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带有PT对称势的非线性薛定谔方程的两类反问题

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理论数学 2024年第3期14卷 117-134页

作者：张坤浙江理工大学理学院浙江杭州

本文对带有PT对称势三阶五阶幂律非线性薛定谔方程提出了关于参数和势函数反演的两类反问题。对于参数反演问题,我们分别采用PINNs (Physics Informed Neural Networks)和传统的结合有限差分法与优化算法求解的方法进行比较。计算结果显... 详细信息

本文对带有PT对称势三阶五阶幂律非线性薛定谔方程提出了关于参数和势函数反演的两类反问题。对于参数反演问题,我们分别采用PINNs (Physics Informed Neural Networks)和传统的结合有限差分法与优化算法求解的方法进行比较。计算结果显示,在求解反问题时,传统方法每步参数优化需要数值求解非线性薛定谔方程,计算量较大。而PINNs的方法无需重复求解薛定谔方程,计算效率更高。对于PT对称势函数反演问题,通过在PINNs中嵌入自适应基函数,从而反演得到PT对称势。数值实验显示PINNs在算法计算反问题效率上优于传统微分数值求解和优化相结合的方法。

关键词： PT对称势非线性薛定谔方程 PINNs 参数优化反问题

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重载机车异质群组操纵特性建模与协同控制

铁道科学与工程学报 2024年

作者：宋宗莹胡灿白志军张坤鹏中国神华能源股份有限公司华东交通大学电气与自动化工程学院国能包神集团有限责任公司

随着我国低碳经济、绿色环保发展的实施，同时考虑繁忙重载铁路普遍采用电力机车和内燃机车混合运营的压力，运用分布式协同操纵技术实现重载机车群组节能运行已成为迫切需要解决的现实问题。结合机车异质群组不匹配特性建模和通信一体... 详细信息

随着我国低碳经济、绿色环保发展的实施，同时考虑繁忙重载铁路普遍采用电力机车和内燃机车混合运营的压力，运用分布式协同操纵技术实现重载机车群组节能运行已成为迫切需要解决的现实问题。结合机车异质群组不匹配特性建模和通信一体化框架，首先对具有不同操纵特性的机车群组进行分析，给出了能够满足重载机车群组大功率牵引的稳定拓扑图，进而建立了能够描述重载机车异质群组不匹配特性的传递函数矩阵模型。为实现重载机车群组最优一致性控制，采用分布式动态矩阵控制对机车群组的不匹配时滞特性进行精准调节。基于交流电力机车HXD3、直流电力机车SS4B和内燃机车HXN3异质群组的联合仿真表明：（1）作为领航车的HXD3能够迅速响应，作为列尾的HXN3交替响应，作为中部机车的SS4B机车最后响应，对应的编组模式能够最大程度弥补直流电力机车SS4B大滞后响应特性；（2）基于构建的重载机车群组协同控制结构，所选机车群组操纵级位组合能耗最低，最不利操纵级位组合对应的最大能耗包络线也在允许范围内波动；（3）提出的方案既能对不同类型重载机车低碳模式下稳定编组提供参考，又能降低司机劳动强度，实现安全平稳操纵。

关键词：重载机车异质群组不匹配特性建模操纵级位协同控制

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铅硼聚乙烯复合材料的制备及辐射屏蔽机制

应用化学 2024年第8期41卷 1168-1174页

作者：张坤朱波杜长斌韩毅中核四〇四有限公司后处理运行公司酒泉735300 中核四〇四有限公司第一分公司嘉峪关732500 中国辐射防护研究院太原030006

为了有效保护人员和设备免受辐射危害,同时扩大材料的应用范围,研究铅硼聚乙烯复合材料的制备及辐射屏蔽机制。预处理并修饰含硼化合物,将其与铅砂及聚乙烯混合,制备出铅硼聚乙烯复合材料。选取Cs辐射源,利用蒙特卡罗中子-光子输运程序... 详细信息

