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基于高速图像特征提取的滑动轴承空化特性试验研究及其数值仿真分析

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机械工程学报 2024年第13期60卷 48-55页

作者：童哲铭马廷良刘浩浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310063 浙江大学机械工程学院杭州310063

空化现象广泛存在于各种大型旋转机械的滑动轴承中,严重影响轴承的运行稳定性和承载能力。为研究其特性,本研究设计并搭建了一套滑动轴承油膜可视化试验系统,利用高速摄像机捕捉高速旋转下的油膜空化演变图像,提出了油膜空化特征图像处... 详细信息

空化现象广泛存在于各种大型旋转机械的滑动轴承中,严重影响轴承的运行稳定性和承载能力。为研究其特性,本研究设计并搭建了一套滑动轴承油膜可视化试验系统,利用高速摄像机捕捉高速旋转下的油膜空化演变图像,提出了油膜空化特征图像处理及提取方法。结合数值模拟方法和试验手段进一步研究油膜空化特征及其影响因素。研究结果表明:径向滑动轴承空化气泡在油膜发散端呈现不规则轮廓的条状分布;油膜空化发展程度与轴颈转速和润滑油黏度成正相关,与供油压力成反相关。试验测试发现主轴转速从1 000 r/min增大至5 000 r/min,空化区域增大148%;润滑油黏度从50 mm^(2)/s增大至150 mm^(2)/s,空化区域增大170%;供油压力从0.025 MPa增大至0.150 MPa,空化区域减小77%。

关键词：滑动轴承空化现象计算流体力学图像处理高速摄影技术

基于综合思维培养的高中地理情境教学模式研究

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基于综合思维培养的高中地理情境教学模式研究

作者：马廷棒信阳师范大学

学位级别：硕士

综合思维作为地理学科核心素养之一,是地理学科思考和解决问题的基本思维方式,具有内隐、多维的特性,其培养成效需要借助外在显性行为来判断,如何有效地培养学生综合思维成为目前地理教学研究的难点问题之一。情境教学是一种将学生认知... 详细信息

综合思维作为地理学科核心素养之一,是地理学科思考和解决问题的基本思维方式,具有内隐、多维的特性,其培养成效需要借助外在显性行为来判断,如何有效地培养学生综合思维成为目前地理教学研究的难点问题之一。情境教学是一种将学生认知活动和情感活动结合起来的教育方法,能够帮助学生通过具体情境充分理解地理事象的发生、演变过程,锻炼学生解决地理实际问题的综合思维能力,体现了新时期素质教育的内涵,为地理课程注入了新的生机与活力。抽象的综合思维发展离不开具体的情境体验,开展基于综合思维培养的地理情境教学实践对实现地理学科育人价值有着重大意义,但“理论的薄弱必然带来实践的模糊”,一线教师迫切需要从教学理论到教学实践上的有力指导。本文基于情境认知理论、建构主义理论和人本主义学习理论,通过使用文献研究法、问卷调查法和实验研究法,挖掘综合思维培养和地理情境教学二者的内在关联,调查面向综合思维培养的高中地理情境教学现状,构建基于综合思维培养的高中地理情境教学模式(简称IEESM教学模式)并开展实证研究。研究结论如下:(1)文献梳理发现运用地理情境教学培养学生综合思维适应了地理教学的现实需求,具有独特的教学优势,两者之间具有相关关系和内在需求关联;(2)问卷调查结果表明当前地理情境教学由于缺少有效的教学方法,学生的综合思维素养水平与预期的培养目标仍存在差距;(3)依据理论探讨,结合实践调查,构建了包括“引入(Induct)”“探究(Explore)”“解释(Explain)”“补充(Supplement)”“迁移(Migrate)”五个阶段的IEESM教学模式,通过引入熟悉情境、探究问题情境、解释问题情境、针对补充情境、迁移陌生情境,唤醒、训练、提升、活化综合思维;(4)实验研究结果表明IEESM教学模式注重学生综合思维的形成,能够帮助学生把知识条理清楚地归纳总结出来,并迁移到实际复杂问题的解决中。通过试题测试发现与传统教学方式相比,采用IEESM教学模式的实验班学生,总体综合思维素养水平获得显著提高。本文从培养学生综合思维的视角出发,在研究方法上使理论探讨与实践调查相结合,首次构建了基于综合思维培养的高中地理情境教学模式,为培养学生综合思维的地理情境教学实践提供科学、有效的模式理论指导,不仅开拓了培养学生综合思维的有效方法和路径,更有利于深化地理情境教学的研究和应用。

