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异构边缘云架构下的多任务卸载算法

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 800-807页

作者：尼俊红臧云华北电力大学(保定)电子与通信工程系河北保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室河北保定071003

为在资源有限的终端设备上运行计算密集型与时延敏感型应用,同时降低系统时延和能耗,构建边缘云异构网络模型。本文提出了一种H-PSOGA多任务卸载优化算法,并通过无人机、路边单元、车辆等边缘设备以及边缘云服务器进行多任务计算卸载。... 详细信息

为在资源有限的终端设备上运行计算密集型与时延敏感型应用,同时降低系统时延和能耗,构建边缘云异构网络模型。本文提出了一种H-PSOGA多任务卸载优化算法,并通过无人机、路边单元、车辆等边缘设备以及边缘云服务器进行多任务计算卸载。该算法以先串行再并行的方式将粒子群和遗传算法结合在一起,通过适应度值排序、种群选择、多点交叉、反向变异等操作,利用遗传算法对粒子群进行优选,弥补粒子群算法早熟收敛、陷入局部最优的缺陷。6种标准测试函数的测试分析以及与基线方案进行仿真对比的结果表明:在用户数较多时,混合优化算法的系统平均开销可降低26%~43%,可以有效提高收敛精度。

关键词：移动边缘计算异构网络边缘节点任务卸载粒子群算法遗传算法多目标优化标准测试函数

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基于Citespace可视化的国内外矿山环境治理与生态修复研究进展

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采矿技术 2024年第3期24卷 260-268页

作者：张超顾清华江松饶彬舰西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710000 洛阳钼业集团股份有限公司河南栾川市471000 西安市智慧工业感知与决策重点实验室陕西西安710000 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司安徽马鞍山市243000

矿山环境治理和生态修复是全球生态环境问题的重要挑战之一,也是我国可持续发展和生态文明建设的重要内容。为探究我国矿山环境治理和生态修复研究热点及其发展趋势,以CNKI数据库和WOS数据库为数据源,梳理了2011年至2020年国内外发表的... 详细信息

矿山环境治理和生态修复是全球生态环境问题的重要挑战之一,也是我国可持续发展和生态文明建设的重要内容。为探究我国矿山环境治理和生态修复研究热点及其发展趋势,以CNKI数据库和WOS数据库为数据源,梳理了2011年至2020年国内外发表的矿山生态环境治理和生态修复有关文献,使用Citespace软件构建国内外矿山环境治理和生态修复的研究热点以及发展趋势等知识图谱,进而分析对比该类研究目前在国内外的优势和不足,并预测和分析发展趋势。研究表明:在2011年至2020年,国内外矿山生态环境治理和生态修复领域研究发文量整体呈稳定上升趋势;该领域国内外的研究热点主要集中在地质环境管理、土地复垦以及综合治理等方面;该领域未来发展趋势将指向遥感监测、机器学习算法和矿山公园建设等方面。分析结果可为我国矿山生态环境治理和生态修复领域的发展提供方向指引。

关键词：矿山环境治理生态修复 Citespace 前沿分析

基于改进YOLOv5的煤矿井下暗环境矿工安全穿戴智能识别

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矿业研究与开发 2024年第3期44卷 201-208页

作者：顾清华何鑫鑫王倩李学现郭小川西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室陕西西安710055 陕煤集团神木张家峁矿业公司陕西榆林市719000

煤矿井下矿工安全智能识别是防止矿工受到意外伤害的重要保护措施之一。为了提高煤矿井下光线不足等暗环境下的识别准确率,提出一种基于改进YOLOv5的目标检测算法对矿工安全穿戴进行智能识别。首先,实地采集数据构建安全穿戴数据集,将... 详细信息

煤矿井下矿工安全智能识别是防止矿工受到意外伤害的重要保护措施之一。为了提高煤矿井下光线不足等暗环境下的识别准确率,提出一种基于改进YOLOv5的目标检测算法对矿工安全穿戴进行智能识别。首先,实地采集数据构建安全穿戴数据集,将其输入到弱光增强网络Zero-DCE中,提升模型的泛化能力;其次,提出C-ASPP模块,通过对ASPP改进并加入注意力机制,将其加入主干网络之中,使模型更加高效关注安全穿戴区域的特征;然后,在主干融入Transformer算法,增强模型对不同尺度目标的动态调整能力;最后,在特征融合阶段,使用双向特征融合金字塔模型,提高模型的特征提取能力和检测性能。试验结果表明:改进后的YOLOv5算法的平均检测精度提升至90.2%,较原算法提高了3个百分点,检测速度为81.2帧/s,相较于其他算法有着较高的准确度和速度,可满足井下工作区域内矿工安全穿戴识别要求。

