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共旋梁单元几何非线性分析的子结构方法

土木工程学报 2024年第5期57卷 65-75页

作者：邓继华梁璐祎谭平周福霖长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室湖南长沙410114 广州大学广东广州510405

采用有限元方法分析结构的非线性行为必须进行多次迭代求解,因此在保证非线性计算精度的同时提高其计算效率是关键。该文以内含2个平面梁单元的子结构为例,建立一种平面梁结构基于共旋法与子结构的几何非线性分析方法。共旋法具有将刚... 详细信息

采用有限元方法分析结构的非线性行为必须进行多次迭代求解,因此在保证非线性计算精度的同时提高其计算效率是关键。该文以内含2个平面梁单元的子结构为例,建立一种平面梁结构基于共旋法与子结构的几何非线性分析方法。共旋法具有将刚体位移从结构的大位移中扣除而得到准确的小变形的特点,子结构法则能将内部节点的自由度凝聚到边界节点从而大大减少结构非线性平衡方程组的阶数,该文将两者结合并利用有较好的通过荷载和位移极限点功能的修正弧长法编制了计算程序,对荷载-位移曲线具有“位移跳跃”或“荷载跌落”显著特征的数个算例进行分析,与已有文献的结果对比验证了方法及程序的正确性。

关键词：平面梁结构共旋列式子结构法几何非线性修正弧长法

基于Kriging模型和代理抽样的分布参数不确定性灵敏度分析方法

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机械工程学报 2024年第8期60卷 370-383页

作者：程洪鑫李璐祎周长聪西北工业大学航空学院西安710072 西北工业大学力学与土木建筑学院西安710129

针对结构系统输入变量分布参数具有不确定性的情况,为衡量分布参数不确定性对系统输出性能统计特征值的影响,以输出期望和方差为例,建立分布参数对输出性能均值和方差影响的全局灵敏度指标。为克服分布参数灵敏度指标计算量大而导致工... 详细信息

针对结构系统输入变量分布参数具有不确定性的情况,为衡量分布参数不确定性对系统输出性能统计特征值的影响,以输出期望和方差为例,建立分布参数对输出性能均值和方差影响的全局灵敏度指标。为克服分布参数灵敏度指标计算量大而导致工程实际难以接受的问题,通过建立分布参数和输出统计特征值之间的Kriging模型,解决分布参数灵敏度分析计算量随输入变量及其分布参数维度增加呈指数形式增长的问题,又引入代理抽样概率密度函数对输入变量进行高效抽样,解除求解输出统计特征值时的计算量对输入变量分布参数维度的依赖性。数值和工程算例结果表明,所提方法能够在保证计算精度的同时,大大降低分布参数灵敏度分析的计算量。

关键词：分布参数不确定灵敏度分析 Kriging代理模型代理抽样概率密度函数

关系主义视角下的劳动教育课程实施:议题与路径

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教育发展研究 2024年第4期44卷 16-22页

作者：刘宇高芳祎浙江师范大学儿童发展与教育学院杭州311231 华东理工大学高等教育研究所上海200237

课程实施在底层逻辑上始终没有摆脱主客二分及其调和。关系主义方法论有助于我们超越二元论思维,重构对课程实施的认识方式。关系主义视角下的劳动教育课程实施是一种时空性的关系存在。在劳动教育课程实施研究中运用关系主义方法论,需... 详细信息

课程实施在底层逻辑上始终没有摆脱主客二分及其调和。关系主义方法论有助于我们超越二元论思维,重构对课程实施的认识方式。关系主义视角下的劳动教育课程实施是一种时空性的关系存在。在劳动教育课程实施研究中运用关系主义方法论,需将关系作为研究的基本单位,并通过分析性抽象基础上的理论综合展开研究。从关系主义视角出发,劳动教育课程实施涉及课程目标上劳动素养与全面发展的关系、课程内容上传统劳动形态和新型劳动形态的关系、课程实施方式上具身行动与心智投入的关系,以及课程评价指向上劳动评价与课程评价之间的关系等议题。回应上述议题,需在劳动教育课程实施中着力于优化劳动教育课程本体性目标与工具性目标的关系、优化现实劳动教育空间与虚拟劳动教育空间的关系、优化劳动直接经验获取与间接经验习得的关系以及优化劳动过程写实记录与经验反思之间的关系。

关键词：关系主义劳动教育课程实施路径

基于拍卖鸽群优化算法的多无人机追踪分布式任务分配

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第4期57卷 403-414页

作者：胡超芳宋思涵徐嘉均王迪迪天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

无人机技术已经广泛应用于各种研究领域,任务分配是多无人机协同的关键技术之一,对多无人机任务完成质量的影响极大,针对多个目标追踪场景下的多无人机任务分配问题,提出了一种基于拍卖鸽群优化(auction-PIO)算法的分布式分配方法.首先... 详细信息