关键词：地理情境教学综合思维 IEESM教学模式高中地理

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基于参与、推动与引领的全球科研贡献解析

科学学研究 2024年

作者：李春东马廷灿岳名亮科技大数据湖北省重点实验室中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系中国科学院武汉文献情报中心

近年来，我国在科技领域取得的成就引起了全球性的广泛关注。为更准确判断我国当前的国际科学地位并明确全球主要国家的科研贡献，该研究采用文献计量学方法，使用Web of Science核心合集（包括SCI-E和SSCI）数据库，从参与、推动和引领... 详细信息

近年来，我国在科技领域取得的成就引起了全球性的广泛关注。为更准确判断我国当前的国际科学地位并明确全球主要国家的科研贡献，该研究采用文献计量学方法，使用Web of Science核心合集（包括SCI-E和SSCI）数据库，从参与、推动和引领等3个视角出发，引入全球科研参与度、全球科研推动度、全球科研引领度和全球科研贡献度等4个指标，对我国和全球主要国家进行了系统的对比分析。结果显示，在全球科研参与度方面，美国长期位居世界第一，我国增速最快，目前已跃升为全球最重要的参与者。在全球科研推动度方面，美国一直保持领先，但我国在20年来进步迅猛，目前也已与美国并驾齐驱。在全球科研引领度方面，美国长期占主导地位，我国正快速追赶，但整体实力依旧相对较弱。从整体科研贡献来看，美国、英国、德国等传统科研强国科研地位依旧领先，但我国增长势头强势。主要国家全球科研贡献度的相对变化反映出各国在科技创新领域的地位和作用呈现出多样化发展态势，也预示着未来全球科研格局将进一步重构，我国有望跃升为全球科研进步的主要贡献者。

关键词：全球科研贡献度全球科研参与度全球科研推动度全球科研引领度

基于样本内外协同表示和自适应融合的多模态学习方法

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计算机研究与发展 2024年第5期61卷 1310-1324页

作者：黄学坚马廷淮王根生江西财经大学虚拟现实(VR)现代产业学院南昌330013 南京信息工程大学计算机学院南京210044 江西财经大学信息管理学院南昌330013

多模态机器学习是一种新的人工智能范式,结合各种模态和智能处理算法以实现更高的性能.多模态表示和多模态融合是多模态机器学习的2个关键任务.目前,多模态表示方法很少考虑样本间的协同,导致特征表示缺乏鲁棒性,大部分多模态特征融合... 详细信息

多模态机器学习是一种新的人工智能范式,结合各种模态和智能处理算法以实现更高的性能.多模态表示和多模态融合是多模态机器学习的2个关键任务.目前,多模态表示方法很少考虑样本间的协同,导致特征表示缺乏鲁棒性,大部分多模态特征融合方法对噪声数据敏感.因此,在多模态表示方面,为了充分学习模态内和模态间的交互,提升特征表示的鲁棒性,提出一种基于样本内和样本间多模态协同的表示方法.首先,分别基于预训练的BERT,Wav2vec 2.0,Faster R-CNN提取文本特征、语音特征和视觉特征;其次,针对多模态数据的互补性和一致性,构建模态特定和模态共用2类编码器,分别学习模态特有和共享2种特征表示;然后,利用中心矩差异和正交性构建样本内协同损失函数,采用对比学习构建样本间协同损失函数;最后,基于样本内协同误差、样本间协同误差和样本重构误差设计表示学习函数.在多模态融合方面,针对每种模态可能在不同时刻表现出不同作用类型和不同级别的噪声,设计一种基于注意力机制和门控神经网络的自适应的多模态特征融合方法.在多模态意图识别数据集MIntRec和情感数据集CMU-MOSI,CMU-MOSEI上的实验结果表明,该多模态学习方法在多个评价指标上优于基线方法.

