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基于注意力机制和深层特征优化的混凝土路面裂缝检测

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计算机科学 2024年

作者：夏淑芳袁彬瞿中重庆邮电大学软件工程学院

自动化裂缝检测是确保混凝土路面品质并提升道路养护效率的关键。针对现有方法在关注裂缝特征方面的不足以及深层特征图中裂缝细节信息易丢失的问题，文中提出一种融合注意力机制与深层特征优化策略的网络模型，以VGG-16作为主干网络。... 详细信息

自动化裂缝检测是确保混凝土路面品质并提升道路养护效率的关键。针对现有方法在关注裂缝特征方面的不足以及深层特征图中裂缝细节信息易丢失的问题，文中提出一种融合注意力机制与深层特征优化策略的网络模型，以VGG-16作为主干网络。首先在主干网络的中高层卷积后引入了一种轻量级的置换注意力机制，旨在提高网络对裂缝特征的敏感性；其次，为了进一步增强对裂缝特征的捕捉能力，在每个阶段的侧边输出中嵌入了相应的注意力模块；最后，提出一种空间可分离金字塔模块并设计了一种注意力融合模块，用以优化深层特征图，还原更多的裂缝细节。侧网络通过在多个层次上融合低层和高层特征，辅助生成最终的预测图像；该网络采用二分类交叉熵损失函数作为评价函数，经过训练的网络模型能够在复杂背景下准确地从输入的原始图像中识别裂缝位置。为验证提出的方法的有效性，在DeepCrack、CFD、Crack500三个公开数据集上与6种方法进行了比较，文中提出的算法表现出卓越的性能，F-score值达到了87.19%。

关键词：裂缝检测注意力机制深层特征优化多特征融合置换注意力空间可分离金字塔

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开菲尔微生物多样性及互作关系研究进展

食品科学 2024年第1期45卷 272-280页

作者：黎世威白英内蒙古农业大学食品科学与工程学院内蒙古呼和浩特010018

开菲尔是一种天然混菌发酵乳制品,主要包含乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等特定的微生物群落,有着良好的风味和功能性,但目前开菲尔粒的形成机理尚未明确,一般认为开菲尔粒的形成是以细菌生物膜作为前体。本文综述了不同地区开菲尔的微生物多... 详细信息

开菲尔是一种天然混菌发酵乳制品,主要包含乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等特定的微生物群落,有着良好的风味和功能性,但目前开菲尔粒的形成机理尚未明确,一般认为开菲尔粒的形成是以细菌生物膜作为前体。本文综述了不同地区开菲尔的微生物多样性和其中微生物对发酵乳功能性和风味的影响,以及开菲尔中微生物间的相互作用和发酵过程中的菌落演替,并对开菲尔粒形成过程相关生物膜的形成进行介绍,以期为开菲尔粒形成机理的研究提供一定参考。

关键词：开菲尔微生物相互作用生物膜

基于动态扩散算法的直流微电网简化分布式二层控制

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 119-125页

作者：廖达威高飞上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海交通大学电气工程系上海200240

孤岛直流微电网采用下垂控制实现电流均分时,均流效果受馈线阻抗影响且带来电压跌落。为实现电压恢复和电流精确均分,提出了一种采用动态扩散算法的简化分布式二层控制策略。相比于传统二层控制,该简化二层控制策略仅包含1台积分控制器... 详细信息

孤岛直流微电网采用下垂控制实现电流均分时,均流效果受馈线阻抗影响且带来电压跌落。为实现电压恢复和电流精确均分,提出了一种采用动态扩散算法的简化分布式二层控制策略。相比于传统二层控制,该简化二层控制策略仅包含1台积分控制器和1个通信变量,简化了控制结构,减轻了通信链路负担。策略采用动态扩散算法进行分布式通信,改善了系统的收敛速度以及稳定性。考虑到不可忽略通信采样时间对系统稳定性的影响,建立了系统的离散时间小信号模型,绘制根轨迹图分析了二层控制增益和通信采样周期等关键参数对系统稳定性的影响。最后,基于MATLAB/Simulink的仿真结果验证了所提策略在动态性能和稳定性上的优越性。

