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具有隐私保护功能的半监督小样本齿轮箱故障诊断

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中国科学：技术科学 2024年第6期54卷 1105-1119页

作者：何心段亚穷王子栋张永华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081 Department of Computer Science Brunel University LondonLondon UB83PHUnited Kingdom 元始智能科技有限公司南通226000

齿轮箱作为机械传动系统的关键组成部分,面对有限标记数据和数据隐私保护的需求,传统故障诊断方法存在数据泄露和模型精度不高等问题.因此,本研究提出了一种基于联邦学习的隐私保护框架,采用半监督原型网络与对比学习相结合的小样本齿... 详细信息

齿轮箱作为机械传动系统的关键组成部分,面对有限标记数据和数据隐私保护的需求,传统故障诊断方法存在数据泄露和模型精度不高等问题.因此,本研究提出了一种基于联邦学习的隐私保护框架,采用半监督原型网络与对比学习相结合的小样本齿轮箱故障诊断方法.首先,构建了DeceFL联邦学习框架,在每个客户端上使用有限数量的标记样本构建正负样本对.同时,采用对比学习的预训练方法,为自动编码器提供了初始化参数.随后,将自动编码器作为原型网络的特征映射函数,使用有限数量的标记样本计算类别原型.最后,通过原型细化方法对原型进行微调,减少异常数据的干扰,获得更加稳定和准确的原型.经过实际齿轮箱数据的验证,结果表明,本研究提出的隐私保护框架下的半监督小样本故障诊断方法能够仅使用极少数量的样本即实现更为出色的故障识别精度.这一研究为应对现实工业应用中的数据挑战提供了创新性的方法,推动齿轮箱故障诊断领域的进一步研究.

关键词：齿轮箱故障诊断隐私保护小样本半监督学习

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AES-128中S盒变换的量子线路优化

电子科技大学学报 2024年第1期53卷 144-148页

作者：刘建美王洪马智段乾恒费洋扬孟祥栋数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 河南省网络密码技术重点实验室郑州450001

使用空间资源优化的量子Karatsuba乘法来优化实现AES-128中的8×8 S盒变换,同时引入了衡量时间资源代价和空间资源代价折衷的指标——量子比特数目与T门深度之积。对实现8×8 S盒变换的分析表明,利用空间资源优化的量子Karatsuba乘法的... 详细信息

使用空间资源优化的量子Karatsuba乘法来优化实现AES-128中的8×8 S盒变换,同时引入了衡量时间资源代价和空间资源代价折衷的指标——量子比特数目与T门深度之积。对实现8×8 S盒变换的分析表明,利用空间资源优化的量子Karatsuba乘法的求乘法逆线路具有更优性能,其Toffoli门数目、量子比特数目、量子比特数目与T门深度之积更优。此外,使用加窗量子查表方法,进一步优化了求乘法逆以及实现S盒所需的量子资源。在此基础上,基于Qiskit分析验证了所需的量子资源。

关键词：乘法逆优化实现量子线路 S盒

渗流力和结构面水弱化作用下裂隙岩体边坡块体的稳定性

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第4期46卷 50-59页

作者：王惠栋段秦生宋锋锋璩臻河北工业大学土木与交通学院天津300401

裂隙岩体渗流是影响岩体稳定性的重要因素之一。裂隙中的流体流动不仅会产生渗流力,而且会降低裂隙面的强度,致使边坡失稳、隧道塌方等事故频发。为揭示渗流作用对裂隙岩体边坡块体稳定性的作用机理,基于关键块体理论,提出一种同时考虑... 详细信息

裂隙岩体渗流是影响岩体稳定性的重要因素之一。裂隙中的流体流动不仅会产生渗流力,而且会降低裂隙面的强度,致使边坡失稳、隧道塌方等事故频发。为揭示渗流作用对裂隙岩体边坡块体稳定性的作用机理,基于关键块体理论,提出一种同时考虑渗流力和结构面水弱化作用的稳定性分析方法,其中,渗流力基于渗流理论和统一管网法计算,结构面水弱化根据经验公式确定。以某岩质边坡为例,采用该方法对边坡在渗流作用下的块体稳定性开展研究。研究结果表明,渗流力与结构面水弱化作用对裂隙岩体边坡块体稳定性的作用方式不同,渗流力既会改变块体的抗滑力又会改变块体的滑动力,对块体稳定性的影响较为复杂,包括改变块体的稳定状态、滑移面、失稳形式;结构面水弱化只降低块体的抗滑力,进而降低块体的稳定性,不改变块体的失稳形式。此外,对于裂隙边坡工程,通常存在一个最危险渗流压力值。

