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基于改进邻域空间的高维混合数据特征选择算法

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控制与决策 2024年第3期39卷 929-938页

作者：张腾飞张宇迪马福民南京邮电大学自动化学院人工智能学院南京210023 南京财经大学信息工程学院南京210023

作为数据挖掘领域中一项重要的数据预处理技术,特征选择算法能够有效应对高维数据带来的“维数灾难”问题.然而,如何对高维的混合数据进行特征选取仍然是当前研究的重点和难点之一.基于邻域关系的邻域粗糙集模型因其能够处理名词型属性... 详细信息

作为数据挖掘领域中一项重要的数据预处理技术,特征选择算法能够有效应对高维数据带来的“维数灾难”问题.然而,如何对高维的混合数据进行特征选取仍然是当前研究的重点和难点之一.基于邻域关系的邻域粗糙集模型因其能够处理名词型属性与数值型属性并存的混合数据,已成功应用于混合数据的特征选择.但是,现有邻域粗糙集对混合数据邻域关系的度量,仍然是基于等价关系的名词型数据划分与基于相似关系的数值型数据划分的简单融合,在利用模型划分的邻域空间和预定义的评价函数对高维混合数据进行特征选取时,适应性较差.为此,在邻域粗糙集模型的基础上,提出一种改进的邻域空间构造方法,并设计相应的邻域空间度量公式作为判别指标,自适应地调节邻域空间下邻域粒的大小;为了准确地表征高维混合数据邻域空间的判别能力,设计一种考虑边界数据和邻域空间大小的评价函数;在此基础上,提出一种启发式的高维混合数据特征选择算法.通过UCI标准数据集验证所提出算法的有效性.

关键词：特征选择邻域空间高维混合数据邻域粗糙集评价函数

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基于Zipf分布的网格密度峰值聚类算法

控制与决策 2024年第2期39卷 577-587页

作者：马福民宫婷杨帆张腾飞南京财经大学信息工程学院南京210023 南京邮电大学自动化学院、人工智能学院南京210023

网格密度峰值聚类在兼顾密度峰值聚类算法可识别任意形状类簇的基础上,通过数据集的网格化简化整体计算量,成为当前备受关注的聚类方法.针对大规模数据,如何进一步区分稠密与稀疏网格,减少网格密度峰值聚类中参与计算的非空网格代表点... 详细信息

网格密度峰值聚类在兼顾密度峰值聚类算法可识别任意形状类簇的基础上,通过数据集的网格化简化整体计算量,成为当前备受关注的聚类方法.针对大规模数据,如何进一步区分稠密与稀疏网格,减少网格密度峰值聚类中参与计算的非空网格代表点的数量是解决“网格灾难”的关键.结合以网格密度为变量的概率密度分布呈现出类Zipf分布的特点,提出一种基于Zipf分布的网格密度峰值聚类算法.首先计算所有非空网格的密度并映射为Zipf分布,根据对应的Zipf分布筛选出稠密中心网格和稀疏边缘网格;然后仅对稠密中心网格进行密度峰值聚类,在自适应确定潜在聚类中心的同时减少欧氏距离的计算量,降低算法复杂度;最后通过对稀疏边缘网格的处理,进一步优化类簇边界并提高聚类精度.人工数据集和UCI数据集下的实验结果表明,所提出算法对大规模、类簇交叉数据的聚类具有明显优势,能够在保证聚类精度的同时降低时间复杂度.

关键词：聚类密度峰值网格 Zipf分布密度阈值

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地基GNSS水汽反演方法与应用研究

地基GNSS水汽反演方法与应用研究

作者：马福忠广州大学

学位级别：硕士

水汽是大气中含量丰富的温室气体之一,它对全球气候变暖产生重要影响,同时它在维持适合生命生存的温度环境方面扮演重要角色。水汽在大气中占比虽然很小,但其时空变化特性复杂,强烈的相位变化不断吸收和释放热量,严重影响大气结构的稳定... 详细信息

