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虚拟实验何以用于教授思想实验——基于科学思想史与认知具身观点的理论分析

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现代远程教育研究 2024年第1期36卷 29-38页

作者：郑旭东张金胜华中师范大学国家智能社会治理实验基地(教育) 湖北武汉430079 华中师范大学人工智能教育学部湖北武汉430079

物质实验在现实世界中展开,思想实验则在头脑中展开,二者共同构成了科学实验的两种基本类型,其历史分野背后展现的是经验论和唯理论这两种不同的认识论立场,以及由此导致的两者之间对立与统一的辩证关系。基于认知的具身观点,思想实验... 详细信息

物质实验在现实世界中展开,思想实验则在头脑中展开,二者共同构成了科学实验的两种基本类型,其历史分野背后展现的是经验论和唯理论这两种不同的认识论立场,以及由此导致的两者之间对立与统一的辩证关系。基于认知的具身观点,思想实验可分为描述或想象意象世界、模拟操作意象、根据想象的现象形成结论三个相互联系的认知过程,它是具身直觉系统中感性与知性的统一。以计算建模和虚拟仿真技术为基础的虚拟实验的快速崛起,有助于构建一种“人—机”融合的具身系统,并将其中的意象、心理模拟和想象结果外化为感知觉信号,其最大优势不是模拟物质实验,而是教授思想实验。作为一种具身直觉工具,虚拟实验被用于教授思想实验时,应采取实验场景生活化、实验材料意象化、参数控制自主化、操作体验具身化、实验结果直观化等策略,以提升应用效果。

关键词：虚拟实验思想实验具身认知认知机制设计原则

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桥梁承载能力多水准可靠度评定方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 36-43页

作者：郑旭伊廷华杨东辉李宏男周海俊大连理工大学土木工程学院大连116024 深圳大学土木与交通工程学院深圳518060

为在中国桥梁评定规范中引入“保守设计,非保守评定”的思想,提出一种“新-旧桥”两水准可靠度评定方法.对比分析了中、美桥梁评定规范分析检算公式、评定可靠指标和分项系数的异同,并将美国规范通过折减活载分项系数调整评定可靠度的... 详细信息

为在中国桥梁评定规范中引入“保守设计,非保守评定”的思想,提出一种“新-旧桥”两水准可靠度评定方法.对比分析了中、美桥梁评定规范分析检算公式、评定可靠指标和分项系数的异同,并将美国规范通过折减活载分项系数调整评定可靠度的方法引入中国规范中.首先提出了将新桥设计可靠指标折减0.5作为旧桥评定可靠指标的方法,之后通过一次二阶矩方法对不同受力形式、不同荷载运营状况的评定活载分项系数进行校准,给出了“新桥1.4,旧桥1.2”的评定活载分项系数取值建议,最后通过一个RC简支T梁桥评定算例验证了方法的可行性.结果显示,所提出评定方法与规范方法相比最不利需求能力比降低了0.07,实现了在役旧桥的非保守评定.

关键词：公路桥梁承载能力评定极限状态可靠指标分项系数

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使固态化学反应100%完成的方法

无机化学学报 2024年第1期40卷 182-196页

作者：雷立旭东南大学化学化工学院南京211198

无溶液形成的固态化学反应具有“一旦发生,就必完全”的特质,但因为固体的非流动性,它常常会因严重的传质困难而有始无终。为了克服这个困难,作者提出了少溶剂固态化学反应(LSR)的概念,即通过使用少量的溶剂赋予固体流动性,使反应物固... 详细信息

无溶液形成的固态化学反应具有“一旦发生,就必完全”的特质,但因为固体的非流动性,它常常会因严重的传质困难而有始无终。为了克服这个困难,作者提出了少溶剂固态化学反应(LSR)的概念,即通过使用少量的溶剂赋予固体流动性,使反应物固体部分溶解,再使用搅拌反应器解决其“三传”问题,使之完全反应,从而达到使一些化学工业过程绿色化的目的。本文用平衡热力学数值计算的方法图解了几种代表性LSR的Gibbs自由能随反应进度的关系,进而指出:LSR的中间阶段如同没有溶液形成的固态化学反应,两端像溶液化学反应,因此,LSR虽继承了混合自由能导致的化学平衡,但其平衡点比溶液化学反应更接近100%完全。特别地,在LSR即将结束时,通过逐步移除溶剂以使反应物和产物固体持续存在而延长中段,能推动反应达到100%完全;对于连串反应,LSR仍有可能通过控制反应物的物质的量之比来获得中间产物;对于Δ_rG_m~?略小于零的反应,可以通过使用较多的溶剂跨越可能的早期平衡态,或者使用大量的产物固体“种子”使所有的产物一直与其饱和溶液平衡,最终通过逐渐蒸发溶剂推动反应进行到底;LSR的反应速度与反应物或产物的溶解度关系不大,但与反应物的溶解速度、化学反应速度和产物的结晶速度紧密相关。本文还讨论了使一些竞争反应、非自发反应进行到底的方法,获得高度的反应控制能力。

