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Pre-Training Physics-Informed Neural Network with Mixed Sampling and Its Application in High-Dimensional Systems

Journal of Systems Science & Complexity 2024年第2期37卷 494-510页

作者： LIU Haiyi zhang yabin WANG Lei School of Mathematics and Physics North China Electric Power UniversityBeijing 102206China School of Control and Computer Engineering North China Electric Power UniversityBeijing 102206China

Recently,the physics-informed neural network shows remarkable ability in the context of solving the low-dimensional nonlinear partial differential ***,for some cases of high-dimensional systems,such technique may be time-consuming and *** this paper,the authors put forward a pre-training physics-informed neural network with mixed sampling(pPINN)to address these *** based on the initial and boundary conditions,the authors design the pre-training stage to filter out the set of the misfitting points,which is regarded as part of the training points in the next *** authors further take the parameters of the neural network in Stage 1 as the initialization in Stage *** advantage of the proposed approach is that it takes less time to transfer the valuable information from the first stage to the second one to improve the calculation accuracy,especially for the high-dimensional *** verify the performance of the pPINN algorithm,the authors first focus on the growing-and-decaying mode of line rogue wave in the Davey-Stewartson I *** case is the accelerated motion of lump in the inhomogeneous Kadomtsev-Petviashvili equation,which admits a more complex evolution than the uniform *** exact solution provides a perfect sample for data experiments,and can also be used as a reference frame to identify the performance of the *** experiments confirm that the pPINN algorithm can improve the prediction accuracy and training efficiency well,and reduce the training time to a large extent for simulating nonlinear waves of high-dimensional equations.

关键词： High-dimensional systems mixed sampling nonlinear wave pre-training physics-informed neural network

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The nature of electron density enhancement over a wide altitude range during ionosphere heating experiments at EISCAT

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Earth and Planetary Physics 2024年第2期8卷 408-414页

作者： Jun Wu Jian Wu Jie Feng QingLiang Li ShuJi Hao ZhengWen Xu HaiSheng Zhao yabin zhang National Key Laboratory of Electromagnetic Environment China Research Institute of Radio Wave PropagationBeijing 102206China School of Physics Xidian UniversityXi’an 710071China

During the course of ionospheric heating experiments, researchers at the European Incoherent Scatter Scientific Association (EISCAT) observed an apparent electron density enhancement. The enhancement extended over a wide range of altitudes, above the reflection altitude of the high-frequency pump wave. However, whether this enhancement actually corresponds to a true enhancement in electron density remains an open question. When the dispersion relation of ion acoustic waves is followed, the frequency ratio of the enhanced ion line to the background ion line suggests that the profile of the effective ion mass may have remained unchanged. Furthermore, the solar radio flux and ion drift velocity indicate no significant changes in the ion species and their densities. In conclusion, the electron density enhancement observed at EISCAT should not, in fact, be considered a true enhancement.

关键词： incoherent scatter radar(ISR) ionospheric heating electron density ion acoustic wave

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Solar-powered miniature robot for on-site oil spill treatment under magnetic steering

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Science China(Technological Sciences) 2024年第7期67卷 2164-2175页

作者： WANG Ben CHEN YunRui WANG Yun JI FengTong LI HongYuan NIU ShiChao HAN ZhiWu zhang yabin GUO ZhiGuang College of Chemistry and Environmental Engineering Shenzhen UniversityShenzhen 518060China State Key Laboratory of Featured Metal Materials and Life-cycle Safety for Composite Structures Ministry of Education Key Laboratory of New Processing Technology for Nonferrous Metals and Materialsand School of ResourcesEnvironment and MaterialsGuangxi UniversityNanning 530004China Key Laboratory for Bionic Engineering Ministry of Education Jilin UniversityChangchun 130022China Hubei Collaborative Innovation Centre for Advanced Organic Chemical Materials Ministry of Education Key Laboratory for the Green Preparation and Application of Functional MaterialsHubei UniversityWuhan 430062China Wellcome Trust/Cancer Research UK Gurdon Institute University of CambridgeCambridge CB21QNUK Department of Physiology Development and NeuroscienceUniversity of CambridgeCambridge CB21QNUK State Key Laboratory for Turbulence and Complex Systems Department of Mechanics and Engineering ScienceBeijing Innovation Center for Engineering Science and Advanced TechnologyCollege of EngineeringPeking UniversityBeijing 100871China

