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基于多尺度特征融合与多任务学习框架的非侵入式负荷监测方法

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电网技术 2024年第5期48卷 2074-2083,I0072页

作者：陈嘉伟季天瑶梅广刘紫罡华南理工大学电力学院广东省广州市510641

随着建筑物能源消耗的不断升高,高精度与高泛化能力的非侵入式负荷监测技术的研究具有重大意义。针对当前负荷分解方法存在的问题,提出了一种基于多尺度特征融合与多任务学习框架的非侵入式负荷监测方法。将实例-批归一化网络与U形网络... 详细信息

随着建筑物能源消耗的不断升高,高精度与高泛化能力的非侵入式负荷监测技术的研究具有重大意义。针对当前负荷分解方法存在的问题,提出了一种基于多尺度特征融合与多任务学习框架的非侵入式负荷监测方法。将实例-批归一化网络与U形网络结合,提取总负荷数据的上下文信息,并利用跨越连接实现对不同尺度的细节特征与全局特征的融合。针对多特征特点,引入高效通道注意力网络,使模型聚焦重要特征。引入多任务学习框架与后处理操作,去除输出的假阳性片段,实现对目标电器的精准识别。将所提模型与几种代表性模型在UK-DALE(UK domestic appliance-level electricity)数据集与REDD(reference energy disaggregation data set)上进行对比实验,结果表明,所提模型的性能优于对比模型,具有出色的负荷分解能力与状态识别能力。

关键词：非侵入式负荷监测实例-批归一化网络多尺度特征融合高效通道注意力网络多任务学习

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广义线性模型在神经电生理信号分析中的应用

复旦学报（自然科学版） 2024年第1期63卷 59-67页

作者：刘子悦肖晓复旦大学类脑智能科学与技术研究院认知神经科学中心上海200433

大脑在完成思维等功能活动时,脑中的神经细胞会产生表征不同生理状态的电活动,大脑不同功能区也会呈现不同的放电特征,例如,参与学习记忆等认知活动的海马脑区以产生尖波涟漪事件为典型特征。本研究利用多通道电生理技术记录到神经元胞... 详细信息

大脑在完成思维等功能活动时,脑中的神经细胞会产生表征不同生理状态的电活动,大脑不同功能区也会呈现不同的放电特征,例如,参与学习记忆等认知活动的海马脑区以产生尖波涟漪事件为典型特征。本研究利用多通道电生理技术记录到神经元胞外电信号,通过海马区节律性场电位进行了3种常见生理状态(清醒、快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠阶段)的划分,并介绍了利用海马区尖波涟漪事件研究海马区和皮层区的放电特征的方法。最后,利用5折交叉验证的广义线性模型预测神经信号的方法,以特定时间窗内神经元群体放电个数矩阵为自变量,该时间窗或其他时间窗内的单个神经元放电个数向量或尖波涟漪事件是否出现为因变量,进行预测,与解耦不同生理意义下的神经活动结果进行对比。本研究将有助于分析及解码不同生理状态下大脑功能区的神经信号特征,尤其是对研究学习记忆功能及其相关脑区之间的相互作用提供方法学依据。

关键词：神经信号广义线性模型尖波涟漪海马

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暴雨环境下滑翔制导炮弹气动特性研究

弹道学报 2024年第2期36卷 37-43页

作者：刘译蔓陈琦常思江南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为研究暴雨条件对滑翔制导炮弹气动特性的影响,基于双向动量耦合的欧拉-拉格朗日方法,采用考虑转捩的剪切应力输运湍流模型(Transition SST)和三阶精度的MUSCL格式,建立了暴雨环境下的滑翔制导炮弹气动特性计算模型并进行数值模拟。结... 详细信息

为研究暴雨条件对滑翔制导炮弹气动特性的影响,基于双向动量耦合的欧拉-拉格朗日方法,采用考虑转捩的剪切应力输运湍流模型(Transition SST)和三阶精度的MUSCL格式,建立了暴雨环境下的滑翔制导炮弹气动特性计算模型并进行数值模拟。结果表明:与无雨条件相比,降雨在弹丸表面形成了贴体水膜层,后续雨滴粒子下落时,会冲击弹丸表面水膜形成凹坑,增加了弹丸表面的粗糙度;随着飞行速度的增加,弹体表明温度逐渐升高,水膜层的厚度随着蒸发不断减小;当炮弹以亚跨音速飞行时,暴雨环境对炮弹气动系数有较大的影响,当炮弹以Ma=0.8的速度在降雨强度为2 200 mm/h的工况下飞行时,阻力系数提高了27.39%,升力系数减小了18.09%。同时,随着降雨强度的提高,炮弹阻力会呈现先增加后减小再增加的趋势,但此差异会随着炮弹飞行速度的增大而逐步消失,而升力系数会不断下降;在降雨强度不变,炮弹飞行速度达到Ma=0.95时,阻力系数提高了32.29%,升力系数减小了18.38%;当炮弹飞行速度达到Ma=1.2时阻力系数提高了21.76%,升力系数减小了18.87%。

