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Machine learning for online control of particle accelerators

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2025年第2期68卷 94-104页

作者： Xiaolong Chen Zhijun Wang Yuan He hong zhao Chunguang Su Shuhui Liu Weilong Chen Xiaoying zhao Xin Qi Kunxiang Sun Chao Jin Yimeng Chu hongwei zhao Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou 730000China School of Nuclear Science and Technology Lanzhou UniversityLanzhou 730000China School of Nuclear Science and Technology University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Advanced Energy Science and Technonlogy Guangdong Laboratory Huizhou 516000China Department of Physics Xiamen UniversityXiamen 361005China

Particle accelerators play a critical role in modern scientific ***,existing manual beam control methods heavily rely on experienced operators,leading to significant time consumption and potential challenges in managing next-generation accelerators characterized by higher beam current and stronger nonlinear *** this paper,we establish a dynamical foundation for designing the online adaptive controller of accelerators using machine *** provides a guarantee for dynamic controllability for a class of scientific instruments whose dynamics are described by spatial-temporal equations of motion but only part variables along the instruments under steady states are *** necessity of using historical time series of beam diagnostic data is *** strategies involve also employing a well-established virtual beamline of accelerators,by which various beam calibration scenarios that actual accelerators may encounter are *** the reinforcement learning algorithm is adopted to train the controller with the interaction to the virtual ***,the controller is seamlessly transitioned to real ion accelerators,enabling efficient online adaptive control and ***,the controller demonstrates significant robustness,effectively managing beams with diverse charge mass ratios without requiring *** a controller allows us to achieve the global control within the entire superconducting section of the China Accelerator Facility for Superheavy Elements.

关键词： nonlinear complex system adaptive control machine learning particle accelerator simulation to reality

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An association analysis of lipidome and transcriptome highlights the involvement of MmGDPD1 in regulating low phosphorus tolerance in Malus mandshurica

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Horticultural Plant Journal 2025年第1期11卷 85-104页

作者： hong zhao Yawei Wu Luonan Shen Zhengchun Li Lin Deng Xiaopeng Wen Key Laboratory of Plant Resource Conservation and Germplasm Innovation in Mountainous Region(Ministry of Education) Institute of Agro-bioengineering/College of Life SciencesGuizhou UniversityGuiyangGuizhou 550025China Institute of Pomology Science Guizhou Academy of Agricultural SciencesGuiyangGuizhou 550006China College of Forestry/Institute for Forest Resources&Environment of Guizhou Guizhou UniversityGuiyangGuizhou 550025China

Phosphorus(Pi)plays a crucial role in the growth and development of *** lipid regulation is one of the main mechanisms underlying plant adaptation to Pi ***,the high tolerance to low-Pi stress was justified in an elite line,MSDZ 109,which was obtained from Malus *** better understand the mechanism underlying high adaptation to low-Pi stress,currently,lipidomic and transcriptomic analysis,as well as CRISPR/Cas9 and MmGDPD1-overexpressing methodologies were comprehensively integrated into a strategy for elucidating the high tolerance to low-Pi ***,770 differential metabolites were identified from the roots between the low-Pi and stress-free,belonging to 21 sub-classes of lipid *** acids(FA)constituted the predominant lipid component,accounting for approximately 50%-60%of the total lipids,and triglycerides(TAG)ranked the second,comprising around 12%of the total,consecutively followed by phosphatidylcholine(PC)and diacylglycerol(DAG)with approximately 10%and 8%of the total,*** synchronous transcriptomic analysis revealed a significant up-regulation of genes related to glycerophospholipid and glycerolipid metabolism,specifically those(e.g.,MmGDPD1,MmDGDG1,MmMGDG1,MmSQDG,etc.)involved in phospholipid and galactosyl synthesis in response to low-Pi *** fusing reporter assay showed that MmGDPD1 promoter induced GUS gene expression and demonstrated initiation *** on expression analysis,a dual-luciferase reporter assay,as well as yeast one-hybrid(Y1H)identification,MmPHR1 was justified to bind with the MmGDPD1 promoter and positively regulate plant tolerance to low-Pi *** further elucidate the role of MmGDPD1,CRISPR/Cas9 and MmGDPD1-overexpressing vectors were successfully introduced into apple(‘Royal Gala')***,the MmGDPD1-KO line calli exhibited the remarkable decreases in the contents of phosphodiesterase(PDE),activity,as well as the contents of total Pi,and P

