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分子体系自由能地貌图的变分分析及AI算法实现

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物理学报 2024年第6期73卷 82-94页

作者：杜泊船田圃吉林大学生命科学学院长春130012 吉林大学人工智能学院长春130012

精确描述复杂分子体系的自由能地貌图是理解和操控其行为,并进一步实现分子设计制造工业化的重要基础.刻画高维空间自由能地貌图的主要挑战是其往往在不同时空间尺度上具有多个层次,每个层次都可能有不止一个亚稳态被相应的自由能垒分开... 详细信息

精确描述复杂分子体系的自由能地貌图是理解和操控其行为,并进一步实现分子设计制造工业化的重要基础.刻画高维空间自由能地貌图的主要挑战是其往往在不同时空间尺度上具有多个层次,每个层次都可能有不止一个亚稳态被相应的自由能垒分开,且跨越路径有可能不止一条.另外很多体系涉及非线性行为,这使得理论解析和直接使用分子模拟都有很大困难.针对这些挑战,多年来研究者们发展了多种多样的增强采样方法,但往往需要很多经验选择和操作,从而一方面使得研究进程较为缓慢,另一方面也让误差控制成为困难.变分虽然在物理、统计和工程中已经被广泛应用并取得巨大成功,但在复杂分子体系中的应用却随着神经网络的发展刚刚开始.本文将对这些探索性工作的主要方向、进展和局限进行简要总结,也对将来的可能发展给出展望,希望能够激发更多对基于变分的分子体系自由能地貌图人工智能算法的关注和努力,促进大分子药物、分子生物机器等实践应用的发展.

关键词：变分神经网络复杂分子体系自由能地貌图

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多目标跟踪中基于次模优化的轨迹片段生成方法

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 995-1004页

作者：孙瑾杜官明南京航空航天大学民航学院南京211106

作为智能视觉任务的基础工作,多目标跟踪(MOT)一直是计算机视觉领域具有挑战性的课题之一。遮挡是影响跟踪准确性的主要因素,为此该文采用基于检测跟踪的思想,以轨迹片段为基础进行关联获取目标的完整轨迹;同时,为提高跟踪鲁棒性,该文... 详细信息

作为智能视觉任务的基础工作,多目标跟踪(MOT)一直是计算机视觉领域具有挑战性的课题之一。遮挡是影响跟踪准确性的主要因素,为此该文采用基于检测跟踪的思想,以轨迹片段为基础进行关联获取目标的完整轨迹;同时,为提高跟踪鲁棒性,该文将轨迹片段的生成问题转化为运筹学中的设施选址问题,并进而提出基于次模优化的轨迹片段生成方法。该方法融合梯度(HOG)和颜色(CN)两个互补特征进行目标表征,并根据运动信息设计权重系数提高目标匹配准确度,最后提出具有约束的次模最大化算法实现全局范围内的数据关联生成轨迹片段。通过在多个基准数据集上的对比实验,表明该文算法在保证性能的同时能有效处理遮挡问题。

关键词：多目标跟踪轨迹片段数据关联次模优化

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一种单相在线式UPS的设计

山西电子技术 2024年第3期 4-6,14页

作者：杜相如吴艳山西工程职业学院山西太原030009 山西省节能中心有限公司山西太原030045

UPS为生产设备持续运行提供稳定电力供应。设计了一个输出为交流30 V的单相不间断电源。电路由市电经过整流电路、升压电路、EG8010和IRS2113S芯片控制驱动的单相桥式逆变电路、辅助电源等组成。当市电发生断电,自动切换至24 V直流稳压... 详细信息

UPS为生产设备持续运行提供稳定电力供应。设计了一个输出为交流30 V的单相不间断电源。电路由市电经过整流电路、升压电路、EG8010和IRS2113S芯片控制驱动的单相桥式逆变电路、辅助电源等组成。当市电发生断电,自动切换至24 V直流稳压电源(模拟蓄电池)供电,以保障设备的正常工作。经测试,本设计输出正弦电压波形失真度小、电压调整率和负载调整率不大于0.5%,同时还具有过流保护、过压保护的功能。