关键词：极端降雨滑翔制导炮弹气动特性水膜层

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机器学习势在铁电材料研究中的应用

金属学报 2024年第10期60卷 1312-1328页

作者：刘仕黄佳玮武静西湖大学理学院物理系杭州310030 香港大学机械工程系中国香港999077

铁电材料作为一类具有自发极化且极化外场可控的功能材料,在非易失信息存储方面有着广阔的应用前景,同时也面临着许多挑战。铁电材料的性能与在外场作用下极化的动力学行为密切相关,在观测精度受限的实验条件下,高精度的原子级材料模拟... 详细信息

铁电材料作为一类具有自发极化且极化外场可控的功能材料,在非易失信息存储方面有着广阔的应用前景,同时也面临着许多挑战。铁电材料的性能与在外场作用下极化的动力学行为密切相关,在观测精度受限的实验条件下,高精度的原子级材料模拟手段显得尤为重要。分子动力学为在较大的空间和时间尺度上研究材料动力学过程提供了理想的手段,然而受制于传统力场精度差、开发难度高、可移植性差等问题,基于经典力场的分子动力学模拟在新材料上的应用受到了较大的阻碍。机器学习方法的发展为力场开发带来了新的思路。在众多机器学习势中,深度势能(DP)是一种基于深度神经网络的势能模型,具备与密度泛函理论(DFT)相媲美的精度,同时还拥有接近传统经典力场的高效计算性能。本文主要介绍了DP在铁电材料中的开发与应用,通过DP模拟,在原子尺度深入探究铁电材料中的相变机制和极化反转过程。主要工作包括重要铁电材料HfO2、经典钙钛矿铁电材料的深度势开发和测评,基于深度势能分子动力学揭示铁电HfO2中超高O2-迁移率的微观机制,以及SrTiO3极性畴界诱导的挠曲铁电和体光伏效应。

关键词：铁电材料分子动力学机器学习深度势能

高速薄辐板齿轮传动节径型振动位移与动应变时空变换方法

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机械工程学报 2024年第5期60卷 70-80页

作者：魏静刘指柔魏海波徐子扬重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学航空航天学院重庆400044

高速薄辐板齿轮传动功率密度高,在航空动力传动系统中应用广泛,但节径型共振模态密集、振动能量高,是高速薄辐板齿轮传动疲劳损坏的主要形式之一。节径型振动位移与试验动应变呈非正相关关系,振动响应与动应力之间缺少直接量化的纽带,为... 详细信息

高速薄辐板齿轮传动功率密度高,在航空动力传动系统中应用广泛,但节径型共振模态密集、振动能量高,是高速薄辐板齿轮传动疲劳损坏的主要形式之一。节径型振动位移与试验动应变呈非正相关关系,振动响应与动应力之间缺少直接量化的纽带,为此,提出一种高速薄辐板齿轮节径型振动位移与动应变时空变换方法。综合考虑节径型振动下试验动应变与振动位移行波之间的空间向量关系,建立试验动应变与振动位移变换函数,并给出偏微分方程的时空离散解与动应变-振动位移变换方法;根据试验动应变时/频信号以及不同节径数下齿轮行波模态特性,获取振动位移时空离散解。理论与试验结果表明,某试验齿轮在3节径下出现明显行波共振,理论仿真的振动频率、转速与试验结果基本一致,验证了所提理论和方法的正确性与可行性。

关键词：薄辐板齿轮节径振动振动位移动应变时空变换方法

面向超大面阵CMOS图像传感器的全局斜坡一致性校正方法

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2952-2960页

作者：许睿明郭仲杰刘绥阳余宁梅西安理工大学西安710048

针对大面阵CMOS图像传感器(CIS)中存在的斜坡信号不一致性问题,该文提出一种用于CMOS图像传感器的斜坡一致性校正方法。该误差校正方法基于误差存储和电平移位思想,在列级读出电路中引入用于存储各列斜坡不一致性误差的存储电容,根据存... 详细信息

