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应用残差网络的微地震事件五分类检测方法

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 392-403页

作者：潘禹行田宵甘兆龙张雄张伟江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心(东华理工大学) 江西南昌330013 广东省地球物理高精度成像技术重点实验室(南方科技大学) 广东深圳518055 上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站上海200062

常规的微地震事件检测方法通常需要人工选取阈值,在处理大量连续记录数据时效率较低,难以适应实时监测的需求。为此,提出一种基于残差网络的微地震事件五分类检测方法,将样本分为噪声、完整的微震事件、只含有P波、只含有S波以及多个微... 详细信息

常规的微地震事件检测方法通常需要人工选取阈值,在处理大量连续记录数据时效率较低,难以适应实时监测的需求。为此,提出一种基于残差网络的微地震事件五分类检测方法,将样本分为噪声、完整的微震事件、只含有P波、只含有S波以及多个微震事件五类。该方法只需将连续记录的波形数据等分,并通过时窗调整获得完整的微震记录。通过一系列数据增广方法实现小规模实际数据样本集的模型训练,模型精度高达99%。将该方法与二分类方法同时应用于微地震监测数据检测,并通过P波、S波到时拾取和震源定位评估检测效果。研究结果表明,基于残差网络的五分类检测方法检测到了更多数量的微震事件,且具有较高的运算效率,满足实时监测的需求。

关键词：微地震监测事件检测数据增广残差网络深度学习

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基于逻辑回归与区块链的车联网信任管理方案

计算机工程与应用 2024年第1期60卷 281-288页

作者：王春东郭茹月天津理工大学计算机科学与工程学院天津300384

车联网使车辆能够传播信息,以提高交通安全和效率。然而,在不可信环境下,如何有效地实施信任评估并即时更新多个路边单元(RSU)之间一致的信任值仍是具有挑战性的问题。因此,提出了一种基于逻辑回归与区块链的车联网信任管理方案。车辆... 详细信息

车联网使车辆能够传播信息,以提高交通安全和效率。然而,在不可信环境下,如何有效地实施信任评估并即时更新多个路边单元(RSU)之间一致的信任值仍是具有挑战性的问题。因此,提出了一种基于逻辑回归与区块链的车联网信任管理方案。车辆可以通过通信对方的历史行为,为其计算直接信任值和推荐信任值,并利用逻辑回归算法计算综合信任值,然后上传到附近的RSU,RSU将这些数据打包成一个区块。提出了基于权益证明(PoS)和实用拜占庭容错(PBFT)的混合共识机制,权益越大的RSUs更容易被选为矿工,并与授权的RSUs一起工作验证区块的正确性,使得信任值变化较大的区块能够即时发布。安全性分析及性能仿真表明该方案在计算和存储车辆信任值方面是有效可行的。

关键词：车联网区块链信任评估共识机制

软弱基底排土场边坡逆排堆高速率及稳定性控制方法研究

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岩土力学 2024年第S1期45卷 596-606页

作者：郭晓刚马垒张超淦树成王华甘一雄周通中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室中国科学院武汉岩土力学研究所矿山边坡安全风险预警与灾害防控应急管理部重点实验室中国科学院大学江西铜业股份有限公司德兴铜矿煤炭科学研究总院有限公司江西铜业股份有限公司武山铜矿

针对软弱基底排土场逆排堆高过程的稳定性控制需求，构建了堆高速率与软弱土层强度参数对应关系，提出了一种不同堆高速率条件下排土场边坡稳定性分析方法。针对某排土场案例，开展了软弱基底土样不同固结度快剪试验，结果显示，随着固... 详细信息

针对软弱基底排土场逆排堆高过程的稳定性控制需求，构建了堆高速率与软弱土层强度参数对应关系，提出了一种不同堆高速率条件下排土场边坡稳定性分析方法。针对某排土场案例，开展了软弱基底土样不同固结度快剪试验，结果显示，随着固结度增大，内摩擦角以双曲线型函数逐渐增大，黏聚力基本保持不变。结合硬化土模型，利用有限元法分析了预压堆载下软弱土层平均固结度演化规律，联合直剪试验结果构建了强度参数与堆载厚度、固结时长的定量关系。结果表明，较厚软弱层在堆载和固结时长均相同时具有更低的内摩擦角；当堆载较小、固结时长相同时，软弱层具有更高的内摩擦角；当预压固结时长由50 d提高到100 d时，排土场边坡破坏模式从沿基底滑动变成堆排土体内部滑动，继续延长预压时长不再提升整体稳定性。

