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基于LSTM-MPC的PEMFC运行状态建模与容错控制

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3927-3936,I0015页

作者：袁铁江郭泽林胡辰康大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)具有多物理场耦合特性易产生不同故障且难以控制。为了能在故障状态下快速有效控制,提出基于模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)的容错控制方案。首先,以长短时记... 详细信息

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)具有多物理场耦合特性易产生不同故障且难以控制。为了能在故障状态下快速有效控制,提出基于模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)的容错控制方案。首先,以长短时记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)的预测误差为遗传算法的适应度函数,寻优获取LSTM的最优超参数组合,基于数据驱动构建PEMFC系统在4种不同运行状态下的LSTM预测模型作为预测模型模块。然后,建立基于神经网络的控制器作为优化控制器模块,根据上述模块制定以PEMFC系统阴阳极输入气体压强为控制量、电堆电压为输出量的容错控制方案。最后,仿真验证LSTM预测模型与容错控制方案得到,LSTM预测模型在训练集和测试集的评估指标均方根误差(root mean square error,RMSE)指标值分别为0.0489和0.0558,具有较好的拟合效果。在不同故障状态下,MPC相较于传统PID容错控制方案电压恢复时间缩短50%及以上,并在氢气泄露故障状态下,最大压降降低22.2%,证明了所提控制策略的有效性和正确性。

关键词：质子交换膜燃料电池数据驱动神经网络模型预测控制容错控制

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基于超图理论的中医方剂网络药对挖掘方法

计算机工程与应用 2024年第10期60卷 320-331页

作者：符康闫光辉罗浩兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 甘肃省媒体融合技术与传播重点实验室兰州730030 甘肃中医药大学信息工程学院兰州730030

随着复杂网络研究的深入发展,利用复杂网络理论对中药药方数据进行建模分析已成为研究中药配伍规律的重要方法之一。然而,传统的“药-药”网络结构只基于“点-边”关系,无法体现方剂和中药之间的高阶交互关系,从而影响药对挖掘的准确率... 详细信息

随着复杂网络研究的深入发展,利用复杂网络理论对中药药方数据进行建模分析已成为研究中药配伍规律的重要方法之一。然而,传统的“药-药”网络结构只基于“点-边”关系,无法体现方剂和中药之间的高阶交互关系,从而影响药对挖掘的准确率和效果。针对该问题,提出了一种基于超图的方药超网络建模方法来刻画方剂与中药之间的高阶关联关系,以方剂为超边、方剂中的中药为节点构建方药超网络,对比传统“药-药”网络和方药超网络的统计特性发现,方药超网络节点超度分布更加符合幂律分布特征,具有小世界和无标度特性,证明了方药超网络建模方法具有合理性和可行性;基于方药超网络提出一种融合多因素的双权重度中心性指标(double weight degree centrality,DWDC)挖掘方剂中的常见中药,引入超边属性对节点特性的影响,以网络的脆弱性和鲁棒性为依据,通过各算法之间的对比实验,验证所提出方法能够更有效筛选出方剂超网络中的常见中药;再将DWDC指标推广到二阶常见药对挖掘,提出高阶指标H-DWDC,基于真实数据集的实验结果表明,该方法能够有效地从海量数据中挖掘出常见药对。

关键词：复杂网络方药超网络双权重度中心性(DWDC) 药对挖掘高阶双权重度中心性(H-DWDC)

二项分布双边收尾概率和假设检验统计量的几处修正

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作物学报 2024年第6期50卷 1361-1372页

作者：王建康中国农业科学院作物科学研究所/作物基因资源与育种国家重点实验室北京100081

二项分布是广泛存在的一种离散型概率分布。服从二项分布B(n,p)的一个随机变量等于n个相互独立且服从贝努利分布B(1,p)的随机变量之和,二项分布包含参数p的估计与检验等同于贝努利分布参数p的估计与检验。本文修正常见教科书中有关二项... 详细信息

二项分布是广泛存在的一种离散型概率分布。服从二项分布B(n,p)的一个随机变量等于n个相互独立且服从贝努利分布B(1,p)的随机变量之和,二项分布包含参数p的估计与检验等同于贝努利分布参数p的估计与检验。本文修正常见教科书中有关二项分布双边收尾概率计算和假设检验统计量构建中存在的3处问题。(1)对二项分布B(n,p)的取值概率pk(k=0,1,…,n)从小到大排序,排序后的概率用p_((k))表示,观测值k的双边收尾精确概率等于■;(2)二项分布B(n,p)参数p与给定值p0的差异显著性检验统计量被修正为■,该统计量在大样本条件下近似服从正态分布N(p–p0,1);(3)二项分布B(n1,p1)和B(n2,p2)的参数p1和p2差异显著性检验统计量被修正为■,该统计量在大样本条件下近似服从正态分布N(p1–p2,1)。修正后的双边收尾概率是精确值,不会出现概率大于1的问题。修正后的2个检验统计量无论原假设是否成立,其大样本近似正态分布的方差均为1,有利于准确研究备择假设条件下检验统计量的功效。此外,文中还介绍了小样本条件下二项分布参数的精确检验,对比分析了准确检验与近似检验的异同;讨论了修正统计量的理论基础,给出了小概率和大样本的判定标准,列出了贝努利分布参数检验与正态分布均值检验的异同。期望读者能够从中了解到假设检验与统计推断作为统计学核心研究内容的全貌。