Walking on the water surface is an effective method for miniature robots to transport payloads with dramatically decreased interfacial drag. Current aquatic robots reported are generally actuated by a beam of focused light that can trigger asymmetrical deformation, enabling the directional movement through horizontal momentum transfer of photoinduced actuation force to the water. However, the operations are heavily dependent on manual manipulation of the focused light, making the long-term actuation and application of the aquatic robots in vast scenarios challenging. Herein, we developed a kind of water striderinspired robot that can autonomously manage the motion on the water surface under solar irradiation, with their direction steerable by a magnetic field. The motion of this bioinspired robot on the water surface was achieved by the use of a solar cell panel as a driving module to enable propulsive motion based on the conversion of light-electric-mechanical energies. The superhydrophobic design of its leg surfaces enables the aquatic robots with weight-bearing and drag-reducing abilities. With the assistance of magnetic navigation, the bioinspired robot can continuously and controllably locomote to the oily spill floating on the water body and collect them with high efficiency. For further demonstration, the treatment of oil spills in a campus pool with high efficiency has also been achieved. This on-site oil-spill treating strategy, taking advantage of a home-made bioinspired robot actuated by natural sunlight under magnetic steering, shows great potential applications in water-body remediation.

关键词： miniature robot superhydrophobic water strider interfacial friction magnetic actuation

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贸易开放是否促进了城乡共同富裕?——来自中国地级及以上城市的经验证据

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南方经济 2024年第6期 57-76页

作者：贺唯唯张亚斌湖南财政经济学院湖南大学经济与贸易学院

文章采用手工查找的2005—2019年地级及以上城市面板数据,考察了中国工业化背景下贸易开放对城乡共同富裕的影响及作用机制。研究结果显示,贸易开放提高本地人均收入和缩小城乡收入差距,因此有利于促进城乡共同富裕,且该结果经过工具变... 详细信息

文章采用手工查找的2005—2019年地级及以上城市面板数据,考察了中国工业化背景下贸易开放对城乡共同富裕的影响及作用机制。研究结果显示,贸易开放提高本地人均收入和缩小城乡收入差距,因此有利于促进城乡共同富裕,且该结果经过工具变量法、系统GMM法等方法处理后仍然具有稳健性。作用机制分析表明,贸易开放可以通过提高劳动生产率、增加FDI流入以及形成工资溢价影响城乡共同富裕。在贸易开放提高收入水平的过程中,劳动生产率、FDI以及工资溢价均发挥了积极作用。在贸易开放缩小城乡收入差距的过程中,劳动生产率和工资溢价发挥了积极作用,FDI作用则不显著。进一步分析表明,进、出口开放对城乡共同富裕均具有促进作用,且出口开放的促进作用更强。贸易开放对城镇、农村居民收入均具有促进作用,且对农村居民收入的带动更强;贸易开放通过缩小城乡居民个体收入比与引导农村剩余劳动力“入城”两种方式缩小了城乡收入差距。文章最后提出了深化贸易开放、加快投资自由化、推动新型工业化和城乡融合发展等促进城乡共同富裕的政策建议。

关键词：贸易开放城乡共同富裕劳动生产率 FDI 工资溢价

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数智时代高校图书馆全链路、一站式图书荐购服务平台的设计与应用研究

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大学图书馆学报 2024年第1期42卷 65-71页

作者：孔令芳张雅彬林如诗俞渊浙江大学图书馆浙江杭州310027

读者荐购是国内各高校图书馆文献资源采访过程中的重要一环,但目前很多高校图书馆使用的图书荐购系统普遍存在荐购功能简单、无法一站式推荐和处理、信息反馈不及时和数据管理缺位等问题。文章以浙江大学图书馆“求是荐书”平台为例,提... 详细信息

读者荐购是国内各高校图书馆文献资源采访过程中的重要一环,但目前很多高校图书馆使用的图书荐购系统普遍存在荐购功能简单、无法一站式推荐和处理、信息反馈不及时和数据管理缺位等问题。文章以浙江大学图书馆“求是荐书”平台为例,提出了一种融合多荐购渠道、支持多类型资源推荐与使用的全链路、一站式、智能化图书荐购服务平台建设模式,以期为其他高校图书馆的图书荐购工作提供参考。

关键词：读者荐购图书荐购系统高校图书馆平台建设

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感染、炎症、修复 2024年第2期25卷 109-113页

作者：张亚宾河南省郑州市第三人民医院河南郑州450000

目的:探讨乙型肝炎病毒(HBV)感染相关肝病患者血清T淋巴细胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3(TIM-3)、高尔基体蛋白73(GP73)变化及其临床意义。方法:选取2020年9月至2022年10月于河南省郑州市第三人民医院诊治的100例HBV感染相关肝病患者为研究... 详细信息

