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基于外周弹性约束的矿坑密集点云滤波方法

金属矿山 2023年第9期 127-133页

作者：熊何喜孙久运闫志刚张新耐中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

针对露天矿坑地形复杂、坑壁陡峭、灌丛密布,传统DEM采集与处理方法难以获取精细DEM的问题,借鉴布料模拟滤波思路,提出了一种面向倾斜摄影测量密集点云的矿坑外周弹性约束滤波算法。该方法在滤波网格优化的基础上,将下凹地形按高差微分... 详细信息

针对露天矿坑地形复杂、坑壁陡峭、灌丛密布,传统DEM采集与处理方法难以获取精细DEM的问题,借鉴布料模拟滤波思路,提出了一种面向倾斜摄影测量密集点云的矿坑外周弹性约束滤波算法。该方法在滤波网格优化的基础上,将下凹地形按高差微分为若干皮筋,通过模拟皮筋形变过程,得到与地面相近的皮筋网,从而分离出地面点,生成DEM。以徐州市某废弃矿坑为例,对提出的滤波算法进行了试验验证。与常用的滤波算法相比,试验结果准确率提高了10.15%,在地形起伏较大区域表现良好,滤波准确率为81.73%。随机选取的地面点与插值生成的高程之间拟合优度为0.830,均方根误差为0.048。试验结果表明:所提方法数据获取成本低、效率高,能够有效提取出矿坑地面点,可为矿区提供高精度的矿坑DEM数据。

关键词：露天矿布料模拟密集点云弹性约束网格优化 DEM

制药废水中抗生素抗性的污染特征、检测手段和控制方法

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环境科学 2024年第2期45卷 844-853页

作者：彭安萍高虎张新波天津城建大学环境与市政工程学院天津300384

制药行业废水中含有大量的抗生素、抗生素抗性细菌(ARBs)及抗性基因(ARGs)等新污染物,现今的生物处理工艺尚不能有效地对其进行去除.最终以上新污染物随出水进入各类水体或渗入土壤,造成环境污染,影响人类健康.因此,探明制药废水中抗生... 详细信息

制药行业废水中含有大量的抗生素、抗生素抗性细菌(ARBs)及抗性基因(ARGs)等新污染物,现今的生物处理工艺尚不能有效地对其进行去除.最终以上新污染物随出水进入各类水体或渗入土壤,造成环境污染,影响人类健康.因此,探明制药废水中抗生素、ARBs和ARGs的污染特征,知晓检测和控制废水中抗生素抗性污染的方法,对于削减环境中的抗生素和ARGs,评估抗生素抗性的生态风险至关重要.针对制药废水处理厂(PWWTPs)环境中的抗生素抗性污染问题,讨论了制药废水中的抗生素、ARBs和ARGs的污染现状;概述了制药废水环境中抗生素抗性的不同评估方法;最后对PWWTPs中常用去除抗生素及ARGs的废水处理技术进行了概述,以期为环境中抗生素及抗性基因的生态风险评价及科学防治提供理论依据.

关键词：制药废水抗生素抗性基因(ARGs) 抗性细菌(ARBs) 污染特征检测方法

FedRCD: 一种基于分布提取与社区检测的聚类联邦学习算法

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计算机科学 2024年

作者：王瑞聪边耐政吴英俊湖南大学信息科学与工程学院

将客户端聚类并在簇内进行联邦学习是缓解传统联邦学习算法在非独立同分布（Non-IID）数据场景下表现不佳的一类有效方法。这类方法主要通过使用客户端本地模型的参数来表征数据特性，并利用参数间的“距离”来评估相似性，从而实现客... 详细信息

将客户端聚类并在簇内进行联邦学习是缓解传统联邦学习算法在非独立同分布（Non-IID）数据场景下表现不佳的一类有效方法。这类方法主要通过使用客户端本地模型的参数来表征数据特性，并利用参数间的“距离”来评估相似性，从而实现客户端的聚类，但是，由于神经网络神经元的置换不变性，可能会导致聚类效果不准确。此外，这类方法通常需要预设聚类数量，可能产生不合理的聚类，或者需要在算法迭代过程中进行聚类，这将带来显著的通信开销。在深入分析了现有方法的缺点之后，我们提出了一种新颖的联邦学习算法FedRCD，该算法结合了自编码器和K-Means算法，直接从客户端提取数据集的分布信息来描述其特性，从而降低了对模型参数的依赖；FedRCD还将客户端关系组织成图结构，并通过Louvain算法完成客户端聚类关系的构建，这个过程无需预设聚类数量，使聚类结果更加合理。实验结果显示，FedRCD能更有效地挖掘客户端间的潜在聚类关系，在多种非独立同分布数据场景下，与其他联邦学习算法相比，显著提升了神经网络的训练效果。在CIFAR10数据集上，FedRCD的准确率比经典的FedAvg算法提高了37.08%，比最新发布的FeSEM算法也提高了1.89%，同时展现出更优秀的公平性表现。

