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Improved forecasting via physics-guided machine learning as exemplified using“21·7”extreme rainfall event in Henan

Science China Earth Sciences 2024年第5期67卷 1652-1674页

作者： Qi ZHONG Zhicha ZHANG Xiuping YAO Shaoyu HOU Shenming FU Yong CAO linguo jing China Meteorological Administration Training Center Beijing 100081China State Key Laboratory of Severe Weather Chinese Academy of Meteorological SciencesBeijing 100081China Zhejiang Meteorological Observatory Hangzhou 310017China Hebei Provincial Weather Modification Center Shijiazhuang 050020China Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100029China National Meteorological Center Beijing 100081China School of Computer Science Chengdu University of Information TechnologyChengdu 610225China

As a natural disaster,extreme precipitation is among the most destructive and influential,but predicting its occurrence and evolution accurately is very challenging because of its rarity and *** the example of the“21·7”extreme precipitation event(17–21 July 2021)in Henan Province,this study explores the potential of using physics-guided machine learning to improve the accuracy of forecasting the intensity and location of extreme *** physics-guided ways of embedding physical features,fusing physical model forecasts and revised loss function are used,i.e.,(1)analyzing the anomalous circulation and thermodynamical factors,(2)analyzing the multi-model forecast bias and the associated underlying reasons for it,and(3)using professional forecasting knowledge to design the loss function,and the corresponding results are used as input for machine learning to improve the forecasting *** results indicate that by learning the relationship between anomalous physical features and heavy precipitation,the forecasting of precipitation intensity is improved significantly,but the location is rarely adjusted and more false alarms *** reasons for this are as *** anomalous features used here mainly contain information about large-scale systems and factors which are consistent with the model precipitation deviation;moreover,the samples of extreme precipitation are sparse and so the algorithm used here is ***,by combining“good and different”multi models with machine learning,the advantages of each model are extracted and then the location of the precipitation center in the forecast is improved ***,by combining the appropriate anomalous features with multi-model fusion,an integrated improvement of the forecast of the rainfall intensity and location is ***,this study is a novel exploration to improve the refined forecasting of heavy precipitation with extreme intensity and high variability,

关键词： Extreme precipitation event Refined assessment Anomalous physical features Multi-model fusion Machine learning

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线路双独立挂点与承力塔中相跳线风偏的解决

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供用电 2006年第6期23卷 39-40页

作者：荆林国滨州鲁能东力电力设计院山东滨州256610

根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施(试行)》中对防止输电线路事故在设计阶段提出的重要要求,通过对横担的改进,满足了反事故措施的要求,运行情况良好。该改进方案有实用价值和推广价值。

关键词：反事故措施双独立挂点跳线风偏

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考虑随机影响因素的电网饱和负荷概率预测方法

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电气工程学报 2021年第3期16卷 99-105页

作者：荆林国荆仲毅张韶晶张韶颖国网山东省电力公司滨州供电公司滨州256610 山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590

为有效解决当前电网负荷预测相关研究成果精确性待优化等问题,提出基于粒子群算法的电网饱和负荷概率预测方法。综合考虑电网饱和负荷影响因素,利用K均值聚类法对供电区域进行划分,以划分结果为依据,引入高斯过程回归模型和粒子群算法,... 详细信息

为有效解决当前电网负荷预测相关研究成果精确性待优化等问题,提出基于粒子群算法的电网饱和负荷概率预测方法。综合考虑电网饱和负荷影响因素,利用K均值聚类法对供电区域进行划分,以划分结果为依据,引入高斯过程回归模型和粒子群算法,利用滚动预测的方式获取电量剩余历史信息数据预测值,同时通过粒子群法对优化问题进行求解,获得最优的超参数,结合电网饱和判据与饱和负荷的随机影响因素规划数值,构建电网饱和负荷的概率预测模型。通过试验对所提方法进行测试,结果表明,该方法非标准拟合指数和比较拟合指数均较高,融合饱和判据程度强,具有可靠性。

