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基于深度学习组合模型的京津冀PM2.5浓度预测研究

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基于深度学习组合模型的京津冀PM2.5浓度预测研究

作者：钟铭北方民族大学

学位级别：硕士

随着全球工业化和城市化的不断推进,城市空气污染已经对社会经济发展和公众健康造成严重危害。如何建立预测精度更高、泛化能力更强的PM2.5浓度预测模型,是当下研究的重要课题。PM2.5浓度数据是随时间呈现非线性变化的时序数据,现有研... 详细信息

随着全球工业化和城市化的不断推进,城市空气污染已经对社会经济发展和公众健康造成严重危害。如何建立预测精度更高、泛化能力更强的PM2.5浓度预测模型,是当下研究的重要课题。PM2.5浓度数据是随时间呈现非线性变化的时序数据,现有研究大多忽视了其复杂性,所构建的模型预测精度较低。准确预测PM2.5浓度,可为制定有效的大气环境治理措施和降低居民健康风险提供重要的参考价值。本文首先分析2021年京津冀地区PM2.5浓度的时空特征,探究了PM2.5浓度的影响因素并提出了一种CNN-BiLSTM-Attention深度学习组合模型,应用卷积神经网络（CNN）提取大气污染物序列的数据特征,通过双向长短时记忆网络（BiLSTM）可以有效学习PM2.5数据时序规律,并引入Attention机制对重要特征赋予更高权重,提高预测的精度。主要工作如下:（1）分析京津冀地区PM2.5浓度的时空特征。通过统计学方法分析了京津冀地区2021年PM2.5的时间变化特征,发现在小时特征中,早晚上下班高峰时段有较明显的上升趋势;在星期特征中,工作日的PM2.5浓度大于周末;应用克里金插值方法分析了PM2.5的空间变化特征,京津冀地区由南到北PM2.5浓度依次升高,在季节特征中,冬季PM2.5浓度最高,夏季PM2.5浓度最低。（2）利用CNN对PM2.5浓度及其影响因素时间序列进行数据特征提取,并进行数据压缩,有效减少冗余数据,降低数据复杂度。其次,将提取的特征向量输入到BiLSTM,以深入挖掘PM2.5浓度时间序列数据内部的时间变化规律,提高模型的预测精度。CNN-BiLSTM与BiLSTM模型对比,决定系数（R）提高了1.45%到1.94%,平均绝对误差（MAE）降低了7.97%和13.45%,以及均方根误差（RMSE）降低了7.06%到19.09%。（3）引入Attention机制可以使模型训练时聚焦于重要的特征信息,并赋予更高的权重,构建CNN-BiLSTM-Attention模型。为验证预测模型的有效性,基于京津冀重点城市（北京市、天津市、保定市和邢台市）2021年逐小时大气污染物浓度数据与气象数据来预测PM2.5浓度。将CNN-BiLSTM-Attention模型与随机森林（RF）、LSTM、BiLSTM、CNN-LSTM和CNN-BiLSTM模型进行对比。实验结果显示,CNN-BiLSTM-Attention模型的R,分别为0.9839、0.9673、0.9657和0.9775。MAE和RMSE均为最小,MAE分别为2.7489、5.2176、5.0580和3.9922,RMSE分别为4.5535、8.0205、8.3864和6.6721。与BiLSTM相比,CNN-BiLSTM-Attention模型的R分别提高了2.73%,4.02%,2.95%和4.96%,MAE分别降低了37.62%、24.77%、21.79和38.13%,RMSE分别降低了37.63%、28.25%、24.27%和38.74%,表明CNN-BiLSTM-Attention具有更高的预测精度和更好的泛化性。

关键词： PM2.5浓度预测卷积神经网络双向长短时记忆网络注意力机制

化合物药物-靶标蛋白质互作关联预测算法进展分析

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基因组学与应用生物学 2024年

作者：唐春艳钟诚李娜钟铭张行健广西大学计算机与电子信息学院广西高校并行分布与智能计算重点实验室

药物的使用极大地提高了人类的生存质量。药物的有效性是药物发现研究中的关键环节。药物的有效性通过识别药物与其作用的靶标蛋白来判断。然而，通过高通量筛选的实验方法分析确定化合物药物-靶标蛋白互作关联是一个十分昂贵、耗时且... 详细信息

