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基于源项解耦的物理信息神经网络方法及其在放电等离子体模拟中的应用

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物理学报 2024年第14期73卷 155-166页

作者：方泽潘泳全戴栋张俊勃华南理工大学电力学院广州510641

近年来,以物理信息神经网络(PINNs)为代表的人工智能计算范式在等离子体数值模拟领域获得了极大关注,但相关研究考虑的等离子体化学体系较为简化,且基于PINNs求解更为复杂的多粒子低温等离子体流体模型的研究还尚处空白.本文提出了一个... 详细信息

近年来,以物理信息神经网络(PINNs)为代表的人工智能计算范式在等离子体数值模拟领域获得了极大关注,但相关研究考虑的等离子体化学体系较为简化,且基于PINNs求解更为复杂的多粒子低温等离子体流体模型的研究还尚处空白.本文提出了一个通用的PINNs框架(源项解耦PINNs,Std-PINNs),用于求解多粒子低温等离子体流体模型.Std-PINNs通过引入等效正离子,并将电流连续性方程替代各粒子输运方程作为物理约束,实现了重粒子输运方程源项与电子密度、平均电子能量的解耦,极大降低了训练复杂度.本文通过两个经典放电案例(低气压氩气辉光放电、大气压氦气辉光放电)展示了Std-PINNs在求解多粒子低温等离子体流体模型的应用,并将结果与传统PINNs和有限元(FEM)模型进行了对比.结果显示,传统PINNs输出了完全错误的训练结果,而Std-PINNs与FEM结果之间的L2相对误差能达到约10–2量级,由此验证了Std-PINNs在模拟多粒子等离子体流体模型的可行性.Std-PINNs为低温等离子体模拟提供了新的思路,并拓展了深度学习方法在复杂物理系统建模中的应用.

关键词：物理信息神经网络低温等离子体源项解耦流体模型

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SAR图像舰船目标检测的轻量化和特征增强研究

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西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 96-106页

作者：龚峻扬付卫红方厚章西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071 西安电子科技大学计算机科学技术学院陕西西安710071

针对合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标的准确率易受近岸杂波的影响,且现有检测算法复杂度高,在嵌入式设备上的部署难度大的问题,提出一种适用于嵌入式设备的轻量化高精度SAR图像舰船目标检测算法CA-Shuffle-YOLO。基于YOLO v5目标检... 详细信息

针对合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标的准确率易受近岸杂波的影响,且现有检测算法复杂度高,在嵌入式设备上的部署难度大的问题,提出一种适用于嵌入式设备的轻量化高精度SAR图像舰船目标检测算法CA-Shuffle-YOLO。基于YOLO v5目标检测算法,对骨干网络进行轻量化及特征精细化提取两个方面的改进,引入轻量化模块以降低网络的计算复杂度,提高推理速度,并引入协同注意力机制模块增强算法对近岸船舶目标的细节信息的提取能力。在特征融合网络中采用加权特征融合以及跨模块融合,增强模型对SAR舰船目标的细节信息的融合能力,同时,利用深度卷积模块降低计算复杂度,提高实时性。通过在SSDD舰船目标检测数据集上的测试及对比实验的结果,表明CA-Shuffle-YOLO的检测准确率约为97.4%,检测帧率为206 FPS,所需运算复杂度为6.1 GFlops,相比原始的YOLO v5,所提方法的检测帧率提升了60 FPS,所需运算复杂度降低为原来的12%。

关键词：合成孔径雷达目标检测卷积神经网络特征提取

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广州市交通与国土空间规划协同的实践与探索

城市发展研究 2024年第5期31卷 56-63页

作者：邓策方卞芸芸新加坡国立大学设计与工程学院广州市交通规划研究院有限公司

交通与土地利用协同是实现土地资源高效集约利用的重要途径，但目前国内的评价模型和实践应用有待丰富。国土空间规划体系的建立为交通与土地利用协同规划实践提供了重大契机。通过总结国内外研究及应用现状，认为交通与土地利用一体化... 详细信息

