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认知神经科学技术在体育运动领域的四重应用场景

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吉首大学学报(社会科学版) 2024年第2期 35-43页

作者：周成林上海体育大学心理学院

认知神经科学技术在体育运动领域的应用既包括揭示大脑参与认知功能、提高人类运动能力的神经机制，也包括各种硬件技术设备的使用及具体效果。围绕探索高水平运动员感知-运动加工优势、完善大赛心理科技服务、提升儿童青少年学习效益... 详细信息

认知神经科学技术在体育运动领域的应用既包括揭示大脑参与认知功能、提高人类运动能力的神经机制，也包括各种硬件技术设备的使用及具体效果。围绕探索高水平运动员感知-运动加工优势、完善大赛心理科技服务、提升儿童青少年学习效益以及促进成瘾人群认知康复等四重核心主题，脑电、功能磁共振成像、近红外、经颅磁刺激等技术的现实应用和功能表现，为揭示大脑在运动中的可塑性和认知机制，提高运动训练和学习效用以及促进心理康复提供了科学依据。体育运动解锁更多高科技需求场景，认知神经科学技术为体育运动带来新的发展机遇，可以预见算法提升将是解决个体差异与群体共性问题的有效手段，可穿戴设备的革新在满足多体育运动场景科技应用方面具有巨大潜力。

关键词：认知神经科学技术大脑运动系统运动心理学习心理成瘾性心理

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基于多域特征提取的水下目标材料分类方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 781-788页

作者：韩宁王祎庭东南大学信息科学与工程学院南京211189

针对水下目标材料的分类问题,提出了一种基于多域特征提取的水下目标材料分类方法.将目标回波信号的时域自回归(AR)系数、倒谱域特征、时频联合域的谱峰及谱峰频率相结合,实现了对金属、岩石、塑料、橡胶4类水下目标材料的分类,并利用... 详细信息

针对水下目标材料的分类问题,提出了一种基于多域特征提取的水下目标材料分类方法.将目标回波信号的时域自回归(AR)系数、倒谱域特征、时频联合域的谱峰及谱峰频率相结合,实现了对金属、岩石、塑料、橡胶4类水下目标材料的分类,并利用消声水池的实测数据来验证该方法的有效性.结果表明,对于4类材料的仿真数据,所提方法的分类正确率均高于80%,且利用多域特征的效果明显优于利用单一特征.对于塑料和金属的实测数据,在信混比不小于0 dB时,所提方法的分类正确率可达80%以上.该方法对目标大小或形状等几何特征的差异具有较好的鲁棒性.

关键词：水下目标回波特征提取材料分类

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空腔石墨烯的盐模板制备及其吸波性能

电子科技大学学报 2024年第1期53卷 14-20页

作者：张强周成华张鸿鹄赵睿中石化石油工程技术服务股份有限公司北京100020 中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院德阳618000 电子科技大学材料与能源学院成都611731

目前电磁波辐射控制材料正朝着“薄、轻、宽、强”的方向发展。在此背景下,碳基吸波材料,尤其是石墨烯基电磁波吸收材料受到了大量的关注。为了解决制备特殊形貌的石墨烯的难题,实验采用固相热解法,利用氯化钠作为模板、无金属酞菁作为... 详细信息

目前电磁波辐射控制材料正朝着“薄、轻、宽、强”的方向发展。在此背景下,碳基吸波材料,尤其是石墨烯基电磁波吸收材料受到了大量的关注。为了解决制备特殊形貌的石墨烯的难题,实验采用固相热解法,利用氯化钠作为模板、无金属酞菁作为碳源,合成了空腔立方体状的少层石墨烯。在制备过程中,利用反溶剂法制备氯化钠立方体模板,利用溶剂分散无金属酞菁,实现了碳源与盐模板的均匀混合,探究了不同热解温度对电磁波吸收性能的影响。实验结果表明,700℃热解得到的产物,在填充装载度仅为4 wt%、模拟涂层匹配厚度为2.5 mm时有效吸收带宽高达6.7 GHz。该实验为新型低维石墨烯基电磁波吸收材料的大规模制备和应用研究提供了一条新思路。

关键词：电磁波吸收材料石墨烯酞菁盐模板法

卷积神经网络结合改进光谱处理方法用于马铃薯病害检测

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 215-224页

作者：李欣庭张峰冯洁云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500

针对马铃薯早疫病不同染病时期光谱数据受到杂散光和噪声等因素的干扰,以及波段数众多、数据量大且谱带复杂会对光谱的定量和定性分析产生不利影响,研究9种光谱预处理方法,结合实验结果,将预处理方法进行排列组合,扩展改进为16种光谱预... 详细信息