为了有效保护人员和设备免受辐射危害,同时扩大材料的应用范围,研究铅硼聚乙烯复合材料的制备及辐射屏蔽机制。预处理并修饰含硼化合物,将其与铅砂及聚乙烯混合,制备出铅硼聚乙烯复合材料。选取Cs辐射源,利用蒙特卡罗中子-光子输运程序作为验证屏蔽机制的模拟程序,构建复合材料模型与Cs辐射源模型,计算中子屏蔽系数,考虑复合材料的密度与厚度,模拟不同射线能量之下,辐射X射线的屏蔽性。实验结果显示:中子系数降低时,增加所制备复合材料的密度,屏蔽热中子系数出现升高现象;复合材料密度为5.9 g/cm^(3)、厚度为4.5 cm时,能够满足辐射屏蔽机制需求。

关键词：铅硼聚乙烯辐射屏蔽机制含硼化合物屏蔽穿透比注量穿透率

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基于深度神经网络的带式输送机煤量检测方法

工矿自动化 2024年第S1期50卷 139-145页

作者：尚伟栋杨大山张坤山西天地王坡煤业有限公司山西晋城048000 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 山东科技大学山东省机器人与智能技术重点实验室山东青岛266590

针对带式输送机煤量检测技术精度较低、实时性较差等问题,提出了一种基于深度神经网络的煤量测量方法。首先,在BiSeNet的基础上引入TFF结构和交叉熵损失函数,构建new Large TFF模型。其次,在深度预测方面,构建Large TFF2网路模型,针对... 详细信息

针对带式输送机煤量检测技术精度较低、实时性较差等问题,提出了一种基于深度神经网络的煤量测量方法。首先,在BiSeNet的基础上引入TFF结构和交叉熵损失函数,构建new Large TFF模型。其次,在深度预测方面,构建Large TFF2网路模型,针对边缘检测效果差等问题,引入新的损失函数指导模型训练。然后,针对带式输送机上实时煤量预测任务需求,基于new Large TFF和Large TFF2构建Large TFF4多任务网络模型,并引入深度与语义的组合损失函数。最后,在静态煤量计算的基础上,引入ORB关键点定位技术,实验动态煤量测量。实验结果表明,带式输送机动态煤量检测方法的FPS为25左右,误差为5%左右,能够满足带式输送机高速运转时煤量测量要求。

关键词：带式输送机煤量测量语义分割深度预测多任务模型 ORB关键点

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路探讨葛连调糖丸对2型糖尿病db/db小鼠肾脏纤维化的干预作用

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中国实验方剂学杂志 2024年

作者：樊俐慧王志刚杨霞梅小龙张坤甘肃中医药大学中医临床学院天水市中医医院

目的：基于NOD样受体蛋白3（NLRP3）/半胱天蛋白酶-1（Caspase-1）/消皮素D（GSDMD）信号通路探讨葛连调糖丸对2型糖尿病db/db小鼠肾脏纤维化的干预作用。方法：将成模的40只db/db小鼠随机分为模型组、阳性对照组和葛连调糖丸高、中、... 详细信息