交通与土地利用协同是实现土地资源高效集约利用的重要途径，但目前国内的评价模型和实践应用有待丰富。国土空间规划体系的建立为交通与土地利用协同规划实践提供了重大契机。通过总结国内外研究及应用现状，认为交通与土地利用一体化定量模型研究及本地化建设是一项长期性工作，依托重大契机寻求实践突破是目前交通与国土空间规划协同工作的重点，其中可达性在交通与土地利用反馈调节机制中发挥重要作用，可作为协同评价模型的关键指标。结合广州在国土空间规划等多层次规划中的实践与探索，基于可达性先行构建的交通与土地利用协同评价模型，可应用于城镇开发边界划定、交通与产业空间布局协同评估、交通设施周边用地效能提升，为国土空间规划编制及实施提供决策支撑，对于促进交通与土地利用协同落地实施具有重要作用。

关键词：国土空间规划交通与土地利用协同模型广州

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H医药制造公司连续并购绩效评价研究

H医药制造公司连续并购绩效评价研究

作者：方双重庆理工大学

学位级别：硕士

智媒时代儿童类在线AI课程的用户使用行为影响因素研究 ——以“小猴AI”为例

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智媒时代儿童类在线AI课程的用户使用行为影响因素研究 ——以“...

作者：郁方武汉体育学院

学位级别：硕士

近年来,基于“互联网+教育”模式的新型AI课程逐渐进入公众的视野,受到众多家庭的青睐。以智媒技术为支撑的在线AI课程,不但改变了传统教育的形式,而且充分尊重儿童的独立性和自主性。作为一种新兴传播媒介,在线AI课程为在线教育的传播... 详细信息

近年来,基于“互联网+教育”模式的新型AI课程逐渐进入公众的视野,受到众多家庭的青睐。以智媒技术为支撑的在线AI课程,不但改变了传统教育的形式,而且充分尊重儿童的独立性和自主性。作为一种新兴传播媒介,在线AI课程为在线教育的传播带来质的飞跃,越来越多的儿童成为在线AI课程的主要受众群体。本文以社会认知理论及自我效能理论为基础,结合社会认知理论框架中的观察学习、信念期望、知识转化、自我调节、自我效能因素,深入分析儿童类在线AI课程用户的使用行为影响因素。通过采用个案研究、问卷调查和深度访谈法,首先,以“小猴AI”为具体案例,阐述儿童类在线AI课程的现状。其次,通过线上线下结合的形式发放400余份问卷进行调查研究,借助SPSS等软件分析影响儿童类在线AI课程用户使用行为的因素。最后,以实证调查的结果为依据,对儿童类在线AI课程用户使用行为的影响因素进行反思,提出智媒时代下儿童类在线AI课程可进行优化的路径。本文主要包括五个部分:第一部分为绪论,该部分阐述了研究的选题背景及意义,对国内相关研究进行梳理与总结。第二部分阐述儿童类在线AI课程用户使用行为的现状,具体分析在社会认知理论下儿童类在线AI课程的用户的使用行为特征。第三部分采用问卷调查的实证方法,阐述文化资本、知识结构、用户需求、家校机构等对儿童类在线AI课程用户使用行为产生的影响。第四部分从文化资本、知识结构、用户需求、家校机构等维度,对儿童类在线AI课程用户使用行为影响因素存在的问题进行反思。第五部分在前文的基础上分析总结,对优化儿童类在线AI课程的设计与传播效果提出优化建议。研究认为,为优化儿童类在线AI课程的传播,必须重视儿童知识结构的差异,尊重家庭主体差异。尊重用户个性化需求,并采用精准的课程设计和自我激励机制。加强家校协同,促进家庭与学校的沟通合作。通过这些措施,儿童类在线AI课程能够突破同质化和传播焦虑的困境,在未来有效支撑全教育环节,培养具备创新能力和挑战应对能力的人才。

关键词：在线AI课程社会认知理论使用行为影响因素

PAM-MRB柔性膝关节设计与控制方法研究

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PAM-MRB柔性膝关节设计与控制方法研究

作者：方尚晨重庆理工大学

学位级别：硕士

外骨骼机器人作为一种穿戴式动力增强设备,广泛应用于军事、工业、医疗等多个领域,下肢外骨骼机器人在提升负重效率与减轻体能负担方面展现出卓越性能,显著增强了穿戴者的行走能力,提供个性化的动力支持,使得长时间行走或高强度工作变... 详细信息

