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特征选择对提高LIBS钢铁分类准确度的研究

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特征选择对提高LIBS钢铁分类准确度的研究

作者：段鑫杨长春工业大学

学位级别：硕士

钢铁是工业制造中至关重要的材料之一,其质量和成分的准确分类对生产效率和产品质量至关重要。激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)作为一种快速、无损的分析技术,被广泛应用于钢铁材料的成分分析中。然而,由... 详细信息

钢铁是工业制造中至关重要的材料之一,其质量和成分的准确分类对生产效率和产品质量至关重要。激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)作为一种快速、无损的分析技术,被广泛应用于钢铁材料的成分分析中。然而,由于钢铁的复杂组成和工作环境的变化,传统的分类方法在实际应用中往往存在准确度不高的问题,因此寻求一种能够提高分类准确度的有效方法显得尤为重要。本文旨在探究特征选择方法在提高LIBS钢铁分类准确度中的潜力和应用价值,主要研究内容如下:(1)构建基于LIBS的钢铁光谱数据检测系统。为了最大程度地减少系统误差和激光能量波动等因素的干扰,采用降噪、基线校正以及归一化等预处理技术对光谱数据进行处理。随后,运用支持向量机分类算法对未经特征选择的光谱数据进行分类,并绘制混淆矩阵以直观地展示分类效果。通过采用模型评价指标:准确率、查准率、召回率以及F1-Score对分类结果进行了全面评估,结果显示分类准确度较低。因此需要探索合适的特征选择方法,以提取出对分类更有价值的特征,进而提升分类的准确度。(2)由于人为选择特征谱线对于分类任务效率较低,并无法准确判断元素间的相互作用,故寻找一种高效的特征选择方法尤其重要。为了提高LIBS钢铁分类的准确度,提出一种基于SP-EN的混合过滤/嵌入式特征选择模型进行特征谱线选择。该方法首先利用SP算法对原始特征进行初步筛选,剔除大量冗余和无关特征,从而缩小特征空间。随后采用EN算法对剩余特征进行精细化的选择,进一步提取出对分类任务贡献度较大的关键特征。显著降低了无关谱线的干扰,使SVM算法的分类结果大幅度提升,达到了较为满意的分类准确度。最后,为了解决分类算法中无法看到各条特征谱线对定性分析结果的贡献率问题,提出使用LIME可解释模型来解释分类结果的分类依据,并展示出正确和错误分类样本的前十条特征权重图,从而使得分类结果更具说服力。(3)传统的特征选择模型存在稳定性较低的问题,可能导致分类结果的波动,甚至容易发生过拟合。为了更有效地提升LIBS钢铁分类的准确度,提出引入集成Boosting思想的极致梯度提升(e Xtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法进行特征选择工作。首先阐述了不同集成学习的思想以及Boosting思想的原理,并对XGBoost模型的原理与公式进行了详细讨论。通过对模型的超参数优选,XGBoost特征选择模型与SP-EN特征选择模型相比在分类结果上表现出一定的提升,达到了接近完美的分类结果。随后使用XGBoost模型的内置特征权重图展示了贡献度排名前八的特征,不仅完成了LIME的任务,还有效地简化了模型的复杂度。为了验证XGBoost特征选择模型在不同分类算法中提升分类准确度的通用性,引入了KNN以及RF算法进行分类,结果显示不同分类算法的准确度都有不错的提升。上述结果进一步验证了特征选择的有效性,能够降低其他元素干扰对分类结果的影响,从而使得分类准确度得到显著提升。

关键词：激光诱导击穿光谱技术特征选择分类准确度特征可视化

稠环芳香衍生物的合成及其在锂离子电池中的应用

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稠环芳香衍生物的合成及其在锂离子电池中的应用

作者：段鑫上海师范大学

学位级别：硕士

博士生学术志趣漂移的成因与复位——基于“退学博士”小组的网络民族志考察

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研究生教育研究 2024年第3期 34-44页

作者：吴肖段鑫星中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116

作为博士生的必备品质,学术志趣是引领其坚定科研信念并愿意为之付诸行动的深层动力,影响学术训练成效与未来职业期望。通过参与式观察与文本分析,研究对博士生学术志趣漂移现象进行网络民族志考察,发现其生成主要受四维因素的聚合作用... 详细信息