关键词： Malus mandshurica Lipidome profiling Transcription profiles Low phosphorus stress MmGDPD1

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Designing the counter pressure casting gating system for a large thin-walled cabin by machine learning

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China Foundry 2025年

作者： Xiao-long Zhang Hua Hou Xiao-long Pei Zhi-qiang Duan Yu-hong zhao School of Materials Science and Engineering Collaborative Innovation Center of Ministry of Education and Shanxi Province for High-performance Al/Mg Alloy Materials North University of China Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering University of Science and Technology Beijing Institute of Materials Intelligent Technology Liaoning Academy of Materials

The design of casting gating system directly determines the solidification sequence, defect severity,and overall quality of the casting. A novel machine learning strategy was developed to design the counter pressure casting gating system of a large thin-walled cabin casting. A high-quality dataset was established through orthogonal experiments combined with design criteria for the gating system. Spearman's correlation analysis was used to select high-quality features. The gating system dimensions were predicted using a gated recurrent unit(GRU) recurrent neural network and an elastic network model. Using EasyCast and ProCAST casting software, a comparative analysis of the flow field, temperature field, and solidification field can be conducted to demonstrate the achievement of steady filling and top-down sequential solidification. Compared to the empirical formula method, this method eliminates trial-and-error iterations, reduces porosity, reduces casting defect volume from 11.23 cubic centimeters to 2.23 cubic centimeters, eliminates internal casting defects through the incorporation of an internally cooled iron, fulfilling the goal of intelligent gating system design.

关键词：

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非法经营罪的行政法限缩

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广东社会科学 2025年第1期 253-271页

作者：赵宏北京大学法学院北京100871

作为典型的口袋罪,非法经营罪的泛化和滥用一直为刑法学界所诟病。又因为在空白罪状、罪量要素和堵截条款上明确的行政依赖性,非法经营罪与行政法尤其是行政许可制度存在密切关联,这就使对该罪的限缩不能仅从刑法体系内部进行探讨,还需... 详细信息

作为典型的口袋罪,非法经营罪的泛化和滥用一直为刑法学界所诟病。又因为在空白罪状、罪量要素和堵截条款上明确的行政依赖性,非法经营罪与行政法尤其是行政许可制度存在密切关联,这就使对该罪的限缩不能仅从刑法体系内部进行探讨,还需要行政法的外部支援。鉴于非法经营罪的本质是国家借由刑罚对经济和市场予以干预,将此罪保护的法益限定于以行政许可为代表的市场准入秩序相较市场基本秩序更为适宜,也更能确保刑法和行政法在国家干预经济问题上的立场一致和边界统一。相应的,作为非法经营罪入罪要件的行政许可首先需接受《行政许可法》对于行政许可实质与形式合法性的检视,其次还要根据行政不法和刑事不法的区分,对能够作为入罪要件的行政许可再进行类型区分。上述检视的前提是刑事司法机关对行政许可的合法与有效都应进行实质审查和独立判断,由此才能确保非法经营罪的定义和判断不至落入行政权之下。

关键词：非法经营罪法益市场准入制度行政许可行政行为的构成要件效力

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Pollution and Carbon Emission Reduction and Synergistic Pathways in the Operation Phase of Sponge City Source Control Facilities

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Huanjing Kexue/Environmental Science 2025年第3期46卷 1548-1557页

作者： Peng, Si-Yuan zhao, hong-Tao Chai, Hua State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology Research Center for Eco-Environmental Sciences Chinese Academy of Sciences Beijing100085 China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049 China

