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异辛烷燃烧过程的声场激励调控特性

内燃机学报 2024年第1期42卷 26-34页

作者：邸立明欧阳强支富祥史程燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

从宏观与微观层面分析了超声波对异辛烷燃烧的调控作用机理,利用发动机台架试验验证了原机三维燃烧数值模拟模型,基于燃烧室内物理嵌入动网格声源面方法,实现将20 kHz振幅为300μm超声波成功馈入燃烧室.将有、无超声波馈入燃烧室的工作... 详细信息

从宏观与微观层面分析了超声波对异辛烷燃烧的调控作用机理,利用发动机台架试验验证了原机三维燃烧数值模拟模型,基于燃烧室内物理嵌入动网格声源面方法,实现将20 kHz振幅为300μm超声波成功馈入燃烧室.将有、无超声波馈入燃烧室的工作缸压差值作为超声辐射压力扰动,研究了超声场激励对异辛烷的着火延迟期、中间反应组分及敏感性的影响特性.通过对比分析超声馈入方案S_(1)~S_(3)及无超声馈入方案S_(0),结果表明:S_(1)~S_(3)方案均使燃烧相位得以提前,S_(2)和S_(3)中C_(3)H_(6)、IC_(4)H_(8)和C_(2)H_(4)的峰值摩尔分数分别提升42.1%、24.7%、27.5%和21.5%、9.6%、5.3%,且两者异辛烷燃尽时间均提前0.18 s.当量比为1且初始温度分别为1300 K和1700 K时,着火延迟期分别缩短31.8%和6.4%,且均促进了OH自由基的大量生成.

关键词：异辛烷燃烧特性燃烧调控超声场激励着火延迟期

面向科技资源的多标签文本分类系统研究与实现

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面向科技资源的多标签文本分类系统研究与实现

作者：胡成富北方工业大学

学位级别：硕士

随着科技水平的不断发展,科技资源不断积累,呈现在互联网上的科技资源规模激增,种类更为复杂,导致相关工作者发现和利用科技资源的效率降低,获取有效资源的成本变高。在此背景下,设计一套资源管理系统实现对海量科技资源的有效管理,提... 详细信息

随着科技水平的不断发展,科技资源不断积累,呈现在互联网上的科技资源规模激增,种类更为复杂,导致相关工作者发现和利用科技资源的效率降低,获取有效资源的成本变高。在此背景下,设计一套资源管理系统实现对海量科技资源的有效管理,提高相关工作者对资源的利用率显得十分必要。而通过多标签文本分类任务给每一份科技资源赋予与其内容相关的一个或多个标签,不仅可实现科技资源分类管理,也可提高科技资源检索的准确率和效率。因此,研究并实现一种面向科技资源的多标签文本分类系统成为有效管理科技资源的手段。然而,现有的多标签文本分类系统往往存在未充分利用标签语义信息和挖掘标签间的关联信息等问题,导致多标签文本分类的准确性还有一定的提升空间;其次,由于系统标签往往具有语义广、范围大的特点,在进行多标签文本分类任务后,每个系统标签下往往包含多个不同细分领域的科技资源。例如,在系统标签“信息技术”下往往包含着与“云计算”、“网络管理”等细分领域的科技资源。仅仅对科技资源进行系统标签分类不能满足用户对科技资源进行细粒度检索的需求,从而难以提高资源的发现效率。针对上述问题,本文在多标签文本分类系统的设计与实现过程中,在提高对科技资源分配系统标签准确率的同时,还对科技资源进行关键词标签抽取作为该科技资源所分配的系统标签的细粒度补充,以此提高多标签文本分类系统对科技资源的管理和检索效率。本文的具体研究内容如下:首先,为了提高对科技资源分配系统标签的准确率,针对多标签文本分类任务中存在的未考虑不同标签因语义不同所侧重的文本内容不同及未充分挖掘标签间关联性信息等问题,本文提出一种融合注意力机制的多标签文本分类方法。该方法利用BERT预训练模型对科技资源文本及标签进行向量化得到对应的特征表示,利用Bi LSTM模型对科技资源文本进行全局特征提取得到文本的全局特征向量,利用GAT网络对标签间的关联性进行特征提取得到蕴含标签关联信息的标签向量表示,之后利用注意力机制将标签语义表示向量及标签关联表示向量分别与文本全局特征向量进行注意力计算,并将所得的向量结果进行拼接得到包含标签语义信息、标签关联信息及文本全局信息的最终向量表示。在科技专利数据集上进行GAT层数分析实验、对比试验和消融实验。实验结果显示,本文所提出的文本分类方法在GAT层数为2时结果最优,精确率、召回率、F1值分别为0.783、0.716及0.748,均优于对比实验中的基准模型,证明了方法的有效性。其次,为了解决因系统标签粒度大而导致通过系统标签进行资源细粒度检索存在困难的问题,提出一种基于改进Text Rank的科技文本关键词抽取方法应用于关键词标签抽取任务。针对科技资源文本中所存在的出现次数少但能较好突出文本主旨的关键词抽取效率低的问题,首先利用词语的位置特征和统计特征对词间的跳转概率进行优化从而得到每个词的初始得分,接着利用K-Core算法计算词的层级特征,同时计算词的平均信息熵特征,最后在初始得分的基础上融合层级特征和平均信息熵特征,得出科技资源的关键词标签。实验结果表明,该方法在公开数据集和科技数据集上与Text Rank方法相比F1均值分别提高6.5%、7.4%。最后,面向科技资源的多标签文本分类系统研究与实现是以国家重点研发计划课题“分布式科技服务应用关键技术研究”(2019YFB1405103)为背景下进行的。系统以上述方法作为核心内容,针对课题中的科技资源数据集,设计并实现了科技资源信息概览、系统标签分类、关键词标签抽取、科技资源信息检索、科技资源信息管理等核心功能。有效地满足了课题中科技资源分类及检索的实际需求。