关键词：多模态表示多模态融合多模态学习协同表示自适应融合

基于CNN-LSTM-Attention网络的河南省冬小麦产量预测

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麦类作物学报 2024年第10期44卷 1352-1359页

作者：姜宇马廷淮新疆大学软件学院新疆乌鲁木齐830091 南京信息工程大学软件学院江苏南京210044

为探讨利用时空建模的深度学习方法提高大区域冬小麦产量预测精度的可行性,从县级冬小麦产量预测角度出发,使用卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)从气候和土壤数据中提取与作物产量密切相关的特征数据,利用注意力机制(at... 详细信息

为探讨利用时空建模的深度学习方法提高大区域冬小麦产量预测精度的可行性,从县级冬小麦产量预测角度出发,使用卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)从气候和土壤数据中提取与作物产量密切相关的特征数据,利用注意力机制(attention mechanism)捕捉特征数据之间的相互依赖性,最后将重新加权的特征与长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)从年产量中捕获到的时间依赖性结合来预测县级冬小麦产量。结果表明,注意力机制模块能够有效地考虑到从CNN中提取的特征之间的相对重要性;模型RMSE为686.82 kg·hm^(-2),相较于支持向量机(SVR)、深度全连接(DFNN)和随机森林(RF)模型分别降低了43%、30%和67%,且R^(2)在0.755以上,MAPE低于14.11%,预测精度均优于传统方法。这说明将注意力机制、CNN和LSTM结合建立的预测模型具有良好的泛化能力和空间平稳性,可用于大区域冬小麦产量预测。

关键词：冬小麦注意力机制卷积神经网络长短期记忆网络产量预测

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融合干预与反事实的知识感知型去偏推理模型

计算机科学与探索 2024年

作者：孙圣杰马廷淮黄凯南京信息工程大学计算机学院南京信息工程大学软件学院江苏海洋大学计算机工程学院

溯因自然语言推理任务旨在根据给定前提事件和结果事件选择更加合理的假设事件。针对推理过程中由中介变量与混杂变量导致的“逻辑缺陷”与“单句标签泄露”偏差问题，提出一种基于干预与反事实原理推理模型（Knowledge-aware Debiased ... 详细信息

溯因自然语言推理任务旨在根据给定前提事件和结果事件选择更加合理的假设事件。针对推理过程中由中介变量与混杂变量导致的“逻辑缺陷”与“单句标签泄露”偏差问题，提出一种基于干预与反事实原理推理模型（Knowledge-aware Debiased inference model integrating Intervention and Counterfactual，KDIC）。该模型中包含了中介变量调节器、单句假设偏差、外部知识融合三个模块。首先，中介变量调节器由因果图干预与假设对比学习组成。因果图干预旨在基于给定事件构建一个因果图，基于注意力机制和图卷积网络提取中介变量指导深度网络编码，去捕获未观察事件的潜在特征。同时，引入假设对比学习，激励模型主动区分影响假设判断的关键因素并弥补“逻辑缺陷”。其次，基于反事实问题构建单据假设偏差模块，以主动识别“单句标签泄露”带来的推理偏差，减少模型对假设中某些特定词汇或短语的依赖。最后，采用预训练常识知识图谱编码器ComET引入外部知识，确保模型全面理解观察事件发生的动机和可能结果，增强事件间的整体逻辑性。在αNLI数据集上进行了实验，证明KDIC的推理能力仅次于基于自监督训练得到的Electra-large-discriminator，但KDIC具有更强的鲁棒性以缓解推理过程中的偏差。

关键词：自然语言推理去偏推理干预反事实

基于格子Boltzmann方法的钉扎螺旋波反馈控制

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物理学报 2024年第4期73卷 78-87页

作者：赖瑶瑶陈鑫梦柴振华施保昌华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北重点实验室武汉430074 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074

螺旋波是心室跳动过速和纤维性颤动的根源,钉扎螺旋波相对于自由螺旋波来说更难消除.本文采用格子Boltzmann方法求解,以FitzHugh-Nagumo模型为对象,研究了使用反馈控制法消除钉扎螺旋波.数值结果表明,无论钉扎螺旋波钉在圆形障碍物还是... 详细信息