关键词：联邦学习非独立同分布分布提取社区检测 Louvain算法

基于深度强化学习的含智能软开关配电网电压控制方法

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高电压技术 2024年第3期50卷 1214-1224,I0023页

作者：朱振山张新炳陈豪福州大学电气工程与自动化学院福州350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福州350108

大量分布式新能源接入给配电网运行带来了电压越限和网损增加等一系列问题。提出了一种基于多智能体强化学习的无模型电压控制策略,通过协调光伏逆变器、分布式储能和智能软开关以降低网损、消除电压越限。针对传统电压控制策略对配电... 详细信息

大量分布式新能源接入给配电网运行带来了电压越限和网损增加等一系列问题。提出了一种基于多智能体强化学习的无模型电压控制策略,通过协调光伏逆变器、分布式储能和智能软开关以降低网损、消除电压越限。针对传统电压控制策略对配电网精确的模型参数依赖性强的问题,提出了基于高斯过程回归的潮流替代模型,通过多智能体与潮流替代模型交互实现无模型的离线训练和在线应用。同时提出了一种基于随机加权三重Q学习的多智能体深度强化学习算法,能够进一步降低柔性演员-评论家算法的高低估误差,提升算法探索能力和收敛结果。最后在IEEE33节点系统上的仿真结果,验证了所提方法在解决配电网分布式电压优化控制问题上的有效性。

关键词：深度强化学习电压控制智能软开关多智能体配电网高斯过程回归

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多传感器集成的农机智能感知平台设计与开发

多传感器集成的农机智能感知平台设计与开发

作者：张新耐中国矿业大学

学位级别：硕士

农业在中国历来被认为是国家支柱产业,发展现代自动化农业是我国新时期的重大历史任务,中国现代农业只有朝向高度机械化、自动化的方向发展才能生存。近年随着信息的发展,人工智能技术在农机中的应用越来越广泛,农机装备整体呈现信息技... 详细信息

农业在中国历来被认为是国家支柱产业,发展现代自动化农业是我国新时期的重大历史任务,中国现代农业只有朝向高度机械化、自动化的方向发展才能生存。近年随着信息的发展,人工智能技术在农机中的应用越来越广泛,农机装备整体呈现信息技术智能化趋势。本文在农机智能化研究中,以采棉机为例综合运用传感器、计算机视觉、GPS、GIS等技术,设计并开发了集成多传感器的采棉机智能感知与分析平台,以智能设备的形式有效提升了采棉机自动化水平。本文的主要研究内容与研究成果如下:（1）采棉机全信息采集方法研究。分析了实现采棉机全信息监控的所需信息,通过传感器、摄像头、外置GPS等传感器硬件设备集成的方式,突破了传统农机监控信息局限于农机状态的情况,实现了包含采棉机车况信息、采收环境、时空信息的全信息采集、存储,为实现真正智能的监控设备打下数据基础。（2）采棉机自动化关键技术研究。实现了包含视觉对行导航、棉仓满仓预警、采棉亩数计算的农机自动化关键技术。视觉对行导航,以采棉机前视图像作为分析对象,以计算机视觉、GIS空间分析为主要技术手段,实现了基于目标识别和空间分析的采棉头轨道的自动标定,基于棉花种子点提取、形态学膨胀和缝隙补充的棉田边界提取,以及基于自适应距离参数动态规划的棉田边界多边形的自动拟合,并用GIS空间分析的方法实现了采棉机行进偏离的自动报警。棉仓满仓预警,以棉仓图像作为分析对象,将入侵检测的思想引入采棉机棉仓满仓预警,通过绘制棉仓支撑柱警戒线和基于直方图均衡化、双边滤波和大津法阈值分割的棉仓二值图像,实现了棉仓满仓报警。采棉亩数计算,以采棉机轨迹点为数据基础,以GIS中缓冲拓扑融合为主要技术手段,通过轨迹点恢复采收棉田的空间分布的方式,实现了采棉亩数的计算,并通过模拟实验验证了其精度与可靠性。（3）智能感知平台研发。设计并实现了独立、智能的采棉机智能感知平台,实现了采棉机车况、采收环境、时空信息的全信息采集与显示,感知平台还包含视觉对行导航、满仓检测、采棉亩数计算在内的智能分析功能,保证了采棉过程的安全、可靠、高效,有效提高了我国自主装备采棉机的水平。

关键词：计算机视觉 GIS GPS 自动化农机

中国式影子银行的收缩与企业投资行为——基于资管新规出台背景的证据

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经济学（季刊） 2024年第2期24卷 661-676页

作者：冀志斌叶耐德孔东民中南财经政法大学金融学院上海交通大学上海高级金融学院华中科技大学经济学院

利用2018年4月资管新规出台这一外生场景,本文探讨了中国式影子银行的收缩对企业投资行为造成的影响。我们发现资管新规的出台使得此前依赖影子银行体系进行融资的企业(相较于其他企业)的投资水平下降了18.3%。进一步的分析显示,资管新... 详细信息