关键词：安全智能识别改进YOLOv5算法井下暗环境矿工安全穿戴

POD和DMD方法对燃料棒流致振动特性的分析

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原子能科学技术 2024年第10期58卷 2162-2172页

作者：闵光云姜乃斌中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 广东省极端条件重点实验室广东东莞523803

燃料棒的流致振动是造成燃料失效和反应堆停堆的重要因素之一,研究其流致振动机理非常必要。本文建立了燃料棒的高保真有限元模型,基于ANSYS Batch和随机振动理论批量计算了不同支撑刚度下燃料棒的流致振动响应,并搭建了1个流致振动响... 详细信息

燃料棒的流致振动是造成燃料失效和反应堆停堆的重要因素之一,研究其流致振动机理非常必要。本文建立了燃料棒的高保真有限元模型,基于ANSYS Batch和随机振动理论批量计算了不同支撑刚度下燃料棒的流致振动响应,并搭建了1个流致振动响应数据库。该数据库采用不同支撑刚度值来模拟和检查燃料棒可能遇到的情况。基于数据库组装快照矩阵,采用两种数据驱动方法(POD方法和DMD方法)搭建了1个高保真降阶模型(ROM),该ROM能够实现流致振动响应的快速重构。对比了POD方法和DMD方法重构燃料棒流致振动响应的效果以及各自的优点和缺点。研究发现:使用相同数量的模态重构燃料棒的流致振动响应时,POD方法的重构效果优于DMD方法;基于相同数量的模态重构时,刚度为1 N/mm的重构效果最差,这主要是因为刚度越小,频率越小,系统的振幅越大,需要更多数量的模态才能捕捉大幅振动带来的影响;DMD方法不仅能够高效地重构燃料棒的振动响应,还能够判断每个DMD模态的稳定性。

关键词： POD DMD 流致振动模态燃料棒

西方制造地理的研究进展与启示:缘起与主要议题

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地理科学进展 2024年第7期43卷 1456-1470页

作者：黄素云陶伟华南师范大学地理科学学院广州510631 南宁师范大学旅游与文化学院南宁530001 粤港澳大湾区村镇可持续发展研究中心广州510631

随着西方三次工艺复兴浪潮的兴起,以及人类世背景下面临的全球气候变化和资源短缺的现实困境,人类如何更好地利用物质以及探寻不同的制造文化引起了西方学术界的关注。作为近年来西方地理学研究备受关注的新兴领域之一,制造地理试图通... 详细信息

随着西方三次工艺复兴浪潮的兴起,以及人类世背景下面临的全球气候变化和资源短缺的现实困境,人类如何更好地利用物质以及探寻不同的制造文化引起了西方学术界的关注。作为近年来西方地理学研究备受关注的新兴领域之一,制造地理试图通过在不同尺度上关注制造者的身体和物质互动的实践,为应对当前的物质和环境危机提供方法,并希望基于一种对环境和社会经济福祉关心的方式,重新审视人类如何与物质联系、制造物品以及围绕物质建构经济和社会等基本问题。论文通过梳理西方制造地理的文献发现,相关研究主要采用自我民族志、学徒制等具身参与的研究方法,研究议题主要聚焦于制造的多重情境、制造中的身体、制造的物质、制造的实践以及制造的关系等方面。同时结合中国的实际情况探讨了需要关注的研究话题,包括手工艺人的保护与物质的可持续利用、制造实践的流动性与地方重构、工艺制造与乡村手工艺人的可持续生计、制造的日常生活实践与幸福感、友谊等方面,这些工作可以为中国传统工艺振兴计划、乡村振兴等政策的落实奠定基础,为非物质文化遗产创新性发展和创造性转化以及工艺制造过程中人地关系的协调发展等提供重要的理论指导。

关键词：制造地理工艺身体物质情境实践关系

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基于知识图谱的安全科学研究可视化分析

工业安全与环保 2024年第6期50卷 39-44页

作者：顾清华刘敏王倩西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安市智慧工业感知、计算与决策重点实验室陕西西安710055

为全面了解安全科学领域的研究发展,为相关人员提供重要的参考价值,采用了中国知网及Web of Science国内外数据库作为数据来源,利用可视化软件CiteSpace,对2010—2019年国内外安全科学领域的5种主要核心期刊文献进行整理并绘制知识图谱... 详细信息

