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基于点云整体拓扑结构的图像分类算法

计算机应用 2024年第4期44卷 1107-1113页

作者：王杰孟华西南交通大学数学学院成都611756

卷积神经网络(CNN)参数众多、分类边界复杂,对数据的局部特征较敏感,导致当CNN模型受到对抗攻击时,精度明显下降;而拓扑数据分析(TDA)方法更关注数据的宏观特征,天然具有对抗噪声和梯度攻击的能力。为此,提出一种耦合拓扑数据分析和CNN... 详细信息

卷积神经网络(CNN)参数众多、分类边界复杂,对数据的局部特征较敏感,导致当CNN模型受到对抗攻击时,精度明显下降;而拓扑数据分析(TDA)方法更关注数据的宏观特征,天然具有对抗噪声和梯度攻击的能力。为此,提出一种耦合拓扑数据分析和CNN的图像分类算法MCN(Mapper-Combined neural Network)。首先,利用Mapper算法得到刻画数据集宏观特征的Mapper图,通过多视图的Mapper图对每一个样本点进行新的特征表示,并将新特征表示成二值向量;其次,结合新特征和CNN提取的隐藏层特征,增强隐藏层特征;最后,使用特征增强后的样本数据训练全连接的分类网络,完成图像分类任务。在MNIST和FashionMNIST数据集上,将MCN与纯卷积网络、单一Mapper特征分类算法进行对比,采用主成分分析(PCA)降维的MCN的初始分类精度提升了4.65%和8.05%;采用线性判别分析(LDA)降维的MCN的初始分类精度提高了8.21%和5.70%。实验结果表明,MCN分类精度更高,并且对抗攻击能力更强。

关键词：卷积神经网络对抗攻击拓扑数据分析特征增强多视图

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仿生复合表面织构减阻研究

摩擦学学报 2024年

作者：王杰许少锋王子辰汪久根浙大宁波理工学院机电与能源工程学院浙江理工大学机械工程学院浙江大学机械工程学院

针对固-液界面的流动减阻问题，提出了采用仿生复合表面织构降低流动阻力的方法。仿生水稻叶表面和鲨鱼肋条设计了肋条与微凸起相结合的仿生复合表面织构，采用等离子深硅刻蚀法在硅片表面加工制造了复合表面织构，并与聚二甲基硅氧烷(P... 详细信息

针对固-液界面的流动减阻问题，提出了采用仿生复合表面织构降低流动阻力的方法。仿生水稻叶表面和鲨鱼肋条设计了肋条与微凸起相结合的仿生复合表面织构，采用等离子深硅刻蚀法在硅片表面加工制造了复合表面织构，并与聚二甲基硅氧烷(PDMS)等离子键合得到带表面织构的矩形通道，试验研究了水、液体石蜡和甘油在带仿生复合表面织构的矩形通道内流动减阻行为。研究结果表明：仿生复合表面织构对3种流体均具有减阻效果，其中高速水流的最大减阻率为25.2%，低速液体石蜡油和甘油的最大减阻率分别为2.07%和22.5%。仿生复合织构表面亲油困油，表面形成的润滑油膜是实现石蜡油流减阻的机理，而仿生织构表面疏水疏甘油困气，表面存在部分气体层是实现水流和甘油流动减阻的机理。

关键词：固-液界面仿生复合表面织构减阻减阻机理

山区县域乡村空间活力评价指标体系构建与测度分析

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浙江农林大学学报 2024年第4期41卷 850-860页

作者：王杰郑国全浙江农林大学风景园林与建筑学院浙江杭州311300

【目的】在乡村振兴和共同富裕背景下,探索提升不同地域类型乡村空间活力的具体路径,为乡村发展提供科学依据。【方法】以浙江省泰顺县为研究对象,从乡村生活、生态、生产活力3个维度系统构建乡村空间活力指数评价体系,应用综合评价法... 详细信息

