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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

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印度道路网的分形自组织与协同特征

世界地理研究 2024年第1期33卷 43-56页

作者：刘采玮张红唐诗钰西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756 华东师范大学全球创新与发展研究院上海200062 华东师范大学地理科学学院上海200241

道路网是大尺度空间的交通渠道和小尺度空间的社会联系桥梁,其时空复杂性涌现机制一直是多学科研究热点。分形是探索地理复杂性的重要工具之一。收集印度总人口数排名前200的县的道路网数据,挖掘各县道路网的几何与结构分形特征,分析几... 详细信息

道路网是大尺度空间的交通渠道和小尺度空间的社会联系桥梁,其时空复杂性涌现机制一直是多学科研究热点。分形是探索地理复杂性的重要工具之一。收集印度总人口数排名前200的县的道路网数据,挖掘各县道路网的几何与结构分形特征,分析几何与结构分形特征的统计相关性及空间异同配性。结果表明(:1)印度样本县道路网空间分布不均衡,保持南密北疏、沿海密度高于内陆的格局。南北方差异强于沿海-内陆差异,这与印度城市发展格局与城镇发展驱动力一致;(2)印度样本县道路网均具有显著的几何与结构分形特征。道路网盒覆盖几何分形维取值[1.229,1.857],结构分形维取值[1.623,3.179],体积和度体积结构分形维分别取值[1.941,3.539]和[2.410,3.822],表明印度大部分县道路网建设以空间蔓延和稠化加密为主,立体化发展水平有待加强,特别是跨等级、多层连接的道路较有限;(3)高等级交通廊道区域联动效应较明显,有利于区域协同发展。

关键词：道路网几何分形结构分形协同发展印度

不同低气压环境下走廊火灾顶棚射流温度分布特征研究

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工程热物理学报 2024年第7期45卷 2166-2174页

作者：刘紫玮唐飞胡隆华孙协鹏张晓磊中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

顶棚射流火灾蔓延是建筑火灾动力学经典科学问题之一。本文主要开展了不同低气压情况下建筑走廊顶棚射流温度分布特征研究,分析了不同低气压环境条件对走廊内贴壁受限火羽流温度演化特征的影响,发现随着环境气压的降低,走廊顶棚火焰扩... 详细信息

顶棚射流火灾蔓延是建筑火灾动力学经典科学问题之一。本文主要开展了不同低气压情况下建筑走廊顶棚射流温度分布特征研究,分析了不同低气压环境条件对走廊内贴壁受限火羽流温度演化特征的影响,发现随着环境气压的降低,走廊顶棚火焰扩展结构逐渐由半椭圆形变为“U”形;揭示了不同低气压环境对走廊火灾顶棚射流最高温升和纵向温度衰减的影响机制,建立了考虑不同低气压环境影响的走廊内顶棚下方中心和两侧温度分布的表征关系式。

关键词：顶棚射流走廊火灾环境气压火焰结构温度分布

BDD-DETR：高效感知小目标的锂电池表面缺陷检测

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储能科学与技术 2024年

作者：邢远秀刘颛玮邢玉峰王文波武汉科技大学理学院

针对锂电池外壳端面缺陷尺度和形状差异大而导致小目标缺陷识别困难等问题，提出BDD-DETR (Battery Defects Detection-Detection Transformer)的锂电池表面缺陷检测算法。BDD-DETR架构在通用的特征提取模块和检测头模块间融入全新的模... 详细信息

针对锂电池外壳端面缺陷尺度和形状差异大而导致小目标缺陷识别困难等问题，提出BDD-DETR (Battery Defects Detection-Detection Transformer)的锂电池表面缺陷检测算法。BDD-DETR架构在通用的特征提取模块和检测头模块间融入全新的模块特征感知与融合网络，通过自适应特征感知模块和特征融合路径从多个方向融合网络的深层与浅层特征，增强关键特征信息响应并抑制冗余特征，进一步提升模型多尺度特征融合能力和小目标感知能力；此外，为了减小缺陷边界框回归时的距离偏差和形状偏差，采用Shape IoU(Shape Intersection over Union)损失函数训练网络模型。实验结果表明，在构建的锂电池端面缺陷数据集上，与Co-DETR(Collaborative-Detection Transformer)比较，BDD-DETR平均精度提升了3.7%，小尺度目标检测精度提升了8.9%，平均召回率提升了1.1%，在锂电池的小目标缺陷检测性能上优于目前一些先进的目标检测方法。