关键词：影响因素电网饱和负荷概率预测模型

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500kV同塔双回输电线路绝缘子雷电冲击响应研究

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电瓷避雷器 2020年第6期 198-203页

作者：荆林国荆仲毅张韶晶张韶颖国网滨州供电公司山东滨州256610 东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012

近年来雷击造成的线路跳闸逐渐增多,因此绝缘子绝缘性能是保障输电线路平稳运行的关键之一。为了研究绝缘子在雷电流下的冲击响应,笔者运用电磁暂态软件CDEGS建立了500 k V同塔双回输电线路雷击冲击响应模型,计算不同雷电流波形参数及... 详细信息

近年来雷击造成的线路跳闸逐渐增多,因此绝缘子绝缘性能是保障输电线路平稳运行的关键之一。为了研究绝缘子在雷电流下的冲击响应,笔者运用电磁暂态软件CDEGS建立了500 k V同塔双回输电线路雷击冲击响应模型,计算不同雷电流波形参数及不同杆塔参数下绝缘子两端电压差值峰值,并分析其随参数变化的雷电冲击响应规律。计算结果表明,幅值为10 kA的标准指数雷电流流过杆塔塔顶时,绝缘子两端电压差峰值为142 k V;在一定范围内,随着波前时间加长,横担长度变长,杆塔高度减小,土壤电阻率越高,绝缘子两端冲击电压差峰值越小,越不容易被击穿;土壤电阻率越高,避雷线电流峰值越大,避雷线的分流作用越明显。

关键词：输电杆塔雷电流波形参数绝缘子冲击响应

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墨鱼骨转化羟基磷灰石多孔陶瓷表面纳米结构调控及其对成骨细胞作用的研究

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中国修复重建外科杂志 2019年第3期33卷 363-369页

作者：敬林果杨晨郇志广徐合柯勤飞常江上海师范大学生命与环境科学学院上海200234 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室生物医用材料与组织工程研究课题组上海200050

目的探索墨鱼骨转化羟基磷灰石多孔陶瓷(cuttlefish bone transformed hydroxyapatite,CB-HA表面纳米结构的制备与调控,以及不同尺寸纳米结构对成骨细胞黏附、增殖以及ALP表达的影响。方法取墨鱼骨制备成直径10 mm、厚2 mm的注水骨片后... 详细信息

目的探索墨鱼骨转化羟基磷灰石多孔陶瓷(cuttlefish bone transformed hydroxyapatite,CB-HA表面纳米结构的制备与调控,以及不同尺寸纳米结构对成骨细胞黏附、增殖以及ALP表达的影响。方法取墨鱼骨制备成直径10 mm、厚2 mm的注水骨片后分为4组,分别与不同浓度磷源溶液混合,置于水热釜,放入烘箱于120℃反应24 h后,组1~3样品不作处理,组4进一步于1 200℃下烧结3 h,去除表面结构作为对照。采用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、电感耦合等离子体原子发射光谱分析各组CB-HA化学成分,扫描电镜、比表面测试仪、孔隙率测试仪分析其物理结构。取第4代MC3T3-E1细胞分别与4组CB-HA共培养,培养1 d后扫描电镜观察细胞形态,1、3、7 d后用MTT法分析细胞增殖情况,7、14 d后用p NPP法测试细胞ALP表达情况。结果 4组CB-HA X射线衍射光谱均见羟基磷灰石的峰形,红外线吸收光谱示红外吸收峰与羟基磷灰石一致,电感耦合等离子体原子发射光谱分析显示钙磷比为1.68~1.76。扫描电镜观察见组1~3 CB-HA表面分别为大、中、小尺寸团簇结构,组4表面没有明显纳米结构。4组CB-HA比表面积比较差异有统计学意义(P0.05)。与组4相比,组1~3孔径<50 nm的微孔更多,并且随着纳米团簇结构尺寸的减小,微孔逐渐增多。与细胞共培养后,扫描电镜及MTT检测示,与组1、4相比,组2、3 CB-HA表面细胞黏附及增殖均更好,并且细胞有更多的ALP表达(P<0.05)。结论通过控制磷源溶液中铵根离子浓度能够调控CB-HA表面纳米团簇结构的尺寸,并且在CB-HA表面引入小尺寸团簇纳米结构能够改善材料的细胞黏附、增殖以及ALP表达,这种作用可能与纳米结构引起比表面积增加有关。

