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人机交互量子系统非平衡稳态中的自发对称破缺和局域化

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科学通报:英文版 2023年第18期68卷 2010-2016,M0003页

作者：吴烁杭蔡子 Wilczek Quantum Center and Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control School of Physics and AstronomyShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Shanghai Research Center for Quantum Sciences Shanghai 201315China

物理系统的时间演化一般用微分方程来描述,而数值求解微分方程往往需要将时空分立化,将微分方程变换成为差分方程,在这一分立化的过程往往伴随着累积误差的产生,进而降低模拟精度,但是,在量子电路计算系统中,“演化时间”表示量子线路... 详细信息

物理系统的时间演化一般用微分方程来描述,而数值求解微分方程往往需要将时空分立化,将微分方程变换成为差分方程,在这一分立化的过程往往伴随着累积误差的产生,进而降低模拟精度,但是,在量子电路计算系统中,“演化时间”表示量子线路的层数,只能取分立的数值。因此,在这类系统中,由时间分立化带来的累积误差不再是数值误差,而会带来物理上可观测的效果。本文提出了一种由反馈和时间分立化导致的新的量子动力学:人机交互量子动力学,这一动力学的特点是在保持了演化的么正性的前提下,系统能量不断耗散,最终达到一种非平衡稳态,这一非平衡稳态中可能涌现出超越平衡态框架的新的物理现象和物理机制,例如发生在零维系统的自发对称破缺,以及一种不同与安德森局域化的新的量子局域化机制。

关键词： Interactive quantum dynamics Quantum feedback Dissipation Localization

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从亚洲VKC专家共识看我国VKC的防治

中华实验眼科杂志 2024年第2期42卷 165-171页

作者：晋秀明蔡子轩王宁浙江大学医学院附属第二医院眼科中心杭州310009

亚洲专家工作组完成了2022年春季角结膜炎(VKC)共识,对亚洲VKC的定义、分类、临床表现、诊断与治疗等做出了详细介绍,确定了尚未满足的临床需求,包括:(1)VKC患者的诊断和治疗尚无明确的标准,该病的发病机制尚不清楚,且抗变态反应治疗对... 详细信息

亚洲专家工作组完成了2022年春季角结膜炎(VKC)共识,对亚洲VKC的定义、分类、临床表现、诊断与治疗等做出了详细介绍,确定了尚未满足的临床需求,包括:(1)VKC患者的诊断和治疗尚无明确的标准,该病的发病机制尚不清楚,且抗变态反应治疗对中度或重度患者往往无效;(2)治疗和管理亟待规范,亚洲各国对相同严重程度的患者所采用的治疗和管理策略差别很大,缺乏明确的、标准化的指南和分级系统;(3)安全性以及药物相关并发症;(4)药物治疗的最佳剂量方案。本文将对上述内容进行解读,并结合《我国过敏性结膜炎诊断和治疗专家共识(2018年)》进行分析,以期对我国VKC防治有所帮助。

关键词：变应性结膜炎诊断治疗春季角结膜炎亚洲专家共识

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面向增材制造的数字孪生实施方法综述

计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1171-1188页

作者：孟德状杨伟东蔡子行郭智河北工业大学机械工程学院天津300103 国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心河北工业大学天津300401 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司北京100083

增材制造以其全数字化加工方式可为数字孪生模型提供可靠的数据支撑;数字孪生有助于增材制造在设计、制造、服务等过程中充分发挥其不同于传统制造的优势,二者的结合在工业制造领域受到广泛关注。以总结数字孪生在增材制造中的实施方法... 详细信息

