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C1-Conforming Quadrilateral Spectral Element Method for Fourth-Order Equations

Communications on Applied Mathematics and Computation 2019年第3期1卷 403-434页

作者： Huiyuan Li Weikun Shan Zhimin Zhang State Key Laboratory of Computer Science/Laboratory of Parallel Computing Institute of SoftwareChinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Science Henan University of TechnologyZhengzhou 450001HenanChina Beijing Computational Science Research Center Beijing 100193China Department of Mathematics Wayne State UniversityDetroitMI 48202USA

This paper is devoted to Professor Benyu Guo's open question on the C1-conforming quadrilateral spectral element method for fourth-order equations which has been endeavored for years. Starting with generalized Jacobi polynomials on the reference square, we construct the C1-conforming basis functions using the bilinear mapping from the reference square onto each quadrilateral element which fall into three categories-interior modes, edge modes, and vertex modes. In contrast to the triangular element, compulsively compensatory requirements on the global C1-continuity should be imposed for edge and vertex mode basis functions such that their normal derivatives on each common edge are reduced from rational functions to polynomials, which depend on only parameters of the common edge. It is amazing that the C1-conforming basis functions on each quadrilateral element contain polynomials in primitive variables, the completeness is then guaranteed and further confirmed by the numerical results on the Petrov-Galerkin spectral method for the non-homogeneous boundary value problem of fourth-order equations on an arbitrary quadrilateral. Finally, a C1-conforming quadrilateral spectral element method is proposed for the biharmonic eigenvalue problem, and numerical experiments demonstrate the effectiveness and efficiency of our spectral element method.

关键词： Quadrilateral spectral element method Fourth-order equations Mapped polynomials C1-conforming basis Polynomial inclusion Completeness

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Changes of Effective Connectivity in the Alpha Band Characterize Differential Processing of Audiovisual Information in Cross-Modal Selective Attention

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Neuroscience Bulletin 2020年第9期36卷 1009-1022页

作者： weikun Niu Yuying Jiang Xin Zhang Tianzi Jiang Yujin Zhang shan Yu Brainnetome Center Institute of AutomationChinese Academy of SciencesBeijing 100190China National Laboratory of Pattern Recognition Institute of AutomationChinese Academy of SciencesBeijing 100190China Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Cross-modal selective attention enhances the processing of sensory inputs that are most relevant to the task at hand.Such differential processing could be mediated by a swift network reconfiguration on the macroscopic level,but this remains a poorly understood process.To tackle this issue,we used a behavioral paradigm to introduce a shift of selective attention between the visual and auditory domains,and recorded scalp electroencephalographic signals from eight healthy participants.The changes in effective connectivity caused by the cross-modal attentional shift were delineated by analyzing spectral Granger Causality(GC),a metric of frequency-specific effective connectivity.Using data-driven methods of pattern-classification and feature-analysis,we found that a change in the a band(12 Hz-15 Hz) of GC is a stable feature across different individuals that can be used to decode the attentional shift.Specifically,auditory attention induces more pronounced information flow in the α band,especially from the parietal-occipital areas to the temporal-parietal areas,compared to the case of visual attention,reflecting a reconfiguration of interaction in the macroscopic brain network accompanying different processing.Our results support the role of α oscillation in organizing the information flow across spatially-separated brain areas and,thereby,mediating cross-modal selective attention.

关键词： Human EEG Audiovisual selective attention Granger Causality Pattern classification

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双调和算子特征值问题的混合三角谱元方法

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计算数学 2017年第1期39卷 81-97页

作者：单炜琨李会元中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

本文针对双调和算子特征值问题设计了基于混合变分形式的三角谱元逼近格式,其基函数采用指标为(-1,-1,-1)的广义Koornwinder多项式.在H^1-及H_0~1-正交谱元投影的逼近理论基础上,我们建立了双调和算子特征值与特征函数的收敛性估计;它... 详细信息

本文针对双调和算子特征值问题设计了基于混合变分形式的三角谱元逼近格式,其基函数采用指标为(-1,-1,-1)的广义Koornwinder多项式.在H^1-及H_0~1-正交谱元投影的逼近理论基础上,我们建立了双调和算子特征值与特征函数的收敛性估计;它关于网格尺寸h是最优的,关于多项式次数M是次优的.然而,在H_0~2-正交谱元投影的最优估计假设前提下,关于M的次优收敛阶估计则提升为最优.此外,Koornwinder分片多项式逼近的结果还表明,在带权Besov空间范数的度量下,对于存在着区域角点奇性的双调和算子特征值问题,谱元方法的收敛阶能达到h-型有限元方法的2倍.最后,本文的数值实验结果展示了谱元逼近格式的高效性,同时也验证了相关理论的正确性.