关键词：科技资源多标签文本分类注意力机制标签关联性关键词标签抽取

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船用螺旋桨静态声散射预报方法及特性

兵工学报 2024年第5期45卷 1523-1533页

作者：柯慧程彭子龙周富霖陈添宝江苏科技大学能源与动力学院江苏镇江212100 92578部队北京100161 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240

针对螺旋桨静态声散射特性预报问题,采用分层介质声传播理论与离散面元厚度信息相结合的板块元算法,建立变厚度曲面薄板目标声散射特性预报方法。基于面元厚度及材料属性信息求解所有面元的反射系数,进而求得目标的总散射声场。为了提... 详细信息

针对螺旋桨静态声散射特性预报问题,采用分层介质声传播理论与离散面元厚度信息相结合的板块元算法,建立变厚度曲面薄板目标声散射特性预报方法。基于面元厚度及材料属性信息求解所有面元的反射系数,进而求得目标的总散射声场。为了提高计算效率,通过单片桨叶网格拓扑克隆的方式实现完整螺旋桨的散射声场预报,并通过有限元和静态声散射特性湖上试验对新的预报方法的准确性进行了验证。研究结果表明:螺旋桨目标强度的频响特性、角度-距离谱以及空间指向性预报值与测试值基本一致。研究结果对水下航行器艉向附近的声散射特性预报具有一定的参考价值。

关键词：螺旋桨板块元方法声散射特性目标强度

基于DNA交互网络的超灵敏miRNA生物传感器的构建

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基于DNA交互网络的超灵敏miRNA生物传感器的构建

作者：钱德富盐城工学院

学位级别：硕士

基于核酸结构多样性及其碱基配对的特异性、可预测性,近年来DNA纳米技术的发展引人注目,在生物传感、智能诊疗和信息科学等领域崭露头角。特别是基于动态DNA纳米技术可构建多种DNA交互网络,在这种网络中,DNA分子通过碱基配对规则相互连... 详细信息

