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基于深度强化学习的机械臂抓取算法研究

基于深度强化学习的机械臂抓取算法研究

作者：陈伟文华东师范大学

学位级别：硕士

随着深度学习与计算机视觉的发展,智能视觉机器人在工业中在日常生活中的应用逐渐增加。对于机械臂抓取任务,已有大量基于监督学习和强化学习的算法,但其对复杂环境的理解能力与相应的抓取能力有限,现有工业级应用大多集中于针对某一任... 详细信息

随着深度学习与计算机视觉的发展,智能视觉机器人在工业中在日常生活中的应用逐渐增加。对于机械臂抓取任务,已有大量基于监督学习和强化学习的算法,但其对复杂环境的理解能力与相应的抓取能力有限,现有工业级应用大多集中于针对某一任务做针对性优化。为了提高机械臂抓取任务的效率和准确性,近年来越来越多的深度学习方法被应用于机械臂抓取场景中,其中数据增广是一种重要的技术手段,通过生成新的数据来提升模型的泛化能力,进而提升视觉模型的感知能力。然而,当前多数算法仅考虑一个固定视角,对于不规则形状或者多个物体交错的场景表现受限。相比之下,多视角算法可以综合不同角度的视觉信息,提供更全面且准确的场景感知。然而,当前的多视角算法通常采用单步决策的方式进行,且大多数假设智能体在初始状态就能获取环境的全局信息,这与实际应用环境存在巨大差距。因此,需要设计更加适用于实际应用环境的多视角算法,以提高机械臂抓取任务的效率和准确性。本文主要贡献点如下:1.在机械臂抓取场景提出了一种基于循环神经网络控制器的数据增广算法,该算法仅在输入图像上增加预处理,在提升了机械臂抓取模型的数据有效性和泛化性的同时,提升了模型的训练效率。2.将多视角机械臂抓取问题建模为序列决策问题,提出基于Q学习的序列决策多视角抓取算法,去除了现有多视角抓取任务中智能体拥有全局信息的强假设,并且首次考虑了使用序列决策过程来建模多步的动作,并使用了强化学习方法解决多视角选择问题。基于多视角问题构造响应的多视角抓取数据集并以此基础进行实验,实验表明我们的算法在抓取成功率和计算效率上均有优势。3.针对多视角抓取算法中存在的数据效率低与策略优化中的偏差的问题,我们将引入对比无监督表征学习来解耦表征学习和策略优化,从而提高采样效率,并将双Q学习机制纳入解耦策略优化以解决过高估计问题,基于此提出了高效多视角抓取算法,该方法与以前的方法相比显示出更高的抓取精度和效率。

关键词：深度强化学习机械臂抓取多视角选择数据增广

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MXenes基超级电容器的研发与性能研究

MXenes基超级电容器的研发与性能研究

作者：陈伟文北京化工大学

学位级别：硕士

超级电容器，作为一种性能良好，高效的储能设备近些年来备受关注。因为它的超长使用寿命、卓越的循环稳定性、较为良好的功率密度、快速充放电的优势使其在可持续能源领域大放异彩。能量密度较低是目前限制超级电容器进一步投入使用的... 详细信息