作为博士生的必备品质,学术志趣是引领其坚定科研信念并愿意为之付诸行动的深层动力,影响学术训练成效与未来职业期望。通过参与式观察与文本分析,研究对博士生学术志趣漂移现象进行网络民族志考察,发现其生成主要受四维因素的聚合作用,即现实处境的诱发、过往体验的加速、未来预判的催化与退出路径的驱动。其中,现实处境包括学业压力、经济压力、成本考虑、重要他人、关键事件与自身条件;过往体验涵盖个体经历与原有观点;未来预判是对未来工作岗位要求、环境、待遇的提前觉察;退出路径则是指具备脱离固有场域的措施与方法。各因素相互交织、彼此作用,共同推动漂移的萌芽、扩散与达成。结合现状表现、深思成因经过,博士生学术志趣的漂移复位与厚植提升尚需多方协力,复盘生涯规划,澄清职业目标;规范导师指导,矫正导学关系;关注培养过程,构筑资源网络;推进精准供给,完善退出路径。

关键词：博士生教育学术志趣志趣培养网络民族志

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数智时代公共图书馆智慧助老服务模式研究

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作者：段鑫鑫郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

数字经济能促进城市减霾降碳吗?——基于八大国家级大数据试验区的准自然实证分析

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软科学 2024年第1期38卷 8-15页

作者：程云洁段鑫新疆财经大学经济学院乌鲁木齐830012

基于2006-2019年我国264个城市的面板数据,实证检验了国家大数据试点政策对雾霾污染和碳排放的影响效应及作用机制。结果表明:国家级大数据试点政策促进了城市减霾降碳,且经过一系列稳健性检验后结论依旧成立。机制结果表明,国家级大数... 详细信息

基于2006-2019年我国264个城市的面板数据,实证检验了国家大数据试点政策对雾霾污染和碳排放的影响效应及作用机制。结果表明:国家级大数据试点政策促进了城市减霾降碳,且经过一系列稳健性检验后结论依旧成立。机制结果表明,国家级大数据试验区建设能够通过促进产业结构升级和提高机器人应用来降低雾霾污染和碳排放水平。异质性分析得出政策效果会随着试点城市的地理区位、人口规模、信息化水平和财政支出水平的不同而产生差异,其中东部地区、南方地区、大规模城市、高信息化水平和高财政支出水平的城市减霾降碳效果更明显。因此,应持续推进大数据试验区建设,完善信息基础设施建设,推进大数据在环境治理方面的深入应用,以充分发挥数字经济对城市雾霾污染和碳排放的改善作用。

关键词：国家级大数据试验区数字经济雾霾碳排放双重差分

博士生教育质量评价的负向指征及其修正——基于2019年《Nature》博士生调查的学生参与分析

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高教探索 2024年第1期 44-53页

作者：左晶晶段鑫星中国矿业大学公共管理学院徐州221116

作为博士生教育最直接的利益主体,博士生具备天然的“自评资质”.基于2019年《Nature》博士生调查数据,采用内容分析法,以博士生教育质量评价为切入点,借鉴“I-E-O模型”,通过学生参与视角,从输入质量、环境质量及结果质量三个维度分析... 详细信息

作为博士生教育最直接的利益主体,博士生具备天然的“自评资质”.基于2019年《Nature》博士生调查数据,采用内容分析法,以博士生教育质量评价为切入点,借鉴“I-E-O模型”,通过学生参与视角,从输入质量、环境质量及结果质量三个维度分析了博士生教育质量评价的构成要素.发现多重角色冲突下博士生生活余力不足、功利主义驱动下博士生培养环境堪忧以及现代性隐忧下博士生意义空虚感倍增,是诱发投入质量条件约束、环境质量工具理性以及结果质量认同危机的重要因素.对此,应通过分割融合二元管理、多措并举三管齐下以及内核系统深度挖掘等措施,改善博士生对教育质量评价的负面情绪基调和悲观心境状态.