关键词：二项分布正态分布假设检验检验统计量修正检验功效

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区域国别音乐文化标志性符号及其形态、时空、语境要素——以中国南方与周边跨界族群音乐的比较为例

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中国音乐 2024年第3期 76-86页

作者：杨民康中国音乐学院云南艺术学院哈尔滨音乐学院中央音乐学院

中国与周边跨界族群音乐在音乐艺术形态、社会文化形态及文化意义等方面的发展和变迁,始终伴随着不同层级音乐文化标志性符号的形成、塑造和发展。中国音乐文化标志性符号可分为地域性音乐符号、区域性音乐符号和国族性音乐符号等不同... 详细信息

中国与周边跨界族群音乐在音乐艺术形态、社会文化形态及文化意义等方面的发展和变迁,始终伴随着不同层级音乐文化标志性符号的形成、塑造和发展。中国音乐文化标志性符号可分为地域性音乐符号、区域性音乐符号和国族性音乐符号等不同层级类型,这种区分以符号形态学和语义学分析为基础,并且在符号语义学的涵义层面,作为象征性和隐喻性音乐符号呈现出来。在研究思路上,区域国别学理论为这些讨论提供了一个重要的参考维度,文化圈和文化(特质)丛理论则给予了一个具有可操作性的方法论依据。本文以云南与周边跨界族群音乐为例,聚焦音乐符号学涵义层,结合形态标准、时空条件和语境要素几方面标准,对不同层级、类型的音乐文化标志性符号展开讨论和分析。

关键词：区域国别音乐文化音乐文化标志性符号南方与周边跨界族群音乐

高熵型MnCuNiFeZn阻尼合金的高温阻尼行为与相变特征

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材料工程 2024年第1期52卷 193-199页

作者：梅玲牛红康丁双东田青超上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 南通东凯精密科技有限公司江苏南通226534

制备了新型MnCuNiFeZn高熵阻尼合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、动态热机械分析仪(DMA)与热膨胀仪等研究其微观组织、阻尼特性以及相变特征。研究表明,在固溶以及不同时效工艺下,MnCuNiFeZn合金均为单一母相,合金晶粒大小均... 详细信息

制备了新型MnCuNiFeZn高熵阻尼合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、动态热机械分析仪(DMA)与热膨胀仪等研究其微观组织、阻尼特性以及相变特征。研究表明,在固溶以及不同时效工艺下,MnCuNiFeZn合金均为单一母相,合金晶粒大小均匀,呈现出高位错密度特征。随着时效时间的延长,合金常温下发生磁性转变,但常温段的内耗值很低;在673 K以上的高温域,MnCuNiFeZn合金因相变使得内耗值急剧提高。

关键词： Mn基高熵合金内耗相变高温阻尼性能

电凝法制作C57/BL6J小鼠局灶性脑缺血模型的评价

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南方医科大学学报 2024年第1期44卷 100-107页

作者：康赟赟唐东宁张健夏青天津中医药大学实验针灸学研究中心天津301617 天津中医药大学医学技术学院天津301617

目的通过改良电凝法制作小鼠局灶性大脑中动脉阻塞(MCAO)模型的方法、筛选适用于模型小鼠的评价指标,为开展脑缺血相关的长期研究提供模型参考。方法选用C57/BL6J雄性小鼠46只,随机分为模型组(n=34)和对照组(n=12)。采用凝血器永久性凝... 详细信息

目的通过改良电凝法制作小鼠局灶性大脑中动脉阻塞(MCAO)模型的方法、筛选适用于模型小鼠的评价指标,为开展脑缺血相关的长期研究提供模型参考。方法选用C57/BL6J雄性小鼠46只,随机分为模型组(n=34)和对照组(n=12)。采用凝血器永久性凝断小鼠右侧大脑中动脉制备大脑中动脉闭塞模型。通过激光散斑血流成像仪监测造模前、造模后20min、造模后1d的脑血流灌注量;通过Longa评分、mNSS评分、平衡木行走实验、圆筒实验、转角实验评价小鼠造模后1、7、14d的神经功能;采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测量缺血灶梗死范围,以评估模型是否成功及各指标之间的相关性。Western blotting检测缺血侧皮质中质纤维酸性蛋白(GFAP)、脑源性神经营养因子(BDNF)、双肾上腺皮质激素(DCX)蛋白表达。结果激光散斑血流成像仪监测显示,大脑中动脉电凝灼烧后缺血侧的脑血流量明显降低;与假手术组相比,模型组造模后1、7、14d的Longa评分和mNSS评分明显升高(P<0.05);平衡木行走实验结果显示,与假手术组相比,模型组造模后1、7、14d评分均降低(P<0.05);圆筒实验结果显示,与术前相比,造模后1、7、14d模型组的前肢使用不对称性均增加(P<0.05);转角实验结果显示,与术前相比,造模后1、7、14d模型组的侧向指数均有提高(P<0.05)。TTC染色显示,假手术组大脑组织无损伤,模型组的梗死灶在手术侧大脑的感觉运动皮层区和尾壳核。Westernblotting结果显示,与假手术组相比,模型组缺血侧脑皮层中GFAP的蛋白表达水平呈高表达,模型组1d(P<0.05)、模型组7d(P<0.01)、模型组14d(P<0.01)的GFAP蛋白表达水平升高;DCX的蛋白表达水平在造模后1、7、14d升高(P<0.05);BDNF的蛋白表达水平升高,模型组1d的BDNF蛋白表达水平在缺血后显著升高(P<0.05)。结论将电凝位置由MCA与大脑下静脉交界的远端位置改为MCA与嗅束交界内侧2mm段部位可以成功制备小鼠MCAO模型,该模型可用于脑缺血后急慢期神经功能修复机制及神经可塑性等方面的研究。