药物的使用极大地提高了人类的生存质量。药物的有效性是药物发现研究中的关键环节。药物的有效性通过识别药物与其作用的靶标蛋白来判断。然而，通过高通量筛选的实验方法分析确定化合物药物-靶标蛋白互作关联是一个十分昂贵、耗时且富有挑战性的任务。基于计算方法的化合物药物-靶标蛋白互作关联预测研究具有效率高、成本低的特点，越来越受到人们的重视。相比实验验证方法，化合物药物-靶标蛋白互作关联的计算方法可为药物发现研究后续的生物药学实验提供更为准确的潜在化合物药物-靶标蛋白候选对，达到减少生物实验的时间和成本的目的。本文回顾了近二十年来基于计算方法的化合物药物-靶标蛋白互作关联预测算法所涉及的生物医学特征数据、预测方法和技术，并分析研究过程中所面临的生物医学特征数据高维稀疏，以及多源生物医学数据融合程度不高等问题，为进一步研究提供有价值的参考。

关键词：药物发现化合物药物-靶标蛋白互作关联生物医学特征数据高维稀疏数据融合

化合物药物-靶标蛋白互作关联预测算法进展分析

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基因组学与应用生物学 2024年第2期43卷 181-194页

作者：唐春艳钟诚李娜钟铭张行健广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西高校并行分布与智能计算重点实验室南宁530004

药物的使用极大地提高了人类的生存质量。药物的有效性是药物发现研究中的关键环节。药物的有效性通过识别药物与其作用的靶标蛋白来判断。然而,通过高通量筛选的实验方法分析确定化合物药物-靶标蛋白互作关联是一个十分昂贵、耗时且富... 详细信息

药物的使用极大地提高了人类的生存质量。药物的有效性是药物发现研究中的关键环节。药物的有效性通过识别药物与其作用的靶标蛋白来判断。然而,通过高通量筛选的实验方法分析确定化合物药物-靶标蛋白互作关联是一个十分昂贵、耗时且富有挑战性的任务。基于计算方法的化合物药物-靶标蛋白互作关联预测研究具有效率高、成本低的特点,越来越受到人们的重视。相比实验验证方法,化合物药物-靶标蛋白互作关联的计算方法可为药物发现研究后续的生物药学实验提供更为准确的潜在化合物药物-靶标蛋白候选对,达到减少生物实验的时间和成本的目的。本文回顾了近20年来基于计算方法的化合物药物-靶标蛋白互作关联预测算法所涉及的生物医学特征数据、预测方法和技术,并分析研究过程中所面临的生物医学特征数据高维稀疏,以及多源生物医学数据融合程度不高等问题,为进一步研究提供有价值的参考。

关键词：药物发现化合物药物-靶标蛋白互作关联生物医学特征数据高维稀疏数据融合

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绿肥压青还田对水稻产量及土壤性状的影响研究——以广西梧州市龙圩区水稻绿肥压青试验为例

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农家科技 2024年第7期 172-174页

作者：钟丽燕邹燕荣钟铭梧州市龙圩区新地镇农业农村发展服务中心

传统的绿色肥料以豆科植物为主,如紫云英和蚕豆,但对于水稻的绿色肥料研究却很少。随着化肥的长期、大量使用,土壤酸化、微生物活性降低、重金属及有毒元素增加、养分失调,硝酸盐累积。土壤的这些变化降低了土壤的肥力、改变了土壤的结... 详细信息

传统的绿色肥料以豆科植物为主,如紫云英和蚕豆,但对于水稻的绿色肥料研究却很少。随着化肥的长期、大量使用,土壤酸化、微生物活性降低、重金属及有毒元素增加、养分失调,硝酸盐累积。土壤的这些变化降低了土壤的肥力、改变了土壤的结构、造成作物的毒害。本研究以广西梧州市龙圩区某试验田为研究对象,在同样数量配方施肥的基础上,通过对施用不同量的绿肥覆青还田后水稻产量与土壤理化性状变化规律的研究,探讨绿肥覆青还田后水稻的增产效应,以期为今后开展绿肥覆青还田后水稻的增产等方面的研究奠定基础。试验发现,在同样用量的配方施肥下,增加施用不同量的绿肥压青还田,对水稻产量、土有机质和pH值均有一定程度的提高,实现了提高水稻产量、减少化肥用量的目的。

