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基于深度学习的固废焚烧过程关键变量多步预测

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基于深度学习的固废焚烧过程关键变量多步预测

作者：胡显辉大连海洋大学

学位级别：硕士

城市固废焚烧作为环境友好、可持续、经济高效的垃圾处理方案在城市固废处理问题中得到广泛应用。固废焚烧过程关键变量包括蒸汽流量和烟气氧含量,前者是燃烧过程调控的核心对象,后者能够直观反映炉膛燃烧状态,实现两者精确多步预测对... 详细信息

城市固废焚烧作为环境友好、可持续、经济高效的垃圾处理方案在城市固废处理问题中得到广泛应用。固废焚烧过程关键变量包括蒸汽流量和烟气氧含量,前者是燃烧过程调控的核心对象,后者能够直观反映炉膛燃烧状态,实现两者精确多步预测对固废焚烧过程的控制优化至关重要。本文针对固废焚烧中蒸汽流量和烟气氧含量的多步预测问题,研究了基于深度学习的固废焚烧过程关键变量多步预测模型。主要研究内容包括下面三个部分:(1)固废焚烧过程关键变量多步预测数据集构建。深入分析固废焚烧过程,针对固废焚烧过程中多变量耦合和时间滞后特性,提出基于时间滞后互相关的数据集变量选择方法,同时结合现场经验利用固废焚烧分布式控制系统中采集的大量数据构造了蒸汽流量多步预测和烟气含氧量多步预测数据集。使用现有多步预测模型在两个数据集上针对180步和240步预测进行训练测试,相比于主流方法构建的数据集,平均绝对值误差降低3.20%～10.40%。(2)对于现有多步预测模型难以有效表征固废焚烧过程中多变量耦合和时间滞后特性,提出融合时滞耦合特性的固废焚烧过程关键变量多步预测模型。模型通过滞后时间段提取块将多变量对预测量产生作用的时间段提取出来,之后利用由一维卷积残差块构成的主干网络实现多变量耦合的表征。模型在本文数据集上进行有效训练后,通过对模型参数可视化分析,总结出模型实现多步预测的作用原理并且有效得出多变量对预测量作用的滞后时间,同时也进一步印证了本文构造数据集的可靠性。经过对比实验验证,该模型在两个预测任务中针对180步和240步的多步预测平均绝对值误差相比现有方法降低3.28%～28.66%。(3)为了更加充分地表征固废焚烧过程多变量耦合,提出基于Transformer的固废焚烧过程关键变量多步预测模型。模型将输入进行分片处理以提取数据中的局部性信息,并通过改进Transformer编码器中的自注意力机制为变量互注意力机制实现对多变量耦合的表征。模型在本文数据集上充分训练后,通过对测试集数据在模型上的注意力得分矩阵进行可视化分析,总结出模型实现多步预测的作用原理。经过对比实验验证,该模型在两个预测任务中针对180步和240步的多步预测平均绝对值误差相比上一模型降低3.50%～5.72%。

关键词：城市固废焚烧多步预测蒸汽流量预测烟气氧含量预测深度学习

传统音乐文化的世俗化发展历程探析——评《南宋音乐文化的世俗化特征及其历史定位》

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中国教育学刊 2024年第6期 I0010-I0010页

作者：田壮哈尔滨音乐学院

在中华民族悠久的音乐历史长河中,南宋是一个重要的转折点。这一时期的音乐文化不仅体现了封建文化的余晖,也预示了市井文化的崛起和音乐艺术的世俗化倾向。笔者在开展2023年哈尔滨音乐学院科研培育项目“中国音乐思想文化体系存见的文... 详细信息

在中华民族悠久的音乐历史长河中,南宋是一个重要的转折点。这一时期的音乐文化不仅体现了封建文化的余晖,也预示了市井文化的崛起和音乐艺术的世俗化倾向。笔者在开展2023年哈尔滨音乐学院科研培育项目“中国音乐思想文化体系存见的文化缘由分析”(项目编号:2023PY010)的过程中,学习了《南宋音乐文化的世俗化特征及其历史定位》一书。该书不仅详细描述了南宋临安音乐的世俗化表现和特点,还深入探讨了其产生机制,并对其文化特征和历史定位进行了全面阐述。

