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光镊捕获和操控尺度极限的进展

物理化学学报 2024年第1期40卷 3-19页

作者：霍春安邱圣杰梁青满耿碧君雷志超王干邹玉玲田中群杨扬厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005

光镊技术能够实现对介观乃至微观颗粒的稳定捕获和灵活操控,是对微纳物体和单个分子施加力并观测其响应的理想操控手段。受限于光的衍射极限,传统光镊难以实现对100 nm以下物体的捕获和操控。研究者们通过开发特殊的材料和结构,将它们... 详细信息

光镊技术能够实现对介观乃至微观颗粒的稳定捕获和灵活操控,是对微纳物体和单个分子施加力并观测其响应的理想操控手段。受限于光的衍射极限,传统光镊难以实现对100 nm以下物体的捕获和操控。研究者们通过开发特殊的材料和结构,将它们与传统光镊技术结合,不断突破其在小尺度物体的捕获和操控极限。本文主要综述了近年来光镊的不同技术路线在突破捕获操控极限的研究进展,以及其在物理化学领域中的应用,并对其发展和应用进行展望。

关键词：光镊单分子捕获尺寸微尺度操控等离激元固液界面

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基于地震频相融合的智能化高分辨率反演

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 548-557页

作者：杨培杰中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015

目前的地震反演主要以模型驱动为主,对噪声较敏感,反演结果的分辨率往往较低,通常只使用地震数据的振幅信息,没有充分利用相位信息。研究表明,波阻抗和地震振幅、相位的相关性较强,因此联合应用振幅谱和相位谱可以有效减小反演结果的多... 详细信息

目前的地震反演主要以模型驱动为主,对噪声较敏感,反演结果的分辨率往往较低,通常只使用地震数据的振幅信息,没有充分利用相位信息。研究表明,波阻抗和地震振幅、相位的相关性较强,因此联合应用振幅谱和相位谱可以有效减小反演结果的多解性。为此,结合深度学习与地震数据的频(振幅谱)、相(相位谱)信息,提出基于数据驱动的频相智能波阻抗反演,有效提高了反演结果的分辨率和精度。具体步骤为:(1)基于高分辨率时频分析提取地震道的频相信息;(2)应用图像处理技术融合频相信息;(3)结合频相信息和地层波阻抗制作数据标签对,用数据标签对训练优选的深度网络;(4)提取待反演三维地震数据的频相信息并输入训练好的深度网络,即可得到高分辨率波阻抗反演结果。与现有的深度学习地震反演方法相比,所提方法主要创新点在于首次在地震反演中同时应用了地震数据的频相信息。模型测试结果表明,频相信息的联合应用有效地减小了反演结果的多解性,提高了反演精度。实际应用结果表明,与传统的稀疏脉冲反演相比,所提方法提高了反演结果的纵向分辨率,益于进一步推广、应用。

关键词：频相信息数据驱动深度学习高分辨率反演

基于预训练及激活图融合的弱监督医学图像分割算法研究

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基于预训练及激活图融合的弱监督医学图像分割算法研究

作者：霍永康吉林大学

学位级别：硕士

随着人工智能技术的飞速进步,医学图像技术已然成为医疗领域不可或缺的一环。其中,运用计算机技术自动分割患者医学图像中的病灶区域尤为关键。然而,大部分模型为了获得精确的分割结果,都需要大量专业人员标注的像素级数据作为监督信号... 详细信息

