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ATCase:一个基于多项式约束求解的数值程序测试用例自动生成工具

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系统科学与数学 2017年第7期37卷 1704-1721页

作者：王砺磊曾霞林望陈鑫杨争峰华东师范大学上海市高可信计算重点实验室上海200062 温州大学数学与信息科学学院温州325035 中国科学院数学与系统科学研究院数学机械化重点实验室北京100190 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210023

现有的基于符号执行的测试用例自动生成技术存在不足之处:由于精度限制和非线性约束求解的复杂性,符号执行在遇到复杂的非线性浮点约束时效果并不理想.针对这一现状,给出了一个基于多项式约束求解和区间验证的测试用例生成算法.对于复... 详细信息

现有的基于符号执行的测试用例自动生成技术存在不足之处:由于精度限制和非线性约束求解的复杂性,符号执行在遇到复杂的非线性浮点约束时效果并不理想.针对这一现状,给出了一个基于多项式约束求解和区间验证的测试用例生成算法.对于复杂非线性约束难以求解的问题,采用基于低秩矩量矩阵恢复的多项式系统求解方法,该方法对于含有等式和不等式的多项式系统,相较于其他方法求解速度更快,更适合大规模问题的求解;对于浮点约束求解不准确的问题,采用基于区间分析的验证算法来计算包含精确实解的区间,基于该区间给出测试用例,可以避免浮点计算的不准确和异常.结合该算法和符号执行工具KLEE-FP实现了一个测试用例自动生成工具ATCase(automatically generate test case),它能够分析数值程序中的路径并自动生成满足路径约束的测试用例.在两个开源软件库中的2两个复杂的真实程序上运行的实验结果表明ATCase相比KLEE-FP所使用的STP求解器,能快速生成具有更高覆盖率的测试用例,特别是在处理相对复杂的非线性约束时,优势更加明显.

关键词：测试用例自动生成符号执行多项式系统实根求解低秩矩量矩阵恢复.

基于简易多重曝光融合的条纹结构光三维测量方法

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计算机集成制造系统 2024年

作者：李元亨刘少丽王砺锋胡佳北京理工大学机械与车辆学院数字化制造研究所北京理工大学唐山研究院

针对条纹结构光测量表面具有高光反射区域的物体精度差、速度慢、对硬件设备要求高等问题，提出一种简易多重曝光融合的条纹结构光三维测量方法。采用单目黑白相机和单台数字投影仪，利用投影仪R、G、B多通道合成条纹进行快速存储和传... 详细信息

针对条纹结构光测量表面具有高光反射区域的物体精度差、速度慢、对硬件设备要求高等问题，提出一种简易多重曝光融合的条纹结构光三维测量方法。采用单目黑白相机和单台数字投影仪，利用投影仪R、G、B多通道合成条纹进行快速存储和传输；提出一种高光区域提取算法对物体高光区域进行自动识别，无需对非高光区域进行后续图像融合计算；采用高动态范围（HDR）自适应快速融合算法，将不同条纹投影强度和不同相机曝光时间下采集到的物体正弦条纹照片，通过自动筛选和融合得到具有高动态范围的合成条纹图像。基于简易多重曝光融合方法搭建的测量系统结构简单、成本低、条纹投影和图像计算时间短、自动化程度高。实验结果表明，该方法可以较为精确地测量具有高光反射表面的物体，且对于不同材质的物体具有一定的普适性。

关键词：高光反射条纹结构光三维测量正弦相移图像融合

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蛋白质修饰组学-中药作用机制研究的新途径

中国实验方剂学杂志 2024年第17期30卷 211-219页

作者：王砺寒侯静怡张晶晶杨洪军中国中医科学院医学实验中心中医药防治重大疾病基础研究北京市重点实验室北京100700 中国中医科学院中药研究所北京100700

中医药作为我国宝贵的科学遗产与文化瑰宝,承载着中华民族数千年智慧的结晶,其深厚的医学理论和丰富的实践经验在我国卫生保健事业中占据着不可替代的核心地位。面对现代医学挑战与健康需求,深入探究中药作用机制显得尤为迫切和必要。... 详细信息

中医药作为我国宝贵的科学遗产与文化瑰宝,承载着中华民族数千年智慧的结晶,其深厚的医学理论和丰富的实践经验在我国卫生保健事业中占据着不可替代的核心地位。面对现代医学挑战与健康需求,深入探究中药作用机制显得尤为迫切和必要。蛋白质翻译后修饰(PTM),作为调控蛋白质功能复杂性和多样性的核心机制,是连接内外环境刺激与机体内在生理反应的关键桥梁。同时,不同类型PTM之间可相互作用形成复杂的调控网络,符合中药多成分、多靶点的作用特点。尽管蛋白质修饰组学作为探究PTM的有效工具,近些年已经被应用于一些中药作用机制研究,但总体而言,这一领域的研究在中药学领域尚处于初步发展阶段。为此,该文首先概述了PTM的基础理论和蛋白质修饰组学的基本研究流程,继而系统回顾了蛋白质修饰组学在中药作用机制研究领域的应用现状,并针对现存研究局限性进行了深入剖析。该文旨在探寻一种基于PTM视角解析中药作用机制的创新研究范式,为未来深化理解中药作用机理提供理论依据与实践指导。