关键词：骨组织工程墨鱼骨羟基磷灰石多孔陶瓷纳米结构

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基于演化聚类算法的电力系统暂态负荷同步预测

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电子设计工程 2021年第7期29卷 115-118,123页

作者：荆林国荆仲毅张韶晶张韶颖国网山东省电力公司滨州供电公司山东滨州256610 山东科技大学山东青岛266590

基于提高电力系统暂态负荷同步预测精度的目的,采用演化聚类算法对电力系统暂态负荷同步预测方法进行研究。采用BP神经网络,将补充数据的时间作为BP网络的输入变量引入训练好的BP网络中,以修正电力系统中的历史数据。根据修正结果引入... 详细信息

基于提高电力系统暂态负荷同步预测精度的目的,采用演化聚类算法对电力系统暂态负荷同步预测方法进行研究。采用BP神经网络,将补充数据的时间作为BP网络的输入变量引入训练好的BP网络中,以修正电力系统中的历史数据。根据修正结果引入演化聚类算法,计算电力系统在每一时刻的负荷数据。依据负荷数据,计算电压相量距离,获得电网中薄弱断面信息与输电断面关键故障集中的故障数据,确定电网中输电断面的暂态负荷信息,完成电力系统暂态负荷同步预测。通过对比实验,提出的预测方法在对电力系统电机端电压和功率变化预测上,具有较高的精准度,电压预测误差最大为0.025 V。

关键词：演化聚类算法电力系统暂态负荷电压相量距离历史数据输电断面

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云芝菌株胞外多糖的制备及纯化

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南京林业大学学报：自然科学版 2012年第6期36卷 85-89页

作者：孙静尤毅蒋发现杨锐蔡俊立赵林果南京林业大学化学工程学院江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室江苏南京210037

为提高云芝产胞外多糖的产量,在单因素试验的基础上,应用响应面分析法对云芝菌丝体产胞外多糖的培养条件进行了优化。根据回归分析,确定的较佳工艺条件为:培养时间2.4 d,装液量67.6 mL,初始pH=5.1。利用醇沉淀法和DEAE Sepharose CL-6B... 详细信息

为提高云芝产胞外多糖的产量,在单因素试验的基础上,应用响应面分析法对云芝菌丝体产胞外多糖的培养条件进行了优化。根据回归分析,确定的较佳工艺条件为:培养时间2.4 d,装液量67.6 mL,初始pH=5.1。利用醇沉淀法和DEAE Sepharose CL-6B凝胶柱层析对云芝胞外多糖进行纯化,产品达到电泳纯。紫外扫描和HPLC的分析结果表明,云芝菌株胞外多糖不含多肽,单糖组成至少含有葡萄糖和木糖。

关键词：云芝胞外多糖响应面分析法纯化

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“以学生为中心”的基础医学教学综合改革研究与实践

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中华医学教育探索杂志 2015年第8期14卷 783-786页

作者：王强舒榕李静刘静吴淋果武汉科技大学医学院基础医学院免疫学系 430065 湖北省第三人民医院麻醉科武汉430030

目前医学教育呈现综合化趋势，打破学科之间界线、加强学科间有机联系、以器官系统为主线、以问题为导向、以学生为中心的新医学教育模式正逐渐形成。本文对武汉科技大学医学院基础医学教学过程中，存在促进学生自主学习改革力度不大、... 详细信息

