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基于混合数据增强的MSWI过程燃烧状态识别

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自动化学报 2024年第3期50卷 560-575页

作者：郭海涛汤健丁海旭乔俊飞北京工业大学信息学部北京100124 智慧环保北京实验室北京100124

国内城市固废焚烧(Municipal solid waste incineration, MSWI)过程通常依靠运行专家观察炉内火焰识别燃烧状态后再结合自身经验修正控制策略以维持稳定燃烧,存在智能化水平低、识别结果具有主观性与随意性等问题.由于MSWI过程的火焰图... 详细信息

国内城市固废焚烧(Municipal solid waste incineration, MSWI)过程通常依靠运行专家观察炉内火焰识别燃烧状态后再结合自身经验修正控制策略以维持稳定燃烧,存在智能化水平低、识别结果具有主观性与随意性等问题.由于MSWI过程的火焰图像具有强污染、多噪声等特性,并且存在异常工况数据较为稀缺等问题,导致传统目标识别方法难以适用.对此,提出一种基于混合数据增强的MSWI过程燃烧状态识别方法.首先,结合领域专家经验与焚烧炉排结构对燃烧状态进行标定;接着,设计由粗调和精调两级组成的深度卷积生成对抗网络(Deep convolutional generative adversarial network, DCGAN)以获取多工况火焰图像;然后,采用弗雷歇距离(Fréchet inception distance, FID)对生成式样本进行自适应选择;最后,通过非生成式数据增强对样本进行再次扩充,获得混合增强数据构建卷积神经网络以识别燃烧状态.基于某MSWI电厂实际运行数据实验,表明该方法有效地提高了识别网络的泛化性与鲁棒性,具有良好的识别精度.

关键词：城市固废焚烧深度卷积生成对抗网络燃烧状态识别非生成式数据增强混合数据增强

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全球锂产业链贸易格局演化及脆弱性分析

资源科学 2024年第1期46卷 114-129页

作者：左芝鲤成金华詹成郭海湘成都理工大学管理科学学院成都610059 中国地质大学(武汉)经济管理学院武汉430074

【目的】本文旨在模拟贸易中断风险发生时锂产业链贸易网络的脆弱性,以有效识别关键节点和网络的潜在风险,为优化贸易格局和规避风险提供决策支持。【方法】基于贸易流向分析锂产业链2000—2021年的贸易格局演化情况,采用蓄意攻击法模拟... 详细信息

【目的】本文旨在模拟贸易中断风险发生时锂产业链贸易网络的脆弱性,以有效识别关键节点和网络的潜在风险,为优化贸易格局和规避风险提供决策支持。【方法】基于贸易流向分析锂产业链2000—2021年的贸易格局演化情况,采用蓄意攻击法模拟2021年PageRank中心度前10%的节点发生贸易中断后锂产业链贸易网络脆弱性动态变化。【结果】研究显示:(1)锂产业链全球贸易格局正面临深刻的重组与变革,中国在全球贸易网络中的地位凸显;(2)样本期内锂产业链上游网络抗毁性有所提升,中游和下游网络抵御风险能力相对稳定;(3)锂产业链脆弱性排名为下游<中游<上游,当全球前10%的关键节点贸易中断后,上游、中游和下游贸易网络的整体性能分别平均下降60%、35%和23.5%。【结论】为维护中国与世界的锂产业安全与稳定,应进一步建立和完善锂产业链安全风险预警与应急保障机制;建立锂产业链各利益主体之间的合作共赢机制,增强产业链与供应链、价值链之间的正向响应能力;提高锂资源国内自主供给保障能力和全球配置能力。

关键词：锂产业链演化格局脆弱性核密度估计贸易中断 PageRank中心度

基于自适应模糊PID算法的锂电池组双层均衡控制

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 111-117页

作者：吴文进郭海婷苏建徽赖纪东安庆师范大学电子工程与智能制造学院安徽安庆246133 合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 安徽合肥230071

