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Gradient-based algorithms for multi-objective bi-level optimization

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Science China Mathematics 2024年第6期67卷 1419-1438页

作者： xinmin yang Wei Yao Haian Yin Shangzhi Zeng Jin Zhang National Center for Applied Mathematics in Chongqing Chongqing401331China School of Mathematical Sciences Chongqing Normal UniversityChongqing401331China Department of Mathematics Southern University of Science and TechnologyShenzhen518055China National Center for Applied Mathematics Shenzhen Shenzhen518000China Department of Mathematics and Statistics University of VictoriaVictoriaBCV8W 2Y2Canada

Multi-objective bi-level optimization(MOBLO)addresses nested multi-objective optimization problems common in a range of ***,its multi-objective and hierarchical bi-level nature makes it notably ***-based MOBLO algorithms have recently grown in popularity,as they effectively solve crucial machine learning problems like meta-learning,neural architecture search,and reinforcement ***,these algorithms depend on solving a sequence of approximation subproblems with high accuracy,resulting in adverse time and memory complexity that lowers their numerical *** address this issue,we propose a gradient-based algorithm for MOBLO,called gMOBA,which has fewer hyperparameters to tune,making it both simple and ***,we demonstrate the theoretical validity by accomplishing the desirable Pareto *** experiments confirm the practical efficiency of the proposed method and verify the theoretical *** accelerate the convergence of gMOBA,we introduce a beneficial L2O(learning to optimize)neural network(called L2O-gMOBA)implemented as the initialization phase of our gMOBA *** results of numerical experiments are presented to illustrate the performance of L2O-gMOBA.

关键词： multi-objective bi-level optimization convergence analysis Pareto stationary learning to optimize

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基于预测向心加速的生成对抗网络训练

中国科学：数学 2024年第4期54卷 671-698页

作者：李科科杨新民张柯四川大学数学学院成都610065 重庆国家应用数学中心重庆401331

为缓解生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)训练过程中的极限循环行为,本文受向心加速算法及Liang和Stokes(2019)的修正的预测方法(modified predictive method,MPM)的启发,基于对匀速圆周运动的几何观察提出了预测向心... 详细信息

为缓解生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)训练过程中的极限循环行为,本文受向心加速算法及Liang和Stokes(2019)的修正的预测方法(modified predictive method,MPM)的启发,基于对匀速圆周运动的几何观察提出了预测向心加速算法(predictive centripetal acceleration algorithm,PCA).首先,在二元线性博弈(特殊的GAN)上证明了PCA的最后一次迭代收敛性.然后,将PCA分别与随机梯度下降(stochastic gradient descent,SGD)算法和自适应性矩估计(adaptive moment estimation,Adam)算法结合,提出了随机PCA(stochastic PCA,SPCA)和PCA-Adam用于实际训练GAN.最后,在二元线性博弈、多元Gauss分布以及CIFAR10和Celeb A数据集上的实验分别验证了所提出算法的有效性.

关键词：生成对抗网络预测向心加速算法二元线性博弈收敛性

A Kind of Equivalence of Three Nonlinear Scalarization Functions in Vector Optimization

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Journal of Systems Science & Complexity 2021年第2期34卷 692-705页

作者： LI Fei yang xinmin School of Mathematical Sciences Inner Mongolia UniversityHohhot 010021China School of Mathematical Sciences Chongqing Normal UniversityChongqing 400047China

In this paper,by the notions of base functionals and augmented dual cones,the authors indicate firstly that the norms,Gerstewitz functionals and oriented distance functions have common characteristics with base *** that,the equivalence of these three sublinear functions on the ordering cone is established by using the structures of augmented dual cones under the assumption that it has a bounded ***,the authors show that two superlinear functions do not have similar relations with the norms *** generally,the equivalence of three sublinear functions outside the negative cone has also been obtained in the end.

