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MC-RHotStuff:面向多链基于信誉的HotStuff共识机制

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计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1559-1572页

作者：路宇轩孔兰菊张宝晨闵新平山东大学软件学院济南250100

现有区块链呈现出多链趋势,传统共识算法不具备面向多链的动态扩展性,难以应对大规模联盟链开放使用与封闭运维的矛盾.对此,提出了一种新颖的多链共识方法MC-RHotStuff:节点划分不同的角色,分为待准入节点、备选节点、共识节点,每条工... 详细信息

现有区块链呈现出多链趋势,传统共识算法不具备面向多链的动态扩展性,难以应对大规模联盟链开放使用与封闭运维的矛盾.对此,提出了一种新颖的多链共识方法MC-RHotStuff:节点划分不同的角色,分为待准入节点、备选节点、共识节点,每条工作链都拥有共识节点和备选节点,待准入节点完成准入验证后将成为备选节点;共识节点拥有其他节点不具备的信誉值,做出正确行为的共识节点将提高信誉值,做出错误行为的共识节点将扣除信誉值,通过节点信誉计算及筛选算法MC-Scan来寻找信誉值异常的节点,并从备选节点中选择新的共识节点与异常节点交换.此外,还提出了节点动态调整算法MCSchedule,通过检测每条区块链的交易量从而动态地调整共识节点的数量来达到最优化,既保证区块链系统的高效执行,又提高了节点筛选的速度.为保证当节点数量变化或共识群组成员发生变化时,共识机制能够正常运转,提出了节点状态同步机制MC-Syn.对此进行了大量的实验来验证MC-RHotStuff性能,与现有系统相比,其交易吞吐量和延迟综合提升约15%.

关键词：区块链多链架构信誉值共识算法分布式网络

人乳低聚糖与肠道菌群互作及其调节婴儿免疫功能的研究进展

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食品工业科技 2024年第3期45卷 363-371页

作者：徐颢轩刘婧雯尚佳萃孟祥晨东北农业大学食品学院乳品科学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150030

人乳低聚糖(human milk oligosaccharides,HMOs)是母乳中的一类重要组分,迄今为止已经确定了200多种结构不同的HMOs。HMOs能在肠道微生物的作用下产生短链脂肪酸,对婴儿健康产生有益影响,这是母乳与配方粉的主要区别之一。研究表明,不... 详细信息

人乳低聚糖(human milk oligosaccharides,HMOs)是母乳中的一类重要组分,迄今为止已经确定了200多种结构不同的HMOs。HMOs能在肠道微生物的作用下产生短链脂肪酸,对婴儿健康产生有益影响,这是母乳与配方粉的主要区别之一。研究表明,不同种类的肠道微生物利用不同机制来识别和消化不同结构的HMOs,维持肠道菌群平衡。同时,HMOs还具有缓解过敏症状,预防坏死性小肠结肠炎等多种功能。本文对HMOs的结构、种类与含量、与婴儿肠道菌群的互作及其免疫调节功能进行了综述。HMOs可促进婴儿肠道菌群的定植与生长,并通过多种方式直接或间接调节婴儿免疫功能。本文为HMOs在婴幼儿食品中的应用提供理论支持,对其未来研发方向提供新思路。

关键词：母乳低聚糖岩藻糖基化肠道菌群免疫抵抗病原体粘附

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基于Resnet的锁眼TIG缺陷检测与分类

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光学学报 2024年

作者：章轩马晨晨王明娣苏州大学机电工程学院南通大学纺织服装学院

作为一种先进而高效的焊接方法，小孔TIG焊在制造业中受到了广泛关注。为了提升小孔TIG焊接的制造质量和自动化水平，开发一套用于在线监测焊接过程的系统是必不可少的。本研究利用专用的焊接摄像机开发了一套视觉监控系统，以监测TIG... 详细信息