基于核酸结构多样性及其碱基配对的特异性、可预测性,近年来DNA纳米技术的发展引人注目,在生物传感、智能诊疗和信息科学等领域崭露头角。特别是基于动态DNA纳米技术可构建多种DNA交互网络,在这种网络中,DNA分子通过碱基配对规则相互连接,形成复杂结构,从而实现信息存储、传输和处理等功能。目前DNA交互网络已经用于构建分子计算机、生物传感器、分子诊断系统等多个领域。MicroRNA（miRNA）是一种编码RNA,在人类生理过程中发挥着重要作用。越来越多的证据表明,miRNA的表达与疾病相关,特别是在癌症相关的疾病中,都能检测到异常表达的miRNA。人体中miRNA通常丰度较低,针对这一问题,已经开发了多种核酸扩增方法用于miRNA的检测,包括聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction,PCR）、杂交链式反应（Hybridization Chain Reaction,HCR）、滚环扩增（Rolling Circle Amplification,RCA）、熵驱动DNA回路（Entropy Driven DNA Circuit,EDC）等。为规避上述扩增方法中繁琐的变温操作、敏感的生物酶或可能的副反应,本文基于DNA交互网络和功能纳米材料,构建了三个指数级无酶等温生物信号放大系统,用于超灵敏检测癌症靶标miRNAs。主要研究内容如下:1.设计了一个具有较高原子经济性的新型EDC-DNAzyme交互网络,并将其用于miRNA-122的超灵敏、双模式检测。通过精心设计,该生物传感器实现了EDC模块中DNA链的100%利用,并在EDC模块的底物链上设计了一段DNAzyme序列作为反馈系统,而将剩余的DNA链设计为信号探针,从而构建了EDC-DNAzyme级联互穿网络。miRNA-122的存在会启动EDC模块,释放出的Output DNA打开锁定的DNAzyme序列,在作为辅酶因子的Mn存在下形成具有催化裂解功能的DNAzyme,其在不断裂解底物过程中生成目标类似物以进行正向反馈,并触发新的EDC系统,如此循环并积累大量信号探针量子点。将游离量子点进行磁分离后,通过荧光/光电双信号表达,实现了对miRNA-122的超灵敏、自确认检测;实验测得在三倍信噪比处的荧光信号的检测限为0.153 a M,光电信号的检测限为0.75 a M,二者的线性范围都是0.160 a M～160 f M。2.提出了一种新型双循环DNAzyme交互作用网络,用于miRNA-122的超灵敏荧光传感。首先在FeO@Si O表面固定一条DNAzyme链Z,并与Cd Te QDs功能化的输出链O自组装在超顺磁性基底上。引入靶标T（miRNA-122）后,通过一次链置换反应释放出原先被锁定的关键链K,随后释放的K链与上述基底上暴露的粘性末端结合,通过第二次链置换反应释放出Cd Te QDs-O,并同时打开了被锁住的DNAzyme链Z。解锁后的DNAzyme链Z在Mn辅助下能够切割从燃料链释放的T（miRNA-122）的类靶标T*用于启动下一个DNAzyme,如此循环从而导致信号持续得到正向反馈。基于DNAzyme切割燃料链释放T*的内循环和靶标T或类靶标T*不断打开新的DNAzyme的外循环之间的交互作用,使得输出的Cd Te QDs-O可以得到指数级积累。运行一定时间后,通过磁分离终止上述反应进程,并将溶液中释放出的Cd Te QDs-O用于荧光检测。由于没有燃料,网络无法进行双循环,通过比较加入燃料的双循环网络与没有燃料的网络运行后产生的荧光信号,计算得出双循环DNAzyme交互作用网络的放大能力比后者高出八个数量级。因此该荧光传感器实现了对miRNA-122的超灵敏检测,检测限低至84 z M,线性范围为500 z M至5 f M。3.基于天然网络中细胞信号转导机制,提出并设计了一种新型熵驱动DNA回路-时空调控动态网络（EDC-CDN）的级联反馈网络,在靶标存在时,EDC启动并组装动态网络,动态网络中的DNAzyme模块可以随着靶标浓度的变化而相应的上调和下调,其中上调和下调模块分别用于不同的信号响应,上调模块通过诱导Ag@Pt三角片的聚集,改变其催化能力来影响TMB显色,用作比色/光热传感器。下调模块通过磁分离量子点来产生荧光信号的变化,用于构建荧光传感器。三种信号可以相互验证,提升了检测的准确性。该设计策略将具有级联、反馈和时空调控性能的DNA动态网络用于构建多模传感平台,为模拟天然网络的系统化学提供了新的应用途径。

关键词： DNA交互网络量子点超顺磁性Fe3O4 生物传感器 DNA酶 miRNA检测

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面向大规模文档问答的文本密集检索技术研究

面向大规模文档问答的文本密集检索技术研究

作者：胡友富电子科技大学

学位级别：硕士

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修水县不可移动文物价值分析与保护利用研究

修水县不可移动文物价值分析与保护利用研究

作者：肖富南昌大学

学位级别：硕士

不可移动文物是人类社会活动中遗留下来的重要历史遗存,是历史文化的重要物质载体,不仅具有独特价值,还有助于研究历史文脉。修水县历史悠久、底蕴深厚,不可移动文物丰富,但大多位于偏远山区,且年代久远,现存状态堪忧。又因资金有限、... 详细信息