水汽是大气中含量丰富的温室气体之一,它对全球气候变暖产生重要影响,同时它在维持适合生命生存的温度环境方面扮演重要角色。水汽在大气中占比虽然很小,但其时空变化特性复杂,强烈的相位变化不断吸收和释放热量,严重影响大气结构的稳定性,进而可能引发极端天气事件。因此,快速准确地获取大气中水汽的时空变化信息不仅可以提高全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）导航定位的精度,而且对气候变化研究、短临天气预报以及灾害性气象预警至关重要。相较于传统水汽探测方法,GNSS水汽探测具有高精度、高时空分辨率、低成本、全天候、不受天气影响等优势。地基GNSS不仅能反演出二维的大气可降水量（Precipitable Water Vapor,PWV）,而且还能利用三维水汽层析算法来重建大气中水汽的空间分布情况。论文详细阐述了地基GNSS反演PWV和水汽层析技术的原理和方法,并在此基础上围绕水汽反演影响因素、层析算法以及短临降水预报模型构建等关键技术展开研究。主要研究成果如下:（1）基于香港地区2016-2023年的探空数据,分析了大气加权平均温度（Atmospheric Weighted Mean Temperature,）与地表温度的时序变化和相关性,利用最小二乘法线性回归构建了香港地区模型。以探空数据作为参考值,将预测实验和仿真实验精度结果求平均值,本地化模型相较于其它适用于香港地区的Bevis模型、王朋远模型和姚宜斌模型在RMSE上分别降低了38.50%、13.88%和7.46%,这为高精度PWV反演以及水汽层析奠定了基础。（2）对比分析了精密单点定位（Precise Point Positioning,PPP）和双差法两种不同数据处理方式在连续台风暴雨期间的对流层天顶方向总延迟（Zenith Tropospheric Delay,ZTD）解算精度。以IGS-ZTD为参考值,PPP的RMSE比双差法低0.92mm;双差法的Bias比PPP低0.50mm,二者精度相当,均能准确反映ZTD的变化趋势。随后,从不同星历、截止高度角以及GNSS系统三个方面,对连续台风暴雨期间PWV反演精度影响因素进行分析。最后,结合实际降水量数据分析了暴雨前后PWV的时序变化以及PWV与暴雨事件发生的关联性。（3）在二维水汽反演的基础上,提出了一种基于高度角定权的最小二乘QR分解（Least Squares QR,LSQR）水汽层析算法,并开展了连续台风暴雨期间的层析实验进行精度检验。与探空数据相比,LSQR算法层析结果的RMSE平均值为1.372)/Tm,比最小二乘法降低了30.81%;与ERA5数据相比,LSQR算法的RMSE平均值为1.182)/Tm,比最小二乘法降低了35.16%。对不同天气条件下的层析结果利用探空廓线和切片图进行可视化分析,晴天时,两种算法的层析结果一致,都能准确获取水汽的空间分布信息;小雨和暴雨发生时,最小二乘法层析结果与探空廓线存在偏差,并且切片图中出现畸变现象;LSQR算法的层析结果与探空水汽廓线、ERA5数据仍能保持一致,切片图中不存在明显畸变现象。（4）利用美国SuomiNet网络的GNSS水汽产品,基于CNN-LSTM-Attention模型构建了短临降水预报模型。利用2021年的数据进行预测实验,实验结果表明,单站模型的命中率为92-93%,虚警率不到14%,相较于未考虑PWV模型的命中率提高了5-6%,虚警率降低了3%左右;区域模型的命中率为89.63%,虚警率为10.34%,相较于未考虑PWV模型的命中率提高了9.32%,虚警率降低了3.2%。

关键词：地基GNSS 大气可降水量水汽层析 LSQR算法降水预报

滚压螺旋肋灌浆套筒对中搭接性能试验及有限元分析

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哈尔滨工业大学学报 2024年第10期56卷 90-100页

作者：刘力瑞姜洪斌马福金代琳瑶哈尔滨工业大学土木工程学院结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学)

为响应发展新型、节能、高效的建造方式的要求，提出一种采用滚压加工工艺加工无缝钢管制作而成的螺旋肋套筒，该种套筒具有造价低、制造工艺和施工技术简单的优点，并且加工而成的螺旋肋可大幅提高套筒与灌浆料之间的机械咬合力。在传... 详细信息