关键词：软弱基底排土场逆排堆高速率固结度强度参数稳定性分析

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静风荷载下大跨斜拉桥上无缝线路受力与变形

振动与冲击 2024年第3期43卷 7-13页

作者：张鹏飞温月李兆泉华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心南昌330013

大跨度斜拉桥在自然风场中易因自身柔度特性发生位移变形。为研究静风荷载作用下大跨斜拉桥上CRTS(China Railway Track System)双块式无砟轨道无缝线路桥梁及轨道结构在空间三向的力学性能分布规律,参照某一四线预应力混凝土斜拉桥工... 详细信息

大跨度斜拉桥在自然风场中易因自身柔度特性发生位移变形。为研究静风荷载作用下大跨斜拉桥上CRTS(China Railway Track System)双块式无砟轨道无缝线路桥梁及轨道结构在空间三向的力学性能分布规律,参照某一四线预应力混凝土斜拉桥工程实例,基于有限元法建立了大跨斜拉桥上无缝线路精细化空间耦合模型,分析了横桥向静风荷载作用下桥梁体系及桥上轨道结构的力学性能。分析结果表明:桥梁及桥上轨道结构三向(应)力最大值基本分布在斜拉桥跨中及边墩附近;各结构三向(应)力中,底座板、桥梁结构纵向应力峰值最大,约为横向应力峰值的8倍,约为竖向应力峰值的7倍、15倍,轨道板结构表现为横向应力峰值最大,且与其余两向应力峰值之间差距较小;各结构三向位移中,横向、竖向位移均在跨中及附近达到最大值,纵向位移在斜拉桥边墩附近达到最大值,其中,横向位移峰值是其余两向位移峰值的20余倍;桥梁两侧构件竖向、纵向位移方向相反,即桥梁表现为静风作用下的倾覆、弯曲倾向。研究成果可为风环境中大跨斜拉桥上线路设计、维护检修以及健康监测提供理论依据。

关键词：高速铁路大跨斜拉桥静风荷载桥上轨道结构

关于黄河流域生物多样性保护法律制度的审思与完善

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环境污染与防治 2024年第7期46卷 1062-1067页

作者：韩凌月浙江工商大学法学院浙江杭州310018

生态脆弱是黄河流域最大的问题,受气候、人为等因素的影响及相关法律规制长期空位缺失,黄河流域生物多样性遭受一定损害。《黄河保护法》为黄河流域生物多样性的保护及恢复提供了法律制度的支撑,但在实施层面存在若干不足,如当前立法局... 详细信息

生态脆弱是黄河流域最大的问题,受气候、人为等因素的影响及相关法律规制长期空位缺失,黄河流域生物多样性遭受一定损害。《黄河保护法》为黄河流域生物多样性的保护及恢复提供了法律制度的支撑,但在实施层面存在若干不足,如当前立法局限于原则性和宣告性条款、缺乏相关制度的具体落实措施、生物资源监测规定不完善、外来入侵物种预防存在制度空白、流域生态补偿机制不健全等,制约着黄河流域生物多样性保护制度规范的良好实施。针对上述问题,提出应进一步完善配套立法和管理体制、健全生物多样性调查监测标准体系及考核机制、填补外来入侵物种预防制度空缺、优化流域生态补偿机制,以推动黄河流域生物多样性有效保护和高效管理。

关键词：黄河保护法黄河流域生物多样性问题审思完善建议

企业数字化转型与供应商投资效率——基于供应链后向溢出视角

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财会月刊 2024年第20期45卷 36-41页

作者：王治沈欣月长沙理工大学经济与管理学院长沙410076

基于2007~2022年沪深A股上市公司公布的前五大供应商和客户数据,从供应链视角考察企业数字化转型对供应商投资效率的后向溢出效应。研究发现,企业数字化转型显著提高了供应商的投资效率。机制检验表明,企业数字化转型通过提高供应商创... 详细信息

基于2007~2022年沪深A股上市公司公布的前五大供应商和客户数据,从供应链视角考察企业数字化转型对供应商投资效率的后向溢出效应。研究发现,企业数字化转型显著提高了供应商的投资效率。机制检验表明,企业数字化转型通过提高供应商创新能力抑制供应商过度投资,通过缓解供应商融资约束减少供应商投资不足行为。这种后向溢出效应会随着供应商内外部环境特征的不同而存在异质性,包括所处地区市场化程度、企业规模及所有权性质。上述研究结论表明,应从供应链的外部溢出和协同发展视角优化数字化转型策略,以企业数字化转型牵引提升供应商投资效率。

关键词：数字化转型供应商投资效率后向溢出效应供应链

鼻腔微生物多样性对慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者手术预后的影响

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2024年第8期59卷 828-836页

作者：甘卫刚刘星辰刘锋四川大学华西医院耳鼻咽喉头颈外科成都610041

目的探讨慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)患者鼻腔微生物多样性,以及术后复发者鼻腔微生物组学特征和炎性细胞及因子特点,以了解微生物组学因素对CRSwNP手术预后的影响。方法2017年12月至2018年12月期间,招募于四川大学华西医院耳鼻咽喉科... 详细信息