无人机技术已经广泛应用于各种研究领域,任务分配是多无人机协同的关键技术之一,对多无人机任务完成质量的影响极大,针对多个目标追踪场景下的多无人机任务分配问题,提出了一种基于拍卖鸽群优化(auction-PIO)算法的分布式分配方法.首先采用追踪总距离、分配均衡性、任务完成时间3个性能指标,结合追踪任务约束条件,建立了分布式多指标0/1整数规划模型.然后以拍卖策略作为分布式优化框架,无人机作为拍卖者对地面目标进行竞拍出价,通过多轮竞拍确定任务分配方案.为提高拍卖分配的最优性,增强了各无人机间的共享信息量,进而使无人机可对所有目标进行竞拍出价,并引入PIO算法更新各无人机的竞拍价格,将鸽子位置编码为无人机对各地面目标的竞拍增价,利用地图指南针算子和地标算子迭代更新种群位置,实现对无人机竞拍价格的优化更新.在此基础上,设计基于目标优先级的解算策略,用于将竞价矩阵和距离矩阵解算为任务分配方案,并进行了算法的计算复杂度分析.最后对所提拍卖鸽群优化算法分别进行了数值仿真、Gazebo虚拟仿真和实机户外飞行实验,结果表明:所提算法拥有良好的任务分配性能,不但在数值仿真对比中,优化性能比经典拍卖算法提高了12.16%,而且虚拟仿真和户外实验也说明算法能够满足实用性要求.

关键词：无人机目标追踪任务分配拍卖鸽群优化

基于NSCT和深度学习的红外与可见光图像融合方法研究

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基于NSCT和深度学习的红外与可见光图像融合方法研究

作者：杨静祎西安理工大学

学位级别：硕士

由于可见光图像和热红外图像的成像方式有所不同,两者在特征信息上存在差异。可见光图像是通过可见光传感器捕捉物体本身发射的光线或者反射的光线生成的,因此在视觉感知上更符合人眼所观察到的,但是其成像受气候或者环境变化的影响,获... 详细信息

由于可见光图像和热红外图像的成像方式有所不同,两者在特征信息上存在差异。可见光图像是通过可见光传感器捕捉物体本身发射的光线或者反射的光线生成的,因此在视觉感知上更符合人眼所观察到的,但是其成像受气候或者环境变化的影响,获得的图像质量参差不齐;红外图像是通过红外相机或者红外传感器捕捉到的图像,它们记录了物体发出的红外辐射,这些红外辐射与物体的温度有关,其成像过程较稳定,不会受到环境变化的影响。在视觉上,可见光图像呈现出物体的纹理信息,红外图像呈现出物体的显著轮廓信息,可见光的对比度远高于红外图像。在实际生活中,单一的图像无法表征出环境的全部信息,因此将可见光与红外图像进行融合,以获得更全面的目标信息。本文从可见光与红外图像的特性出发,分别基于多尺度分解和深度学习的图像融合方法进行研究,具体内容如下:(1)针对红外与可见光图像在不同频段下的重要特征不同,提出了一种基于非下采样轮廓波(Nonsubsampled Contourlet Transform,NSCT)变换的多源图像融合算法,设计了三种不同的融合策略,对分解得到的特征信息进行融合,进而获得更好的融合性能。该算法首先利用NSCT对输入的可见光与红外图像进行分解,获得一个低频特征和多个不同尺度下的方向特征子带。对于低频特征图,首先提出了基于特征点的融合策略,由于红外低频部分包含的信息多于可见光低频部分,引入非线性函数,对其变形获得每个特征点的融合权重;接着提出了基于局部特征的中心融合策略,将特征分割为若干个特征子块,通过计算每个特征子块的均值与方差分析统计特性,通过Sigmoid函数计算最终的融合结果;在第二种方法的基础上,考虑到每个特征点周围的局部相似性,提出了基于局部特征的相对距离融合策略,该策略通过计算每个块的融合权重之后,计算滑动窗口移动后相对距离,融合新的权重,最终得到融合图像。在实验中选取TNO数据集,并在客观与主观方面做了对比实验。实验表明本文方法有一定的优越性。(2)针对传统方法无法充分提取源图像的深度信息及其人工设计的融合策略泛化能力不足的问题,本文第二部分提出了一种梯度残差自编码器图像融合网络。将源图像输入到编码网络中,从而提取源图像的特征,融合网络用于将提取的特征进行融合,解码网络用于特征重建。在编码阶段,先通过一个卷积层用于提取浅层特征,后构建了两个GRDB框架。在GRDB中主流部署了密集块连接网络,使每一层提取的特征都能得到很好的保留;在支流引入了梯度残差网络,以关注图像细粒度特征信息。融合网络引入了l1范数融合策略,使融合后的特征图更多的保留所提取出来红外特征信息和可见光特征信息。在实验中首先用MS-COCO数据集对自编码器进行训练,以得到准确的生成图像,接着选取公共数据集作为输入图像进行融合。将融合结果与六种对比方法得到的融合结果进行主观与客观的测试,实验结果表明,所提出的方法在主观视觉效果和客观评价指标上均表现出显著的优越性。

