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基于强连通分量的最短环计数索引

计算机科学 2024年

作者：杨迎周军锋杜明东华大学计算机科学与技术学院

最短环计数是图分析的一个基本模式。经过某个顶点的最短环计数是指经过该顶点且长度最短的环的数目。在现实生活中，最短环计数应用十分广泛，例如欺诈交易检测、罪犯预筛选以及文件共享优化等。针对现有方法索引空间较大、查询效率较... 详细信息

最短环计数是图分析的一个基本模式。经过某个顶点的最短环计数是指经过该顶点且长度最短的环的数目。在现实生活中，最短环计数应用十分广泛，例如欺诈交易检测、罪犯预筛选以及文件共享优化等。针对现有方法索引空间较大、查询效率较低等问题，本文研究在原始图上最短环计数索引的构建问题，提出了一种针对最短环计数且不需要进行图转换操作的STC索引（Trough Shortest Cycle Counting Index）。该索引根据最短环的特征将其进行分类，针对不同类型的最短环分别构建不同的索引信息，能够针直接基于原始图构造索引，并且仍然保证索引规模，索引构造时间的前提下，进一步提升查询效率。此外，根据环与强连通分量的特殊关系，提出了基于强连通分量的索引策略，通过在强连通分量内部构造最短环计数索引，可以进一步提升索引构造效率，有效降低索引规模，提升查询效率。在10个真实数据集上进行了实验。实验结果验证了本文提出的STC索引的高效性，以及基于强连通分量策略，可以有效减小索引空间，提升索引构造以及查询效率。

关键词：图分析最短环最短环计数 2-hop索引强连通分量

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高精度激光晶体温控系统设计

激光杂志 2024年

作者：李雪李培丽周军南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京中科神光科技有限公司

固体激光器中的激光晶体的温度，会影响激光器的性能，例如功率稳定性和光斑的质量等。针对固体激光器中晶体的温度控制需求，设计了一个高精度温控系统。系统采用非平衡电桥配合热敏器件进行温度的采样，二阶有源低通滤波器滤除高频的... 详细信息

固体激光器中的激光晶体的温度，会影响激光器的性能，例如功率稳定性和光斑的质量等。针对固体激光器中晶体的温度控制需求，设计了一个高精度温控系统。系统采用非平衡电桥配合热敏器件进行温度的采样，二阶有源低通滤波器滤除高频的噪声干扰，高精度ADC方案，提高了采样精度。两片半桥驱动芯片组成半导体制冷器（TEC）驱动电路，驱动能力强。通过改进型PID算法，增加响应速度，更快速精准调节TEC的工作电流，以实现高精度高稳定的温控效果。GD32F103RCT6单片机作为控制核心搭建温控系统，实验结果表明，该系统可实现在设定温度±0.005℃范围内的稳定控制。

关键词：温度控制改进型PID 高精度

平板式“快集快响”微小卫星布局优化设计方法

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宇航学报 2024年第2期45卷 222-230页

作者：张浩周军刘光辉程承白杨冯振欣西北工业大学航天学院西安710072 微小卫星技术及应用国家地方联合工程实验室西安710072

针对平板式“快集快响”微小卫星转动惯量大的问题,提出一种基于级联遗传算法的“快集快响”微小卫星布局优化设计方法。该方法采用“迁移+交换+调整”3种操作规划部组件在卫星上的布局与安装位置,以降低卫星的转动惯量。其中,“迁移”... 详细信息

针对平板式“快集快响”微小卫星转动惯量大的问题,提出一种基于级联遗传算法的“快集快响”微小卫星布局优化设计方法。该方法采用“迁移+交换+调整”3种操作规划部组件在卫星上的布局与安装位置,以降低卫星的转动惯量。其中,“迁移”操作用于完成部组件与功能板块的最优匹配,实现功能板块间的质量均衡;“交换”操作用于完成同一功能板块内部组件的最优布局;“调整”操作通过在小范围内微调部组件的位置,进一步扩大最优解的搜索范围,使卫星获得最优的转动惯量与布局方案。通过在仿真算例中与其他2种优化方法进行对比,所提方法的性能优势得到验证;并通过工程实例展示了所提优化方法的有效性。

关键词：微小卫星快集快响卫星布局优化级联遗传算法转动惯量

融合迁移学习与CGAN的风电集群功率超短期预测

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电力系统及其自动化学报 2024年第5期36卷 9-18页

作者：周军王渴心王岩东北电力大学电气工程学院吉林132012 国网吉林省电力有限公司吉林供电公司吉林132012

针对可再生能源不确定性导致电力系统消纳能力不足的问题,提出一种基于条件生成对抗网络与迁移学习融合的风电集群功率超短期预测方法。首先,分析了风电集群功率预测样本模式的不均衡性以及导致的神经网络预测误差偏移现象;其次,构建了... 详细信息