关键词：绿肥压青还田水稻产量土壤性状

不确定扰动下原油海运供应链网络韧性提升策略

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上海海事大学学报 2024年

作者：钟铭郇蒙蒙大连海事大学交通运输工程学院大连海事大学交通运输工程学院

为提高原油海运供应链网络的抗扰动能力,考虑扰动事件及其影响的不确定性,以韧性水平为约束条件,建立一个以最小化网络总成本为目标的两阶段随机规划模型。为增强网络韧性,提出4种韧性策略,包括长期供应合同签订、接卸港设施加固、原油... 详细信息

为提高原油海运供应链网络的抗扰动能力,考虑扰动事件及其影响的不确定性,以韧性水平为约束条件,建立一个以最小化网络总成本为目标的两阶段随机规划模型。为增强网络韧性,提出4种韧性策略,包括长期供应合同签订、接卸港设施加固、原油战略库存储备和原油供应比例优化。采用基于蒙特卡洛抽样理论的样本均值近似方法求解模型,并进行数值实验以验证模型和韧性策略的有效性。结果表明,更高的韧性水平会增加网络成本,综合运用多种韧性策略可以更有效地提高网络的抗扰动能力并降低网络成本。

关键词：原油海运供应链网络韧性不确定扰动随机规划

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红外辅助的时间多缝动态干涉

中国激光 2024年

作者：吕毅钟铭宸姜维超深圳大学物理与光电工程学院量子精密测量研究所

观察极紫外(XUV)场下动态干涉现象需要较高的XUV光强，这就导致了实验上验证动态干涉现象的难度较高。引入红外(IR)辅助脉冲对电离电子进行调制，可以使实验上观察动态干涉所需的XUV光强显著降低。通过数值求解含时薛定谔方程(TDSE)的... 详细信息

观察极紫外(XUV)场下动态干涉现象需要较高的XUV光强，这就导致了实验上验证动态干涉现象的难度较高。引入红外(IR)辅助脉冲对电离电子进行调制，可以使实验上观察动态干涉所需的XUV光强显著降低。通过数值求解含时薛定谔方程(TDSE)的方法，我们研究了基态氢原子在IR+XUV双色激光场下的动态干涉现象。数值结果表明，当极紫外脉冲的峰位与红外脉冲矢势的极值位置重合时，会在光电子能谱上产生多峰结构。我们系统分析了红外激光场的强度与紫外激光脉冲的长度对光电子能谱上的多峰结构的影响。同时进一步通过强场近似和鞍点分析，对多峰结构的物理起源进行了分析。强场近似的结果与鞍点计算的结果比较好的再现了数值TDSE计算中的多峰结构。

关键词：动态干涉红外激光辅助含时薛定谔方程鞍点近似

基于决策树模型的兰州市大学生艾滋病检测意愿影响因素预测分析

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中国皮肤性病学杂志 2024年

作者：李莉孙钟铭李健屠爱霞甘肃省疾控中心甘肃中医药大学

目的通过决策树模型分析预测兰州市大学生艾滋病检测意愿的影响因素，并对预测结果进行评价。方法使用便利抽样对兰州市8所高校大学生进行线上匿名问卷问卷调查，发放问卷5846份，回收有效问卷5276份，有效问卷率90.25%。结果单因素... 详细信息