为提高电池重组时的均衡效率,在传统Buck-Boost均衡拓扑电路的基础上,设计了一种锂电池组双层均衡拓扑电路。组内采用Buck-Boost电路均衡,组间利用双向反激变压器进行均衡。均衡控制策略采用自适应模糊PID算法,以电池荷电状态(state of ... 详细信息

为提高电池重组时的均衡效率,在传统Buck-Boost均衡拓扑电路的基础上,设计了一种锂电池组双层均衡拓扑电路。组内采用Buck-Boost电路均衡,组间利用双向反激变压器进行均衡。均衡控制策略采用自适应模糊PID算法,以电池荷电状态(state of charge, SOC)为均衡变量,利用模糊控制算法对PID参数进行调节,缩短了均衡时间,提高了均衡效率。在Matlab/Simulink中搭建了锂电池组双层均衡拓扑电路和自适应模糊PID控制算法模型。实验结果表明:在不同工作状态下,所提出的电池组均衡拓扑及其控制策略将均衡时间效率平均提高了58.36%,验证了该方案的有效性。

关键词：锂电池双层均衡电路均衡控制自适应模糊PID算法 Buck-Boost电路

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粮食安全与农业绿色低碳发展协同推进机制研究--基于粮食主产区政策的准自然实验

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湖南师范大学社会科学学报 2024年第3期53卷 13-28页

作者：郭海红刘新民青岛农业大学山东青岛266109

将粮食主产区政策作为外部冲击政策的准自然实验,构建双重差分的识别框架,动态评估粮食主产区政策对粮食安全与农业绿色低碳协同发展的影响机制及作用路径。研究发现:粮食主产区的设立可以显著带动粮食安全与农业绿色低碳发展协同推进... 详细信息

将粮食主产区政策作为外部冲击政策的准自然实验,构建双重差分的识别框架,动态评估粮食主产区政策对粮食安全与农业绿色低碳协同发展的影响机制及作用路径。研究发现:粮食主产区的设立可以显著带动粮食安全与农业绿色低碳发展协同推进。粮食主产区设立的政策效应主要通过技术进步和产业结构调整两条路径对粮食安全与农业绿色低碳转型协同发展发挥作用,而且绿色技术进步的作用更为明显,需要深化“藏粮于技”。经营规模在粮食主产区政策的影响效应中具有调节作用。异质性分析表明,粮食适度规模经营可以强化粮食主产区的政策效应,随着老龄化程度的提高,粮食主产区的政策效应逐渐弱化,而内陆省份的粮食主产区政策效应的作用效果要优于沿海省份。

关键词：粮食安全农业绿色低碳转型粮食主产区产业结构技术进步

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用于声音事件定位与检测的空间信息增强方法

信号处理 2024年

作者：肖剑郭海燕王婷婷杨震南京邮电大学通信与信息工程学院南京邮电大学通信与网络技术国家地方联合工程研究中心

声音事件定位与检测包含到达方向估计和声音事件检测两个子任务。作为当前声音事件定位与检测领域中应用最为广泛的模型之一，卷积循环神经网络模型采用卷积神经网络分别从单个音频通道中提取特征，这导致模型丢失了不同通道间的相关信... 详细信息

声音事件定位与检测包含到达方向估计和声音事件检测两个子任务。作为当前声音事件定位与检测领域中应用最为广泛的模型之一，卷积循环神经网络模型采用卷积神经网络分别从单个音频通道中提取特征，这导致模型丢失了不同通道间的相关信息。然而，通道间的相关信息蕴含了与声源位置相关的空间线索，空间信息的缺失必然会影响模型的到达方向估计性能。此外，卷积循环神经网络模型中使用的交叉熵损失函数还会引起特征分散问题。为解决这些问题，本文提出采用混合损失函数的图卷积循环神经网络模型。具体地，采用图卷积神经网络对不同特征通道间的信息进行聚合，以获取包含更丰富空间信息的特征，来改进卷积循环神经网络模型的到达方向估计性能。在此基础上，结合交叉熵损失函数和角度间隔softmax函数，提出一种新的混合损失函数来解决特征分散问题提高模型的分类性能。实验结果表明，本文提出的采用混合损失函数的图卷积循环神经网络模型在定位相关声音事件检测错误率、F1分数、定位召回率和声音事件定位与检测得分方面均优于其他声音事件定位与检测模型。

