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协方差分析描述函数法的通用化数值算法

北京理工大学学报 2024年第5期44卷 439-446页

作者：王汉平柳洋鑫张宝振北京理工大学宇航学院北京100081 北京电子工程总体研究所北京100854

协方差分析描述函数法(covariance analysis describing function technique,CADET)在处理系统的随机响应问题上具有求解迅速、仿真精度高等优点.但对于复杂系统,其理论推导过程、求解系统解析响应方程较为复杂繁琐.为进一步推广CADET... 详细信息

协方差分析描述函数法(covariance analysis describing function technique,CADET)在处理系统的随机响应问题上具有求解迅速、仿真精度高等优点.但对于复杂系统,其理论推导过程、求解系统解析响应方程较为复杂繁琐.为进一步推广CADET的应用,依托高斯–埃尔米特积分法,提出了一种通用化的CADET数值算法.作为算法验证,以车辆行驶过程中的随机振动为例,建立了几种不同非线性悬架车辆的二自由度动力学模型,并将CADET通用化数值算法与传统CADET算法及蒙特卡罗法进行了对比分析.仿真结果表明,CADET的通用化数值算法可以达到满足应用要求的计算精度,这验证了所提数值算法的有效性,且具有更强的泛化应用于复杂非线性动力系统的价值.

关键词：车辆悬架系统协方差分析描述函数法随机振动数值算法非线性系统

特征注意力Transformer模块在3D唇语序列身份识别中的应用

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计算机工程与应用 2024年第7期60卷 141-146页

作者：骈鑫洋王瑜张洁北京工商大学人工智能学院北京100048 北京科技大学自动化学院北京100083

唇语行为是一种新兴起的生物特征识别技术,三维(three-dimensional,3D)唇语点云序列因包含真实嘴唇空间结构和运动信息,已成为个体身份识别的重要生物特征。但是,3D点云的无序与非结构化的特点导致时空特征的提取非常困难。为此,提出一... 详细信息

唇语行为是一种新兴起的生物特征识别技术,三维(three-dimensional,3D)唇语点云序列因包含真实嘴唇空间结构和运动信息,已成为个体身份识别的重要生物特征。但是,3D点云的无序与非结构化的特点导致时空特征的提取非常困难。为此,提出一种深度学习网络模型,用于3D唇语序列身份识别。该网络采用四层改进的PointNet++作为网络骨干,以分层方式抽取特征,为了学习到更多包含身份信息的时空特征,设计一种动态唇特征注意力Transformer模块,连接于PointNet++网络每一层之后,可以学习到不同特征图之间的相关信息,有效捕捉视频序列不同帧的上下文信息。与其他注意力机制构建的Transformer相比,提出的Transformer模块具有较少的参数,在S3DFM-FP和S3DFM-VP数据集上进行的实验表明,提出网络模型在3D唇语点云序列的身份识别任务中效果显著,即使在不受姿态约束的S3DFM-VP数据集中也表现出良好的性能。

关键词：说话人识别 Transformer PointNet++ 三维唇语点云

AC-13沥青混合料损伤比强度理论及车辙现象预测

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：吴霞丁发兴聂磊鑫中南大学土木工程学院

高级路面结构主要采用沥青路面，其在交通荷载和环境温度作用下处于复杂三轴应力状态，导致车辙现象经常发生，目前为止很少有人用强度理论来解释车辙现象。为此，课题组尝试将单元体应变分解假设和相对耗能率求极值计算模型下的损伤比... 详细信息