关键词：锂离子电池缺陷检测 Co-DETR 特征感知与融合网络 Shape IoU损失

系统代谢工程改造谷氨酸棒状杆菌CP提高L-亮氨酸生产

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食品与发酵工业 2024年

作者：吴开水刘韪玮马零徐庆阳江苏元易邦生物科技有限公司天津科技大学生物工程学院

L-亮氨酸是一种重要的支链氨基酸，在医药、食品、饲料、化妆品等多领域中具有重要价值。目前，工业上用于生产L-亮氨酸的菌株存在转化率低、副产物多、结晶后产率大幅下降等问题。为获得一株性能优越的L-亮氨酸生产菌株，该研究对L-亮... 详细信息

L-亮氨酸是一种重要的支链氨基酸，在医药、食品、饲料、化妆品等多领域中具有重要价值。目前，工业上用于生产L-亮氨酸的菌株存在转化率低、副产物多、结晶后产率大幅下降等问题。为获得一株性能优越的L-亮氨酸生产菌株，该研究对L-亮氨酸生产菌株谷氨酸棒状杆菌CP进行系统代谢工程改造，首先，敲除竞争途径并引入外源磷酸酮醇酶（由fxpk编码）加强前体物（丙酮酸和乙酰CoA）供应；其次，加强主代谢流（亮氨酸途径和支链氨基酸共同途径）提高L-亮氨酸产量；随后，加强胞内NADPH的供应；最后，敲除L-亮氨酸内转运蛋白BrnQ，最终获得的可高效生产L-亮氨酸的工程菌株CP06-1在5 L生物反应器中经50 h发酵后L-亮氨酸产量达65.3 g/L，糖酸转化率25.1%。此外，为解决L-亮氨酸结晶后产生的泡沫影响菌体吸收营养和溶氧的问题，该研究采取了半连续发酵的方式在L-亮氨酸结晶前通过放液-补液来延长菌株产酸高峰期，最终5 L生物反应器发酵50 h总生产L-亮氨酸228.8 g，糖酸转化率达27.9%，较分批补料提高了11.2%。该研究为L-亮氨酸生产菌株的改造和应用提供了一定的指导价值。

关键词： L-亮氨酸系统代谢工程谷氨酸棒状杆菌乙酰CoA NADPH 半连续发酵

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中国人口老龄化与货币政策效力

新金融 2024年第9期 29-35页

作者：方显仓刘倍玮刘欣元华东师范大学经济与管理学院华东师范大学国际金融研究所澳大利亚国立大学商业与经济学院

理论上,人口老龄化导致投机性货币需求的利率弹性下降、边际消费倾向减小,同时附加人口老龄化的松、紧货币政策条件下,实际投资的利率弹性、交易预防性货币需求的利率弹性大小都具有不对等性,收入弹性变小,这些可能通过影响劳动力市场... 详细信息

理论上,人口老龄化导致投机性货币需求的利率弹性下降、边际消费倾向减小,同时附加人口老龄化的松、紧货币政策条件下,实际投资的利率弹性、交易预防性货币需求的利率弹性大小都具有不对等性,收入弹性变小,这些可能通过影响劳动力市场、消费结构以及社会总需求等途径,对数量型和价格型货币政策传导效力产生异质性影响。本文基于1996-2022年中国31个省份的面板数据,运用面板向量自回归模型(PVAR)进行实证研究。结果显示:人口老龄化弱化了数量型货币政策对经济增长和通货膨胀的调节作用,强化了价格型货币政策对经济增长和通货膨胀的影响。建议货币政策制定者考虑人口老龄化因素,优化政策组合,以提高货币政策的针对性和有效性;同时也需关注人口老龄化对经济社会结构的长期影响,制定相应的适应性策略,以实现宏观经济的稳定和可持续发展。

