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IBEA-SVM: An Indicator-based Evolutionary Algorithm Based on Pre-selection with Classification Guided by SVM

Applied Mathematics(A Journal of Chinese Universities) 2019年第1期34卷 1-26页

作者： li hao-ran HE Fa-zhi YAN Xiao-hu School of Computer Science and Technology Wuhan University State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology Huazhong University

Multi-objective optimization has many important applications and becomes a challenging issue in applied science. In typical multi-objective optimization algorithms, such as Indicator-based Evolutionary Algorithm(IBEA), all of parents and offspring need to be evaluated in every generation, and then the better solutions of them are selected as the next generation candidates. This leads to a large amount of calculation and slows down convergence rate for IBEA related applications. Our discovery is that the evaluation of evolutionary algorithm is a binary classi?cation in nature and a meaningful preselection method will accelerate the convergence rate. Therefore this paper presents a novel preselection approach to improve the performance of the IBEA, in which a SVM(Support Vector Machine) classi?er is adopted to sort the promising solutions from unpromising solutions and then the newly generated solutions are conversely added as train sample to increase the accuracy of the classi?er. Firstly, we proposed an online and asynchronous training method for SVM model with empirical kernel. The initial population is randomly generated among population size, which is used as initial training. In the process of training, SVM classi?er is modi?ed and perfected to adapt to the evolutionary algorithm sample. Secondly, the classi?er divides all the new generated solutions from the whole solution spaces into promising solutions and unpromising ones. And only the promising ones are forwarded for evaluation. In this way, the evaluation time can be greatly reduced and the solution quality can be obviously improved. Thirdly, the promising and unpromising solutions are labeled as new train samples in next generation to re?ne classi?er model. A number of experiments on benchmark functions validates the proposed approach. The results show that IBEA-SVM can signi?cantly outperform previous works.

关键词： multi-objective optimization SVM IBEA training classification

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基于自研光谱仪的痕量气体光解速率测量研究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 15-23页

作者：李浩然曾议朱磊窦科刘志宏常振江宇司福祺中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境科学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学科学岛分院安徽合肥230026 合肥大学生物食品与环境学院安徽合肥230601

光解速率及其测量技术最早由德国科学家提出,21世纪初Metcon公司开发了光解速率测量仪,该技术在国内得到关注,部分高校和公司对光解速率测量系统开展了研究和开发。国外产品一般体积较大,价格昂贵。国内产品中光谱仪、接收器等核心器件... 详细信息

光解速率及其测量技术最早由德国科学家提出,21世纪初Metcon公司开发了光解速率测量仪,该技术在国内得到关注,部分高校和公司对光解速率测量系统开展了研究和开发。国外产品一般体积较大,价格昂贵。国内产品中光谱仪、接收器等核心器件仍依赖于国外进口,易受国外技术封锁影响。在我国“十四五”国家重点研发计划中“大气与土壤、地下水污染综合治理”重点专项对化学气候综合站检测技术与装备需求引导下,研制了测量大气物质光解速率的光谱仪系统,并满足其核心部件国产化的要求。系统采用自主设计的小型光谱仪作为核心部件,配合各向均匀响应的光学接收器,经实验室光学定标后测得各种物质的光解速率。该系统工作波段为285~430 nm,时间分辨率可达0.1 s,可测物质包括NO_(2)、HONO、HCHO、H_(2)O_(2)等,与国外进口测量仪器对比,各气体物质光解速率的测量误差小于5%,相关性均超过0.93。采用该系统在合肥市董铺岛对大气中气体光解速率开展了长时间的连续监测。对NO_(2)光解速率变化趋势以及NO_(2)光解速率与浓度间的相关性进行分析,发现光解反应与驱动光化反应的能量密切相关,晴天的光解速率数值明显高于阴天与雨天。发现NO_(2)光解速率与浓度的积分曲线间存在一种经验公式,相关性大于0.9,可通过测量NO_(2)光解速率对NO_(2)浓度的累积量进行估计。该系统实现了核心部件的国产化,整体结构简单、便携,方便外场试验安装的同时,降低成本,提高经济性。研究为大气污染综合监测治理提供数据支撑,对各地区的环境监测及污染预防具有参考意义。

