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数字孪生辅助联邦学习中的边缘选择和资源分配联合优化

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1343-1352页

作者：唐伦文明艳单贞贞陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

在基于联邦学习的智能驾驶中,智能网联汽车(ICV)的资源限制和可能出现的设备故障会导致联邦学习训练精度下降、时延和能耗增加等问题。为此该文提出数字孪生辅助联邦学习中的边缘选择和资源分配优化方案。该方案首先提出数字孪生辅助联... 详细信息

在基于联邦学习的智能驾驶中,智能网联汽车(ICV)的资源限制和可能出现的设备故障会导致联邦学习训练精度下降、时延和能耗增加等问题。为此该文提出数字孪生辅助联邦学习中的边缘选择和资源分配优化方案。该方案首先提出数字孪生辅助联邦学习机制,使得ICV能够选择在本地或利用其数字孪生体参与联邦学习。其次,通过构建数字孪生辅助联邦学习的计算和通信模型,建立以最小化累积训练时延和能耗为目标的边缘选择和资源分配联合优化问题,并将其转化为部分可观测的马尔可夫决策过程。最后,提出基于多智能体参数化Q网络(MPDQN)的边缘选择和资源分配算法,用于学习近似最优的边缘选择和资源分配策略,以实现联邦学习累积时延和能耗最小化。仿真结果表明,所提算法在保证模型精度的同时,有效降低联邦学习累积训练时延和能耗。

关键词：智能驾驶联邦学习数字孪生深度强化学习

固体电解质界面层锂合金相的高通量筛选与界面离子输运研究

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物理化学学报 2024年第3期40卷 50-59页

作者：窦智段慧宇林奕希夏颖慧郑明波许真铭南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏省高效电化学储能技术重点实验室南京210016

固体电解质界面层(SEI)对锂离子电池的电化学性能有着重要影响,理想的SEI层应同时具备良好的电子绝缘性、较高的离子电导率,以及一定的界面机械强度来承受锂沉积/剥离行为所伴随的体积变化和抑制锂枝晶形成。构筑LiF基人工SEI层已被证... 详细信息

固体电解质界面层(SEI)对锂离子电池的电化学性能有着重要影响,理想的SEI层应同时具备良好的电子绝缘性、较高的离子电导率,以及一定的界面机械强度来承受锂沉积/剥离行为所伴随的体积变化和抑制锂枝晶形成。构筑LiF基人工SEI层已被证明是保护固态锂离子电池负极界面的有效策略。本工作通过材料数据库挖掘技术、高通量第一性原理计算和从头算分子动力学模拟对若干锂合金进行相图计算、扩散能垒计算,以评估其热力学稳定性和锂离子扩散能力,最终筛选出27种可用于LiF基人工SEI层锂离子导电相的锂合金材料。同时,对若干锂合金的晶体结构-扩散性质进行构效关系分析发现,锂合金晶体结构类型对锂离子扩散能力的影响比其元素组分更加显著,即I43d和Fm3m族群结构的锂合金具备非常优异的锂离子输运性能,而Pm3m和F43m族群结构的锂合金扩散通道狭窄,锂离子输运性能差。此外,本计算工作发现锂离子在LiF晶体中扩散迁移是极其困难的,而在LiF晶界和LiF/LiM合金界面迁移扩散阻力极小,藉此获得人工SEI界面层中锂离子输运的物理图像。

关键词：固态电池人工SEI界面锂合金第一性原理计算界面离子扩散

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工业物联网中数字孪生辅助任务卸载算法

电子与信息学报 2024年第4期46卷 1296-1305页

作者：唐伦单贞贞文明艳李荔陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对工业物联网(IIoT)设备资源有限和边缘服务器资源动态变化导致的任务协同计算效率低等问题,该文提出一种工业物联网中数字孪生(DT)辅助任务卸载算法。首先,该算法构建了云-边-端3层数字孪生辅助任务卸载框架,在所创建的数字孪生层中... 详细信息

针对工业物联网(IIoT)设备资源有限和边缘服务器资源动态变化导致的任务协同计算效率低等问题,该文提出一种工业物联网中数字孪生(DT)辅助任务卸载算法。首先,该算法构建了云-边-端3层数字孪生辅助任务卸载框架,在所创建的数字孪生层中生成近似最佳的任务卸载策略。其次,在任务计算时间和能量的约束下,从时延的角度研究了计算卸载过程中用户关联和任务划分的联合优化问题,建立了最小化任务卸载时间和服务失败惩罚的优化模型。最后,提出一种基于深度多智能体参数化Q网络(DMAPQN)的用户关联和任务划分算法,通过每个智能体不断地探索和学习,以获取近似最佳的用户关联和任务划分策略,并将该策略下发至物理实体网络中执行。仿真结果表明,所提任务卸载算法有效降低了任务协同计算时间,同时为每个计算任务提供近似最佳的卸载策略。

