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基于多级注意力机制融合的电能质量扰动点分类及时间定位方法研究

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4298-4310,I0010页

作者：刘宇龙崔宪阳袁丁金涛福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福建省福州市350108

随着新能源渗透率的不断提高,电网所受电能质量扰动(power quality disturbances,PQD)变得更加复杂,传统方法难以准确识别扰动类型并定位扰动时间。因此,该文提出一种基于多级注意力机制融合的PQD点分类及时间定位方法。该方法以卷积神... 详细信息

随着新能源渗透率的不断提高,电网所受电能质量扰动(power quality disturbances,PQD)变得更加复杂,传统方法难以准确识别扰动类型并定位扰动时间。因此,该文提出一种基于多级注意力机制融合的PQD点分类及时间定位方法。该方法以卷积神经网络为基础建立分类模型,在预处理和模型内部分别嵌入局部特征注意力机制(local feature attention mechanism,LFAM)和双尺度注意力机制(dual-scale attention mechanism,DSAM)。其中,LFAM根据幅值包络线追踪信号的幅值变化,以加权方式增强信号波形的局部特征;DSAM则从通道和神经元两个尺度协助模型学习各维度特征的重要性。最后,模型以多类别-多输出的形式对每个采样点进行分类,并完成扰动时间定位。为了验证所提方法的有效性,该文建立含63种PQD类型的仿真数据库对模型进行测试。在30 dB白噪声环境下,该模型平均分类准确率为99.10%,时间定位误差均为毫秒级,具有更强的泛化性能和鲁棒性。同时,基于交流电源搭建硬件平台来测试模型,其平均准确率为99.03%,进一步验证了所提方法的可靠性。

关键词：电能质量扰动点分类时间定位深度学习注意力机制融合模型

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变摩擦力式多级位移放大压电粘滑驱动器设计

变摩擦力式多级位移放大压电粘滑驱动器设计

作者：刘宇杭州电子科技大学

学位级别：硕士

压电粘滑驱动器以其具有的体积小、重量轻、无电磁干扰等优点,广泛应用于航空航天、医学工程、微型机械制造、半导体制造等领域,传统的压电粘滑驱动器由于存在回退现象,严重影响了其输出性能和定位精度。为降低压电粘滑驱动器的回退率,... 详细信息

