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Cross-Modal Graph Semantic Communication Assisted by Generative AI in the Metaverse for 6G

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Research 2024年第2期2024卷 19-27页

作者： Mingkai Chen minghao liu Congyan Wang Xingnuo Song Zhe Zhang Yannan Xie Lei Wang Key Laboratory of Broadband Wireless Communication and Sensor Network Technology Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjng 210003China State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays&Institute of Advanced Materials(IAM) Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210023China

Recently, the development of the Metaverse has become a frontier spotlight, which is an important demonstration of the integration innovation of advanced technologies in the Internet. Moreover, artificial intelligence (AI) and 6G communications will be widely used in our daily lives. However, the effective interactions with the representations of multimodal data among users via 6G communications is the main challenge in the Metaverse. In this work, we introduce an intelligent cross-modal graph semantic communication approach based on generative AI and 3-dimensional (3D) point clouds to improve the diversity of multimodal representations in the Metaverse. Using a graph neural network, multimodal data can be recorded by key semantic features related to the real scenarios. Then, we compress the semantic features using a graph transformer encoder at the transmitter, which can extract the semantic representations through the cross-modal attention mechanisms. Next, we leverage a graph semantic validation mechanism to guarantee the exactness of the overall data at the receiver. Furthermore, we adopt generative AI to regenerate multimodal data in virtual scenarios. Simultaneously, a novel 3D generative reconstruction network is constructed from the 3D point clouds, which can transfer the data from images to 3D models, and we infer the multimodal data into the 3D models to increase realism in virtual scenarios. Finally, the experiment results demonstrate that cross-modal graph semantic communication, assisted by generative AI, has substantial potential for enhancing user interactions in the 6G communications and Metaverse.

关键词： modal frontier guarantee

Heteroclinic Cycles in a Class of 3-Dimensional Piecewise Affine Systems

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Journal of Applied Mathematics and Physics 2024年第2期12卷 488-508页

作者： minghao liu Ruimin liu School of Mathematical Sciences School of Mathematical Sciences Shandong Normal University Jinan China

This paper explores the existence of heteroclinic cycles and corresponding chaotic dynamics in a class of 3-dimensional two-zone piecewise affine systems. Moreover, the heteroclinic cycles connect two saddle foci and ... 详细信息

关键词： Piecewise Affine System Heteroclinic Cycle Chaotic Invariant Set

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网络“加速主义”思潮动向研究

西部学刊 2024年第1期 25-28页

作者：刘明皞柳州职业技术学院柳州545006

西方自由民主制度失灵,持续将“加速主义”思潮由现实领域挤压至网络空间。网络“加速主义”拥趸者通过宣扬“只破不立”的观点,使个体摒弃理性思考,进而鼓动群体否定原有政治体制,以极端言行制造社会裂隙,加速政权瓦解。面对网络“加... 详细信息

西方自由民主制度失灵,持续将“加速主义”思潮由现实领域挤压至网络空间。网络“加速主义”拥趸者通过宣扬“只破不立”的观点,使个体摒弃理性思考,进而鼓动群体否定原有政治体制,以极端言行制造社会裂隙,加速政权瓦解。面对网络“加速主义”思潮煽动,要系统学习习近平总书记关于网络强国的重要思想,加强网络法治管理及意识形态教育,完善舆情跟踪研判机制,拓宽表达渠道,消解网络“加速主义”的负面影响,营造清朗网络空间,建设良好网络环境。

关键词： “加速主义”思潮网络治理网络强国

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虾源肌球蛋白抗原表位的计算机辅助计算

吉林大学学报（理学版） 2024年第5期62卷 1267-1273页

作者：时月明张哲刘剑兰刘明皓中国医科大学附属第四医院沈阳110032 中国医科大学医学人文学院沈阳110122 吉林大学生命科学学院长春130012

利用在线软件和线下软件对来源于刀额新对虾(Metapenaeus ensis)的过敏原Met e1的B细胞抗原表位和T细胞抗原表位进行预测、筛选以及辅助计算.首先,通过uniprot蛋白数据库获取Met e1蛋白质氨基酸序列;其次,用ExPASY ProtParam, SignalP-5... 详细信息

利用在线软件和线下软件对来源于刀额新对虾(Metapenaeus ensis)的过敏原Met e1的B细胞抗原表位和T细胞抗原表位进行预测、筛选以及辅助计算.首先,通过uniprot蛋白数据库获取Met e1蛋白质氨基酸序列;其次,用ExPASY ProtParam, SignalP-5.0 Server和TMHMM Server v.2.0在线工具对Met e1的理化性质、信号肽与跨膜区域进行分析,用PSIPRED在线工具、 SOPMA在线工具和DNAstar软件联合预测计算Met e1二级结构,用Swiss model在线软件预测计算Met e1三级结构;再次,用DNAStar线下软件和IEDB在线软件综合预测计算线性B细胞表位,用IEDB在线软件预测计算CD4^(+)T细胞表位和CD8+T细胞表位;最后将所得结果进行B细胞表位和T细胞表的筛选.结果表明:Met e1蛋白的B细胞表位为15~28, 45~49, 92~95, 125~130, 150~153, 255~258位氨基酸;T细胞表位为78~84, 223~232位氨基酸.