高级路面结构主要采用沥青路面，其在交通荷载和环境温度作用下处于复杂三轴应力状态，导致车辙现象经常发生，目前为止很少有人用强度理论来解释车辙现象。为此，课题组尝试将单元体应变分解假设和相对耗能率求极值计算模型下的损伤比强度理论应用于AC-13沥青混合料的多轴强度预测和车辙现象预测。基于三轴受压下沥青混合料强度包络面基本特征，参考轻骨料混凝土受拉损伤比参数取值，根据AC-13沥青混合料多轴试验数据推荐了损伤比变量中5个经验系数取值，形成了沥青混合料损伤比强度理论。分析表明不同温度下的AC-13沥青混合料无量纲三轴强度变化规律一致，提出的强度理论强度预测结果与不同温度下AC-13沥青混合料的多轴强度试验结果吻合良好。随后根据沥青混合料损伤比多轴强度理论，建议了围压三轴和二轴强度损伤比强度理论的“简化形式”并推荐了理论中各经验系数取值，合理预测了不同温度下AC-13沥青混合料的围压三轴和二轴强度特性。分析结果表明，围压三轴下沥青混合料侧压系数为2.6，处于轻骨料混凝土和普通混凝土之间，二轴等压与单轴抗压强度比值为1.38。损伤比强度理论揭示了车辆重载下沥青路面承受三轴高压应力状态，使得八面体剪应力值为0而呈现塑性流动，从而导致路面出现车辙的现象。

关键词：沥青混合料强度理论损伤比多轴应力车辙

基于改进Kruskal-Wallis检验的低压开关电器状态表征参数选择

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高电压技术 2024年第2期50卷 535-542页

作者：刘洋曹云东刘树鑫沈阳工业大学教育部特种电机与高压电器重点实验室沈阳110870

由于状态数据的多属性、高维度和大数据量,以及特征参数难以满足正态性和方差齐性检验的事实,低压开关电器的状态表征参数难于选择。针对该问题,基于非参数单体多状态样本的分组状态间秩差异性,以及特征参数Kruskal-Wallis(KW)检验统计... 详细信息

由于状态数据的多属性、高维度和大数据量,以及特征参数难以满足正态性和方差齐性检验的事实,低压开关电器的状态表征参数难于选择。针对该问题,基于非参数单体多状态样本的分组状态间秩差异性,以及特征参数Kruskal-Wallis(KW)检验统计量的计算规则和变化趋势,研究论证了单体样本特征参数表征显著性鉴别机理。同时,基于状态序列斜率变化增量和子序列变异增量,提出样本状态时序分类算法,并将该算法与参数鉴别机理相结合,形成单体多状态样本改进KW检验理论。最后,基于改进理论提出低压开关电器状态表征参数选择新方法。以交流接触器为例进行验证,结果表明该文方法适用于具有非线性、非平稳、动态随机分布等特点的低压开关电器状态表征参数选择。实例证明,基于该方法获得状态表征曲线的拟合优度可达0.91,状态划分显著性P值可达8.42848×10–266,表征与分类精度较参数选择前及同类方法提升明显,为下一步研究低压开关电器状态的精确划分与识别奠定了理论基础。

关键词：低压开关电器状态表征参数选择 Kruskal-Wallis检验状态划分

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摩尔纹图案自动去除技术综述

计算机研究与发展 2024年第3期61卷 728-747页

作者：亓文法刘宇鑫郭宗明北京大学王选计算机研究所北京100080

如今,数码相机和智能手机在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,已经成为人们感知世界、记录信息和沟通交流的主要工具.当使用这些设备拍摄电子屏幕时,显示设备和摄像头传感器网格之间往往会发生混叠,通常导致图片中存在不规则分布的... 详细信息

如今,数码相机和智能手机在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,已经成为人们感知世界、记录信息和沟通交流的主要工具.当使用这些设备拍摄电子屏幕时,显示设备和摄像头传感器网格之间往往会发生混叠,通常导致图片中存在不规则分布的摩尔纹干扰图案,从而严重影响了拍摄图像的视觉质量效果.因此,摩尔纹图案去除方法研究对于拍摄图像的后期处理具有重要意义.为此,详细梳理了摩尔纹去除研究的发展脉络,并根据不同的适用场景和技术实现将现有方法分为2类:基于先验知识的摩尔纹去除方法和基于深度学习的摩尔纹去除方法.鉴于深度学习网络中训练数据集的收集和对齐方式不同,该类方法又分为基于卷积神经网络(CNN)的摩尔纹去除方法和基于生成式对抗网络(GAN)的摩尔纹去除方法.在此基础上,选择相同的公开数据集,对主流的深度学习方法进行算法实现和性能对比分析,并分别总结了各类方法的优缺点.最后,对未来的研究方向进行展望.