外骨骼机器人作为一种穿戴式动力增强设备,广泛应用于军事、工业、医疗等多个领域,下肢外骨骼机器人在提升负重效率与减轻体能负担方面展现出卓越性能,显著增强了穿戴者的行走能力,提供个性化的动力支持,使得长时间行走或高强度工作变得更为轻松自如。气动人工肌肉(Pneumatic Artificial Muscle,PAM)由于其出色的柔顺性和简单的结构设计,常作为外骨骼机器人的驱动源,然而,因其自身的强非线性,气动人工肌肉膝关节容易不稳定或具有较大的振动。为了解决这一问题,本研究引入磁流变阻尼器(Magnetorheologica Damper,MRB),并开发了一种PAMMRB柔性膝关节,通过改变磁流变阻尼器的阻尼力,实现对以气动人工肌肉为动力源的柔性膝关节的精确控制,从而有效提高了运动的稳定性和准确性。研究内容主要为以下几点:(1)PAM-MRB柔性膝关节结构设计。对人体下肢的结构骨骼、步态特征以及膝关节运动机理进行分析,随后设计了膝关节结构构型,设计采用气动人工肌肉作为膝关节摆动运动的主要动力源,从柔顺性方面出发,引入了磁流变阻尼器以产生制动力来抑制气动肌肉膝关节自身带来的抖振。最后,对设计出来的PAM-MRB柔性膝关节进行运动学以及静力分析。(2)PAM-MRB柔性膝关节动力学分析。本文在动力学分析中,分别对气动人工肌肉和磁流变阻尼器进行了力学模型的搭建,并结合其两个的力学模型,搭建了膝关节的整体力学模型。最后利用ADAMS软件对PAM-MRB柔性膝关节进行了关节驱动力矩的仿真分析,实际力矩曲线和理论力矩曲线趋势大致相同,因此满足设计需求。(3)PAM-MRB柔性膝关节控制精度方法研究。为了提高气动人工肌肉和磁流变阻尼器组成的柔性膝关节运动轨迹的跟踪精度,本研究提出了一种结合无模型自适应控制与迭代学习控制的方法。该方法首先构建了一个动态线性化的数据模型,然后利用这个模型设计了一个控制器,并通过控制理论分析来实现非线性系统的自适应控制。最后进行仿真分析,与PID控制进行对比可知,使用无模型自适应迭代控制对PAM-MRB柔性膝关节的轨迹跟踪具有更好的精确性和稳定性。(4)PAM-MRB柔性膝关节实验验证。为了验证提出的控制方法对PAM-MRB柔性膝关节的有效性,采用无模型自适应迭代控制对关节进行物理实验,并与PID控制进行对比。实验结果表明,无模型自适应迭代控制相较于PID控制具有更好的控制效果,在运行过程中不仅改善了存在的高频抖动、精度差等问题,并且表现出更快的跟踪速度和更高的跟踪精度。

关键词：柔性膝关节气动人工肌肉磁流变阻尼器无模型自适应控制迭代控制

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湖南省县域人口城镇化的经济增长效应研究

湖南省县域人口城镇化的经济增长效应研究

作者：方尚书中共黑龙江省委党校

学位级别：硕士

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轮足式磁吸附越障爬壁机器人设计与分析

机械工程学报 2024年第1期60卷 248-261页

作者：张小俊吴亚淇刘昊学钟道方河北工业大学机械工程学院天津300130

针对现有爬壁机器人负载能力弱、复杂障碍地形下适应能力差以及运动柔顺性不足等特点,提出了一种基于轮足复合式运动与非接触变间隙永磁吸附的柔顺越障爬壁机器人。在分析石化储罐、船舶等非结构化设备作业环境特点和功能需求的基础上,... 详细信息

