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面向多变量时间序列异常检测的双图注意力网络模型

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计算机科学与探索 2024年

作者：李汉章严宣辉李镇力严雨薇王廷银福建师范大学计算机与网络空间安全学院福建师范大学福建省环境监测物联网实验室福建师范大学协和学院福建师范大学光电与信息工程学院

时间序列异常检测在时序任务中属于经典研究领域，并已在学术界和工业界取得了一系列研究成果。针对多变量时间序列数据中蕴含的多角度深层特征和内在复杂依赖关系，提出一种融合时空特征的异常检测模型。该模型采用图注意力网络结构，... 详细信息

时间序列异常检测在时序任务中属于经典研究领域，并已在学术界和工业界取得了一系列研究成果。针对多变量时间序列数据中蕴含的多角度深层特征和内在复杂依赖关系，提出一种融合时空特征的异常检测模型。该模型采用图注意力网络结构，由时间图模块（T-GAT）和空间图模块（F-GAT）组成。T-GAT构建一种单向加权图，图的边表示时间依赖特性，以此来模拟时间图结构的先验信息并融入图网络中获取时间依赖关系。F-GAT将时间序列转换为以幅值表示的频域序列，通过建立全局双向加权图来模拟多变量之间的关联关系，并通过正则化来维护邻居节点的稀疏性，以此来保证对空间关系的准确捕捉。同时模型引入多维注意力机制确保对不同特征的深层信息进行有效挖掘和利用。最后，由门控循环单元进一步处理时空信息并融合为全面特征，并通过预测值与观测值的差异来判定异常。实验结果表明，该模型以4个公共数据集上优异的F1分数在12个对比模型中实现先进的性能，并在消融实验中证实了同时建模时空关系的先验双图结构模式和注意力机制有效提升了异常检测精度，可以有效地识别时间序列数据中的异常情况。

关键词：多变量时间序列异常检测深度学习时空信息图注意力网络

基于多重多项式结果-二重网格搜索的变压器局部放电定位

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高电压技术 2024年第4期50卷 1538-1547页

作者：苏志雄于瑞冬张周胜上海电力大学电气工程学院上海200090

为快速筛选出变压器局放位置,该文设计了超声和特高频一体化传感器阵列排布,并基于此提出了一种多重多项式结果-二重网格局部放电搜索定位方法。该方法的基本原理为:首先,离线生成两层网格搜寻虚拟空间以对标真实空间;然后采用多重多项... 详细信息

为快速筛选出变压器局放位置,该文设计了超声和特高频一体化传感器阵列排布,并基于此提出了一种多重多项式结果-二重网格局部放电搜索定位方法。该方法的基本原理为:首先,离线生成两层网格搜寻虚拟空间以对标真实空间;然后采用多重多项式结果法求解时差方程组,得出初始坐标点;之后,以初始坐标点为基础利用二重网格搜索求解目标故障坐标点。为验证方法的有效性,通过搭建变压器局部放电试验平台,内置针-板故障缺陷,对该方法下的故障点定位偏差进行了计算和分析。结果表明:该文设计的一体化传感器阵列时延差异显著;与传统多重多项式直接求解结果相比,二重网格化搜索后的定位结果偏差值分别降低40%和16.7%,2-范数值降低53.5%和6.0%,算法最终定位误差最大不超过5 cm。该方法可为实际油浸式配电变压器放电定位应用提供理论参考。

关键词：变压器局部放电定位特高频超声

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明渠模型预测控制快速优化计算方法

排灌机械工程学报 2024年第5期42卷 484-490页

作者：李汉元张召雷晓辉王浩司乔瑞江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 中国水利水电科学研究院北京100038

针对基于圣维南方程使用启发式算法进行渠道预测控制时,现有优化计算方法生成调控方案时间过长、无法满足实时控制需求的问题,提出了一种基于多目标优化算法的快速优化方法.以一处试验渠道的数值模型作为控制对象,应用此方法构建了预测... 详细信息

针对基于圣维南方程使用启发式算法进行渠道预测控制时,现有优化计算方法生成调控方案时间过长、无法满足实时控制需求的问题,提出了一种基于多目标优化算法的快速优化方法.以一处试验渠道的数值模型作为控制对象,应用此方法构建了预测控制模型以生成调控方案,并构建了一维水动力模型对调控方案进行验证.研究发现在闸门控制系统中,超出水位控制范围的最大值最小、超出水位控制范围的平均值最小、闸门动作次数最少、闸门开度总变化量最小4个目标间能够相互诱导,加速优化计算过程4倍以上.在该试验渠道的流量计划调整工况中,验证了此种方法的有效性,将单次计算时间缩短至1 s内.验证效果表明,该方法在提高了水位控制效果的同时,能够减少由单独设置超出水位控制范围的最大值最小目标导致的非必要闸门调控,总计减少69%的闸门调控次数.

