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课程-迁移学习物理信息神经网络用于曲面长时间对流扩散行为模拟

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应用数学和力学 2024年

作者：闵建傅卓佳郭远河海大学力学与工程科学学院工程与科学数值模拟软件中心

物理信息神经网络（PINN）将物理先验知识编码到神经网络中，减少了神经网络对于数据量的需求。但是对于时间相关偏微分方程的长时间问题，传统PINN稳定性差，甚至难以求得有效解。针对此问题，该文发展了一种基于课程学习和迁移学习的... 详细信息

物理信息神经网络（PINN）将物理先验知识编码到神经网络中，减少了神经网络对于数据量的需求。但是对于时间相关偏微分方程的长时间问题，传统PINN稳定性差，甚至难以求得有效解。针对此问题，该文发展了一种基于课程学习和迁移学习的物理信息神经网络(CTLPINN)。该方法的主要思想是将长时间历程模拟问题转化为该时间域内多个短时间历程模拟问题，引入课程学习的思想，由简到难，通过PINN在小时间段区域内训练，而后逐渐增大所求解的时域范围；进而引入迁移学习方法，在课程学习的基础上进行时域上的迁移，逐步采用PINN进行求解，从而实现曲面上对流扩散行为的长时间模拟。该文将此CTL-PINN与非本征的曲面算子处理技术相结合，用于复杂曲面上长时间对流扩散行为的模拟，并通过多个数值算例验证CTLPINN的有效性和鲁棒性。

关键词：物理信息神经网络课程学习迁移学习对流扩散曲面长时间历程

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中国血脂管理指南（基层版2024年）

中国循环杂志 2024年第4期 313-321页

作者：王增武郭远林中国血脂管理指南修订联合专家委员会中国医学科学院阜外医院

低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）是动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）的致病性危险因素。近几十年来，中国人群的血脂异常患病率不断升高，血脂管理刻不容缓，在基层开展血脂规范管理尤为重要。《中国血脂管理指南（基层版2024年）》简明... 详细信息

低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）是动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）的致病性危险因素。近几十年来，中国人群的血脂异常患病率不断升高，血脂管理刻不容缓，在基层开展血脂规范管理尤为重要。《中国血脂管理指南（基层版2024年）》简明地推荐LDL-C作为血脂干预的首要靶点，以ASCVD危险分层确定其目标值；推荐在生活方式干预的基础上，以中等强度他汀类药物作为起始药物治疗，必要时联用胆固醇吸收抑制剂和（或）前蛋白转化酶枯草溶菌素9抑制剂的达标策略；并就常见特殊人群的血脂管理策略进行了推荐。本指南旨在为基层医师开展血脂管理提供指导，全面提升基层医师的血脂管理水平，推进ASCVD的一级和二级预防工作。

关键词：动脉粥样硬化心血管疾病血脂管理低密度脂蛋白胆固醇基层

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深度学习颅骨重建和平面波经颅超声成像方法

声学学报 2024年第3期49卷 381-391页

作者：周江锦郭远洋周宸宸许凯亮复旦大学信息科学与工程学院生物医学工程系上海200438 复旦大学脑科学前沿科学中心上海200432 复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室上海201203

为解决颅骨声阻抗失配导致平面波经颅超声成像质量下降的问题,提出一种基于深度学习的颅骨重建技术,结合快速行进法可实现平面波经颅成像的相位畸变校正。根据人类颅骨CT图像设置颅骨形状进行数值仿真,颅骨重建的时间开销为0.97 s,基于... 详细信息

为解决颅骨声阻抗失配导致平面波经颅超声成像质量下降的问题,提出一种基于深度学习的颅骨重建技术,结合快速行进法可实现平面波经颅成像的相位畸变校正。根据人类颅骨CT图像设置颅骨形状进行数值仿真,颅骨重建的时间开销为0.97 s,基于重建结果计算平面波的走时平均相对误差约为0.25%,单点目标散射波走时平均相对误差约为0.76%。经颅仿体实验中,强回声点目标图像经过校正之后,平均位置偏移从1.42 mm减少为0.28 mm,半峰全宽从1.82 mm减少为0.99 mm;圆形目标图像经过校正后对比度噪声比从7.5 dB提升为9.8 dB,偏心率从0.31降低为0.24。以上结果表明,该方法能够准确计算经颅超声的走时并且显著改善成像的质量,可用于经颅脑超声成像的相位畸变校正。

关键词：平面波成像经颅超声相位畸变校正快速行进法深度学习

课程-迁移学习物理信息神经网络用于长时间非线性波传播模拟

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力学学报 2024年第3期56卷 763-773页

作者：郭远傅卓佳闵建刘肖廷赵海涛河海大学力学与材料学院工程与科学数值模拟软件中心南京211100 中国三峡集团公司科学技术研究院北京101199 河海大学土木与交通学院南京210098