增材制造以其全数字化加工方式可为数字孪生模型提供可靠的数据支撑;数字孪生有助于增材制造在设计、制造、服务等过程中充分发挥其不同于传统制造的优势,二者的结合在工业制造领域受到广泛关注。以总结数字孪生在增材制造中的实施方法为目的,介绍了数字孪生的概念和发展历程,分析了增材制造中实施数字孪生的关键技术;基于数字孪生对于增材制造全生命周期过程的应用潜力,从设计、制造、质量检测以及服务4个阶段阐述了国内外相关研究的方法和侧重点。展望了粘结剂喷射工艺中实施数字孪生的挑战,并提出了针对其的一种数字孪生技术路线。最后总结了增材制造中实现数字孪生存在的难题以及未来的发展方向。

关键词：数字孪生增材制造工业4.0 人工智能粘结剂喷射

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近距平行跑道一起一降模式安全间隔研究

近距平行跑道一起一降模式安全间隔研究

作者：蔡子牛中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着民航业的飞速发展,航班数量急剧增加,使得空中交通管理的运行安全和效率面临瓶颈。由于地理位置及空域的原因,部分多跑道机场采用近距平行跑道的一起一降模式,但国内对该模式的安全间隔标准尚不明确,且既有评估模型考虑风险因素不... 详细信息

随着民航业的飞速发展,航班数量急剧增加,使得空中交通管理的运行安全和效率面临瓶颈。由于地理位置及空域的原因,部分多跑道机场采用近距平行跑道的一起一降模式,但国内对该模式的安全间隔标准尚不明确,且既有评估模型考虑风险因素不够全面。因此,研究该模式下的安全间隔对于提高机场运行安全和效率有着重要的意义。本文首先构建了面向一起一降模式的安全间隔评估模型,接着针对评估模型存在的问题提出相应的改进方法,最后对比验证所提方法的可靠性。其主要工作如下:(1)针对一起一降模式的安全间隔评估模型的构建问题。首先,采用位置误差模型在侧向、纵向和垂直三个维度进行了构建,特别考虑了尾流和侧风的影响。接着,基于该模型分析进近航空器执行复飞操作的航迹,进一步构建了飞机的运动学模型。(2)针对一起一降模式的安全间隔评估模型的改进问题。首先,对危险源控制清单进行数据预处理以构建数据集。接着,使用极限梯度提升(XGBoost)模型训练数据集,通过超参搜索优化模型参数,模型的预测效果与三种常用回归模型进行对比验证。其次,通过该模型提取的风险因素信息增益评分(F-score)和统计学方法,识别出一起一降模式下的关键风险因素。最后,应用认知可靠性和错误分析(CREAM)方法,确定了关键风险因素的认知任务失误概率和影响认知任务执行的共同绩效条件权重,从而得到关键风险因素的风险概率值,并将其整合到安全间隔评估模型中,从而有效改进安全间隔计算方法。(3)以贵阳龙洞堡机场为算例,对基于位置误差的评估模型及其改进模型在不同机型组合下的运行进行了仿真分析。考虑到机场运行中的关键风险因素,改进后的模型更接近实际运行。经过以上工作后得出的结论为:相较于未改进的模型,改进后的模型在准确性和可靠性上都有显著提升。如重型机之间的安全间隔从5.953公里增至6.985公里,比当前实际运行标准7.4公里减少了0.415公里,间隔缩小了5.61%;中型机之间的安全间隔从2.997公里增至3.774公里,比当前实际运行标准6.0公里减少了2.226公里,间隔缩小了37.1%。这种调整不仅能保证近距平行跑道运行的安全性,还能显著提高机场的运行效率。

关键词：近距平行跑道一起一降模式安全间隔评估风险因素识别位置误差 XGBoost

中国对RCEP其他成员国汽车出口贸易的影响因素及潜力研究

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中国对RCEP其他成员国汽车出口贸易的影响因素及潜力研究

作者：蔡子巍内蒙古财经大学

学位级别：硕士

加快构建面向全球的高标准自由贸易区网络是党的二十大报告中提出的重要任务。RCEP作为人口总量最大的自由贸易区经济体量和贸易总额均占全球总量的近三分之一。RCEP协议全面生效实施后将成为最具有发展潜力的自由贸易区,有利于推动贸... 详细信息