关键词：电凝法大脑中动脉脑缺血小鼠评价指标

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地质灾害风险分析与管理研究

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第1期 0171-0174页

作者：蔡恒昊叶泽全田同亮湖北省地质局第三地质大队湖北黄冈438000 鄂东北区域性地质灾害防治研究中心湖北黄冈438000

在社会发展中,由于对资源的不合理利用影响了生态平衡,导致滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生,对人们生命安全造成了很大威胁,同时也会直接对我国经济发展水平产生影响。黄梅县地处鄂东南低山丘陵向长江冲积平原过渡地带,区内北部地势... 详细信息

在社会发展中,由于对资源的不合理利用影响了生态平衡,导致滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生,对人们生命安全造成了很大威胁,同时也会直接对我国经济发展水平产生影响。黄梅县地处鄂东南低山丘陵向长江冲积平原过渡地带,区内北部地势陡峭、南部地势开阔平坦,地势由北向南倾斜。随着黄梅县社会经济迅速发展,区内人类工程活动日益频繁,区内频繁发生地质灾害,给当地人民的生产、生活及生命财产构成危害。本文主要对黄梅县地质灾害类型和管理对策进行了阐述,希望为为相似地区的地质灾害风险管控提供参考。

关键词：地质灾害风险管理

LiCaX_(4)^(-)(X=Cl,Br)超卤素阴离子结构设计及性质研究

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山西大同大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 7-10页

作者：叶泽弘杨辉杜铭帅山东第二医科大学公共卫生学院山东潍坊261053 山西大同大学化学与化工学院山西大同037009

超卤素是基于团簇概念而延伸出的超原子分支,其独特的理化性质使其在许多领域大放异彩,超越了传统卤素。超卤素还可以用于构建具有特殊性质的化合物,以帮助开发新材料。基于已知的化学相关理论,设计了可能存在的异核阴离子LiCaX_(4)^(-)... 详细信息

超卤素是基于团簇概念而延伸出的超原子分支,其独特的理化性质使其在许多领域大放异彩,超越了传统卤素。超卤素还可以用于构建具有特殊性质的化合物,以帮助开发新材料。基于已知的化学相关理论,设计了可能存在的异核阴离子LiCaX_(4)^(-)(X=Cl,Br)系统。运用mp2/6-311+g(3df)算法,获得几何结构特征、稳定性及垂直电子脱附能等数据。通过这些数据证实所设计的阴离子体系为超卤素阴离子。并且我们还发现这些阴离子的垂直电子脱附能会受到几何结构、配体种类、中心原子种类和额外电子分布这些因素的影响。

关键词：异核超卤素垂直电子脱附能额外电子分布

基于Landsat数据的地表温度反演差异及参数分析

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红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 226-234页

作者：万继康沈哲辉李珊江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏镇江212013 南京林业大学土木学院江苏南京210037 福州大学经济与管理学院福建福州350108

只有基于准确的地表温度反演算法计算出的产品数据,才能正确推广使用。研究基于Landsat-8、Landsat-9和气象站数据,对比了5种常用地表温度反演算法的结果,并对不同算法的反演结果和参数灵敏度进行了测试。结果表明:基于地表比辐射率参... 详细信息

只有基于准确的地表温度反演算法计算出的产品数据,才能正确推广使用。研究基于Landsat-8、Landsat-9和气象站数据,对比了5种常用地表温度反演算法的结果,并对不同算法的反演结果和参数灵敏度进行了测试。结果表明:基于地表比辐射率参数计算的辐射传输方程和单通道算法反演结果与地面实测数据吻合较好。基于大气水汽参数计算的单窗算法和劈窗算法的反演结果均高于实测温度。基于平均温度参数计算的单窗算法反演精度误差较大。此外,比较了两种遥感数据在不同地物上反演温度的一致性。研究结果可为地表温度反演和产品选择提供参考。

关键词： Landsat数据地表温度反演算法精度评价稳定性试验参数分析