超级电容器，作为一种性能良好，高效的储能设备近些年来备受关注。因为它的超长使用寿命、卓越的循环稳定性、较为良好的功率密度、快速充放电的优势使其在可持续能源领域大放异彩。能量密度较低是目前限制超级电容器进一步投入使用的关键问题，我们可以通过组装非对称式超级电容器来增大电位的大小，进而提高超级电容器的能量密度。超级电容器性能与所选择的电极材料关系密切，我们这项工作所选择的阳极材料是Ti3C2TX@NiO异质结构和V4C3TX@NiO异质结构，阴极材料选择经过处理具有缺陷的还原氧化石墨烯材料(DRGO)。　　MXenes材料已成为ASC电极的可行材料。由于其高金属导电性、良好的亲水性、可调节的层间距和丰富的氧化还原活性位点而引起了ASC阳极的极大关注。事实上，MXenes电极表现出了高倍率性能、高功率密度、优异的循环稳定性和高能量密度。然而，原始的MXenes材料有两个主要挑战。首先，样品制备过程中形成的末端官能团和表面缺陷可能会限制电荷的存储容量，第二，MXenes材料层间较强的范德华力作用使其产生自重合现象，限制了离子的动态扩散。为了缓解这些问题，一种有效的策略就是制造MXenes基异质结构，结合MXenes材料和赝电容材料的优点。MXenes材料丰富的表面官能团和独特的二维层次结构使得构建的异质结构具有良好结构稳定性。例如,低成本、具有3750Fg-1超高理论比电容值的NiO,被认为是和MXenes材料共同制备异制结构的最佳选择。为了防止其自堆叠现象，一种较为可行的方案就是将异质结构分散到三维互联框架中去，这样还可以产生更加丰富的活性位点和更多的离子传输通道。我们所制备的阴极材料是具有缺陷结构的还原氧化石墨烯水凝胶，实验结果表明经过缺陷处理的还原氧化石墨烯材料较比处理之前比电容值和孔隙度均具有大幅度的提升。最后将阳极材料和阴极材料制备成电极片后，通过合理的结构设计，组装成ASC器件。本文针对MXenes基超级电容器的制备和性能方面进行了较为全面的研究，主要的研究成果如下:　　一、采用化学液相沉积法和热退火法合成了Ti3C2TX@NiO异质结构和V4C3TX@NiO异质结构，对该异质结构进行了如下表征:TEM、SAED、Raman、XRD、XPS、EDX。其呈现出明显的二维层状结构,NiO均匀的附着在MXenes材料表面，较为明显的晶格条纹在HRTEM图中可以看到，晶格间距为0.21nm,其余光谱测量均进一步证实了我们异质结构的成功合成。　　二、采用低温水热法制备Ti3C2TX@NiO-RGO水凝胶和V4C3TX@NiO-RGO水凝胶，此方案解决了Ti3C2TX和V4C3TX层间的自堆叠现象，结果表明制备成三维水凝胶后其层间距明显变大，以Ti3C2TX@NiO-RGO水凝胶为例:从1.32nm增加到1.73nm。同时其孔隙结构也有明显改善，介孔结构明显增多，比表面积从86m2g-1提高到331m2g-1。较大的层间距和较大的比表面积均对提高超级电容器的性能至关重要。　　三、对阳极材料进行电化学测试，包括:CV、GCD、EIS、循环等。电化学测试表明我们所制备的材料电化学性能较为优异，一对氧化还原峰被清晰的观测出来。比电容值高达972.5Fg-1;循环稳定性较好，经过10000次循环后保留初始电容值的95.4％;GCD曲线呈现出明显的对称三角形，进一步证实了法拉第反应的可逆性。　　四、采用低温水热法和Co催化气化法合成DRGO水凝胶。具有缺陷的还原氧化石墨烯材料具有高导电性、丰富的孔隙结构、较大的比表面积，是一种备受关注的电极材料。我们对DRGO进行了全面的表征，其表面呈现褶皱结构，表面孔隙分布较为均匀，平均孔径约为25nm,比表面积约为198m2g-1，较比原始RGO有明显的提升。　　五、对阴极材料进行同阳极材料一样的电化学测试，其CV曲线呈现出准矩形，积分面积较比未处理的RGO大，这表明其具有更大的比电容值和更快的充放电能力;其倍率性能和循环稳定性较比RGO均有大幅度的提升，这归功于缺陷结构的引入改善了其电荷存储性能。　　六、组装非对称式超级电容器:阳极和阴极分别用我们上述制备的两种电极材料，通过组装非对称式超级电容器来提高其电位窗口,同时使超级电容器的能量密度得到优化，经过测量其能量密度分别高达86.22Whkg-1、79.02Whkg-1,优于之前所报道的Ni基和MXenes基非对称式超级电容器。

关键词：超级电容器 MXenes异质结构水凝胶氧化石墨烯能量密度

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初中道德与法治生活化教学策略之我见

初中道德与法治生活化教学策略之我见

基于多属性决策方法的太原市冬季街道尘土中潜在有害元素关键来源解析

广东省教师继续教育学会教师发展论坛学术研讨会

作者：陈伟文江西省瑞金第二中学

生活化教学是指在课堂教学过程中,将生活经验和书本知识相结合,引导学生在学习中以生活实践为蓝本,实现知识与生活的息息相关的联系。初中道德与法治作为与生活相关的社会科学学科,更不能脱离生活,脱离社会。所以新时代的初中道德与法...