目的:探讨乙型肝炎病毒(HBV)感染相关肝病患者血清T淋巴细胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3(TIM-3)、高尔基体蛋白73(GP73)变化及其临床意义。方法:选取2020年9月至2022年10月于河南省郑州市第三人民医院诊治的100例HBV感染相关肝病患者为研究对象,其中47例慢性乙型肝炎(CHB)、35例肝硬化(LC)、18例肝细胞癌(HCC),分别纳入CHB组、LC组、HCC组,另选取本院同期体检的30例健康者纳入对照组。根据病情严重程度不同,CHB组又分为轻度CHB组(16例)、中度CHB组(19例)和重度CHB组(12例),LC组又分为代偿期LC组(15例)和失代偿期LC组(20例),HCC组又分为甲胎蛋白(AFP)阴性HCC组(8例)和AFP阳性HCC组(10例)。比较CHB组、LC组、HCC组和对照组TIM-3、GP73、丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、白蛋白和总胆红素(TBil)水平;比较CHB亚组、LC亚组和HCC亚组患者TIM-3、GP73水平;分析HBV感染相关肝病患者TIM-3和GP73与ALT、AST、白蛋白及TBil的相关性。结果:四组TIM-3、GP73、ALT、AST、白蛋白和TBil水平比较,差异有统计学意义(P<0.001);CHB组、LC组和HCC组TIM-3、GP73、ALT、AST及TBil水平均高于对照组,白蛋白水平均低于对照组(P<0.05);LC组和HCC组TIM-3、GP73、ALT、AST及TBil水平均高于CHB组,白蛋白水平均低于CHB组(P<0.05);HCC组TIM-3、GP73、ALT、AST及TBil水平均高于LC组,白蛋白水平低于LC组(P<0.05)。轻度CHB组、中度CHB组、重度CHB组TIM-3和GP73水平比较,差异有统计学意义(P<0.001);中度CHB组、重度CHB组TIM-3和GP73水平均高于轻度CHB组(P<0.05);重度CHB组TIM-3和GP73水平均高于中度CHB组(P<0.05)。失代偿期LC组TIM-3、GP73水平均高于代偿期LC组(P<0.05)。AFP阳性HCC组TIM-3、GP73水平均高于AFP阴性HCC组(P<0.05)。CHB组、LC组、HCC组患者TIM-3、GP73与ALT、AST、TBil呈正相关,与白蛋白呈负相关(P<0.05)。结论:HBV感染相关肝病患者血清TIM-3、GP73水平明显升高,CHB、LC、HCC不同疾病发展阶段其表达水平升高程度显著,且与病情发展及肝功能损伤密切相关。

关键词：乙型肝炎病毒慢性乙型肝炎肝硬化肝细胞癌 T淋巴细胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3 高尔基体蛋白73

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价值循环视角下国内国际双循环的演变与国际比较

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国际贸易问题 2024年第5期 1-17页

作者：蔡涟张亚斌刘子健王振国湖南大学经济与贸易学院

本文依据开放系统中价值生产、分配、流通和使用四大活动在境内外供需对接构成的循环,理解和界定了国内、国际循环,在1965—2020年的长期视角下和1995—2020年的短中期视角下,对中国等世界主要经济体的国内循环和国际循环进行了国家(地... 详细信息

本文依据开放系统中价值生产、分配、流通和使用四大活动在境内外供需对接构成的循环,理解和界定了国内、国际循环,在1965—2020年的长期视角下和1995—2020年的短中期视角下,对中国等世界主要经济体的国内循环和国际循环进行了国家(地区)层面和产业层面的测度、增加值分解及结构分解。研究发现:在长周期视角下,世界各国(地区)仍表现出国际循环依存度增大的经济全球化趋势;在短期视角下,中国国家层面和产业层面都呈现出国内循环依存度增大的由外向内转变的趋势。截至2020年,在整体层面上,中国的国内循环和国际循环经济体量已经分别位居世界第二和第一,其中,国内循环经济增长的可持续性较强,而国际循环经济增长的韧性相对不足;在产业层面上,中国的初级产品和资源产品产业以及全部三类制造业的国内循环经济体量和国际循环经济体量都是世界第一,但全部四类服务业的国内循环经济体量都显著小于美国,位居世界第二。服务业国内循环经济体量较小的主要原因是产业增加值率较低和国内消费总规模不足。兼顾上述国内国际循环的现状、短期和长期趋势,中国应在供给侧加强制造业与服务业的产业融合,并在需求侧进一步提升国内消费规模。

关键词：双循环价值循环增加值结构分解分析

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孔隙率对风电滑动轴承激光熔覆涂层摩擦磨损性能的影响

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轴承 2024年第9期 79-87页

作者：张益林沈意平张亚宾卫芬鲁学良湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201 湖南崇德科技股份有限公司湖南湘潭411101