关键词：摩尔纹图案图像恢复多尺度深度学习卷积神经网络生成式对抗网络

废弃矿井地下空间再利用根源因素识别及评价模型构建

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中国矿业大学学报 2024年第3期53卷 585-599+612页

作者：孙中博赵毅鑫任建东中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

为了推动废弃矿井空间资源的精准开发利用，根据地质条件和形态方位差异对影响废弃矿井地下空间再利用的众多因素开展系统研究.首先，从资源禀赋状态、稳定性、安全性和区位条件4个维度构建了包含18个因素的指标体系.然后，引入K-means... 详细信息

为了推动废弃矿井空间资源的精准开发利用，根据地质条件和形态方位差异对影响废弃矿井地下空间再利用的众多因素开展系统研究.首先，从资源禀赋状态、稳定性、安全性和区位条件4个维度构建了包含18个因素的指标体系.然后，引入K-means聚类算法避免了阈值确定的主观性和随意性，建立DEMATEL-ISM评价模型分析各因素间的相互作用关系.其次，构建多属性两阶段决策评价模型，采用TFN-TODIM方法对备选矿井排序.结果表明：“高度影响关系”类别的阈值包含63个，λ取值范围为0.107～0.248.各影响因素之间呈现复杂的同级和跨级作用关系，并得到了影响废弃矿井地下空间再利用的5个关键因素（煤层稳定性、围岩性质、地质构造复杂程度、开采深度、地质灾害发生频率）和3个根本因素（瓦斯浓度等级、矿井涌水量、煤层自燃倾向性）.以地下旅游及休闲娱乐场所模式为例，各备选矿井的优劣势排序为A1（山西太原白家庄煤矿）>A3（山东济宁唐口煤矿）>A2（山西临汾团柏煤矿）>A5（陕西榆林山东煤矿）>A7（贵州遵义云安煤矿）,最优先开发的矿井为山西太原白家庄煤矿.最后，展望了物资仓储、医疗场所、科研教学基地和深地工程等模式的决策评价模型的研究焦点和方向.研究结论为促进废弃矿井地下空间资源再利用提供了理论支撑，对推动矿区转型发展具有借鉴意义.

关键词：废弃矿井地下空间再利用 DEMATEL-ISM K-means聚类 TODIM

基于双层凹型集磁器的管件电磁胀形电磁力特性及变形行为研究

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1245-1255页

作者：邵子豪吴伟业汪晨鑫邱立三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室宜昌443002 国网安徽省电力有限公司来安县供电公司滁州239200

针对传统管件电磁胀形存在管件壁厚减薄严重和变形不均匀等问题,提出基于双层凹型集磁器结构的单线圈管件电磁成形方法,通过径向电磁力场分布的调控和轴向电磁力的协同加载,为同时抑制管件壁厚减薄和改善变形均匀性提供了新的技术途径... 详细信息

针对传统管件电磁胀形存在管件壁厚减薄严重和变形不均匀等问题,提出基于双层凹型集磁器结构的单线圈管件电磁成形方法,通过径向电磁力场分布的调控和轴向电磁力的协同加载,为同时抑制管件壁厚减薄和改善变形均匀性提供了新的技术途径。为验证该方法的有效性,基于电磁-结构场耦合数值模型,对比探究有无双层凹型集磁器下轴径电磁力分布特性、管件壁厚减薄量以及轴向变形均匀性等关键物理量的变化规律,研究集磁器的内凹高度对管件成形行为的影响。仿真结果表明,与传统管件电磁胀形方法相比,新方法下管件壁厚减薄量可从22.07%降低至8.30%,且轴向均匀性扩大至2.31倍。