关键词：人口老龄化货币政策政策有效性面板向量自回归模型

译林版《英语》五(下)Unit8 Birthdays Story time 板块教学

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小学教学设计 2024年第12期 20-21页

作者：刘子玮江苏省连云港市青口中心小学

教学过程Step ***-up *** game T:Let's guess what this is.(引出Birthday这一主题)Ss:It is...设计意图:引导学生阅读母亲节、儿童节的语句,初步认知日期、特征等元素的表达。

关键词：板块教学《英语》译林版设计意图儿童节母亲节

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文创设计的国内外研究热点与趋势分析

基于时序InSAR与机器学习的大范围地面沉降预测方法

设计 2024年第3期9卷 932-940页

作者：刘扬王玮南京林业大学家居与工业设计学院，江苏南京

目的：文章旨在通过文献计量分析法，对中国知网(CNKI)数据库和“Web of Science核心合集”数据库中收录的746篇关于文创设计研究的文献进行可视化分析，以探讨该领域的发展历程和研究热点。方法：采用CiteSpace6.3软件对文献数据进行... 详细信息

目的：文章旨在通过文献计量分析法，对中国知网(CNKI)数据库和“Web of Science核心合集”数据库中收录的746篇关于文创设计研究的文献进行可视化分析，以探讨该领域的发展历程和研究热点。方法：采用CiteSpace6.3软件对文献数据进行可视化处理，分析国内外在文创设计领域的发文量、研究时间、发展阶段以及研究热点的差异。结果：分析结果显示，国内外在文创设计领域的研究均可以分为三个阶段，但国外的研究起步较早。国外的研究主题更加广泛和全面，而国内的研究则更加集中和聚焦。此外，研究发现国内外发文量均受到重要时间节点的影响。结论：未来文创设计研究的任然是研究热点，为了进一步推动该领域的发展，建议未来的研究应注重跨学科的合作，并结合定量分析和实证研究方法，以深化对文创设计的理解和应用。

关键词：文创设计知识图谱可视化分析 CiteSpace Cultural and Creative Design Knowledge Graph Visualization and Analysis CiteSpace

来源：博看期刊评论

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地球科学 2024年第5期49卷 1736-1745页

作者：罗袆沅许强蒋亚楠孟冉蒲川豪成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 成都理工大学地球科学学院四川成都610059

地面沉降是由自然因素和人为因素综合作用下形成的地面标高损失,为预防这种累进性的缓变地质灾害,高效的大范围地面沉降预测显得尤为重要.现有的预测方法忽略了地面沉降的空间特征,且基于单点循环预测存在高耗时现象.针对上述问题,提出... 详细信息

地面沉降是由自然因素和人为因素综合作用下形成的地面标高损失,为预防这种累进性的缓变地质灾害,高效的大范围地面沉降预测显得尤为重要.现有的预测方法忽略了地面沉降的空间特征,且基于单点循环预测存在高耗时现象.针对上述问题,提出了一种基于时序InSAR与机器学习的大范围地面沉降预测方法.首先,利用SBAS-InSAR技术获取大范围的地面沉降时序信息;其次,采用经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)提取时序信息的空间模态及对应的主成分(principal components,PCs);最后,采用基于误差反馈的岭多项式神经网络(ridge polynomial neural network with error-output feedbacks,RPNN-EOF)模型训练与预测PCs,将预测结果重构回地面沉降时序.以延安新区2018年8月至2021年5月的84景Sentinel-1A数据为例,获取了新区的地面沉降时序.同时,EOF所提取的空间模态能清晰地表达整个新区的空间变化特征.预测结果显示,相较于传统点循环模式以及主流的时间序列预测方法,本文方法的均方根误差至少降低了22.7%,建模耗时至少降低了27.5%,因此该方法具有良好的实用性.

关键词：机器学习时间序列预测经验正交函数空间模态神经网络时序InSAR 地面沉降灾害