关键词：工业物联网数字孪生边缘关联任务划分深度强化学习

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基于化力模型的供水钢管内腐蚀力学性能评估

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1681-1690页

作者：彭仁竹李素贞同济大学建筑工程系上海200092 同济大学土木工程防灾减灾国家重点实验室上海200092

为了解决已有钢管腐蚀深度预测模型未考虑电化学腐蚀机理,难以泛化到不同应用场景的问题,提出基于电化学腐蚀机理的腐蚀深度预测模型.该模型以溶解氧质量浓度和水温监测数据作为输入,预测管壁平均腐蚀深度.结合腐蚀深度预测模型、腐蚀深... 详细信息

为了解决已有钢管腐蚀深度预测模型未考虑电化学腐蚀机理,难以泛化到不同应用场景的问题,提出基于电化学腐蚀机理的腐蚀深度预测模型.该模型以溶解氧质量浓度和水温监测数据作为输入,预测管壁平均腐蚀深度.结合腐蚀深度预测模型、腐蚀深度-力学性能退化经验公式及Chaboche本构模型,提出化力模型,用于估算腐蚀后管材的单轴应力-应变曲线.该单轴应力-应变曲线可以为全寿命运营周期内管道结构的安全评估提供依据.以某根服役的供水钢管为案例,结合实时监测数据,验证了该模型的合理性和可行性.

关键词：市政工程供水钢管化力模型电化学腐蚀单轴应力-应变曲线

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稀土圆偏振发光材料研究进展

化学学报 2024年第6期82卷 707-730页

作者：李小贞孙庆福福建师范大学海峡柔性电子实验室福州350117 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

圆偏振光(CPL)是一种特殊而重要的光,在三维显示、有机光电器件、安全油墨、生物和化学探针等方面具有广泛应用前景.发光不对称因子和发光量子产率是衡量圆偏振发光性能的重要指标.受磁跃迁偶极矩较小的影响,大部分手性材料的发光不对... 详细信息

圆偏振光(CPL)是一种特殊而重要的光,在三维显示、有机光电器件、安全油墨、生物和化学探针等方面具有广泛应用前景.发光不对称因子和发光量子产率是衡量圆偏振发光性能的重要指标.受磁跃迁偶极矩较小的影响,大部分手性材料的发光不对称因子较小.稀土金属离子优异的光、电性能和部分磁偶极跃迁允许特性使手性稀土化合物被认为是理想的具有高发光不对称因子和高发光量子产率的圆偏振发光材料.基于此,本综述归纳总结了手性稀土材料在可见光、近红外光和双光子激发圆偏振发光材料等方面的研究进展,探讨了配体、溶剂、阴离子、多级自组装作用和外界刺激等因素对圆偏振发光性能的调控规律,总结了手性稀土圆偏振发光材料在圆偏振有机发光二极管、生物传感、检测、防伪和成像等方面的应用,以及该领域目前面临的主要机遇和挑战.

关键词：稀土手性圆偏振发光自组装发光不对称因子

马克思主义生产力理论历史演进的学理探析——从“第一生产力”到“新质生产力”

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科学社会主义 2024年第3期 4-11页

作者：彭双贞浙江大学马克思主义理论创新与传播研究中心杭州310058

马克思恩格斯的生产力理论是其唯物史观与政治经济学的聚焦点,是科学社会主义诞生的理论基石。从理论内涵看,质量因素、科学技术和生产关系构成马克思主义生产力理论的三维。面对世界社会主义的曲折探索,中国共产党紧紧围绕“解放生产... 详细信息

马克思恩格斯的生产力理论是其唯物史观与政治经济学的聚焦点,是科学社会主义诞生的理论基石。从理论内涵看,质量因素、科学技术和生产关系构成马克思主义生产力理论的三维。面对世界社会主义的曲折探索,中国共产党紧紧围绕“解放生产力、发展生产力”的时代主题,创造性地发展了马克思主义生产力理论。改革开放初期,邓小平提出“科学技术是第一生产力”的科学命题,指出必须清醒认识落后生产力的实际情况,形成了以科学技术推动生产力发展和以科学技术体制改革解放科技生产力的重要思想。进入新时代以来,面对新阶段新问题新矛盾,习近平提出“加快形成新质生产力”的重要论述,明确了以创新作为“第一动力”,加快形成以高科技、高效能、高质量为特征并符合新发展理念的先进生产力质态的发展路径。从对“落后生产力”实际的深刻认识到加快形成“先进生产力”质态的战略举措,从“第一生产力”到“第一动力”,从改革到全面深化改革,在以质量变革、科技创新、深化改革助推生产力结构性转变这一关键点上,习近平“新质生产力”思想进一步继承和发展了邓小平的“第一生产力”理论,在新的时代背景下推动了马克思主义生产力理论的创造性发展,为新时代中国特色社会主义建设提供了行动指南。