针对马铃薯早疫病不同染病时期光谱数据受到杂散光和噪声等因素的干扰,以及波段数众多、数据量大且谱带复杂会对光谱的定量和定性分析产生不利影响,研究9种光谱预处理方法,结合实验结果,将预处理方法进行排列组合,扩展改进为16种光谱预处理方法,并与连续投影算法、竞争自适应重加权算法和遗传算法3种特征波段提取方法进行组合得到64种光谱处理方法对原始光谱数据进行优化处理。在卷积神经网络(CNN)分类模型中,大部分经过光谱处理方法优化后的光谱数据分类精度相比原始数据的总体分类精度86.67%明显提高,其中12种光谱处理方法的分类精度达到100%,实现对马铃薯早疫病不同染病时期的理想分类。为进一步对马铃薯早疫病不同染病时期进行定量分析,将经过光谱处理方法处理后的光谱数据使用构建的CNN定量估算模型进行定量分析,结果表明,光谱预处理在优化数据的同时,也会损失数据中对目标变量有用的光谱信息,从而导致经过光谱分析方法处理后的数据结果相对于原始光谱数据的R^(2)和RMSE会出现下降的结果,通过研究使用的融合光谱处理方法对原始光谱数据优化能够进一步提升模型性能,其中基于均值中心化、多元散射校正、移动平均平滑相结合的光谱处理方法的CNN定量估算模型取得了最好的结果,其R^(2)为1说明估算的马铃薯早疫病不同染病时期和实际值拟合程度达到100%拟合,其RMSE仅为0.001 1,表明马铃薯早疫病不同染病时期的估算值与真实值之间的偏差接近0,说明该模型能够对马铃薯早疫病不同染病时期进行完美预测。结果表明提出的CNN能够对马铃薯早疫病不同染病时期进行有效地分类检测和定量分析,将各类预处理和特征波段提取方法按优化目的进行有效组合能够有效提高建模效果,为农作物病害无损、精准、智能化检测提供理论和技术支持。

关键词：卷积神经网络光谱预处理特征波段提取马铃薯早疫病

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根-土复合体岸坡渗流及稳定数值模拟

水利水运工程学报 2024年

作者：刘然周成陈媛钟启明何宁南京水利科学研究院四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点试验室

植物护岸中根系力学效应可显著提高岸坡浅层稳定性，但对降雨和水位变化等条件下，根系水力效应与力学效应之间相对关系的变化对岸坡浅层稳定性影响的研究较少。采用数值分析方法模拟了岸坡根-土复合体从非饱和到饱和（降雨工况和水位... 详细信息

植物护岸中根系力学效应可显著提高岸坡浅层稳定性，但对降雨和水位变化等条件下，根系水力效应与力学效应之间相对关系的变化对岸坡浅层稳定性影响的研究较少。采用数值分析方法模拟了岸坡根-土复合体从非饱和到饱和（降雨工况和水位上升工况）、从饱和到非饱和（水位下降工况）过程中根-土复合体水力效应对岸坡渗流场的影响，进一步分析了不同水力特性条件下根-土复合体对岸坡浅层稳定性的影响。模拟计算结果表明：（1）在设定的3种降雨强度内，根-土复合体的优先流入渗作用与降雨强度和降雨时间均呈正相关，而排水作用与降雨强度和降雨时间均负相关。在长历时的小降雨或短历时的强降雨情况下，由于降雨影响深度增大，根-土复合体水力效应带来的消极影响占主导地位。（2）在水位下降工况下，根-土复合体排水作用有滞后性，力学效应仍占主导地位；在水位上升工况下，根-土复合体增渗作用随水位上升速率增加而增强，根-土复合体的力学效应逐渐被水力效应所掩盖。研究结果对植物护岸工程应用具有借鉴意义，即使采用植物生态护岸，也应加强坡面排水和坡体排水措施。

关键词：根-土复合体优先流降雨影响深度水位变化非饱和土

康复操干预训练改善女性甲基苯丙胺成瘾者的抑制能力:事件相关电位研究

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中国康复医学杂志 2024年第2期39卷 201-209页

作者：张燕会唐傲周成林徐畅上海体育学院心理学院上海201803

目的:本研究旨在探讨康复操干预训练对女性甲基苯丙胺成瘾者抑制能力的改善作用及其大脑活动特征。方法:将52例女性甲基苯丙胺成瘾者随机分为干预组和对照组,在10周干预前后分别完成停止信号任务和苯丙胺渴求量表,记录和分析反应时、苯... 详细信息

目的:本研究旨在探讨康复操干预训练对女性甲基苯丙胺成瘾者抑制能力的改善作用及其大脑活动特征。方法:将52例女性甲基苯丙胺成瘾者随机分为干预组和对照组,在10周干预前后分别完成停止信号任务和苯丙胺渴求量表,记录和分析反应时、苯丙胺渴求度得分、P3波幅。结果:相比于对照组,后测时干预组完成停止信号任务的反应时显著降低(P=0.003)、诱发的P3波幅显著增加(P=0.031),对苯丙胺渴求度得分显著降低(P=0.012)。结论:对女性甲基苯丙胺成瘾者进行康复操训练干预,可有效提升其抑制能力,从而降低对苯丙胺的渴求度。