关键词： Base functionals Gerstewitz functionals norms oriented distance functions vector optimization

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硫磺强化高氯酸盐衰减的柱试验研究

水文地质工程地质 2024年第2期51卷 58-65页

作者：梁凯旋刘菲张莉杨新敏段石敦北京市矿产地质研究所北京101500 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 安阳工学院土木与建筑工程学院河南安阳455000

高氯酸盐(ClO^(-)_(4))是一种新的持久性污染物,其分子量小、扩散快、稳定性高,普遍存在于环境中,特别是在烟花生产和燃放较为密集的地区检出浓度较高。ClO^(-)_(4)会干扰人体甲状腺的正常功能,因此其环境污染问题引起了广泛关注,成为... 详细信息

高氯酸盐(ClO^(-)_(4))是一种新的持久性污染物,其分子量小、扩散快、稳定性高,普遍存在于环境中,特别是在烟花生产和燃放较为密集的地区检出浓度较高。ClO^(-)_(4)会干扰人体甲状腺的正常功能,因此其环境污染问题引起了广泛关注,成为了近年来环境科学领域的研究热点。针对硫磺强化ClO^(-)_(4)衰减的作用机制和影响因素研究不足的问题,选取污染场地的天然河沙为试验介质,通过柱试验对硫磺强化ClO^(-)_(4)衰减的过程进行研究,考察了铁及铁氧化物、地下水基质、硝酸盐(NO^(-)_(3))对硫磺强化ClO^(-)_(4)衰减过程的影响。结果表明,硫磺具有强化ClO^(-)_(4)衰减的能力,衰减过程主要由微生物驱动,其限制因素主要为微生物必要的无机盐等营养物质;铁及铁氧化物对体系内p H值的降低起到缓冲作用,但对体系内ClO^(-)_(4)衰减的促进作用有限;地下水基质显著提升了硫磺强化ClO^(-)_(4)衰减的能力,提升了微生物的产酸作用;地下水中NO^(-)_(3)的降解优先于ClO^(-)_(4),当NO^(-)_(3)低至10 mg/L以下时,ClO^(-)_(4)才开始明显的降解。硫磺具备作为渗透反应格栅(PRB)的反应介质原位修复ClO^(-)_(4)、 NO^(-)_(3)等污染物的潜力。本研究为环境修复中的实际应用提供理论依据和数据支持。

关键词：高氯酸盐硫磺强化衰减微生物降解地下水铁氧化物硝酸盐

Continuity of Solution Mappings for Parametric Generalized Set-Valued Weak Vector Equilibrium Problems

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Journal of Systems Science & Complexity 2017年第2期30卷 378-391页

作者： PENG Zaiyun ZHAO Yong yang xinmin College of Mathematics and Statistics Chongqing JiaoTong University Department of Mathematics Sichuan University Department of Mathematics Chongqing Normal University

This paper obtains some stability results for parametric generalized set-valued weak vector equilibrium problem. Under new assumptions, which do not contain any information about solution mappings, the authors establish the continuity of the solution mapping to a parametric generalized set-valued weak vector equilibrium problem without monotonicity. These results extend and improve some results in the literature. Some examples are given to illustrate the results.

关键词： Continuity parametric generalized set-valued weak vector equilibrium problems solution mapping stability.

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安阳市制造业高质量发展现状及对策建议研究

安阳工学院学报 2024年第1期23卷 68-71页

作者：杨新敏王珏安阳工学院土木与建筑工程学院河南安阳455000 安阳工学院人事处河南安阳455000

当前,安阳市制造业处于高质量发展的关键时期。为了推动安阳市制造业高质量发展,可以从传统产业、新兴产业和未来产业3方面入手,以智能制造推动产业升级,尽快确立安阳市制造强市的地位。通过建立共享创新平台、升级改造传统技术、培育... 详细信息

当前,安阳市制造业处于高质量发展的关键时期。为了推动安阳市制造业高质量发展,可以从传统产业、新兴产业和未来产业3方面入手,以智能制造推动产业升级,尽快确立安阳市制造强市的地位。通过建立共享创新平台、升级改造传统技术、培育壮大先锋绿色制造企业、推广绿色低碳生产技术、大力开展招商合作等方式,推动安阳市制造业的绿色、低碳、智能、高效发展。

关键词：制造业高质量发展智能制造安阳市

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粉体光催化全水分解技术研究进展

化工进展 2024年第4期43卷 1810-1822页

作者：吴晨赫刘彧旻杨昕旻崔记伟姜韶堃叶金花刘乐全天津大学材料科学与工程学院天津300072 邯郸净化设备研究所河北邯郸056000

光催化全水分解制氢可以直接将太阳能转变为绿色氢能,该技术具有过程简单、成本低等优势,受到广泛关注的同时展现出了良好的应用前景。半导体光催化剂的性能是光催化全水分解技术发展的核心因素,目前该领域主要围绕光催化反应的三个基... 详细信息