压电粘滑驱动器以其具有的体积小、重量轻、无电磁干扰等优点,广泛应用于航空航天、医学工程、微型机械制造、半导体制造等领域,传统的压电粘滑驱动器由于存在回退现象,严重影响了其输出性能和定位精度。为降低压电粘滑驱动器的回退率,提高输出性能,分析了正反方向摩擦力、驱动频率、单步位移以及激励信号上升和下降的作用时间对驱动器运动回退的影响,设计了一种变摩擦力式多级位移放大压电粘滑驱动器,通过动态改变定子与动子之间正压力来调控摩擦力,有效地增大其单步输出位移,实现压电粘滑驱动器平滑稳定的运动输出。具体研究内容如下:（1）运用动量定理分析粘滑驱动原理,得出产生位移回退的主要因素,将非对称式结构引入到定子结构设计中,设计了一种变摩擦力式一级位移放大压电粘滑驱动器。利用柔性铰链计算公式计算驱动器的输出位移,并采用有限元静力学仿真对比分析定子核心结构尺寸对输出位移以及等效应力的影响,结果表明:当定子结构中斜边与水平轴夹角为70°时,驱动器具有较大的输出位移,并满足材料的许用应力,验证了该结构设计的可行性,从而确定了该结构的最终模型尺寸。（2）为探究不同激励信号上升和下降的作用时间对运动回退的影响,搭建了驱动器性能测试平台,对变摩擦力式一级位移放大压电粘滑驱动器进行性能输出测试,包括样机在不同激励信号、激励电压、频率和预紧力下的输出情况,以及在低频和低压下的运动回退率、分辨率测试。实验结果表明:该驱动器最佳工作频率为750Hz,最大输出速度可达到16.31mm/s。在占空比为90%的锯齿波激励信号下,驱动电压和频率分别为100 V和150 Hz时,抑制回退率可达到98.94%;驱动电压小于100V、驱动频率小于150 Hz时,抑制回退效果较差,研究表明,通过同时调节正反方向动摩擦力大小和作用时间无法完全抑制一级位移放大压电粘滑驱动器回退。（3）将多级位移放大机构引入到变摩擦力式压电粘滑驱动器设计中,设计了二级、三级位移放大的变摩擦力式压电粘滑驱动器。通过卡氏第二定理和有限元静力学仿真对新设计的驱动器定子结构核心尺寸进行优化,确定整体尺寸;构建了驱动器整体装置的动力学模型,对驱动装置在不同电压下和不同位移放大倍率下进行动态分析,探究了激励电压和不同位移放大倍率对驱动系统最终位移输出的影响,验证了变摩擦力式多级位移放大压电粘滑驱动器完全抑制回退的能力。（4）在同一实验条件下对二级、三级位移放大的变摩擦力式压电粘滑驱动器输出性能进行测试,并进行对比。实验结果表明:增大单步位移提高了二级、三级位移放大的变摩擦力式压电粘滑驱动器的输出速度,在驱动电压为100 V时最大输出速度分别为25.22 mm/s和49.54 mm/s,相比于变摩擦力式一级位移放大压电粘滑驱动器,二级、三级位移放大的变摩擦力式压电粘滑驱动器在抑制回退效果上有着显著地提升,在驱动电压和频率分别为100V和100 Hz就能达到100%抑制回退效果。

关键词：压电粘滑驱动回退运动动力学建模结构优化多级位移放大

融合外部知识和多维度语义的伪相关反馈技术研究

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融合外部知识和多维度语义的伪相关反馈技术研究

作者：刘宇湖北师范大学

学位级别：硕士

伪相关反馈技术是信息检索任务中的关键技术,它假设第一轮检索返回的排名靠前的N篇文档与查询是相关的,利用这N篇文档的信息进行查询扩展和后续检索。传统的查询扩展方法通常基于文档内词项的统计学信息计算,如词项出现的频率和词项在... 详细信息

伪相关反馈技术是信息检索任务中的关键技术,它假设第一轮检索返回的排名靠前的N篇文档与查询是相关的,利用这N篇文档的信息进行查询扩展和后续检索。传统的查询扩展方法通常基于文档内词项的统计学信息计算,如词项出现的频率和词项在文档中的重要性等。在这个过程中通常会忽略原始查询与伪相关文档之间的语义信息。引入外部知识作为一种数据增强的方法,能为捕获原始查询的语义信息提供帮助。针对以上内容,文章提出了结合外部知识和多维度语义的伪相关反馈检索方法,探究了多维度语义信息对检索性能的影响和外部知识语义信息对检索任务的改善。主要研究内容为以下三个部分:第一,针对如何利用伪相关文档的语义信息,提出了将多维度语义信息整合到伪相关反馈检索框架中的方法。伪相关文档中的句子语义和段落语义信息能有效地帮助改善一词多义和多词同义等问题。目前结合伪相关文档中语义信息的方法大多采用单一的句子语义或者段落语义。文章提出利用句子语义和段落语义信息构建多维度语义的查询扩展方法,在一定程度上能改善一词多义和多词同义的语义问题。在TREC的六个数据集上对所提模型进行了验证,实验结果验证了文章所提方法的可行性和有效性。第二,针对扩展原始查询的语义信息,提出了将外部知识整合到信息检索框架的方法。外部知识如知识图谱、外部知识库和语言模型生成的知识被广泛应用于数据增强,能够很好地丰富语义信息。文章为更好地捕获原始查询的语义信息,充分利用语言模型得到原始查询和文档的外部知识信息进行查询扩展。在TREC深度学习的两个数据集上进行实验的结果表明,文章所提方法在所用评价指标上的结果都有不同程度提高。第三,针对如何结合外部知识信息和文档维度的信息,提出了将外部知识和多维度语义信息整合到密集检索框架的方法。通过语言模型的生成能力得到的知识已被证明能有效地改善检索系统的表现。为充分获得原始查询和文档的语义关系,在密集检索的查询编码环节,文章不仅利用了语言模型的外部知识信息,还将原始查询词项级的语义信息和文档级的语义信息结合。提出了结合原始查询、伪相关文档信息和外部知识信息的策略,并且分析了伪相关文档信息对检索系统结果的影响,在TREC深度学习的两个数据集上的实验结果显示,文章提出的方法在不同的评价指标上都有提升。

