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基于多绘制管线的大规模并行体绘制性能优化技术

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计算机工程 2024年第8期50卷 207-215页

作者：王华维刘若妍艾志玮曹轶北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

针对数值模拟输出的大规模科学数据,体绘制方法为了刻画复杂物理特征,会进行高密度光线采样,但由此带来了极大的计算开销和数据增量。在国产自主CPU高性能计算机上,由于处理器单核的计算能力低于商业CPU,只能使用更多的处理器核来分担... 详细信息

针对数值模拟输出的大规模科学数据,体绘制方法为了刻画复杂物理特征,会进行高密度光线采样,但由此带来了极大的计算开销和数据增量。在国产自主CPU高性能计算机上,由于处理器单核的计算能力低于商业CPU,只能使用更多的处理器核来分担体绘制任务,从而引起了采样数据并行通信的可扩展性瓶颈。为充分利用国产自主CPU高性能计算机来高效完成体绘制任务,针对大规模并行体绘制提出一种基于多绘制管线的性能优化技术,通过多管线、多进程的两级并行模式来降低单条管线的并行规模。在大规模并行体绘制中,该技术将绘制目标图像划分成多个子区域,绘制进程则相应分组,每个进程组独立执行一条绘制管线,以完成图像相应子区域的绘制,最后再收集所有的图像子区域,形成完整图像并输出。实验结果表明,优化后的体绘制算法在国产自主CPU高性能计算机上可以扩展到万核规模,并能有效完成体绘制任务。

关键词：体绘制多管线两级并行并行可扩展性性能优化

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稀土离子(RE=La3+,Gd3+,Lu3+)掺杂Na3V2（PO4）3/C正极材料的制备及电化学性能研究

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中国稀土学报 2024年第4期42卷 719-729页

作者：焦韩曹轶韩华玮郭世宏龙震天津理工大学功能晶体研究院天津理工大学化学化工学院

在钠离子电池正极材料体系中，钠超离子导体型Na3V2（PO4）3（NVP）因其高电压平台和良好的循环稳定性而备受关注，然而，其本征电导率较差严重限制了其实际应用。通过球磨辅助固相法制备了稀土离子(La3+,Gd3+,Lu3+)掺杂的Na3V2-xREx（... 详细信息

在钠离子电池正极材料体系中，钠超离子导体型Na3V2（PO4）3（NVP）因其高电压平台和良好的循环稳定性而备受关注，然而，其本征电导率较差严重限制了其实际应用。通过球磨辅助固相法制备了稀土离子(La3+,Gd3+,Lu3+)掺杂的Na3V2-xREx（PO4）3/C （x=0,0.01,0.03,0.05）正极材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）证实了稀土离子(La3+,Gd3+,Lu3+)在NVP/C结构中的成功掺杂，同时通过电化学测试研究了稀土离子(La3+,Gd3+,Lu3+)掺杂对NVP/C的电化学性能的影响。结果表明，La3+和Gd3+的掺杂均能在不同程度上改善NVP/C材料的电化学性能。NVP/C-La0.03和NVP/C-Gd0.03在1C倍率下的初始放电比容量分别为110和105.5 m Ah·g-1,200次循环后容量保持率分别为97.5%和95.7%。在这些掺杂样品中NVP/C-La0.03表现出的电化学性能最佳，即使在5C的倍率下循环500次后，放电比容量仍可达100.05 m Ah·g-1。因此，适当的稀土离子掺杂对提高NVP/C正极材料的电化学性能有一定的提升作用，为钠离子电池正极材料的深入探索提供了基础研究支撑。

关键词：钠离子电池磷酸钒钠正极材料稀土离子掺杂

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一种基于差分隐私的个性化服务推荐算法

现代电子技术 2022年第4期45卷 83-88页

作者：李晓会陈潮阳张兴伊华伟辽宁工业大学电子与信息工程学院辽宁锦州121001

推荐系统存在用户隐私安全性低、推荐服务质量差的问题。为此,文中提出一种基于差分隐私的个性化服务推荐算法DPk⁃median。该算法针对推荐系统服务器中生成的推荐列表,首先利用k⁃median聚类算法将推荐数据中具有相同属性的数据进行聚类... 详细信息

推荐系统存在用户隐私安全性低、推荐服务质量差的问题。为此,文中提出一种基于差分隐私的个性化服务推荐算法DPk⁃median。该算法针对推荐系统服务器中生成的推荐列表,首先利用k⁃median聚类算法将推荐数据中具有相同属性的数据进行聚类;然后根据不同簇的风险级别,添加相应的拉普拉斯噪声机制,同一簇中的隐私预算参数是相同的,在保证隐私的前提下,可合理控制噪声的加入并提高噪声的利用率,保证推荐的质量损失减小,同时增加算法的执行效率。相关实验结果表明,与以往的基于差分隐私的个性化服务推荐系统相比,文中所提出的算法在保证系统安全性的同时,提高了服务推荐的质量和算法的执行效率。