关键词：康复操训练甲基苯丙胺成瘾者抑制能力苯丙胺渴求度

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基于耦合电感的直流故障限流器

电力自动化设备 2024年第4期44卷 82-87页

作者：张烁邹贵彬张成泉魏秀燕周成瀚山东大学电气工程学院山东济南250061 国网山东省电力公司潍坊供电公司山东潍坊261021

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器... 详细信息

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器。当发生短路故障时,该故障限流器利用电感耦合特性等效投入电阻与电容组成的限流支路,以实现无延时的故障限流;当直流断路器分断故障电流时,该故障限流器利用耗能电阻耗散耦合电感储存的能量,从而分担直流断路器耗能压力,以达到降低避雷器容量需求、加快故障电流分断速度的目的。大量电磁暂态仿真结果表明,所提故障限流器具有良好的限流效果,能极大降低直流断路器的耗能压力。且该故障限流器制造成本低,易于实现。

关键词：柔性直流电网直流故障限流器耦合电感直流断路器耗能压力

家庭结构对住宅空调使用时间的影响及关联性分析

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第2期46卷 188-196页

作者：周成栋刘猛李子桥刘欢重庆大学土木工程学院国家级低碳绿色建筑国际联合研究中心绿色建筑与人居环境营造国际合作联合实验室风工程及风资源利用重庆市重点实验室重庆400045

人员行为对建筑能耗存在较大影响,其中家庭结构是影响人行为的重要因素之一。结合问卷调研与实测方法,选取重庆地区不同人数、代数以及年龄等家庭结构信息存在差异的12户家庭,采集夏季空调开启和关闭时刻等运行参数,利用关联规则算法对... 详细信息

人员行为对建筑能耗存在较大影响,其中家庭结构是影响人行为的重要因素之一。结合问卷调研与实测方法,选取重庆地区不同人数、代数以及年龄等家庭结构信息存在差异的12户家庭,采集夏季空调开启和关闭时刻等运行参数,利用关联规则算法对家庭结构参数与空调行为间的关联规则进行分析,结果表明,家庭结构参数中的人数、代数以及成员最小年龄与空调使用时间(使用时长与开启时间段)存在明显相关性;代数为不同功能房间空调使用时长的最主要特征,代数越大,其空调使用时长越高,3代家庭在不同功能房间的空调使用时长均大于其他代数的家庭;最小年龄为不同功能房间的空调使用时长的次要特征,在同一代数的家庭中,最小年龄为青少年或学龄前儿童的家庭的空调使用时长会高于最小年龄为青年或中年的家庭。探明了家庭结构特征中与空调使用时间相关的主要参数,为预测空调能耗,助力建筑节能减排提供了基础资料。

关键词：住宅空调家庭结构使用时间关联规则住宅建筑

高速铁路重力式路肩挡墙抗倾覆稳定性对路基面动变形影响

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铁道学报 2024年第4期46卷 167-176页

作者：吕鹏举罗强周成冯桂帅阮文德付航西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

路肩挡墙支护能力对路基面动变形有重要影响。构建高速铁路无砟轨道-路肩挡墙路基的空间结构有限差分模型,针对以倾覆破坏为主导模式的岩质地基重力式挡墙,基于正交试验方案,分析路堤高度、墙胸坡度、墙背倾斜、墙土摩擦、墙体位置、抗... 详细信息

路肩挡墙支护能力对路基面动变形有重要影响。构建高速铁路无砟轨道-路肩挡墙路基的空间结构有限差分模型,针对以倾覆破坏为主导模式的岩质地基重力式挡墙,基于正交试验方案,分析路堤高度、墙胸坡度、墙背倾斜、墙土摩擦、墙体位置、抗倾覆稳定系数共6个因素对路基承受列车荷载的动变形影响效应。通过引入反映路肩挡土墙约束路基能力的动变形指数R_ω,建立路基面动变形与显著影响因素之间的关系式。研究表明:列车荷载下路基面动变形以压缩变形为主,跟随变形与墙顶水平动位移近似呈线性正相关;挡墙抗倾覆稳定系数K_0和墙背倾斜tanα是影响路基面动变形的2个显著因素,R_ω与K_0和tanα之间服从二元三次曲面关系;以路肩挡墙路基面动变形ω不大于标准断面路堤相应值δ,即R_ω=δ/ω≥1.0为控制条件,墙背由俯斜渐变为仰斜,路肩挡墙抗倾覆稳定系数限值[K_0]非线性增大。研究成果对优化高速铁路路肩挡墙设计具有参考价值。

关键词：路肩挡墙抗倾覆稳定性路基面动变形有限差分法正交试验