关键词： NSCT变换多尺度分解自编码器梯度残差密集块

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量子液滴与孤子的交叉和共存问题的研究

量子液滴与孤子的交叉和共存问题的研究

作者：石越祎青海师范大学

学位级别：硕士

量子液滴是近几年来超冷原子领域中最重要的发现之一,最初在存在各向异性相互作用的偶极原子实验中被发现,之后在具有各向同性接触相互作用的两分量玻色气体实验中也被成功观测。对于偶极子而言,量子液滴的形成源于系统中存在长程的偶极... 详细信息

量子液滴是近几年来超冷原子领域中最重要的发现之一,最初在存在各向异性相互作用的偶极原子实验中被发现,之后在具有各向同性接触相互作用的两分量玻色气体实验中也被成功观测。对于偶极子而言,量子液滴的形成源于系统中存在长程的偶极-偶极吸引相互作用,而对于两分量混合气体来说,两分量原子之间的接触(局部)吸引相互作用为量子液滴的形成提供了条件。提出一种用于研究量子液滴与孤子的交叉和共存问题的理论模型。通过调控系统中的相互作用得到了两种自束缚态,即量子液滴态和亮孤子态,通过数值模拟得到了两种自束缚态在一定条件下可通过调控粒子数目来实现液滴态与孤子态的交叉和转变。通过理论求解和数值模拟,我们得到了宽度较大的液滴中的暗孤子解,得到的结果表明,当量子液滴的宽度远大于暗孤子宽度时,量子液滴可看作暗孤子存在的背景能量场,暗孤子解的理论计算与数值模拟的吻合再一次证明了液滴与孤子是可共存的。研究了玻色-玻色混合气体中的量子液滴态、亮孤子态,及两个态的交叉状态。采用Lieb-Liniger Gross-Pitaevskii方程,研究了偶极玻色混合气体中的量子液滴态和暗孤子态并讨论二者的共存问题。玻色-玻色混合气体和偶极玻色气体中阻止坍塌的机理是由于量子涨落引起的,这在开创性的Gross-Pitaevskii方程中并没有考虑。为解决这一问题,需要寻找一个扩展的Gross-Pitaevskii方程,例如采用Lee-Huang-Yang修正的广义非局部非线性薛定谔方程。然而仅通过Lee-Huang-Yang修正的扩展的Gross-Pitaevskii方程并不能与量子蒙特卡洛预言的强相互作用很好地契合。强相互作用的这一鸿沟被基于流体力学的方法所填补,从而产生了本文中使用的Lieb-Liniger Gross-Pitaevskii方程。并且LiebLiniger Gross-Pitaevskii方程已被证明能够很好地描述玻色-爱因斯坦凝聚和偶极量子气体中的量子液滴。

关键词：量子液滴孤子超冷原子自束缚态玻色混合气体偶极玻色气体

基于认知负荷水平的学情分析:表征框架与实践路径

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中国电化教育 2024年第7期 64-73页

作者：武法提任伟祎北京师范大学数字学习与教育公共服务教育部工程研究中心北京100875 北京师范大学教育学部教育技术学院北京100875

教育数字化转型背景下,学情分析作为基于教育大数据分析诊断结果帮助教师了解学生学习过程的重要手段,是开展精准教学的必要前提,而认知负荷水平一直是衡量学习者个性化学习需求与深度学习发生的重要指标。为了协助学习者调整学习过程... 详细信息

教育数字化转型背景下,学情分析作为基于教育大数据分析诊断结果帮助教师了解学生学习过程的重要手段,是开展精准教学的必要前提,而认知负荷水平一直是衡量学习者个性化学习需求与深度学习发生的重要指标。为了协助学习者调整学习过程中的认知负荷水平进而将认知资源有效投入高阶问题解决过程,该文梳理了学情分析的一般过程,构建了包含数据采集、负荷识别与分析干预三个层级的基于认知负荷水平的学习者学情分析框架。接着,该文通过便携式手环采集了300名学生完成在线测试时的多模态生理数据,应用特征工程方法构建了认知负荷水平识别模型,综合认知负荷水平与学习绩效进行学情状态解读,并设计了学习分析仪表盘呈现学情分析结果与干预建议。该文从认知负荷视角构建了学情分析框架并通过实证研究检验了其可行性,以期为认知负荷相关研究与教学实践提供参考。

