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基于正向解析式和多目标博弈优化算法的复杂装备体系优化设计方法

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兵工学报 2024年第6期45卷 1974-1990页

作者：丁伟明振军王国新阎艳禹磊北京理工大学机械与车辆学院北京100081 航天科工集团智能科技研究院北京100043

针对复杂装备体系(Complex Equipment System-of-systems,CES)优化设计中指标变量多、仿真依赖性强、易陷入局部最优的问题,提出一种基于正向解析式和多目标博弈理论(Multi-Objective Game Theory,MOGT)优化算法的CES优化设计方法。为提... 详细信息

针对复杂装备体系(Complex Equipment System-of-systems,CES)优化设计中指标变量多、仿真依赖性强、易陷入局部最优的问题,提出一种基于正向解析式和多目标博弈理论(Multi-Objective Game Theory,MOGT)优化算法的CES优化设计方法。为提升CES优化设计的可解释性,构建任务级—能力级—装备级的评估指标体系;在此基础上,基于装备机理和效用函数表征装备评估指标与作战能力之间的正向映射关系,并利用相邻优属度熵权法计算各指标权重;通过正向解析式与约束条件建立多目标优化模型,并采用MOGT优化算法获得最佳优化结果。以某作战推演平台中防空攻防想定为例,开展算例评估与验证分析。研究结果表明,该方法能够实现CES中最优设计方案的求解,可显著提高设计效率和降低设计成本,为下一代装备发展论证、设计评估和作战试验提供了基础性工作。

关键词：复杂装备体系正向优化设计多目标博弈理论优化算法相邻优属度熵权作战推演仿真

广东省中山市1970—2014年恶性肿瘤净生存率分析

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中华肿瘤杂志 2024年第3期46卷 232-238页

作者：李柱明梁智恒刘宁魏矿荣中山市人民医院中山市肿瘤研究所中山528400

目的分析广东省中山市1970—2014年恶性肿瘤生存资料,为中山市肿瘤防控提供科学依据。方法广东省中山市1970—2014年恶性肿瘤发病资料来源于中山市肿瘤登记处,随访截至2019年12月31日。统计指标包括总体和主要恶性肿瘤不同时期的标化5... 详细信息

目的分析广东省中山市1970—2014年恶性肿瘤生存资料,为中山市肿瘤防控提供科学依据。方法广东省中山市1970—2014年恶性肿瘤发病资料来源于中山市肿瘤登记处,随访截至2019年12月31日。统计指标包括总体和主要恶性肿瘤不同时期的标化5年净生存率及其年度变化百分比(APC)和平均年度变化百分比(AAPC)。标化生存率采用国际癌症生存标准年龄结构进行加权。结果广东省中山市1970—2014年符合研究条件的恶性肿瘤新发病例共78854例,其中肺癌(13466例,17.08%)、鼻咽癌(9715例,12.32%)和肝癌(9707例,12.31%)较多,总体病理学诊断比例(MV%)为69.87%,主要恶性肿瘤MV%在21.07%~97.00%之间。2010—2014年,中山市恶性肿瘤总体、男性、女性的标化5年净生存率分别为39.74%、30.92%和52.47%,主要恶性肿瘤标化5年净生存率分别为甲状腺癌97.98%,脑及中枢神经系统肿瘤74.29%,鼻咽癌73.92%,结直肠癌50.23%,女性乳腺癌81.38%,子宫体癌78.81%,宫颈癌68.57%,前列腺癌49.33%,肺癌16.19%,肝癌12.14%,食管癌11.78%。1970—2014年,中山市总体恶性肿瘤标化5年净生存率呈上升趋势(AAPC=1.5%,P=0.025),不同时期女性恶性肿瘤标化5年净生存率均高于男性。结论1970—2014年广东省中山市总体及主要恶性肿瘤的标化5年净生存率呈上升趋势,但与全球CONCORD-3项目参与国家和地区相比,近期净生存率仍处于中低水平,提示中山市应继续加强肿瘤防控。

关键词：恶性肿瘤肿瘤登记净生存率 5年生存率

基于CNN-LSTM-LOF的过程故障预测模型

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北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 121-127页