针对现有爬壁机器人负载能力弱、复杂障碍地形下适应能力差以及运动柔顺性不足等特点,提出了一种基于轮足复合式运动与非接触变间隙永磁吸附的柔顺越障爬壁机器人。在分析石化储罐、船舶等非结构化设备作业环境特点和功能需求的基础上,融合构型主被动理念,设计了机器人移动本体并对主被动越障步态进行了规划;对机器人在不同工况下的稳定性进行分析,建立了机器人安全吸附的数学模型;建立了机器人直行与转向下的动力学模型,分析了机器人的转向灵活性;结合机器人金属立面智能控制需求,对机器人的智能控制系统进行了设计。通过样机平台实验表明,机器人能够实现灵活的主被动越障,具有自适应柔顺运动以及大负载的能力。

关键词：爬壁机器人越障步态规划稳定性分析转向灵活性智能控制系统

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数字经济对全要素生产率的影响研究

数字经济对全要素生产率的影响研究

作者：高艺方兰州财经大学

学位级别：硕士

自“十四五”规划实施以来,中国正式步入了加速数字化转型、构建数字中国的新篇章。只有充分认识到数字经济的重要性,把握好这一历史性发展契机,我们才能最大限度地挖掘数据作为基础资源的价值,并激发其作为创新驱动力的潜能。在我国经... 详细信息

自“十四五”规划实施以来,中国正式步入了加速数字化转型、构建数字中国的新篇章。只有充分认识到数字经济的重要性,把握好这一历史性发展契机,我们才能最大限度地挖掘数据作为基础资源的价值,并激发其作为创新驱动力的潜能。在我国经济发展的新常态背景下,为了顺利实现第二个百年奋斗目标,我国转变经济发展模式的现实需求已经迫在眉睫,需要由曾经的资本、劳动力、投资驱动转变为符合时代要求的技术水平和全要素驱动。近年来,伴随着以移动互联网、大数据、云计算和区块链为代表的数字经济的出现和兴起,我国经济社会的发展取得了一系列可喜的成就,数字经济逐渐成为拉动我国经济发展的新引擎。本文从直接和间接两个方面,深入剖析了数字经济对全要素生产率影响的内在机制。数字经济对全要素生产率的影响,直接地体现在对社会再生产过程的革新:数字经济时代下的数字技术和数据要素的应用能够在社会再生产的各个环节中缩短流通时间、降低成本,提高资本在扩大再生产中的使用效率,提升全要素生产率的同时也带来了更多的价值。数字经济对全要素生产率的间接影响,主要是以劳动力结构、技术进步水平和空间溢出效应为视角,来考察数字经济是否通过其他要素或与其他要素相结合对全要素生产率产生作用。在此基础上,本研究利用熵值法来评估数字经济指数,并运用DEA-Malmquist指数模型来估算全要素生产率的水平,考察了2012-2021年间我国30个省份的数字经济和全要素生产率在时间和空间维度上的发展态势。通过构造的双固定效应模型,实证分析了数字经济对全要素生产率增长的直接作用,并通过替换变量和划分不同时间段的方法分别进行回归分析,增强了研究结果的可靠性。此外,还根据地理区域以及全要素生产率高低水平进行异质性分析,考察了在各地区特有属性的背景下,数字经济对全要素生产率的具体影响力度。之后以劳动力高级化水平作为调节变量进行调节效应分析、引入中介变量技术进步进行中介效应分析,此外还通过空间杜宾模型证明了数字经济的空间联动性。这三种方法实证检验了数字经济如何间接对全要素生产率产生作用。最后,对特征分析、理论分析、实证结果进行总结得出本文结论,结合所得结论为我国数字经济赋能全要素生产率给出政策建议。本文得出的结论为:(1)数字经济能够直接地推动全要素生产率的增长,一个地区数字经济的发展程度较高,通常其全要素生产率的水平也相应较高。(2)通过数字经济对全要素生产率影响的机制检验发现数字经济能够通过技术创新的中介机制和劳动力结构高级化的调节效应,间接作用于全要素生产率。(3)数字经济不仅直接促进了本地区全要素生产率的增长,还产生了区域间的溢出效应,显著地推动了周边地区全要素生产率的提升。

关键词：数字经济全要素生产率劳动力高级化水平技术进步空间杜宾模型