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砷矿物演化与矿物生态初探

矿物岩石地球化学通报 2024年第2期43卷 418-427页

作者：唐鸣昊滕辉陆现彩王汝成朱翔宇天津大学地球系统科学学院天津300072 南京大学地球科学与工程学院南京210023

矿物是行星演化重要的记录者。地球演化过程中一系列重大的地质事件都是通过研究矿物所记载的相关信息得到证实的。砷(As)是对生命最危险的有毒元素之一,也是指示地球化学环境演变过程的灵敏元素,目前发现的砷矿物超过760种。本文基于... 详细信息

矿物是行星演化重要的记录者。地球演化过程中一系列重大的地质事件都是通过研究矿物所记载的相关信息得到证实的。砷(As)是对生命最危险的有毒元素之一,也是指示地球化学环境演变过程的灵敏元素,目前发现的砷矿物超过760种。本文基于“矿物演化”和“矿物生态学”的概念,研究砷矿物多样性,分析其深时演化过程。结果发现,随着地质历史的演进,砷矿物多样性呈现幕式增长特点,其增长期与超大陆碰撞期以及大氧化期相对应。这主要和超大陆碰撞期热液和风化活动增强促进As的迁移转化,以及大氧化期As从还原态向成矿及迁移能力更强的氧化态转变有关。另外,根据现有砷矿物产地-砷矿物种类数据,基于泊松-对数正态分布LNRE(大量罕见事件)模型,预测地壳中至少存在1958种砷矿物,其中263种出现的概率超过95%,其形成主要受“决定性因素”控制;而大部分砷矿物出现概率较小,其中184种出现的概率甚至低于0.1%,形成主要受“偶然性因素”控制。

关键词：砷砷矿物矿物演化矿物生态学矿物多样性

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3D激光雷达测量调炮精度的检测方法与精度分析

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火炮发射与控制学报 2024年第1期45卷 95-98,103页

作者：唐卫李冬一刘榆华中国人民解放军63853部队吉林白城137000

火炮武器装备调炮精度直接影响武器系统射击精度。基于3D激光雷达工作原理,结合火炮武器装备调炮工作过程,将3D激光雷达扫描测量空间点三维坐标的测量原理应用于火炮调炮精度检测,提出一种针对火炮调炮精度的检测方法。通过测量模型搭建... 详细信息

火炮武器装备调炮精度直接影响武器系统射击精度。基于3D激光雷达工作原理,结合火炮武器装备调炮工作过程,将3D激光雷达扫描测量空间点三维坐标的测量原理应用于火炮调炮精度检测,提出一种针对火炮调炮精度的检测方法。通过测量模型搭建,使用3D激光雷达扫描火炮身管(或火箭炮定向管)上能代表其轴线方向上的两个工具球,测量得到代表火炮身管轴线方向的两个工具球球心的三维坐标,进而解算出调炮后火炮身管轴线的方向角度和高低角度变化量;并开展测量精度分析和实验验证。该测量方法不仅具有测量精度高、测量简便的特点,还可以提高测量的自动化程度。

关键词： 3D激光雷达扫描调炮精度检测精度分析

权衡生态和发电目标的梯级水库强化学习模型及其应用

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水电能源科学 2024年第2期42卷 188-191,206页

作者：王一聪陈明洪中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

为更好地发挥经济及生态效益,建立了基于强化学习算法的梯级水库优化调度模型,以周尺度小浪底天然入库流量过程为基础,探讨梯级水库发电与生态目标之间的权衡,并将该模型应用于小浪底-西霞院梯级水库中,分别探讨了不同调度方案下发电最... 详细信息

为更好地发挥经济及生态效益,建立了基于强化学习算法的梯级水库优化调度模型,以周尺度小浪底天然入库流量过程为基础,探讨梯级水库发电与生态目标之间的权衡,并将该模型应用于小浪底-西霞院梯级水库中,分别探讨了不同调度方案下发电最优、生态最优和发电-生态权衡的优化调度策略。结果表明,以发电最优为目标时,梯级水库多年平均发电量比常规调度增加了3.62%~7.92%;以生态最优为目标时,平均生态保证率比常规调度增加了31.68%~33.66%。结果为梯级水库多目标优化调度提供了一种可行方法。

关键词：多目标调度生态保证率发电量强化学习小浪底水库西霞院水库

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基于改进黏菌算法的特征选择方法

厦门大学学报（自然科学版） 2024年第3期63卷 550-561页

作者：张鑫强邱一卉李若玉厦门理工学院经济与管理学院福建厦门361024

[目的]在经常处理高维数据集的大数据时代中,特征选择是至关重要的.黏菌算法(slime mould algorithm,SMA)因其简单高效而被广泛应用于特征选择领域,并得到改进.然而,现有改进大多局限于策略添加和算法混合,未根据特征选择问题的特点进... 详细信息