关键词：蛋白质翻译后修饰蛋白质修饰组学中药研究策略复杂作用机制解析

基于广义条件强度参数的水平和竖向地震动联合选取研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 30-41页

作者：王晓磊王浠铭阎卫东吕大刚沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

为了合理地考虑竖向地震作用和实现水平和竖向地震动的联合选取,提出了基于广义条件强度参数的水平和竖向地震动联合选取方法:扩展广义条件强度参数的基本理论,提出水平和竖向地震动广义条件强度参数分布的构建方法,并与“无条件分布”... 详细信息

为了合理地考虑竖向地震作用和实现水平和竖向地震动的联合选取,提出了基于广义条件强度参数的水平和竖向地震动联合选取方法:扩展广义条件强度参数的基本理论,提出水平和竖向地震动广义条件强度参数分布的构建方法,并与“无条件分布”对比,提出基于广义条件强度参数的水平和竖向地震动联合选取方法的基本理论,给出以水平强度参数作为条件的实际算例,利用现有水平-水平、水平-竖向强度参数相关系数模型构建水平和竖向地震动广义条件强度参数目标分布,对目标地震动数据库进行联合选取,将选取结果与传统选取方法进行对比,说明该方法的合理性。结果表明:构建出的水平和竖向广义条件强度参数分布与“无条件”分布之间存在一定差异;水平和竖向地震动联合选取结果与目标理论分布匹配良好;与仅考虑水平向广义条件强度参数地震动选取方法相比,联合选取方法能够考虑竖向地震动特性,并且不会对水平向造成影响,提出的水平和竖向地震动联合选取方法能够更加合理地、全面地考虑水平和竖向地震动特性,为工程结构在水平和竖向地震动作用下的抗震性能研究提供地震动输入基础。

关键词：水平和竖向地震动广义条件强度参数(GCIM) 地震动选取相关系数模型概率地震危险性分析

高速公路隧道通风系统的烟气扩散模拟与应急响应策略

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黑龙江科学 2024年第4期15卷 162-164页

作者：王砺镝中咨泰克交通工程集团有限公司北京100083

高速公路隧道是重要的交通设施,其通风系统对于烟气扩散的模拟与应急响应至关重要。提出了基于数值模拟与实时监测的烟气扩散模拟方法,通过应急响应措施的制定与实施,提高高速公路隧道通风系统的安全性及应急响应能力。

关键词：高速公路隧道通风系统烟气扩散模拟应急响应

基于Transformer的高分辨率桥梁裂缝图像级联分割方法

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中国公路学报 2024年第2期37卷 65-76页

作者：褚鸿鹄袁华青龙砺芝邓露湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 伦敦大学学院巴特莱特建筑环境学院伦敦WC1E6BT 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410082

为充分发挥Transformer模型在高分辨率桥梁裂缝图像分割上的优势,提出了一种基于Transformer和坐标注意力(Coordinate Attention,CA)机制的精细化级联分割方法(级联CATransUNet)。首先,开发了一个基于TransUNet的裂缝特征提取模块,用于... 详细信息

为充分发挥Transformer模型在高分辨率桥梁裂缝图像分割上的优势,提出了一种基于Transformer和坐标注意力(Coordinate Attention,CA)机制的精细化级联分割方法(级联CATransUNet)。首先,开发了一个基于TransUNet的裂缝特征提取模块,用于从低分辨率裂缝图像中初步提取3个尺度的粗粒度裂缝特征;其中,CA机制被引入TransUNet的跳跃连接结构,从而增强TransUNet网络对微小裂缝特征的表征。然后,基于所提取的三尺度粗粒度裂缝特征设计了2个基于物理级联结构的精细化运算模块,实现了从全局和局部2个维度依次恢复裂缝主体与边缘区域的细粒度像素特征。此外,为了充分利用多尺度特征在裂缝边界的细粒度特征表征中的优势,在训练过程中引入了一个带有主动边界回归项的多尺度级联损失。在基于无人机所采集的桥梁高分辨率裂缝图像上开展的消融性试验证明了所提出各组件的有效性。最后,在4 K分辨率的桥梁裂缝图像上开展了对比试验,结果表明:级联CATransUNet在不增加显卡内存需求的前提下,相较于此前最先进的基于传统卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)搭建的高分辨率图像精细化网络Segfix和CascadePSP,平均交并比(mean Intersection over Union,mIoU)和平均边缘精度(mean Boundary Accuracy,mBA)分别提升了5%和7%以上。采用级联CATransUNet可实现对高分辨率裂缝图像的精细化分割,为检测人员提供更加全面、准确的结构裂缝信息,从而为结构安全状况评估以及维护决策制定提供技术支撑。