目的：基于NOD样受体蛋白3（NLRP3）/半胱天蛋白酶-1（Caspase-1）/消皮素D（GSDMD）信号通路探讨葛连调糖丸对2型糖尿病db/db小鼠肾脏纤维化的干预作用。方法：将成模的40只db/db小鼠随机分为模型组、阳性对照组和葛连调糖丸高、中、低剂量组，每组8只。另取8只db/m小鼠作为正常组。正常组和模型组给予等体积纯水，中药高、中、低剂量组分别给予3.12 g·kg·d-1、1.56 g·kg·d-1和0.78 g·kg·d-1葛连调糖丸混悬液灌胃，阳性对照组给予1.3 mg·kg·d-1达格列净混悬液，各组小鼠每日灌胃1次，连续给药12周。每日观察小鼠一般情况；每4周检测小鼠空腹血糖及体质量，取材后称肾重，计算肾脏指数；全自动生化仪检测血清中TG、TC的表达水平，以及Scr、BUN的表达情况；用苏木精-伊红（HE）、过碘酸雪夫（PAS）和马松（Masson）染色法观察肾组织病理形态、细胞外基质沉积情况及纤维化程度；酶联免疫吸附法（ELISA）检测肾组织IL-1β、IL-18的含量；免疫组化法（IHC）检测肾组织Fibronectin、Collagen I的蛋白定位表达；蛋白质印迹法（Western blot）检测肾组织NLRP3、Caspase-1、cleaved-Caspase-1、GSDMD、GSDMD-N的蛋白表达情况。结果：与正常组比较，模型组小鼠一般状态较差；体质量、肾重、肾脏指数、FBG、TG、TC、Scr、BUN表达水平明显升高（P<0.01）；肾小球固缩，基质增多，肾小管上皮细胞空泡样变性，间质伴有炎性细胞浸润（P<0.01）；肾组织IL-1β、IL-18水平均显著升高（P<0.01）；肾组织NLRP3、Caspase-1、cleaved-Caspase-1、GSDMD、GSDMD-N、Fibronectin、Collagen I蛋白表达水平均显著升高（P<0.01）。经药物干预12周后，与模型组比较，各药物组体质量、肾重、肾脏指数、FBG、TG、TC、Scr、BUN表达水平及肾组织IL-1β、IL-18水平均降低（P<0.05，P<0.01），肾组织病变程度得到改善，且肾组织NLRP3、Caspase-1、cleaved-Caspase-1、GSDMD、GSDMD-N、Fibronectin、Collagen I蛋白表达水平均降低（P<0.05，P<0.01，P<0.01，P<0.01，P<0.01，P<0.05，P<0.01），以葛连调糖丸高剂量组效果最佳。结论：葛连调糖丸可能通过调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路，抑制细胞焦亡，减轻炎症反应，进而延缓糖尿病肾脏纤维化的疾病进程。

关键词：葛连调糖丸糖尿病肾脏病细胞焦亡炎症反应肾脏纤维化

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单相脉冲整流器故障在线智能诊断实验设计

实验室研究与探索 2024年第5期43卷 36-41页

作者：王青元张坤苟斌西南交通大学电气工程学院成都611756

针对高速列车电力牵引系统中单相脉冲整流器的功率器件开路故障和传感器故障,设计了基于数据驱动的故障在线智能诊断实验。首先,对单相脉冲整流器系统进行数学建模,分析功率器件开路故障的故障拓扑和传感器故障的故障机理;然后,基于极... 详细信息

针对高速列车电力牵引系统中单相脉冲整流器的功率器件开路故障和传感器故障,设计了基于数据驱动的故障在线智能诊断实验。首先,对单相脉冲整流器系统进行数学建模,分析功率器件开路故障的故障拓扑和传感器故障的故障机理;然后,基于极限学习机算法和非线性自回归结构设计智能诊断模型,并将故障在线智能诊断实验分为离线训练和在线验证2个阶段;最后,基于RT Box半实物仿真器搭建快速原型控制实验平台,对故障模型和诊断模型进行实验验证。实验结果表明,构建的单相脉冲整流器故障在线智能诊断模型可以在1/4个基波周期内检测到故障的发生,并在3/4个基波周期内识别出具体故障类型。

关键词：单相脉冲整流器故障诊断功率器件开路故障传感器故障半实物仿真器

小学语文学习任务群设计与教学——以部编版语文教材二年级下册第五单元为例

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当代家庭教育 2024年第9期 138-140页

作者：张坤安徽省蚌埠市固镇县第一小学庙岗路校区

《义务教育语文课程标准(2022年版)》确立了六大学习任务群,这些任务群旨在培养学生的核心素养,并强调了语文教育应着重发展学生的核心素养,以实现语文课程的育人价值。教师需以核心素养为指导,确立学习目标,并发挥各素养之间的整体协... 详细信息