关键词：市井文化世俗化倾向缘由分析传统音乐文化历史定位音乐发展历程南宋临安

2022版规则下竞技健美操单人项目成套动作编排特征研究

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2022版规则下竞技健美操单人项目成套动作编排特征研究

作者：辛显阳首都体育学院

学位级别：硕士

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数实融合对产业结构现代化的影响研究

数实融合对产业结构现代化的影响研究

作者：熊显宏山东财经大学

学位级别：硕士

我国目标是在2035年基本实现社会主义现代化,数字经济与实体经济融合通过驱动传统产业的结构变迁来保证实体经济高质量发展,从而推动现代化的实现。与此同时,我国正处于加快构建现代化产业体系的关键时期,这需要把握产业结构演变的规律... 详细信息

我国目标是在2035年基本实现社会主义现代化,数字经济与实体经济融合通过驱动传统产业的结构变迁来保证实体经济高质量发展,从而推动现代化的实现。与此同时,我国正处于加快构建现代化产业体系的关键时期,这需要把握产业结构演变的规律和阶段性特征,推动产业结构现代化的进程。因此系统探究数实融合对产业结构现代化的影响具有重要的现实意义。本文首先梳理相关文献,在数实融合与产业结构现代化相关理论的基础上,探讨数实融合通过产业数字化、数字产业化、数字技术与市场要素的双轮驱动、供给侧与需求侧的双向变革等途径影响产业结构现代化的理论机制;其次,根据2012-2021年省级数据,采用熵值法构建数字经济与实体经济的指标体系,使用耦合协调度模型测度数实融合水平并进行现状分析;再次,通过构建面板固定效应模型,实证检验数实融合对产业结构现代化的影响,从东中西三大区域进行异质性检验和分析;接着,从技术创新和人力资本两个角度出发,实证检验数实融合通过促进技术创新和提升人力资本水平对产业结构现代化的影响;最后,基于上述研究结论提出具有针对性的对策建议。本文研究表明:(1)全国层面的数实融合水平呈波动性上升趋势,但总体融合水平仍然偏低,区域间的数实融合水平存在差异,东部地区数实融合水平明显领先于中部和西部地区。(2)全国层面的数实融合对产业结构现代化有显著的促进作用,分区域来看,数实融合对东部和中部地区的服务业结构高级化存在显著的促进作用,对东部地区的工业结构高级化存在显著的促进作用,抑制了中部地区的工业结构高级化。(3)数实融合通过促进技术创新与提升人力资本水平两条路径间接的推动了产业结构现代化的发展。基于理论分析和实证结果,本文提出以下对策建议:加速释放数据要素价值,弥合数实融合发展不平衡的鸿沟;完善数字基础设施建设,为实现数实融合提供物质基础;不断增强技术创新能力,为数实融合提供智力支撑;加快提升人力资本水平,满足数实融合的人才需求。

关键词：数字经济实体经济数实融合产业结构现代化

基于地形分区的喀斯特山区土地利用/覆被遥感分类样本优化研究

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基于地形分区的喀斯特山区土地利用/覆被遥感分类样本优化研究

作者：张付显梅贵州师范大学

学位级别：硕士

土地利用/覆被信息是生态环境评估、地理国情监测和气候变化研究等的基本输入参数,对于研究区域可持续发展等具有重要意义。中国西南喀斯特山区是一个典型的复杂地貌区,山区基底的空间异质性制约了该区域土地利用/覆被信息提取的准确性... 详细信息