为响应发展新型、节能、高效的建造方式的要求，提出一种采用滚压加工工艺加工无缝钢管制作而成的螺旋肋套筒，该种套筒具有造价低、制造工艺和施工技术简单的优点，并且加工而成的螺旋肋可大幅提高套筒与灌浆料之间的机械咬合力。在传统灌浆套筒连接接头性能研究的基础上，创新性地提出一种对中搭接套筒连接形式，并采用螺旋肋套筒制作了14个对中搭接灌浆套筒试件，进行单向拉伸试验研究其力学性能。此外，利用ABAQUS进行灌浆套筒试件的有限元模拟，并与试验结果进行对比分析。结果表明：套筒连接试件搭接长度取10d时具有足够的锚固性能；套筒内部钢筋应变随距加载端距离的增加而迅速减小，并随外荷载的增加而增大；滚压螺旋肋套筒表面各位置应变均较小，套筒具有足够的安全冗余，靠近钢筋侧的轴向应变大于其他位置，且在套筒中部以轴向拉应变为主，套筒端部以环向拉应变为主；有限元模拟结果与试验结果吻合度较高，模型对于该实验具有一定的适用性。

关键词：灌浆套筒螺旋肋对中搭接单向拉伸试验有限元分析

渤中凹陷深层高压井地质工程一体化技术研究与应用

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石油钻探技术 2024年第2期52卷 194-201页

作者：李战奎吴立伟郭明宇徐鲲马福罡李文龙中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459

渤海湾盆地渤中凹陷深层潜山地质条件复杂,目的层埋藏深,钻遇地层层位多,岩性复杂多变,地层压力系统变化大,钻井过程中复杂情况频发,薄弱层易漏失,影响勘探开发进程。为此,研究了钻前井漏风险预测及地层压力校正,钻中高压段中完科学决... 详细信息

渤海湾盆地渤中凹陷深层潜山地质条件复杂,目的层埋藏深,钻遇地层层位多,岩性复杂多变,地层压力系统变化大,钻井过程中复杂情况频发,薄弱层易漏失,影响勘探开发进程。为此,研究了钻前井漏风险预测及地层压力校正,钻中高压段中完科学决策、潜山界面精确卡取和潜山地层压力随钻识别与控制等方面的技术,实现了钻井设计及随钻调整方案优化,形成了渤中凹陷深层高压井全过程地质工程一体化技术。渤海油田20口深层高压探井应用全过程地质工程一体化技术后,钻井复杂情况降低了60%,井漏、溢流等复杂情况处理时间缩短了40%,潜山界面识别准确率100%,单井钻井成本降低3000万元以上。全过程地质工程一体化技术为渤海油田深层超深层勘探开发提供了技术途径,具有较好的应用前景。

关键词：渤中凹陷深层风险预测随钻优化全过程地质工程一体化

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学生眼中的“大思政课”:价值意蕴、现实境遇及建设思路

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课程．教材．教法 2024年第6期44卷 76-83页

作者：马福运范俊萌河南师范大学马克思主义学院新乡453007

“大思政课”作为新时代思想政治教育的理念创新、思想政治理论课教学的实践创新,是把理论教育与实践体悟结合起来、实现二者互融互促的有效手段。来自全国大中学生的92 496份调查问卷显示,在青年学生眼中,“大思政课”具有增强思政课... 详细信息

“大思政课”作为新时代思想政治教育的理念创新、思想政治理论课教学的实践创新,是把理论教育与实践体悟结合起来、实现二者互融互促的有效手段。来自全国大中学生的92 496份调查问卷显示,在青年学生眼中,“大思政课”具有增强思政课理论教学魅力、落实思政课实践教学要求、强化思政课学生塑造功能的价值意蕴。在他们看来,近几年的“大思政课”建设成效与问题并存:认同“大思政课”理念,但存在认知模糊现象;实践教学形式多样,但存在泛化现象;效果评价更加多元,但存在重结果轻过程现象;教学内容更加丰富,但教学过程存在动能不足现象。他们认为,深化“大思政课”建设应坚持问题意识,努力实现教师和学生“双主体”的动态平衡,进一步强化“大思政课”实践教学的涵育合力、不断健全“大思政课”教学效果的评价体系、持续提高教师的“大思政课”教育教学能力,从而构建具有区域特征和校本特色的“大思政课”。

关键词： “大思政课” 大中小学思政课一体化德育

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海上重力式风机塔筒气动载荷监测方法

上海交通大学学报 2024年

作者：马福萱张金钊张猛朱凡曲先强哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨工程大学烟台研究院中国船舶重工集团有限公司第七〇四研究所