关键词：光解速率光谱仪辐亮度光学接收器

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Excess Molar Volume of Binary Mixtures of Methylheptenone+Alkanols at 298.15 K

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Chemical Research in Chinese Universities 2002年第4期18卷 427-429页

作者： XIAO Xi li hao-ran WANG Cong-min WANG Qi HAN Shi-jun Department of Chemistry Zhejiang UniversityHangzhou310027P.R.China

Excess molar volume(V E) data on binary liquid mixtures of methylheptenone (MHO) with methanol, ethanol, n-propanol or n-butanol have been determined from the density measurements at 298.15 K and atmospheric pressure. The values of V E in all the systems over the entire composition range are quantified by the Redlich-Kister equation. The effects of the chain length of alkanols on V E are discussed.

关键词： Excess molar volume Binary mixtures Methylheptenone Alkanol Density

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A Novel Bat Algorithm based on Cross Boundary Learning and Uniform Explosion Strategy

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Applied Mathematics(A Journal of Chinese Universities) 2019年第4期34卷 480-502页

作者： YONG Jia-shi HE Fa-zhi li hao-ran ZHOU Wei-qing School of Computer Science Wuhan UniversityWuhan 430072China State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China

Population-based algorithms have been used in many real-world *** algorithm(BA)is one of the states of the art of these *** of the super bat,on the one hand,BA can converge quickly;on the other hand,it is easy to fall into local ***,for typical BA algorithms,the ability of exploration and exploitation is not strong enough and it is hard to find a precise *** this paper,we propose a novel bat algorithm based on cross boundary learning(CBL)and uniform explosion strategy(UES),namely BABLUE in short,to avoid the above contradiction and achieve both fast convergence and high *** from previous opposition-based learning,the proposed CBL can expand the search area of population and then maintain the ability of global exploration in the process of fast *** order to enhance the ability of local exploitation of the proposed algorithm,we propose UES,which can achieve almost the same search precise as that of firework explosion algorithm but consume less computation *** is tested with numerous experiments on unimodal,multimodal,one-dimensional,high-dimensional and discrete problems,and then compared with other typical intelligent optimization *** results show that the proposed algorithm outperforms other algorithms.

关键词： Optimization Bat algorithm Cross boundary learning Uniform explosion strategy

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Comparative metabolism study on chlorogenic acid,cryptochlorogenic acid and neochlorogenic acid using UHPLC-Q-TOF MS coupled with network pharmacology

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Chinese Journal of Natural Medicines 2021年第3期19卷 212-224页

作者： li Jie WANG Shao-Ping WANG Yu-Qi SHI Lei ZHANG Ze-Kun DONG Fan li hao-ran ZHANG Jia-Yu MAN Yu-Qing 无 School of Pharmacy Binzhou Medical UniversityYantai 264003China School of Chinese Pharmacy Beijing University of Chinese MedicineBeijing 102488China School of Pharmacy Shandong University of Traditional Chinese MedicineJinan 250300China Department of Pharmacy Binzhou Medical University HospitalBinzhou 256603China

Chlorogenic acid(5-CQA),neochlorogenic acid(3-CQA),and cryptochlorogenic acid(4-CQA),usually simultaneously exist in many traditional Chinese medicines(TCMs).However,insufficient attentions have been paid to the comparative metabolism study on these three isomeric constituents with similar effects on anti-inflammation until *** this study,a novel strategy was established to perform comparative analysis of their metabolic fates in rats and elucidate the pharmacological mechanism of ***,diagnostic product ions(DPIs)deduced from the representative reference standards were adopted to rapidly screen and characterize the metabolites in rat plasma,urine and faeces using UHPLC-Q-TOF ***,Network pharmacology was utilized to elucidate their anti-inflammatory ***,a total of 73 metabolites were detected and characterized,including 50,47 and 43 metabolites for 5-CQA,4-CQA and 3-CQA,***,the network pharmacology study indicated that these three isomeric constituents and their major metabolites with similar in vivo metabolic pathways exerted anti-inflammatory effects through co-owned 20 biological processes,which involved 10 major signal pathways and 159 potential *** study shed light on the similarities and differences of the metabolic profiling and anti-inflammatory activity among these three isomeric constituents and set an example for the further researches on the active mechanism of isomeric constituents existing in TCMs based on comparative metabolism study.