生活化教学是指在课堂教学过程中,将生活经验和书本知识相结合,引导学生在学习中以生活实践为蓝本,实现知识与生活的息息相关的联系。初中道德与法治作为与生活相关的社会科学学科,更不能脱离生活,脱离社会。所以新时代的初中道德与法治教师应创新教学模式,更新教学理念,在课堂教学中引入生活化的事例,营造出一个良好的教学氛围,将教学场景与学生的实际生活相结合,提高学生的学习积极性和学习兴趣。本文就当前初中道德与法治生活化教学优点,提出相关教学策略。

关键词：

来源： cnki会议评论

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环境科学 2023年第1期44卷 38-47页

作者：邓文博刘文娟山西大学黄土高原研究所太原030006

为解析太原市冬季街道尘土中潜在有害元素(PHEs)的关键污染来源,采集了40个街道尘土样本,使用电感耦合等离子体质谱和原子荧光光谱仪测定了尘土中As、Cd、Pb、Ni、Cr、Cu和Zn这7种元素的含量.使用内梅罗综合危害指数法(NIRI)、美国环境... 详细信息

为解析太原市冬季街道尘土中潜在有害元素(PHEs)的关键污染来源,采集了40个街道尘土样本,使用电感耦合等离子体质谱和原子荧光光谱仪测定了尘土中As、Cd、Pb、Ni、Cr、Cu和Zn这7种元素的含量.使用内梅罗综合危害指数法(NIRI)、美国环境保护署推荐的健康风险评估模型分别评价了尘土中PHEs造成的生态和居民健康风险;使用正定矩阵因子分解模型结合主成分分析法分析了尘土中PHEs的来源,并基于此计算了不同来源对尘土PHEs的总含量和PHEs造成风险的贡献程度;使用多属性决策方法(MADM)识别了街道尘土中PHEs的关键来源.结果表明:(1)太原市冬季尘土中ω(As)、ω(Cd)、ω(Pb)、ω(Ni)、ω(Cr)、ω(Cu)和ω(Zn)的平均值分别为17.92、0.32、69.10、30.06、107.74、73.37和268.49 mg·kg^(-1),均超过了太原市土壤中相应元素的背景值,说明尘土中PHEs已经出现富集现象,尘土中PHEs的NIRI平均值为63.86,属于中度风险,处在可控状态;(2)尘土中PHEs造成的致癌和非致癌风险均低于阈值,表明其并未对太原市居民造成严重的健康风险,手口摄入是PHEs造成健康风险最重要的暴露途径,As和Cr是PHEs造成健康风险的主要元素;(3)街道尘土中PHEs的主要来源是自然来源、交通来源和工业排放,3个来源对街道尘土中总PHEs的贡献率依次为35.95%、40.25%和23.82%;(4)尽管工业来源对尘土中PHEs总含量的贡献率最小,但是工业来源排放的PHEs造成的危害较大,MADM的计算结果表明工业来源是太原市冬季街道尘土中PHEs的关键来源.结果表明PHEs关键来源的识别能够准确找出污染毒害最大的来源,为后续污染治理提供重要依据.

关键词：潜在有害元素多属性决策方法(MADM) 来源解析街道尘土太原市

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面向新唯物主义的文化地理学研究

地理学报 2023年第12期78卷 2922-2938页

作者：郭文南京农业大学人文与社会发展学院南京210095

新唯物主义是20世纪90年代以来,伴随“客体导向哲学”和“重返物质”研究而兴起的学术思潮,该思潮主张广义对称和本体论重构,是人们理解人地关系和社会文化实践的全新视角。目前地理学界对新唯物主义的研究主要聚焦在对其学术进展的介... 详细信息