针对可再生能源不确定性导致电力系统消纳能力不足的问题,提出一种基于条件生成对抗网络与迁移学习融合的风电集群功率超短期预测方法。首先,分析了风电集群功率预测样本模式的不均衡性以及导致的神经网络预测误差偏移现象;其次,构建了条件生成对抗网络修复不均衡问题;最后,采用迁移学习结合时间卷积网络构建了风电集群功率超短期预测模型。测试结果表明,所提方法能够显著提高风电集群功率超短期预测精度。

关键词：风电预测风电集群条件生成对抗网络迁移学习时间卷积网络

SIHC:一种高效的时态图上k-core查询算法

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计算机学报 2024年第5期47卷 1045-1064页

作者：周军锋王春花杜明陈子阳东华大学计算机科学与技术学院上海201620 上海立信会计金融学院信息管理学院上海201620

许多实体之间的关系可以建模为时态图,其中每条边都与表示其发生的时间相关联,k-core是捕获密集子图的基本模型,在近些年得到了广泛研究.给定时间区间I=[s,e]和k值,时态图G上的k-core子图查询从区间I对应的快照图GI中返回相应的k-core子... 详细信息

许多实体之间的关系可以建模为时态图,其中每条边都与表示其发生的时间相关联,k-core是捕获密集子图的基本模型,在近些年得到了广泛研究.给定时间区间I=[s,e]和k值,时态图G上的k-core子图查询从区间I对应的快照图GI中返回相应的k-core子图.针对时态图中的k-core子图查询问题,现有方法是基于PHC索引(Pruned Historical Core-Index)的算法.对任意可能的k值,PHC索引维护了所有可能出现在某个时间区间的k-core子图中的顶点集Sk,且为集合中每个顶点存储了一组时间区间,用于判定该点是否属于给定时间区间的k-core子图.基于PHC索引查询k-core子图时,需要访问Sk集合中的所有顶点,并判断每个顶点的可满足性.由于Sk集合对应于最大区间快照图的k-core子图里的所有顶点,且实际中用户查询区间对应的快照图往往比最大区间快照图小得多,基于PHC索引的查询算法存在许多无效判断,需要对大量不在结果集中的顶点进行检测,且无效检测次数随着查询区间的缩短而增多,从而导致算法效率较低.针对该问题,本文提出一种新的索引,即最短区间历史核索引SIHC(Shortest Interval Historical Core Index).SIHC索引的基本思想是通过维护最短k核区间到顶点的倒排表,查询处理时,可基于用户给定的时间区间定位到SIHC索引中满足条件的区间,进而直接得到满足条件的k-core子图中的顶点,从而避免了基于PHC索引进行查询时所需的大量无效判断.我们从理论上证明了基于SIHC索引处理时态图上k-core子图查询的正确性,并设计了高效的索引构建算法.最后,基于真实世界的时态图进行了实验,实验结果表明本文提出的算法比现有算法快1~2个数量级.

关键词：图数据管理时态图密集子图 k-core 最短k核区间

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基于EEMD和LSTM的轴承故障识别模型

机械设计 2024年第8期41卷 96-102页

作者：黄聪周军晖董晋明许昌电气职业学院机电工程系山西工程科技职业大学

滚动轴承作为列车走行部的核心组成部分，其工作状态直接决定着整个列车的安全性。车辆轴承的异常振动信号多为非平稳非线性信号，针对传统时频分析方法对该类信号处理的局限性，文中提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和长短期记忆... 详细信息

滚动轴承作为列车走行部的核心组成部分，其工作状态直接决定着整个列车的安全性。车辆轴承的异常振动信号多为非平稳非线性信号，针对传统时频分析方法对该类信号处理的局限性，文中提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和长短期记忆神经网络(LSTM)的故障识别模型。针对传统HHT中经验模态分解EMD的模态混叠等问题，提出了采用一种改进的集合经验模态分解方法(EEMD),有效地分解原始振动数据，并通过相关系数法剔除趋势项分量，从而更好地识别轴承故障，并有效地预测轴承的故障情况。通过小波阈值法对高频含噪分量去噪，对去噪后的高频分量和低频信息分量进行加权重构，采用Hilbert-Huang变换来优化处理流程，计算出时间-瞬时频率-瞬时能量之间的相互关系。将Hilbert谱输入至长短期记忆神经网络(LSTM)中提取特征，判断车辆轴承的故障模式。文中试验结果表明：该模型可有效实现对轨道车辆轴承振动的特征提取，并对其故障形式给出高置信度的诊断。