土地利用/覆被信息是生态环境评估、地理国情监测和气候变化研究等的基本输入参数,对于研究区域可持续发展等具有重要意义。中国西南喀斯特山区是一个典型的复杂地貌区,山区基底的空间异质性制约了该区域土地利用/覆被信息提取的准确性。除地形外,训练样本在监督分类中作为影响分类精度的一个重要因素,缺少将二者进行合并讨论的相关研究。因此,探讨不同地形分区上不同样本数量对山地区域土地利用/覆被分类精度的影响具有一定理论意义与应用价值。针对贵州省地形复杂、景观破碎等特点,存在土地利用/覆被识别与提取困难、精度较低的问题,采用随机森林的分类方法,构建研究区内不同地形分区,基于Sentinel-2数据探索复杂山区不同地表起伏度和粗糙度下,样本数量的多少对遥感影像分类精度的影响,同时进一步探讨山地土地利用/覆被分类的最优样本选择策略,最后获得研究区10 m土地利用/覆被数据。主要结论如下:(1)在地表起伏度与样本数量影响土地利用/覆被遥感分类的关系研究中,平地、台地、丘陵3个分区的土地利用/覆被分类总体精度在89.5-97%之间,均值分别为94.41%、93.24%、93.37%,Kappa系数在0.857-0.960之间,均值分别为0.924、0.908、0.910。平地分区的分类精度随着样本量增加总体呈下降的趋势,台地与丘陵分区的分类精度总体呈上升趋势。平地、台地、丘陵的分类精度变化较平缓时精度最高值分别在300、1300、1300样本量时,随着地表起伏度的增加,所需要的样本数量增加,分类难度加大。说明在山区随着地表起伏度的增加土地利用/覆被分类精度受地形效应的影响增加,地表起伏度是主要的影响因子。(2)在地表粗糙度与样本数量影响土地利用/覆被遥感分类的关系研究中,地表粗糙度在1-1.11、1.11-1.36、1.36-4.40级别的分类总体精度在90.71-96.77%之间,均值分别为94.37%、94.19%、93.27%,Kappa系数在0.878-0.958之间,均值分别为0.924、0.921、0.911,分类精度变化较平缓时精度最高值分别在1200、1100、600样本量时,综合来看,地表粗糙度增加其分类精度降低,增加样本量对其精度提升增益较小,且易造成计算冗余,反而降低分类精度。(3)综合地表起伏度与地表粗糙度的关系研究,提出基于地表起伏度和粗糙度的样本选取策略。在土地利用/覆被分类的样本数量上,平地、台地、丘陵级别的训练样本数量分别为10-25、100-120、100-120倍特征维数,地表粗糙度1-1.11、1.11-1.36、1.36-4.40分别设置为90-110、80-100、50-70倍特征维数,同时在样本选取时要注意使样本类内、类间差异化,使分类精度达到较高的平稳状态。(4)对于同一批样本,基于样本选取策略的土地利用/覆被分类总体精度较均匀选取样本的总体精度有不同程度的提高,其中地表起伏度提高了1.67%,地表粗糙度提高了2.01%,地表起伏度与粗糙度样本合并后的分类精度提高了1.78%,Kappa系数分别上升了0.023、0.027、0.024,证明样本选取策略的有效性。通过样本选取策略构建喀斯特山区关岭县、贞丰县土地利用/覆被分类样本集,生成10 m土地利用/覆被分类图,总体精度和Kappa系数分别为97.14%和0.961,森林的分类精度最高(99.28%),水体最低(94.21%),斑块面积较大的地类比斑块面积较小的地类分类精度更高。结果证明在地形分区的基础上对训练样本进行数量选取的分类方法可以取得较好的分类效果。

关键词：土地利用/覆被地形分区样本选取策略喀斯特山区随机森林

生物有机肥配施对节水灌溉稻田土壤及植株养分累积的影响

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生物有机肥配施对节水灌溉稻田土壤及植株养分累积的影响

作者：姚显紫扬州大学

学位级别：硕士

多元Cu-In-Zn-S基量子点的发光机制对量子点发光二极管影响的研究

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多元Cu-In-Zn-S基量子点的发光机制对量子点发光二极管影响的研究

