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测试集有效性评价:问题、进展与挑战

软件学报 2024年第2期35卷 532-580页

作者：路则雨张鹏王洋郭肇强杨已彪周毓明计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023

测试用例集的缺陷检测有效性指测试集能够在多大程度上检测出软件中存在的缺陷.如何评价测试集的缺陷检测有效性是一个重要问题.覆盖率和变异得分是两个最重要和最广泛使用的测试集有效性度量.为量化测试集的缺陷检测能力,研究人员对测... 详细信息

测试用例集的缺陷检测有效性指测试集能够在多大程度上检测出软件中存在的缺陷.如何评价测试集的缺陷检测有效性是一个重要问题.覆盖率和变异得分是两个最重要和最广泛使用的测试集有效性度量.为量化测试集的缺陷检测能力,研究人员对测试集有效性评价进行了大量研究并且取得了较大的进展.与此同时,现有研究存在不一致的结论,该领域依然存在一些亟待解决的挑战.对多年来国内外学者在测试集有效性评价领域的研究成果进行系统性的梳理和总结.首先,阐述测试集有效性评价研究中的问题.然后,介绍并分析基于覆盖率和基于变异得分的测试集有效性的评价以及介绍测试集有效性评价在测试集优化中的应用.最后,指出测试集有效性评价研究中面临的挑战并给出建议的研究方向.

关键词：覆盖率变异得分缺陷检测测试集有效性

不同母核结构苦豆碱衍生物合成及其抗冠状病毒活性研究

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药学学报 2024年第2期59卷 404-412页

作者：孟润泽公玥施宇龙王坤彭宗根宋丹青中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所北京100050

本研究设计合成了不同母核结构的12个全新苦豆碱衍生物,其中十元大环骨架苦豆碱衍生物3通过季铵盐γ-H的霍夫曼消除后扩环获得,结构经X-单晶确证。进而采用CCK-8法评价了目标物对抗人类β-冠状病毒HCoV-OC43的活性。结果显示,季铵盐苦豆... 详细信息

本研究设计合成了不同母核结构的12个全新苦豆碱衍生物,其中十元大环骨架苦豆碱衍生物3通过季铵盐γ-H的霍夫曼消除后扩环获得,结构经X-单晶确证。进而采用CCK-8法评价了目标物对抗人类β-冠状病毒HCoV-OC43的活性。结果显示,季铵盐苦豆碱2a与化合物3均具有良好活性,2a表现出最好抗病毒活性,EC50值为3.77μmol·L-1,SI值大于53.1。Schr?dinger分子对接结果显示,化合物2a与3均可能通过直接靶向宿主TMPRSS2和SR-B1发挥抗冠状病毒作用。研究结果拓展了桥环骨架苦豆碱的结构类型及其抗冠状病毒用途,为发展一类新型抗冠状病毒化合物提供了有益科学数据。

关键词：季铵盐苦豆碱新型冠状病毒十元环苦豆碱 TMPRSS2 SR-B1

基于轻量化网络与迁移学习的桥梁水下桩墩结构表观病害轮廓提取

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中国公路学报 2024年第2期37卷 88-99页

作者：王威姜绍飞宋华霖李朋泽王圣贤苏振恒福州大学土木工程学院福建福州350108 福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州350108

水下桩墩作为桥梁结构的重要组成部分,由于其所处复杂的水文环境,通常会在其表面产生各种表观病害。现有的光学检测方法存在2个方面的问题:①水下图像模糊不清,色彩严重失真;②无法定量化识别病害尺寸大小,且检测效率低。针对这些问题,... 详细信息