关键词：少溶剂固态化学反应固态化学反应溶液反应吉布斯自由能绿色化学 100%转化率

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混合调度协议下多智能体系统一致性滑模控制

控制与决策 2024年第9期39卷 3052-3058页

作者：胡志旭陈蓓上海工程技术大学电子电气工程学院

研究一类通信信道受限下“领导者-跟随者”结构的多智能体系统一致性跟踪问题.为了提升智能体的通信效率和降低能耗,引入事件触发机制与轮询协议相结合的混合调度策略,调节相邻智能体之间的信息传输,提高信道利用率.考虑到系统存在匹配... 详细信息

研究一类通信信道受限下“领导者-跟随者”结构的多智能体系统一致性跟踪问题.为了提升智能体的通信效率和降低能耗,引入事件触发机制与轮询协议相结合的混合调度策略,调节相邻智能体之间的信息传输,提高信道利用率.考虑到系统存在匹配的输入扰动,构建基于信道调度令牌的分布式滑模控制策略及协同设计方法,控制器仅依赖触发时刻的采样状态分量而不是实时状态信息,从而有效降低控制能耗,缓解数据冲突.所提出的协同控制策略不依赖于任何全局网络信息,因此,该控制策略的有效性不受网络规模的影响.通过Lyapunov稳定性理论,给出了系统一致性误差的跟踪分析来保证领导跟随一致性.同时,通过求解所提出的优化问题得到了调度协议参数和控制器增益.仿真实例验证了所提出协同控制策略的有效性.

关键词：多智能体系统一致性滑模控制事件触发机制信道调度协议分布式控制

市场结构与农业生产外包服务差别定价基于对规模户与普通户服务收费的考察

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农业技术经济 2024年第7期 4-25页

作者：郑旭媛郑姗林庆林福建农林大学经济与管理学院福州350028 南京农业大学经济管理学院南京210095

“一价法则”强调同质商品亦同价,但在农业生产外包服务市场中,存在外包服务供给主体对同一地区内不同规模农户制定了相同服务价格的现象,这背离了“一价法则”。本文从市场结构角度对此进行解释,并对这种市场结构的形成机制展开分析。... 详细信息

“一价法则”强调同质商品亦同价,但在农业生产外包服务市场中,存在外包服务供给主体对同一地区内不同规模农户制定了相同服务价格的现象,这背离了“一价法则”。本文从市场结构角度对此进行解释,并对这种市场结构的形成机制展开分析。研究表明:(1)当市场需求结构中普通户占比越高、市场供给不足或外地服务供给主体过少时,容易出现供给主体定价背离“一价”均衡的现象;(2)这种现象更可能出现在人均耕地较少、劳动力转移程度较高或资本禀赋贫乏的地区。研究拓展了“一价法则”的应用领域,强调了“一价法则”在解释农业生产外包服务市场价格形成的适用条件,对促进外包服务市场发育与土地规模化发展也具有重要政策涵义。

关键词：生产外包服务差别定价市场结构要素禀赋一价法则

高效降解盐酸四环素的CdS/BiOCl复合光催化剂的制备及性能

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材料导报 2024年第6期38卷 117-124页

作者：王海涛施宝旭赵晓旭常娜天津工业大学环境科学与工程学院天津300387 天津工业大学化学工程与技术学院天津300387

采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶... 详细信息

采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶体均匀沉积在BiOCl的表面。荧光光谱分析数据表明CdS/BiOCl复合材料的电子-空穴分离效果得到有效提高,均优于纯BiOCl材料,且随着Cd(Ac)_(2)·2H_(2)O添加量的增加,复合材料的荧光光谱强度呈现先减弱后增强的现象。根据紫外可见漫反射光谱及XPS价带谱测试结果,计算出复合材料的价带与导带电位。以盐酸四环素作为模拟污染物评价光催化剂的活性,结果表明,CdS/BiOCl复合材料光催化活性更高,仅需经过5 min的可见光照射后,优选的CdS/BiOCl(CB-8)复合材料对盐酸四环素的去除率可达70.6%,为纯BiOCl的16.2倍。最终,根据XPS价带谱和活性物种捕获实验结果推测了CdS/BiOCl复合光催化剂的光催化反应机理。

