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基于机器学习的砖砌体房屋震害快速预测方法

地球科学 2023年第5期48卷 1769-1779页

作者：刘丽沈俊凯张令心中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

由于现有的震害预测方法不能对砖砌体结构做出高效的预测,基于机器学习模型,提出了一种综合考虑地震动特性与结构特性的砖砌体结构震害快速预测方法.该方法利用机器学习模型,从时域、频域、反应谱和持时4个方面初步选取了能够代表地震... 详细信息

由于现有的震害预测方法不能对砖砌体结构做出高效的预测,基于机器学习模型,提出了一种综合考虑地震动特性与结构特性的砖砌体结构震害快速预测方法.该方法利用机器学习模型,从时域、频域、反应谱和持时4个方面初步选取了能够代表地震动特性的12个参数,从承载力、刚度等方面初步选取了与砖砌体结构破坏相关性较强的7个结构参数;将地震动参数与结构参数相结合作为输入变量,分别给出了基于支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)三种机器学习模型的砖砌体结构的震害快速预测方法,并进行了性能比较;采用相关性分析对输入参数进行进一步优化,给出了优化输入参数后的最优预测模型.结果表明,当采用19个输入参数时,ANN模型的预测准确率最高,达到91.56%.当采用优化后的12个参数作为输入时,基于RF模型的预测性能更加稳定,预测的准确率也更高,可达到90.01%.优化输入参数后的基于RF模型的预测方法可以实现对砖砌体结构震害的快速预测;与只考虑结构参数或只考虑地震动参数作为输入的方法相比,同时考虑结构和地震动参数作为输入的方法极大地提高了预测的准确性.

关键词：机器学习震害快速预测砖砌体结构地震动特性工程地质.

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基于卷积神经网络的钢箱梁裂缝检测算法研究

世界地震工程 2023年第4期39卷 77-85页

作者：沈俊凯张令心朱柏洁中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

地震作用和车辆动载的日常冲击常常会引起钢箱梁的表面裂缝损伤。在日常检修和震后开展安全检查时,由于裂缝在整张图像中的占比较低且受到笔迹、锈迹和焊缝等因素的严重干扰,很难从现场采集到的图像中高效并精确地检测出裂缝。为此,本... 详细信息

地震作用和车辆动载的日常冲击常常会引起钢箱梁的表面裂缝损伤。在日常检修和震后开展安全检查时,由于裂缝在整张图像中的占比较低且受到笔迹、锈迹和焊缝等因素的严重干扰,很难从现场采集到的图像中高效并精确地检测出裂缝。为此,本文基于卷积神经网络提出了一种结合裂缝定位和裂缝分割的级联裂缝检测模型。首先,采用分类模型在原始图像中定位出裂缝所在位置,然后采用U-Net模型实现对裂缝的像素级检测。结果表明:本文方法可以实现对大部分裂缝的精确检测,F 1分数达到0.67,高于仅采用分割模型的0.55;此外,相比仅采用分割模型的检测方法,本文方法的检测效率提高了近70%,可达到9.25 s每张。

关键词：图像处理深度学习计算机视觉卷积神经网络裂缝检测

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基于SM9的分层标识广播内积函数加密

中国科学：信息科学 2024年第6期54卷 1400-1418页

作者：李聪梁俊凯丁煜甲沈晴霓吴中海北京大学计算机学院北京100871 北京大学软件与微电子学院北京102600 软件工程国家工程研究中心(北京大学) 北京100871 北京大学–八分量区块链与隐私计算联合实验室(北京大学) 北京100871

内积函数加密支持当使用一个与向量y相关的私钥解密一份与向量x相关的密文时,解密者仅能获得内积值(x,y)而无法获取任何其他信息.分层广播内积函数加密,则进一步具有密文向指定用户广播与密钥授权的性质.SM9标识加密是我国自主设计的一... 详细信息

内积函数加密支持当使用一个与向量y相关的私钥解密一份与向量x相关的密文时,解密者仅能获得内积值(x,y)而无法获取任何其他信息.分层广播内积函数加密,则进一步具有密文向指定用户广播与密钥授权的性质.SM9标识加密是我国自主设计的一个商用密码标准,已被应用于物联网、医疗协同服务与电子政务等领域,但SM9标识加密算法及现有扩展算法均无法同时实现内积函数的功能与密文广播、密钥授权的性质,限制了SM9标识加密算法的适用场景.本文基于SM9标识加密算法设计了一个分层标识广播内积函数加密方案HIBB-IPFE-SM9.方案构造借鉴了Abdalla等的内积函数加密(PKC’15)与Liu等的分层广播加密(ACISP’14)的设计思想,解密算法仅包含两个双线性配对运算.本文还在随机谕言机模型中证明了方案满足选择明文安全性.最后,对提出方案与现有相关方案进行了对比分析,结果显示HIBB-IPFE-SM9方案在计算和通信开销上与相关方案是可比的.