关键词： BOOST升压逆变电路 UPS

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RNA结合蛋白的组学解析与功能探索

化学学报 2024年第1期82卷 53-61页

作者：曾如馨陈鹏北京大学化学与分子工程学院化学生物学系、北京大学合成与功能生物分子中心北京100871

转录后调控在生理过程中占据十分重要的地位,其分子机制包含大量的核糖核酸(RNA)与蛋白质之间的相互作用.在RNA的整个生命周期中,RNA结合蛋白(RBPs)是相当关键的参与者和执行者,影响了细胞生理过程的运行及机体稳态的维持.研究RNA结合... 详细信息

转录后调控在生理过程中占据十分重要的地位,其分子机制包含大量的核糖核酸(RNA)与蛋白质之间的相互作用.在RNA的整个生命周期中,RNA结合蛋白(RBPs)是相当关键的参与者和执行者,影响了细胞生理过程的运行及机体稳态的维持.研究RNA结合蛋白质组,可以为发掘生物标志物、寻找疾病治疗的靶标提供重要信息.近年来,捕捉RBPs的手段推陈出新,从只能富集特定RNA的结合蛋白发展至可以实现全局性的RBPs鉴定,并对RBP的性质如空间分布、翻译后修饰所产生的影响进行了探索.聚焦于RBPs的组学解析手段以及功能蛋白质组探索,介绍现有的技术,总结技术特点并分析其所存在的问题,最后展望RBP组学研究技术改进的方向和应用前景.

关键词：核糖核酸(RNA)结合蛋白 RNA结合蛋白质组相分离空间分布翻译后修饰

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AI助力打造科学研究新范式

中国科学院院刊 2024年第1期39卷 10-16页

作者：鄂维南北京大学北京100871 北京科学智能研究院北京100084

科学研究的目的是发现基本原理和解决实际问题。尽管人类在发现基本原理和解决实际问题上已经取得了巨大成就,但有效工具和有效科研组织模式的缺乏仍然是制约科研效率的主要瓶颈。人工智能(AI)的迅速发展为改变这种状况提供了新的可能... 详细信息

科学研究的目的是发现基本原理和解决实际问题。尽管人类在发现基本原理和解决实际问题上已经取得了巨大成就,但有效工具和有效科研组织模式的缺乏仍然是制约科研效率的主要瓶颈。人工智能(AI)的迅速发展为改变这种状况提供了新的可能。近年来,深度学习方法在科学研究领域大放异彩,不仅助力解决了一些核心科学问题,扩展了科学方法,也开始带动科学研究从传统的“作坊模式”转向“平台模式”。目前,我国已在人工智能驱动的科学(AI for Science)领域打下良好基础,应把握机遇,争取引领科技创新,为人类的科技发展作出贡献。

关键词：人工智能驱动的科学研究科学计算安卓模式

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基于LDA模型与政策工具的中国数据主权政策研究

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中国科学院院刊 2024年第3期39卷 498-508页

作者：乔晗徐君如中国科学院大学经济与管理学院北京100190 中国科学院大学数字经济监测预测预警与政策仿真教育部哲学社会科学实验室(培育)北京100190

在数字经济发展与总体国家安全观的双重时代背景下,数据主权已成为国家主权的重要组成部分。各主要国家和地区积极开展数据主权战略部署,在数据资源、数据技术和数据规则方面展开激烈竞争与博弈。文章采用政策文本分析方法研究我国数据... 详细信息

在数字经济发展与总体国家安全观的双重时代背景下,数据主权已成为国家主权的重要组成部分。各主要国家和地区积极开展数据主权战略部署,在数据资源、数据技术和数据规则方面展开激烈竞争与博弈。文章采用政策文本分析方法研究我国数据主权政策,运用LDA(Latent Dirichlet Allocation)主题模型和政策工具量化分析中国数据主权政策的过程演化、主题特征,并综合考虑全球数据主权态势,提出4条政策建议:积极主导和参与国际规则制定;优化数据出境安全评估流程;完善个人信息出境标准合同模版;强化数据安全法治保障。

关键词：数据主权数据安全政策工具 LDA模型

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生物菌肥对茶树生长影响的研究与探索

农业技术与装备 2024年第2期 33-36页

作者：杜如学马琳静南阳市经济作物技术推广站河南南阳473056 南阳市农业科学院河南南阳473000

从茶树成活率、新稍生长性状、产量(百芽鲜质量)、抗病性、抗逆性等方面,在不同区域、不同品种、不同树龄的茶园进行生物菌肥施用试验。结果表明,施用生物菌肥可使茶苗成活率提高2.5个百分点、须根量提高20%以上、百芽鲜质量提高4.88个... 详细信息