目的探讨慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)患者鼻腔微生物多样性,以及术后复发者鼻腔微生物组学特征和炎性细胞及因子特点,以了解微生物组学因素对CRSwNP手术预后的影响。方法2017年12月至2018年12月期间,招募于四川大学华西医院耳鼻咽喉科接受手术治疗的77例CRSwNP患者,其中男34例,女43例,年龄29~76岁。收集患者的鼻腔分泌物和鼻息肉组织。于分泌物中提取鼻腔微生物DNA,基于16S核糖体RNA(16S rRNA)进行高通量测序,检测细菌群落组成。使用Luminex分析鼻息肉组织中白细胞介素(IL)-5、IL-8、IL-17A、IL-17E、IL-18、IL-27和干扰素γ(IFN-γ)等细胞因子。计数外周血和鼻息肉组织中嗜酸粒细胞和中性粒细胞含量。术后随访1年,记录鼻息肉的复发情况,分析鼻息肉复发与炎性因子、炎性细胞计数及鼻腔微生物多样性特征的相关性。对二分类变量采用卡方检验,对连续变量采用Mann-Whitney U检验,两组之间平均相对丰度的差异比较采用Wilcoxon秩和检验。结果随访1年时复发患者12例,其中男5例,女7例。复发组与未复发组患者在年龄、性别、哮喘、变应性鼻炎、湿疹等方面的差异无统计学意义。复发组的鼻部症状总分[42.3(30.2,67.1),M(Q 1,Q 3),后同]明显高于未复发组[37.8(29.4,50.3)],Z=-4.930,P<0.001。鼻息肉组织中,复发组患者嗜酸粒细胞[40.83(22.33,102.00)个/HP,HP为高倍视野,后同]和中性粒细胞[30.83(20.33,56.44)个/HP]数量显著高于未复发组[13.72(13.50,48.33)个/HP和18.50(12.00,26.08)个/HP,Z值分别为-6.997、-8.243,P值均<0.001]。复发组IFN-γ、IL-17A、IL-17E、IL-18的表达量明显高于未复发组,但阳性率差异无统计学意义。属水平上,未复发组患者鼻腔棒状杆菌属的平均相对丰度为(11.90±20.31)%,高于复发组的(0.15±0.20)%,但校正后差异无统计学意义(FDR P=0.638)。未复发组葡萄球菌属平均相对丰度为(8.17±27.70)%,低于复发组的(8.99±15.89)%,但校正后差异无统计学意义(FDR P=0.638)。结论CRSwNP患者中性粒细胞介导的炎性反应与鼻息肉复发密切相关。鼻内镜术后鼻息肉的复发可能与保护性微生物丰度的减少和致病微生物数量的增加有关。

关键词：鼻窦炎微生物多样性中性粒细胞炎症手术预后

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台风风场及高层建筑台风风效应短时预测研究

台风风场及高层建筑台风风效应短时预测研究

作者：甘绍霖广州大学

学位级别：硕士

台风是一种极具破坏性的自然灾害。我国东南沿海位于台风频发地带,这里高层建筑等风敏感性构筑物众多,台风灾害问题严重。不同于地震灾害,台风灾害具有很强的可预测性。如能对风灾进行有效预测并在灾前采取相应措施,将会显著提高工程防... 详细信息