《义务教育语文课程标准(2022年版)》确立了六大学习任务群,这些任务群旨在培养学生的核心素养,并强调了语文教育应着重发展学生的核心素养,以实现语文课程的育人价值。教师需以核心素养为指导,确立学习目标,并发挥各素养之间的整体协同效应;同时,应通过以学习任务群来重构学习内容,设计出既连贯又逻辑性强的系列学习任务和多样化的语言活动。在教学实践中,教师需要对学生的学习过程与成果进行综合评价,以促进学生综合素养的提升。

关键词：新课标语文学习任务群教学实践

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陆海统筹背景下胶州湾陆海系统耦合协调发展评价研究

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海洋通报 2024年第2期43卷 275-288页

作者：孙慧莹张坤珵余静中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 自然资源部海岸带科学与综合管理重点实验室山东青岛266061 中国海洋大学海洋发展研究院山东青岛266100 中国海洋大学马克思主义学院山东青岛266100

海岸带是陆海协调发展的核心区域,进行陆海系统耦合协调发展评价对推动陆海统筹战略的实施至关重要。本文通过构建陆海耦合协调发展评价指标体系,对胶州湾地区陆海耦合协调发展程度进行定量评价,结果表明:2007-2021年,胶州湾地区陆海两... 详细信息

海岸带是陆海协调发展的核心区域,进行陆海系统耦合协调发展评价对推动陆海统筹战略的实施至关重要。本文通过构建陆海耦合协调发展评价指标体系,对胶州湾地区陆海耦合协调发展程度进行定量评价,结果表明:2007-2021年,胶州湾地区陆海两系统综合得分均呈上升趋势,至2015年,海域系统综合得分赶超陆域系统成为陆海耦合协调发展的主要力量;区域陆海耦合协调发展等级从“勉强协调发展类”过渡到“良好协调发展类”,由“陆域主导型”过渡到“海域主导型”;统筹陆海资源环境承载力和发展潜力有助于陆海复合系统耦合协调发展能力的提升。同时,运用系统动力学建立陆海复合系统仿真模型,模拟陆海统筹背景下胶州湾陆海系统中各变量的发展态势。以上研究结果可为海岸带地区探索陆海统筹背景下可持续发展新途径提供参考与借鉴。

关键词：陆海统筹胶州湾耦合协调系统动力学

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抗磁悬浮静悬浮特性及动态响应研究

机械设计与制造 2024年

作者：刘保国赵柠柠张坤冯伟河南工业大学机电工程学院

常温下利用抗磁性实现物质稳定悬浮的抗磁悬浮技术拥有无摩擦、低阻尼、弱刚度与无需外界输入能源的特性，在传感测试领域具有广阔的应用前景。文中提出了一种由长方体永磁体和圆形高定向热解石墨组成的抗磁悬浮系统，并对悬浮热解石墨... 详细信息

常温下利用抗磁性实现物质稳定悬浮的抗磁悬浮技术拥有无摩擦、低阻尼、弱刚度与无需外界输入能源的特性，在传感测试领域具有广阔的应用前景。文中提出了一种由长方体永磁体和圆形高定向热解石墨组成的抗磁悬浮系统，并对悬浮热解石墨片的稳定悬浮进行了理论分析，采用有限元仿真软件COMSOL MultiphysicTM5.5建立了抗磁悬浮系统的仿真模型，分析了系统结构参数对抗磁悬浮系统静悬浮特性的影响，建立了抗磁悬浮系统的动力学模型，研究悬浮热解石墨片对水平外界激励的响应情况，为抗磁悬浮技术的应用研究提供参考依据。

关键词：抗磁悬浮热解石墨片稳定悬浮悬浮高度振动响应有限元仿真