关键词：信息检索伪相关反馈查询扩展外部知识

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呼包鄂榆城市群生态风险评价及预测模拟研究

呼包鄂榆城市群生态风险评价及预测模拟研究

作者：刘宇内蒙古财经大学

学位级别：硕士

习近平总书记在党的十九大报告中指出:“以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局”,这为新时代我国推进新型城镇化指明了方向和路径。但由于西部城市群地处生态脆弱区,在城镇化快速推进中,往往易产生资源短缺、耕地大... 详细信息

习近平总书记在党的十九大报告中指出:“以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局”,这为新时代我国推进新型城镇化指明了方向和路径。但由于西部城市群地处生态脆弱区,在城镇化快速推进中,往往易产生资源短缺、耕地大量流失、土地利用不合理以及环境污染等生态环境问题,从而引发较高的区域生态风险。2019年5月,《中共中央、国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》确立了国土及土地利用规划纲要和生态及环境保护规划要求。2022年7月,国家发展改革委印发《“十四五”新型城镇化实施方案》,为我国西部城市群实现新型城镇化高质量发展指明了方向。在城镇化快速发展的背景下,呼包鄂榆城市群土地利用类型的改变和经营管理方式的转变或土地所承载的人类活动,是影响该区域生态安全格局的重要原因。因此,本文以呼包鄂榆城市群为研究区域,以土地利用类型作为生态风险受体,同时考虑社会、经济因素对其的叠加影响,进行呼包鄂榆城市群生态风险多维度评价。而景观适宜性关联地域功能属性与特定开发方式需求之间的匹配度,是开展区域国土空间生态安全格局优化的先决条件之一。为把握新型城镇化的生态宜居理念,围绕自然地理禀赋、社会经济发展态势和区位可达性特征三维视角,利用人工神经网络探究各地类空间适宜性分布规律,并基于FLUS模型预测3种发展情景下的呼包鄂榆城市群2030年土地利用空间分布格局及生态风险演变特征,旨在为呼包鄂榆城市群社会经济高质量发展以及国土空间科学合理规划提供理论依据和决策支持。研究结果表明:(1)随着城镇化进程快速发展,呼包鄂榆城市群建设用地面积持续扩张,主要由耕地、草地和少部分未利用转化而来。而草地面积略有缩减,主要转化为未利用地、耕地和建设用地。其次,耕地和草地与未利用地之间互相转化。呼包鄂榆城市群建设用地空间分布较分散,破碎化程度高;而未利用地景观干扰度指数较低,土地开发利用难度较大。水域和未利用地的损失度指数最大,尤其是未利用地面积占比较多,分布较为广泛,是引发区域生态风险的主要因素。(2)呼包鄂榆城市群各维度生态风险低值区主要分布在林草等生态用地占比较高且远离城市中心的地区,而生态风险高值区主要分布在未利用地密集的鄂尔多斯市和榆林市,以及各个城市的市辖区周围,说明城镇化快速发展带来区域经济水平提升一定程度导致周边生态环境质量下降。整体来看,呼包鄂榆城市群综合生态风险总体偏低,主要以低生态风险区和较低生态风险区为主,此类区域远离市中心经济中心,人类活动较少,土地利用类型以林地、草地为主,景观自身稳定性较强;中等生态风险区面积占研究区总面积的33.58%,该区域主要分布在各个城市中心外围;而较高生态风险区和高生态风险区面积较少,仅占研究区总面积的12.97%和5.16%,此类区域未利用地面积占比上升,景观脆弱性较大且自身稳定性较低,易诱发较高等级生态风险。(3)呼包鄂榆城市群耕地分布的适宜度与地势特征对应,整体从东南向西北方向递减;林地的适宜度高值区主要分布于包头市东南部与呼和浩特市北部的大青山所在地;草地的适宜度高值区呈片状分布在包头市达尔罕茂明安联合旗北部与鄂尔多斯市西部的杭锦旗、鄂托克旗以及鄂托克前旗;水域的适宜度高值区呈条带状分布于黄河流域沿岸;建设用地的适宜度高值区呈点状分布集中于人口密集、交通发达的各市辖区以及位于包头市北部的白云鄂博矿区;未利用地的适宜度高值区主要位于鄂尔多斯高原地区,具体为西北部的库布齐沙漠与南部的毛乌素沙地,自然条件恶劣,开发难度较大。(4)自然发展情景下,2030年呼包鄂榆城市群土地利用主要是耕地和草地转化为林地、建设用地和未利用地。建设用地扩张主要集中在市辖区外围,其余散落的建设用地也在原有基础上向外扩张,整体呈现聚集式空间分布特征;林地面积的增长主要体现在对周边草地的占用。经济增长情景下,2030年建设用地面积进一步增长,而草地和未利用地面积均有不同程度缩减,此外,经济增长情景下鄂尔多斯市东部和榆林市西北部建设用地周边未利用地得到合理开发利用,使其转化为城镇建设用地。生态保护情景下,2030耕地和未利用地面积相较于2020年有所减少,而林地、草地、水域和建设用地面积略有增加。而生态保护情景下建设用地面积增长量明显降低;此外,林地、草地生态系统在生态保护情景下得到进一步改善,主要由耕地和未利用地转化而来。(5)自然发展情景下,呼包鄂榆城市群2030年景观生态风险较高生态风险区和高生态风险区面积均增加;而经济增长情景和生态保护情景下,呼包鄂榆城市群景观生态风险趋于缓和。此外,呼包鄂榆城市群2030年经济生态风险和社会生态风险演变趋势较为接近,自然发展情景和经济增长情景下,经济生态风险和社会生态风险较为严峻,仅在生态保护情景下,二者较高生态风险区和高生态风险区面积减少。