关键词：第一生产力新质生产力质量因素科学技术生产关系

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评估国际组织间合作效果:一项研究议程

国际政治科学 2024年

作者：宋婉贞暨南大学马克思主义学院

由于国际组织数量的不断增长以及组织间互动愈加频繁,国际组织间合作逐渐成为一种新型组织关系模式,这一模式对于应对复杂的全球治理议题十分重要。客观评估组织间的合作效果,进而提炼国际组织间合作的一般规律,也是国际组织间合作议题... 详细信息

由于国际组织数量的不断增长以及组织间互动愈加频繁,国际组织间合作逐渐成为一种新型组织关系模式,这一模式对于应对复杂的全球治理议题十分重要。客观评估组织间的合作效果,进而提炼国际组织间合作的一般规律,也是国际组织间合作议题中的一项重要内容。基于CIPP评估模型的“全程性”综合分析原则设立评估指标,将合作结果(是否达成目标)和合作过程(如何达成目标以及以多大的成本或资源达成目标)相结合,可以初步建立一个国际组织间合作效果评估框架。根据这一框架,本文以国际移民组织和联合国难民署在东南亚难民危机即印支难民危机和罗兴亚难民危机中的治理合作为例展开分析,并评估其效果。研究发现,二者在前危机事件中基本实现合作目的,但合作程度较弱;在后危机事件中,仅部分完成合作目的,核心目的未达成,而合作程度较强。由此表明,当合作程度与合作结果非正相关时,需要细致反思和解析合作过程,以客观评判国际组织间合作效果。

关键词：国际组织间合作效果评估国际移民组织联合国难民署全球治理

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土木工程话土木

土木工程学报 2024年第6期57卷 65-73页

作者：李广信于玉贞清华大学北京100084

Civil Engineering这个学科在中国以两种天然材料土和木命名,称为土木工程,可见华夏文明与这两种材料间的密切关系。中国古代的殿堂庙宇基本都是木结构建筑,这与其他古文明主要以石料建造大型建筑物不同。该文从地理、历史、经济与文明... 详细信息

Civil Engineering这个学科在中国以两种天然材料土和木命名,称为土木工程,可见华夏文明与这两种材料间的密切关系。中国古代的殿堂庙宇基本都是木结构建筑,这与其他古文明主要以石料建造大型建筑物不同。该文从地理、历史、经济与文明属性对此进行分析,指出华夏文明的特殊性。土为人类提供了栖息、载体、武器、工具和材料,也是人类衣食之源。中国自古至今主要用土治水,所谓“水来土掩”;黄土高原自古至今窑洞都是当地居民重要的居所。几千年来,中国先民在不同的地域创建不同型式的木结构住房,雄伟壮丽的名楼殿宇代表了中国古代木结构工程的高超技艺。在治水过程中,中国古人因地制宜地将土与木相结合,创造了形式多样的加筋土。文章分析土的特殊性与多样性,指出岩土工程仍然需要依靠丰富的经验和成熟的案例进行工程决策。

关键词：土木工程土与木土木复合体土的复杂性土的分类

CoNi-MOF-74/泡沫镍衍生的CoNi@C/NF复合物用于高效有机电合成

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化学学报 2024年第6期82卷 621-628页

作者：王南南陈玉贞青岛科技大学化工学院山东青岛266042

电催化有机合成作为一种绿色可持续的合成方法,是替代工业上传统化学品合成的最佳选择,但目前大多以半反应为主.为了实现能源投资效益最大化,两电极同时进行有机物的电转化是行之有效的解决方案.电极材料需要满足两端反应同步高效进行,... 详细信息

电催化有机合成作为一种绿色可持续的合成方法,是替代工业上传统化学品合成的最佳选择,但目前大多以半反应为主.为了实现能源投资效益最大化,两电极同时进行有机物的电转化是行之有效的解决方案.电极材料需要满足两端反应同步高效进行,并总电子转移数保持一致.因此,合成廉价、高效以及高稳定性的多功能电催化剂是十分必要的.此研究中,以泡沫镍(NF)为镍源和模板,通过一步溶剂热法,原位生长CoNi-MOF获得CoNi-MOF-74/NF材料.以CoNi-MOF-74/NF为前驱体,在20%H_(2)/Ar混合气、400℃下煅烧得到NF负载的碳包裹CoNi合金纳米颗粒(CoNi@C/NF).该杂化材料不仅在三电极体系中对苯甲醇氧化成苯甲酸和硝基苯还原制苯胺这些半反应表现出优异的催化性能,对两电极体系即阳极的电氧化苯甲醇和阴极的电还原硝基苯都能实现99%产率.利用有限的催化剂及电量生产更多的高附加值产品,从而创建可持续的有机合成体系,为设计多功能电极材料在精细化学品的绿色合成领域开辟了新的思路.

关键词：金属有机框架过渡金属电催化苯甲醇氧化硝基苯还原