目前医学教育呈现综合化趋势，打破学科之间界线、加强学科间有机联系、以器官系统为主线、以问题为导向、以学生为中心的新医学教育模式正逐渐形成。本文对武汉科技大学医学院基础医学教学过程中，存在促进学生自主学习改革力度不大、教职员工未能形成好的教学和科研团队等问题进行分析，提出在基础医学教学质量工程建设过程中整合教学单位、建立“教师教育发展中心”、实行“课程负责人制”和“团队负责人制”、推行“以学生为中心”的基础医学教学、整合课程建立“以器官系统为中心”的课程模式等综合改革措施，取得了一定成效。

关键词：以学生为中心课程负责人团队负责人基础医学综合改革

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日语语言心理学知识的介入对学习效果的影响

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外语教学 2001年第6期22卷 93-96页

作者：徐靖西安外国语学院日语系陕西西安710061

本文着重从三个方面探讨语言主体的认知心理过程和日语表现形式的关系问题 :1)表象机制的扩展及泛化在日语中的表现 ;2 )邻近性认知和日语借代法的关系 ;3)相似性认知和日语转义法的关系等。通过考察实验证明 ,日语语言心理学知识的介... 详细信息

本文着重从三个方面探讨语言主体的认知心理过程和日语表现形式的关系问题 :1)表象机制的扩展及泛化在日语中的表现 ;2 )邻近性认知和日语借代法的关系 ;3)相似性认知和日语转义法的关系等。通过考察实验证明 ,日语语言心理学知识的介入对日语学习效果有明显影响。研究结果表明 ,在日语学习过程中 ,学习者掌握语言主体的心理过程和其语言之间的关系 ,有利于加深对日语的理解和记忆 ,并能提高日语学习的效果。

关键词：日语语言心理学认知模式学习效果

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儿童发音缺陷的诊断和治疗

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中华儿科杂志 2004年第5期42卷 337-339页

作者：金星明赵晶章依文吴虹上海第二医科大学附属新华医院上海儿童医学中心儿保科 200092

目的　研究儿童发音缺陷的类型与疗效的有关因素 ,不同类型发音缺陷的疗效比较 ,以及语音治疗的临床模式。方法　在排除了器质性发音障碍后 ,对 91例汉语辅音音素性发音缺陷按发音部位进行分类 ;发音缺陷儿童经治疗后按症状的消失与否... 详细信息

目的　研究儿童发音缺陷的类型与疗效的有关因素 ,不同类型发音缺陷的疗效比较 ,以及语音治疗的临床模式。方法　在排除了器质性发音障碍后 ,对 91例汉语辅音音素性发音缺陷按发音部位进行分类 ;发音缺陷儿童经治疗后按症状的消失与否分成治疗有效组和无效组 ;列出 10个分析因素 ,即性别、年龄、口腔运动功能问题、发育迟缓、语言发育迟缓史、中耳炎史、舌系带问题、智能迟缓、治疗频度和治疗次数。采用SPSS 8 0 (SPSSInc .,1997)统计软件进行Logistic多元逐步回归分析 ,以寻找与疗效有关的因素 ;比较了单一类型和广泛类型发音缺陷 (发音缺陷≥ 2类 )的疗效 ;探讨语音治疗的临床模式。结果　 91例辅音音素性发音缺陷主要分为 4类 ,最多见的是广泛发音缺陷 ,共 37例 ,占 4 1% ;其次是舌后音 ,共 33例 ,占 36 % ;然后舌尖中音 ,共 12例 ,占 13% ;再就是舌尖音 ,共 8例 ,9% ,仅 1例为唇齿音 /f/的缺陷。Logistic多元回归分析表明发育迟缓、语言迟缓和治疗频度与疗效有关。单一类型发音缺陷的治疗有效率高达 87% ,而广泛发音缺陷的治疗有效率仅 2 7% ,二者疗效差异有非常显著意义 (P <0 0 0 0 1)。结论　临床音素性发音缺陷有 4类 ,发育迟缓、语言发育迟缓和语音治疗频度影响疗效。

关键词：儿童语音障碍言语疗法疾病类型疗效治疗频度影响因素语言病理学

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