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GPU加速高阶谱差分方法在风扇噪声中的应用

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航空学报 2024年第8期45卷 118-132页

作者：张东飞高军辉北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

风扇是大涵道比涡扇发动机的主要噪声源之一,准确预测风扇噪声对声学设计、噪声机制分析具有重要意义。高精度计算气动声学方法是风扇噪声计算的一个重要途径,但是由于巨大的计算资源需求,限制了其在风扇噪声计算上的应用。将图形处理器... 详细信息

风扇是大涵道比涡扇发动机的主要噪声源之一,准确预测风扇噪声对声学设计、噪声机制分析具有重要意义。高精度计算气动声学方法是风扇噪声计算的一个重要途径,但是由于巨大的计算资源需求,限制了其在风扇噪声计算上的应用。将图形处理器(GPU)加速计算方法应用到高阶谱差分计算气动声学求解器中,对不同的GPU和中央处理器(CPU)异构计算模式进行了测试和优化,并分析了影响异构计算效率的瓶颈。在A100 GPU卡上测试的结果表明,相比于28核的CPU计算节点,采用静止网格、运动网格的GPU计算加速比分别为20.4、14.0。将GPU加速的计算气动声学求解器应用到低速风扇噪声数值模拟中,准确预测了管道内前两阶叶片通过频率(BPF)的主导模态,与实验测量结果相比,模态声功率级误差在5 dB以内。

关键词： GPU 异构计算风扇噪声谱差分方法叶轮机械

基于伪监督注意力短期记忆与多尺度去伪影网络的图像分块压缩感知

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电子与信息学报 2024年第2期46卷 472-480页

作者：李俊辉侯兴松西安交通大学信息与通信工程学院西安710049

基于深度展开网络的分块压缩感知(BCS)方法,在迭代去块伪影时通常会同时去除部分信号和保留部分块伪影,不利于信号恢复。为了改善重建性能,在学习去噪的迭代阈值(LDIT)算法基础上,该文提出基于伪监督注意力短期记忆与多尺度去伪影网络(M... 详细信息

基于深度展开网络的分块压缩感知(BCS)方法,在迭代去块伪影时通常会同时去除部分信号和保留部分块伪影,不利于信号恢复。为了改善重建性能,在学习去噪的迭代阈值(LDIT)算法基础上,该文提出基于伪监督注意力短期记忆与多尺度去伪影网络(MSD-Net)的图像BCS迭代方法(PSASM-MD)。首先,在每步迭代中,利用残差网络并行地对每个图像子块单独去噪后再拼接。然后,对拼接后的图像采用含有伪监督注意力模块(PSAM)的MSD-Net进行特征提取,以更好地去除块伪影以提高重建性能。其中,PSAM被用于从含有块伪影的残差中抽取部分有用信号,并传递到下一步迭代实现短期记忆,以尽量避免去除有用信号。实验结果表明,该文方法相比现有先进的同类BCS方法在主观视觉感知和客观评价指标上均取得了更优的结果。

关键词：分块压缩感知短期记忆图像去伪影深度展开网络

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支持亿级数据的高效密文范围查询完整性验证

模式识别与人工智能 2024年第1期37卷 27-46页

作者：王肇康潘佳辉周璐南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106

密文查询的完整性验证机制能在保护人工智能应用数据隐私的同时,为查询结果的可靠性提供保证.然而,现有针对密文范围查询的完整性验证方法存在验证数据结构构建开销较高、数据可扩展性较差的缺陷.为此,文中分析ServeDB(Secure Verifiabl... 详细信息

密文查询的完整性验证机制能在保护人工智能应用数据隐私的同时,为查询结果的可靠性提供保证.然而,现有针对密文范围查询的完整性验证方法存在验证数据结构构建开销较高、数据可扩展性较差的缺陷.为此,文中分析ServeDB(Secure Verifiable and Efficient Framework)计算性能瓶颈产生的原因,并基于分析结论提出基于立方格索引的密文范围查询完整性验证方法(Cube-Cell-Based Authentication Tree,CubeTree).CubeTree采用基于分位数归一化的数据重分布优化方法,平衡数据记录在值域空间中的分布,降低数据记录的编码开销.进一步提出基于平衡K叉树的扁平化结构以及基于立方格索引的验证数据结构,合并具有相同编码的数据记录,采用立方格作为基本验证单元,大幅降低验证数据结构的冗余性,减少构造过程的计算与存储开销.在真实数据集与合成数据集上的实验表明,CubeTree能显著降低验证数据结构的构建开销以及查询完整性证明的生成与校验开销,并可高效处理亿级规模的大型数据集.