由于传统物理信息神经网络(PINN)在长时间模拟时存在计算稳定性差甚至无法获得有效解的难题,文章提出了一种基于课程学习和迁移学习的物理信息神经网络(CTL-PINN),用于长时间非线性波传播模拟.该改进的PINN的主要思想是将原长时间历程... 详细信息

由于传统物理信息神经网络(PINN)在长时间模拟时存在计算稳定性差甚至无法获得有效解的难题,文章提出了一种基于课程学习和迁移学习的物理信息神经网络(CTL-PINN),用于长时间非线性波传播模拟.该改进的PINN的主要思想是将原长时间历程问题转化成若干个短时间子问题,其求解过程分为3个阶段;在初始阶段,使用传统PINN来获得初始短期子问题的解;在课程学习阶段,使用包含前一步训练信息的传统PINN以时域扩大的方式逐次求解,在迁移学习阶段,使用包含前一步训练信息的传统PINN以时域迁移的方式逐次求解.这种改进的PINN可以避免传统PINN陷入局部最优解的问题.最后通过几个基准算例验证了本文所提出的CTL-PINN方法在模拟长时间非线性波传播过程的有效性和鲁棒性.

关键词：课程学习迁移学习物理信息神经网络波传播分析长时间模拟非线性

多尺度钢纤维混杂增强水泥基材料抗冲击性能及阻裂能力

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材料导报 2024年第2期38卷 81-88页

作者：郭远臣刘芯州王雪叶青向凯王锐重庆三峡学院土木工程学院

为更好地研究钢纤维混杂方式对水泥基材料的增强作用，本研究使用长度分别为6 mm(S)、13 mm(M)和35 mm(H)的三种钢纤维，进行单掺、双掺、三掺制备钢纤维增强水泥基材料，采用圆柱体试件进行落锤冲击试验，从冲击次数及耗能、破坏形态... 详细信息

为更好地研究钢纤维混杂方式对水泥基材料的增强作用，本研究使用长度分别为6 mm(S)、13 mm(M)和35 mm(H)的三种钢纤维，进行单掺、双掺、三掺制备钢纤维增强水泥基材料，采用圆柱体试件进行落锤冲击试验，从冲击次数及耗能、破坏形态、裂缝宽度发展等方面探究混杂方式对水泥基材料抗冲击性能及阻裂能力的影响。试验结果表明：钢纤维从单掺到三掺，材料抗冲击性能逐渐增强。钢纤维单掺对水泥基材料强度及抗冲击性能提升效果依次为：M>H>S;双掺组合方式从优到劣为：M+H>S+M>S+H,当1.5%(体积分数，下同)M与0.5%H混掺时材料的增强、增韧效果最佳，28 d抗折强度为22.6 MPa,较单掺M和H分别提高了3.2%和31.4%,抗压强度为154.8 MPa,较单掺M和H分别提高了40.1%和65.5%,初裂与破坏冲击耗能比单掺M和H分别提高了23.5%、425%和36.7%、300%;三掺最优掺量为0.5%S、0.5%M和1%H,初裂和破坏冲击耗能比最优双掺M1.5H0.5组分别提高了33.3%、1.9%。双参数的Weibull分布可以合理地描述钢纤维混杂增强水泥基材料的初裂冲击次数(N1)和破坏冲击次数(N2)。S抑制微裂缝的产生与扩张，M和H阻止宏观裂缝在不同受荷阶段的发展，在不同结构层次、不同受荷阶段发挥逐级阻裂作用。

关键词：水泥基材料钢纤维混杂抗冲击性能阻裂能力

高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺设计控制参数研究

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铁道学报 2024年第4期46卷 177-183页

作者：陈良江孙宗磊严爱国郭远航杨得旺中国铁路经济规划研究院有限公司北京100038 中国国家铁路集团有限公司工程设计鉴定中心北京100844 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 中国铁建股份有限公司桥梁工程实验室湖北武汉430063

我国现行高速铁路设计、验收规范中,采用300 m基线150 m矢距差法对轨道长波不平顺性进行评价。对于大跨度桥梁,受温度变化、混凝土收缩徐变等多种因素影响,桥上轨道线形随温度变化而发生动态变化,仍沿用规范的评价方法,难以与桥梁固有... 详细信息

我国现行高速铁路设计、验收规范中,采用300 m基线150 m矢距差法对轨道长波不平顺性进行评价。对于大跨度桥梁,受温度变化、混凝土收缩徐变等多种因素影响,桥上轨道线形随温度变化而发生动态变化,仍沿用规范的评价方法,难以与桥梁固有变形特性相适应。通过分析我国现行高速列车敏感波长,结合多座大桥运营监测结果及不同弦长的有效测量范围,确定选用60 m中点弦测法评价大跨桥梁轨道长波不平顺性;通过仿真及实测手段,得到列车速度为250、300、350 km/h时60 m中点弦测法平顺性控制限值。多座高速铁路大跨度桥梁工程实践表明,60 m中点弦测法适用性较好,可供今后高速铁路大跨度桥梁设计、验收参考。