关键词：关键块体理论渗流力结构面水弱化块体稳定性裂隙岩体

基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制

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电子学报 2024年第3期52卷 803-813页

作者：景旭刘滋雨西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712100 陕西省农业信息智能感知与分析工程技术研究中心陕西杨凌712100

针对多链式区块链采用主链最终共识机制,导致主链负载大,制约从链性能等问题,论文提出一种基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制.首先根据超图理论,构建以横贯超图为主链,子超图为从链的联盟链主从多链架构;然后借鉴分治思... 详细信息

针对多链式区块链采用主链最终共识机制,导致主链负载大,制约从链性能等问题,论文提出一种基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制.首先根据超图理论,构建以横贯超图为主链,子超图为从链的联盟链主从多链架构;然后借鉴分治思想,结合“背书-排序-验证”的共识方式,构建分层分类共识机制,通过分类处理交易降低主链负载压力;最后构建基于MuSig2聚合签名的联盟链多方背书签名方法,提升背书签名的验证效率.性能分析表明:基于MuSig2聚合签名的联盟链多方背书签名安全可靠,基于超图和MuSig2聚合签名的分层分类共识机制具有强一致性和线性时间复杂度.实验结果表明:基于MuSig2聚合签名的多方背书方法的总效率是椭圆曲线数字签名算法(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,ECDSA)的1.55倍,分层分类共识机制能够提升12.5%的共识效率.该机制具有较高性能,可满足企业多样化业务需求.

关键词：区块链联盟链主从多链分层分类共识机制聚合签名超图

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基于粒子群优化的高速公路路面性能评价

深圳大学学报(理工版) 2024年

作者：段美栋陈铮王琳万莹莹刘朝晖赵全满山东高速股份有限公司山东高速工程检测有限公司山东建筑大学交通工程学院

为提高高速公路路面性能评价的科学性和准确性，以2022年京沪高速济南段实测数据为基础构建路面性能评价指标体系，提出一种基于粒子群优化（particle swarm optimization, PSO）的反向传播（back propagation, BP）神经网络路面性能评... 详细信息

为提高高速公路路面性能评价的科学性和准确性，以2022年京沪高速济南段实测数据为基础构建路面性能评价指标体系，提出一种基于粒子群优化（particle swarm optimization, PSO）的反向传播（back propagation, BP）神经网络路面性能评价算法——PSO-BP算法.结果表明，PSO-BP算法在训练集上的预测准确率达到了99.7%，在测试集上的预测准确率达到了99.4%，与传统BP神经网络相比分别提升19.2%和19.1%，说明利用粒子群算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化，能够提高模型的预测能力以及准确性；PSO-BP算法的预测结果与实际评价高度一致，具有较好的可靠性和稳定性，能够准确地对高速公路沥青路面性能等级进行评价预测.研究成果可为高速公路的养护决策提供重要依据.

关键词：道路工程神经网络粒子群算法高速公路路面养护性能评价

人工智能领域高校创新策源潜力评价研究——我国31个省份截面数据的实证分析

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高校教育管理 2024年第3期18卷 95-109页

作者：李滋阳浙江传媒学院浙江省社会治理与传播创新研究院浙江传媒学院文化创意与管理学院浙江杭州310018

本研究从高校创新策源潜力概念出发,探明其维度划分与要素组成,构建人工智能领域高校创新策源潜力评价体系。选用我国31个省份截面数据,运用熵权TOPSIS法进行实证分析发现,高校创新策源潜力可划分为高校创新策源供给侧资源潜力、高校创... 详细信息

本研究从高校创新策源潜力概念出发,探明其维度划分与要素组成,构建人工智能领域高校创新策源潜力评价体系。选用我国31个省份截面数据,运用熵权TOPSIS法进行实证分析发现,高校创新策源潜力可划分为高校创新策源供给侧资源潜力、高校创新策源贯通侧生产潜力和高校创新策源需求侧支撑潜力3个子系统;人工智能领域高校创新策源潜力评价体系由3个一级指标、7个二级指标、12个三级指标构成;高、中、低潜力省份的地理空间分布特征为“东强西弱、南北均衡、三核蔓延”,该分布特征与省域经济产业发展水平基本一致。我国要政产学研用协同发力,推动新学科、新知识、新人才、新技术、新岗位、新业态、新市场持续涌现,助力高潜力省份持续进阶、中潜力省份寻求特色、低潜力省份结构性调整和高质量发展。

