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基于机器学习算法的热带气旋灾害县级直接经济损失等级评估:以福建省为例

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热带地理 2024年第6期44卷 1064-1078页

作者：邵婧妍方伟华北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

为了探索机器学习模型在热带气旋灾害损失评估中的作用,基于2009—2020年福建省县级热带气旋灾害损失数据,分别采用LightGBM(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)、随机森林(Random Forest,RF)、极限梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、BP神经网络(Back-Propagation Neural Network,BP)等5种算法,优化了直接经济损失等级评估模型参数,并用不同的热带气旋事件进行验证。结果表明:基于LightGBM算法性能最佳,其准确率、精确率、召回率和F1分数(精确率和召回率的调和平均值)均在79%以上,具有较好的泛化能力;最大小时降雨量、3 s极值风速是最重要的2个致灾指标,固定资本存量是比GDP更重要的指标;通过4种登陆点/路径和2种风雨强度的热带气旋事件的对比,发现评估结果与实际结果较为一致,模型具有较好的适用性。

关键词：热带气旋直接经济损失损失评估机器学习评估指标福建省

基于多起点和Mask策略的深度强化学习算法求解覆盖旅行商问题

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控制与决策 2024年第4期39卷 1160-1166页

作者：方伟接中冰陆恒杨张涛江南大学江苏省人工智能国际合作联合实验室江苏无锡214122 江南大学江苏省模式识别与计算智能工程实验室江苏无锡214122 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

覆盖旅行商问题(covering salesman problem,CSP)是旅行商问题的变体,在防灾规划、急救管理中有着广泛应用.由于传统方法求解问题实例耗时严重,近年来深度神经网络被提出用于解决该类组合优化问题,在求解速度和泛化性上有明显的优势.现... 详细信息

覆盖旅行商问题(covering salesman problem,CSP)是旅行商问题的变体,在防灾规划、急救管理中有着广泛应用.由于传统方法求解问题实例耗时严重,近年来深度神经网络被提出用于解决该类组合优化问题,在求解速度和泛化性上有明显的优势.现有基于深度神经网络求解CSP的方法求解质量较低,特别在大规模实例上与传统的启发式方法相比存在较大差距.针对上述问题,提出一种新的基于深度强化学习求解CSP的方法,由编码器对输入特征进行编码,提出新的Mask策略对解码器使用自注意力机制构造解的过程进行约束,并提出多起点策略改善训练过程、提高求解质量.实验结果表明,所提方法对比现有基于深度神经网络的求解方法进一步缩小了最优间隙,同时有着更高的样本效率,在不同规模和不同覆盖类型的CSP中展现出更强的泛化能力,与启发式算法相比在求解速度上有10~40倍的提升.

关键词：覆盖旅行商深度强化学习组合优化多起点 Mask策略

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医学基础实验课程的教学改革与探索

中南药学 2011年第11期9卷 878-880页

作者：方伟蓉李运曼丁启龙中国药科大学南京210009

中国药科大学于1996年开设了基础药学理科基地班,目的是培养具有较高科学素养和广博药学理论知识、技能的＂少而精、高层次＂的创新创业优秀人才[1],提高学生的科研素质,为将来从事药学基础科学研究和教学工作奠定基础,是药学理科基地... 详细信息

中国药科大学于1996年开设了基础药学理科基地班,目的是培养具有较高科学素养和广博药学理论知识、技能的＂少而精、高层次＂的创新创业优秀人才[1],提高学生的科研素质,为将来从事药学基础科学研究和教学工作奠定基础,是药学理科基地班的培养目标。

关键词：药学医学基础实验设计性实验开放课题教学改革

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抑尘液滴对煤表面动态润湿特征模拟评估方法

煤炭学报 2024年第4期49卷 1931-1940页

作者：韩方伟彭莹莹张金宜赵月李建辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁葫芦岛125105

在煤体表面喷洒抑尘液是涉煤工业企业常用抑尘手段,而抑尘液滴撞击煤表面的润湿过程对抑尘效果具有重要意义。为研究抑尘液滴在煤表面动态润湿过程以及进一步评估液滴润湿性能,提出了液滴撞击煤表面过程中动态润湿指标,基于CLSVOF数值... 详细信息