关键词：内积函数加密分层广播加密标识密码 SM9 选择明文安全

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基于科学计量学与可视化的我国中药及天然药物研究热点分析

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中国药事 2022年第1期36卷 92-104页

作者：申军凯张酉秋李浩娜于培明河南大学药学院开封475000 河南大学医学院开封475000

目的:对当前我国中药和天然药物领域研究热点进行探测,为学者了解该领域研究现状提供一个全面直观的视角。方法:检索WebofScience核心集中我国学者发表的中药及天然药物相关学术论文,对文献关键词进行共现分析、聚类分析与突发性探测,... 详细信息

目的:对当前我国中药和天然药物领域研究热点进行探测,为学者了解该领域研究现状提供一个全面直观的视角。方法:检索WebofScience核心集中我国学者发表的中药及天然药物相关学术论文,对文献关键词进行共现分析、聚类分析与突发性探测,对施引文献进行共被引分析和突发性探测,并以网络知识图谱的形式进行可视化。结果:最终筛选得到18689篇文献,"Chemistry""Pharmacology&Pharmacy""Integrative&Complementary Medicine"和"Biochemistry&Molecular Biology"在学科共现网络中具有较高频次和中介中心性;"Expression""Apoptosis""Activation""Cell""Mechanism""Identification"和"Oxidative Stress"等关键词在共现网络中具有较高共现频次和中介中心性;"Expression""Oxidative Stress""Identification""Mechanism""Apoptosis""Traditional Chinese Medicine""Cell"和"Mass Spectrometry"为主要关键词聚类类团;"Cancer Cell""Root""Performance Liquid Chromatography""In Vivo""Plasma"及"Inhibitor"等为突发性关键词;共被引文献主要分布在"Panax Species""Network Pharmacology""Chloroplast Genome""Quality Control""Apoptosis""Metabolomics""Chronic Kidney Disease""Molecular Docking""Biosynthesis""Proteomics""Chemical Profiling"和"Lung Cancer"研究主题。结论:遗传表达、鉴定、反应机理、氧化应激、细胞凋亡与质谱分析为热点研究对象;中药网络药理学、生物遗传与基因测序、肺癌等癌症诊疗、计算机与大数据在中药药理和分子水平诊断机制领域的应用、关于癌症治疗方面自然产物作用机制、传统中医在心脑血管疾病系统水平的药物靶点的关联特征、药对在中药配伍中的作用等方向或成为前沿性学术问题。

关键词：中药天然药物科学计量学 CiteSpace可视化知识图谱研究热点

基于LM-BP神经网络的钢筋混凝土框架结构震害快速预测模型

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自然灾害学报 2019年第2期28卷 1-9页

作者：张令心戴静涵沈俊凯高华国中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室

为了快速对建筑群进行震害预测,构建城乡地震易损性模型,为防灾减灾工程提供依据并助力韧性城乡建设,本文选取位于抗震设防烈度为7度区的某市,把该市已完成的震害预测项目的基础数据和结果作为数据库的样本来源,以框架结构作为研究对象... 详细信息

为了快速对建筑群进行震害预测,构建城乡地震易损性模型,为防灾减灾工程提供依据并助力韧性城乡建设,本文选取位于抗震设防烈度为7度区的某市,把该市已完成的震害预测项目的基础数据和结果作为数据库的样本来源,以框架结构作为研究对象,将层数、层高、楼高、柱面积率等12个易获取且关联度较高的关键数据作为震害影响因子,充分利用了Matlab可视性良好的建模特性及LM算法能够快速拟合的优势,训练了一个基于LM算法的BP神经网络震害预测模型。采用多组数据测试,对单次模拟结果数据进行对比,并通过多次随机选取数据样本建立模型,验证该模型的精度和稳定性。测试结果表明,本文所选取的震害影响因子能够对框架结构的震害预测结果进行准确映射,该方法准确快速高效,可以应用于建筑群的快速震害预测实际工作中。

关键词：框架结构震害预测震害影响因子 BP神经网络 LM算法

不同版本规范设计的底框砌体结构地震易损性对比

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地震工程与工程振动 2021年第1期41卷 1-8页

作者：张令心陈浩朱柏洁沈俊凯李宁中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

历次地震震害表明,底框砌体结构在遭遇大地震时破坏严重。本文比较了《GBJ11-89建筑抗震设计规范》和《GB50011-2001建筑抗震设计规范》中关于该类结构的抗震设计要求。参考某地一个实际底框砌体结构建筑设计资料,分别按上述两版本规范... 详细信息