水下桩墩作为桥梁结构的重要组成部分,由于其所处复杂的水文环境,通常会在其表面产生各种表观病害。现有的光学检测方法存在2个方面的问题:①水下图像模糊不清,色彩严重失真;②无法定量化识别病害尺寸大小,且检测效率低。针对这些问题,提出了图像融合增强算法与深度学习模型相结合的水下桩墩表观病害轮廓提取方法。首先,提出了一种基于点锐度权重的图像像素级融合算法,不仅能够融合2种单一增强图像,而且在保证有效色彩校正的同时还能显著提高图像的对比度。其次,对DeepLabv3+语义分割网络模型进行轻量化改进,使其保证精度的情况下,尽可能降低模型所需的权重参数量;随后采用陆上建筑结构中的表观病害公开数据集训练主干特征提取网络层,并采用迁移学习方法将其运用到目标域的检测任务中。最后,利用水下试验与实际工程采集到的图像数据集对轻量化改进模型进行训练,建立起水下桩墩表观病害轮廓提取模型,然后对其进行验证与测试,并从3个方面进行了比较与讨论,即与其他5种常用算法的比较、图像融合前后的检测结果以及噪声影响,验证了所提出改进方法的鲁棒性和有效性。结果表明:提出的图像融合增强算法可以有效地增强病害图像轮廓的细节特征,且所提的轻量化改进模型不仅具有最高的识别精度,还能够保持较高的检测效率与鲁棒性,适合植入小型水下机器人中用于实际桥梁结构的水下桩墩表观病害轮廓的实时化、定量化检测。

关键词：桥梁工程水下结构检测轻量化网络迁移学习桥梁结构水下桩墩表观病害

共混GAP基含能热塑性弹性体的氢键行为与力学性能

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火炸药学报 2024年第4期47卷 365-371页

作者：郑梦泽张宁刘双靳鹏张锡铭刘文皓罗运军北京理工大学材料学院北京100081 高能量密度材料教育部重点实验室北京100081

为了改善GAP热塑性弹性体的力学性能,采用了DSC、低场核磁测试、静态力学测试和动态力学测试的方法对两种异氰酸酯固化的弹性体共混体系的氢键行为和力学性能进行分析,建立微观结构与宏观性能的关系。结果表明,由于分子结构原因,HMDI固... 详细信息

为了改善GAP热塑性弹性体的力学性能,采用了DSC、低场核磁测试、静态力学测试和动态力学测试的方法对两种异氰酸酯固化的弹性体共混体系的氢键行为和力学性能进行分析,建立微观结构与宏观性能的关系。结果表明,由于分子结构原因,HMDI固化的GAP热塑性弹性体和IPDI固化的弹性体显示出不同的氢键行为和力学性能,通过物理共混得到了兼具抗拉强度及断裂延伸率的弹性体,50℃下抗拉强度高于1.5MPa,-40℃下延伸率不低于300%,相较于纯HMDI固化的弹性体,低温延伸率提升了约150%,IPDI固化的弹性体高温抗拉强度提升了约1.4MPa,说明通过共混可得到性能更为均衡的含能热塑性弹性体。

关键词：材料力学聚叠氮缩水甘油醚 GAP 热塑性弹性体氢键行为高分子物理共混高低温力学性能

基于遥感时-空-谱特征及随机森林模型的土壤重金属空间分布预测

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环境科学 2024年第3期45卷 1713-1723页

作者：王泽强张冬有徐夕博王兆鹏杨东宇宋晓宁哈尔滨师范大学地理科学学院哈尔滨150025 枣庄学院旅游与资源环境学院枣庄277160 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

获取土壤重金属的含量特征及空间分布是预防土壤污染和制定环保政策的关键.选取济南市长清区为研究区,系统采集304处表层土壤样品(0~20 cm),利用多源遥感数据构建土壤重金属的光谱特征、时间特征和空间特征;进一步采用相关分析法选择出... 详细信息

获取土壤重金属的含量特征及空间分布是预防土壤污染和制定环保政策的关键.选取济南市长清区为研究区,系统采集304处表层土壤样品(0~20 cm),利用多源遥感数据构建土壤重金属的光谱特征、时间特征和空间特征;进一步采用相关分析法选择出与土壤重金属密切相关的时-空-谱特征,并将其作为输入自变量,实测土壤砷(As)含量值为因变量,建立基于随机森林(RF)算法的空间预测模型,完成土壤重金属的含量估算和空间分布预测.结果表明:(1)As含量均值超出背景值43.17%,低于农用地土壤污染风险规定的筛选值和管控值,表明As在土壤中出现富集,但处于可管控范围内.(2)在单个遥感特征构建的土壤重金属空间预测模型中,精度由高到低依次为:空间特征(RPIQ=3.87)>时间特征(RPIQ=2.57)>光谱特征(RPIQ=2.50),空间特征对土壤重金属空间预测最为重要.(3)基于“时间-空间”、“时间-光谱”和“空间-光谱”组合特征的土壤重金属空间预测模型均优于单个特征构建的模型,其精度系数RPIQ值分别为4.81、 4.21和4.70.(4)利用“时间-空间-光谱”特征组合输入的随机森林模型达到最佳的空间预测精度(R^(2)=0.90;RMSE=0.77;RPIQ=5.68).(5)As在空间分布上从西北到东南含量逐步降低,主要受到黄河冲淤积和工业活动影响.研究采用的遥感时-空-谱特征结合随机森林算法的土壤重金属空间预测技术,可为土壤污染防治及环境风险管控提供有效的方法支持.

