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基于AM-LSTM的飞行区航空器滑行轨迹预测与冲突识别

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中国安全科学学报 2024年第1期34卷 116-124页

作者：王兴隆许晏丰中国民航大学民航飞联网重点实验室天津300300

为解决航空器点源定位难以有效预测而引发冲突风险愈来愈多的问题,构建基于注意力机制(AM)和长短期记忆网络(LSTM)的时间序列轨迹预测模型AM-LSTM,预测未来短时间内飞行区航空器的瞬时点源位置;在此基础上,根据航空器型号和滑行航向对... 详细信息

为解决航空器点源定位难以有效预测而引发冲突风险愈来愈多的问题,构建基于注意力机制(AM)和长短期记忆网络(LSTM)的时间序列轨迹预测模型AM-LSTM,预测未来短时间内飞行区航空器的瞬时点源位置;在此基础上,根据航空器型号和滑行航向对其进行轮廓扩展,以航空器速度作为安全距离权重,通过射线法实现轮廓冲突的判定;并以乌鲁木齐地窝堡机场为例进行验证,利用训练完成的轨迹预测模型预测飞行区航空器滑行轨迹,以识别航空器轮廓间的滑行冲突。结果表明:AM-LSTM预测模型能够准确预测飞行区航空器运动轨迹。未来3 s内轨迹位置预测的平均位移误差为1.05 m,轨迹点位置预测精准性可达94.37%,故能在轨迹预测的基础上精确识别滑行冲突风险,有利于保障飞行区的安全运行。

关键词：注意力机制(AM) 长短期记忆网络(LSTM) 飞行区航空器滑行滑行轨迹

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高炉炉渣高温熔融流动特性实验与模拟研究

高炉炉渣高温熔融流动特性实验与模拟研究

作者：邵容宇浙江大学

学位级别：硕士

中国位居全球之首,是全球最大的粗钢生产国,其钢铁冶金行业在国民经济和工业发展中占据着非常重要的地位。高炉炉渣是粗钢生产过程主要的副产物之一,每吨高炉炉渣中约含有1770MJ的高品位热能,相当于58 kg标准煤,余热回收潜力巨大。高炉... 详细信息

中国位居全球之首,是全球最大的粗钢生产国,其钢铁冶金行业在国民经济和工业发展中占据着非常重要的地位。高炉炉渣是粗钢生产过程主要的副产物之一,每吨高炉炉渣中约含有1770MJ的高品位热能,相当于58 kg标准煤,余热回收潜力巨大。高炉炉渣在进行余热回收的过程中会由于温度的降低导致流动特性的恶化,从而影响设备的安全稳定运行。因此,研究高炉炉渣在高温下的熔融及流动特性有助于加深对高炉炉渣热物理特性的理解。本文首先在高温热台显微镜试验系统下研究了高炉炉渣的熔融特性,结晶特性。接着在自主研发的竖式四通炉基础上,提出了一种创新的高炉炉渣高温流动性的测定方案,并对Ca O-Si O-AlO-Mg O高炉炉渣体系中主要的组分对炉渣高温流动性的影响展开了实验研究。最后使用Open FOAM软件对这种新型的高炉炉渣流动特性测量方法进行模拟并和实验数据进行比较。首先,研究了高炉炉渣不同组分对其熔融特性和结晶特性的影响。高炉炉渣的熔融过程可以分为三个阶段:固相反应、烧结和熔融。提高炉渣中的碱度（Ca O/Si O）和Mg O/AlO会降低高炉炉渣的结晶温度。增加炉渣中AlO含量会提高高炉炉渣的结晶温度。高炉炉渣中碱度,AlO含量以及Mg O/AlO比例的增加都会提高炉渣体系的熔融温度,Mg O/AlO比例的变化对炉渣体系熔融温度的影响相对较小。使用显微镜对冷却后的炉渣样品进行观察,结果表明,碱度以及AlO含量的增加会提高炉渣的结晶程度,而Mg O/AlO比例的增加则让炉渣体系的结晶程度降低。接着,使用提出的测试方法研究了AlO含量对高炉炉渣高温流动特性的影响。将AlO含量从14%增加至26%会分别使高炉炉渣的流动温度T_f、临界流动温度T和滴落温度T分别提高59℃、51.6℃和55.8℃,同时将高炉炉渣的临界流动速度几乎提高了60%,从1.82 mm/min增加至2.91 mm/min。对高炉炉渣微观结构的研究也证实了AlO含量的提高会恶化高炉炉渣的流动特性。然后,研究了高炉炉渣的碱度,MgO/AlO比例对高炉炉渣流动特性的优化效果。将高炉炉渣样品的碱度从0.8增加至1.2会使样品的流动温度T_f,临界流动温度T和滴落温度T分别提高44℃,49.8℃和50℃,而高炉炉渣的临界流动速度V从4.18 mm/min降低至3.24 mm/min。这意味着高炉炉渣碱度的增加在优化高炉炉渣流动特性的同时也会增加高炉炉渣的熔点。将高炉炉渣样品的Mg O/AlO比例从0.4增加到0.6,样品的特征温度和特征流速则没有发生太大的变化。样品的流动温度T_f,临界流动温度T和滴落温度T分别在1309℃,1313℃,1319.5℃附近波动,样品的临界流动速度V在3.70mm/min附近波动。最后,使用了OpenFOAM软件对提出的流动性测试方法模拟了前述实验的工况并和实验数据进行比较。模拟计算结果和实验结果的对比发现临界流动温度T的偏差在1%左右,临界流动速度V的偏差在15%左右,这表明了全新的myInterFoam求解器具有较好的准确性。

