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基于多层注意力和消息传递网络的药物相互作用预测方法

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自动化学报 2023年第12期49卷 2507-2519页

作者：饶晓洁张通孟献兵陈俊龙华南理工大学计算机科学与工程学院广州510006 琶洲实验室广州510355

药物相互作用(Drug-drug interaction,DDI)是指不同药物存在抑制或促进等作用.现有DDI预测方法往往直接利用药物分子特征表示预测DDI,而忽略药物分子中不同原子对DDI的影响.为此,提出基于多层次注意力机制和消息传递神经网络的DDI预测方... 详细信息

药物相互作用(Drug-drug interaction,DDI)是指不同药物存在抑制或促进等作用.现有DDI预测方法往往直接利用药物分子特征表示预测DDI,而忽略药物分子中不同原子对DDI的影响.为此,提出基于多层次注意力机制和消息传递神经网络的DDI预测方法.该方法将DDI建模为通过学习基于序列表示的药物分子特征实现DDI预测的链接预测问题.首先,建立基于注意力机制和消息传递神经网络的原子特征网络,结合提出的基于分子质心的位置编码,学习不同原子及其相关联化学键的特征,构建基于图结构的药物分子特征表示;然后,设计基于注意力机制的分子特征网络,并通过监督和对比损失学习,实现DDI预测;最后,通过实验证明该方法的有效性和优越性.

关键词：药物相互作用预测多层次注意力机制消息传递神经网络位置编码

湿热环境下脂环族环氧树脂的电晕老化特性与机理研究

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湿热环境下脂环族环氧树脂的电晕老化特性与机理研究

作者：饶晓重庆理工大学

学位级别：硕士

随着高压设施的持续建设和输电线路电压等级的提升,对电力输配系统的安全性和可靠性要求愈发严格。在户外电力输配系统中,变电站、配电柜、电缆接头等设备需要长时间暴露在高温高湿的环境中,这些设备中的绝缘部件,例如绝缘子、绝缘涂层... 详细信息

随着高压设施的持续建设和输电线路电压等级的提升,对电力输配系统的安全性和可靠性要求愈发严格。在户外电力输配系统中,变电站、配电柜、电缆接头等设备需要长时间暴露在高温高湿的环境中,这些设备中的绝缘部件,例如绝缘子、绝缘涂层以及绝缘填料等,通常会选用脂环族环氧树脂作为绝缘材料。而在高温高湿的环境下,脂环族环氧树脂可能会受到电晕放电的影响,导致绝缘材料表面电离和电子击穿,若脂环族环氧树脂长期处于恶劣环境中运行,将导致材料老化,引发一系列安全问题。为了研究湿热环境下脂环族环氧树脂的电晕老化特性与机理,本文制备了一种纳米氢氧化铝(ATH)填料加入到脂环族环氧树脂(CE)基体中的改性样品,主要研究内容如下:首先,选用CE作为基体,甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)作为固化剂制备脂环族环氧树脂原样。然后,添加质量分数为1%、3%和5%经KH570硅烷偶联剂表面处理后的ATH填料到基体中,制备改性样品。最后,对湿热电晕老化前后的原样、改性样品进行扫描电镜测试(SEM)、憎水性测试、傅里叶红外光谱测试(FTIR)、质量变化率测试、介电特性测试、电阻率测试、泄漏电流测试以及闪络电压测试并进行结果分析,研究结果表明:(1)微观结构测试结果表明,经KH570硅烷偶联剂表面处理的ATH成功参与到脂环族环氧树脂的固化反应中,纳米颗粒的团聚现象明显减少,ATH较均匀的分散在脂环族环氧树脂基体中。(2)与原样对比,改性后的样品提高了憎水性,质量变化率减小,说明KH570中的硅氧硅结构具有低极性和疏水性,减少了样品吸湿。改性样品掺杂了比表面积相对较大的ATH,更多纳米颗粒分布在表面,导致表面电阻率变化较大,体积电阻率变化较小。ATH在高温环境中会发生分解,产生水分子,冲刷样品表面的碳粒,故改性后的样品仍保持较好的介电特性,在频率为10～0～10～2Hz范围内,介电损耗的变化趋势出现了交叉现象。改性后的样品泄漏电流减小。改性后的样品干闪电压、湿闪电压都有显著的提升,但由于ATH聚集引起的局部不均匀性和缺陷形成,以及随着导电粒子数量增加而形成的连续导电通道网络结构,其改善效果由小到大为1%wt CE、5%wt CE和3%wt CE。(3)在湿热电晕老化作用下,随着老化湿度的增加,原样表面破坏明显并形成导电通道,进而放电造成表面沟壑,改性样品利用ATH使表面形成一层疏水性能较好的保护层,能有效阻止水分渗透,减缓湿热电晕老化对样品性能的损害,表面未出现明显的电晕老化沟壑痕迹。随着老化湿度的增加,从微观形貌看,原样内部显示出严重缺陷和化学降解现象,ATH有效减少了样品内部化学结构变化,抑制了化学吸湿的发生,改性样品内部的主链结构相对完整。随着老化湿度的增加,改性样品电阻率呈现下降趋势,ATH的添加减缓了电晕老化过程中电子的导电速度,同时电场的不均匀性导致泄漏电流呈现周期性变化;改性样品闪络电压出现明显提升,说明ATH填料能有效抑制电晕放电,降低击穿的风险,但3%wt CE闪络电压高于5%wt CE,表明过高的填料含量可能会对样品性能产生负面影响,综合分析显示,3%wt CE的改善效果最优。