通过微观组织平均视场法测定了风电齿轮箱行星轮滑动轴承CuSn12Ni2激光熔覆涂层的孔隙率,开展了干摩擦和油润滑条件下不同孔隙率涂层的摩擦磨损试验,运用Archard磨损公式并基于UMESHMOTION子程序在ABAQUS有限元软件中模拟了不同孔隙率... 详细信息

通过微观组织平均视场法测定了风电齿轮箱行星轮滑动轴承CuSn12Ni2激光熔覆涂层的孔隙率,开展了干摩擦和油润滑条件下不同孔隙率涂层的摩擦磨损试验,运用Archard磨损公式并基于UMESHMOTION子程序在ABAQUS有限元软件中模拟了不同孔隙率涂层的摩擦磨损过程。研究结果表明:在干摩擦和油润滑条件下涂层的磨损形式为黏着磨损和磨粒磨损,孔隙率越高涂层磨粒磨损越明显;10,20 N载荷下涂层磨痕位置硬度增幅、磨损深度、磨损宽度、磨损率与孔隙率呈正相关,涂层表面硬度、摩擦系数标准差、摩擦系数平均值与孔隙率呈反相关,孔隙缺陷降低了涂层的摩擦磨损性能;30 N载荷下不同孔隙率涂层摩擦系数标准差、摩擦系数平均值较为接近;载荷越大,孔隙率对涂层摩擦磨损性能的影响越小。

关键词：滑动轴承风电轴承激光熔覆孔隙率摩擦系数有限元分析

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钢渣、电石渣增强硫化砷渣稳定化/固化机制

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化工学报 2024年第7期75卷 2656-2669页

作者：张亚斌苏杨张慧荣宋一朋李健郭彦霞山西大学环境与资源学院国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西太原030006 山西省黄河实验室山西太原030006 山西省太原固体废物处置中心(有限公司) 山西太原030000 山西大地生态环境技术研究院有限公司山西太原030012

随着金属冶炼等工业的发展,难以处理的硫化砷渣大量堆存,对资源环境和人体健康造成严重危害。稳定化/固化技术是一种应用前景广阔的高效固砷技术,但是药剂消耗大、成本高、对复杂高浓度砷渣处理效果差等问题一直限制着该技术的发展。以... 详细信息

随着金属冶炼等工业的发展,难以处理的硫化砷渣大量堆存,对资源环境和人体健康造成严重危害。稳定化/固化技术是一种应用前景广阔的高效固砷技术,但是药剂消耗大、成本高、对复杂高浓度砷渣处理效果差等问题一直限制着该技术的发展。以低成本、高活性的钢渣和电石渣代替化学稳定剂,利用酸改性钢渣、铁离子和H2O2形成高级氧化/稳定化体系,随后在水泥作用下固化。通过XRD、FTIR、XPS等对上述过程进行表征,结果显示低价态砷、硫和有机物质被高效氧化成稳定的高价态钙铁盐,最终形成的固化体结构较为稳定。工艺优化后,1.0 g硫化砷渣在0.2 g钢渣、0.5 g H_(2)O_(2)、0.3 g电石渣和1.0 g水泥的分步协同稳定化/固化处理后,固化体抗压强度为5.7 MPa,砷浸出浓度仅为0.66 mg·L^(-1),远低于1.2 mg·L^(-1)的安全填埋标准。

关键词：硫化砷渣钢渣高级氧化稳定化固化

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信息不对称下二手电商平台三方动态博弈分析——基于贝叶斯模型

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运筹与模糊学 2024年第2期14卷 714-727页

作者：章亚彬王小芳上海理工大学管理学院上海

随着我国二手电商市场的快速发展,如何构建买卖双方与二手电商平台的监管机制促进二手电商行业健康发展,是亟待解决的问题。本文基于贝叶斯模型刻画信息不对称下的二手商品买卖双方与电商平台的动态博弈过程,通过求解均衡策略分析影响... 详细信息

随着我国二手电商市场的快速发展,如何构建买卖双方与二手电商平台的监管机制促进二手电商行业健康发展,是亟待解决的问题。本文基于贝叶斯模型刻画信息不对称下的二手商品买卖双方与电商平台的动态博弈过程,通过求解均衡策略分析影响各方策略选择的因素。结果表明:平台加强检查、加大对劣质二手商品卖家的惩罚力度,减少消费者购买二手商品的成本,降低卖家提供低质量二手商品的收益等措施均有利于提高二手商品的质量。

关键词：信息不对称二手电商平台贝叶斯模型

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