关键词：土地利用新型城镇化城市群生态风险适宜性预测模拟

笃志创新躬行致远:世界卫生组织《2023年全球结核病报告》结核病科学研究章节解读

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中国防痨杂志 2024年第6期46卷 613-617页

作者：舒薇刘宇红首都医科大学附属北京胸科医院/北京市结核病胸部肿瘤研究所/中国疾病预防控制中心结核病防治临床中心北京101149

结核病领域创新性的研究与发展是终止结核病策略三大支柱之一,新技术和新策略是加速消除结核病进程的重要工具。2023年11月7日,世界卫生组织发布了《2023年全球结核病报告》,对全球结核病的流行情况,以及全球、区域和国家各级在预防、... 详细信息

结核病领域创新性的研究与发展是终止结核病策略三大支柱之一,新技术和新策略是加速消除结核病进程的重要工具。2023年11月7日,世界卫生组织发布了《2023年全球结核病报告》,对全球结核病的流行情况,以及全球、区域和国家各级在预防、诊断和治疗结核病方面取得的进展进行更新。笔者就报告中结核病研究领域新诊断技术、新药与新方案及新疫苗等的研究及创新要点进行综述,并结合我国相关领域的研究进展进行分析,以期为我国结核病防治领域同行掌握结核病研究动态,进一步开展原创性研究和技术提供参考。