加快构建面向全球的高标准自由贸易区网络是党的二十大报告中提出的重要任务。RCEP作为人口总量最大的自由贸易区经济体量和贸易总额均占全球总量的近三分之一。RCEP协议全面生效实施后将成为最具有发展潜力的自由贸易区,有利于推动贸易自由化、便利化进程,促进区域贸易投资增长、经济复苏和繁荣发展。因此,探究中国对RCEP其他成员国的汽车出口贸易潜力和效率及其影响因素,具有十分重要的现实意义,也有利于助推中国经济构建高质量发展格局。本文首先对我国对RCEP汽车出口的现状进行了全面剖析,涵盖了成员国概况、出口总体态势、汽车产品出口结构以及出口国家结构等多个维度;随后探讨了影响我国汽车出口的关键因素,从理论层面进行了系统分析;在此基础上构建了引入贸易非效率项的随机前沿引力模型,用以估算我国对RCEP汽车出口的贸易潜力值;通过实证分析进一步探讨了汽车出口中贸易非效率项的影响因素,以明确我国对RCEP汽车出口的主要障碍所在。研究结果表明,我国对RCEP的汽车出口总规模呈现出迅猛的增长态势;其次,进口国的国内生产总值、人口规模以及我国与进口国是否拥有共同语言等因素均对我国对RCEP的汽车出口规模产生了积极的推动作用,而我国的人口数量及与进口国之间的地理距离则对我国向RCEP国家的汽车出口规模构成了制约;最后,我国对RCEP不同国家的汽车出口贸易潜力值可以分为出口潜力成长型以及出口潜力待开发型,这两组国家间的汽车出口贸易潜力存在较大差异。据此,本文对我国对RCEP其他成员国汽车出口贸易促进方面提出了如下建议:优化我国汽车产品出口贸易结构,提升出口供给能力;加快地区间互联互通的基础设施建设;加大并优化我国在RCEP国家的投资力度与投资结构;因国制宜,差异化开拓RCEP国家市场等。

关键词：汽车出口 RCEP 贸易潜力随机前沿模型

激光融合制造及在柔性微纳传感器的应用(特邀)

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中国激光 2024年第4期51卷 236-265页

作者：蔡子墨匡翠方杨华勇洪明辉徐凯臣流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 极端光学技术与仪器全国重点实验室浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027 萨本栋微米纳米科学技术研究院厦门大学机电工程系福建厦门361102

柔性微纳传感器的新兴发展对先进制造技术提出了更高要求。其中,激光融合制造充分集成激光增材、等材、减材加工形式,凭借高精度、非接触、机理丰富、灵活可控、高效环保、多材料兼容等特点突破了传统制造在多任务、多线程、多功能复合... 详细信息

柔性微纳传感器的新兴发展对先进制造技术提出了更高要求。其中,激光融合制造充分集成激光增材、等材、减材加工形式,凭借高精度、非接触、机理丰富、灵活可控、高效环保、多材料兼容等特点突破了传统制造在多任务、多线程、多功能复合加工中的局限,通过激光与物质相互作用实现跨尺度“控形”与“控性”,为各类柔性微纳传感器的结构-材料-功能一体化制造开辟了新途径。本文首先分析激光增材、等材与减材制造的技术特点与典型目标材料,展示激光融合制造的技术优势,接着针对近年来激光融合制造在柔性物理、化学、电生理与多模态微纳传感器中的典型应用展开讨论,最后对该技术面临的挑战以及未来发展趋势进行了总结与展望,通过多学科交叉互融,开辟柔性微纳传感器制造新路径,拓展激光制造技术的应用场景。

关键词：激光融合制造激光-物质相互作用微纳制造柔性电子柔性微纳传感器

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不同布置形式下多船编队阻力性能的数值模拟

中国造船 2024年第1期65卷 237-248页

作者：邹燕林李鹏飞蔡子超姚朝帮冯大奎华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 船舶和海洋水动力学湖北省重点实验室武汉430074