作为一种先进而高效的焊接方法，小孔TIG焊在制造业中受到了广泛关注。为了提升小孔TIG焊接的制造质量和自动化水平，开发一套用于在线监测焊接过程的系统是必不可少的。本研究利用专用的焊接摄像机开发了一套视觉监控系统，以监测TIG焊接过程中的熔池和小孔。本文设计了一种先进的ResNet-18深度学习架构，以识别各种焊接状态，包括良好、烧穿、污染、缺乏熔合、错位、未穿透等情况。为增加训练数据集的多样性，本文采用了图像增强技术进行处理。此外，在优化训练过程中引入了结合中心损失的度量学习策略。通过应用guided Grad-CAM和特征映射等可视化方法，能够理解和解释深度学习过程的有效性。本研究为小孔TIG焊接在线监测系统的开发奠定了基础。

关键词：激光光学焊接深度学习视觉监控激光工程

基于IESKF与图优化的激光惯性SLAM算法

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激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 199-208页

作者：魏志飞樊绍胜熊铭轩长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410000

同步定位与建图(SLAM)算法在使用激光雷达建图过程中,由于环境的变化且配准参数固定,会在点云配准过程中产生较大的累计误差,并且对高程误差抑制效果不佳,进而会影响全局的配准精度和建图定位效果。针对上述问题,提出一种基于迭代误差... 详细信息

同步定位与建图(SLAM)算法在使用激光雷达建图过程中,由于环境的变化且配准参数固定,会在点云配准过程中产生较大的累计误差,并且对高程误差抑制效果不佳,进而会影响全局的配准精度和建图定位效果。针对上述问题,提出一种基于迭代误差状态卡尔曼滤波器(IESKF)与因子图优化的激光惯性SLAM算法。该算法包括自适应参数调节模块、点云预处理模块、前端里程计模块和后端因子图优化模块。根据点云规模确定不同的关键帧距离、配准、体素下采样,以及地面约束等参数。采用K近邻(KNN)选取关键帧组成局部地图,可充分利用帧-图匹配时的空间信息。通过IESKF融合点云残差与惯性测量单元(IMU)先验位姿,得到滤波方式的前端融合里程计。在后端优化中加入地面约束、回环约束构成因子图优化,提高了建图的全局一致性。在M2DGR公开数据集和实际场景上进行多算法对比实验,实验结果表明,在校园场景中:相较于仅使用因子图优化的LIO-SAM算法,所提算法在全局建图精度上提高了38%,在高程误差上减少了52%;相较于仅使用IESKF的FAST-LIO2算法,所提算法在全局建图精度上提高了64%,在高程误差上减少了62%,证明其在环境适应性和高程误差抑制方面具备更优异的性能。

关键词：同步定位与建图动态参数调节器迭代误差状态卡尔曼滤波器因子图优化自适应关键帧

砂土-混凝土接触面剪切带细观变形特征的试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第2期21卷 613-625页

作者：杨奇吴亚飞陈琛邓煜晨徐方阮波中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 湘潭大学土木工程学院湖南湘潭411105

接触面剪切带的细观变形特征是研究结构物与土体相互作用的核心问题。为探明砂土-混凝土接触面剪切带变形特征,利用大型直剪仪开展砂土-混凝土接触面直剪试验,采用灌砂变形标记法实测砂土变形,依据标记线剪应变沿竖向的变化特征对砂土... 详细信息

接触面剪切带的细观变形特征是研究结构物与土体相互作用的核心问题。为探明砂土-混凝土接触面剪切带变形特征,利用大型直剪仪开展砂土-混凝土接触面直剪试验,采用灌砂变形标记法实测砂土变形,依据标记线剪应变沿竖向的变化特征对砂土变形区域进行划分。在此基础上,研究粗糙度、法向应力和密实度对砂土-混凝土接触面剪切带细观变形特征的影响规律。研究结果表明:1)砂土可分为非剪切区、过渡区和应变集中区,应变集中区仅存在剪切面之上。2)规则型接触面的上剪切带厚度均值为33D_(50),远大于下剪切带9D_(50)和“光滑”接触面剪切带厚度20.4D_(50)。3)密实度对剪切带及其过渡区厚度的影响微弱,而粗糙度对其影响显著;法向应力、密实度对应变集中区厚度影响有限,应变集中区厚度随粗糙度的增大近似线性增大;应变集中区长度随粗糙度的增大先增大后减小,随密实度的增大近似线性增大,随法向应力增大而减小。4)随剪切位移增大,上剪切带厚度不断增大而下剪切带厚度先增大后保持基本不变,应变集中区的长度增大,但剪切位移对应变集中区厚度的影响有限。5)获得归一化剪切带厚度取值h_(t)/D_(50)与D_(50)的关系,在有限元模拟规则型结构与砂土的相互作用时,建议砂土体细化网格单元的范围不小于最大剪切带厚度37D_(50)。研究成果深化了砂土-规则型接触面剪切带变形特征的认识,可为大粗糙度、带肋桩的承载变形特性的精细化有限元模拟分析提供重要参考和依据。