针对大面阵CMOS图像传感器(CIS)中存在的斜坡信号不一致性问题,该文提出一种用于CMOS图像传感器的斜坡一致性校正方法。该误差校正方法基于误差存储和电平移位思想,在列级读出电路中引入用于存储各列斜坡不一致性误差的存储电容,根据存储的斜坡不一致性误差对各列的斜坡信号进行电平移位,确保斜坡信号的一致性。该文基于55 nm 1P4M CMOS工艺对提出的斜坡一致性校正方法完成了详细电路设计和全面仿真验证。在斜坡信号电压范围为1.4 V,斜坡信号斜率为71.908 V/ms,像素面阵规模为8 192(H)×8 192(V),单个像素尺寸为10μm的设计条件下,该文提出的校正方法将斜坡不一致性误差从7.89 mV降低至36.8μV。斜坡信号的微分非线性(DNL)为+0.001 3/–0.004 LSB,积分非线性(INL)为+0.045/–0.02 LSB,列级固定模式噪声(CFPN)从1.9%降低到0.01%。该文提出的斜坡一致性校正方法在保证斜坡信号高线性度,不显著增加芯片面积和不引入额外功耗的基础上,斜坡不一致性误差降低了99.53%,为高精度CMOS图像传感器的设计提供了一定的理论支撑。

关键词： CMOS图像传感器列级固定模式噪声斜坡产生电路斜坡一致性校正方法

供应链集中度对中国上市企业ESG表现的影响分析——基于企业经营视角

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系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 1795-1814页

作者：张冰晔刘紫琦周君何晓奇荆中博中国人民大学法学院北京100872 中央财经大学管理科学与工程学院北京100081

供应商和客户是企业在供应链上的重要利益相关者,探讨供应链结构对企业可持续发展的影响作用是我国顺利实现“双碳”目标的微观基础.本文以2010–2022年中国A股上市公司样本为对象,探讨供应链集中度对企业ESG表现的影响及作用机制.实证... 详细信息

供应商和客户是企业在供应链上的重要利益相关者,探讨供应链结构对企业可持续发展的影响作用是我国顺利实现“双碳”目标的微观基础.本文以2010–2022年中国A股上市公司样本为对象,探讨供应链集中度对企业ESG表现的影响及作用机制.实证结果表明:供应链集中度上升会抑制企业ESG表现,该结论在讨论测量误差、遗漏变量和反向因果后依然成立.供应链集中度对企业ESG表现的抑制作用在国有企业、占据较高市场份额、具有较低创新能力和较高机构持股的企业中更为显著.供应链集中度通过提高经营利润波动、运营冗余和未吸收财务冗余抑制企业ESG表现.经营期望顺差增强了供应链集中度对企业ESG表现的抑制作用,经营期望落差则会减弱供应链集中度的抑制作用.本文深化了人们对利益相关者与企业可持续发展之间关系的理解,为企业强化供应链管理与提升ESG表现提供了重要的科学依据.

关键词：供应链集中度 ESG表现经营利润波动组织冗余经营期望

绘本榜样人物促进中班幼儿坚持性发展的实践研究

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绘本榜样人物促进中班幼儿坚持性发展的实践研究

作者：刘悄悄大理大学

学位级别：硕士

在幼儿的学习品质中,坚持性是至关重要的,它是幼儿在学习与生活中不可或缺的关键品质。研究表明,幼儿的坚持性主要涵盖注意力集中、抗干扰以及面对挫折时的应对能力等多个方面。因此有针对性地培养幼儿在这些方面的能力,能够有效利用幼... 详细信息

在幼儿的学习品质中,坚持性是至关重要的,它是幼儿在学习与生活中不可或缺的关键品质。研究表明,幼儿的坚持性主要涵盖注意力集中、抗干扰以及面对挫折时的应对能力等多个方面。因此有针对性地培养幼儿在这些方面的能力,能够有效利用幼儿成长关键期的优势,帮助他们在面对挑战时能够保持坚持性和毅力。绘本被认为是极适合儿童阅读的读物,图画人物形象生动,画风细腻,故事情节诙谐有趣,往往对儿童有着很深的吸引力。在阅读绘本的过程中,幼儿通过深入感知和想象绘本中的人物,体验他们所展现出的美好品质,将这些品质与幼儿自身的生活经验相结合,通过对榜样人物行为的认同和效仿,能够培养幼儿稳定而积极的行为习惯。因此,本研究从这个角度出发,利用绘本榜样人物促进幼儿坚持性发展。鉴于已有研究指出4-5岁为幼儿坚持性发展的关键时期,因此本研究以4-5岁幼儿作为观察对象,以绘本为媒介,通过绘本中树立的榜样人物来培养幼儿的坚持性。此举旨在充分利用中班幼儿的发展特点,通过绘本榜样人物的生动呈现与引导,有效促进幼儿坚持性行为的形成与发展。本研究选取了位于库尔勒市一所幼儿园的两个中班幼儿群体作为实验样本。首先,在正式实施绘本榜样人物实践活动之前,设计了串珠子、配配对、开宝箱三项任务,以分别评估实验班和对照班幼儿的坚持性初始水平,从而确保后续实践效果的客观性和准确性。其次,选取9本具有坚持性主题的绘本,在为期9周的坚持性绘本榜样人物主题实践活动中,为实验班幼儿树立9个绘本榜样人物,进行一系列主题活动,并遵循通过实践→反思→再实践→再反思的探索路径,旨在提升他们的坚持性行为。活动结束后一周,通过串珠子、配配对、开宝箱三项任务对两班幼儿的坚持性水平进行了后测,对比两个班级幼儿坚持性发展的状况,并验证绘本榜样人物在幼儿坚持性发展中所起到的实际效果。经过系统的实践活动和评估,研究结果表明,实验班幼儿在坚持性水平上的提升显著高于对照班,说明绘本榜样人物主题活动的实践效果显著,为后续教育培养提供了重要参考。