作者：程志磊章国宝黄永明东南大学自动化学院南京210018

在现代工业过程中,故障预测可以及时预测设备的潜在故障,减少事故的发生以及降低经济损失,因此故障预测对于过程系统至关重要。由于过程系统的复杂性以及运行数据集分布不均,使用正常数据集离线预测运行状态的方法没有较好的泛用性,且... 详细信息

在现代工业过程中,故障预测可以及时预测设备的潜在故障,减少事故的发生以及降低经济损失,因此故障预测对于过程系统至关重要。由于过程系统的复杂性以及运行数据集分布不均,使用正常数据集离线预测运行状态的方法没有较好的泛用性,且不太准确。针对以上问题,将卷积神经网络(CNN)与长短期记忆网络(LSTM)相结合,用于提取设备运行数据的特征,在线预测之后的运行状态;随后将预测结果送入在离线状态下训练好的局部异常因子(LOF)模型中,计算预测出时间序列的异常值;最后将异常值与离线状态下训练出的故障阈值进行比较,大于阈值则认为存在潜在故障。将模型用于田纳西-伊斯曼(TE)时间序列进行验证,并与传统的故障预测方法进行比较,实验结果表明:本文所提模型对于多故障以及单故障预测相比传统故障预测方法均具有更好的效果,可以提前1个采样窗口检测到数据异常,有应用于工业故障预测的潜力。

关键词：故障预测田纳西-伊斯曼过程长短期记忆局部异常因子算法卷积神经网络

发酵液乳酸含量测定法中EDTA络合滴定钙指示剂的改进

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食品工业科技 2012年第9期33卷 387-389,397页

作者：明恒磊于颖刘杰王尚龙袁宁宁刘全兰青岛科技大学化工学院山东青岛266042

乳酸是三大有机酸之一,其生产主要是生物发酵法和化学合成法。当前,乳酸的生产以生物发酵法为主。发酵生产过程中,乳酸含量的检测是个关键问题。乳酸含量的测定方法较多,其中EDTA定钙法因具有高灵敏性和易操作等优点而得以广泛应用。EDT... 详细信息

乳酸是三大有机酸之一,其生产主要是生物发酵法和化学合成法。当前,乳酸的生产以生物发酵法为主。发酵生产过程中,乳酸含量的检测是个关键问题。乳酸含量的测定方法较多,其中EDTA定钙法因具有高灵敏性和易操作等优点而得以广泛应用。EDTA定钙法主要是通过钙黄绿素指示剂的黄绿色荧光在滴定前后的有和无进行乳酸测定。但该指示剂变色欠佳,滴定终点难以判断。本研究对EDTA定钙法的指示剂进行改进,即在钙黄绿素指示剂中添加入茜素溶液为衬色剂。改进的指示剂可提高显色反应的对比度,由滴定前的黄绿色荧光变为滴定后的红色,这使终点易于观察和判断,这将提高实验结果的准确度和精密度。实验确定了茜素作为钙黄绿素衬色剂的比例,即钙黄绿素和茜素的较佳混合比例为1∶0.275～1∶0.3(g∶g)。

关键词：乳酸 EDTA滴定钙黄绿素茜素

基于HRNet的高分辨率遥感影像道路提取方法

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系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1167-1173页

作者：陈雪梅刘志恒周绥平余航刘彦明西安电子科技大学空间科学与技术学院陕西西安710126 自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室陕西西安710054

高分辨率遥感影像中,传统的道路提取方法存在着精度低、鲁棒性低的问题,提出基于高分辨率网络(high-resolution net, HRNet)实现高分辨率遥感影像道路分割。对HRNet进行改进,将相同分辨率的HRNet子网的输出与输出层结果进行拼接并输入... 详细信息

高分辨率遥感影像中,传统的道路提取方法存在着精度低、鲁棒性低的问题,提出基于高分辨率网络(high-resolution net, HRNet)实现高分辨率遥感影像道路分割。对HRNet进行改进,将相同分辨率的HRNet子网的输出与输出层结果进行拼接并输入非局部块,两个损失函数Cross-entropy Loss和Dice Loss用来解决道路数据集样本不平衡问题。实验结果表明,改进的HRNet在公开的CHN6-CUG道路数据集上的分割性能与其他方法相比对道路的提取效果更好,在召回率、均交并比和F1分数3个方面分别达到了97.65%、84.91%和97.25%。