关键词：脂环族环氧树脂纳米氢氧化铝改性湿热环境电晕老化

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圆弧足被动行走机器人步态多重稳定性研究

力学学报 2024年第6期56卷 1784-1795页

作者：暴雨萌饶晓波丁顺良高建设郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

目前关于被动行走步态的研究主要是揭示参数变化对其稳定性的影响,而对于步态多重稳定性的研究则较为少见.步态的多重稳定性不仅是行走模式多样化产生的根源,还是引发步态突变的关键因素.尽管当前共存步态的存在性已受到关注,但关于这... 详细信息

目前关于被动行走步态的研究主要是揭示参数变化对其稳定性的影响,而对于步态多重稳定性的研究则较为少见.步态的多重稳定性不仅是行走模式多样化产生的根源,还是引发步态突变的关键因素.尽管当前共存步态的存在性已受到关注,但关于这些步态的产生、演化以及消失机制的系统性研究尚未开展.为此,文章以圆弧足被动行走机器人为研究对象,应用胞映射及点映射算法探索到与周期一步态共存的几种高周期步态,绘制了共存步态的三维吸引盆并对这些步态的行走特性进行了详细的对比分析.此外,基于跳跃矩阵法改进了Poincaré-Newton-Floquet(PNF)算法,对被动行走系统的不稳定轨道及其对应的Floquet乘子进行了求解,并结合吸引盆进一步揭示了步态演化过程中的分岔和激变现象.研究结果表明,共存步态的周期越高,其平均步速越快,但步态稳定性越差;这些共存步态均由极限环的折叠分岔产生,并由倍周期级联路径通向混沌,最终与不稳定轨道在吸引盆边界上产生碰撞而消失.文章的研究结果有助于理解被动行走步态的多重稳定性,并为机器人的优化设计及稳定控制提供理论依据.

关键词：被动行走多重稳定性 PNF方法倍周期分岔折叠分岔边界激变

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强酸环境中溴化-N-烷基炔醇吡啶对X70钢的缓蚀性能

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高校化学工程学报 2024年

作者：涂胜李鹏熙汤琪饶晓蓓重庆化工职业学院环境与质量检测学院重庆交通大学材料科学与工程学院

为防止X70钢在强酸环境中的腐蚀行为，以2-氯甲基吡啶、炔丙醇和溴代十四烷为原料，经炔化、季铵化得溴化-N-烷基炔醇吡啶(NTHPB)，其结构经核磁共振谱(1H NMR、13C NMR)、质谱(MS)和红外光谱(FTIR)证实。采用失重法、极化曲线法和交流... 详细信息