关键词：直流微电网分布式控制扩散算法离散时间模型二层控制

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城市虚实活动系统的理论构建

地理学报 2024年第4期79卷 837-853页

作者：李春江柴彦威北京大学城市与环境学院北京100871 加拿大多伦多大学地理与规划系多伦多M5S 2Z9

人类社会正处于显著的数字化转型阶段,人类活动系统的基本特征与内在机理正在发生重大变化,特别是虚拟空间中的活动日渐多元化与自我体系化,并更加主动和频繁地与实体空间活动产生着十分复杂的互动。目前关于人类活动系统数字化转型的... 详细信息

人类社会正处于显著的数字化转型阶段,人类活动系统的基本特征与内在机理正在发生重大变化,特别是虚拟空间中的活动日渐多元化与自我体系化,并更加主动和频繁地与实体空间活动产生着十分复杂的互动。目前关于人类活动系统数字化转型的研究愈发重视虚拟空间中行为的多样性与复杂性,强调超越虚实二元的对立视角,将技术使用作为活动系统不可分割的一部分。本文提出城市虚拟空间活动系统与城市虚实活动系统的概念,一方面强调城市虚拟空间活动已逐渐形成相对独立系统的趋势,另一方面则聚焦于城市虚实空间活动系统的互动关系,并且从理论上构建城市虚实活动系统,以便深化理解城市活动系统的数字化转型并提出相关的政策建议。本文从理论和方法创新、实证议题创新以及应用实践创新等侧面,系统论述城市虚实活动系统的概念体系与研究内容框架,为数字化转型下的城市空间提供新的理论与方法,为智慧城市生活圈规划与数字生活治理提供科学参考。

关键词：城市活动系统城市虚拟空间城市虚实活动系统信息通讯技术时空间行为时间地理学

CCS 相较储能何时拥有成本优势? 从中国电力系统低碳转型出发

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系统工程理论与实践 2024年

作者：林伯强刘智威厦门大学管理学院中国能源政策研究院

在双碳目标的整体规划下，中国的电力系统需要尽快完成由以煤电为主转向以风光等可再生能源为主的低碳转型.随着风光发电在电力供给侧的占比逐渐增加，由风光发电带来的波动性和不稳定性等问题会给电网带来越来越大的运行压力，同时中... 详细信息

在双碳目标的整体规划下，中国的电力系统需要尽快完成由以煤电为主转向以风光等可再生能源为主的低碳转型.随着风光发电在电力供给侧的占比逐渐增加，由风光发电带来的波动性和不稳定性等问题会给电网带来越来越大的运行压力，同时中国的电力需求也依然保持较快的增长速度，面对需求侧的增长和供给侧的结构转变，电网需要配置更多的灵活性电源来保证自身安全稳定运行.“储能+风光”和“CCS(CarbonCaptureandStorage，碳捕获及封存)+煤电”是两种可行的低碳稳定的灵活电源方案，本研究基于小时级电力负荷，通过构建仿真模型平衡电力供需，考虑碳排放，电力需求，可再生发展目标等因素，评估并对比“储能 +风光”和“CCS+煤电”两种方案. 结果显示风光发电占比较低时，“储能 +风光”成本更低; 风光发电占比较高时，“CCS+煤电”成本更低. 可以预见，未来“储能+风光”和“CCS+煤电”都有其发展的必要性.政府应当并重布局发展CCS 和储能，保证在 “CCS + 煤电”成本优势点到来时已经形成完整成熟的产业链和市场环境.

关键词：碳捕获与封存储能煤电电力系统低碳转型

伯仲胺基团修饰Fe_(3)O_(4)磁性材料的制备和性能表征

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1977-1986页

作者：周书威傅红杨方福州海关技术中心福州350001 福州大学生物科学与工程学院福州350108

食品中的有机酸等内源性物质会干扰其中痕量残留物的检测,为消除此影响,以N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)为氨基化试剂,直接修饰酸化后的Fe_(3)O_(4)得到磁性吸附材料。经响应面试验优化得到KH792对酸化Fe_(3)O_(4)的最佳... 详细信息

食品中的有机酸等内源性物质会干扰其中痕量残留物的检测,为消除此影响,以N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)为氨基化试剂,直接修饰酸化后的Fe_(3)O_(4)得到磁性吸附材料。经响应面试验优化得到KH792对酸化Fe_(3)O_(4)的最佳修饰条件为温度82.5℃、pH=4.9,KH792添加量1.8 mL,在最佳条件下,KH792直接修饰的酸化Fe_(3)O_(4)对没食子酸吸附量为22.8 mg/g,比市售Fe_(3)O_(4)提高了188%,且具备快速固液分离的能力、良好的稳定性及分散性。通过BET、Zeta电位、FTIR和XPS对直接修饰的产物性能进行了表征,结果表明,KH792与Fe_(3)O_(4)表面羟基通过Fe−O−Si键结合,酸化提高了Fe_(3)O_(4)表面羟基含量,因此也增强了KH792对Fe_(3)O_(4)的修饰效果,本文制备的磁性产物可用于净化复杂样品基质中的有机酸。

