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HSEGRL:一种分层可自解释的图表示学习模型

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计算机研究与发展 2024年第8期61卷 1993-2007页

作者：李平宋舒寒张园曹华伟叶笑春唐志敏处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学南京学院南京211135

近年来,随着图神经网络(graph neural network,GNN)技术在社交、信息、化学、生物等领域的广泛应用,GNN可解释性也受到广泛的关注.然而,现有的解释方法无法捕获层次化的解释信息,同时,这些层次信息未能被充分利用以提升图分类任务的准确... 详细信息

近年来,随着图神经网络(graph neural network,GNN)技术在社交、信息、化学、生物等领域的广泛应用,GNN可解释性也受到广泛的关注.然而,现有的解释方法无法捕获层次化的解释信息,同时,这些层次信息未能被充分利用以提升图分类任务的准确率.基于这一问题,提出了一种层次化自解释的图表示学习(hierarchical self-explanation graph representation learning,HSEGRL)模型,该模型通过发现图结构中的层次信息进行图分类预测的同时,输出层次化的模型自解释结果.具体而言,针对图层次信息的发现设计了提取信息的基本单元——解释子,该解释子由提取节点特征的编码器获取层次化解释感知子图的池化层和抽取高阶解释信息的解码器组成.其中,为了准确提取层次化的解释子图,针对该模型的池化操作进行了解释感知优化设计,该设计通过评估模型的拓扑及特征重要性,层次化地筛选解释子图,实现分层自解释的同时完成图分类任务.HSEGRL是一个功能完备且便于迁移的图表示学习自解释模型,可以层次化综合考虑模型的拓扑信息与节点特征信息.在模型有效性验证层面,分别在分子、蛋白质和社交数据集上进行大量实验,实验结果表明所提模型在图分类任务中的分类准确率高于已有的先进的GNN自解释模型和GNN模型,并通过可视化分层解释结果的信息证明了该解释方法可信.

关键词：图表示学习图神经网络可自解释模型图拓扑消息传递机制

考虑衰减补偿的频域反射单元平均恒虚警率电缆缺陷识别方法

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电工技术学报 2024年第16期39卷 5194-5205页

作者：唐作鑫周凯徐叶飞唐志荣黄靖涛四川大学电气工程学院成都610065

针对目前频域反射(FDR)法通过人为主观经验判断缺陷,存在误判率高的问题,提出了一种基于单元平均恒虚警率(CA-CFAR)的电缆缺陷识别方法。首先对FDR测试信号在电缆中存在传播衰减,导致缺陷及末端在定位谱中归一化幅值过小而测不准的问题... 详细信息

针对目前频域反射(FDR)法通过人为主观经验判断缺陷,存在误判率高的问题,提出了一种基于单元平均恒虚警率(CA-CFAR)的电缆缺陷识别方法。首先对FDR测试信号在电缆中存在传播衰减,导致缺陷及末端在定位谱中归一化幅值过小而测不准的问题,先使用实测数据求出衰减因子与测试频率的线性关系,再使用在频域解卷的衰减补偿方法,有效削弱了信号在电缆传播过程中衰减过大带来的负面影响;其次通过恒虚警率(CFAR)的动态阈值来提取电缆中缺陷的位置及归一化幅值信息,其中动态阈值根据测试信号幅值的变化动态地选取缺陷判断的阈值,避免了人为主观经验判别容易误判的问题;最后分别在30 m、105 m和500 m实验室电缆以及1500 m在运电缆上对该方法进行测试,测试结果表明采用该方法可以准确地识别电缆全部缺陷,证实了该方法的有效性。

关键词：频域反射衰减补偿恒虚警率缺陷识别

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流化床反应室内铁矿石的临界流化特性

东北大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 592-599页

作者：李志明韩跃新孙永升唐志东东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

U型反应室是悬浮焙烧装备的核心部件,明确其内物料的临界流化特性具有理论与实践意义.为此,自行搭建了冷态试验系统,并以赤铁矿粉、氧化铝粉为原料,研究了松动风量、物料性质对物料临界流化特性的影响规律,并对原有经验公式进行了修正.... 详细信息

U型反应室是悬浮焙烧装备的核心部件,明确其内物料的临界流化特性具有理论与实践意义.为此,自行搭建了冷态试验系统,并以赤铁矿粉、氧化铝粉为原料,研究了松动风量、物料性质对物料临界流化特性的影响规律,并对原有经验公式进行了修正.结果表明:临界流化气速随物料粒度、密度的增加而增加;在松动室床层为固定床的条件下,临界流化气速随松动风量的增大而减小;修正后的过程方程与试验数据吻合较好,可用于反应室内物料流化行为的预测.研究结果利于悬浮磁化焙烧技术实体化,对该技术工业应用具有一定的指导意义.