关键词：土壤砷(As) 随机森林(RF) 遥感时-空-谱特征空间分布预测

考虑加载次序影响的沥青非线性疲劳损伤累积研究

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工程力学 2024年第5期41卷 68-76页

作者：房辰泽冷真郭乃胜李辉蒋继望陆国阳王昊鹏大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026 香港理工大学土木及环境工程学系中国香港九龙999077 诺丁汉大学诺丁汉交通工程中心英国诺丁汉NG72RD

变幅加载下沥青的疲劳损伤累积具有明显的非线性特征,传统的Miner’s线性疲劳损伤累积准则无法表征不同变幅加载次序下沥青的非线性疲劳损伤累积(NLFDA)。该研究旨在建立考虑加载次序影响的NLFDA模型,准确表征加载次序对沥青疲劳损伤累... 详细信息

变幅加载下沥青的疲劳损伤累积具有明显的非线性特征,传统的Miner’s线性疲劳损伤累积准则无法表征不同变幅加载次序下沥青的非线性疲劳损伤累积(NLFDA)。该研究旨在建立考虑加载次序影响的NLFDA模型,准确表征加载次序对沥青疲劳损伤累积的影响。通过开展应力控制的沥青恒幅加载疲劳试验,采用耗散伪应变能(DPSE)表征沥青疲劳损伤,分析恒幅加载下沥青的疲劳损伤累积规律;采用低-高和高-低两种加载次序,开展应力控制的沥青变幅加载疲劳试验,分析变幅加载下沥青的疲劳损伤累积规律;基于损伤等效准则,建立考虑加载次序影响的NLFDA模型,分析加载次序对疲劳损伤累积的影响。结果表明:应力控制模式下的沥青疲劳损伤,呈先缓慢后急剧的非线性增加演化趋势;恒幅加载下沥青疲劳损伤服从Miner’s准则发生线性累积,且累积寿命分数等于1;变幅加载下沥青疲劳损伤不服从Miner’s准则而发生非线性累积。低-高和高-低变幅加载次序下,沥青累积疲劳寿命随一级寿命分数的增大而分别增加和减小,累积寿命分数分别大于1和小于1;建立的NLFDA模型可克服Miner’s准则缺陷,并较为准确地表征加载次序对沥青疲劳损伤累积的影响。

关键词：道路工程沥青材料非线性疲劳损伤累积加载次序耗散伪应变能疲劳寿命

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2011~2020 年长三角地区农业生产消费系统氮流特征及其驱动因素

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环境科学 2024年第9期45卷 5451-5463页

作者：张泽乾董莉刘鹏周婷婷孙丽慧中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

为研究人类活动对区域氮流的影响,以长江三角洲地区27个城市的统计数据为基础,采用物质流分析法建立氮流模型,分析长三角地区农业生产消费系统氮流特征,并采用情景分析法解析氮流驱动因素.结果表明,2011~2020年,长三角地区农业生产消费... 详细信息

为研究人类活动对区域氮流的影响,以长江三角洲地区27个城市的统计数据为基础,采用物质流分析法建立氮流模型,分析长三角地区农业生产消费系统氮流特征,并采用情景分析法解析氮流驱动因素.结果表明,2011~2020年,长三角地区农业生产消费系统氮输入强度均值为194.6 kg·(hm^(2)·a)^(−1),是氮输入热点地区.化肥是最大的输入项.10年间,粮食和动物产品由净输出转为净输入.氮输出以氮环境损失为主,平均占比为53.2%.作物种植氮素利用效率和氮素循环利用率分别为38.7%~42.2%和15.8%~21.5%,均处于较低水平.系统氮输入和氮输出均呈现抛物线下降的趋势,分别降低11.3%和10.0%.空间上,氮输入强度总体呈现“北高南低”的格局,空间异质性显著.强度较高的城市主要分布在江苏北部及东部、上海和浙江东北部地区.各城市氮输入强度呈现显著的正向空间自相关性.基于情景分析法,畜禽养殖规模减少是氮输入降低最大的驱动因素.提高作物种植子系统氮素利用效率,重建作物种植和畜禽养殖之间的联系将有助于减少氮损失.