关键词：人工智能高校创新策源潜力高校创新策源供给侧高校创新策源贯通侧高校创新策源需求侧创新策源潜力评价

基于扎根理论的延期博士生学业倦怠形成机制研究

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研究生教育研究 2024年 62-72页

作者：张卓黄滋淳南京大学教育研究院

延期博士生学业倦怠严重影响高等教育人才培养质量。通过对18位正处于延期阶段博士生的深度访谈,基于扎根理论的质性分析,将隐性文化、制度规范、科研特点、外部环境和个体特征确定为延期博士生学业倦怠的五大影响因素,分别归纳为环境... 详细信息

延期博士生学业倦怠严重影响高等教育人才培养质量。通过对18位正处于延期阶段博士生的深度访谈,基于扎根理论的质性分析,将隐性文化、制度规范、科研特点、外部环境和个体特征确定为延期博士生学业倦怠的五大影响因素,分别归纳为环境因素及个体因素两个维度。在个体因素与环境因素的交互作用下,延期博士生形成了对环境整体感知的“心理活动场”。延期博士生“心理活动场”中的负向情感体验影响着个体学业倦怠的感知水平及行为表现。本研究构建延期博士生学业倦怠形成机制模型,提出应对策略,即引导博士生主动涵养奋斗精神、创设包容互助的学术氛围、关注博士生学业成长、提高博士生学术社会化质量。

关键词：学业倦怠延期毕业形成机制博士生

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矿热炉烟气余热回收利用新技术

冶金设备 2024年第3期 51-53页

作者：王强冯万栋段永栋中钢设备有限公司钢轧工程部

从原理和结构上对矿热炉烟气余热回收利用新技术进行解析，采集实际生产数据，通过计算分析对比烟气余热利用前后的发生的变化。在矿热炉烟道设置热交换器，将交换后的热量传递至回转窑二次风，以此降低矿热炉烟气排放温度，提高回转窑... 详细信息

从原理和结构上对矿热炉烟气余热回收利用新技术进行解析，采集实际生产数据，通过计算分析对比烟气余热利用前后的发生的变化。在矿热炉烟道设置热交换器，将交换后的热量传递至回转窑二次风，以此降低矿热炉烟气排放温度，提高回转窑二次风入窑温度。结果表明该技术减少了矿热炉烟气冷却水的用量，降低了矿热炉的冶炼电耗，同时也减少了回转窑的煤粉消耗量，提高了回转窑焙砂的出料温度，使回转窑热效率得到提升。

关键词：矿热炉烟气余热回收

深冷处理对X52管线钢耐磨性与耐腐蚀性的影响

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表面技术 2024年第8期53卷 74-83页

作者：何琼李永刚朱艳强杨林滋太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 太原理工大学精密加工山西省重点实验室太原030024 太原理工大学山西省金属材料腐蚀与防护工程技术研究中心太原030024

目的提高X52管线钢基体的耐磨性能与耐腐蚀性能,探究深冷处理对X52管线钢性能的影响机制。方法采用液体法的冷处理方式,对X52管线钢进行不同时间的深冷处理。采用显微硬度仪、超景深光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射... 详细信息

目的提高X52管线钢基体的耐磨性能与耐腐蚀性能,探究深冷处理对X52管线钢性能的影响机制。方法采用液体法的冷处理方式,对X52管线钢进行不同时间的深冷处理。采用显微硬度仪、超景深光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损仪器、万能拉伸机以及电化学工作站,分别观察或评价深冷处理后X52管线钢的显微组织、物相组成、硬度变化、拉伸性能、耐磨性与耐腐蚀性能。结果经过不同时间的深冷处理后,由于弥散碳化物的析出和晶粒细化,试件的显微硬度、抗拉强度和弹性模量均有所提高,但屈服强度变化不明显。当深冷处理时间为30 h时,其显微硬度达到最大值210.8HV0.2,比未深冷态190.3HV0.2提高了10.77%,当深冷处理时间为7 h时,其抗拉强度达到最大值600.7 MPa,比未深冷态574.7 MPa提高了4.05%。经过深冷处理,由于试件的晶粒得到了细化,组织成分更加均匀,试件的摩擦磨损性能得到提高,磨损机理为氧化磨损和磨粒磨损的共同作用,其中磨粒磨损起着主要作用。极化曲线结果显示,深冷处理后的试件自腐蚀电位均正移,当深冷处理时间分别为11、30和55 h时,腐蚀电流密度由未深冷态的15.47×10^(−6)A/cm^(2)分别降低到1.781×10^(−6)、1.335×10^(−6)、1.257×10^(−6)A/cm^(2),数值降低了一个数量级,说明材料的耐腐蚀性能得到了提高。结论深冷处理可以有效改善X52管线钢的力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能,在管道运输领域具有潜在的应用前景。

关键词：深冷处理 X52管线钢显微组织耐磨性耐腐蚀性