关键词：结核研究总结性报告

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具有多种性质的新型二维Janus家族:拉胀行为、应变可调的光催化剂、高居里温度铁磁体和压电量子反常霍尔绝缘体

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Science China Materials 2024年第4期67卷 1160-1172页

作者：刘宇王帅宇李锋钰 School of Physical Science and Technology Inner Mongolia UniversityHohhot 010021China

发现新的二维材料并探索其独特性质与潜在应用是凝聚态物理与材料科学的重要课题.在此,我们基于在实验和计算中报道的具有多种性质的新型方晶格S-XS2二维材料,通过密度泛函理论计算,确定了7种具有近似方晶格的新型二维Janus S-XSSe (X=S... 详细信息

发现新的二维材料并探索其独特性质与潜在应用是凝聚态物理与材料科学的重要课题.在此,我们基于在实验和计算中报道的具有多种性质的新型方晶格S-XS2二维材料,通过密度泛函理论计算,确定了7种具有近似方晶格的新型二维Janus S-XSSe (X=Si,Sn,V,Cr,Mo,Re和Os)单层材料.值得注意的是,S-SiSSe和S-SnSSe单层都具有拉胀行为,此外,由于具有合适的带边位置、可见光区的高效吸收系数和较大的载流子迁移率差,它们是潜在的光催化剂,而且光催化性能还可以通过改变pH值和施加双轴应变来提高.在不考虑自旋轨道耦合(SOC)时,S-VSSe,S-CrSSe和S-MoSSe是铁磁半金属,并具有较高的居里温度TC(分别为210,810和390 K).加入SOC后,S-VSSe成为量子反常霍尔(QAH)绝缘体,具有较大的带隙(45.4 meV)和一个手性边缘态(陈数C=-1).通过对半导体S-XSSe (X=Si,Sn,V)单层的对称性分析,基底面上的单轴应变只能诱发面外压电响应.其中,S-VSSe的面外压电系数d31和d32最大,分别为-0.013和0.025 pm V-1.压电性、拓扑性和铁磁性的共存使单层S-VSSe成为具有大带隙和高TC的多功能自旋电子学应用的潜在平台.我们的理论工作将给二维材料增添新家族,并有望带来更广阔的应用.

关键词：凝聚态物理高居里温度密度泛函理论计算铁磁体压电系数自旋电子学载流子迁移率基底面

融合色差梯度和颜色相关性的Bayer成像插值方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第6期49卷 888-898,F0002页

作者：潘俊刘宇晗郭羽萱王密武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079

为减轻卫星影像数据星地传输压力,Bayer成像模式被越来越广泛地应用于遥感卫星的成像系统,由于Bayer影像中每个像素只存储一个颜色通道的信息,存在信息缺失,因此必须经过Bayer成像插值重建为全彩色影像才能用于后续应用。现有多数Bayer... 详细信息

为减轻卫星影像数据星地传输压力,Bayer成像模式被越来越广泛地应用于遥感卫星的成像系统,由于Bayer影像中每个像素只存储一个颜色通道的信息,存在信息缺失,因此必须经过Bayer成像插值重建为全彩色影像才能用于后续应用。现有多数Bayer成像插值方法存在地物边缘处细节缺失和色调偏移问题。针对上述问题,提出了一种融合色差梯度和颜色相关性的Bayer成像插值方法。首先提取原始Bayer影像的各通道间色差梯度信息,使用归一化的色差梯度函数赋予各方向色差估计值的相应权重,使插值沿着边缘方向进行,以保护地物边缘处细节信息,然后利用不同颜色通道间的相关性设置色比约束,调整局部滑动窗口内3个通道的相对比例,以改善插值结果中的色调偏移现象,使重建的全彩色影像色调真实、细节完整。通过在模拟影像和珞珈三号01星获取的真实Bayer影像上的实验对比,所提方法与对比方法相比,重建影像在地物边缘处的伪色问题有明显改善,具有最高的峰值信噪比、结构相似性指数和最低的均方误差、自然图像质量评价分数,且与参考影像相比没有空间分辨率损失。所提方法已成功应用于珞珈三号01星数据处理系统中,进行在轨和地面的Bayer成像插值处理,为珞珈三号01星数据的各项应用提供了有效保障。