关键词：高速铁路大跨度桥梁长波不平顺中点弦测法

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光伏组件轻量化发展与研究进展

材料导报 2024年第S1期38卷 16-19页

作者：郭远帆卢博李媛媛中国电能成套设备有限公司北京100080 青海黄河上游水电开发有限责任公司西安太阳能电力分公司西安710199

光伏发电成为最受欢迎的清洁能源之一,光伏组件作为光伏系统中的重要设备之一,随着封装材料和工艺技术的进步,组件也在朝着轻量化的趋势发展,通过减小组件自重,降低对支架系统的载荷,以适应更多的场景和应用环境。然而随着组件质量的减... 详细信息

光伏发电成为最受欢迎的清洁能源之一,光伏组件作为光伏系统中的重要设备之一,随着封装材料和工艺技术的进步,组件也在朝着轻量化的趋势发展,通过减小组件自重,降低对支架系统的载荷,以适应更多的场景和应用环境。然而随着组件质量的减小,封装材料的改变,组件自身的可靠性面临更高要求。本文就单玻组件、双玻组件和近年来提出的轻质柔性组件各自发展趋势、封装材料、封装结构的特性和可靠性进行了分析,对光伏组件的轻量化发展进行了综述,并提出了今后的发展趋势和方向,以及轻质柔性组件所面临的挑战,为轻质柔性组件的设计开发提供参考。

关键词：太阳能背板玻璃轻质光伏组件封装结构

近30年辽河三角洲生态系统服务价值时空演变及影响因素分析

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环境科学 2024年第1期45卷 228-238页

作者：王耕张芙榕辽宁师范大学地理科学学院大连116029

深入研究辽河三角洲生态系统服务价值(ESV)的时空演变特征及影响因素,对其生态环境治理和保护具有重要意义.基于1990~2020年辽河三角洲7期土地利用数据,利用当量因子系数修正法建立估算模型评估ESV,综合分析研究区ESV时空演变特征,并探... 详细信息

深入研究辽河三角洲生态系统服务价值(ESV)的时空演变特征及影响因素,对其生态环境治理和保护具有重要意义.基于1990~2020年辽河三角洲7期土地利用数据,利用当量因子系数修正法建立估算模型评估ESV,综合分析研究区ESV时空演变特征,并探究ESV驱动影响因素与机制.结果表明:①1990~2020年辽河三角洲地区土地利用方式大部分为耕地,30年间林地、湿地和未利用土地面积呈现下降趋势,草地、水域和建设用地呈上升趋势,耕地面积基本无变化.②辽河三角洲ESV呈现先减少后增加再减少的趋势,生态系统服务总价值整体呈现出西南部价值高,东北部价值低的空间分异规律.③辽河三角洲地区的所有土地利用类型敏感性指数均小于1,表明ESV缺乏弹性.④辽河三角洲ESV具有空间正相关性,整体而言,辽河三角洲以HH和LL聚类为主,HL聚类多分布在LL聚类边界处,LH聚类分布在HH聚类周围,少量分布在LL聚类周围.⑤辽河三角洲生态系统服务价值演变的影响因子中,DEM对ESV的影响最小,HAI对ESV影响最大,其次是GDP,所有影响因子的交互结果对ESV空间分布的影响均具有增强作用,其中HAI和降水量的交互作用最强,达到了95.58%.

关键词：生态系统服务价值(ESV) 时空演变影响因素辽河三角洲地理探测器

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筑牢中华民族共同历史记忆研究述评

贵州民族研究 2024年第2期45卷 138-147页

作者：李建军李宗赫郭远新疆师范大学马克思主义学院新疆乌鲁木齐830017

筑牢中华民族共同历史记忆是铸牢中华民族共同体意识的文化根基,是巩固新时代意识形态安全防线的重要保证,更是发挥中华文化主体性、建设中华民族现代文明、实现中华民族伟大复兴的动力之源。文章通过文献梳理的方式,对国内学界围绕“... 详细信息

筑牢中华民族共同历史记忆是铸牢中华民族共同体意识的文化根基,是巩固新时代意识形态安全防线的重要保证,更是发挥中华文化主体性、建设中华民族现代文明、实现中华民族伟大复兴的动力之源。文章通过文献梳理的方式,对国内学界围绕“筑牢中华民族共同历史记忆”研究的重要成果进行系统分析,具体从基本内涵、价值意蕴、现实挑战、实践路径等方面展开阐述。在此基础上,亟需构建中华民族共同历史记忆的三大体系,厘清中华民族共同历史记忆的理论内涵,挖掘筑牢中华民族共同历史记忆的理论资源,探索筑牢中华民族共同历史记忆的实践路径,拓展筑牢中华民族共同历史记忆的研究方法。

关键词：筑牢中华民族共同历史记忆铸牢中华民族共同体意识历史虚无主义意识形态安全五个认同