关键词：博士生教育质量评价负向指征学生参与

水泥路面脱空板注浆技术在国道预防性养护中的应用

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第9期 0191-0194页

作者：段鑫江门市路桥集团有限公司广东江门529000

随着我国干线公路的基本完善,进一步贯彻国家和交通运输部有关公路预防性养护要求,深入推进做好“十四五”期间干线公路养护工作,总结推广养护管理技术经验,本文从工程项目实际出发,在对国道G325线恩平君堂至盘龙段路面预防养护及功能... 详细信息

随着我国干线公路的基本完善,进一步贯彻国家和交通运输部有关公路预防性养护要求,深入推进做好“十四五”期间干线公路养护工作,总结推广养护管理技术经验,本文从工程项目实际出发,在对国道G325线恩平君堂至盘龙段路面预防养护及功能性修复养护工程施工完成后,重点分析了水泥混凝土路面脱空板注浆技术控制及注浆效果评价。

关键词：路面脱空板注浆技术

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传统水彩与现代艺术元素的融合研究

艺术评鉴 2024年第12期 25-30页

作者：段鑫玉广西艺术学院

本文探讨了传统水彩画与现代艺术元素融合的可能性与必要性。文章通过对传统水彩画的历史、技法以及现代艺术元素的深入分析,指出二者融合能赋予传统水彩画新的生命力和表现力。在色彩、构图和技法等多个方面,本文详细阐述了融合的具体... 详细信息

本文探讨了传统水彩画与现代艺术元素融合的可能性与必要性。文章通过对传统水彩画的历史、技法以及现代艺术元素的深入分析,指出二者融合能赋予传统水彩画新的生命力和表现力。在色彩、构图和技法等多个方面,本文详细阐述了融合的具体表现,并强调了在保持传统水彩画精髓的同时,引入现代艺术元素的重要性。这种融合不仅丰富了水彩画的艺术语言,也拓宽了艺术家的创作思路。展望未来,传统水彩画与现代艺术元素的融合将促进水彩画艺术的创新与发展,为观众带来更多元、更具时代感的艺术体验。

关键词：传统水彩现代艺术元素技法创新融合

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铁路线站设计用几何计算内核的构建与应用

铁道工程学报 2024年第2期41卷 86-92,99页

作者：许胜博中国铁路设计集团有限公司天津300142

研究目的:传统铁路线站设计软件高度依赖于特定的图形平台,限制了软件的可移植性和独立性,不利于铁路线站设计软件的自主发展。为此,本文通过对线站设计用几何计算内核架构、几何算法及第三方图形平台解耦机制的研究,旨在构建一个独立... 详细信息

研究目的:传统铁路线站设计软件高度依赖于特定的图形平台,限制了软件的可移植性和独立性,不利于铁路线站设计软件的自主发展。为此,本文通过对线站设计用几何计算内核架构、几何算法及第三方图形平台解耦机制的研究,旨在构建一个独立于图形平台的铁路线站设计用几何计算内核,使得线站设计业务逻辑与特定图形平台解绑,使其能够适应不同的操作系统和图形平台,从而提高铁路线站设计软件研发的自主性。研究结论:(1)本文提出的几何计算内核架构可扩展性强,核心算法通用度高,能够满足各类铁路线站设计场景;(2)与第三方图形平台相比,本文提出的几何计算内核在铁路线站线型支持、绘制方法、计算精度、计算效率、跨平台移植方面具有明显优势;(3)通过在实际生产项目上的应用,证明了本文提出的几何计算内核可作为线站设计软件研发的底层内核,同时通过对线型定义层的拓展,几何内核构建方法及相关解耦机制也可为其他线性工程设计软件的自主研发提供借鉴。

关键词：铁路线站设计软件几何计算内核缓和曲线算法图形平台解耦