关键词： Bayer影像颜色相关性色差梯度局部色比珞珈三号01星

东道国国内政治与“一带一路”基建项目推进——以柬埔寨和缅甸为例

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东南亚研究 2024年第1期 88-112,157页

作者：刘宇祥对外经济贸易大学国际关系学院对外经济贸易大学国家安全与治理研究院

在东南亚地区,中国“一带一路”倡议下的基建项目遭遇了民众抗议、重新谈判等波折。大部分项目在东道国成功协调反对声音后依旧保持进度,但部分项目却因无法统筹各方意见而进展缓慢。为什么同样在面临实施阻力的情况下,有些项目能顺利完... 详细信息

在东南亚地区,中国“一带一路”倡议下的基建项目遭遇了民众抗议、重新谈判等波折。大部分项目在东道国成功协调反对声音后依旧保持进度,但部分项目却因无法统筹各方意见而进展缓慢。为什么同样在面临实施阻力的情况下,有些项目能顺利完工,不少项目却难有进展?本文认为“一带一路”基建项目的顺利实施取决于东道国的精英凝聚程度与社会动员能力。只有当东道国国内政商精英就基建项目的主导权达成一致,且政府能动员当地民众支持基建项目并化解其反对声音时,基建项目才能顺利实施;当精英意见一致但政府缺乏有效的基层动员手段时,政府可以安排临时性机构作为社会动员手段,保证基建项目受挫后依然能够重新启动;当精英意见难以统合时,不论政府能否动员民众支持基建项目,项目都可能停留在谈判阶段而无法推进。文章选择柬埔寨与缅甸作为案例,探究在基建项目建设进程中,东道国国内政商精英与基层民众的不同反应,分别验证文章提出的三种理论机制。

关键词：一带一路基建项目东南亚国内政治精英凝聚社会动员

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创新激励与滞销预防：扶贫产品认定策略研究

江西财经大学学报 2024年

作者：胡蝶王容宽西南大学经济管理学院

做好扶贫产品认定工作是持久推动农产品出村进城乃至长效开展消费帮扶的关键。高的认定标准要求扶贫企业承担较高强度的扶贫责任，尽管能倒逼有创新能力的企业积极提升产品质量，但也推高了扶贫产品的售价，如果扶贫企业恰好缺乏创新能... 详细信息

做好扶贫产品认定工作是持久推动农产品出村进城乃至长效开展消费帮扶的关键。高的认定标准要求扶贫企业承担较高强度的扶贫责任，尽管能倒逼有创新能力的企业积极提升产品质量，但也推高了扶贫产品的售价，如果扶贫企业恰好缺乏创新能力则容易诱发扶贫产品滞销。因而，扶贫产品认定标准的设定面临激励创新与预防滞销的两难。基于自主构建的扶贫产品认定标准设定模型，分析了四种常见策略以及提出了四种优化策略，研究表明，第一，四种常见策略皆会给当地总收益造成损失，单一低标准无法激励创新，单一高标准会带来滞销风险，高销量奖励和刚性限价会导致农产品售价过低；第二，选择性高销量奖励、选择性收益共享、选择性价格裁剪与选择性创新补贴四种优化策略均能激励高能力者选择高标准并创新，且能引导低能力者选择低标准从而消除滞销风险，最终实现当地总收益最大化。由于四种优化策略的实施要求、决策区间以及福利效应皆有差异，政策制定者需综合且动态地考虑当地创新能力、扶贫产品的需求价格弹性、农户收益和财政负担等因素。

关键词：农产品滞销创新激励扶贫产品认定扶贫企业创新政策设计