关键词： Met e1蛋白质 B细胞表位 T细胞表位抗原表位筛选

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基于振动信号最优特征提取算法的风力机齿轮箱SVM故障诊断

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太阳能学报 2024年第7期45卷 626-633页

作者：李俊逸尧远刘明浩华北电力大学数理系保定071003 华北电力大学河北省物理学与能源技术重点实验室保定071003

针对风力机齿轮箱故障诊断的特征提取过程,提出基于振动信号最优特征提取算法的风力机齿轮箱SVM故障诊断方法。首先,分析3种主要特征提取算法各自适应性高的信号类型;然后,根据不同类型信号所具有的信号特性,利用信号分析对传入的振动... 详细信息

针对风力机齿轮箱故障诊断的特征提取过程,提出基于振动信号最优特征提取算法的风力机齿轮箱SVM故障诊断方法。首先,分析3种主要特征提取算法各自适应性高的信号类型;然后,根据不同类型信号所具有的信号特性,利用信号分析对传入的振动信号进行特性提取并分类,将不同类别信号与适应性高的特征提取算法进行匹配,实现振动信号的最优特征提取;最后,将匹配算法与支持向量机模型结合实现故障诊断。对实际采集的3种齿轮故障信号进行测试与验证,结果表明该方法可有效进行最优特征提取与算法匹配,相比未经过匹配算法具有更高的故障诊断准确率。

关键词：风力机齿轮箱故障诊断特征提取信号分类算法匹配支持向量机

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紫外增强KMnO_(4)氧化电镀废水中铜-有机络合物

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环境科学学报 2024年第2期44卷 21-31页

作者：刘铭浩李达光张筱昱方政陈平吕文英刘国光广东工业大学环境科学与工程学院广州510000

高锰酸钾(KMnO_(4))是一种氧化性能很强且环境友好的氧化剂.本文探究了紫外(UV)增强KMnO_(4)处理氧化铜-乙二胺四乙酸有机络合物(Cu-EDTA)的动力学和机制,考察了KMnO_(4)浓度、初始溶液pH及水体中常见离子等影响因素对该体系的影响,确... 详细信息

高锰酸钾(KMnO_(4))是一种氧化性能很强且环境友好的氧化剂.本文探究了紫外(UV)增强KMnO_(4)处理氧化铜-乙二胺四乙酸有机络合物(Cu-EDTA)的动力学和机制,考察了KMnO_(4)浓度、初始溶液pH及水体中常见离子等影响因素对该体系的影响,确认了主要活性物种,并推导了Cu-EDTA的氧化路径和KMnO_(4)的作用机理.结果表明:相比单独UV或KMnO_(4)的作用,UV/KMnO_(4)能够显著增强Cu-EDTA的氧化效果.在初始pH=3.2、最佳氧化剂和污染物比例为1.2、反应时间为20 min的条件下,Cu的去除效率可以达到92%.随着KMnO_(4)浓度在0.09~0.9 mmol·L^(-1)范围内增加,Cu去除率随之增加.粹灭实验表明,与HO·相比,活性锰物种(RMnS)是UV/KMnO_(4)氧化Cu-EDTA的主要活性物种.采用超高效液相色谱-质谱联用技术分析Cu-EDTA的降解产物,表明其降解遵循脱羧反应.不同环境因子影响实验表明,强酸条件有利于反应,而随着溶液初始pH升高,Cu的去除率呈下降趋势;硝酸根离子、氯离子和硫酸根离子对Cu-EDTA降解的影响较小,天然有机物(NOM)对Cu-EDTA的降解起到明显抑制作用.另外,本文阐述了UV/KMnO_(4)的作用机制,为该技术应用于处理有机金属污染水体提供了理论支撑.