螺旋波是心室跳动过速和纤维性颤动的根源,钉扎螺旋波相对于自由螺旋波来说更难消除.本文采用格子Boltzmann方法求解,以FitzHugh-Nagumo模型为对象,研究了使用反馈控制法消除钉扎螺旋波.数值结果表明,无论钉扎螺旋波钉在圆形障碍物还是矩形障碍物上,反馈控制法对其都具有很好的控制作用.此外,通过数值模拟系统研究了可激性系数、反馈控制信号幅度、记录反馈信号时间和障碍物的大小对钉扎螺旋波的控制情况.研究表明,钉扎螺旋波消除有三种情况.首先,反馈控制信号幅度和可激性系数与钉扎螺旋波消除所需的时间有关,反馈控制信号幅度越大或可激性系数越小,钉扎螺旋波消除越快.其次,障碍物大小和可激性系数影响着能成功消除钉扎螺旋波下记录反馈信号时间与加入反馈控制时间之间对应的时间间隔.最后,在保持加入反馈控制时间不变的情况下,记录反馈信号时间影响着能成功消除钉扎螺旋波所需的最小反馈控制信号幅度.

关键词：反馈控制法钉扎螺旋波 FitzHugh-Nagumo模型格子Boltzmann方法

基于注意力机制与自适应时序分解的气温预报模型

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气象 2024年第6期50卷 723-732页

作者：杨彬马廷淮黄学坚南京信息工程大学计算机学院南京210044

针对传统方法在捕捉气象序列长期依赖关系及泛化性能上的不足,提出了一种基于稀疏注意力与自适应时序分解的气温预报模型(ATFSAS)。该模型整体采用编码器解码器架构,结合稀疏注意力机制以有效捕捉气象观测数据间的长期依赖性。为减少... 详细信息

针对传统方法在捕捉气象序列长期依赖关系及泛化性能上的不足,提出了一种基于稀疏注意力与自适应时序分解的气温预报模型(ATFSAS)。该模型整体采用编码器解码器架构,结合稀疏注意力机制以有效捕捉气象观测数据间的长期依赖性。为减少编码过程中造成的冗余,提出了一种信息蒸馏方法。通过结合多层解码器与自适应时序分解单元,逐步细化预报信号中的周期性和趋势性分量,实现了较为精准的气温预报。基于德国耶拿气象数据集,进行24h精细化气温预报,其平均绝对误差为1.7108℃。基于中国地面气候资料日值数据集,进行中短期日平均气温预报和多地区单日平均气温预报,相比传统模型LSTM,ATFSAS模型的预报性能分别提升了35.56%和23.66%。

关键词：人工智能深度学习时序预测气温预报

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苗族精英梁聚五的中华民族观发展脉络

民族学刊 2024年第2期15卷 59-69,128页

作者：孙腾蛟马廷中西南民族大学旅游与历史文化学院四川成都610041

梁聚五的民族观以中华民族认同为根本,以民族平等为缘起,以国家至上为核心,以在中国共产党领导下实现各民族共同繁荣为最终指向。这既得益于他的中华民族认同感与主观能动性的充分发挥,亦深受环境、时代和阅历等外在因素的影响,其中现... 详细信息

梁聚五的民族观以中华民族认同为根本,以民族平等为缘起,以国家至上为核心,以在中国共产党领导下实现各民族共同繁荣为最终指向。这既得益于他的中华民族认同感与主观能动性的充分发挥,亦深受环境、时代和阅历等外在因素的影响,其中现代执政党的民族认识和政策引导尤其重要。清政府对黔东南苗族的整合留给梁聚五的历史记忆和辛亥革命提出的“国内各民族一律平等”的国策,促成了梁聚五民族观的发轫。在关系国家存亡、民族生死的抗日战争时期,梁聚五投身抗日活动,进一步形塑了以中华民族认同为基础的民族观。抗战胜利前后,“苗夷”问题成为梁聚五关注的焦点,国民政府的民族同化政策使他的民族观开始倾向于“我族”的意识表达和权利争取。中华人民共和国成立后,中国共产党的平等、团结、共同繁荣发展的民族政策让梁聚五找到了内心的依归,在马克思主义民族观的指导下,他积极做出调适,民族观最终成型。梁聚五的民族观及其发展脉络为新时代铸牢中华民族共同体意识提供了边疆少数民族精英的个案视角和有益经验。

关键词：梁聚五民族观少数民族精英民族政策中华民族共同体意识