关键词： N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷酸化Fe_(3)O_(4) 直接修饰法磁性吸附材料修饰机制

基于球坐标法的高精度激光测量技术在核电厂堆本体维修中的应用

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核动力工程 2024年第2期45卷 235-240页

作者：王学芳陆少威嘉兴中广核电技术服务有限公司浙江嘉兴314300 中核核电运行管理有限公司浙江嘉兴314300

反应堆本体维护是核电机组换料大修必须要做的重要工作。由于反应堆本体中设备结构复杂、尺寸较大、维修工期紧张、辐射剂量率高,缺陷的测量检查、水下维修工装的安装定位等非常困难,无法应用常规技术进行测量检查。本研究采用先进的基... 详细信息

反应堆本体维护是核电机组换料大修必须要做的重要工作。由于反应堆本体中设备结构复杂、尺寸较大、维修工期紧张、辐射剂量率高,缺陷的测量检查、水下维修工装的安装定位等非常困难,无法应用常规技术进行测量检查。本研究采用先进的基于球坐标法的高精度激光测量技术并结合柔性工装,可实现在大型空间内水下远距离的精确测量,并对测量数据进行趋势分析,得到出现偏差的原因,为机组大修提供可靠数据支持,从而保证高辐射环境水下维修工作的顺利开展,确保核电厂安全、可靠、稳定运行。

关键词：反应堆本体水下维修激光测量技术精确测量

城市道路场景下考虑多类交通参与者的多模态车辆轨迹预测方法研究

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汽车工程 2024年第3期46卷 396-406页

作者：周亦威夏莫朱冰上海理工大学管理学院上海200093 上海理工大学智慧应急管理学院上海200093 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

车辆轨迹预测是自动驾驶的关键技术之一,针对以往模型较少考虑城市道路场景中车辆以外多类交通参与者的问题,本研究提出了一种多类交通参与者的多模态车辆轨迹预测模型。该模型使用门控循环单元对历史轨迹信息进行编码,并利用注意力机... 详细信息

车辆轨迹预测是自动驾驶的关键技术之一,针对以往模型较少考虑城市道路场景中车辆以外多类交通参与者的问题,本研究提出了一种多类交通参与者的多模态车辆轨迹预测模型。该模型使用门控循环单元对历史轨迹信息进行编码,并利用注意力机制将多类交通参与者的特征映射到用图结构表达的驾驶场景中,通过图注意力网络进行环境特征提取,从而使模型能感知环境中的多类交通参与者。此外,模型通过节点轨迹预测与坐标轨迹预测模块输出最终的多模态轨迹预测结果。基于城市道路场景数据集nuScenes的实验结果表明:相较于同类现有模型,所提出的模型算力需求更低、预测更准确,且能适用于人车混合的城市道路驾驶场景。

关键词：车辆轨迹预测自动驾驶图注意力网络注意力机制门控循环单元

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优化算法中均值信息利用研究

东北大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 49-57页

作者：王方王鹏焦育威中国科学院成都计算机应用研究所四川成都610041 中国科学院大学北京100049 西南民族大学计算机科学与工程学院四川成都610225

研究了启发式优化算法中种群向均值点迁移的策略,并发现该策略对于提升算法性能具有重要影响,同时具备物理和数学含义.通过极大似然估计方法对基态波函数进行参数估计,建立了量子系统达到基态时最优解概率密度函数与种群均值点之间的联... 详细信息

研究了启发式优化算法中种群向均值点迁移的策略,并发现该策略对于提升算法性能具有重要影响,同时具备物理和数学含义.通过极大似然估计方法对基态波函数进行参数估计,建立了量子系统达到基态时最优解概率密度函数与种群均值点之间的联系,并从动力学的角度解释了种群均值点的物理意义.通过在几种经典优化算法上添加利用均值点位置信息的操作,在CEC2013测试集与摄像机布局优化的工程应用上进行对照实验,实验结果表明合理利用均值点位置信息可以有效提升算法的性能.

关键词：量子动力学优化问题均值信息动力学方程极大似然估计