目的通过决策树模型分析预测兰州市大学生艾滋病检测意愿的影响因素，并对预测结果进行评价。方法使用便利抽样对兰州市8所高校大学生进行线上匿名问卷问卷调查，发放问卷5846份，回收有效问卷5276份，有效问卷率90.25%。结果单因素分析结果显示，男生的愿检率高于女生(χ2=5.25，P=0.022)，受教育率低于女生（χ=27.43，P<0.001）；本省大学生的愿检率高于外省及外籍的大学生（χ=11.76，P=0.001），受教育率低于外省及外籍的大学生（χ=18.89，P<0.001）；研究生年级的大学生愿检率最高（χ=26.37，P<0.001），三年级大学生的受教育率最高（χ=148.17，P<0.001）；医学类高校的大学生愿检率高于非医学类高校的大学生（χ=67.88，P<0.001），受教育率也高于非医学类高校的大学生（χ=67.88，P<0.001）；接受过艾滋病教育的大学生愿检率高于未接受过的大学生（χ=123.10，P<0.001）；未发生过性行为的大学生愿检率高于发生过性行为的大学生（χ=507.36，P<0.001）；知晓艾滋病基本知识的大学生愿检率高于不知晓的大学生（χ=129.54，P<0.001），受教育率也高于不知晓的大学生（χ=888.95，P<0.001）。决策树模型预测结果显示，艾滋病知晓情况、户籍、年级是大学生艾滋病检测意愿的主要影响因素；对决策树模型进行效果评价，结果显示决策树模型的准确率为91.51%，精确度为91.63%，敏感度为99.83%，F1值为0.99，预测效果优秀。结论应加强对低年级、不知晓艾滋病知识、外省及外籍大学生群体的艾滋病检测，同时也应加强艾滋病检测在大学生中的推广应用，及时发现艾滋病感染者。

关键词：艾滋病检测意愿大学生决策树模型

“一带一路”沿线国家企业所得税制度比较及启示研究

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“一带一路”沿线国家企业所得税制度比较及启示研究

作者：钟铭兰州财经大学

学位级别：硕士

“一带一路”倡议是我国在世界多极化、经济全球化背景下提出的重大倡议,是世界机遇与我国机遇相互转变的重要纽带。即使在全球新冠疫情困难、经济下行压力增大的背景下,我国对外投资合作仍然平稳发展。我国对“一带一路”沿线国家直接... 详细信息

“一带一路”倡议是我国在世界多极化、经济全球化背景下提出的重大倡议,是世界机遇与我国机遇相互转变的重要纽带。即使在全球新冠疫情困难、经济下行压力增大的背景下,我国对外投资合作仍然平稳发展。我国对“一带一路”沿线国家直接投资从2013年的126.3亿美元增长至2021年的214.6亿美元,年平均增长率达6.1%。然而,由于“一带一路”沿线国家经济发展水平存在差异,各国在对外经济贸易往来过程中,税收制度也发挥着十分重要的作用。只有深入了解沿线国家的税收制度,才能不断深化我国与沿线国家的经济贸易合作。而企业所得税作为“一带一路”沿线各国税制结构中的主要税种,对经济增长和经贸合作的影响尤为显著,既可以保证一国的财政收入稳定,也可以有效地促进沿线国家的经济社会发展和贸易往来。因此,通过对“一带一路”沿线国家企业所得税的制度设计和政策差异进行比较研究,总结其中的经验和规律,从而优化完善我国企业所得税制度,具有非常重要的现实意义。本文采用文献研究和比较研究法,对“一带一路”沿线65个国家的企业所得税制度进行了全面深入的对比分析,并寻找优化我国企业所得税制度的启示和建议。首先,文章梳理了“一带一路”倡议的发展历程和沿线国家的经济发展水平现状,为深入分析沿线国家企业所得税制度奠定基础;其次,分不同收入水平对沿线国家的整体税收制度设计情况进行分析,并指出企业所得税在税制体系中的重要地位;再次,从税制要素、扣除项目、优惠政策和征收管理等方面对沿线各国的企业所得税制度展开全面比较分析,研究发现经济发展水平高低对一国企业所得税制度的设计影响显著,经济发展水平越高的国家,税率结构趋向简单,税收优惠向科技创新、就业等领域倾斜,税收征管信息化程度较高,并通过与我国现行企业所得税制度的对比,提出我国企业所得税的改革方向;最后,通过借鉴“一带一路”沿线国家企业所得税的改革经验,结合我国现行企业所得税制度,从税制要素、扣除项目、优惠政策和征收管理以及与沿线各国企业所得税协调等方面,有针对性地提出了优化我国企业所得税的改革建议。

关键词： “一带一路”沿线国家企业所得税税制结构

面向多终端同步控制的智能船舶主机遥控半实物仿真系统研究

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面向多终端同步控制的智能船舶主机遥控半实物仿真系统研究

作者：钟铭大连海事大学

学位级别：硕士

近年来,随着计算机、互联网以及通信技术的不断进步,智能船舶的发展前景越来越广阔,主机遥控系统作为船舶机舱智能化的重要组成部分,得到了高度重视和重点研究。由于实物受到成本、场地等客观因素的限制,智能船舶主机遥控系统的仿真成... 详细信息