关键词：认知负荷学情分析多模态学习分析干预设计

突发公共卫生事件对农产品贸易壁垒的影响 ——以历次PHEIC期间的美欧边境拒绝裁定为例

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突发公共卫生事件对农产品贸易壁垒的影响 ——以历次PHEIC期间的...

作者：贾梓祎浙江大学

学位级别：硕士

突发公共卫生事件除了通过生产中断、运输受阻与需求下降等渠道直接造成国际贸易影响外,还可能通过导致进口国边境管制力度增强,进而构成额外的贸易壁垒间接阻碍疫情国的农产品出口。然而这一效应由于边境管制措施的隐蔽性并未引起足够... 详细信息

突发公共卫生事件除了通过生产中断、运输受阻与需求下降等渠道直接造成国际贸易影响外,还可能通过导致进口国边境管制力度增强,进而构成额外的贸易壁垒间接阻碍疫情国的农产品出口。然而这一效应由于边境管制措施的隐蔽性并未引起足够的重视,缺乏针对性研究。2019年底新冠疫情在中国暴发时,我国农业出口正处于“提升国际竞争力,构建对外开放新格局”的关键时期,突破贸易壁垒限制实现转型升级成为主要挑战。因此总结历史经验、全面认知疫情对农产品贸易壁垒的影响,有助于降低突发传染病疫情带来的出口损失,增强我国农产品对更加复杂且隐蔽的贸易壁垒的应对能力。在贸易保护主义继续抬头的后疫情时代,对于促进我国农产品贸易的恢复与更高水平的对外开放有重要意义。本文选取世界卫生组织公布的历次国际关注的突发公共卫生事件(PHEIC),对疫情集中暴发的主要发展中国家在农产品出口中,受到美国和欧盟进口拒绝裁定的数量及由此造成的贸易损失进行研究。首先本文梳理边境管制增强的制度背景,发现目前WHO与WTO的规定在约束疫情期间的过度贸易限制措施方面难以有效协调且面临执行困境,而美国与欧盟的国内法规赋予本国边境管制机构较大的自由裁量权,因此疫情期间过度边境管制的实施存在制度空间。进一步分析边境管制的决策动机发现:进口国政府主要面临“保障进口产品供给”与“对本国消费者与生产者进行保护”两种需求的权衡,当疫情的暴发造成的民众恐慌与经济压力导致保护动机大于保障动机时,尽管造成疫情的病毒通过农产品跨国传播缺乏科学证据,进口国仍将单方面加强对疫情国的边境管制。在此基础上,本文使用月度面板固定效应模型对这一影响进行实证分析,结果表明:疫情会显著增加美国与欧盟对来自疫情国的农产品的进口拒绝裁定,出口国确诊病例数每增加1%,美欧进口拒绝将增加0.078%,而美欧进口拒绝每增加1%,出口国农产品贸易额将下降0.026%,这一影响将随着疫情国确诊病例数每增加1%被放大0.1%。进一步分组回归发现:(1)当疫情国为中国时,其遭受边境管制的增强效应以及农产品贸易受到的损失均更大。(2)相比欧盟,美国的边境管制对疫情的响应力度与贸易影响程度均更强。(3)疫情显著增加了基于主观判断做出的“基于经验”的进口拒绝,并且相比基于实验室分析做出的“基于证据”的拒绝,疫情的消极贸易影响主要通过“基于经验”的进口拒绝产生。(4)相比“动物产品、脂肪与油脂”与“植物类产品”,疫情对“食品类产品”遭受进口拒绝的增强效应更显著,由此导致的贸易额下降也更为明显。根据研究结论,本文提出如下政策建议:完善边境管制类贸易壁垒的预警系统;加强国际沟通与合作,促进疫情时期相关边境管制措施的规范化;建立健全农产品质量安全管理体系并充分发挥农产品出口企业的主体作用。

关键词：突发公共卫生事件贸易边境管制进口拒绝农产品出口

基于SWOT-AHP的中小学空间布局优化研究 ——以九江市都昌县都昌镇为例

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基于SWOT-AHP的中小学空间布局优化研究 ——以九江市都昌县都昌...

作者：邵祎南昌航空大学

学位级别：硕士