关键词：铜-有机络合物高锰酸钾紫外影响因素降解途径

PhC_(2)Cu/UiO-66-Ce Z型异质结的构建及光催化降解双氯芬酸的机制研究

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环境科学学报 2024年第2期44卷 71-82页

作者：张筱昱林子力刘铭浩陈平吕文英刘国光广东工业大学环境科学与工程学院粤港澳污染物暴露与健康联合实验室广东省环境催化与健康风险控制重点实验室广州510006

本研究运用了一种简易操作的方法制备了PhC_(2)Cu/UiO-66-Ce(PUC)直接Z型异质结光催化剂.通过场发射扫描电镜、透射电子显微镜、X射线衍射光谱仪、傅里叶变换红外光谱和紫外可见光漫反射光谱等手段对PUC的形态特征、晶型结构以及化学性... 详细信息

本研究运用了一种简易操作的方法制备了PhC_(2)Cu/UiO-66-Ce(PUC)直接Z型异质结光催化剂.通过场发射扫描电镜、透射电子显微镜、X射线衍射光谱仪、傅里叶变换红外光谱和紫外可见光漫反射光谱等手段对PUC的形态特征、晶型结构以及化学性能进行表征.以DCF作为目标污染物,考察PUC对水溶液中DCF的光催化降解性能.结果表明,PUC具有优异的光催化性能,80 min内对DCF的降解率为95.06%,其光催化反应速率比单独PhC_(2)Cu提升了3.0倍.DCF的降解率符合伪一级动力学模型和Langmuir-Hinshelwood模型,DCF在偏酸性条件降解速率更佳.根据电子自旋共振测试和自由基捕获实验,提出反应中起主导作用的活性物种为O_(2)^(·-),贡献率接近87.96%.

关键词：苯乙炔铜(PhC_(2)Cu) UiO-66-Ce 双氯芬酸(DCF) 直接Z型异质结

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基于机器学习对食品安全的调控与分析

食品工业科技 2024年第11期45卷 11-19页

作者：赵峙尧刘明昊白林任润涵尚伟孙颖翁云宣北京工商大学北京100048 轻工业塑料加工应用研究所北京100048

民以食为天,食以安为先。食品质量及其安全性关系到国计民生。随着中国经济的发展和人民生活质量的提高,食品行业的规模也逐年壮大,社会和消费者对食品生产的质量及其本身安全性有了更加严格的要求。但是,食品质量安全事件时有发生,使... 详细信息

民以食为天,食以安为先。食品质量及其安全性关系到国计民生。随着中国经济的发展和人民生活质量的提高,食品行业的规模也逐年壮大,社会和消费者对食品生产的质量及其本身安全性有了更加严格的要求。但是,食品质量安全事件时有发生,使得食品质量安全的管理成为了改善民生的重要任务。机器学习已在食品质量与安全领域被广泛应用,它具有自主学习能力强、非线性拟合能力好、建模快速等特点,其中的神经网络模型和监督学习方法能够准确、快速的对食品在生产过程中进行质量检测与过程控制。本文将着重阐述机器学习在食品质量与安全领域中的研究进展,以食品质量检验、食品过程追溯、食品安全预警3个方向进行论述。以期阐明机器学习算法在食品调控环节中的侧重点、优缺点和未来发展方向,为保障食品质量与安全的智能化发展提供理论支持与技术指导。

关键词：机器学习神经网络监督学习食品调控食品安全

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CuMn_(2)O_(4)催化剂臭氧催化甲苯:反应条件和机理分析

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高校化学工程学报 2024年第3期38卷 500-511页

作者：叶志平王朝晖刘明浩赵博王冠杰姜宁黄燕浙江工业大学环境学院浙江杭州310014 国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室北京100084 浙江卓锦环保科技股份有限公司浙江杭州310064 浙江德创环境科技有限公司浙江绍兴312000 浙江大学台州研究院浙江台州318000 德清县生态环境监测站浙江湖州313299

为减少目前工业生产排放大量的挥发性有机污染物(VOCs)对环境的影响,采用共沉淀法制备CuMn_(2)O_(4)尖晶石催化剂,将CuMn_(2)O_(4)催化剂结合臭氧(O_(3))催化氧化VOCs具有良好的效果,考察了反应条件对甲苯处理效果的影响,分析CuMn_(2)O_... 详细信息

为减少目前工业生产排放大量的挥发性有机污染物(VOCs)对环境的影响,采用共沉淀法制备CuMn_(2)O_(4)尖晶石催化剂,将CuMn_(2)O_(4)催化剂结合臭氧(O_(3))催化氧化VOCs具有良好的效果,考察了反应条件对甲苯处理效果的影响,分析CuMn_(2)O_(4)臭氧催化氧化甲苯的反应机理。结果表明,CuMn_(2)O_(4)在臭氧的体积分数为2.1×10^(-3)、反应温度为100℃以及干空气条件下对甲苯的去除率达73%。通过催化表征和原位反应过程分析,证实适当温度和高体积分数的O_(3)可促进活性氧物种(ROS)产生,O_(3)在Mn-O或Cu-O_(v)-Mn分解并生成ROS,而Cu_(0)与Cu^(+)质量分数比w(Cu~0)/w(Cu^(+))可作为甲苯吸附锚点,在反应初期吸附甲苯并促使甲苯在活性位点(Cu-O_(v)-Mn)氧化成苯甲酸,甚至CO_(2)、H_(2)O等小分子物质。

关键词： CuMn_(2)O_(4) 臭氧催化氧化影响因素反应机理