China is currently at a crucial stage of systematically advancing the construction of sponge cities and completely implementing the"synergetic enhancement of pollution and carbon emission reduction. "The pollution and carbon emission reduction benefits during the operational phase of sponge source control facilities，as well as the synergistic path must be crucially understood scientifically. Taking 30 sponge city construction projects in Wuxi，Jiangsu Province as examples，we analyzed the pollution and carbon emission reduction benefits，construction costs，and determined the synergistic relationship among them during the operational phase. Additionally，we proposed a synergistic path among the three by utilizing a constrained NSGA-Ⅱ multi-objective optimization algorithm. The results showed differences in the pollutant and carbon reduction capacity and the composition of carbon reduction capacity（carbon sequestration by vegetation，carbon storage by runoff，and carbon reduction by pollution reduction）of sponge source control facilities（infiltration rain gardens，drainage rain gardens，undercrofts，planted swales，and permeable pavement）. Therefore，the ratio of the underlying surface area of the sponge source control facilities influenced the pollutant and carbon emission reduction benefits and costs of the project;however，a marginal effect was observed，which was mainly reflected in the permeable pavement to the pollution reduction benefits of the project（R2=0.423 9）. The synergy between the pollution reduction benefit and carbon emission reduction benefit of sponge projects was weak，in which the pollution reduction benefit had a trend of increasing marginal cost for the pollution reduction benefit（R2=0.784 4），whereas the carbon emission reduction benefit was linearly correlated with the construction cost （R2=0.544 7）. Furthermore，a multi-objective optimization algorithm was employed to propose a series of distinct combinations of sponge source control facilities，each optimize

关键词： Multiobjective optimization

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农业新质生产力、新型农业经营主体与乡村产业融合

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深圳大学学报(人文社会科学版) 2025年第1期42卷 69-79页

作者：赵宏马银隆天津财经大学经济学院天津300221 天津财经大学商学院天津300221

农业新质生产力为乡村产业融合发展注入了新动力。依据马克思关于社会再生产的四环节理论,对农业新质生产力驱动乡村产业融合进行理论分析,同时构建农业新质生产力评价指标体系,并基于2011-2021年中国30个省级面板数据测算农业新质生产... 详细信息

农业新质生产力为乡村产业融合发展注入了新动力。依据马克思关于社会再生产的四环节理论,对农业新质生产力驱动乡村产业融合进行理论分析,同时构建农业新质生产力评价指标体系,并基于2011-2021年中国30个省级面板数据测算农业新质生产力和乡村产业融合发展综合指数,实证检验农业新质生产力驱动乡村产业融合的影响效应和驱动机理,结果表明:第一,整体上农业新质生产力驱动乡村产业融合发展具有显著的直接效应。第二,农民合作社、家庭农场、农业龙头企业等新型农业经营主体是农业新质生产力驱动乡村产业融合发展的关键路径,且农民合作社和家庭农场的中介效应明显大于农业龙头企业。第三,非农区农业新质生产力对乡村产业融合发展的驱动效应大于农区,农业新质生产力对乡村产业融合发展的驱动效应在农村受教育水平高的区域显著存在,在农村受教育水平低的区域则不显著。第四,农业新质生产力对乡村产业融合一般在550公里省际地理边界内存在空间溢出效应,空间溢出系数表现为先上升后下降的倒“U”型特征。新发展格局下应合理布局新型农业经营主体,加强农业新质生产力新型生产要素之间的协调联动,促进农业高质量发展。

关键词：农业新质生产力新型农业经营主体乡村产业融合中介效应空间溢出效应

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Inferring the dynamics of “black-box” systems using a learning machine

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2021年第7期64卷 72-81页

作者： hong zhao Department of Physics Xiamen UniversityXiamen361005China Lanzhou Center for Theoretical Physics Lanzhou UniversityLanzhou730000China