作者：郑显坤吉林大学

学位级别：硕士

Cu-In-Zn-S基量子点(Cu-In-Zn-S-based quantum dots,CIZS QDs)具有环境友好、生产成本低、易合成等优点,这使其在量子点发光二极管(quantum-dot lightemitting diode,QLED)领域具有广阔的应用前景。但是目前CIZS基QLED的效率远落后于接近商业化的Cd基QLED,其中具体原因还未探明。此类器件的改善方案与Cd基QLED类似,主要有两种:一是钝化电子传输层(electron transporting layer,ETL)或空穴传输层(hole transporting layer,HTL)的缺陷防止量子点发光淬灭;二是实现量子点层的载流子平衡注入。实际上,CIZS QDs的发光机制是缺陷态相关的辐射复合,这与Cd基QDs的带边复合机制有着本质的不同。截至目前,很少有研究讨论CIZS QDs的发光机制对QLED造成的影响。据报道CIZS QDs的发光是由导带电子和铜相关缺陷态上的空穴之间的辐射复合决定的。在CIZS QDs中,导带电子波函数与铜相关缺陷态上的空穴波函数重叠较小导致较长的辐射寿命,即空穴能长时间存在于缺陷态。因此,铜相关缺陷态的空穴有一定概率被转移到能级相近的接触材料上或者被热激发到价带从而导致量子点发光淬灭。在本工作中,首先讨论了CIZS基QLED的工作机制,重点研究QDs/HTL界面对器件效率的影响。我们选择了2,2'-bis(4-(carbazol-9-yl)phenyl)biphenyl(BCBP)和4,4′,4″-tris(carbazol-9-yl)triphenylamine(TCTA)分别作为倒置CIZS基QLED的空穴传输层。其中BCBP的最高占据分子轨道(highest occupied molecular orbital,HOMO)能级比铜相关缺陷态低,而TCTA的HOMO能级与铜相关缺陷态能级一致。实验测得TCTA器件的最高电流效率为3.7 cd/A而BCBP器件为6.0 cd/A。比较两种器件的电致发光光谱后发现,TCTA器件在低电压下有偏红的发光峰,且随着电压增加峰位蓝移幅度较大。我们推测这是由于TCTA层的空穴可以直接注入到铜相关缺陷态,随后与导带电子复合发光所导致的。而对于BCBP器件,空穴要先注入到CIZS QDs的价带再被铜相关缺陷态捕获。两种不同的界面引发了两种不同的空穴注入模式,进而使得器件展现出不同的工作机制。为了深入探究空穴注入,我们基于上述两种空穴传输层,制备了两种单空穴器件(hole only device,HOD),并分别用TCTA-HOD和BCBP-HOD来指代。对两种HOD进行常温下连续两次电流密度–电压(J–V)扫描,两次扫描获得的电流密度不一致,均出现了电流差,其中BCBP-HOD的电流差明显较大。我们认为电流差的形成是由于量子点层中的残留空穴对新注入空穴的传输产生了阻碍作用。对于TCTA-HOD较小的电流差,我们推测这是由于从铜相关缺陷态到TCTA的反向空穴转移使残留空穴减少所致。至此,我们认为可以通过QDs/HTL界面设计实现器件不同的空穴注入。值得注意的是,QDs/TCTA界面存在反向空穴转移,这会导致TCTA器件的电流效率较低。为了进一步证明铜相关缺陷态空穴的反向转移并对器件进行改善,我们选择在QDs/HTL界面插入超薄电子传输层1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene(TPBi)来抑制反向空穴转移过程。在荧光寿命测试中CIZS QDs薄膜与TCTA薄膜接触后表现出明显减小的荧光寿命,在插入TPBi薄膜后寿命得到恢复。该测试结果很好地证明了反向空穴转移的存在。在TCTA器件中,TPBi的插入使得电流效率提升48%,而BCBP器件仅仅提升6%。这表明TPBi在器件中能够有效抑制反向空穴转移,从而防止发光淬灭。而具有较低HOMO能级的BCBP本身可以抑制反向空穴转移,所以效率提升不大。除了反向空穴转移过程,铜相关缺陷态空穴的热激发过程也会对器件造成影响。我们对BCBP器件和TCTA器件进行了低温电学测试和低温瞬态电致发光(transient electroluminescence,Tr EL)测试。随着温度的降低,BCBP器件的电流效率提高了113%,而TCTA器件的电流效率提高了247%。低温下,两种器件大幅的效率提高归因于铜相关缺陷态上空穴较差的热稳定性。对于低温Tr EL测试,我们发现器件的EL信号均在低温下出现上升沿过冲。我们认为低温下空穴热激发过程受到抑制,更多的空穴残留在铜相关缺陷态上,当施加驱动电压脉冲时快速注入的电子与残留空穴复合发光,进而形成过冲。