为全面了解安全科学领域的研究发展,为相关人员提供重要的参考价值,采用了中国知网及Web of Science国内外数据库作为数据来源,利用可视化软件CiteSpace,对2010—2019年国内外安全科学领域的5种主要核心期刊文献进行整理并绘制知识图谱,分别从载文特点与研究主题、热点变化与演进趋势进行多维度对比分析。结果表明:①国内安全科学领域期刊载文量呈现增长趋势。②安全科学领域国内外研究偏好有所不同,国内期刊文献偏向于安全科学理论研究层次,国外期刊文献则更多地偏向于工程实践与行为人安全的分析与结合。③国内外安全科学领域演进趋势基本一致,演进趋势与计算机集成应用联系日益密切,多学科融合发展成为热点方向。

关键词：安全科学矿业工程知识图谱 CiteSpace 文献计量可视化分析

包含有界切换增益的空间惯性传感器输出调节积分模型参考自适应控制

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 490-500页

作者：孙笑云吴树范沈强上海交通大学航空航天学院上海200240 上海市引力波探测前沿科学研究基地上海200240

基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器... 详细信息

基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器平台惯性基准的稳定需求,双质量块动力学中存在的不连续干扰影响,以及应对不同工作模式的瞬态切换,提出一种基于积分输出调节MRAC的静电悬浮控制方案,引入有界的切换自适应校正增益及自适应积分修正项,用于系统不连续情况下的抗输入饱和、瞬态抑制及惯性传感器非敏感轴各自由度向参考状态的稳定逼近.基于Filippov集与广义梯度的Lyapunov分析验证该方案下,不连续系统中各闭环信号的收敛性,数值仿真验证样例空间引力波探测航天器中,作为关键载荷的双质量块空间惯性传感器各非敏感轴自由度针对位移噪声及残余加速度及切换瞬态的良好抑制效果.

关键词：静电悬浮控制空间引力波探测惯性传感器模型参考自适应控制不连续系统有界切换增益

基于改进Kinky Inference的输出调节自适应无拖曳控制

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北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1604-1613页

作者：孙笑云沈强吴树范上海市引力波探测前沿科学研究基地上海200240 上海交通大学航空航天学院上海200240

在空间引力波探测任务中,航天器内部检验质量因存在载荷硬件噪声、环境噪声及微推力器耦合噪声等复杂干扰,影响其无拖曳控制精度,难以实现超净、超稳控制需求。提出一种基于惰性适配Lipschitz常数Kinky Inference (LACKI)的航天器自适... 详细信息

在空间引力波探测任务中,航天器内部检验质量因存在载荷硬件噪声、环境噪声及微推力器耦合噪声等复杂干扰,影响其无拖曳控制精度,难以实现超净、超稳控制需求。提出一种基于惰性适配Lipschitz常数Kinky Inference (LACKI)的航天器自适应无拖曳控制方法,运用监督学习规则实现先验知识不足、样本数据存在损坏时外界干扰的逼近和抑制,及基于输出调节的模型参考自适应控制(MRAC)方法实现检验质量精确的无拖曳控制。数值仿真验证了无拖曳控制中敏感轴平动和转动自由度的状态响应性能及LACKI规则针对外界干扰的估计效果,通过与常规线性控制方法的对比,验证了所提方法对于提高无拖曳控制精度的有效性。

关键词：监督学习 Lipschitz估计模型参考自适应控制无拖曳控制输出调节 Kinky Inference

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毛细驱动诱发的尾矿强度劣化演化规律及机制

安全与环境学报 2024年第2期24卷 503-510页

作者：刘迪李泽宇卢才武杨辉张泽家顾清华连民杰西安建筑科技大学资源工程学院西安710055 西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室西安710055 西安本末安全环保技术服务有限公司西安710100 中钢集团矿业开发有限公司北京100080

为了研究毛细作用对尾矿坝工程性质的影响规律及机制,以陕西某铜矿尾矿为研究对象,通过直剪试验对自然含水状态下、毛细饱和状态下、重力饱和状态下堆积坝外坡和沉积滩面不同距离处的尾矿进行力学性质测试。结果表明:尾矿黏聚力随粒径... 详细信息

为了研究毛细作用对尾矿坝工程性质的影响规律及机制,以陕西某铜矿尾矿为研究对象,通过直剪试验对自然含水状态下、毛细饱和状态下、重力饱和状态下堆积坝外坡和沉积滩面不同距离处的尾矿进行力学性质测试。结果表明:尾矿黏聚力随粒径减小逐渐增大,内摩擦角随粒径减小逐渐减小,二者共同作用影响其抗剪强度;随含水率的增大,尾矿强度逐渐下降;浸润线以上毛细饱和带中尾矿含水率与浸润线以下尾矿含水率相等;基于以上研究结果,引入毛细饱和带概念,提出了基于毛细作用影响的尾矿坝真实浸润线的概念与计算方法,修正了浸润线高度计算公式。

关键词：安全工程尾矿库安全毛细作用抗剪强度浸润线