Given a segment of a time series of a system at a particular set of parameter values, is it possible to infer the dynamic behavior of the system in its parameter space? Here, we show that this goal can be achieved to a certain extent using a self-evolution learning machine. It is found that following an appropriate training strategy that monotonously decreases the cost function, the learning machine in different training stages is just like the system at different parameter sets. Consequently, the dynamic properties of the system are, in turn, usually revealed in the simple-to-complex order. The underlying mechanism can be attributed to the training strategy, which results in the learning machine collapsing to a qualitatively equivalent system of the system behind the time series. Thus, the learning machine enables a novel way of probing the dynamic properties of a “black-box” system without artificially establishing the equations of motion. The given illustrative examples include a representative model of low-dimensional nonlinear dynamical systems and a spatiotemporal model of reaction-diffusion systems.

关键词： prediction learning machine inverse problems “black-box”system nonlinear dynamics

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WTO成立三十周年与中国高水平对外开放

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国际经济评论 2025年第1期 9-38,4页

作者：霍建国佟家栋赵宏宋泓王跃生崔凡中国世界贸易组织研究会南开大学北京大学法学院中国社会科学院经济研究所北京大学经济学院国际经济与贸易系对外经济贸易大学国际经贸学院对外经济贸易大学海南研究院

1995年1月1日,世界贸易组织(WTO)正式开始运作,至今已走过三十年历程。WTO是多边贸易体制的代表,为国际贸易提供了通行的法律规则,塑造了以规则为基础的国际竞争环境,极大地促进了全球贸易发展和经济繁荣。WTO在提高世界人民生活水平、... 详细信息

1995年1月1日,世界贸易组织(WTO)正式开始运作,至今已走过三十年历程。WTO是多边贸易体制的代表,为国际贸易提供了通行的法律规则,塑造了以规则为基础的国际竞争环境,极大地促进了全球贸易发展和经济繁荣。WTO在提高世界人民生活水平、缩小高收入与低收入国家间差距以及减贫等方面作出了巨大贡献。进入21世纪以来,国际经济、科技、文化、安全、政治等格局发生深刻调整,世界进入新的动荡变革期。WTO内部发生的根本性变化主要源于部分成员之间力量对比的显著变化,而其面临的困境还源于自身制度设计。在当前复杂多变的国际环境下,WTO的存在至少为全球贸易发展、规则和秩序的稳定提供了坚实的保障。无论未来如何变迁,WTO作为多边自由化的平台应当得以保留,其包容性改革强调通过加强对话和合作解决贸易争端,推动全球贸易健康发展。面对当前形势,中国应当准确把握改革与开放的辩证关系,实现改革与开放的良性互动;应将积极加入高标准国际经贸协定作为推动高水平对外开放的重要抓手,同时以此为契机,推进国内制度改革与调整,进一步完善市场经济体制;在坚定推进对外开放、完善自身制度体系的同时,致力于维护现有全球经济体系,努力推动其朝着更加开放和包容的方向发展。

关键词： WTO 多边贸易规则高水平对外开放经贸协定制度型开放

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资源型城市产业转型风险预警模型构建与应用

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管理评论 2025年第1期37卷 229-242页

作者：熊志建赵红刘秀丽中国科学院大学经济与管理学院北京100190 中国科学院大学中丹学院北京100049 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

资源型城市产业转型升级对城市实现可持续发展至关重要。本文对其风险因素进行了识别与分析,界定为宏观风险和微观风险。前者主要包括政策、环境、市场以及社会风险,后者则涵盖时机、模式、人才以及资金风险等。在此基础上,从目标维、... 详细信息

资源型城市产业转型升级对城市实现可持续发展至关重要。本文对其风险因素进行了识别与分析,界定为宏观风险和微观风险。前者主要包括政策、环境、市场以及社会风险,后者则涵盖时机、模式、人才以及资金风险等。在此基础上,从目标维、时间维、因素维三个维度创造性构建了资源型城市产业转型风险识别三维图。采用故障树分析法(FTA)对转型预警指标体系进行构建,兼顾完整性与最小化、可获取与准确度,共包含8个一级、20个二级以及35个三级指标。构建了转型预警模型,选定了7个样本城市,分别对它们进行了风险因素概率分析和影响量分析,计算出各城市转型风险(预警)值,提出了转型预警准则,并给出了转型建议。