从茶树成活率、新稍生长性状、产量(百芽鲜质量)、抗病性、抗逆性等方面,在不同区域、不同品种、不同树龄的茶园进行生物菌肥施用试验。结果表明,施用生物菌肥可使茶苗成活率提高2.5个百分点、须根量提高20%以上、百芽鲜质量提高4.88个百分点,病害发生率下降4.9个百分点,茶树抗逆性明显提高,茶树新梢生长性状表现出较好的生长优势,说明生物菌肥在茶树栽培中具有较大的推广应用价值。

关键词：生物菌肥茶树生长势抗逆性

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原子力显微镜在有机缓蚀剂研究中的应用

表面技术 2024年第2期53卷 28-48页

作者：王伦滔王慧如俄亥俄大学美国俄亥俄州阿森斯45701

有机缓蚀剂具有低毒性和高性价比等优点,在低浓度的注射剂量下可以实现优良的缓蚀效果,被广泛应用于石油化工(碳钢)、电子工业(铜)、车辆船舶和航空航天工业(铝),保护合金材料免受腐蚀危害。现有的电化学测试技术已经在有机缓蚀剂领域... 详细信息

有机缓蚀剂具有低毒性和高性价比等优点,在低浓度的注射剂量下可以实现优良的缓蚀效果,被广泛应用于石油化工(碳钢)、电子工业(铜)、车辆船舶和航空航天工业(铝),保护合金材料免受腐蚀危害。现有的电化学测试技术已经在有机缓蚀剂领域得以广泛应用,这种传统的研究方法可以提供有关界面电化学反应的平均动力学信息,但是无法直接解析缓蚀剂的吸附及作用机制。随着金属腐蚀与缓蚀剂研究的微观化和系统化发展,电化学分析手段逐渐与其他分析技术(如扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱等)紧密结合,开展了对缓蚀剂作用机制的深入研究。在这些分析技术中,原子力显微镜(AFM)由于空间分辨率成像能力高,受工作环境和样品性质的局限较少,在有机缓蚀剂于金属/溶液界面的直观研究中起到了重要作用。本文结合近年来原子力显微镜在有机缓蚀剂领域的研究进展,简述了原子力显微镜的工作原理和几种操作模式,详述了AFM的接触模式在有机缓蚀剂研究中的普遍应用和其局限性,总结了AFM的敲击模式在表面活性剂吸附研究中的重要作用和研究现状并延伸到有机缓蚀剂的吸附研究,综述了AFM几个衍生功能(包括纳米刮擦、力-距离曲线、摩擦力和电化学原子力显微镜)在有机缓蚀剂研究中获得的缓蚀剂膜的力学和电化学相关信息,最后对AFM在有机缓蚀剂领域当前研究中存在的问题和未来发展趋势进行了展望。

关键词：原子力显微镜表面技术有机缓蚀剂表面活性剂接触模式敲击模式

基于纳什谈判的电氢能源系统多时间尺度协同运行优化

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电网技术 2024年第7期48卷 2745-2753,I0020,I0021,I0022,I0023,I0024,I0025,I0026,I0027,I0028,I0029,I0030,I0031,I0032页

作者：杜易达谭忠富华北电力大学经济与管理学院北京市昌平区102206 延安大学经济与管理学院陕西省延安市716000

随着高比例新能源大力发展,灵活性不足成为制约电网安全稳定运行的关键因素,综合能源系统多时间尺度、多主体特性突出,协同运行和互动交易面临巨大挑战。基于这一背景,该文构建了基于纳什谈判的电氢能源系统多时间尺度协同运行优化模型... 详细信息

随着高比例新能源大力发展,灵活性不足成为制约电网安全稳定运行的关键因素,综合能源系统多时间尺度、多主体特性突出,协同运行和互动交易面临巨大挑战。基于这一背景,该文构建了基于纳什谈判的电氢能源系统多时间尺度协同运行优化模型,应用交替方向乘子算法对问题予以分布式求解。仿真结果表明,电氢能源系统协同运行可在不改变用户用能习惯的前提下,提高电氢能源系统整体经济效益3.81%,2个能源子系统个体经济效益4.16%、3.42%,降低电能源系统碳排放14.40%,验证了电氢能源系统协同运行的优越性及模型的有效性。

关键词：电氢能源系统多时间尺度协同运行纳什谈判运行优化

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