不可移动文物是人类社会活动中遗留下来的重要历史遗存,是历史文化的重要物质载体,不仅具有独特价值,还有助于研究历史文脉。修水县历史悠久、底蕴深厚,不可移动文物丰富,但大多位于偏远山区,且年代久远,现存状态堪忧。又因资金有限、人才缺乏等问题,导致不可移动文物保护工作难以顺利进行。因此,有必要研究修水县不可移动文物的文化内涵,了解其保存现状和利用情况,进而采取具有针对性的保护和活化利用措施。本文以修水县不可移动文物为研究对象,运用田野调查法和文献分析法系统分析不可移动文物的整体价值、保护利用情况,并通过总结其存在问题,进而提出贴合修水县实际的保护利用策略。本文主体内容有以下三个部分:首先,通过史料文献梳理修水县地理区位、历史概况及文化流变等内容,结合调研资料系统分析不可移动文物年代构成、类型构成及级别构成情况,基于价值评价理论从作用领域、作用时间、作用空间维度分析修水县不可移动文物价值。其次,通过田野调查及访谈法,了解修水县不可移动文物保护及利用情况,总结出修水县不可移动文物保护面临支持资金有限、矛盾纠纷时发、缺乏专业人才、保护渠道单一及民众意识薄弱等困境,利用方面面临基础配套不够、集群效应不够、资金引进不够、活化利用不够及宣传力度不足等问题。并基于以上问题分别从保护和利用两个方面提出针对性策略。在修水县不可移动文物保护方面,提出整体性保护、原真性保护、多方协作保护原则,从制度、意识、执行及保障四个方面出发,提出既要完善顶层设计、强调总体保护,又要增强居民意识、厚植群众基础,还要推动公众参与、联结多元主体,更要健全保护机制,提高管理水平。在修水县不可移动文物利用方面,提出公益性、多样性、可持续性原则,并据此提出要合理规划文物资源、挖掘利用文物价值、创新传承文化内涵、激发文物活力以及强化服务保障等活化利用策略。

关键词：修水县不可移动文物价值保护利用

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混洗差分隐私保护算法研究

混洗差分隐私保护算法研究

作者：祁富牡丹江师范学院

学位级别：硕士

混洗差分隐私算法的目标是通过对原始数据进行两个步骤的处理,从而保护隐私。算法首先在本地数据中引入噪声,通过随机扰动来实现数据的随机化,然后对扰动后的数据进行混洗处理,以破坏敏感属性和个人身份之间的关联性。然而随着数据类型... 详细信息

混洗差分隐私算法的目标是通过对原始数据进行两个步骤的处理,从而保护隐私。算法首先在本地数据中引入噪声,通过随机扰动来实现数据的随机化,然后对扰动后的数据进行混洗处理,以破坏敏感属性和个人身份之间的关联性。然而随着数据类型和属性变得越来越复杂,在聚类和降维的过程中需要消耗大量的时间预算。因此,传统的扰动机制和混洗机制已不足以应对此类问题,如何优化混洗差分隐私算法的扰动机制和混洗机制并将其更好的应用在聚类和降维当中是待解决的问题。针对以上问题,本文主要研究内容如下:(1)面向混洗差分隐私算法应用在聚类分析当中的问题,本文提出了基于k-modes聚类的混洗差分隐私算法(shuffle differential privacy algorithm based on k-modes clustering,SDPk-modes)。对于现有算法的运行结果不稳定、计算效率低、初始中心点选择的随机性等问题,本文通过推导出每组的最优扰动概率,利用基于梯度的随机扰动机制对原始数据进行扰动。在扰动过程中,使用噪声分布来预测频数分布,以减少数据泄露风险。然后,将预测值和真实值合并,并将频数高的特征值作为初始聚类中心。最后,为了快速收敛到聚类中心,本文采用基于属性熵的距离度量方法对数据进行聚类,以避免局部最优解的问题。该方案在数据隐私保护方面能够有效确保数据的安全性,同时也能够保持数据的应用价值和准确性。(2)面向混洗差分隐私算法应用在高维数据集的问题,本文提出了面向高维数据的并发混洗差分隐私算法(concurrent shuffle differential privacy algorithm for high dimensional data,MRSW-CSDP)。对于现有算法的样本独立性低、维度诅咒、混洗效率低效等问题,本文通过构建马尔可夫切片瓦瑟斯坦距离度量矩阵和随机投影矩阵,利用随机投影算法将高维数据降维后,将低维数据同时使用不同的混洗器进行动态混洗,从而提升处理数据的能力。此外,本文还针对传统算法隐私求和估计误差过大的问题,提出了基于改进二叉树的并发混洗差分隐私算法。通过改变树的结构并根据批次的估计值相加来获得隐私总和的最佳估计,减少了批间误差和批内误差。