[目的]在经常处理高维数据集的大数据时代中,特征选择是至关重要的.黏菌算法(slime mould algorithm,SMA)因其简单高效而被广泛应用于特征选择领域,并得到改进.然而,现有改进大多局限于策略添加和算法混合,未根据特征选择问题的特点进行深入改进.为此,本文提出了一种基于改进SMA(improved SMA,ISMA)的特征选择方法.[方法]首先,针对在特征选择时适应度函数值域较小导致的SMA全局探索和局部开发能力不平衡的问题,修改决定黏菌位置更新方式的参数;其次,针对SMA倾向往原点方向收敛的问题,改进SMA的位置更新公式;最后,针对SMA容易陷入局部最优的问题,提出一种基于均衡池改进黏菌位置更新公式的方法.进一步选取Musk1数据集和Lymphography数据集对比ISMA和SMA的全局探索和局部开发能力,并选取11个UCI数据集评价ISMA的性能.[结果]与SMA相比,ISMA具有更强的全局探索能力和局部开发能力,能够很好地平衡探索与开发.与SMA、GA和BGWO1等8种算法相比,ISMA在提高模型分类性能和降低特征维度上均有一定的竞争力.从平均分类准确率的角度看,与SMA相比,ISMA在所有数据集上均优于SMA,平均分类准确率最高提升6.53个百分点.与其他对比算法相比,ISMA在9个数据集上取得最优的平均分类准确率,而在剩下的2个数据集上也取得了次优的平均分类准确率,与第一名仅分别相差0.19个百分点和0.05个百分点,同时其平均维度缩减率均优于第一名.从平均维度缩减率的角度看,ISMA在2个数据集上取得最优的维度缩减率,总体表现良好.[结论]本文提出的基于ISMA的特征选择方法具有更高的泛化性能,与其他元启发式特征选择算法相比也有一定的优势.

关键词：特征选择黏菌算法均衡池元启发式算法

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基于代价敏感LightGBM的网购意愿预测研究

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厦门大学学报（自然科学版） 2024年第2期63卷 232-240页

作者：罗咪邱一卉林建宗厦门理工学院经济与管理学院福建厦门361005

[目的]由于购买商品的消费者数量远小于未购买商品的消费者数量,网购意愿预测研究是典型的不平衡数据分类问题.研究不平衡数据的分类问题以提升网购意愿预测的分类准确率,该问题主要存在少数类样本识别准确率远小于多数类样本的问题.[方... 详细信息

[目的]由于购买商品的消费者数量远小于未购买商品的消费者数量,网购意愿预测研究是典型的不平衡数据分类问题.研究不平衡数据的分类问题以提升网购意愿预测的分类准确率,该问题主要存在少数类样本识别准确率远小于多数类样本的问题.[方法]提出一种基于贝叶斯优化的代价敏感轻量梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine, LightGBM)模型.首先引入误分类代价作为惩罚因子修正LightGBM的损失函数,其次通过阈值移动降低模型的分类阈值以提高针对少数类样本的预测准确率,最后利用贝叶斯优化算法优化误分类代价参数、分类阈值及其他参数.[结果]从KEEL数据库中选取5个典型的不平衡数据集进行对比实验,相较于标准LightGBM模型,改进LightGBM模型的AUC值和G-mean值均提升了10%左右;相较于遗传算法优化代价敏感LightGBM模型和粒子群优化代价敏感LightGBM模型,改进LightGBM模型的AUC值和G-mean值普遍提升了4%左右;相较于ADASYN-LightGBM模型和BorderlineSMOTE-LightGBM模型,改进LightGBM模型的AUC值和G-mean值普遍提升了3%左右.[结论]基于代价敏感学习在LightGBM损失函数中添加误分类代价作为惩罚因子,并通过阈值移动降低模型的分类阈值,同时利用贝叶斯优化算法优化代价敏感LightGBM模型中的误分类代价参数、分类阈值及其他参数,实现更高的少数类样本预测准确率,提升了网购意愿预测的分类准确率.

关键词：不平衡数据贝叶斯优化代价敏感 LightGBM 网购意愿预测

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模型预测控制在建筑能源系统中的机遇与应用

建筑科学 2024年

作者：黄金森朱兵张一鸣殷佳辉贵州大学

由于建筑能源系统设备组成复杂、能源供应形式较多、负荷需求多变，在传统PID控制下能源利用效率不高，建筑能源系统的运行控制策略仍存在很大的优化节能空间。模型预测控制作为1种能够利用建筑模型、干扰预测和优化算法来提高建筑控制... 详细信息

由于建筑能源系统设备组成复杂、能源供应形式较多、负荷需求多变，在传统PID控制下能源利用效率不高，建筑能源系统的运行控制策略仍存在很大的优化节能空间。模型预测控制作为1种能够利用建筑模型、干扰预测和优化算法来提高建筑控制性能的技术受到学者们的广泛关注。结合最新的一些研究，分析了MPC基本原理、影响MPC性能和实际实施中的关键因素，为相关科研和实践领域的研究人员提供了先进HVAC控制的未来方案。