新唯物主义是20世纪90年代以来,伴随“客体导向哲学”和“重返物质”研究而兴起的学术思潮,该思潮主张广义对称和本体论重构,是人们理解人地关系和社会文化实践的全新视角。目前地理学界对新唯物主义的研究主要聚焦在对其学术进展的介绍和述评层面,在内涵、发展、演化、应用等方面还未作出较好回答。有研究认为,新唯物主义否定了人类社会和历史发展规律,是一种“去人类中心主义”和否定实践的唯心主义思潮,这难免会让人们对新唯物主义理论气质产生疑虑、怀疑和迷惑;也有人担忧,呼吁文化地理学的唯物主义范式,是否会重蹈早期地理环境决定论的理论覆辙?基于上述背景,本文分析了新唯物主义出场的现实背景、后结构主义“物质/话语”存在的问题以及支撑该思潮的理论基石,并对新唯物主义在文化地理学中的认知转向、研究取向以及追踪并感受物质的空间和地方运作、物质空间互动及社会文化意义生产、人与非人类共创地理环境及生态秩序等内容进行了深入剖析。同时,在文化地理学新唯物主义范式的实践主体和能动力差异方面,回应了学术界关于新唯物主义和传统唯物史观关联问题的质疑;在分析地理环境决定论的发展与演化基础上,厘清了文化地理学新唯物主义范式不是对传统理论的复归,而是时代的超越。新唯物主义将会在不断完善中,变得更为成熟。研究呼吁,中国目前面临许多需要新唯物主义介入的研究与实践,正确理解并吸纳新唯物主义理论的合理成分,对弥合自然与人文地理学分野具有裨益,也有利于创新并推动文化地理乃至地理学在中国的快速发展。

关键词：历史唯物主义新唯物主义人类与非人类共同体文化地理学研究转向

介孔二氧化硅SBA-15和Kit-6的制备、改性及其催化性能研究

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介孔二氧化硅SBA-15和Kit-6的制备、改性及其催化性能研究

作者：陈伟文仲恺农业工程学院

学位级别：硕士

介孔二氧化硅是一类以硅酸四乙酯(TEOS)为材料基质在不同形状的模板剂上形成一维,二维或者三维孔道结构的多孔材料,由于它具有较高的比表面积、较高的孔隙率、可调的孔结构、具有丰富的空腔结构以及表面拥有大量易于修饰的羟基。本文选... 详细信息

介孔二氧化硅是一类以硅酸四乙酯(TEOS)为材料基质在不同形状的模板剂上形成一维,二维或者三维孔道结构的多孔材料,由于它具有较高的比表面积、较高的孔隙率、可调的孔结构、具有丰富的空腔结构以及表面拥有大量易于修饰的羟基。本文选取具有优秀化学稳定性的介孔硅SBA-15和Kit-6作为载体,且进一步引入氨基和羧基基团,制备出高分散性以及高稳定性的Pt纳米颗粒,并在硅氢加成反应中研究其的催化性能。具体工作如下:用硅烷偶联剂KH550和丁二酸酐作为改性剂对合成后的SBA-15和Kit-6进行双功能化修饰,获得改性的材料并命名为SBA-NH-COOH和Kit-NH-COOH,并在加热条件下将Pt NPs浸渍到载体SBA-NH-COOH和Kit-NH-COOH上制备出催化剂Pt/SBA-NH-COOH和Pt/Kit-NH-COOH。并通过TEM、XRD、XPS、FT-IR等方法对其进行表征,结果表明改性后的材料SBA-NH-COOH、Kit-NH-COOH比表面积、孔容和孔径均有所下降,同时负载Pt NPs后也都略微减少。为了测试该催化剂的催化性能,采用七甲基三硅氧烷和烯丙基聚氧乙烯醚为参照反应,并对该反应进行优化。结果展现了Pt/SBA-NH-COOH催化剂的在催化硅氢加成反应中的优秀表现,不仅催化剂用量极少和产品透明无色而且该催化剂在循环重复使用的第五次反应中仍能保持良好的催化性能。

关键词：介孔二氧化硅铂纳米颗粒多相催化硅氢加成反应

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激活融合发展优势讲好时代奋进故事

新闻战线 2023年第10期 68-70页

作者：陈伟文温州日报报业集团

面对舆论生态、媒体格局、传播方式的深刻变化,新型主流媒体要以推进媒体深度融合为抓手,实现各项资源的有效整合。近年来,温州日报报业集团以改革为破解之道,以创新为立报之源,立破并举,推动内容破题、传播破圈、经营破壁、机制破局,... 详细信息