关键词：混洗差分隐私 k-modes 随机响应机制数据降维

生物质焦油基纳米复合纤维电化学储能特性研究

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生物质焦油基纳米复合纤维电化学储能特性研究

作者：姚明富东北电力大学

学位级别：硕士

目前,生物质资源的利用对于解决化石燃料带来的日益严重的环境问题至关重要。生物质焦油是生物质热解/气化转化过程中产生的副产品,不合理的处置会导致严重的污染。但是,其极高的碳含量使其可以作为制备功能性碳材料的原料。一些研究也... 详细信息

目前,生物质资源的利用对于解决化石燃料带来的日益严重的环境问题至关重要。生物质焦油是生物质热解/气化转化过程中产生的副产品,不合理的处置会导致严重的污染。但是,其极高的碳含量使其可以作为制备功能性碳材料的原料。一些研究也表明,碳纳米纤维材料在超级电容器中表现出良好的应用前景。因此,本文以生物质焦油为原料,采用静电纺丝技术制备纳米纤维,制备出表面光滑、均匀连续的焦油基碳纳米纤维材料。在此基础上,本课题围绕焦油基碳纳米纤维基底/过渡金属（Co、Ni）合金和硫化物复合材料的制备及其作为超级电容器电极时的电化学性能开展研究。研究内容如下:首先,利用静电纺丝技术制备纳米纤维,开展了生物质焦油/聚丙烯腈混合溶液在电纺过程中工艺参数对复合纳米纤维结构性能影响的研究。总结分析了焦油添加量、接收距离和电压强度等对纳米纤维形貌与结构的影响,设计正交实验并测试分析,确定最佳制备参数,获得生物质焦油添加量及制备工艺对纤维结构、形貌的影响规律。碳化具有不同焦油含量的纳米纤维,并对其进行电化学测试结果分析,结果表明焦油最佳添加量为1 g,在1A g-1下,比电容为342 F g-1。其次,通过水热法在生物质焦油基碳纳米纤维表面负载钴镍金属合金,制备获得具有花瓣状合金纳米片包覆的复合材料电极。通过对比分析焦油添加量对复合材料形貌结构和化学组成的影响,获得其对电化学性能的影响规律。结果表明,加入1 g生物质焦油的CoNi@CNF-1复合材料电极表现出最佳的电化学性能,比电容在0.5 A g-1时为474.4 F g-1,在250.0 W kg-1的功率密度下能量密度为65.9 Wh kg-1。经循环1000次后,电容保持率为96.5%。基于CoNi@CNF-1的对称超级电容器在0.1 A g-1的电流密度下,比电容可达193.1F g-1。最后,为了进一步提升电极的电化学性能,开展了双金属硫化物负载的碳纳米纤维制备及其电化学性能研究。结果表明,当碳纳米纤维中的焦油添加量为1 g时,CNS@CNF-1复合材料在1 A g-1下表现出1171.7 F g-1的比容量。在3 A g-1下循环1000次后,电容保留率为91.8%。采用CNS@CNF-1作为正负极材料组装的对称超级电容器在500 W kg-1的功率密度下具有314.9 Wh kg-1的能量密度。

关键词：电化学储能碳纳米纤维生物质焦油超级电容器静电纺丝

基于群体密度优化的洱海流域甜玉米产量潜力与氮高效利用研究

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基于群体密度优化的洱海流域甜玉米产量潜力与氮高效利用研究

作者：周也富大理大学

学位级别：硕士