为防止X70钢在强酸环境中的腐蚀行为，以2-氯甲基吡啶、炔丙醇和溴代十四烷为原料，经炔化、季铵化得溴化-N-烷基炔醇吡啶(NTHPB)，其结构经核磁共振谱(1H NMR、13C NMR)、质谱(MS)和红外光谱(FTIR)证实。采用失重法、极化曲线法和交流阻抗法评价了NTHPB在5 mol·L-1HCl中对X70钢的缓蚀性能，用扫描电镜(SEM)、X-衍射仪(XRD)、紫外光谱(UV)和接触角研究了NTHPB在X70钢表面的吸附行为。结果表明，NTHPB对X70钢的缓蚀性能异常优异，5×10-5mol·L-1的NTHPB在60 ℃，5 mol·L-1HCl中对X70钢的缓蚀率高达99.54%，且缓蚀率随NTHPB浓度的增加而增加，随温度的升高而降低。NTHPB在X70钢表面的吸附属于物理和化学混合吸附(△Gads°=-30.21 kJ·mol-1，333 K) 的自发放热过程，遵循Langmuir等温吸附规律。本研究为抗强酸、高性能缓蚀剂的开发设计指明了新的方向。

关键词：溴化N-烷基炔醇吡啶缓蚀剂 X70钢吸附缓蚀机理

飞秒激光双光子聚合技术的发展及其在功能性微纳器件制备上的应用（特邀）

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光学学报 2024年第17期 191-204页

作者：饶晓旭张润民吴昊吴东中国科学技术大学精密机械与精密仪器系

随着微纳加工技术在各领域的广泛应用，飞秒激光加工因其独特的优势，特别是在制备小尺寸、高精度以及真三维结构方面的卓越表现，而备受瞩目。本文首先对飞秒激光双光子聚合的加工原理进行了深入探讨，重点包括双光子非线性吸收和阈值... 详细信息

随着微纳加工技术在各领域的广泛应用，飞秒激光加工因其独特的优势，特别是在制备小尺寸、高精度以及真三维结构方面的卓越表现，而备受瞩目。本文首先对飞秒激光双光子聚合的加工原理进行了深入探讨，重点包括双光子非线性吸收和阈值效应。随后，介绍了光场调制技术，该技术能够将单一焦点转化为多焦点阵列、面光场或体光场，从而实现对特定结构的快速曝光，为复杂耗时结构的加工提供灵活高效的解决方案。接着，详细阐述了飞秒激光加工在微机器人、微光学器件、手性光学以及生物医学等多个领域的应用。这些案例展示了飞秒激光加工技术的广泛适用性，以及在推动相关领域发展方面所起到的重要作用。最后，对目前超快激光加工所面临的挑战进行了分析，并对未来的发展趋势进行了展望。

关键词：激光光学飞秒激光微纳加工双光子聚合

弯曲应变下六角晶格量子反铁磁体的赝朗道能级

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物理学报 2024年第2期73卷 49-58页

作者：解晓洁孙俊松秦吉红郭怀明北京科技大学物理系北京100083 北京科技大学理论物理研究所北京100083 北京航空航天大学物理系北京100191

利用线性自旋波理论和量子蒙特卡罗方法研究了弯曲应变下六角晶格量子反铁磁体的赝朗道能级.通过线性自旋波理论,发现磁赝朗道能级出现在磁子能谱的高能端,其能级间距与能级指数的平方根成正比.线性自旋波理论和量子蒙特卡罗方法都显示... 详细信息

利用线性自旋波理论和量子蒙特卡罗方法研究了弯曲应变下六角晶格量子反铁磁体的赝朗道能级.通过线性自旋波理论,发现磁赝朗道能级出现在磁子能谱的高能端,其能级间距与能级指数的平方根成正比.线性自旋波理论和量子蒙特卡罗方法都显示,尺寸相同时随着应变强度的逐渐增加,局域磁化强度逐渐减弱,应变强度相同的条件下反铁磁序在y方向上连续减弱,因为上边界处的海森伯链解耦为孤立的垂直链,导致上边界附近的磁序被破坏.量子蒙特卡罗方法提供了更精确的反铁磁序演化:在特定应变强度下上边界处垂直关联不变,水平关联增加,从而影响磁化强度,使局域磁化在上边界处呈上翘趋势.研究结果有助于理解弯曲应变对自旋激发的影响,并可能在二维量子磁性材料实验中得以实现.