关键词：绘本榜样人物坚持性中班幼儿

基于PIV技术的泥石流冲击拦砂坝动态演化特征试验研究

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基于PIV技术的泥石流冲击拦砂坝动态演化特征试验研究

作者：刘俞琳重庆交通大学

学位级别：硕士

泥石流作为山区一种常见的,具有强大破坏力的自然灾害现象,对山区基础设施和人民生命财产安全构成严重威胁。拦砂坝作为防治泥石流灾害的关键工程措施,其在泥石流冲击下的稳定性和安全性至关重要,但由于泥石流本质是非透明的固液两相流... 详细信息

泥石流作为山区一种常见的,具有强大破坏力的自然灾害现象,对山区基础设施和人民生命财产安全构成严重威胁。拦砂坝作为防治泥石流灾害的关键工程措施,其在泥石流冲击下的稳定性和安全性至关重要,但由于泥石流本质是非透明的固液两相流体,使得泥石流内部颗粒的随机运动、流体的湍流性质、固相与液相之间的相互作用以及泥石流冲击拦砂坝的冲击-堆积行为难以直接观测,这些因素的共同作用下形成了泥石流冲击拦砂坝时不同的运动模式和冲击分布,增加分析泥石流在冲击拦砂坝时的动力响应的难度。在泥石流冲击拦砂坝的过程中,流体内部的剪切应力、颗粒间的碰撞和摩擦力、以及流体的粘滞性等因素共同影响着泥石流的动力学行为,这些复杂的力学过程不仅决定了泥石流对拦砂坝的冲击力大小和分布,还影响着拦砂坝的稳定性和耐久性。然而,由于缺乏有效的观测手段和理论模型,泥石流冲击拦砂坝的动力演化机理至今尚未得到充分的认识和系统的解析。本文工作以黏性泥石流冲击拦砂坝为研究对象,建立理论模型并结合粒子图像测速技术（PIV）进行室内试验,对泥石流冲击拦砂坝的动态演化特征及影响规律进行研究,主要研究工作及成果如下:（1）由于泥石流流体性质不同,黏性泥石流存在阵性特征,因此分别建立了稀性泥石流和黏性泥石流的冲击拦砂坝模型,系统分析了泥石流在拦砂坝内运动堆积过程中泥石流流场和泥石流对拦砂坝作用力的演变过程,并据此建立了泥石流对拦砂坝作用力计算方法。（2）以不同浆体材料、不同坡度和不同单次流量条件设计并完成了18组工况共108次泥石流连续冲击拦砂坝模型试验,结合粒子图像测速（PIV）技术和冲击力测量系统,获取了泥石流内部流场和冲击力的详细数据。（3）通过分析试验数据,验证泥石流冲击拦砂坝模型和黏性泥石流冲击拦砂坝后流速分布模型和作用力分布模型的合理性。（4）根据模型试验结果分析,发现泥石流对拦砂坝的冲击可分为冲击、扰动和静止三个部分,各部分的范围内的流场和作用力以及范围高度受到泥石流物理性质和运动条件的显著影响:泥石流冲击拦砂坝的冲击范围内冲击力随着浆体黏度的增加而减小;泥石流冲击拦砂坝的冲击范围流速分布也表现出随着浆体黏度的增加而减小;泥石流冲击拦砂坝扰动范围内扰动动压力随着浆体黏度的增加而减弱,而扰动范围高度随着浆体黏度的增加而减小。泥石流冲击拦砂坝静止范围高度随着浆体黏度的增加而有所增加。（5）建立了泥石流对拦砂坝作用力的计算方法,冲击力计算公式中弗劳德数Fr与冲击力修正系数α之间满足幂函数关系式。（6）根据试验数据分析,泥石流的流动强度雷诺数Re对冲击高度和扰动高度之间呈线性关系,表明泥石流的流变特性对冲击拦砂坝的动力响应具有显著影响。不同流变特性的泥石流冲击试验中,扰动范围内任意一点流速vy与该点处的流深y存在对数函数关系。

关键词：泥石流拦砂坝动力响应流速分布 PIV技术