利用2018年4月资管新规出台这一外生场景,本文探讨了中国式影子银行的收缩对企业投资行为造成的影响。我们发现资管新规的出台使得此前依赖影子银行体系进行融资的企业(相较于其他企业)的投资水平下降了18.3%。进一步的分析显示,资管新规的出台加剧了企业的融资约束并且减短了企业的债务期限。最后,本文发现资管新规的出台对企业投资的抑制作用主要体现在边际资本产出较低的企业,而对边际资本产出较高的企业而言,这种抑制作用有限,因此资管新规的出台提升了资本在企业间的配置效率。

关键词：资管新规影子银行企业投资

复杂环境下基于自适应极线约束的AGV视觉SLAM算法

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 234-241页

作者：崔岸张新颖马耀辉吉林大学汽车工程学院长春130025 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130025

针对传统视觉同步定位与地图构建(SLAM)算法不能有效处理复杂环境中的动态及潜在动态目标而影响定位与建图性能的问题,提出一种基于Mask R-CNN神经网络以及ORB-SLAM3算法改进的视觉SLAM方法。针对动态目标,提出一种基于语义信息的运动... 详细信息

针对传统视觉同步定位与地图构建(SLAM)算法不能有效处理复杂环境中的动态及潜在动态目标而影响定位与建图性能的问题,提出一种基于Mask R-CNN神经网络以及ORB-SLAM3算法改进的视觉SLAM方法。针对动态目标,提出一种基于语义信息的运动一致性检验算法,使用自适应阈值的极线约束方法实现图像中动态特征点的精确剔除;针对潜在动态目标,提出一种改进的长期数据关联方法,通过增大关键帧选取密度及优化关键帧中的潜在动态目标信息,对算法的回环优化和地图融合过程进行改进,提高回环优化效果与地图复用性。在TUM数据集和真实场景中进行验证,实验结果表明与ORB-SLAM3算法相比,采用TUM数据集在低动态场景和高动态场景中的绝对轨迹均方根误差分别减小8.5%和65.6%;在真实场景下测试,所提算法的定位精度提高了62.5%。

关键词：同步定位与地图构建复杂环境语义信息自适应阈值极线约束

植物乳杆菌抗菌肽PNMGL2对单增李斯特菌的抗菌机制

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食品与发酵工业 2024年

作者：任青霞周增佳吴经纬杨贞耐北京工商大学北京老年营养与健康教育部重点实验室北京食品营养与人类健康高精尖创新中心

单增李斯特菌是一种常见的革兰氏阳性食源性致病菌，可引起严重的食品公共卫生问题。植物乳杆菌抗菌肽PNMGL2对此食源性致病菌具有明显的抑制作用，但抗菌机制不清楚。杀菌曲线显示PNMGL2能有效抑制单增李斯特菌的生长。碘化丙啶（propi... 详细信息

单增李斯特菌是一种常见的革兰氏阳性食源性致病菌，可引起严重的食品公共卫生问题。植物乳杆菌抗菌肽PNMGL2对此食源性致病菌具有明显的抑制作用，但抗菌机制不清楚。杀菌曲线显示PNMGL2能有效抑制单增李斯特菌的生长。碘化丙啶（propidium iodide，PI）摄取和乳酸脱氢酶释放实验表明，PNMGL2可以破坏细菌的膜完整性。进一步通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和激光共聚焦显微镜观测到PNMGL2对其细胞的可视化损伤，促进孔隙形成，破坏细胞膜完整性，增加膜通透性，触发细胞内物质（磷、钾、ATP、蛋白质和核酸）泄漏。此外PNMGL2还可抑制单增李斯特菌生物被膜的形成和外毒素的溶血活性。该研究初步探讨了PNMGL2对单增李斯特菌的抑菌机理，为PNMGL2作为新型食品抗菌剂的开发利用提供了理论依据。

关键词：抗菌肽抑菌机制单增李斯特菌膜完整性

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精确制导武器智能化若干问题思考

航空兵器 2024年第2期31卷 1-7页

作者：樊会涛张新朝中国航空工业集团有限公司科技委北京100012 中国空空导弹研究院河南洛阳471009 空基信息感知与融合全国重点实验室河南洛阳471009 郑州大学计算机与人工智能学院郑州450001

本文介绍了人工智能技术对精确制导武器智能化的推动作用,概述了精确制导武器探测识别和制导控制智能化现状,探讨了精确制导武器智能化过程中面临的大规模样本构建、仿真性能向真实能力迁移、不可解释性和可靠性质疑、智能武器性能评估... 详细信息

本文介绍了人工智能技术对精确制导武器智能化的推动作用,概述了精确制导武器探测识别和制导控制智能化现状,探讨了精确制导武器智能化过程中面临的大规模样本构建、仿真性能向真实能力迁移、不可解释性和可靠性质疑、智能武器性能评估等问题,并针对性的给出了半实物仿真训练、迁移学习、模仿人类直觉与理性结合、重构评估方法等解决思路。提出了精确制导武器智能化对装备研制和作战使用的三个影响:模拟仿真技术重要性凸显、训练模式将发生重大变革、现有作战模式将被颠覆。

关键词：精确制导武器人工智能迁移学习直觉与理性结合