关键词：悬浮磁化焙烧炉流化床反应室冷态试验降速法临界流化特性

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单细胞测序在植物研究中的应用

科学通报 2024年第12期69卷 1586-1597页

作者：安妍妍张明惠谭何新上海理工大学健康科学与工程学院海军军医大学药学院同济大学附属上海第四人民医院

同一个基因在不同的细胞中表达存在一定的差异,常规的转录组测序方法(RNA-Seq)在组织或器官水平上进行分析,容易忽略细胞间的差异,但近几年迅速发展的高通量单细胞转录组测序技术在单细胞水平上分析,可以补充常规测序所忽略的异质性.目... 详细信息

同一个基因在不同的细胞中表达存在一定的差异,常规的转录组测序方法(RNA-Seq)在组织或器官水平上进行分析,容易忽略细胞间的差异,但近几年迅速发展的高通量单细胞转录组测序技术在单细胞水平上分析,可以补充常规测序所忽略的异质性.目前,植物生物学领域已经全面开始单细胞转录组学,多组学研究成为趋势.本文综述了单细胞测序发展历程以及分离单细胞的方法并总结了各种方法的优缺点,介绍了近年来单细胞转录组测序技术在揭示植物细胞发育和分化过程、生物合成途径、应对生物与非生物胁迫的响应及在分析不同物种间细胞类型分化等方面取得的显著进展.此外,多组学联合应用不仅有助于人们更深入地理解植物生物学,也为植物育种等领域提供了新的研究方向,可以为将来在更多物种中广泛开展单细胞水平的研究提供参考.

关键词：单细胞转录组学单细胞分离多组学植物研究

页岩油-CO、CH、N混合物界面性质的分子动力学模拟研究

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油气地质与采收率 2024年

作者：周宇孙乾张娜刘伟郭凌空唐志淏付铄然成都理工大学能源学院

油气界面张力是气驱提高采收率过程中分析油气两相混合程度、影响油气最小混相压力和注气开发效果的重要参数。针对页岩油的主要成分正辛烷（C8），通过分子动力学模拟方法研究了纯CO2和混合气体（CO2、CH4、N2）与C8的界面张力及界面... 详细信息

油气界面张力是气驱提高采收率过程中分析油气两相混合程度、影响油气最小混相压力和注气开发效果的重要参数。针对页岩油的主要成分正辛烷（C8），通过分子动力学模拟方法研究了纯CO2和混合气体（CO2、CH4、N2）与C8的界面张力及界面微观特征变化规律，并考虑了温度、压力和气体组分等外界因素对界面特征的影响。结果表明，随着气相压力的增大，气体与C8混合程度增大，界面厚度、粗糙度、相对吸附量等微观特征增强，导致油气界面张力逐渐减小。界面张力随温度在不同压力区间表现出相反的变化趋势：在低压时温度越高，界面张力越小；在高压时温度越高，界面张力反而越大。相较于纯CO2、CH4和N2的加入会增大混合气体与油相的界面张力，其中N2对油气界面张力的影响更大；同时CH4和N2会使得油气界面厚度、相对吸附量等微观特征减弱。在三元CO2+CH4+N2/C8体系中，CO2的相对吸附量最大，CH4次之，N2最小，证明了3种气体与油的相互作用由强到弱为CO2>CH4>N2。此外，所有体系相对吸附量均大于零，吸附量越大，界面张力随压力的增大下降得越快，这与吉布斯吸附理论相一致。

关键词：油气界面张力分子动力学微观特征界面厚度相对吸附量

首都博物馆东馆双曲屋盖钢结构施工仿真及建造关键技术

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建筑结构 2024年

作者：王雄李阳李虎林唐志超刘翔上海宝冶集团有限公司中国建筑设计研究院有限公司

首都博物馆东馆主楼采用空间双曲钢结构屋盖，结构造型独特，跨度较大，主楼平面投影尺寸185mx228m，屋面最高标高37.65m，梭形柱最大倾斜角度71°。本文重点阐述了屋盖安装的关键技术，并采用MIDAS Gen 软件进行施工仿真，定义施工阶... 详细信息

首都博物馆东馆主楼采用空间双曲钢结构屋盖，结构造型独特，跨度较大，主楼平面投影尺寸185mx228m，屋面最高标高37.65m，梭形柱最大倾斜角度71°。本文重点阐述了屋盖安装的关键技术，并采用MIDAS Gen 软件进行施工仿真，定义施工阶段及编组，构建了完整的计算模型，对主体钢结构的安装过程及关键构件的安装次序进行模拟，并对屋盖合拢过程中的温度应力进行分析，对支座进行节点有限元分析。在现场对关键构件安装过程进行变形监测，将实测数据和仿真数据进行对比分析，提出合理的应对措施，确保钢屋盖的安装精度和施工安全，可为类似的钢结构项目施工提供借鉴。