关键词：长江三角洲(YRD) 物质流分析氮损失空间集聚氮素利用效率(NUE)

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喷墨打印高迁移率铟锌锡氧化物薄膜晶体管

物理学报 2024年第12期73卷 377-384页

作者：赵泽贤徐萌彭聪张涵陈龙龙张建华李喜峰上海大学材料科学与工程学院上海200072 上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室上海200072

采用喷墨打印工艺制备了铟锌锡氧化物(indium-zinc-tin-oxide,IZTO)半导体薄膜,并应用于底栅顶接触结构薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT).研究了墨水的溶剂成分以及溶质浓度对打印薄膜图案轮廓的影响.结果表明二元溶剂IZTO墨水中... 详细信息

采用喷墨打印工艺制备了铟锌锡氧化物(indium-zinc-tin-oxide,IZTO)半导体薄膜,并应用于底栅顶接触结构薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT).研究了墨水的溶剂成分以及溶质浓度对打印薄膜图案轮廓的影响.结果表明二元溶剂IZTO墨水中乙二醇溶剂可有效平衡溶质向内的马兰戈尼回流与向外的毛细管流,避免了单一溶剂墨水下溶质流动不平衡造成IZTO薄膜的咖啡环状沉积轮廓图案,获得均匀平坦的薄膜图案轮廓和良好接触特性,接触电阻为820Ω,优化后IZTO TFT器件的饱和迁移率达到16.6 cm^(2)/(V·s),阈值电压为0.84 V,开关比高达3.74×10^(9),亚阈值摆幅为0.24 V/dec.通过打印薄膜凝胶化模型解释了IZTO墨水溶剂成分、溶质浓度与最终薄膜形貌的关系.

关键词：喷墨打印金属氧化物半导体咖啡环效应薄膜晶体管

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砂土中吸力筒基础抗拔数值模拟研究:系泊深度效应

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岩土力学 2024年第7期45卷 2187-2194页

作者：季慧彭宇吴则祥涂冬媚中国人民解放军32576部队广东广州510110 香港理工大学土木与环境工程学院中国香港999077 温州大学建筑工程学院浙江温州325000 温州理工学院建筑与土木工程学院浙江温州325000

针对锚线斜拉作用下吸力筒与砂土相互作用的微观特征仍不清楚这一问题,采用离散元(discrete element method,简称DEM)-有限元(finite element method,简称FEM)耦合数值方法,从宏观到微观角度分析系泊点深度对吸力筒基础抗拔性能的影响... 详细信息

针对锚线斜拉作用下吸力筒与砂土相互作用的微观特征仍不清楚这一问题,采用离散元(discrete element method,简称DEM)-有限元(finite element method,简称FEM)耦合数值方法,从宏观到微观角度分析系泊点深度对吸力筒基础抗拔性能的影响。在建模中,采用FEM中有限元网格来模拟吸力筒,采用DEM中颗粒来模拟吸力筒周围砂土,并通过控制滚轴运动来模拟锚线的拉作用。结果表明:吸力筒的拉力-位移曲线存在峰值拉力,且与不同系泊点深度下吸力筒运动模式有密切关系;吸力筒旋转方向、拔出位移的反转临界系泊深度点位于吸力筒从顶部往下h=66.7%深度附近(即吸力筒深度的2/3处,h为系泊深度)。此外,从颗粒尺度分析了土体变形及破坏行为,最终确定了吸力筒-颗粒土相互作用的破坏模式。研究结果表明,忽略锚线的系泊点深度将会导致误判吸力筒的承载能力及与土体的破坏模式。

关键词：吸力筒抗拔 DEM-FEM耦合深度效应土体变形