【目的】在乡村振兴和共同富裕背景下,探索提升不同地域类型乡村空间活力的具体路径,为乡村发展提供科学依据。【方法】以浙江省泰顺县为研究对象,从乡村生活、生态、生产活力3个维度系统构建乡村空间活力指数评价体系,应用综合评价法研究乡村空间活力发展的空间差异,利用纵横对比法识别各乡(镇)主导活力和短板活力,探索各类型区差异化提升路径。【结果】(1)泰顺县乡村空间活力空间分异特征明显,总体呈“局部高值,北高南低”,大部分乡(镇)的活力水平比较低;各项子系统活力不尽相同,乡村生活、生态、生产空间活力分别呈现“局部低值,西高东低”“北高南低”“局部突出,四周高中间低”的空间分布特征。(2)以主导活力和短板活力为划分原则,将泰顺县划分为综合发展型、主导发展型、极化发展型和欠缺发展型四大类,并根据不同地域类型提出活力提升策略:综合发展型应高效利用各自的优势资源,形成强对弱的对点帮扶,联合活化,推进泰顺县乡村空间活力的跨越式提升;主导发展型应发挥自身优势活力整合协调其他活力;极化发展型应在提升主导活力的基础上重点考虑积极探索特色发展道路,补齐短板活力;欠缺发展型应深入挖掘文化、生态等核心资源,明确发展定位。【结论】泰顺县乡村活力水平整体较低,各乡(镇)也有不同的优劣势,体现了活力水平发展的不平衡不充分特征。提出差异化提升路径以期对泰顺县实现乡村振兴发展有一定的指导作用。

关键词：乡村空间活力指标体系共同富裕发展策略

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加压条件下褐煤的热解和氧迁移行为研究

洁净煤技术 2024年第S2期 141-148页

作者：张佩云焉海波王杰华东理工大学资源与环境工程学院

利用加压固定床反应器进行了玉溪褐煤和哈密褐煤的慢速热解，考察压力对主要气体释放速率、主要产物分布和焦油组成以及氧迁移的影响。研究发现，在0.1～1 MPa,增大压力使CO2和气态烃产率提高，玉溪褐煤的变化更明显，其主要原因是增大... 详细信息

利用加压固定床反应器进行了玉溪褐煤和哈密褐煤的慢速热解，考察压力对主要气体释放速率、主要产物分布和焦油组成以及氧迁移的影响。研究发现，在0.1～1 MPa,增大压力使CO2和气态烃产率提高，玉溪褐煤的变化更明显，其主要原因是增大压力能够增强焦油的二次裂解反应，但H2和CO产率下降，其主要原因可能在于增大压力有利于促进体积缩小的加氢和CO积碳反应；二次裂解反应的增强致使焦油产率下降，但焦油中轻质烃类化合物数量和比例增多；升高压力使褐煤中氧元素更多以CO2和水的形式逸出，转移至焦炭和焦油中的氧比例下降。

关键词：褐煤加压热解焦油气体脱氧

碱激发矿粉胶凝材料固化高含盐量浓缩液污泥试验研究

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岩土工程学报 2024年第9期46卷 1860-1869页

作者：冯德銮王杰王羽心陈志城梁仕华广东工业大学土木与交通工程学院广东广州510006

采用浸没式燃烧工艺处理生活垃圾填埋场渗滤液产生的浓缩液污泥副产物具有高易溶盐含量的特征。分别采用硫铝酸盐水泥和碱激发矿粉胶凝材料固化浓缩液污泥,对固化试样进行一系列无侧限抗压强度(UCS)试验、水稳定性试验和微观观测试验,... 详细信息

采用浸没式燃烧工艺处理生活垃圾填埋场渗滤液产生的浓缩液污泥副产物具有高易溶盐含量的特征。分别采用硫铝酸盐水泥和碱激发矿粉胶凝材料固化浓缩液污泥,对固化试样进行一系列无侧限抗压强度(UCS)试验、水稳定性试验和微观观测试验,分析硫铝酸盐水泥和碱激发矿粉胶凝材料对浓缩液污泥的固化效果和固化机理。研究结果表明:40%水泥掺量的固化试样的28 d无侧限抗压强度为1.95 MPa,浸水28 d后降低至零。30%矿粉掺量的固化试样的28 d无侧限抗压强度为14.8 MPa,浸水28 d后,仍达3.6 MPa,远大于垃圾填埋场的填埋强度要求。碱激发矿粉反应生成的三维网状胶凝材料和钙矾石晶体可对浓缩液污泥颗粒实现有效的包裹和胶结,是碱激发矿粉胶凝材料固化浓缩液污泥的微观固化机制。