关键词：桥梁工程裂缝分割 Transformer 高分辨率图像注意力机制级联运算

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纳米材料表面化学作用之电子结构原理

化学进展 2024年第6期36卷 851-866页

作者：相国磊北京化工大学化学学院北京100029

在电子结构层面揭示纳米材料表面化学作用的物理与化学机制、共性规律与普适原理是纳米材料相关领域基础研究的科学目标,然而由于缺乏成熟的研究策略和系统性理论认知框架,相关概念与原理体系长期不完善,导致纳米化学领域的理论认识远... 详细信息

在电子结构层面揭示纳米材料表面化学作用的物理与化学机制、共性规律与普适原理是纳米材料相关领域基础研究的科学目标,然而由于缺乏成熟的研究策略和系统性理论认知框架,相关概念与原理体系长期不完善,导致纳米化学领域的理论认识远落后于实验探索。本文基于作者近年研究成果,介绍基于表面价轨道竞争重构机制的纳米材料表面化学作用在电子结构层面的概念与理论认知体系;基于表面化学吸附电子态与纳米材料能带态间的竞争作用与相互影响模型,对纳米材料表面化学领域中的一些基本共性科学问题给出自洽解答。其一,阐明了纳米材料表面活性与稳定性的对立统一辩证关系的物理根源在于波函数的归一化原理。其二,揭示出尺寸减小普遍增强纳米材料表面化学活性的物理根源有两种机制:一是削弱对表面价原子轨道的束缚强度,二是放大缺陷等其他结构参数的影响效果。其三、建立纳米尺度协同化学吸附(NCC)模型,揭示出配体覆盖度调控纳米材料能带电子态及物理与化学性质的电子结构层面机制与共性规律。其四、揭示纳米材料尺寸(r)、比表面积(S/V)、表面配体及覆盖度(θ)在纳米表面化学作用中电子结构状态变化角度发挥作用的物理意义。

关键词：纳米表面化学轨道重构尺寸效应表面效应电子结构原理纳米尺度协同化学吸附

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粉末燃料发动机燃料供应特性

航空动力学报 2024年

作者：杜鑫磊董新刚黄礼铿何景轩田凌寒王纵涛西安航天动力技术研究所固体推进全国重点实验室西安航天动力技术研究所

本研究针对粉末燃料可靠流化和定量可调输送问题，开展基于活塞驱动气体流化输运的粉末供应系统特性研究。通过试验研究，开展不同活塞驱动力、流化气压强、粉末出口喉径等参数对粉末流化输运特性的影响研究。研究表明：该系统在所设工... 详细信息

本研究针对粉末燃料可靠流化和定量可调输送问题，开展基于活塞驱动气体流化输运的粉末供应系统特性研究。通过试验研究，开展不同活塞驱动力、流化气压强、粉末出口喉径等参数对粉末流化输运特性的影响研究。研究表明：该系统在所设工况下能够实现稳定送粉；在指定范围内活塞驱动力存在临界值。活塞驱动力小于临界值时，粉末质量流量随驱动力增大而逐步增大。当超过临界值时，可实现活塞驱动力与粉末流化输运的解耦，粉末流量与出粉口喉道面积成线性关系;驱动力增加过程中流化气流量会增加然后迅速减小，当驱动力达到上限时粉末输送的固气比达到最大；单独提高流化气压强使得固气比大幅降低，不利于气源的有效利用。

关键词：粉末冲压发动机粉末流化气力输送质量流量

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水利工程施工管理探析

中国哈尔滨经济贸易洽谈会会刊 2024年第1期 113-114页

作者：王殿磊招远市水库管理中心

引言水利工程是基础设施的重要组成部分,在防洪安全、合理利用水资源、生态环境保护、促进国民经济发展等方面发挥着重要作用。随着工程建设规模的扩大,对水利项目建设的施工技术和管理要求也在不断提高。通过加强水利工程施工管理,不... 详细信息

引言水利工程是基础设施的重要组成部分,在防洪安全、合理利用水资源、生态环境保护、促进国民经济发展等方面发挥着重要作用。随着工程建设规模的扩大,对水利项目建设的施工技术和管理要求也在不断提高。通过加强水利工程施工管理,不但可以提高工程质量,保障工程的安全,还有利于提高工程整体效益并且促进我国经济发展。

关键词：我国经济发展生态环境保护基础设施水利项目建设工程建设规模合理利用水资源水利工程施工管理整体效益