关键词：声音事件定位与检测深度学习图卷积网络多通道

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乡村职业教育在地化发展研究

中国职业技术教育 2024年第12期 72-79页

作者：郭海洋冯琳河北师范大学教师教育学院河北师范大学学报编辑部

乡村职业教育在地化阐释,不仅融合了历史和理论两个维度,而且深入挖掘了乡村职业教育的价值。回归“地方”意义的维度,发现乡村职业教育中“在地化”带来了一个个体亲切经验的和融入地方文化特质的乡村职业学校的文化空间。通过转向“... 详细信息

乡村职业教育在地化阐释,不仅融合了历史和理论两个维度,而且深入挖掘了乡村职业教育的价值。回归“地方”意义的维度,发现乡村职业教育中“在地化”带来了一个个体亲切经验的和融入地方文化特质的乡村职业学校的文化空间。通过转向“地方”的认识思路,将乡村变成具有多维意义的教育空间,使其成为乡村职业教育“在地化”的“价值意义场”。

关键词：乡村职业教育在地化教育在地化变革

基于卡车-无人机协同的山区自然灾害应急物资调度优化决策研究

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中国管理科学 2024年

作者：章可怡石咏郭海湘孙永征中国地质大学(武汉)自然灾害风险防控与应急管理实验室江苏省应用数学(中国矿业大学)中心中国矿业大学数学学院中国地质大学(武汉)经济管理学院

应急物资调度是灾后应急响应的关键环节，其调度效率直接影响救援效果。突发自然灾害经常伴随着道路损毁，严重制约着应急物资的运输。在应急物资调度中，卡车载重量大、行驶距离长；无人机运输不依赖于地面路况但受到电池和载重约束，... 详细信息

应急物资调度是灾后应急响应的关键环节，其调度效率直接影响救援效果。突发自然灾害经常伴随着道路损毁，严重制约着应急物资的运输。在应急物资调度中，卡车载重量大、行驶距离长；无人机运输不依赖于地面路况但受到电池和载重约束，二者协同能够实现优势互补。为提升应急物资的调度效率，本文研究了卡车-无人机协同的灾后应急物资调度策略。以卡车和无人机完成所有物资运输并回到配送中心的时间最短为目标，考虑卡车和无人机的载重和里程约束、道路损毁和道路拥堵限制，建立了混合整数规划模型。针对所提出的模型属于NP难问题，融合遗传算法和动态规划算法的优点，提出了新的混合算法（hybrid method based on genetic algorithm and dynamic programming， HGADP）。本文针对提出的管理问题场景，设计了小、中、大三种不同规模的算例，通过将本文提出的算法与Gurobi求解器和前人提出的算法对比，验证了本文提出算法的有效性。通过算例结果分析，发现相比于传统车辆运输模型，本文提出的卡车-无人机协同运输模型可大幅地节省物资运输时间。最后，本文对无人机载重和续航里程进行灵敏性分析，分析了参数变化对应急物资调度效率的影响。本研究拓展了应急物资调度策略，为应急管理部门的应急物资调度决策提供了决策依据。

关键词：物资调度遗传算法动态规划卡车和无人机

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基于深度学习的视频修复方法研究

基于深度学习的视频修复方法研究

作者：方国枫重庆理工大学

学位级别：硕士

视频修复（Video Inpainting）是在视频序列中自动填充那些由于各种原因（损坏或遮挡等）而缺失的像素区域。它能够显著提升视频的质量和观看体验,在视频编辑、修复、影视特效、电影后期制作等领域都有实际的应用。尽管基于深度学习的... 详细信息