在海上风力机设计阶段，通常使用相关海域的统计数据来确定风速工况，以分析风机的气动载荷。然而，这种方法导致设计载荷与实际载荷之间存在不一致性，从而增加了结构疲劳评估的不确定性，给风机结构带来了安全风险。针对上述的问题，... 详细信息

在海上风力机设计阶段，通常使用相关海域的统计数据来确定风速工况，以分析风机的气动载荷。然而，这种方法导致设计载荷与实际载荷之间存在不一致性，从而增加了结构疲劳评估的不确定性，给风机结构带来了安全风险。针对上述的问题，本文提出一种海上重力式风机塔筒气动载荷监测方法，通过监测塔筒结构上的应变响应，结合动态载荷识别技术反演气动载荷分量的功率谱密度函数。而载荷识别的数学模型往往受到病态问题的困扰，为了降低或完全消除数学模型的病态问题，本文提出一种测点优化方法-半枚举法，通过优化结构测点位置，进而降低数学模型的条件数，使共振频率处的频响函数矩阵的条件数从1600降低到了28.45。然后，采用优化后的无病态数学模型匹配逆伪激励法识别气动载荷，并分别以原始载荷与识别载荷为输入，分析塔筒底部的疲劳损伤，分析结果表明当监测信号的信噪比为40dB以上时，损伤的相对误差不超过2%。

关键词：海上重力式风机风载荷识别数学模型病态问题病态消除半枚举法疲劳分析

大学生网络圈群化对高校主流话语的消解与重构

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思想政治教育研究 2024年第2期40卷 143-148页

作者：马福运刘佳河南师范大学马克思主义学院河南新乡453007

随着通讯技术和网络媒体的迅速发展,大学生在互联网上的社会交往、休闲娱乐、信息获取的圈群化特征日益显著。一方面,网络圈群化产生的权力主体去中心化、价值观念复杂化、信息交互多样化、准入过程排他化、网络话语泛娱乐化,一定程度... 详细信息

随着通讯技术和网络媒体的迅速发展,大学生在互联网上的社会交往、休闲娱乐、信息获取的圈群化特征日益显著。一方面,网络圈群化产生的权力主体去中心化、价值观念复杂化、信息交互多样化、准入过程排他化、网络话语泛娱乐化,一定程度上消解了高校主流话语的权威性;另一方面,网络圈群化可以重置高校主流话语的主体结构、拓展高校主流话语的受众范围、创新高校主流话语的传播载体、重构高校主流话语的传播体系、改变高校主流话语的传播情境,给高校主流话语的重构带来了新的机遇。为有效应对大学生网络圈群化对高校主流话语权威性的消解,高校应该努力提升话语主体权威、深化话语情感认同、转变话语表达方式、优化主流话语内容、契合圈群传播规律,确保主流话语在大学生网络圈群中占据主导地位、发挥引领作用。

关键词：大学生网络圈群化主流话语重构

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储能系统锂电池电热耦合建模及参数辨识方法研究

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太阳能学报 2024年第4期45卷 318-327页

作者：龙潘耿光超江全元马福元赵宇浙江大学电气工程学院杭州310027 浙江省太阳能利用及节能技术重点实验室杭州311121 浙江省白马湖实验室有限公司杭州310051

针对电化学机理模型存在全阶结构复杂度高、电池温度变化过程无法精确描述的问题,该文提出将简化电化学模型与热力学模型耦合,建立简化电化学-热力学耦合模型,通过智能辨识算法获取模型相关参数。实验表明,该方法建立的模型在宽环境温... 详细信息

针对电化学机理模型存在全阶结构复杂度高、电池温度变化过程无法精确描述的问题,该文提出将简化电化学模型与热力学模型耦合,建立简化电化学-热力学耦合模型,通过智能辨识算法获取模型相关参数。实验表明,该方法建立的模型在宽环境温度范围、常用放电倍率工况下仿真曲线与实际测试曲线的拟合效果较好,能较好地描述电池电压、电流和温度变化。该模型以较低的模型复杂度和较高的模型精度描述电池内部电化学、热力学行为,可支撑电池状态估计和剩余寿命预测研究。

关键词：储能系统锂离子电池电热耦合模型参数辨识电化学机理模型

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