历次地震震害表明,底框砌体结构在遭遇大地震时破坏严重。本文比较了《GBJ11-89建筑抗震设计规范》和《GB50011-2001建筑抗震设计规范》中关于该类结构的抗震设计要求。参考某地一个实际底框砌体结构建筑设计资料,分别按上述两版本规范设计了2个具有代表性的底框砌体结构。采用层间剪切模型基于IDA方法对结构进行了地震易损性分析,对比分析结果表明:按两版本规范设计的底框砌体结构的破坏均出现在过渡层;在设防地震作用下,按《89规范》设计的结构达到中等破坏的概率最大,使用功能受到影响,按《01规范》设计的结构达到轻微破坏状态的概率最大,使用功能基本无影响;在罕遇地震作用下,按《01规范》设计的结构发生严重破坏和毁坏的概率比按《89规范》设计的结构明显降低,抗震能力明显提高。本文提供的结果可丰富底框砌体结构地震易损性数据,为区域地震风险评估、震害预测等研究提供更加精细的易损性模型。

关键词：底框砌体结构规范对比典型结构简化模型易损性

基于多模式的2020年黄山地区超长梅雨期暴雨检验

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气象水文海洋仪器 2024年第4期41卷 45-49页

作者：黄骏凯王婧吕涛沈绪杨安徽省黄山气象管理处黄山245899 黄山市气象局黄山245021

为了做好黄山地区梅雨期暴雨的气象服务工作,文章利用本地预报业务常用的两个全球模式EC-thin、CMA-GFS,以及一个区域模式CMA-SH9,对2020年黄山地区超长梅雨期暴雨预报总体性能进行检验,结果表明:EC-thin对天气系统的预报能力明显强于CM... 详细信息

为了做好黄山地区梅雨期暴雨的气象服务工作,文章利用本地预报业务常用的两个全球模式EC-thin、CMA-GFS,以及一个区域模式CMA-SH9,对2020年黄山地区超长梅雨期暴雨预报总体性能进行检验,结果表明:EC-thin对天气系统的预报能力明显强于CMA-GFS,但随着预报时效的增加,预报误差会增大;CMA-SH9对降水强度的预报效果最佳,EC-thin次之,CMA-GFS最差,三种模式的24 h时效预报能力接近,可同时参考;随时效延长,CMA-SH9的参考性增强;三种模式对降水落区的预报均偏小,24 h时效可同时参考EC-thin和CMA-SH9,两者随时效延长以经向调整为主,多数偏南或偏北,三种模式对临近时效的落区偏离预报都有一定的订正能力。

关键词：梅雨期暴雨模式检验预报偏差

基于PLC的汽车后桥壳焊接自动找正校直装置设计与研究

维普期刊数据库评论

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现代制造技术与装备 2016年第12期52卷 4-5,8页

作者：张云鸽申军凯运城职业技术学院运城044000 山西大运汽车制造有限公司运城044000

本文针传统汽车驱动桥后桥壳总成工艺——先焊接后找正校直,尺寸误差较大且出现不稳定的现象,提出新方案,使得焊接校直同步化。利用自动控制原理,引进PLC控制,实现了汽车后桥壳找正校直自动化。该装置既可保证焊接完成后桥壳工件达到所... 详细信息

本文针传统汽车驱动桥后桥壳总成工艺——先焊接后找正校直,尺寸误差较大且出现不稳定的现象,提出新方案,使得焊接校直同步化。利用自动控制原理,引进PLC控制,实现了汽车后桥壳找正校直自动化。该装置既可保证焊接完成后桥壳工件达到所需的同轴度技术要求,提升了产品品质和生产率。

关键词：桥壳校直 PLC

Coronavirus Mask Protection Algorithm:A New Bio-inspired Optimization Algorithm and Its Applications

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Journal of Bionic Engineering 2023年第4期20卷 1747-1765页

作者： Yongliang Yuan Qianlong shen Shuo Wang Jianji Ren Donghao Yang Qingkang Yang junkai Fan Xiaokai Mu School of Mechanical and Power Engineering Henan Polytechnic UniversityJiaozuo454003China School of Mechanical Engineering Dalian University of TechnologyDalian116024China School of Software Henan Polytechnic UniversityJiaozuo454003China

Nowadays,meta-heuristic algorithms are attracting widespread interest in solving high-dimensional nonlinear optimization *** this paper,a COVID-19 prevention-inspired bionic optimization algorithm,named Coronavirus Mask Protection Algorithm(CMPA),is proposed based on the virus transmission of *** main inspiration for the CMPA originated from human self-protection behavior against *** CMPA,the process of infection and immunity consists of three phases,including the infection stage,diffusion stage,and immune ***,wearing masks correctly and safe social distancing are two essential factors for humans to protect themselves,which are similar to the exploration and exploitation in optimization *** study simulates the self-protection behavior mathematically and offers an optimization *** performance of the proposed CMPA is evaluated and compared to other state-of-the-art metaheuristic optimizers using benchmark functions,CEC2020 suite problems,and three truss design *** statistical results demonstrate that the CMPA is more competitive among these state-of-the-art ***,the CMPA is performed to identify the parameters of the main girder of a gantry *** show that the mass and deflection of the main girder can be improved by 16.44%and 7.49%,respectively.

关键词： Coronavirus Mask Protection Algorithm Bionic algorithm Metaheuristic algorithm Optimization algorithm Truss optimization Parameter identification