关键词：量子点发光二极管 Cu-In-Zn-S基量子点铜相关缺陷态空穴转移热激发过程

基于数据挖掘探究谢晶日教授治疗胃溃疡的用药规律及经验总结

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基于数据挖掘探究谢晶日教授治疗胃溃疡的用药规律及经验总结

作者：饶显俊黑龙江中医药大学

学位级别：硕士

非均质压电材料静力与动力学问题的多尺度有限元研究

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非均质压电材料静力与动力学问题的多尺度有限元研究

作者：夏世显吉林大学

学位级别：硕士

压电材料具备力电耦合特性,以及集传感性能和驱动性能于一体的优越性,已经成为土木工程结构健康监测领域广泛研究和应用的智能材料之一。但由于很多压电材料在空间上表现出非均质性,使压电材料的结构变得十分复杂,对压电材料的力学行为... 详细信息

压电材料具备力电耦合特性,以及集传感性能和驱动性能于一体的优越性,已经成为土木工程结构健康监测领域广泛研究和应用的智能材料之一。但由于很多压电材料在空间上表现出非均质性,使压电材料的结构变得十分复杂,对压电材料的力学行为分析造成了更大的挑战。为进一步开发压电材料的优势,使其在工程实践中得到更好的应用,数值方法成为研究其力学性能的有效手段。当前研究表明,传统有限元法(Finite element method,FEM)或有限差分法(Finite Difference Method,FDM)作为目前学术界发展较为成熟、应用较为广泛的数值方法,用以分析均质材料的力学行为绰绰有余,但其网格划分过密,计算效率受限等缺点限制了其在非均质材料力学行为分析中的应用。而多尺度有限元法(Multi-scale finite element method,Ms FEM)是求解非均质材料力学行为的一种有效数值计算方法,其用以非均质压电材料动力学问题的分析尚无报道。因此,针对非均质压电材料静力及动力学问题开展多尺度有限元法研究具有重要的理论意义和应用价值。本文的主要工作如下:首先,针对非均质弹性材料静力问题介绍了多尺度有限元法的基本原理。通过构造多尺度基函数将微观非均质信息引入宏观尺度,使问题可以在宏观尺度进行求解,获得宏观节点的位移场、应力场等相关信息,随后利用多尺度基函数通过降尺度计算返回细尺度的位移场、应力场等相关信息。构造的多尺度基函数可以直接高效地双向传递宏观尺度与细尺度之间的信息,使问题在宏观尺度上求解,降低计算消耗,解决了传统有限元法分析非均质材料力学问题时网格划分过密,计算效率低的问题。其次,将多尺度有限元法用于求解非均质压电材料静力学问题。为了能够准确捕捉位移场和电场参数的非均质性,同时构造位移和电势多尺度基函数,构造的基函数将非均质信息传递到粗网格单元的宏观等效刚度矩阵及荷载阵,并集成结构的等效刚度矩阵以及荷载阵,在粗尺度上对问题进行求解,获得位移场和电场物理量的相关信息。通过数值算例证明了多尺度有限元法能够高效、准确地求解非均质压电材料静力学问题。最后,针对非均质压电材料瞬态动力问题发展了相应的多尺度有限元方法。通过构造的位移和电势多尺度基函数,搭建桥梁,建立了材料微观非均质特性与宏观等效物理量之间的联系,在宏观尺度上对力—电耦合场瞬态响应问题进行求解,通过数值算例证明了引入的多尺度算法在求解非均质压电材料的瞬态响应问题时,在保证计算精度的同时,具有较高的计算效率,为非均质、力电耦合的动力学问题的数值模拟提供了一种有效手段。

关键词：压电材料多尺度有限元法多尺度基函数静力学分析动力学分析