的GS-蓝波段融合基础上,利用CBAM-ASPP-U-Net算法绘制阿拉尔垦区2021-2023年棉花连作时长数字地图,以实现2021-2023年阿拉尔垦区棉田面积变化比较。结果表明,2021年阿拉尔垦区棉田面积最大,近两年棉田面积逐渐变小。此外,通过对连耕三年的地块以不同大小进行分类统计发现,连耕三年的多为小于0.1km2的小地块,数量为33654块,农业工作者相应政策号召,采用换种、套种等方式保护土壤肥力,棉田大面积连耕现象明显改善。综上所述,使用Sentinel-2与Landsat8影像使用GS融合下蓝波段影像效果最好,最优特征融合影像在传统分类模型和深度学习分类中都对棉田提取精度有一定提升,深度学习模型效果最好,棉田面积估算接近真实值,空间制图效果空间信息足纹理边界清晰。

关键词：多源遥感棉花图像融合随机森林语义分割面积提取