关键词：个性化服务推荐差分隐私数据聚类拉普拉斯噪声机制隐私预算推荐服务质量风险级别

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Enhanced Sampling Simulations on Transition-Metal-Catalyzed Organic Reactions:Zirconocene-Catalyzed Propylene Polymerization and Sharpless Epoxidation

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CCS Chemistry 2024年第4期6卷 964-975页

作者： Xu Han Tian-Yu Sun yi Isaac Yang Jun Zhang Jing Qiu Zhaoping Xiong Nan Qiao Yun-Dong Wu yi Qin Gao Institute of Theoretical and Computational Chemistry College of Chemistry and Molecular EngineeringPeking UniversityBeijing 100871 Shenzhen Bay Laboratory Shenzhen 518132 Changping Laboratory Beijing 102200 Laboratory of Health Intelligence Huawei Cloud Computing Technologies Co.Ltd.Guizhou 550025

The bond breaking and forming in chemical reactions is a typical rare event,which is one of the difficult problems in molecular dynamics *** enhanced sampling methods have been developed to extend the time scale covered by molecular ***,the difficulties of obtaining appropriate collective variables from complicated reaction pathways and a controlled sampling over the desired phase space remain as ***,we use MetaITS,which combines metadynamics and integrated tempered sampling,to increase the sampling efficiency for chemical *** with collective variables obtained by harmonic linear discriminant analysis can efficiently decrease the main energy barrier of chemical ***,integrated tempered sampling can enhance the exploration of other degrees of *** this study,we applied the MetaITS method to two transition-metal-catalyzed organic reactions with complicated reaction *** simulated here a zirconocene-catalyzed propylene polymerization to investigate the regioselectivity and temperature *** also studied a Sharpless epoxidation reaction,for which both chiral products are observed through simulation.

关键词： molecular dynamics enhanced sampling metadynamics integrated tempering sampling propylene polymerization Sharpless epoxidation

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高熵合金纳米颗粒研究进展

中国科学：技术科学 2024年第7期54卷 1211-1245页

作者：廖怡君马艺冀连泽戎华威李逸兴张雪峰东北大学材料科学与工程学院材料各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819 杭州电子科技大学材料与环境工程学院先进磁性材料研究院杭州310012

当高熵合金细化至纳米尺度时,其独特的结构与纳米尺寸效应间的相互作用将赋予材料优异的功能特性.然而,由于异种元素间普遍存在的混合焓差异,将多种非混相金属稳定结合并细化至纳米尺度具有极大的理论和技术挑战.因此,本文主要综述了近... 详细信息

当高熵合金细化至纳米尺度时,其独特的结构与纳米尺寸效应间的相互作用将赋予材料优异的功能特性.然而,由于异种元素间普遍存在的混合焓差异,将多种非混相金属稳定结合并细化至纳米尺度具有极大的理论和技术挑战.因此,本文主要综述了近年来高熵合金纳米颗粒的研究进展,首先系统总结了高熵合金纳米颗粒的制备方法、合成条件以及进一步提升合金体系固溶组元数量的策略,随后从高熵合金纳米颗粒所具备的结构稳定性、氧化还原行为及异常尺寸效应等独特性质出发,对其在催化、电磁、光热、气敏和储能等领域的应用及性能机理进行了详细的分析和讨论.最后,总结展望了高熵合金纳米颗粒未来面临的挑战和发展方向.

关键词：高熵合金多组元合金纳米颗粒制备策略多功能性

基于OBE模式的Java程序设计课程教学改革与实践研究

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创新创业理论研究与实践 2023年第23期6卷 48-51页

作者：伊华伟王亚君佟玉军陈鑫辽宁工业大学辽宁锦州121001

当今时代,以互联网、人工智能为代表的信息技术正在各领域广泛应用,对人们的生产、生活产生了很大影响。教育领域已逐渐认识到信息编程的重要性,开始重视编程人才的培养工作,要求高校培养符合社会需求的高素质编程人才。以Java程序设计... 详细信息

当今时代,以互联网、人工智能为代表的信息技术正在各领域广泛应用,对人们的生产、生活产生了很大影响。教育领域已逐渐认识到信息编程的重要性,开始重视编程人才的培养工作,要求高校培养符合社会需求的高素质编程人才。以Java程序设计课程为例,构建了基于OBE理念的Java程序设计课程教学模式,并提出相应的教学实践措施,有效提升了教学质量。

关键词： OBE模式 Java程序设计教学改革课程教学人才培养模式探索

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基于线性补偿的宽频相量测量方法及其测试

可再生能源 2024年第4期42卷 506-512页

作者：易善军李原马宁嘉李华伟苏鹏戴幸涛谢小荣国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古呼和浩特010010 清华大学电机系北京100084