关键词：车辆轴承故障诊断经验模态分解希尔伯特-黄变换长短期记忆网络小波阈值降噪

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高功率光纤激光技术

中国激光 2024年第11期51卷 355-378页

作者：周军何兵漆云凤杨依枫沈辉孟俊清中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800 中国科学院大学光电与材料研究中心北京100049 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800

高功率光纤技术是目前发展最为迅速的激光技术之一,其在通信、科研、工业、国防等领域有着卓越表现。通过对激光技术发展的研判,上海光学精密机械研究所在国内率先开展光纤激光技术的研究,其中的关键技术主要为高功率窄线宽光纤激光技... 详细信息

高功率光纤技术是目前发展最为迅速的激光技术之一,其在通信、科研、工业、国防等领域有着卓越表现。通过对激光技术发展的研判,上海光学精密机械研究所在国内率先开展光纤激光技术的研究,其中的关键技术主要为高功率窄线宽光纤激光技术和高功率光纤激光合成技术。针对光纤激光的特点,在高功率窄线光纤激光方面,为了抑制非线性效应,逐渐凝练出单频种子光谱调控结合多级放大技术,该技术能够在单光纤激光器功率放大的同时,保持线宽不变并最小化光束质量的劣化。在高功率光纤激光合成方面,同样结合光纤激光的特点,率先开展了全光纤环形腔相干合成(CBC)技术和光谱合成(SBC)技术的研究。近年来,上海光学精密机械研究所在一系列关键技术方面取得了突破性进展,并取得了一系列重要成果。这些成果推动了高功率光纤激光技术的推广和应用,使其成为目前国内外实现高能光纤光源的主流技术。

关键词：高功率窄线宽光纤激光相干合成光谱合成

基于多模式硬件在环试验台的防滑系统仿真试验方法

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铁道机车车辆 2024年

作者：周军齐政亮樊贵新蔡田张洋中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京纵横机电科技有限公司

为减少轨道试验次数，降低成本以及提高安全性，通常采用仿真试验来代替轨道试验对防滑系统进行功能和性能测试。按照防滑标准的要求建立了基于多模式“硬件在环”的防滑仿真试验台，主要由仿真计算单元、气动模拟单元、轴速模拟单元、... 详细信息

为减少轨道试验次数，降低成本以及提高安全性，通常采用仿真试验来代替轨道试验对防滑系统进行功能和性能测试。按照防滑标准的要求建立了基于多模式“硬件在环”的防滑仿真试验台，主要由仿真计算单元、气动模拟单元、轴速模拟单元、信号处理单元等组成。通过对轴速模拟单元和气动模拟单元的真件和仿真模型切换可获得试验台的不同模式结构。基于Simulink平台设计并开发了模块化、参数化的防滑仿真模型，可以完整地表示防滑试验过程中的黏着条件、车辆参数、轨道坡度等条件。按照仿真试验流程，在防滑仿真试验台上开展了低黏着条件下的防滑仿真试验，与相同条件下的轨道试验相比，仿真试验结果满足精度要求，验证了防滑仿真模型及仿真试验方法的有效性和可靠性，为防滑系统研发、测试以及认证提供了有效的试验手段和技术支持。

关键词：多模式硬件在环防滑保护仿真计算单元黏着模型

凡纳滨对虾肌质钙结合蛋白纯化鉴定、理化特性及抗原表位分析

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食品科学 2024年

作者：陈伟周军君陈雅纯贾英民马爱进北京工商大学食品与健康学院

以凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）为原料，分离纯化和鉴定过敏原肌质钙结合蛋白（Sarcoplasmic-calcium-binding protein，SCP），对其理化性质（免疫活性、热稳定性、pH值稳定性及消化稳定性）、二级结构和抗原表位进行研究。结果表... 详细信息

以凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）为原料，分离纯化和鉴定过敏原肌质钙结合蛋白（Sarcoplasmic-calcium-binding protein，SCP），对其理化性质（免疫活性、热稳定性、pH值稳定性及消化稳定性）、二级结构和抗原表位进行研究。结果表明：采用蛋白粗提、硫酸铵分级沉淀、阴离子交换层析等步骤纯化得到的蛋白分子质量为21.6 kDa，经鉴定，该蛋白为凡纳滨对虾SCP，肽段覆盖率达93.26%。凡纳滨对虾SCP具有较强的免疫活性，在热处理温度≥65 ℃和强酸强碱条件下免疫活性减弱；SCP对肠液消化具有较强的稳定性，而对胃液消化稳定性较差。凡纳滨对虾SCP的二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲的含量分别占26%、16.9%、17.5%、39.6%。利用生物信息学工具结合免疫学技术最终预测识别出8 条凡纳滨对虾SCP抗原表位。

关键词：凡纳滨对虾肌质钙结合蛋白稳定性抗原表位