台风是一种极具破坏性的自然灾害。我国东南沿海位于台风频发地带,这里高层建筑等风敏感性构筑物众多,台风灾害问题严重。不同于地震灾害,台风灾害具有很强的可预测性。如能对风灾进行有效预测并在灾前采取相应措施,将会显著提高工程防灾减灾效果。本文基于多源化数据并采用人工智能技术,对影响我国华南地区的台风风场及超高层建筑台风风效应进行短时预测研究,主要工作如下:（1）台风路径和强度短时预测——AI技术迅猛发展,并在预测领域表现出巨大应用前景,但AI技术纷杂多样,不同AI模型在台风短时预测方面的表现待深入分析,且短时预测模式优化问题也待讨论。本文深入研究了当前4种主流深度学习模型,即时间卷积网络（Temporal Convolutional Network,TCN）、长短期记忆网络（Long Short-Term Memory Network,LSTM）、卷积长短期记忆网络（Convolutional Long Short-Term Memory Network,Conv LSTM）和Transformer在台风路径和强度短时预测中的性能表现,并重点讨论了不同预测模式对结果的影响。结果表明,TCN模型在路径和强度预测方面表现最优,这得益于例如膨胀卷积等一系列适应于时序序列的结构。其次是Conv LSTM,它通过结合卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）和LSTM的优点,能够有效地提取空间特征并处理时间依赖性。而LSTM和Transformer的台风短时预测性能相对较弱。此外,分析了模型的三个关键参数的影响,发现预测误差通常随时间间隔（ΔT）的增加而增加;对于台风路径预测,输入步长(Nin)在3-6范围内时误差最小,而对于台风强度预测,误差呈整体增加趋势;输出步长(Nout)越长,预测误差越大。有趣的是,发现在提前预测时间相同时,使用更小的时间间隔可以显著改善所有模型的整体性能。同时,TCN通过将Nout从Nout=m扩展到Nout=n（n>m）并使用Nout=n工况中的第m步预测作为Nout=m工况的输出,可以进一步改善。所呈现的结果为合理利用AI处理预测问题提供了有用的见解,这不仅适用于台风预测,也适用于风工程中广泛关注的其他目标,例如,风速/压力和结构响应。（2）台风最大风速半径（RMW）和关键Holland-B（参数B）精细化确定及短时预测——RMW和参数B是台风风场模拟涉及的两大关键参数,但由于数据相对缺乏,在对西北太平洋海域台风模拟时通常采用基于大西洋飓风数据得到的RMW和参数B研究结果,这可能会对面向本地区的模拟造成较大误差。本文基于气象部门发布的数十年台风气压场再分析数据,综合采用台风风场模型及深度学习技术对前述台风两大参数进行精细化确定,提出了风场参数短时预测AI模型,并考察了不同短时预测策略对预测结果的影响。研究结果表明,FFP预测策略在台风参数预测方面展现出较高的准确性,而EWP预测策略在风场特征参数,尤其是参数B的预测上,显示出更明显的优势。这一发现表明,台风参数与风场参数之间存在互补和相互促进的关系,通过优化预测策略,能够有效提升预测的准确度。（3）台风非平稳风速时程短时预测——台风具有显著的非平稳特征,而对非平稳序列进行短时预测极具挑战。为解决纯数据驱动方法在处理台风非平稳风短时预测问题时所表现出的不足,本文提出了一种融入物理知识的深度学习模型,即DOHFM-Wind。该模型将台风梯度风风场模型和TCN-LSTM-attention深度学习架构结合,有效提高了非平稳风速预测的准确性和可靠性。此外,研究发现现有不少研究在处理非平稳序列预测问题时,首先采用变分模态分解（Visual Molecular Dynamics,VMD）技术对输入和输出序列进行分解得到多个单模态成分,而后对每个单模态成分分别进行预测;然而上述方法在测试过程中假定未来输出信息已知,这是不合理的。本文对上述方法进行了改进,但对比分析结果表明,所提DOHFM-Wind模型比其他纯数据驱动模型表现更好。（4）高层建筑台风风效应短时预测——以珠海中心为例,对高层建筑台风风效应进行短时预测研究,综合台风梯度风风场模型及沿径向变化的垂直剖线模型,建立了物理-数据双驱动的台风风速、风向短时预测模型,并进一步结合目标建筑风洞试验结果,建立了高层建筑台风风效应短时预测方法。对比结果表明,所提模型预测台风风场结果与实际情况主体吻合较好,但由于台风核心区风场变化梯度较大,当目标建筑位于台风核心区时,预测位置较小偏差可能会引发风速、风向预测值很大差异。建筑风效应预测结果也表明,当目标建筑位于台风较外围时,建筑各风效应参数预测值与实测值吻合较好,而对于位于台风核心区的情况,台风位置预测偏差会进一步在台风风效应预测结

关键词：台风预测风场预测深度学习高层建筑风效应预测

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地外建造研究进展与科学技术挑战

土木工程学报 2024年第6期57卷 26-42页

作者：丁烈云周诚高玉月韩文彬华中科技大学湖北武汉430074 国家数字建造技术创新中心湖北武汉430074

随着深空科学与深空探测技术的不断发展,NASA、ESA以及其他一些国家纷纷提出地外空间中长期驻留设想及其地外建造相关计划。该文梳理了国内外地外建造相关战略,系统分析了地外建造的概念内涵及其发展;总结了地外建造结构设计、材料制备... 详细信息

随着深空科学与深空探测技术的不断发展,NASA、ESA以及其他一些国家纷纷提出地外空间中长期驻留设想及其地外建造相关计划。该文梳理了国内外地外建造相关战略,系统分析了地外建造的概念内涵及其发展;总结了地外建造结构设计、材料制备和建造工艺装备三方面研究进展;进而分析指出地外建造关键科学技术挑战。期待更多的学者关注地外建造这一新的研究领域,为我国深空探测贡献土木工程学科智慧。

关键词：地外建造极端环境资源利用结构设计材料成形