随着人工智能技术的飞速进步,医学图像技术已然成为医疗领域不可或缺的一环。其中,运用计算机技术自动分割患者医学图像中的病灶区域尤为关键。然而,大部分模型为了获得精确的分割结果,都需要大量专业人员标注的像素级数据作为监督信号。遗憾的是,医学图像中像素级标注数据极为稀缺,严重制约了医学图像数据自动分割技术的广泛应用。与此同时,在临床实践中,医学图像的类别标签更容易获取。因此,利用这些图像级标签进行医学图像的弱监督分割,无疑成为了一个切实可行的解决方案。然而,目前弱监督图像分割算法的研究主要针对自然图像,针对医学图像的算法相对匮乏。因此,研究并开发有效的弱监督医学图像分割算法与模型具有重要的科学和应用意义。为了解决医学图像标注数据不足的问题,本文提出了一种基于预训练的弱监督医学图像分割模型。首先,本文设计了一种弱监督医学图像分割模型架构,该架构以类别标签作为监督信号来训练网络模型,通过提取并融合不同形式的激活图,得到最终的病灶区域分割结果。为了充分利用未标注的医学图像数据来提升模型的分割性能,本文还引入了掩码自编码器和知识蒸馏预训练机制。其中,掩码自编码器通过自监督训练,使得模型能够在无标注数据的情况下学习到所分割医学图像的特征信息。基于知识蒸馏的预训练机制可以进一步挖掘轻量级模型的潜力,在构建了教师-学生网络结构基础上,通过自监督蒸馏训练的方式,将教师网络的强大表征能力转移给学生网络。为解决弱监督图像分割模型激活图不精确的问题,本文提出了一种基于多阶段激活图融合的弱监督医学图像分割模型。该模型主要包括以下四个方面的创新:首先,本文引入了自适应权重的机制,用于评估不同注意力头的重要程度。这一机制有助于更准确地衡量每个注意力头对激活图的贡献,从而提升激活图的精确度。其次,本文采用了多阶段的联合交叉注意力融合模块。该模块通过引入更多非线性操作,提取不同层的输出并进行联合交叉注意力的计算与融合,从而生成更为精确的类激活图。此外,本文还引入了对比学习分支,用于确定病灶的边界。这一分支通过对比学习的方式,使模型能够更准确地识别病灶区域,进一步提升了类激活图的准确性。最后,本文融合了不同方式生成的类激活图,得到最终的类激活图,并经过后处理得到分割结果。这一步骤充分利用了多种激活图的信息,进一步提高了分割结果的准确性。本文的主要贡献如下:(1)在面临像素级标注数据稀缺以及大量未标注医学图像数据的情况下,本文利用自监督预训练技术,提出了一种基于预训练的弱监督医学图像分割算法模型。(2)针对类激活图定位不准确的问题,本文采用了多种方法生成激活图,提出了基于多阶段激活图融合的弱监督医学图像分割算法模型。(3)通过在Br. TS大脑肿瘤数据集和ISIC皮肤黑色素瘤数据集上进行的大量实验,我们发现所提出的模型在各方面均展现出优于其他先进弱监督分割方法的性能,从而验证了所提出算法在医学图像分割领域的实用性和优越性。

关键词：医学图像弱监督分割预训练激活图融合自监督学习

董事高管责任保险对控股股东股权质押的影响研究

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董事高管责任保险对控股股东股权质押的影响研究

作者：霍汉文广西大学

学位级别：硕士

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畸形波对SPAr.浮式风力机基础的影响

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 22-29页

作者：李昊然李焱李耀隆王宾天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350 天津大学天津市港口与海洋工程重点实验室天津300350 天津理工大学海洋能源与智能建设研究院天津300384

采用相位调制法生成畸形波波面时历,在时域内模拟该原始畸形波作用下SPAr.立柱)型浮式风力机运动,分析其浮式基础的运动规律.结果表明SPAr.浮式基础的纵荡和纵摇对畸形波的起伏程度变化更加敏感.起伏程度较大的畸形波会使SPAr.浮式基... 详细信息

采用相位调制法生成畸形波波面时历,在时域内模拟该原始畸形波作用下SPAr.立柱)型浮式风力机运动,分析其浮式基础的运动规律.结果表明SPAr.浮式基础的纵荡和纵摇对畸形波的起伏程度变化更加敏感.起伏程度较大的畸形波会使SPAr.浮式基础第一纵荡峰值增大,第二纵荡峰值减小,并使纵摇的瞬态幅度增大,且第一纵荡峰值随畸形波的起伏程度增加呈现出较弱的非线性增加趋势.当起伏程度增大5%时,第一纵荡幅度比原始畸形波作用时增大5.3%,纵摇幅度比原始畸形波作用时增大5.4%.冲击高度较大的畸形波会减小浮式基础纵摇,对纵荡影响并不明显,当冲击高度增大5%时,纵摇幅度比原始畸形波作用时减小2.3%.

关键词：畸形波 SPAr.浮式风力机基础运动冲击载荷波浪起伏程度冲击高度

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风光火抽蓄联合发电系统的优化调度研究

风光火抽蓄联合发电系统的优化调度研究

作者：霍天宇河北大学

学位级别：硕士

当前全球能源需求主要依赖于化石能源,化石能源不仅是不可再生能源,并且还会造成环境污染,因此,开发可再生的清洁能源十分重要。光伏发电和风力发电是新能源的主要发电形式,由于风、光是自然资源,受自然环境的影响较大,受波动频繁、随... 详细信息