关键词：电磁成形电磁力集磁器变形行为

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融合强化学习的实体关系联合抽取模型

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 243-251页

作者：翟社平李航亢鑫年杨锐西安邮电大学计算机学院西安710121 陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121

现有的实体关系联合抽取任务为了自动生成大规模训练数据引入远程监督策略,在处理数据时产生严重的噪声数据问题。对此提出了一种融合强化学习的实体关系联合抽取模型,该模型由强化学习和联合抽取模型两个部分组成,其中联合抽取模型由... 详细信息

现有的实体关系联合抽取任务为了自动生成大规模训练数据引入远程监督策略,在处理数据时产生严重的噪声数据问题。对此提出了一种融合强化学习的实体关系联合抽取模型,该模型由强化学习和联合抽取模型两个部分组成,其中联合抽取模型由图卷积网络和多头自注意力机制构成。首先,使用强化学习去除原始数据集中带有噪声的句子,将降噪后的高质量句子输入到联合抽取模型中;其次,使用联合抽取模型对输入句子中的实体和关系进行预测抽取,并向强化学习提供反馈奖励,指导强化学习挑选出高质量的句子;最后,对强化学习和联合抽取模型进行联合训练,并对模型进行迭代优化。实验证明了该模型能够有效处理数据噪声问题,在实体关系抽取方面优于基线方法。

关键词：实体关系联合抽取噪声数据强化学习多头自注意力机制图卷积网络

Ni-Co-B-RE(Sm、Dy、Tb)复合电极:化学沉积法制备及电催化析氢性能研究

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无机材料学报 2024年第5期39卷 467-476,I0001-I0005页

作者：景欣欣陈必清翟佳鑫袁美玲青海师范大学化学化工学院西宁810000

开发低成本、高活性的非贵金属电催化剂对电解水的实际应用具有重要意义,稀土(Rare Earth,RE)元素因其独特的电子结构成为金属催化剂改性的研究热点,但在泡沫镍(Nickel Foam,NF)基体上制备稀土复合催化剂的方法存在成本高、工艺复杂和... 详细信息

开发低成本、高活性的非贵金属电催化剂对电解水的实际应用具有重要意义,稀土(Rare Earth,RE)元素因其独特的电子结构成为金属催化剂改性的研究热点,但在泡沫镍(Nickel Foam,NF)基体上制备稀土复合催化剂的方法存在成本高、工艺复杂和耗时长等问题。本研究采用一步化学沉积法,在NF基体上制备了三种稀土复合电极Ni-Co-B-Tb/NF、Ni-Co-B-Sm/NF和Ni-Co-B-Dy/NF,对催化电极的结构和形貌进行了表征,并研究其在1 mol·L^(–1)KOH溶液中的析氢性能。结果表明,添加Sm、Dy和Tb可使电极的电子结构发生改变,改善催化剂材料的本征性质,进而提高析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)的催化性能。其中,Ni-Co-B-Tb/NF表现出最佳的析氢性能,达到10 mA·cm^(–2)的电流密度仅需58 mV的过电位,Tafel斜率为65 mV·dec^(–1),析氢反应由Volmer-Heyrovsky步骤控制。进一步研究发现稀土浓度对电催化性能影响较大,当Tb浓度为3 g·L^(–1)时,Ni-Co-B-Tb/NF表面颗粒尺寸较小且分布均匀,暴露出更多的活性位点,有利于HER的电荷转移,析氢性能最佳。此外,经过100 h长期稳定性测试和2000次循环伏安(Cyclic Voltammetry,CV)测试后,该催化剂表现出良好的电化学稳定性。

关键词：稀土化学沉积析氢反应泡沫镍