在煤体表面喷洒抑尘液是涉煤工业企业常用抑尘手段,而抑尘液滴撞击煤表面的润湿过程对抑尘效果具有重要意义。为研究抑尘液滴在煤表面动态润湿过程以及进一步评估液滴润湿性能,提出了液滴撞击煤表面过程中动态润湿指标,基于CLSVOF数值模拟法研究了液滴在煤表面动态润湿过程;利用无量纲润湿长度和无量纲润湿面积评价该过程中体现的润湿性能,并得出最大无量纲润湿长度与最大无量纲润湿面积相关理论表达,同时与表面张力的润湿性评估能力进行了比较。结果表明:CLSVOF方法能够较好地模拟液滴在煤表面的撞击以及动态润湿过程,可用来评估液滴对煤的动态润湿能力。液滴滴落在煤表面上,首先展铺为圆盘状,达到最大展铺时,圆盘边缘与中心存在速度差。当速度差较小时,液滴回缩汇聚成为一个液滴;当速度差较大时,液滴出现断裂行为,形成许多微小液滴。液滴粒径越大,断裂行为越早出现、现象越明显。一旦液滴在煤表面发生破裂,无量纲润湿长度与无量纲润湿面积并不是保持着一致性变化趋势,无量纲润湿面积评估能力更佳。液滴粒径相同时,撞击煤表面的韦伯数越大,润湿能力越好;相同速度下增加粒径对液滴润湿能力影响较小。与表面张力相比,无量纲润湿长度和无量纲润湿面积具有更好的液滴润湿性评估能力,体现出在润湿剂评价、优选中的潜在应用价值。

关键词：液滴撞击动态润湿无量纲润湿参数润湿性评估 CLSVOF

基于全流程并行遗传算法的贝叶斯网络结构学习

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系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1703-1711页

作者：蔡一鸣马力陆恒杨方伟江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122

为解决海量数据情况下学习贝叶斯网络(Bayesian network,BN)结构的算法性能急剧降低问题,基于Spark框架设计了一种全流程并行遗传算法用于BN结构学习(简称为SparkGA-BN)。SparkGA-BN包含互信息计算并行化、遗传算子并行化和适应度评分... 详细信息

为解决海量数据情况下学习贝叶斯网络(Bayesian network,BN)结构的算法性能急剧降低问题,基于Spark框架设计了一种全流程并行遗传算法用于BN结构学习(简称为SparkGA-BN)。SparkGA-BN包含互信息计算并行化、遗传算子并行化和适应度评分并行化3个部分。互信息并行计算可以高效减少搜索空间;在演化前增加对种群信息与选择信息的广播来对全种群执行选择操作。选择与交叉算子共用选择信息以并行执行,从而高效演化并减少数据落盘时间。对约束和评分两阶段产生的中间数据作记忆化存储,提升数据复用率和全局执行效率。实验结果表明,所提算法在执行效率和学习准确率方面均优于对比算法。

关键词：贝叶斯网络结构学习遗传算法并行结构学习 Spark

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PEM水电解制氢低铱催化剂发展现状及展望

化工进展 2024年

作者：洪思琦顾方伟郑金玉中石化石油化工科学研究院有限公司

随着绿色可再生能源的快速发展，质子交换膜(PEM)水电解制氢技术作为连接可再生能源和氢能的关键环节而备受关注。本文综述了PEM电解槽阳极的工作原理、技术现状及低铱催化剂的研究进展。PEM电解技术前景广阔，但铱资源稀缺且价格高，... 详细信息

随着绿色可再生能源的快速发展，质子交换膜(PEM)水电解制氢技术作为连接可再生能源和氢能的关键环节而备受关注。本文综述了PEM电解槽阳极的工作原理、技术现状及低铱催化剂的研究进展。PEM电解技术前景广阔，但铱资源稀缺且价格高，制约了PEM电解技术的推广。开发低铱、高活性且稳定的析氧反应(OER)催化剂成为了PEM电解技术发展的关键。目前低铱催化剂主要集中在掺杂型和负载型两类催化剂。这两类低铱催化剂相较铱氧化物表现出更高催化活性。本文阐述了最近报道的几种低铱催化剂，如双钙钛矿、Gd掺杂IrO2、IrNiOX核壳结构、IrOX/ATO等。并总结了现阶段低铱催化剂在活性和稳定性方面的主要挑战，如掺杂型催化剂存在晶相不稳定的问题，负载型催化剂的Ir利用率有待进一步提高等。最后，本文总结并展望如何进一步推动高活性、高稳定性的低铱催化剂研发，以期为PEM水电解技术的未来发展提供强有力的支持。

关键词：电化学水电解质子交换膜电解法析氧反应低铱催化剂

基于监督学习的HSK阅读文本自动分级模型研究

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河北科技大学学报 2024年第2期45卷 150-158页