关键词：浓缩液污泥硫铝酸盐水泥碱激发矿粉水稳定性固化机理

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数字化转型与企业劳动力技能结构升级

人口学刊 2024年第4期46卷 113-128页

作者：王杰张世伟吉林大学数量经济研究中心吉林长春130012

随着数字经济的蓬勃发展,中国企业界掀起了一股数字化转型浪潮,数字技术对就业的冲击受到社会各界的广泛关注。文章基于工作任务型生产函数构建垄断竞争市场模型,分析数字化转型对企业劳动力技能结构升级的影响,并使用2013—2022年中国... 详细信息

随着数字经济的蓬勃发展,中国企业界掀起了一股数字化转型浪潮,数字技术对就业的冲击受到社会各界的广泛关注。文章基于工作任务型生产函数构建垄断竞争市场模型,分析数字化转型对企业劳动力技能结构升级的影响,并使用2013—2022年中国A股上市公司数据进行实证检验。理论推导发现:如果数字化资本与高技能劳动力存在互补关系,则企业高技能劳动力相对低技能劳动力的需求会随着数字化转型水平提升而增加,即数字化转型将会促进企业劳动力技能结构升级;数字化转型对低技能劳动力的需求兼具负向的替代效应和正向的产出扩张效应,最终影响取决于二者大小;数字化转型的产出扩张效应和低技能劳动力替代效应均会导致企业高技能劳动力需求的增加,从而促进企业劳动力技能结构升级。研究发现:数字化转型指数每提高1个百分点,企业高技能劳动力占比将提高0.1%,说明数字化转型促进了企业劳动力技能结构升级;数字化转型促进了企业生产效率的提升和高技能劳动力需求的增加,表明数字化资本与高技能劳动力之间存在互补性。机制分析显示:一方面,数字化转型促进了企业的产出扩张,导致主营业务收入和其他业务收入的增加;另一方面,尽管数字化转型导致企业生产人员的减少,但却导致销售人员和采购人员的增加,数字技术并未对低技能劳动力产生明显的替代效应,数字化转型对企业劳动力技能结构升级的促进作用主要通过产出扩张效应实现。由于制造业企业生产人员占比更高,数字技术的替代作用更明显,且雇佣高技能劳动力需要更多的资金支撑,因此数字化转型对制造业企业、规模较大企业和国有企业劳动力技能结构升级的促进作用更显著;在市场化水平较高的地区,数字化转型对企业劳动力技能结构升级的促进作用较为明显。因此,政府部门应继续加强数字基础设施建设,推动数字经济与实体经济深度融合,大力发展面向数字技术的教育和培训事业,同时不断完善失业保障制度和就业服务体系,实现中国企业数字化转型和劳动力技能结构的优化升级。

关键词：数字化转型劳动力技能结构替代效应产出扩张效应

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淹没水射流式脱壳贝肉清洗装备设计研究

淹没水射流式脱壳贝肉清洗装备设计研究

作者：王杰群大连海洋大学

学位级别：硕士

随着贝类预制菜产业的发展,基于贝肉的精加工预制食品逐渐在市场上推广,虽然市场上清洗装置品类较多,但是尚未有适合各类贝肉产品清洗的装备,存在清洗效率低、洗净率差和易破损等问题。本文基于淹没水射流机理,将Fluent-EDEM耦合分析引... 详细信息