随着可再生能源发电和电网中电力电子设备的占比不断提高,电力系统的宽频振荡已成为制约可再生能源消纳的重要因素。为抑制高比例可再生能源电力系统的宽频振荡与满足保护需求,文章提出了一种宽频相量的测量方法,并研制了相应的装置。首... 详细信息

随着可再生能源发电和电网中电力电子设备的占比不断提高,电力系统的宽频振荡已成为制约可再生能源消纳的重要因素。为抑制高比例可再生能源电力系统的宽频振荡与满足保护需求,文章提出了一种宽频相量的测量方法,并研制了相应的装置。首先,该装置基于加窗的离散傅里叶变换算法和三峰插值算法,实现多路多模态电压、电流的宽频相量测量;然后,基于线性回归的方法补偿了高频振荡相量的幅值和相位测量结果,在保障动态响应速度的同时,有效提高了装置的测量精度;最后,基于测试仪和实时数字仿真平台测试验证了所研制装置的宽频相量测量性能,为保障新型电力系统安全稳定运行及可再生能源消纳提供了数据支撑。

关键词：宽频振荡可再生能源消纳线性回归相量补偿

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机器人用杯形谐波减速器应力和变形分析

机床与液压 2024年第3期52卷 44-48页

作者：易伟锋刘泓滨吴智恒张华伟韩守磊昆明理工大学云南昆明106742 广东省科学院智能制造研究所广东广州510070 广州市昊志机电股份有限公司广东广州511356

针对杯形谐波减速器复杂的装配变形和应力分布,基于ANSYS软件建立有限元分析模型,分析谐波减速器在装配和加载过程中的应力和变形规律。研究结果表明:波发生器与柔轮装配时,柔轮和轴承外圈产生了不同程度的倾斜;刚轮与柔轮装配后,柔轮... 详细信息

针对杯形谐波减速器复杂的装配变形和应力分布,基于ANSYS软件建立有限元分析模型,分析谐波减速器在装配和加载过程中的应力和变形规律。研究结果表明:波发生器与柔轮装配时,柔轮和轴承外圈产生了不同程度的倾斜;刚轮与柔轮装配后,柔轮和轴承外圈在长轴位置的最大径向变形量分别相比前者减少14.1%和9.1%;随着负载的增大,柔轮应力增长趋势为变斜率上升,153 N·m后柔轮应力加速上升,斜率约为0.354;通过三维应变测量系统对柔轮装配变形进行测量,实验与仿真结果基本一致。研究结果表明柔轮、轴承和刚轮对谐波减速器应力和变形分布都有较大影响,其为谐波减速器的设计、使用和性能试验提供数据支撑。

关键词：谐波减速器柔轮轴承变形测量

Enabling high-efficiency ethanol oxidation on NiFe-LDH via deprotonation promotion and absorption inhibition

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Journal of Energy Chemistry 2023年第10期85卷 76-82,I0004页

作者： Jiawei Shi huawei He yinghua Guo Feng Ji Jing Li yi Zhang Chengwei Deng Liyuan Fan Weiwei Cai Hydrogen Energy Technology Innovation Center of Hubei Province Faculty of Materials Science and ChemistryChina University of GeosciencesWuhan 430074HubeiChina State Key Laboratory of Space Power-Sources Technology Shanghai Institute of Space Power SourcesShanghai 200245China College of Science and Engineering James Cook University1 James Cook DriveTownsvilleQLD 4811Australia

Nucleophile oxidation reaction(NOR), represented by ethanol oxidation reaction(EOR), is a promising pathway to replace oxygen evolution reaction(OER). EOR can effectively reduce the driving voltage of hydrogen production in direct water splitting. In this work, large current and high efficiency of EOR on a Ni, Fe layered double hydroxide(NiFe-LDH) catalyst were simultaneously achieved by a facile fluorination strategy. F in NiFe-LDH can reduce the activation energy of the dehydrogenation reaction, thus promoting the deprotonation process of NiFe-LDH to achieve a lower EOR onset potential. It also weakens the absorption of OH-and nucleophile electrooxidation products on the surface of NiFe-LDH at a higher potential, achieving a high current density and EOR selectivity, according to density functional theory calculations. Based on our experiment results, the optimized fluorinated NiFe-LDH catalyst achieves a low potential of 1.386 V to deliver a 10 mA cm^(-2)EOR. Moreover, the Faraday efficiency is greater than 95%, with a current density ranging from 10 to 250 mA cm^(-2). This work provides a promising pathway for an efficient and cost-effective NOR catalyst design for economic hydrogen production.

关键词： Ethanol oxidation reaction High efficiency Ni Fe layered double hydroxide Fluorination strategy Deprotonation