多船编队航行是目前发展十分迅速的一种船舶航行方式,合理设置编队的布置形式可降低能耗和提高船舶续航力。论文围绕多船编队的编组形式及其静水阻力性能进行分析,采用VOF方法捕捉自由液面,选取标准的k-ε湍流模型封闭RANS方程,针对单... 详细信息

多船编队航行是目前发展十分迅速的一种船舶航行方式,合理设置编队的布置形式可降低能耗和提高船舶续航力。论文围绕多船编队的编组形式及其静水阻力性能进行分析,采用VOF方法捕捉自由液面,选取标准的k-ε湍流模型封闭RANS方程,针对单船阻力开展数值仿真并对网格与时间步长进行独立性分析,将仿真结果与试验结果进行比较,验证了数值方法的可靠性。在单船仿真结果的基础上,计算了3船分别呈纵向和三角形编队时的阻力特性,通过3船编队航行的流场特性分析揭示了船-船之间的兴波与尾流干扰对编队阻力的影响规律。结果表明,纵向编队时合理利用上游船舶的低速尾流和产生的有利兴波干扰可以减少编队船舶的阻力,而三角形编队可合理利用中船与侧向船舶之间的有利兴波干扰减少侧船阻力。

关键词：编队航行减阻船舶尾流兴波干扰

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深度强化学习库存决策结果的动态演化分析

复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：李卓群王舒仪蔡子诚华东交通大学交通运输工程学院

为探究由深度强化学习算法训练得到的智能库存决策对供应链系统的动态演化所产生的影响，考虑现实中决策者视角，利用系统动力学模型再现深度强化学习构建的四阶供应链模型逻辑结构，并将决策结果对系统的影响进行可视化。实验说明该算... 详细信息

为探究由深度强化学习算法训练得到的智能库存决策对供应链系统的动态演化所产生的影响，考虑现实中决策者视角，利用系统动力学模型再现深度强化学习构建的四阶供应链模型逻辑结构，并将决策结果对系统的影响进行可视化。实验说明该算法可根据其目标函数的设置做出较优的订货决策，但未能同步达到运用该算法成员的成本最低。而演化过程表明，斯特曼策略在动态演化过程中具有维持系统稳定性的作用；确立合理的迭代次数有助于获得更低的供应链总成本。

关键词：库存决策深度强化学习系统演化系统动力学

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基于改进白鲨优化的DIC位移测量方法

激光技术 2024年

作者：李君雷宗宇蔡子峥付海波长沙理工大学桥梁结构安全控制湖南省工程实验室长沙理工大学土木工程学院

为了提高数字图像相关方法中整像素位移搜索算法的性能，引入了白鲨优化算法，并通过采用tent混沌映射、引入动态非线性时间因子、设置自动终止条件和增加三步搜索法等措施进行改进；为了提高亚像素位移求解精度和效率，将双三次插值、... 详细信息

为了提高数字图像相关方法中整像素位移搜索算法的性能，引入了白鲨优化算法，并通过采用tent混沌映射、引入动态非线性时间因子、设置自动终止条件和增加三步搜索法等措施进行改进；为了提高亚像素位移求解精度和效率，将双三次插值、改进白鲨优化算法和曲面拟合法相结合，提出了一种改进的曲面拟合法，通过数值模拟实验和低碳钢拉伸实验对算法的性能进行分析。结果表明，改进白鲨优化算法搜索成功率高达100%，计算时间与粒子群算法相当，仅是粗-细搜索法的1/4；改进曲面拟合法的计算精度与牛顿-拉普森(N-R)法相当，但计算耗时仅为N-R法的3.50%；改进白鲨优化算法可快速、准确地实现整像素位移搜索；改进曲面拟合法具有较高的计算精度和计算效率，且在实际测量中依旧能保持较好的稳定性。该研究为数字图像相关方法的改进和应用提供了参考。

关键词：测量与计量数字图像相关方法白鲨优化算法曲面拟合法位移测量