关键词：应用安全密文范围查询查询完整性验证验证数据结构立方格索引

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单一粒径下的建筑垃圾路基填料破碎特性

北京工业大学学报 2024年

作者：张军辉刘科彭俊辉杨豪长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心长沙理工大学交通运输工程学院

将建筑垃圾再生料作为路基填料，是合理利用废弃资源的有效措施，建筑垃圾再生料具有强度低、易破碎等特点，因此对建筑垃圾再生料在冲击荷载下的破碎特性展开研究具有重要意义。本文对在建筑垃圾再生料中占主要成分的再生砖骨料和再生... 详细信息

将建筑垃圾再生料作为路基填料，是合理利用废弃资源的有效措施，建筑垃圾再生料具有强度低、易破碎等特点，因此对建筑垃圾再生料在冲击荷载下的破碎特性展开研究具有重要意义。本文对在建筑垃圾再生料中占主要成分的再生砖骨料和再生混凝土骨料在四组单一粒径下进行了不同输入能量的冲击载荷试验。其结果表明再生砖骨料和再生混凝土骨料的分形行为均受到初始粒径的影响；再生砖骨料和再生混凝土骨料的竖向应变随输入能量的变化可分为三个阶段，再生砖骨料的竖向应变受粒径影响程度远大于再生混凝土骨料；同种组分而言粒径增大会拥有更高的初始破碎敏感程度和极限破碎态势，再生砖骨料的初始破碎敏感程度和极限破碎态势受粒径影响程度较再生混凝土骨料要小；最后，在Lade破碎模型的基础上考虑了粒径效应，提出了基于输入能量的相对破碎率预估模型。

关键词：建筑垃圾分形行为粒径效应颗粒破碎输入能量相对破碎率

基于颗粒破碎特性的盐岩集料基层级配组成设计研究

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岩土力学 2024年第2期45卷 340-352页

作者：王朝辉问鹏辉宋亮牛亮亮奚鹤长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 新疆交通规划勘察设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐830006 新疆交投建设管理有限责任公司新疆乌鲁木齐830049

为实现内陆干盐湖区盐岩集料基层级配组成的科学设计,以罗布泊盐岩为研究对象,分析了不同粒径及含卤水率条件下单粒组盐岩集料颗粒破碎演化特征,构建了复杂粒组下盐岩集料级配转移模型,提出了盐岩集料基层级配组成设计方法,验证了盐岩... 详细信息

为实现内陆干盐湖区盐岩集料基层级配组成的科学设计,以罗布泊盐岩为研究对象,分析了不同粒径及含卤水率条件下单粒组盐岩集料颗粒破碎演化特征,构建了复杂粒组下盐岩集料级配转移模型,提出了盐岩集料基层级配组成设计方法,验证了盐岩集料基层级配组成设计方法的合理性,并对比了不同级配组成及失水率下盐岩集料的工程性质。结果表明:击实作用下各粒组盐岩集料均发生颗粒破碎,随着击实能量增加,盐岩集料级配趋于稳定,卤水的赋存会降低单粒组盐岩颗粒破碎率。Weibull分布可有效表征盐岩集料破碎颗粒级配分布特征。推荐的盐岩集料基层级配组成设计方法可有效推演盐岩集料基层的级配演化特征并实现考虑卤水影响的级配修正。盐岩集料颗粒间卤水盐分结晶有利于盐岩集料基层强度形成,失水率为75%的盐岩集料无侧限抗压强度可达到4.1 MPa,盐岩集料可用于干盐湖区公路基层填筑工程。

关键词：道路工程盐岩集料级配组成设计基层颗粒破碎罗布泊

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伯努利生成矩阵码中的统计力学性质

电子学报 2024年第6期52卷 1869-1877页

作者：孟凡辉马啸中山大学系统科学与工程学院广东广州510006 中山大学计算机学院广东广州510006 广东省信息安全技术重点实验室广东广州510006

从统计物理的角度,结合自旋玻璃理论与复杂网络理论,系统地研究了伯努利系统低密度生成矩阵码的统计力学性质.首先给出系统低密度生成矩阵码的伯努利构造、编译码框架,并讨论节点度分布以及正规图与Erdös-Rényi(ER)随机图的联系.然后... 详细信息

从统计物理的角度,结合自旋玻璃理论与复杂网络理论,系统地研究了伯努利系统低密度生成矩阵码的统计力学性质.首先给出系统低密度生成矩阵码的伯努利构造、编译码框架,并讨论节点度分布以及正规图与Erdös-Rényi(ER)随机图的联系.然后研究自旋玻璃理论框架下的编译码模型、码本与微观构型的关系、空腔方法与消息传递方程,提出针对系统码的种群动力学算法来高效分析其渐近性能.最后提出正规图配置模型(Normal Graph Configuration Model,NGCM)生成具有连接偏好性的正规图,研究异配性对置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法性能的影响,并进一步分析其机理.仿真结果表明,种群动力学算法与BP译码算法本质上相同,但前者不局限于某个具体的码,因此在分析码集的渐近性能时更具优势.此外,适当的异配性能够显著提升BP算法在瀑布区的译码性能,获得更低误码率(Bit Error Rate,BER)并且降低译码迭代次数(复杂度).