关键词：高炉炉渣熔融特性流动特性微观结构 OpenFOAM

模拟增温对土壤有机碳含量、组分和化学结构的影响:进展与展望

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应用生态学报 2024年第9期35卷 2432-2444页

作者：孙瑞丰韩广轩中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态系统野外科学观测研究站中国科学院大学

土壤有机碳库是陆地生态系统最大的碳库，在减缓全球气候变化中发挥重要作用。温度升高通过影响土壤有机碳库的收支平衡和稳定过程，进而对土壤有机碳含量、组分和化学结构产生影响。当前通过解析有机碳组分和分子结构，揭示增温对土壤... 详细信息

土壤有机碳库是陆地生态系统最大的碳库，在减缓全球气候变化中发挥重要作用。温度升高通过影响土壤有机碳库的收支平衡和稳定过程，进而对土壤有机碳含量、组分和化学结构产生影响。当前通过解析有机碳组分和分子结构，揭示增温对土壤有机碳稳定性的影响及其机制已成为研究热点。本文从土壤有机碳含量、组分和化学结构三个方面综述了增温对土壤有机碳库的影响，总结了植物生产力和群落特征、微生物活性和群落结构等关键生态系统过程对增温的响应。建议未来应从系统阐明相关微生物机制、定量解析土壤有机碳来源和周转过程、建立长期动态的联网实验和挖掘优化碳循环模型中的关键参数等方面，加强前瞻布局和系统研究，为更好地理解全球变暖下的土壤有机碳动态变化与机制以及预测气候变化下土壤有机碳库的潜在变化趋势提供理论支持。

关键词：增温土壤有机碳有机碳组分化学结构

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基于深度卷积生成对抗网络的鬼成像质量优化

激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 167-175页

作者：侯茂新刘昭涛中兵智能创新研究院有限公司群体协同与自主实验室北京100072 中国北方车辆研究所北京100072

针对传统鬼成像在识别手写数字时所存在的重构图像质量差的问题,结合生成对抗网络生成数据快的优势,提出一种新的鬼成像质量优化方法,以提升低采样率下鬼像的重构质量。通过桶探测器收集由系列散斑照射到待测手写数字图像上的光强,获得... 详细信息

针对传统鬼成像在识别手写数字时所存在的重构图像质量差的问题,结合生成对抗网络生成数据快的优势,提出一种新的鬼成像质量优化方法,以提升低采样率下鬼像的重构质量。通过桶探测器收集由系列散斑照射到待测手写数字图像上的光强,获得总光强值,并将其输入适用于鬼成像原理的深度卷积生成对抗网络,进行训练,分别与传统鬼成像方法和u-net网络进行对比分析,验证了所提方法的有效性和合理性。实验结果表明,所提方法得到的重构图像质量明显优于对比方法的图像质量,且在0.0625、0.25采样率下重构图像的峰值信噪比和结构相似度较u-net网络分别提升了18.9%/51.9%、38.29%/42.35%。

关键词：鬼成像生成对抗网络低采样率峰值信噪比结构相似度

多齿配体钝化CsPbX3量子点及其在WLEDs的研究

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多齿配体钝化CsPbX3量子点及其在WLEDs的研究

作者：邵修文扬州大学

学位级别：硕士

发展新质生产力实现高质量发展奋力推进中国式现代化温州新实践

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党建 2024年第5期 9-11页

作者：张振丰中共温州市委

高质量发展是新时代的硬道理,发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。习近平总书记站在党和国家事业发展全局高度,创造性提出发展新质生产力的重大论断,深刻阐明了“什么是新质生产力、为什么要发展新质生产力、怎样... 详细信息

高质量发展是新时代的硬道理,发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。习近平总书记站在党和国家事业发展全局高度,创造性提出发展新质生产力的重大论断,深刻阐明了“什么是新质生产力、为什么要发展新质生产力、怎样发展新质生产力”等重大理论和实践问题。一是深化了对生产力发展规律的重要认识。