关键词：三角谱元混合方法双调和算子特征值广义Koornwinder多项式误差估计

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任意三角形Laplace特征值问题谱方法的数值对比研究

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数值计算与计算机应用 2015年第2期36卷 113-131页

作者：单炜琨李会元中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

本文选取多项式、有理多项式以及三角函数等五类函数作为基函数，设计相应的谱方法逼近格式并实现相应算法，对任意三角形上Laplace特征值问题进行数值求解对比研究．比较实验结果显示，谱方法相较于经典有限差分、有限元等低阶方法有... 详细信息

本文选取多项式、有理多项式以及三角函数等五类函数作为基函数，设计相应的谱方法逼近格式并实现相应算法，对任意三角形上Laplace特征值问题进行数值求解对比研究．比较实验结果显示，谱方法相较于经典有限差分、有限元等低阶方法有较多的可信特征值；其中的Koornwinder多项式谱方法与基于Koornwinder多项式的有理谱方法，其可信特征值的数量达到全部计算特征值的4/π^2，并且达到“指数阶收敛”；而三角函数谱方法，则保持了稳定的收敛阶且有较多的可信特征值．

关键词：谱方法 Laplace特征值可信特征值指数阶收敛

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金刚烷胺/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能

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精细化工 2022年第9期39卷 1917-1922,1937页

作者：刘迎新梁坚孙卫琨蒋恒黎成勇黄山长沙学院生物与环境工程学院湖南长沙410003

以氧化石墨烯和金刚烷胺为原料,通过水相合成法制备了金刚烷胺功能化氧化石墨烯复合材料(A/GO),采用FTIR、XRD和XPS对A/GO进行了结构表征,并考察了A/GO对有机染料的吸附性能。结果表明,与氧化石墨烯相比,A/GO对甲基蓝(AB93)表现出高效... 详细信息

以氧化石墨烯和金刚烷胺为原料,通过水相合成法制备了金刚烷胺功能化氧化石墨烯复合材料(A/GO),采用FTIR、XRD和XPS对A/GO进行了结构表征,并考察了A/GO对有机染料的吸附性能。结果表明,与氧化石墨烯相比,A/GO对甲基蓝(AB93)表现出高效吸附性,其吸附动力学和吸附等温模型分别符合拟二级动力学和Langmuir模型,最大理论吸附容量(q_(m))为1250.0 mg/g。热力学分析表明,A/GO吸附AB93是自发的放热过程。A/GO吸附AB93对NaCl和KCl表现出良好的耐盐性,而CaCl_(2)能有效地促进A/GO吸附AB93。对于刚果红和AB93等的混合染料体系,A/GO能选择性吸附AB93。

关键词：氧化石墨烯金刚烷胺甲基蓝吸附选择性水处理技术

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基于DRSN的高噪声环境下XLPE电缆故障识别

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电气传动 2022年第16期52卷 75-80页

作者：吴卫堃宫士营郑耀华单超董传友广东电网有限责任公司肇庆供电局广东肇庆526000 山东科汇电力自动化股份有限公司山东淄博255087 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080

为对高噪声环境下交联聚乙烯(XLPE)电缆故障进行智能化识别,提出了一种基于深度残差收缩网络的XLPE电缆故障识别方法,该方法将软阈值作为非线性变换层嵌入到网络深层结构中,并引入软注意力机制对软阈值进行加权优化,从而加强深度神经网... 详细信息