面对舆论生态、媒体格局、传播方式的深刻变化,新型主流媒体要以推进媒体深度融合为抓手,实现各项资源的有效整合。近年来,温州日报报业集团以改革为破解之道,以创新为立报之源,立破并举,推动内容破题、传播破圈、经营破壁、机制破局,全力打造具有地方特色的权威主流媒体平台。

关键词：地市级媒体媒体融合人才融合

CT评估急性重症胰腺炎及肝脏损害的应用价值

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中国医学物理学杂志 2022年第3期39卷 311-316页

作者：李焕根黄鸣恋黄幼佩郑文博陈伟文福建医科大学附属泉州第一医院福建泉州362000

目的:分析计算机断层扫描(CT)评估急性重症胰腺炎(SAP)患者及肝脏损害的临床应用价值。方法:84名SAP患者根据病情分级为轻型组(n=36)和重型组(n=48),其中重型组接受CT引导的经皮导管引流(PCD)术。分析两组CT影像学特征、血清C反应蛋白(C... 详细信息

目的:分析计算机断层扫描(CT)评估急性重症胰腺炎(SAP)患者及肝脏损害的临床应用价值。方法:84名SAP患者根据病情分级为轻型组(n=36)和重型组(n=48),其中重型组接受CT引导的经皮导管引流(PCD)术。分析两组CT影像学特征、血清C反应蛋白(CRP)及降钙素原(PCT)以及治疗前后二者水平与肝脏密度CT值的相关性。结果:重型组患者CT影像学示胰腺片状坏死、气泡、多区域胰液潴留、脂肪层模糊不清以及体积增大检出率均显著高于轻型组(P50%,双侧胸腔积液,周围脓肿形成。重型组血清CRP与PCT水平均显著高于轻型组(P0.05)。治疗前,重型组肝脏CT值与PCT、CRP水平均呈显著负相关性(r=-0.643,r=-0.568;P0.05)。重型组患者治疗时间显著长于轻型组(P<0.05),治愈率低于轻型组,死亡率高于轻型组(P<0.05)。结论:CT可以有效评估SAP并发细菌感染患者的严重程度,且通过直观观察肝脏密度改变评估SAP患者肝脏损伤情况。

关键词：计算机断层扫描急性重症胰腺炎感染肝脏损害降钙素原 C反应蛋白

外周血宏基因组二代测序诊断侵袭性肺曲霉病的运用

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中国真菌学杂志 2023年第5期18卷 411-415,422页

作者：丁志荣曾海文林天来陈伟文福建医科大学附属泉州第一医院重症医学科泉州362000

目的通过外周血宏基因组二代测序识别侵袭性肺曲霉病,证明其在侵袭性肺曲霉病临床诊断中的重要作用。方法报道福建医科大学附属泉州第一医院重症医学科收住的3例通过外周血宏基因二代测序识别诊断的侵袭性肺曲霉病病例,分析总结外周血... 详细信息

目的通过外周血宏基因组二代测序识别侵袭性肺曲霉病,证明其在侵袭性肺曲霉病临床诊断中的重要作用。方法报道福建医科大学附属泉州第一医院重症医学科收住的3例通过外周血宏基因二代测序识别诊断的侵袭性肺曲霉病病例,分析总结外周血宏基因二代测序在诊断侵袭性肺曲霉病的可行性。结果在3例病例中,病例1无基础疾病,病例2合并慢性阻塞性肺病,病例3存在T淋巴母细胞性淋巴瘤/白血病并化疗后粒细胞缺乏。通过支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)培养、痰培养、外周血宏基因二代测序、血G试验、GM试验等方法,诊断为侵袭性肺曲霉病。结论通过外周血宏基因二代测序检测曲霉cfDNA可用于侵袭性肺曲霉病的诊断,是一种快速、简单的诊断方法。

关键词：侵袭性肺曲霉病诊断外周血宏基因组二代测序