关键词：弯曲应变赝朗道能级线性自旋波理论量子蒙特卡罗方法

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非平整路面下被动行走机器人的步态动力学演化

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：高建设暴雨萌赵天丁顺良饶晓波郑州大学机械与动力工程学院

为了探索非平整路面环境对被动行走机器人的步态演化影响，采用正弦函数模型刻画路面的凹凸特性，并通过引入随机变化的路面幅度和频率来模拟真实行走环境下道路的起伏状态。通过运用分岔图和李雅普诺夫指数等数值分析工具，对比了不同... 详细信息

为了探索非平整路面环境对被动行走机器人的步态演化影响，采用正弦函数模型刻画路面的凹凸特性，并通过引入随机变化的路面幅度和频率来模拟真实行走环境下道路的起伏状态。通过运用分岔图和李雅普诺夫指数等数值分析工具，对比了不同路面不平度对机器人步态稳定性的影响，并深入探讨全局分岔中的边界激变事件引发的机器人跌倒行为。此外，搭建机器人样机并进行ADAMS动力学仿真，验证了模型的行走能力。研究表明，在正弦波形的非平整路面上，机器人的步态为拟周期运动，并随系统参数的改变经环面倍化分岔逐渐演变为混沌；而在随机非平整路面上，路面对机器人步态的激励效应导致其偏离极限环轨迹，系统的稳定性下降；在上述行走环境中，产生于鞍结分岔的不稳定轨道引发的双边界激变事件是步态吸引子最终消失的重要原因。

关键词：机器人技术被动行走非平整路面分岔李雅普诺夫指数双边界激变

社会支持对消费意愿的影响:同伴关系的中介作用

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现代管理科学 2024年第1期 120-128页

作者：徐冰洁陆国晓张敏金陵科技学院商学院陵科技学院

当前,消费市场已成为消费者获取社会支持的重要场所,企业可以通过提高消费者的社会支持水平增强消费意愿,从而影响消费行为、激发消费活力。大学生作为一个特殊的社会群体,其消费观念与行为特征具有一定的代表性,在这一群体中,同龄人之... 详细信息

当前,消费市场已成为消费者获取社会支持的重要场所,企业可以通过提高消费者的社会支持水平增强消费意愿,从而影响消费行为、激发消费活力。大学生作为一个特殊的社会群体,其消费观念与行为特征具有一定的代表性,在这一群体中,同龄人之间的互动是主要的社交方式,从而使得同伴圈子成为影响大学生消费意愿的一个重要因素。为了深入探究这一问题,通过分析500份来自不同高校的大学生样本,明确同伴关系在社会支持和消费意愿之间的作用机制。通过实证分析,发现社会支持对消费意愿有显著的正向影响,同时同伴关系在这一过程中起到关键的中介作用。这一发现为企业在增强消费者消费意愿、优化营销策略以及提升经济效益方面提供了有力的理论支持和实践指导。

关键词：社会支持同伴关系消费意愿营销策略

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台阶环境下被动行走机器人步态的阵发性与激变现象

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哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：高建设高亦阳赵佳毅梁杰饶晓波郑州大学机械与动力工程学院

被动行走是双足机器人实现低能耗拟人步态的重要途径，但目前研究多集中于斜面环境而很少涉及常见的台阶环境，仅考虑斜面一种行走环境制约了被动行走理论研究成果的适用性。为此，以一种圆弧足被动行走机器人为研究对象，建立了机器人... 详细信息

被动行走是双足机器人实现低能耗拟人步态的重要途径，但目前研究多集中于斜面环境而很少涉及常见的台阶环境，仅考虑斜面一种行走环境制约了被动行走理论研究成果的适用性。为此，以一种圆弧足被动行走机器人为研究对象，建立了机器人在台阶环境下的动力学模型，并采用分岔图和李雅普诺夫指数等数值工具，分析了机器人的步态动力学行为，发现了混沌行走模式中的周期窗口。研究表明，周期窗口内存在步态通向混沌的阵发性（I型）路径和（内部）激变路径，它们均会导致步态的混乱程度发生剧烈变化，其中，I型阵发由鞍结分岔所引起，内部激变由不稳定周期轨道与“弱”混沌吸引子的碰撞所产生。研究结果拓展了被动行走理论的适用范围，有助于进一步理解被动行走机器人的混沌步态。

关键词：被动行走双足机器人步态动力学分岔混沌李雅普诺夫指数阵发性激变