为对高噪声环境下交联聚乙烯(XLPE)电缆故障进行智能化识别,提出了一种基于深度残差收缩网络的XLPE电缆故障识别方法,该方法将软阈值作为非线性变换层嵌入到网络深层结构中,并引入软注意力机制对软阈值进行加权优化,从而加强深度神经网络从高噪声局部放电信号中特征学习的能力,进而提高电缆故障诊断精度。首先,根据运维、检修经验制作了4种典型的终端故障,并搭建局部放电测试系统,测试得到不同电压等级下局部放电数据,并对其进行加噪处理;然后,通过深度残差收缩网络完成不同噪声环境下故障数据特征提取及分类;最后,与其他故障诊断方法进行对比。结果表明:该方法能够有效地对噪声信号进行抑制,极大地提高了高噪声环境下电缆故障诊断精度,为后续的工程应用提供了切实可行的方法。

关键词： XLPE电缆局部放电深度残差网络注意力机制

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Hedgehog通路通过非配体依赖途径调控缺氧诱导的胰腺癌EMT及侵袭过程

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西安交通大学学报（医学版） 2020年第3期41卷 347-355页

作者：邵珊秦涛钱伟琨李杰马清涌雷建军西安交通大学第一附属医院肿瘤内科陕西西安710061 西安交通大学第一附属医院肝胆外科陕西西安710061

目的探讨Hedgehog(Hh)通路调控缺氧诱导的胰腺癌上皮间质转分化(EMT)及侵袭机制。方法PANC-1和BxPC-3细胞培养于30 mL/L氧浓度的缺氧环境,观察缺氧对胰腺癌细胞的EMT及侵袭能力的影响,并检测Hh通路中SHH、PTCH、SMO、GLI1的表达情况;运... 详细信息

目的探讨Hedgehog(Hh)通路调控缺氧诱导的胰腺癌上皮间质转分化(EMT)及侵袭机制。方法PANC-1和BxPC-3细胞培养于30 mL/L氧浓度的缺氧环境,观察缺氧对胰腺癌细胞的EMT及侵袭能力的影响,并检测Hh通路中SHH、PTCH、SMO、GLI1的表达情况;运用HIF-1α小干扰RNA干扰HIF-1α的表达,观察HIF-1α对缺氧诱导的胰腺癌EMT及侵袭的影响;运用cyclopamine和GLI1 siRNA分别抑制Hh通路的SMO或GLI1表达后,观察Hh通路在缺氧诱导胰腺癌EMT中的作用。结果缺氧能够积聚HIF-1α,活化胰腺癌Hh通路,但不影响SHH的表达,并可促进胰腺癌EMT及侵袭过程;HIF-1αsiRNA能够逆转缺氧诱导的上述过程,抑制Hh的活化,但不影响SHH及PTCH的表达。cyclopamine抑制缺氧状态下SMO及GLI1的表达,GLI siRNA可抑制GLI1的表达,但不影响SMO的表达,两者均可逆转缺氧诱导的EMT及侵袭过程。结论缺氧可能是通过非配体依赖途径,上调SMO促进胰腺癌EMT及侵袭。

关键词： Hedgehog通路上皮间质转分化(EMT) 缺氧侵袭胰腺癌

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直驱式永磁同步电机伺服系统死区补偿方法

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电机与控制应用 2013年第7期40卷 32-36,52页

作者：牛威昆许海平薛劭申方程薛山中国科学院大学北京100190 中国科学院电工研究所北京100190

介绍了逆变器死区效应产生的原因,以及对电流谐波、转速波动、转矩脉动的影响。基于平均误差理论提出了一种适用于直驱式永磁同步电机(PMSM)伺服系统的死区效应的补偿方法。为了提高补偿精度,引入角度检测以及滑动平均值滤波算法的动态... 详细信息

介绍了逆变器死区效应产生的原因,以及对电流谐波、转速波动、转矩脉动的影响。基于平均误差理论提出了一种适用于直驱式永磁同步电机(PMSM)伺服系统的死区效应的补偿方法。为了提高补偿精度,引入角度检测以及滑动平均值滤波算法的动态补偿修正算法。建立了直驱式伺服系统仿真模型和试验平台。仿真和试验结果证明,该死区补偿方法在直驱式永磁同步伺服系统中可有效降低定子电流谐波,抑制转矩脉动与转速波动,显著提高系统的性能。

关键词：永磁同步电机死区补偿空间矢量脉宽调制转矩脉动滑动平均值滤波

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