关键词：砂土-混凝土接触面大型直剪试验灌砂标记法剪切带细观变形

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基于均匀分布偶极子的天线辐射场建模方法

电波科学学报 2024年第3期39卷 484-491页

作者：李永晨林嘉轩廖意王晓冰散射辐射全国重点实验室上海200433

针对雷达观测目标近场电磁散射的天线相关问题,发展了基于偶极子模型的天线辐射场建模方法。偶极子模型包括电偶极子与磁偶极子,其位置均匀分布于天线辐射口面,通过偶极子辐射场坐标变换和天线辐射场球面波展开(spherical wave expansio... 详细信息

针对雷达观测目标近场电磁散射的天线相关问题,发展了基于偶极子模型的天线辐射场建模方法。偶极子模型包括电偶极子与磁偶极子,其位置均匀分布于天线辐射口面,通过偶极子辐射场坐标变换和天线辐射场球面波展开(spherical wave expansion,SWE),建立了偶极子参数与天线辐射场SWE系数之间的线性矩阵方程,并采用奇异值分解(singular value decomposition, SVD)方法实现了偶极子参数的最小二乘估计。对喇叭天线、波导缝隙天线和微带贴片阵天线进行偶极子建模实验,建立了这三种天线辐射场建模误差小于1%的等效偶极子模型,通过对等效偶极子模型预测任意观测距离天线辐射场精度的评估,验证了基于均匀分布偶极子建模天线辐射场的有效性。

关键词：天线辐射场建模偶极子球面波展开奇异值分解(SVD)

超疏水苯并噁嗪-ZnO改性海绵的制备及其油水分离性能

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材料研究学报 2024年第1期38卷 71-80页

作者：李宇轩杜永刚苏俊铭王智朱永飞南宁师范大学化学与材料学院广西天然高分子化学与物理重点实验室南宁530001 中北大学材料科学与工程学院太原030051

先用腰果酚和十二胺制备苯并噁嗪(Cd-D),然后用水热法和浸涂法依次将ZnO微/纳米结构和Cd-D负载在三聚氰胺甲醛海绵(MS)表面,制备出超疏水MS(PCd-D/ZnO/MS)。当水热反应中Zn(NO_(3))_(2)浓度为0.03 mol/L、Zn(NO3)2与六次甲基四胺的摩尔... 详细信息

先用腰果酚和十二胺制备苯并噁嗪(Cd-D),然后用水热法和浸涂法依次将ZnO微/纳米结构和Cd-D负载在三聚氰胺甲醛海绵(MS)表面,制备出超疏水MS(PCd-D/ZnO/MS)。当水热反应中Zn(NO_(3))_(2)浓度为0.03 mol/L、Zn(NO3)2与六次甲基四胺的摩尔比为1∶2、反应时间和温度分别为4 h和95℃时,制备出的改性MS水接触角(WCA)可达153.6°。PCd-D/ZnO/MS对有机溶剂和油类具有较高的吸附量(48.19~113.44 g/g)和极高的吸附速率。同时,聚苯并噁嗪、ZnO与MS之间产生的多种相互作用(氢键、配位键和化学键等)使表面改性结构牢固地粘附在MS骨架上,从而使PCd-D/ZnO/MS具有优异的重复使用性能。PCd-D/ZnO/MS循环使用30次后仍保持超疏水性和96.6%的吸附量,重复使用100次后其WCA可达147.3°、吸油量保持为92.6%。PCd-D/ZnO/MS在真空泵的辅助下可连续用于油水分离,分离效率高于90%。PCd-D/ZnO/MS还具有优异的耐酸、碱、盐性能,在强碱溶液中浸泡30 d后仍保持超疏水性。