随着贝类预制菜产业的发展,基于贝肉的精加工预制食品逐渐在市场上推广,虽然市场上清洗装置品类较多,但是尚未有适合各类贝肉产品清洗的装备,存在清洗效率低、洗净率差和易破损等问题。本文基于淹没水射流机理,将Fluent-EDEM耦合分析引入装备设计,Fluent进行有限元计算流体力学数值模拟,EDEM进行离散元物料运动行为和粘附力数值模拟,经过耦合传参得到清洗流场与贝肉的实时运动情况。研究内容具体如下:(1)模拟了清洗过程中的水箱内部的流场结构与物料运动情况。基于Fluent-EDEM耦合数值模拟初步确定清洗装置的关键结构参数范围,并解算了清洗过程中杂质颗粒从清洗物表面剥离的情况。通过验证实验得出,所设计的射流孔排布方式可有效在清洗水箱内形成较强的旋流,且旋流隔离箱内外的流速差可使杂质进入旋流隔离箱内部后沉淀分离,符合Fluent对流场的模拟结果和设计目的。设计正交实验确定了影响生产效果的关键因素,结果显示各因素对洗净效果的影响依次为射流口直径>清洗量>清洗时间。(2)建立了清洗效果量化评价指标,验证实验原型机对不同种类贝肉的清洗效果。清洗效果验证实验对三种不同清洗难度的贝肉进行实验,并从洗净度和破损率两个方面设置了评级机制。(3)进行了生产性试验,对比试验样机与现有清洗设备的清洗效果。生产试验以洗净率和破损率作为评价指标,对比3种清洗装置洗净率。试验结果表明,以扇贝裙边为清洗对象时,淹没水射流式清洗装置的平均洗净率为97.77%,且无破损现象,较螺旋桨式清洗装置洗净率提高了14.4%,较超声波式清洗装置洗净率提高了7.3%;以鸟蛤肉为清洗对象时,淹没水射流式清洗装置的平均洗净率为98.23%,较螺旋桨式清洗装置的洗净率提高了12.49%,较超声波式清洗装置洗净率提高了6.7%,且无破损情况。综上所述针对脱壳贝肉清洗设备效率低、破损率高的问题,设计了一种基于淹没水射流式的脱壳清洗装置,建立Fluent-EDEM耦合的模拟仿真模型,开发实验样机进行生产对比实验,结合量化清洗效果评价指标,其平均清洗效率达到97%且无破损。由此说明,淹没水射流式装置具有较好的清洗效果。

关键词：脱壳贝肉淹没水射流清洗装备 Fluent-EDEM耦合分析实验设计

基于数据融合的光散射法与β射线粉尘监测技术研究

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矿业安全与环保 2024年

作者：魏海天王杰陈述斌煤炭科学研究总院重庆飞扬测中煤科工集团重庆研究院有限公司

光散射法测量粉尘浓度时，长时间的使用会污染光学镜头，造成测量精度下降。在分析光散射与β射线检测粉尘原理的优缺点基础上，提出了一种基于光散射与β射线法相融合的粉尘监测技术，通过卡尔曼滤波数据融合算法以提高测量的精度，并... 详细信息

光散射法测量粉尘浓度时，长时间的使用会污染光学镜头，造成测量精度下降。在分析光散射与β射线检测粉尘原理的优缺点基础上，提出了一种基于光散射与β射线法相融合的粉尘监测技术，通过卡尔曼滤波数据融合算法以提高测量的精度，并采用Matlab软件进行了数值模拟分析。结果表明：使用卡尔曼滤波数据融合算法后，样本数据误差方差减小55.5%；融合算法样机测量值相对平均误差比单一使用光散射法相对平均误差减少3.15%；样机测量误差小于±10%。

关键词：粉尘光散射法 β射线法数据融合卡尔曼滤波数值模拟

素养立意·以美育人:义务教育艺术新教材编写特点与使用建议

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中小学管理 2024年第8期 29-32页

作者：王小莲王杰北京师范大学教育学部北京100875 北京师范大学艺术与传媒学院北京100875

新学年将投入使用的义务教育艺术新教材,以培育学生核心素养为纲,依托新课标规定的课程内容框架,以学习任务为抓手,坚持实践取向、以评促学。艺术教师使用新教材,一是应注意把握新教材与课程目标的对应关系,探寻设定单元目标和课时目... 详细信息

新学年将投入使用的义务教育艺术新教材,以培育学生核心素养为纲,依托新课标规定的课程内容框架,以学习任务为抓手,坚持实践取向、以评促学。艺术教师使用新教材,一是应注意把握新教材与课程目标的对应关系,探寻设定单元目标和课时目标的可行方法,促进核心素养的整体协调发展;二是要读懂新教材对课程内容的呈现方式, 将教材内容转化为教学内容时彰显学段和学情特点;三是要用好新教材中的学习活动和测评工具,把握学生主体与教师主导的关系,加强增值评价和多元主体评价,建立素养导向的教学形态。

关键词：新教材艺术教育艺术课程观核心素养典型学习任务增值评价