近年来,随着计算机、互联网以及通信技术的不断进步,智能船舶的发展前景越来越广阔,主机遥控系统作为船舶机舱智能化的重要组成部分,得到了高度重视和重点研究。由于实物受到成本、场地等客观因素的限制,智能船舶主机遥控系统的仿真成为当前各海事院校的重点,仿真系统的灵活性以及功能的完整性也面临着更高的要求。因此,研究智能船舶主机遥控仿真系统并实现多终端的同步控制,对智能船舶的发展以及各大高校开展虚拟仿真实验平台具有深远的研究意义。本课题以AutoChief C20型主机遥控系统为研究对象,对智能船舶主机遥控半实物仿真系统的功能、多终端同步控制以及调速控制进行了研究,本文主要研究工作如下:(1)搭建一套带有船舶主机控制模拟台的智能船舶主机遥控半实物仿真系统。针对智能船舶主机遥控仿真系统进行功能需求分析,设计总体框架。针对仿真系统的界面构建问题,利用React前端框架开发操作仿真界面,引入虚拟DOM(Document Object Model)的概念,解决了原生JavaScript直接操作DOM所引发的大量重绘重排的效率问题。针对系统功能实现问题,使用TypeScript进行功能逻辑的开发,引入了接口概念,对变量和函数等进行类型约束,提高了可维护性,进而实现了主机起停以及柴油机转速控制等功能。同时,为模拟真实的智能船舶主机工作状态,搭建了船舶主机控制模拟台,为仿真系统提供了硬件载体,既提高了仿真的准确性和真实性,又保证了其灵活性和可控性。(2)在智能船舶主机遥控仿真系统的基础上提出了一种基于Websocket的多终端同步控制方法。针对单终端仿真系统因为网络或机器故障进而导致系统崩溃的问题,选用Websocket通信协议进行多终端同步控制,提高了仿真系统的可用性以及安全性。通过分析实际船舶主机遥控系统的使用场景,将驾驶台、集控室以及机旁操作部位使用电脑端、平板端以及手机端进行展示并操作,解决了单终端无法同时模拟出位于不同空间的三个操作部位的局限性问题。针对Websocket通信协议在B/S架构中的使用问题,采用Node.js平台进行服务端的开发,同时解决高并发的问题。为解决仿真系统中复杂的数据管理问题,分析数据类型,设计数据库表结构,采用My SQL数据库对数据进行云端存储,并且根据仿真系统内部状态的重要性以及优先级顺序,将部分状态提升为全局状态进行集中式管理,解决了组件多层嵌套的数据传递问题。(3)在设计智能船舶主机遥控仿真系统的调速器时,针对传统主机遥控系统普遍采用的PID控制算法在面对不同海况时参数无法在线整定、具有局限性等问题,采用基于模型参考自适应扩展的离散时间最小控制综合算法对柴油机的转速进行控制。该算法基于被控对象的状态空间方程一般结构来选取参考模型,解决了模型参考自适应算法需要通过系统辨识获取较为精准的系统模型的问题。基于参考模型和柴油机模型的输出误差,对控制参数进行自适应调节,在不同工况下均可达到快速响应的效果,解决了传统PID算法面对不同海况时需要手动调整参数的问题。通过Popov超稳定性理论证明了系统的稳定性,经仿真验证,该控制算法响应速度快、鲁棒性强,可用于柴油机的转速控制。(4)针对智能船舶主机遥控半实物仿真系统进行了功能测试,包括模拟柴油机启停、操作部位的切换、三维机旁操作以及远程网络控制功能的测试。针对多终端同步控制功能设计了详细的测试用例,验证了多终端同步控制功能的可行性,满足了实际应用场景的需求。系统测试结果表明符合预期的设计要求,本文研究的智能船舶主机遥控半实物仿真系统具有可行性、有效性以及灵活性,能够完整实现主机遥控系统的基本功能,并实现多终端同步控制,符合实际,具有一定的理论价值和工程应用价值。

关键词：柴油主机主机遥控仿真系统多终端同步控制模型参考自适应控制最小控制综合