视频修复（Video Inpainting）是在视频序列中自动填充那些由于各种原因（损坏或遮挡等）而缺失的像素区域。它能够显著提升视频的质量和观看体验,在视频编辑、修复、影视特效、电影后期制作等领域都有实际的应用。尽管基于深度学习的视频修复方法取得比传统方法的更优的效果,但是由于时间-空间上下文信息利用不足,会产生时间伪影（artifacts）,恢复的细节也模糊。基于Transformer的方法尽管可以更加充分利用时间-空间上下信息,从而改进视频修复的效果,但是所需要的计算资源增加较大,训练及推理的效率都较低。另外,基于Transformer的方法对局域特征利用不足,在时间连贯性及恢复的纹理细节信息方面还存在不足。1.为了解决基于Transformer的视频修复方法所需计算资源较大的问题,本文提出了一种基于混合池化Transformer的视频修复方法（MPF）。（1）使用基于全局匹配的光流估计方法,提高了光流的估计准确度。（2）提出了基于混合池化的注意力机制,减少了Transformer参数量。（3）结合特征双向光流传播模块,设计了一种两阶段的视频修复网络结构用来弥补Transformer参数量减少带来的精度损失。实验结果表明,该方法在保持着具有竞争力性能的同时,显著提高了基于Transformer的视频修复模型的处理速度。2.为了平衡基于Transformer视频修复方法计算代价、局域细节特征的利用及时空感受野,提出了一种空间-时间交叉窗口Transformer架构（STCWT）。该框架交替堆叠跨多帧3维交叉窗口Transformer及帧内的2维交叉窗口Transformer。其中3维窗口Transformer能够捕捉相邻帧之间的上下文信息,2维窗口Transformer则专注于聚合帧内的上下文信息。为了进一步修复纹理细节信息,引入了混合尺度编码器和重叠块嵌入来捕获邻域局部细节特征。实验结果表明,该架构保持较低的计算成本的同时,获得比STTN、DSTT、Fuse Former、EFGVI等目前先进视频修复方法更好的修复效果。3.为了将视频修复方法实用化,本文将提出的方法实现为一个轻便的视频修复系统。该系统可以在本地接收用户提供的视频并返回修复结果,系统具有简洁明了的界面和良好的交互界面。

关键词：视频修复时空窗口注意力光流传播深度学习 Transformer

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财政专项资金运作模式与效果探析

地方财政研究 2024年第4期 14-32,96页

作者：郭海育鲁敏郭梦梦何煜华北理工大学唐山063210

基于科层政府不同价值取向,本文构造出专项资金运作模式的五种理想类型,以扶贫领域专项资金运作为例,在经验层面对理论进行验证。同时,结合各省(区、市)在扶贫工作中的现实表现,具体探析了各运作模式的综合运作效果。研究发现,在扶贫领... 详细信息

基于科层政府不同价值取向,本文构造出专项资金运作模式的五种理想类型,以扶贫领域专项资金运作为例,在经验层面对理论进行验证。同时,结合各省(区、市)在扶贫工作中的现实表现,具体探析了各运作模式的综合运作效果。研究发现,在扶贫领域中,并不存在整体科层型以及完全市场型这两种极端运作模式,多数省(区、市)归属为有限市场型以及权力发包型的运作模式。在各种运作模式中,偏向市场化运作的任务包干型运作模式所取得的扶贫效果最好,脱贫攻坚任务推进更为有力,但在资金使用过程方面表现欠佳。而偏向科层控制的有限市场型以及权力发包型运作模式则表现出较为稳健的特征。结合各模式归属数量,研究发现在扶贫领域中存在着运作效果与偏好选择相悖的现象,即综合运作效果较好的任务包干型其归属数量最少,而有限市场型和权力发包型等偏稳健性的运作模式归属数量反而最多,反映出多数地方政府在高压问责下的“维稳”偏好。基于研究发现,本文提出综合地域治理情境、合理引入市场化机制、推进对等性权责界定等优化策略,以期能够提升专项资金运作水平。

关键词：专项资金运作模式权力发包政府偏好效果评价