作者：任梦王方伟河北师范大学文学院河北石家庄050024 河北师范大学计算机与网络空间安全学院河北石家庄050024

针对HSK(汉语水平考试)各类阅读材料难度判定与等级对应中缺乏有效参照标准和分析工具的问题,以历年HSK真题阅读文本为研究对象,提取文本可读性特征,采用支持向量机、随机森林、极端梯度增强等9种监督学习算法,建立可将自选文本自动归... 详细信息

针对HSK(汉语水平考试)各类阅读材料难度判定与等级对应中缺乏有效参照标准和分析工具的问题,以历年HSK真题阅读文本为研究对象,提取文本可读性特征,采用支持向量机、随机森林、极端梯度增强等9种监督学习算法,建立可将自选文本自动归类于相应HSK等级的模型,采用准确率、AUC等多项指标评价各模型的分级效果,并选择最佳模型制成在线工具。结果表明,监督学习在HSK阅读材料文本分析及分级方面具有较高性能,9种模型中极端梯度增强的分级效果最好,准确率为0.913,AUC为0.994。建立的分级模型和在线工具能够以较高的准确率对HSK自选文本进行分级,帮助用户有针对性地遴选文本,提高学习效率。

关键词：自然语言处理监督学习 HSK阅读文本可读性特征分级模型

开放教育提升普惠性人力资本的优势、挑战与进路

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职教论坛 2024年第5期40卷 97-103页

作者：方伟军郑洁浙江开放大学宣传部浙江杭州310012

随着中国经济进入中高速增长阶段,人力资本的优化和提升成为推动经济持续增长的关键因素,而教育是提高人力资本水平的核心途径。开放教育通过利用大数据、云计算、人工智能等现代信息技术,为不同背景和需求的学习者提供了个性化、灵活... 详细信息

随着中国经济进入中高速增长阶段,人力资本的优化和提升成为推动经济持续增长的关键因素,而教育是提高人力资本水平的核心途径。开放教育通过利用大数据、云计算、人工智能等现代信息技术,为不同背景和需求的学习者提供了个性化、灵活的学习路径,以应用导向的培养理念、信息技术为支撑的办学模式、“去中心化”的教学模式以及共建共享的资源供给模式,显著提升了教育的普惠性和效率。然而,确保高质量自主学习、及时更新课程内容、普及应用人工智能技术以及精准国际化办学等方面的挑战仍需解决。开放教育要在理念引领、动力激发、技术变革、教学改革等持续深化,以服务新质生产力为导向,培养高素质劳动者;以泛专业教育为突破,释放大众学习新需求;以AIGC技术为应用,重塑开放学习资源供给模式;以在地国际化为范式,培养学习者的国际视野,驱动普惠性人力资本的高质量提升,培养更多适应数字时代发展的高素质人才。

关键词：开放教育普惠性人力资本终身学习高质量发展

他克莫司在儿童肾病综合征群体中的治疗药物监测

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中国药学杂志 2021年第23期56卷 1880-1886页

作者：李玲郭宏丽胡雅慧李运曼方伟蓉赵非许静陈峰南京医科大学附属儿童医院药学部药学研究中心南京210008 南京医科大学附属儿童医院肾脏科南京210008 中国药科大学基础医学与临床药学院南京211198

他克莫司是肾病综合征患儿的二线治疗药物。然而其治疗窗狭窄,血药浓度在个体间和个体内的差异较大,为临床安全合理应用带来了挑战。因此,笔者回顾了国内外关于他克莫司血药浓度的影响因素及其在肾病综合征患儿中应用的相关研究,探讨其... 详细信息

他克莫司是肾病综合征患儿的二线治疗药物。然而其治疗窗狭窄,血药浓度在个体间和个体内的差异较大,为临床安全合理应用带来了挑战。因此,笔者回顾了国内外关于他克莫司血药浓度的影响因素及其在肾病综合征患儿中应用的相关研究,探讨其在治疗过程中应维持的目标浓度。他克莫司的药动学过程受到了生理病理、联合用药、饮食和药物代谢酶遗传多态性等多种因素的影响。他克莫司的最佳血药浓度范围存在着争议,关于谷浓度与疗效及不良反应相关性的研究较少,但近几年不断有研究指出,低于5~10 ng·mL^(-1)的目标谷浓度对于肾病综合征的治疗仍然有效。考虑到他克莫司血药浓度影响因素众多,临床应通过治疗药物监测以调整给药剂量,但关于目标治疗浓度仍有待质量高的临床试验进一步研究。

关键词：他克莫司肾病综合征血药浓度治疗药物监测基因多态性