关键词： Chlorogenic acid Comparative metabolism study Isomeric constituents Anti-inflammation UHPLC-Q-TOF MS Network pharmacology

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Plasma characteristics and quantitative analysis of Pb and Ni in soil based on liBS technology

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Optoelectronics Letters 2020年第2期16卷 143-148页

作者： li Hong-lian WANG Hong-bao HUANG Yi-chen KANG Sha-sha FU Shi-jie li hao-ran FANG li-de li Xiao-ting College of Quality and Technology Supervising Hebei UniversityBaoding 071000China National and Local Joint Engineering Center of Measuring Instruments and Metrology Systems Baoding 071000China College of Chemistry and Environmental Science Hebei UniversityBaoding 071000China College of Optical Sciences University of ArizonaTucson 85721America

When measured by laser induced breakdown spectroscopy, the characteristic parameters of the plasma fluctuate significantly with the experimental parameters, which would have a greater impact on the quantitative measurement. The effects of two experimental parameters, lens to sample distance(LTSD) and delay time, on plasma temperature and electron density were analyzed. Thereafter the optimal LTSD and delay time for quantitative analysis of Pb and Ni in soil were identified. Two element calibration curves were calculated by the internal standard method under the optimal LTSD and delay time. About the two elements, correlation coefficient of the calibration curves is above 0.993. The maximum relative standard deviation(RSD) were 4.47% and 4.76%, respectively, and the maximum relative errors were 12% and 4.8%, respectively. The experimental results showed that laser induced breakdown spectroscopy method in combination with plasma characteristic parameter analysis shows the advantage on quantitative analysis of heavy metals in soil.

关键词： measurement. breakdown analysis

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利用红外光谱和拉曼光谱研究离子液体结构与相互作用的进展

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物理化学学报 2010年第11期26卷 2877-2889页

作者：张力群李浩然浙江大学化学系杭州310027

热力学实验、理论计算以及计算机模拟是离子液体微观结构与相互作用研究中常用的三种手段,但是目前采用这些手段对离子液体结构的认识尚处于初步探索阶段,还没有完全找到离子液体性质随结构变化的规律,尚未完全能够对离子液体进行"设计"... 详细信息

热力学实验、理论计算以及计算机模拟是离子液体微观结构与相互作用研究中常用的三种手段,但是目前采用这些手段对离子液体结构的认识尚处于初步探索阶段,还没有完全找到离子液体性质随结构变化的规律,尚未完全能够对离子液体进行"设计",这也使得对离子液体的进一步开发和应用受到极大的限制.近年来,谱学方法成为研究溶液结构的重要手段.其中,红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)等谱学手段在离子液体的结构与相互作用研究中发挥着越来越重要的作用.本文着重概述了红外光谱和拉曼光谱在纯离子液体及离子液体混合溶液结构与相互作用方面的研究进展、挑战以及发展方向.

关键词：离子液体红外光谱拉曼光谱结构相互作用

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聚电解质膜PDAC/PSS诱导CaCO_3结晶的研究

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化学学报 2005年第7期63卷 587-591,F006页

作者：杜竹玮郝娟玲李浩然中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100080

以模拟软体动物珍珠层的周期性基质控制形成过程制备仿生层状复合材料.将聚苯乙烯磺酸钠(PSS)与聚二烯二甲基氯化铵(PDAC)用逐层浸渍的方法使其组装成多层膜,用于诱导过饱和溶液中CaCO3的结晶,详细研究了膜紫外吸收随组装层数增加的线... 详细信息