光催化全水分解制氢可以直接将太阳能转变为绿色氢能,该技术具有过程简单、成本低等优势,受到广泛关注的同时展现出了良好的应用前景。半导体光催化剂的性能是光催化全水分解技术发展的核心因素,目前该领域主要围绕光催化反应的三个基本步骤对其性能进行提升:光吸收、载流子分离与迁移以及表面反应。本文从光催化基本原理出发,围绕以上三方面概述了应对相应挑战的有效策略与近年来的研究进展,在此基础上总结了设计、制备高效光催化全水分解材料的重要方法,分析了当前影响该水分解制氢技术工业化应用的难点,指出该领域的核心问题是开发高效的窄带隙光催化材料,同时未来需着重解决逆反应严重、催化剂稳定性不足以及大规模实施过程中的氢氧混合气体分离等技术问题。

关键词：太阳能光催化全水分解制氢催化剂可再生能源

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多行业污泥生物炭特性及深度处理工业废水行为研究

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工业水处理 2024年第8期44卷 70-80页

作者：陈文超李勇超杨昕旻刘佳浩单胜道浙江科技学院环境与资源学院浙江杭州310023 浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室浙江杭州310023

将制药、印染、造纸废水生化处理系统的剩余污泥在厌氧条件下热解制备成生物炭,探究有毒气体的排放情况,表征多种污泥炭的理化性质,重点研究其对行业废水的深度处理行为以及对水体生物的毒性作用。结果表明,污泥炭产率为53%~71%,随着热... 详细信息

将制药、印染、造纸废水生化处理系统的剩余污泥在厌氧条件下热解制备成生物炭,探究有毒气体的排放情况,表征多种污泥炭的理化性质,重点研究其对行业废水的深度处理行为以及对水体生物的毒性作用。结果表明,污泥炭产率为53%~71%,随着热解温度的升高,CO_(2)排放量降低,但CO、CH_(4)、H_(2)排放量有所上升。污泥炭C含量相对较低,含有Fe、Mn、Cr、Pb等重金属,其中每kg印染污泥炭的Fe质量为5540 mg。与低温、中温污泥炭相比,高温污泥炭对二沉池出水的处理效果最佳,反应24 h后,0.5 g/L的制药污泥炭可去除88.5%的硫化物,但不能脱色;印染污泥炭处理可使废水COD浓度达标,对苯胺类的去除效果较差;造纸污泥炭对废水中COD、TN、色度均有去除作用。污泥炭去除污染物的同时会从自身释放少量金属离子;低投加量的污泥炭对水体生物的生长并不具有显著的影响,然而当污泥炭投加量增至2.0 g/L时,大肠埃希菌的菌落数降低5.3%~11.2%,小球藻生长抑制率为9.1%~12.3%。

关键词：污泥生物炭工业废水深度处理毒性效应

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基于瞬时角速度信号增强的RV减速器行星齿轮局部故障检测

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振动与冲击 2024年第17期43卷 324-330页

作者：王红伟郭瑜樊家伟杨新敏尹兴超昆明理工大学机电工程学院昆明650500

针对旋转矢量(rotary vector, RV)减速器多源耦合严重,行星齿轮局部故障所引起的冲击易被其他干扰分量所淹没,故障特征提取困难的问题,结合编码器信号的优势提出了一种基于自适应最大二阶循环平稳盲解卷积(adaptive maximum second orde... 详细信息

针对旋转矢量(rotary vector, RV)减速器多源耦合严重,行星齿轮局部故障所引起的冲击易被其他干扰分量所淹没,故障特征提取困难的问题,结合编码器信号的优势提出了一种基于自适应最大二阶循环平稳盲解卷积(adaptive maximum second order cyclostationarity blind deconvolution, ACYCBD)的RV减速器行星齿轮局部故障检测方法。首先,拾取伺服电机内置光编码器信号,并利用向前差分计算获得瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)信号;然后,依据特征评价指标(characteristic evaluation indicator, CEI)最大化原则自适应确定ACYCBD优化滤波器长度,并对IAS信号进行增强;最后,通过识别时域中与故障冲击周期相匹配的理论齿数实现RV减速器故障检测。通过试验数据分析,并将所提方法与现有的稀疏低秩分解算法和增强CYCBD算法对比,验证了所提方法的有效性。

关键词：内置编码器瞬时角速度(IAS) 旋转矢量(RV)减速器最大二阶循环平稳解卷积(ACYCBD)