关键词：高分辨率网络非局部块遥感影像深度学习

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纳米材料表面化学作用之电子结构原理

化学进展 2024年第6期36卷 851-866页

作者：相国磊北京化工大学化学学院北京100029

在电子结构层面揭示纳米材料表面化学作用的物理与化学机制、共性规律与普适原理是纳米材料相关领域基础研究的科学目标,然而由于缺乏成熟的研究策略和系统性理论认知框架,相关概念与原理体系长期不完善,导致纳米化学领域的理论认识远... 详细信息

在电子结构层面揭示纳米材料表面化学作用的物理与化学机制、共性规律与普适原理是纳米材料相关领域基础研究的科学目标,然而由于缺乏成熟的研究策略和系统性理论认知框架,相关概念与原理体系长期不完善,导致纳米化学领域的理论认识远落后于实验探索。本文基于作者近年研究成果,介绍基于表面价轨道竞争重构机制的纳米材料表面化学作用在电子结构层面的概念与理论认知体系;基于表面化学吸附电子态与纳米材料能带态间的竞争作用与相互影响模型,对纳米材料表面化学领域中的一些基本共性科学问题给出自洽解答。其一,阐明了纳米材料表面活性与稳定性的对立统一辩证关系的物理根源在于波函数的归一化原理。其二,揭示出尺寸减小普遍增强纳米材料表面化学活性的物理根源有两种机制:一是削弱对表面价原子轨道的束缚强度,二是放大缺陷等其他结构参数的影响效果。其三、建立纳米尺度协同化学吸附(NCC)模型,揭示出配体覆盖度调控纳米材料能带电子态及物理与化学性质的电子结构层面机制与共性规律。其四、揭示纳米材料尺寸(r)、比表面积(S/V)、表面配体及覆盖度(θ)在纳米表面化学作用中电子结构状态变化角度发挥作用的物理意义。

关键词：纳米表面化学轨道重构尺寸效应表面效应电子结构原理纳米尺度协同化学吸附

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微生物浸铀应力场-渗流场-化学场-生物场耦合模型及工程应用探讨

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采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 47-57页

作者：崔光磊杨道松罗嘉明陈天宇杨成祥东北大学资源与土木工程学院深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学辽宁省深部工程与智能技术重点实验室辽宁沈阳110819

为了研究微生物浸铀工艺过程中的微生物行为特征和工艺参数对铀地浸效果的影响,建立了同时考虑微生物生长的储层变形、物质运移传递和化学反应的微生物浸铀耦合模型,以新疆伊犁盆地某砂岩型铀矿为工程背景,采用COMSOL Multiphysics有限... 详细信息

为了研究微生物浸铀工艺过程中的微生物行为特征和工艺参数对铀地浸效果的影响,建立了同时考虑微生物生长的储层变形、物质运移传递和化学反应的微生物浸铀耦合模型,以新疆伊犁盆地某砂岩型铀矿为工程背景,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件针对微生物浸铀过程进行了数值模拟。结果表明:微生物浸铀过程中浸出液铀浓度整体趋势为浸出开始后逐渐上升,400 d左右达到峰值,最后再缓慢下降;抽注单元尺度分析浸铀过程存在溶浸死角;抽注液流量越高,浸出液铀浓度所能达到的峰值也就越高;微生物数量与可逆解吸附速率和最大比生长速率呈正相关,与可逆吸附速率和比衰亡速率呈负相关;抽注液井附近由于流体压力的不同,渗透率的演化规律也不同。研究结果对于微生物浸铀工艺有一定的指导意义。

关键词：微生物地浸采铀数值模拟多场耦合

考虑水土互馈关系的区域水土资源联合优化配置

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水科学进展 2024年第2期35卷 208-219页

作者：卢娜张佳明苏承国胡政磊吴泽宁严登华郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 黄河实验室(郑州大学) 河南郑州450001 中国水利水电科学研究院北京100038