关键词：资源型城市产业转型风险预警

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ERβ/JNK通路介导的杜仲提取物对APP/PS1双转基因小鼠学习记忆能力的影响

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中国中药杂志 2025年第2期50卷 285-292页

作者：李月张莉莉赵灿赵红梅王堰付金蕾张杰张宁徐红丹黑龙江中医药大学黑龙江哈尔滨150040 无锡卫生高等职业技术学校江苏无锡214028

研究杜仲提取物对APP/PS1双转基因小鼠空间学习障碍的改善作用及探讨其与雌激素受体β(ERβ)/c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号通路的关系。将60只3月龄雄性APP/PS1小鼠随机分为模型组、抗脑衰胶囊组(0.585 g·kg^(-1))、盐酸多奈哌齐组(0.65... 详细信息

研究杜仲提取物对APP/PS1双转基因小鼠空间学习障碍的改善作用及探讨其与雌激素受体β(ERβ)/c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号通路的关系。将60只3月龄雄性APP/PS1小鼠随机分为模型组、抗脑衰胶囊组(0.585 g·kg^(-1))、盐酸多奈哌齐组(0.65 mg·kg^(-1))、杜仲提取物组(1.3 g·kg^(-1));15只相同遗传背景的C57BL/6小鼠为野生(WT)对照组。通过水迷宫实验(MWM)、避暗实验(PAT)及新物体识别实验(NOR)评估小鼠学习记忆能力;苏木精-伊红(HE)染色及透射电镜(TEM)观察小鼠海马区组织形态和细胞超微结构特征;将关键活性成分与关键靶点利用AutoDock Vina软件进行分子对接验证;免疫组化方法(IHC)检测小鼠海马齿状回(DG)区中ERβ表达;蛋白免疫印迹法(WB)检测小鼠海马区ERβ、p-JNK、JNK的表达情况。与WT对照组相比,模型组小鼠在MWM中逃避潜伏期显著延长、穿越平台次数和目标象限停留时间显著减少,PAT中逃避潜伏期显著减少、错误次数显著增加,NOR中新物体识别指数显著降低;HE染色结果表明,模型组小鼠海马区出现神经元数目减少,锥体细胞排列紊乱,细胞核固缩等变化;TEM检测结果表明,模型组海马区部分神经元细胞核有固缩状态,核膜略微增厚和畸变,胞质内尼氏体较少;IHC结果表明,模型组小鼠海马DG区ERβ表达显著降低;WB结果表明,海马组织ERβ的表达降低,p-JNK/JNK水平升高。与模型组相比,杜仲提取物组小鼠在MWM中逃避潜伏期显著缩短、穿越平台次数和目标象限停留时间显著增加,PAT中逃避潜伏期显著增加、错误次数显著减少,NOR中新物体识别指数显著提高;小鼠海马区出现神经元数目增多,锥体细胞排列趋于有序;海马区神经元细胞核状态较好;小鼠海马DG区ERβ表达显著升高;海马组织ERβ的表达显著升高,p-JNK/JNK水平显著降低。盐酸多奈哌齐和抗脑衰胶囊对APP/PS1小鼠在行为学、HE、TEM实验指标中的作用与杜仲提取物作用相似,在IHC和WB实验中,盐酸多奈哌齐组与模型组没有明显差异。分子对接结果表明,杜仲提取物中雌激素类成分与ERβ结合紧密。综上所述,杜仲提取物与雌激素受体结合,调节ERβ的表达,激活ERβ/JNK信号通路可能是其改善APP/PS1小鼠学习记忆能力的关键机制之一。

关键词：杜仲提取物阿尔茨海默病 APP/PS1 ERβ JNK

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