关键词：有机高分子材料苯并噁嗪 ZnO 超疏水海绵油水分离

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水泥行业SCR中温脱硝催化剂研究进展

燃料化学学报（中英文） 2024年第5期52卷 756-774页

作者：韩宇轩周宇谭晨晨吴鹏丁世鹏沈凯张亚平东南大学能源与环境学院、能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

选择性催化还原技术(SCR)在水泥行业脱硝中被广泛应用,其中,高温范围内(280–350℃)已有较为完善的SCR技术及体系,但在中温区仍有待突破。本工作以中温脱硝催化剂为重点,综述了Mn、Ce、V系脱硝催化剂的研究进展,并分析了Sm、Nb、Ho、Sb... 详细信息

选择性催化还原技术(SCR)在水泥行业脱硝中被广泛应用,其中,高温范围内(280–350℃)已有较为完善的SCR技术及体系,但在中温区仍有待突破。本工作以中温脱硝催化剂为重点,综述了Mn、Ce、V系脱硝催化剂的研究进展,并分析了Sm、Nb、Ho、Sb、La、Mo、Pr的掺杂对于脱硝催化剂的改性,结合水泥窑炉烟尘中SO_(2)、H_(2)O、碱金属含量高的特点,分析了脱硝催化剂中毒原因,对催化剂的抗H_(2)O、SO_(2)、碱金属中毒性能进行了探讨,展望了水泥行业SCR中温脱硝催化剂的研究前景。

关键词：选择性催化还原脱硝水泥脱硝碱金属

脂肪酸羧基对低阶煤-水界面弱相互作用的影响机理

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煤炭学报 2024年

作者：刘泽晨董宪姝樊玉萍廖寅飞曹亦俊太原理工大学矿业工程学院中国矿业大学国家煤加工与国家煤加工与洁净化工程技术研究中心郑州大学中原关键金属实验室

复合捕收剂中脂肪酸的羧基数量对于低阶煤浮选的影响机理的研究仍然有限。利用密度泛函理论（DFT）结合傅里叶红外光谱（FTIR）和Zeta电位，研究了不同羧基数量的脂肪酸（正癸酸和癸二酸）分别与十二烷组成的复合捕收剂在低阶煤-水界面... 详细信息

复合捕收剂中脂肪酸的羧基数量对于低阶煤浮选的影响机理的研究仍然有限。利用密度泛函理论（DFT）结合傅里叶红外光谱（FTIR）和Zeta电位，研究了不同羧基数量的脂肪酸（正癸酸和癸二酸）分别与十二烷组成的复合捕收剂在低阶煤-水界面的分子间弱相互作用。DFT计算结果表明有着两个羧基的癸二酸分子与苯甲酸/苯酚/水分子的氢键作用、电荷转移及相互作用能均强于有着一个羧基的正癸酸分子，而且癸二酸分子与水分子的相互作用要强于与苯/苯甲酸的相互作用，说明含有较多羧基数量的羧酸分子与低阶煤表面的相互作用受水的影响很大。FTIR和Zeta电位结果表明羧基数量对低阶煤疏水位点的吸附影响不大，具有两个羧基数量的复合捕收剂与低阶煤之间的氢键作用强度较强，同时对煤样表面的电位值影响较小，表明部分癸二酸分子的羧基基团与水分子间发生氢键作用，导致煤样表面吸附较少的含有癸二酸的复合捕收剂。同时，使用含有癸二酸的复合捕收剂可获得较低的精煤灰分，但是牺牲了更多的精煤产率，而含有正癸酸的复合捕收剂在兼具捕收性能同时有着较好的选择性。说明在实际的浮选过程中，癸二酸与水较强的氢键作用以及静电相互作用削弱了其复合捕收剂对于低阶煤的捕收性能，这也证实了DFT、FTIR、Zeta的研究结果。

关键词：低阶煤浮选复合捕收剂羧基数量密度泛函理论界面相互作用