针对水土资源空间不匹配、水资源总量不足及土地资源利用程度不高等问题,以二元水循环理论为基础,构建考虑水土互馈关系的区域水土资源联合优化配置模型。该模型包括产水模块、水土联合配置模块和土地模拟模块,以GDP最大和基于生态绿当... 详细信息

针对水土资源空间不匹配、水资源总量不足及土地资源利用程度不高等问题,以二元水循环理论为基础,构建考虑水土互馈关系的区域水土资源联合优化配置模型。该模型包括产水模块、水土联合配置模块和土地模拟模块,以GDP最大和基于生态绿当量的区域植被覆盖率(EGE-RVC)最高为目标函数,并提出了一种耦合约束法、逐次逼近法和非线性规划的三层嵌套算法进行求解。以河南省洛阳市为例对模型和方法进行验证,结果表明,洛阳市可利用水量增加了4463万m^(3),GDP提高了12.5%,EGE-RVC增加了2.6%,各用地类型缺水率不同程度下降。研究成果能够为区域水土资源优化配置研究提供新的思路和技术参考。

关键词：水土资源联合优化配置相互作用二元水循环三层嵌套算法

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多参数MRI栖息地影像预测乳腺癌人表皮生长因子受体2不同表达状态的研究

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中华放射学杂志 2024年第9期58卷 909-915页

作者：李志恒陈晓燕张晓磊周涵付尧吴仁华林艳汕头大学医学院第二附属医院影像科汕头515041

目的探讨多参数MRI栖息地影像区分乳腺癌人表皮生长因子受体2(HER2)不同表达状态的价值。方法该研究为横断面研究。回顾性分析2018年8月至2023年7月在汕头大学附属第二医院经病理证实的86例原发性浸润性乳腺癌的临床及影像资料。患者均... 详细信息

目的探讨多参数MRI栖息地影像区分乳腺癌人表皮生长因子受体2(HER2)不同表达状态的价值。方法该研究为横断面研究。回顾性分析2018年8月至2023年7月在汕头大学附属第二医院经病理证实的86例原发性浸润性乳腺癌的临床及影像资料。患者均为女性,年龄33~74(51±10)岁。患者均接受乳腺MRI检查,包括T_(1)WI、T_(2)WI、扩散加权成像和动态增强MRI。应用模糊C均值聚类算法对所有病灶的血管外细胞外间隙容积比(V_(e))、速率常数(K_(ep))、容积转运常数(K^(trans))及表观扩散系数(ADC)图进行聚类分析,从而将乳腺癌病灶内部分割成不同的栖息地亚区。以每个亚区中K^(trans)、K_(ep)的平均值量化血流灌注水平和每个亚区中ADC、V e的平均值量化细胞增殖水平,同时计算每个病灶每个亚区占整个病灶体积的百分比。采用Mann-Whitney U检验比较各栖息地亚区体积占比在不同HER2表达水平之间的差异。采用受试者操作特征曲线和曲线下面积(AUC)评价有统计学意义参数诊断HER2状态的效能。结果86例浸润型乳腺癌患者中,HER2阳性27例,HER2阴性59例;其中HER2阴性患者中,HER2低表达37例和HER2零表达22例。栖息地1、2、3亚区体积占比在HER2阳性与阴性患者中的差异均有统计学意义(Z=2.90、P=0.004;Z=-2.04、P=0.042;Z=-2.19、P=0.029),其预测HER2阳性表达的AUC值分别为0.696、0.638和0.648。栖息地2亚区体积占比在HER2低表达与零表达患者间差异有统计学意义(Z=2.85、P=0.004),其预测HER2低表达及零表达的AUC值为0.724。结论栖息地1亚区体积占比区分HER2阳性与阴性患者,栖息地2亚区体积占比区分HER2低表达与零表达患者效能较好,对于筛选HER2靶向治疗的潜在候选者具有重要临床意义。

关键词：乳腺肿瘤磁共振成像栖息地影像人表皮生长因子受体2