关键词：渠道水位控制预测控制多目标优化圣维南方程闸门自动控制

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一类二次矩阵方程的牛顿迭代法及其收敛性

工程数学学报 2024年第3期41卷 587-594页

作者：刘兰冬刘铭中国矿业大学(北京)理学院北京100083

二次矩阵方程是科学与工程计算中一类重要的方程,探讨有效的数值方法是一项有意义的工作,拟生灭过程在股价模拟、库存控制、排队论等很多领域都有着重要的应用,对一类来源于拟生灭过程的特殊的二次矩阵方程进行了研究。在最小非负解存... 详细信息

二次矩阵方程是科学与工程计算中一类重要的方程,探讨有效的数值方法是一项有意义的工作,拟生灭过程在股价模拟、库存控制、排队论等很多领域都有着重要的应用,对一类来源于拟生灭过程的特殊的二次矩阵方程进行了研究。在最小非负解存在且唯一的假设条件下,提出了牛顿迭代法并证明其收敛性。当初始矩阵取零矩阵时,牛顿迭代法产生的矩阵列收敛到方程的唯一最小非负解。最后通过数值例子验证算法的有效性与可行性。

关键词：二次矩阵方程拟生灭过程最小非负解牛顿迭代收敛性

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多点贫油直喷燃烧室贫油熄火特性分析

北京航空航天大学学报 2024年

作者：王笑冬李姚波邓甜中国民航大学中欧航空工程师学院

随着国际航空业快速发展以及对环境保护的要求，减少航空发动机污染物排放已成为行业发展重点。多点贫油直喷（Multi-Point Lean Direct Injection， MPLDI）燃烧室可在一定程度上减少污染物排放，但需要在燃烧室贫油熄火极限附近工作... 详细信息

随着国际航空业快速发展以及对环境保护的要求，减少航空发动机污染物排放已成为行业发展重点。多点贫油直喷（Multi-Point Lean Direct Injection， MPLDI）燃烧室可在一定程度上减少污染物排放，但需要在燃烧室贫油熄火极限附近工作，可能导致贫油熄火现象发生，影响发动机正常运行。本文设计并研究多种MPLDI结构下燃烧室出口温度分布、污染物排放和贫油熄火极限性能。研究结果表明，中心回缩型和中间排回缩型燃烧室均有利于降低氮氧化物排放量，平均降低6.0%左右；其中，中间排回缩型燃烧室出口局部高温区范围更小，几乎不存在局部高温，温度分布更加均匀；在拓宽贫油熄火极限方面，以上两种燃烧室结构相较于典型燃烧室有更小的贫油熄火极限，但尺寸改变型（改变叶片尺寸设计旋流强度）燃烧室拓宽贫油熄火极限能力更强，与典型燃烧室相比拓宽约20.7%，可在更低油气比下正常工作。

关键词：多点贫油直喷燃烧室贫油熄火性能出口温度分布氮氧化物排放

重庆农村新生代青年低额彩礼的形成机制及其现实挑战

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中国农业大学学报(社会科学版) 2024年

作者：张艳霞刘远冬中国农业大学人文与发展学院

高额彩礼是我国近年来重点治理的突出社会问题。本研究基于对重庆石村新生代青年“零彩礼”现象的田野调查,分析当地低额彩礼的形成机制及其面临的现实挑战。石村“不算彩礼”的共识促进了婚姻交换灵活多元的发展,相对于更具仪式性的婚... 详细信息

高额彩礼是我国近年来重点治理的突出社会问题。本研究基于对重庆石村新生代青年“零彩礼”现象的田野调查,分析当地低额彩礼的形成机制及其面临的现实挑战。石村“不算彩礼”的共识促进了婚姻交换灵活多元的发展,相对于更具仪式性的婚礼花费、改口费和房产花费,彩礼因过于货币化和功利化而被排除在有意义的婚姻交换之外。自明清流传至今的传统习俗和社会主义新风尚共同塑造了当地礼俗传统,弱代际责任感下自由恋爱、代际和性别平等的情境化解了婚姻交换的偿付和资助功能,礼物模式的婚姻交换在仪式和日常中塑造着集体道德感,即使是在跨婚姻圈的新生代中也没有形成高额彩礼。但随着社会流动性和风险性增大,当地低额彩礼实践的维系正面临着跨区域文化冲突和彩礼抵押功能强化的挑战。

关键词：低额彩礼重庆农村新生代青年礼物秩序

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赤水桫椤保护区截留雾水对地下水的贡献

生态学报 2024年

作者：詹泸成何晓冬赵娜河海大学水利水电学院中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

在一些云雾林系统中，林冠截留雾水对水文生态过程具有重要贡献，但其对地下水系统的重要性仍缺乏认识。本研究以赤水河下游云雾森林为例，基于同位素水文学方法，揭示截留雾水对地下水系统的贡献。选择在赤水桫椤保护区内的金沙沟集水... 详细信息