当前全球能源需求主要依赖于化石能源,化石能源不仅是不可再生能源,并且还会造成环境污染,因此,开发可再生的清洁能源十分重要。光伏发电和风力发电是新能源的主要发电形式,由于风、光是自然资源,受自然环境的影响较大,受波动频繁、随机性强、稳定性差等客观因素制约,在并网过程中会造成较大的冲击,不利于电网平稳安全运行。合理、高效的储能装置是解决上述问题的关键,抽水蓄能电站是目前为止比较成熟的大容量、高可靠性的储能装置,因此在风光发电系统中加入抽水蓄能电站是实现新能源发电并网较为有效的可行性方法之一。本文在充分考虑风光发电互补特性的基础上,在风光发电系统中加入抽水蓄能电站,综合考虑各种约束条件,以降低联合系统的运行成本为目标建立系统的数学模型,研究风、光、火及抽水蓄能电站联合发电系统借助改进粒子群实现最优调度问题。具体研究内容如下:（1）建立风光火抽蓄联合发电系统模型。对风力发电系统、光伏发电系统、火电系统和抽水蓄能电站的运行机理、发电特征、功率大小的各部分影响因素进行分析。分析各子系统的数学建模原理,并应用于联合发电系统调度模型的构建。考虑在常规和极端天气条件下,以最大化应用风电、光伏新能源发电系统,降低系统运行成本为目标,构建风光火抽蓄联合发电系统模型。（2）为优化调度联合发电系统,采用交叉搜索算法改进粒子群算法。采用水平交叉和垂直交叉的双重搜索机制,用粒子Pid,pbest~t代替候选解,实现算法的全局搜寻及快速收敛。并应用于单峰函数Spher.f和多峰Gr.ewank的计算,验证改进算法CSPSO良好的全局收敛性。（3）运用CSPSO算法对两种天气条件下的联合发电系统模型进行优化调度。从各机组调度情况、抽蓄机状态、水库库容变化各个方面CSPSO的运算结果均比PSO的运算结果理想。各子系统在常规天气条件下和极端天气条件下的运行结果,也表明能够降低联合发电系统目标函数的综合成本。

关键词：联合发电系统抽水蓄能改进粒子群算法优化调度

基于改进Jr.及误差修正的轴承剩余寿命预测方法

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机电工程 2024年第1期41卷 72-80页

作者：刘玉山张旭帮王灵梅孟恩隆郭东杰山西大学自动化与软件学院山西太原030006 国家电投集团山西新能源有限公司山西太原030006

目前,风电机组齿轮箱性能发生初始退化时难以识别,现有退化指标易出现剧烈波动、单调性较差,且无法准确预测齿轮箱关键部件如轴承的剩余使用寿命(r.L),针对该问题,提出了一种基于改进杰森-瑞丽散度(Jr.)及误差修正的双指数模型轴承r.L... 详细信息

目前,风电机组齿轮箱性能发生初始退化时难以识别,现有退化指标易出现剧烈波动、单调性较差,且无法准确预测齿轮箱关键部件如轴承的剩余使用寿命(r.L),针对该问题,提出了一种基于改进杰森-瑞丽散度(Jr.)及误差修正的双指数模型轴承r.L预测方法。首先,提取了振动信号样本的多域特征指标,利用高斯混合模型(GMM)与指数型权重Jr.,得到了样本的后验概率分布向量,再经归一化处理得到置信值(CV);然后,对轴承从初始健康状态退化至当前检查时刻的CV值进行了相空间重构,提取了CV序列的动力学特征,并将其作为相关向量机(r.M)的训练集,获得了支撑整个退化轨迹的相关向量;最后,利用双指数模型拟合了相关向量,外推趋势至失效门限以计算r.L,并引入了差分整合移动平均自回归模型(Ar.MA),对拟合相关向量产生的拟合误差进行了预测,以修正预测的结果。实验结果表明:改进后的退化指标单调性指标提高14.3%;且在不同工况、不同时刻下,经误差修正后的轴承的r.L预测结果较未修正之前有明显提高。研究结果表明:该预测方法可为风电机组齿轮箱重要部件的预测性维护提供参考。

关键词：滚动轴承剩余使用寿命预测高斯混合模型杰森-瑞丽散度误差修正双指数模型置信值差分整合移动平均自回归模型

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促进基础设施投资引入民间资本

宏观经济管理 2024年第2期 13-19页

作者：马德隆中央党校(国家行政学院)研究生院、中国宏观经济研究院综合运输研究所

民间资本参与基础设施建设投资可分为直接投资和间接投资。目前，我国民间资本直接投资参与建设项目仍显乏力，间接投资规模较小且多为“名股实债”。其原因是以隐性门槛为主的市场壁垒阻碍了民间资本进入，根源在于投融资模式的路径依... 详细信息

民间资本参与基础设施建设投资可分为直接投资和间接投资。目前，我国民间资本直接投资参与建设项目仍显乏力，间接投资规模较小且多为“名股实债”。其原因是以隐性门槛为主的市场壁垒阻碍了民间资本进入，根源在于投融资模式的路径依赖和建设运营自然垄断的泛化。对此，应瞄准资本、先易后难、市场为主、契合特性，以企项两端和金融创新推动民间资本间接投资，以先建机制和示范推广推动民间资本直接投资。

关键词：基础设施投资民间资本投融资改革

基于NB-IoT的大田农业环境监测关键技术研究

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基于NB-IoT的大田农业环境监测关键技术研究

作者：霍冬冬合肥大学

学位级别：硕士