关键词：模型预测控制建筑能源系统建模运行优化 HVAC控制智能建筑

玉米赤霉烯酮降解酶热稳定性及底物特异性改造策略

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中国粮油学报 2024年

作者：秦立晔刘晓萌王寿南张晓琳印铁任顺成仉磊中粮营养健康研究院北京市畜产品质量安全源头控制工程技术研究中心河南工业大学粮油食品学院南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心

玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN)及其衍生物是污染范围最大的真菌毒素之一，广泛存在于玉米、大麦、小麦和高粱等谷物及其副产品中，对饲料行业和畜牧养殖业造成严重的经济损失。利用生物技术对ZEN及其衍生物进行降解和脱除是未来解决ZE... 详细信息

玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN)及其衍生物是污染范围最大的真菌毒素之一，广泛存在于玉米、大麦、小麦和高粱等谷物及其副产品中，对饲料行业和畜牧养殖业造成严重的经济损失。利用生物技术对ZEN及其衍生物进行降解和脱除是未来解决ZEN污染的重要途径。然而，目前发现的ZEN降解酶热稳定性差，催化效率低，无法满足工业生产中高温、酸、碱等极端条件的需求。本文综述了近年来利用蛋白质工程提升ZEN降解酶热稳定性和底物特异性的改造策略，阐明ZEN降解酶改造的研究进展及存在问题，为开发ZEN降解酶的工程改造提供参考。

关键词：玉米赤霉烯酮降解酶热稳定性底物特异性分子改造

矿山法海底隧道水压力分布规律及限排设计研究

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现代隧道技术 2024年第1期61卷 84-95页

作者：靖一峰汪波梅洁熊文威孟庆余西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学城市轨道交通学院成都611756 中国铁路设计集团有限公司天津300308

高水压及上覆淤泥层等复杂地质条件是影响海底隧道渗流特征与防排水设计的关键因素。为系统研究海底隧道周围水压分布规律及涌水量特征,基于水力学理论,推导考虑上覆淤泥层的海底隧道渗流场解析解,并建立相应的数值模型,通过与理论结果... 详细信息

高水压及上覆淤泥层等复杂地质条件是影响海底隧道渗流特征与防排水设计的关键因素。为系统研究海底隧道周围水压分布规律及涌水量特征,基于水力学理论,推导考虑上覆淤泥层的海底隧道渗流场解析解,并建立相应的数值模型,通过与理论结果的对比分析,验证数值模型的适用性和准确性。通过数值模拟,获得海域段隧道最优限量排水方案与合理泄压值,进一步探究淤泥层厚度和覆盖率等因素对隧道涌水量及衬砌背后水压力分布特征的影响规律,揭示上覆淤泥层对海底隧道渗流特征的作用机理。结果表明:(1)随着泄压值的增大,隧道排水量呈线性递减趋势,衬砌背后水压力呈线性增大;在相同泄压值条件下,随着环向排水盲管间距的增大,隧道排水量逐渐减小,衬砌背后水压力逐渐增大。(2)在淤泥厚度为12 m时海域矿山法段隧道最优限量排放方案为半包防水型式,排水方式选取“间隔6 m环向排水盲管+纵向排水盲管”,泄压值为400 kPa。(3)淤泥层厚度和覆盖率的增加可以减小排水量并在一定程度上降低衬砌背后水压力;在弱风化花岗岩与淤泥覆盖层交界处,衬砌背后水压力出现一定程度的突变,应重点考虑通过确定的淤泥层覆盖率或局部淤泥层厚度来合理优化排水系统的排水参数。

关键词：海底隧道淤泥覆盖层排水量水压力分布限量排放

地铁车站双槽钢型钢混凝土转换梁抗剪承载力研究

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应用力学学报 2024年

作者：马辉张如一赵艳丽王博谢钟辉西安理工大学水利水电建筑勘测设计有限公司西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室中铁第一勘察设计院集团有限公司城市轨道交通设计研究院

为研究地铁车站双槽钢型钢混凝土转换梁的抗剪承载力，对该类转换梁进行了抗剪承载力试验研究，获得了该类转换梁的破坏特征、荷载-位移曲线和钢材的应变发展规律，研究了剪跨比和配钢率对转换梁抗剪承载力的影响规律。研究表明，转换... 详细信息

为研究地铁车站双槽钢型钢混凝土转换梁的抗剪承载力，对该类转换梁进行了抗剪承载力试验研究，获得了该类转换梁的破坏特征、荷载-位移曲线和钢材的应变发展规律，研究了剪跨比和配钢率对转换梁抗剪承载力的影响规律。研究表明，转换梁试件在集中荷载作用下主要呈现剪切破环形态，其受剪承载力主要由型钢腹板、箍筋及混凝土承担；增大型钢配钢率对增强转换梁的抗剪承载力是有利的。结合该类转换梁的受剪破坏特征，分别提出基于拉-压杆模型和叠加原理的转换梁抗剪承载力计算方法，计算表明两种方法均可以有效预测转换梁的抗剪承载能力，其结果可为该转换梁的应用提供理论参考。

关键词：地铁车站结构双槽钢型钢混凝土转换梁抗剪承载力计算方法