在一些云雾林系统中，林冠截留雾水对水文生态过程具有重要贡献，但其对地下水系统的重要性仍缺乏认识。本研究以赤水河下游云雾森林为例，基于同位素水文学方法，揭示截留雾水对地下水系统的贡献。选择在赤水桫椤保护区内的金沙沟集水区，于2021年3月—2022年2月对降水、雾水和泉水开展持续采样和2H、18O同位素分析。基于长时间序列数据，揭示了雨、雾、地下水同位素时间变化规律及成因，在此基础上建立同位素混合模型并进一步量化了地下水中雾水的贡献比率。结果显示，降水的δ2H、δ18O、氘盈余（d-excess）均呈现出明显的季节性变化，体现了水汽来源组成的季节性差异。相较于其他西南地区，研究区降水d-excess值偏高，特别是在旱季，表明降水中包含更高的陆地二次循环水汽成分。雾水的重同位素比率高于同期降水，其季节性变化规律与降水一致，形成雾水和降水的水汽来源相似，但因雾水形成时的凝结温度相对较高，其d-excess值略低于降水。泉水同位素组成无季节性变化，表明地下水滞留时间长，是大气水多年补给和充分混合的结果。地下水同位素平均值高于全年降水加权平均值，体现出降水、雾水共同补给的特征。同位素混合模型估算赤水桫椤保护区地下水中雾水的比例为25.5%—28.1%，水量输入367—419 mm。本研究在前人基础上进一步考虑了水体同位素的季节性变化，降低了量化结果的不确定性。由此可见，林冠截留雾水对研究区地下水系统的水量贡献明显，其生态水文效应对于维持当地桫椤种群具有重要意义。

关键词：赤水河雾水地下水同位素氘盈余桫椤

湖北省大豆种植面积逆势恢复之谜：耕地禀赋约束下的农户作物替代优先序

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中国农业资源与区划 2024年

作者：阮冬燕周晶王娟武汉科技大学法学与经济学院华中农业大学经济管理学院中国粮食研究培训中心

[目的] 提高大豆种植面积和产量是中国大豆振兴计划的核心目标。与许多省份不同，2014年以来位于非主产区的湖北省大豆种植面积“反常地”恢复至接近新世纪初的水平。[方法] 文章构建以耕地禀赋约束和农户作物替代优先序为基础的分析框... 详细信息

[目的] 提高大豆种植面积和产量是中国大豆振兴计划的核心目标。与许多省份不同，2014年以来位于非主产区的湖北省大豆种植面积“反常地”恢复至接近新世纪初的水平。[方法] 文章构建以耕地禀赋约束和农户作物替代优先序为基础的分析框架，从理论上解释湖北大豆种植面积恢复现象，并利用宏微观数据展开实证检验。[结果] 研究发现：2010—2020年，湖北大豆生产布局从山区与平原“平分秋色”转向江汉平原“一枝独秀”，江汉平原农户改扩种大豆是湖北大豆种植面积恢复的直接原因；籽棉价格持续下行或低迷致植棉比较效益偏低，诱发棉农作物替代是湖北大豆种植面积恢复的根本原因；水稻是江汉平原棉花的最优替代作物，但受耕地水源禀赋约束，条件较差的地块难以“棉改稻”，棉农只能改种次优的大豆、玉米等旱作作物；受土壤条件制约，江汉平原玉米较大豆并无产量和收益方面的压倒性优势，农户“棉改玉”和“棉改豆”倾向差异不明显。[结论] 该文对稳定和增加大豆面积，提升大豆自给能力具有一定的参考价值。

关键词：大豆种植面积棉花比较效益农户作物替代优先序耕地水源禀赋

关于市政给排水工程中防渗漏处理与预防技术分析

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第4期 0060-0063页

作者：李汉玉林市自来水有限公司广西玉林537000

随着城镇化建设的不断深入,我国城镇居民人口逐年递增。市政给排水系统作为城市基础建设的重要组成部分,不仅直接关系到城市的运转同时也是关键的民生工程,同时也是衡量城市建设水平和管理水平的重要依据。不过由于现代化城市建设的不... 详细信息

随着城镇化建设的不断深入,我国城镇居民人口逐年递增。市政给排水系统作为城市基础建设的重要组成部分,不仅直接关系到城市的运转同时也是关键的民生工程,同时也是衡量城市建设水平和管理水平的重要依据。不过由于现代化城市建设的不断加快,市政给排水所产生的供需矛盾日益凸显,因此,进一步提升市政给排水施工质量,做好市政给排水的渗漏预防,强化工程过程管理,对于提升城市形象,缓解供需矛盾具有重要的作用和意义。本文分析了市政工程给排水防渗漏施工技术及相关控制要点,并探讨了施工过程中给排水防渗漏突发情况的处理措施,以期为有关人士提供借鉴和参考。

关键词：市政给排水防止渗漏处理预防技术