关键词：光催化氯氧化铋硫化镉盐酸四环素异质结

MOFs衍生金属氧化物在催化VOCs完全氧化中的应用

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化学进展 2024年第1期36卷 81-94页

作者：彭涛柴倩倩李传强郑旭煦李铃娟重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074

大量挥发性有机化合物VOCs的排放对人类和环境造成了严重的影响。通过金属氧化物催化VOCs完全氧化为无毒害的二氧化碳和水是当前最有效的处理方式。为提高金属氧化物的催化性能,已开发了多种合成策略,如形貌工程、缺陷工程和掺杂工程等... 详细信息

大量挥发性有机化合物VOCs的排放对人类和环境造成了严重的影响。通过金属氧化物催化VOCs完全氧化为无毒害的二氧化碳和水是当前最有效的处理方式。为提高金属氧化物的催化性能,已开发了多种合成策略,如形貌工程、缺陷工程和掺杂工程等。然而,这些合成工艺不仅繁琐,而且催化性能有待提升。相比之下,金属有机框架(MOFs)衍生的金属氧化物由于其形貌可调、大比表面积、高缺陷浓度和良好的掺杂分散性等优点,被广泛应用于催化VOCs的完全氧化。由于目前缺乏针对MOFs衍生金属氧化物在VOCs完全氧化应用上的总结,本文从衍生金属氧化物的调控策略出发,对MOFs的合成条件、掺杂方式和热解条件进行了综述。总结了这些调控方法、衍生金属氧化物的物理化学性质与VOCs完全氧化性能的关系,并探讨了其未来的发展和挑战。

关键词：金属有机框架金属氧化物纳米材料挥发性有机化合物完全氧化

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考虑维护时间差异的混联系统维护决策

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1868-1876页

作者：许茂增谢昌旭重庆交通大学经济与管理学院重庆400074

为提高系统开动率,同时降低维护成本,考虑设备维护时间差异的影响,建立混联系统双目标优化维护决策模型。基于设备失效率衰退曲线,综合考虑混联系统中每个设备的小修时间、预防维护时间和系统可靠度,构建了系统开动率和维护成本模型,并... 详细信息

为提高系统开动率,同时降低维护成本,考虑设备维护时间差异的影响,建立混联系统双目标优化维护决策模型。基于设备失效率衰退曲线,综合考虑混联系统中每个设备的小修时间、预防维护时间和系统可靠度,构建了系统开动率和维护成本模型,并以系统开动率和维护成本为目标,建立在系统可靠度阈值和设备失效率阈值下的混联系统维护决策模型。案例结果表明,与既有研究中假定系统内不同设备小修时间相同、不同设备维护时间也相同制定维护决策相比,考虑系统内不同设备小修时间和预防维护时间差异制定的维护决策更符合实际,结果更真实,效果更好。

关键词：混联系统系统开动率维护成本小修时间衰退曲线

应用遗传算法估计非稳态地震数据的混合相位子波及Q值

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 763-770页

作者：朱耀旭包乾宗长安大学地质工程与测绘学院地球物理系陕西西安710054 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室陕西西安710054

地震高分辨率处理或反演的目的是获得精确的反射系数或弹性参数模型。然而地层滤波效应模糊了地震记录中的地层反射信息,因此有必要消除这种滤波效应。现有的大部分提高分辨率方法并不能完全摒弃关于地震子波和Q模型的一些假设。为了获... 详细信息

地震高分辨率处理或反演的目的是获得精确的反射系数或弹性参数模型。然而地层滤波效应模糊了地震记录中的地层反射信息,因此有必要消除这种滤波效应。现有的大部分提高分辨率方法并不能完全摒弃关于地震子波和Q模型的一些假设。为了获得更为切合实际的地震子波,同时自适应获取Q模型,文中将地震子波相位估计与Q模型估计相结合,提出了基于遗传算法的非稳态地震数据混合相位子波及Q值估计方法。首先通过井旁道记录拟合得到初始地震子波的振幅信息,然后依据子波Z变换的根关于单位圆移动与否构建用于遗传算法的编码链条。另一方面,十进制Q模型对应的二进制表示形式同样能够利用编码链条表征,因此利用全局优化算法能够同时估计地震混合相位子波以及Q模型。结合根变换和遗传算法不断改变子波相位的同时自适应生成Q模型,利用子波和Q模型构造的时变子波矩阵与测井反射系数得到合成地震记录,并与井旁道记录进行匹配,最终得到合理的混合相位子波和地层Q模型,进而构造时变子波矩阵进行时变反褶积。通过井旁道记录与测井数据拟合得到的混合相位子波,与实际地震子波相位更为接近,理论数据和实际数据处理结果证实了该方法的有效性。

关键词：高分辨率处理品质因子非稳态地震数据混合相位子波遗传算法

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