关键词：自旋玻璃复杂网络系统低密度生成矩阵码空腔法置信传播译码算法异配性

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回音室机制及邻居效应研究

系统工程理论与实践 2024年

作者：黄晓辉唐锡晋中国科学院数学与系统科学研究院中国科学院大学

知悉回音室的结构和形成机制，对打破信息茧房，消除过滤气泡，缓解在线社交媒体中信息窄化和群体极化等现象有着重要意义. 为此本文对观点互动网络建模，构建用户立场和邻居立场两个指标来描述网络中立场分布，并从三个角度建立了可衡... 详细信息

知悉回音室的结构和形成机制，对打破信息茧房，消除过滤气泡，缓解在线社交媒体中信息窄化和群体极化等现象有着重要意义. 为此本文对观点互动网络建模，构建用户立场和邻居立场两个指标来描述网络中立场分布，并从三个角度建立了可衡量网络中回音室状态的效应函数. 为进一步探讨网络中邻居效应对回音室内用户立场的影响，构建网络因果推断模型，使用剂量-效应函数描述邻居效应对用户立场转变的影响. 本文使用国内外两个关于俄乌讨论的数据集进行实证分析，实验结果表明了所构建的回音室效应函数对量化网络中回音室状态的有效性，以及在回音室结构中邻居状态不仅会强化相似观点用户的立场，并且也会使意见相斥的用户立场往群体立场偏移，进一步强化回音室结构.

关键词：回音室观点互动网络群体极化因果推断

居民视角下城市旅游景区“让景于客”倡议效用与影响因素研究——以西安景区春节倡议为例

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干旱区资源与环境 2024年第2期38卷 200-208页

作者：杨军辉西安外国语大学旅游学院西安710128

“让景于客”倡议是近年来国内旅游地在特殊时段调节本地客流的重要措施。文中基于西安三大景区春节期间“让景于客”倡议案例,运用问卷调查法、统计分析法与结构方程模型等探究居民视角下城市旅游景区“让景于客”倡议效用与影响因素... 详细信息

“让景于客”倡议是近年来国内旅游地在特殊时段调节本地客流的重要措施。文中基于西安三大景区春节期间“让景于客”倡议案例,运用问卷调查法、统计分析法与结构方程模型等探究居民视角下城市旅游景区“让景于客”倡议效用与影响因素。研究表明,景区“让景于客”倡议效用主要体现于内容效用和营销效用两个维度,且景区营销效用一般大于内容效用。而景区倡议效用则受居民端的居民品性、收益感知、相对剥夺感知和景区端的景区吸引力等因素影响,各因素对景区倡议的内容效用和营销效用作用不同。今后景区发布“让景于客”倡议时应做到“有始有终有补偿”,方可提升景区倡议的居民响应度。

关键词：让景于客倡议旅游景区居民旅游城市

微米级选区激光熔化316L不锈钢的拉伸力学性能

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金属学报 2024年第2期60卷 211-219页

作者：张楠张海武王淼辉中机新材料研究院(郑州)有限公司郑州450001 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100044

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与... 详细信息

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与分析,对近断面塑性变形区的晶粒取向、晶界特征分布等进行了电子背散射衍射(EBSD)分析。结果表明:M-SLM制备316L不锈钢晶粒内部存在尺寸为100~300 nm的胞状组织结构,拉伸断口呈韧窝状,窝口直径80~500 nm,这使得316L不锈钢的横向平均抗拉强度达692.1 MPa,纵向平均断后延伸率达54.6%,明显优于传统SLM技术制备的316L不锈钢。M-SLM制备316L不锈钢在拉伸过程中奥氏体Σ3孪晶界的出现与晶粒取向有关,其在取向接近的晶粒中较易出现。进一步分析指出,Σ3晶界的出现阻断了特殊晶界网络的连通性。通过基于EBSD的矩形截面法对共格Σ3(Σ3_(c))和非共格Σ3(Σ3_(ic))晶界进行了统计分析,显示316L横向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)和Σ3_(ic)晶界数量百分比分别约为43%和57%,而纵向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)晶界数量百分比提高至约70%。Σ3_(c)孪晶界的增加使得总晶界能降低,是导致M-SLM制备316L不锈钢纵向拉伸强度普遍低于横向拉伸强度的原因。

关键词：微米级选区激光熔化 316L不锈钢拉伸性能 Σ3晶界孪晶