关键词：生产力发展规律中国式现代化高质量发展着力点硬道理创造性理论和实践内在要求

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多模态特征融合方法及其应用研究

多模态特征融合方法及其应用研究

作者：邵屹山东师范大学

学位级别：硕士

人类通过并行和连续地使用视觉、听觉、嗅觉等多种感知模态,自然地与世界产生互动。因而,更自然、更全面的多模态人机交互体验是人们一直以来的追求。近年来,强大移动设备与廉价传感器的高速迭代促进了非桌面计算的迅猛发展,使得获取便... 详细信息

人类通过并行和连续地使用视觉、听觉、嗅觉等多种感知模态,自然地与世界产生互动。因而,更自然、更全面的多模态人机交互体验是人们一直以来的追求。近年来,强大移动设备与廉价传感器的高速迭代促进了非桌面计算的迅猛发展,使得获取便利的多模态数据爆炸式增长。同时,随着近年来机器学习模型的发展与改进,基于数据的多模态机器学习方法成为可能,并越发成为当下最热门的研究课题之一。其中,多模态特征融合任务是多模态机器学习的基本主题,目的是整合来自多种模态的数据特征,以获得更全面、更准确的信息表示。然而,各种多模态应用场景之间存在着不可忽视的差距,也使得目前主流的通用多模态特征融合工作在面对具体的应用场景时仍存在着以下问题:(1)缺乏对数据语境的理解,无法充分考虑特定应用场景下不同模态间的复杂潜在联系和互补性;(2)缺乏对于不同应用场景需求差异性的考虑,无法充分考虑具体应用场景的特殊约束;(3)缺乏语义理解和信息融合透明度,无法区分关键特征,导致在具体应用场景下可解释性较差。因此,针对具体的应用场景进行适配性的多模态特征融合方法的设计是不可或缺的。为此,本文针对两种具体的应用场景,提出对应的定制化多模态特征融合方法,具体研究内容概括如下:(1)提出了一种多模态虚假新闻检测场景下基于集成算法的多模态特征融合方法,针对多模态虚假新闻中模态间的多种关联类型建立不同结构的弱分类器,并利用集成算法整合每种决策结果,提高了模型的可解释性,一定程度上满足该场景下用户辨别新闻造假类别的特定需求。同时,引入中心损失函数,在特征空间中建立类别中心,增大不同类别样本的差异性并提升同类样本的聚焦性,提升模型对虚假新闻的检测性能。(2)提出了一种嗅觉主题约束的图文匹配场景下基于多任务学习的多模态特征融合方法,交替训练粗细两种粒度的图文匹配模型,使两个模型在训练过程中相互提供先验知识约束和结构约束,提高共享特征提取模型在粗细粒度任务上的泛化能力,并解决粗粒度样本级图文匹配任务中数据不均衡问题,改善了样本级图文匹配任务的表现和可解释性。同时,本论文基于不同嗅觉对象的图像-文本语义相似度建立了嗅觉近义词表,填补了现有工作在建立图像-文本-嗅觉跨模态语义关联方面的研究空白。

关键词：深度学习多模态数据特征融合虚假新闻检测图文匹配

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A公司工业品数字化营销策略优化研究

A公司工业品数字化营销策略优化研究

作者：邵迎南昌大学

学位级别：硕士

信息共享条件下多MIMO对象的协同与优化控制

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系统仿真学报 2024年第5期36卷 1118-1129页

作者：邵炯颉新春武猛内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014017

针对信息物理系统(cyber-physical system,CPS)中多个MIMO对象存在协同效率低、控制算法收敛速度慢的问题,提出一种在信息共享条件下多个MIMO对象协同优化控制策略。利用一种仅有物理层与信息层的新型网络控制系统结构,实现了多个MIMO... 详细信息

针对信息物理系统(cyber-physical system,CPS)中多个MIMO对象存在协同效率低、控制算法收敛速度慢的问题,提出一种在信息共享条件下多个MIMO对象协同优化控制策略。利用一种仅有物理层与信息层的新型网络控制系统结构,实现了多个MIMO对象的状态变量、控制和检测信息实时共享。在信息共享的条件下,n个MIMO对象通过CPS分配的性能指标和各对象间的物理约束,采用极小值原理设计的协同控制器实现了系统间的自主协同控制,并利用特征值方法证明了多个MIMO对象在控制器自主协同作用下能够实现子系统与CPS性能整体稳定。通过3个相互存在物理约束的双输入双输出对象进行仿真,验证了控制策略的有效性。

关键词：信息物理系统 MIMO对象优化控制信息共享物理约束自主协同

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