以模拟软体动物珍珠层的周期性基质控制形成过程制备仿生层状复合材料.将聚苯乙烯磺酸钠(PSS)与聚二烯二甲基氯化铵(PDAC)用逐层浸渍的方法使其组装成多层膜,用于诱导过饱和溶液中CaCO3的结晶,详细研究了膜紫外吸收随组装层数增加的线性变化.扫描电镜和X射线衍射表征了晶体的形貌和结构.(PDAC/PSS)15PDAC膜诱导获得的CaCO3晶体为六面体结构,晶体尺寸为30～40μm;(PDAC/PSS)15膜诱导CaCO3结晶,可以在膜表面获得形貌与珍珠层非常相似的CaCO3晶体,结晶10h获得的晶片结构呈规则的六边形,片尺寸约为10～20μm.X射线衍射结果表明两种晶体的晶格结构与天然珍珠层差异明显,说明静电作用为晶体形貌的主控因素之一,但不是晶格结构的决定因素.复合材料断面电镜照片表明其为层状结构.

关键词： CaCO3 结晶诱导电解质膜 PSS 聚苯乙烯磺酸钠 X射线衍射二甲基氯化铵层状复合材料晶格结构过饱和溶液六面体结构形成过程软体动物扫描电镜线性变化紫外吸收晶体尺寸天然珍珠主控因素晶体形貌静电作用

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DFT和热力学研究氢键协同效应及对关联~1H NMR的影响

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化学学报 2005年第14期63卷 1288-1292,i002页

作者：蓝蓉李浩然韩世钧浙江大学化学系杭州310027

用DFT方法在B3LYP/6-311++G(d,p)水平下研究了甲醇线性和环状分子簇.对于不同大小的分子簇之间定义了协同因子.计算得到的协同因子可以验证氢键的强协同效应,环状分子簇之间的协同效应远远大于线性分子簇.做为理论验证和比较,热力学模... 详细信息

用DFT方法在B3LYP/6-311++G(d,p)水平下研究了甲醇线性和环状分子簇.对于不同大小的分子簇之间定义了协同因子.计算得到的协同因子可以验证氢键的强协同效应,环状分子簇之间的协同效应远远大于线性分子簇.做为理论验证和比较,热力学模型分别采用含氢键缔合的格子流体状态方程(LFHB),以及含氢键协同效应的LFHB,关联醇-惰性体系的1H核磁共振化学位移.考虑协同效应的关联结果优于原始的LFHB.比较量子化学计算的和热力学模型中采用的协同因子,认为甲醇和乙醇在溶液中更可能大部分以线性缔合形式存在.

关键词：协同效应 ^1H 力学研究对关联 NMR 热力学模型量子化学计算 B3LYP DFT方法分子簇理论验证状态方程氢键缔合化学位移核磁共振因子线性环状甲醇流体格子溶液

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DMP与DEP在凝聚相中裂解反应理论研究∶隧道效应与溶剂效应(英文)

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物理化学学报 2006年第9期22卷 1047-1051页

作者：姜辉吴韬李浩然浙江大学化学系杭州310027

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,以极化连续模型(PCM)和导体反应场模型(COSMORS)的溶剂模型为基础,结合反应动力学研究了2,2-二甲氧基丙烷(DMP)与2,2-二乙氧基丙烷(DEP)在凝聚相(溶液相)中的裂解反应.结果表明,四元环过渡态裂解反应机... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,以极化连续模型(PCM)和导体反应场模型(COSMORS)的溶剂模型为基础,结合反应动力学研究了2,2-二甲氧基丙烷(DMP)与2,2-二乙氧基丙烷(DEP)在凝聚相(溶液相)中的裂解反应.结果表明,四元环过渡态裂解反应机理是DMP与DEP裂解反应的主反应通道,溶剂效应和隧道效应对液相中的裂解反应速率有较大的影响,而且溶剂效应的影响更显著.在凝聚相反应理论研究中,溶剂效应和量子隧道效应都是不能忽略的因素.

关键词：凝聚相溶剂效应隧道效应速率常数裂解反应

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