关键词：首都博物馆东馆空间双曲钢结构施工仿真温度应力变形监测

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无定河流域生境质量时空变化及预测

中国沙漠 2024年第3期44卷 75-84页

作者：张小瑜周自翔唐志雄孙彦旭西安科技大学陕西西安710054 中国科学院亚热带农业生态研究所湖南长沙410000 东方时空大数据科技(山东)有限公司山东烟台265100

“十四五”规划提出将黄土高原作为重点纳入黄河重点生态区生态保护和修复重大工程,计划因地制宜实施小流域综合治理。无定河是黄土高原生态脆弱的典型流域,探究其生境质量时空变化对推动区域生态环境质量提升具有重要意义。从全流域和... 详细信息

“十四五”规划提出将黄土高原作为重点纳入黄河重点生态区生态保护和修复重大工程,计划因地制宜实施小流域综合治理。无定河是黄土高原生态脆弱的典型流域,探究其生境质量时空变化对推动区域生态环境质量提升具有重要意义。从全流域和子流域尺度评价并预测了无定河流域生境质量时空演变特征,探究了生境质量空间分异驱动因子。结果表明:(1)2000—2020年,无定河流域林草占比增长了11.73%,建设用地面积比2000年增加了1倍多,未利用地面积占比减少了8.46%;2020—2050年,土地利用变化情况同2000—2020年基本保持一致,但变化强度逐步减弱。(2)2000—2020年,无定河流域生境质量逐期增加,整体呈小幅上升趋势;2020—2050年,流域生境质量水平增幅放缓,变化强度也随之减弱,总体向好发展。(3)土地利用方式是影响生境质量的主导因素,植被和土壤特征次之。

关键词：土地利用生境质量 InVEST模型 PLUS模型无定河流域

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基于同步压缩变换的电缆缺陷定位研究

电网技术 2024年第7期48卷 3004-3012页

作者：彭向阳操雅婷余欣唐志荣于是乎周凯广东省电力装备可靠性企业重点实验室(广东电网公司电力科学研究院) 广东省广州市510080 四川大学电气工程学院四川省成都市610065

由于采集信号为入射波与多反射波的叠加,且多分量信号之间存在耦合不服从线性叠加原理,导致以采用魏格纳分布(Wigner-Ville distribution,WVD)为核函数的传统时频域反射法(time-frequency domain reflection,TFDR)存在严重的交叉项干扰... 详细信息

由于采集信号为入射波与多反射波的叠加,且多分量信号之间存在耦合不服从线性叠加原理,导致以采用魏格纳分布(Wigner-Ville distribution,WVD)为核函数的传统时频域反射法(time-frequency domain reflection,TFDR)存在严重的交叉项干扰,影响对缺陷的定位和判断。针对这一问题,本文提出一种基于同步压缩变换的电缆缺陷定位方法,该方法采用同步压缩变换(synchrosqueezing transform,SST)替代WVD以消除交叉项干扰,并以高分辨率定位电缆缺陷。同时分析参考信号相关参数,针对不同长度电缆测试,提出参考信号设计原则。该方法的主要步骤包括:通过采用TFDR法获取时域定位信号;然后采用SST求取压缩和重排后的时频谱图,以获取更精确的时频表达并消除交叉项干扰。最后,搭建了10kV交联聚乙烯电缆仿真模型进行研究,并选取了长度为500 m含中间接头的XLPE电力电缆和某地约32km海底电缆对算法进行实验验证。仿真及实验结果表明:SST算法对信号进行重排后能有效消交叉相的干扰,提高了时频域反射法定位精度。

关键词：电缆缺陷定位同步压缩变换时频域反射法阻抗不匹配时频分析

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乡村休闲旅游产业走出乡村旅游新格局

村委主任 2024年第16期 202-204页

作者：唐志湖南科技学院体育学院

乡村休闲旅游已成为推动乡村经济发展的重要途径,具有巨大的市场潜力和社会价值。然而,我国乡村休闲旅游产业在快速发展的同时,也暴露出服务水平不高、市场营销能力不足、产业协同和区域整合不充分等问题,这些问题严重制约了乡村休闲旅... 详细信息

乡村休闲旅游已成为推动乡村经济发展的重要途径,具有巨大的市场潜力和社会价值。然而,我国乡村休闲旅游产业在快速发展的同时,也暴露出服务水平不高、市场营销能力不足、产业协同和区域整合不充分等问题,这些问题严重制约了乡村休闲旅游产业的可持续发展。文章旨在通过分析当前我国乡村休闲旅游产业面临的主要问题,探索有效的升级与创新对策,以期为推动乡村休闲旅游产业的转型升级、实现乡村振兴战略提供参考。

关键词：乡村休闲旅游乡村经济发展乡村振兴战略产业协同区域整合创新对策转型升级乡村旅游