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Learning to Branch in Combinatorial Optimization With Graph Pointer Networks

IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2024年第1期11卷 157-169页

作者： Rui Wang zhiming Zhou Kaiwen Li Tao Zhang Ling Wang Xin Xu Xiangke liao IEEE the Xiangjiang Laboratory and the College of Systems Engineering National University of Defense TechnologyChangsha 410073China the Institute of Automation Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China the College of Systems Engineering National University of Defense TechnologyChangsha 410073 the Hunan Key Laboratory of Multi-Energy System Intelligent Interconnection Technology Changsha 410073China the Department of Automation Tsinghua UniversityBeijing 100084China the College of Intelligence Science and Technology National University of Defense TechnologyChangsha 410073China the College of Computer Science and Technology National University of Defense TechnologyChangsha 410073China

Traditional expert-designed branching rules in branch-and-bound(B&B) are static, often failing to adapt to diverse and evolving problem instances. Crafting these rules is labor-intensive, and may not scale well with complex *** the frequent need to solve varied combinatorial optimization problems, leveraging statistical learning to auto-tune B&B algorithms for specific problem classes becomes attractive. This paper proposes a graph pointer network model to learn the branch rules. Graph features, global features and historical features are designated to represent the solver state. The graph neural network processes graph features, while the pointer mechanism assimilates the global and historical features to finally determine the variable on which to branch. The model is trained to imitate the expert strong branching rule by a tailored top-k Kullback-Leibler divergence loss function. Experiments on a series of benchmark problems demonstrate that the proposed approach significantly outperforms the widely used expert-designed branching rules. It also outperforms state-of-the-art machine-learning-based branch-and-bound methods in terms of solving speed and search tree size on all the test instances. In addition, the model can generalize to unseen instances and scale to larger instances.

关键词： Branch-and-bound(B&B) combinatorial optimization deep learning graph neural network imitation learning

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Black Gold on the 'Roof of the World'

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China's Tibet 1996年第6期7卷 26-27页

作者： liao zhiming

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Ｂｌａｃｋ　Ｇｏｌｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　‘Ｒｏｏｆ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｗｏｒｌｄ’ＢｌａｃｋＧｏｌｄｏｎｔｈｅ‘ＲｏｏｆｏｆｔｈｅＷｏｒｌｄ’￥ＬＩＡＯＺＨＩＭＩＮＧＷｈｉｌｅＭａｙｉｎＢｅｉｊｉｎｇｉｓｑｕｉｔｅｏｆｔｅｎｌｉｋｅｎｅｄｔｏｂｌｏｓｓｏｍｉ...

关键词： Roof of the World Black Gold on the

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Tuning 2D magnetism in Fe3+XGeTe2 films by element doping

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National Science Review 2022年第6期9卷 163-170页

作者： Shanshan Liu Zihan Li Ke Yang Enze Zhang Awadhesh Narayan Xiaoqian Zhang Jiayi Zhu Wenqing Liu zhiming liao Masaki Kudo Takaaki Toriyama Yunkun Yang Qiang Li Linfeng Ai Ce Huang Jiabao Sun Xiaojiao Guo Wenzhong Bao Qingsong Deng Yanhui Chen Lifeng Yin Jian Shen Xiaodong Han Syo Matsumura Jin Zou Yongbing Xu Xiaodong Xu Hua Wu Faxian Xiu State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics Fudan University Institute for Nanoelectronic Devices and Quantum Computing Fudan University College of Science University of Shanghai for Science and Technology Laboratory for Computational Physical Sciences(MOE) Fudan University Solid State and Structural Chemistry Unit Indian Institute of Science School of Electronic Science and Engineering Nanjing University Department of Physics University of Washington Department of Electronic Engineering Royal Holloway University of London Materials Engineering The University of Queensland Beijing Key Laboratory of Microstructure and Property of Advanced Materials Institute of Microstructure and Property of Advanced Materials Beijing University of Technology The Ultramicroscopy Research Center Kyushu University State Key Laboratory of ASIC and System School of Microelectronics Fudan University Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures Department of Applied Quantum Physics and Nuclear Engineering Kyushu University Centre for Microscopy and Microanalysis The University of Queensland Shanghai Research Center for Quantum Sciences

Two-dimensional(2D) ferromagnetic materials have been discovered with tunable magnetism and orbital-driven nodal-line features. Controlling the 2D magnetism in exfoliated nanoflakes via electric/magnetic fields enables a boosted Curie temperature(TC) or phase transitions. One of the challenges, however, is the realization of high TC2D magnets that are tunable, robust and suitable for large scale fabrication. Here, we report molecular-beam epitaxy growth of wafer-scale Fe3+XGeTe2films with TCabove room temperature. By controlling the Fe composition in Fe3+XGeTe2, a continuously modulated TCin a broad range of 185–320 K has been achieved. This widely tunable TCis attributed to the doped interlayer Fe that provides a 40% enhancement around the optimal composition X = 2. We further fabricated magnetic tunneling junction device arrays that exhibit clear tunneling signals. Our results show an effective and reliable approach, i.e. element doping, to producing robust and tunable ferromagnetism beyond room temperature in a large-scale 2D Fe3+XGeTe2fashion.

关键词： 2D ferromagnetic material Fe3+XGeTe2 film element doping above room temperature, TC tunability

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基于Web of Science的2013-2022年近视研究领域文献计量分析

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中华实验眼科杂志 2024年第7期42卷 647-655页

作者：钟维琪谷志明兰长骏廖萱川北医学院附属医院眼科南充637000 川北医学院眼视光医学院南充637000 成都市第一人民医院眼科成都610095

目的应用文献计量学方法分析近10年来近视研究领域的现状、热点和未来的发展方向。方法检索Web of Science核心数据库中2013年1月1日至2022年12月31日近视相关的研究类和综述类文献,使用VOSviewer软件对国家、研究机构、作者进行共现分... 详细信息

目的应用文献计量学方法分析近10年来近视研究领域的现状、热点和未来的发展方向。方法检索Web of Science核心数据库中2013年1月1日至2022年12月31日近视相关的研究类和综述类文献,使用VOSviewer软件对国家、研究机构、作者进行共现分析,使用CiteSpace软件对关键词和共被引参考文献进行聚类分析。结果最终纳入9745篇文献,涉及123个国家或地区,7150个机构和29343位作者。通过分析发现全球在近视领域的发文量整体呈增长趋势,中国是发文量最多的国家,来自美国的研究总被引用次数最多。关键词分析结果表明,早期近视研究热点主要集中于屈光手术、并发症的诊断与治疗、遗传学研究以及流行病学特征,而近年来研究重点已迅速转向近视的预防和控制。共被引文献聚类分析结果显示,近视领域包含多个聚类模块,如#0学龄儿童、#1小切口角膜基质透镜取出术、#2近视控制、#3屈光不正、#4接触镜等研究方向。研究前沿主要聚焦于近视管理技术、近视与视网膜和脉络膜血管、人工智能在近视领域的应用等方面。结论近十年近视研究领域涵盖眼科学、分子生物学、遗传学、眼视光学、流行病学等多个学科领域。未来需要进一步探索近视的病因和发病机制、早期识别和筛查、管理技术、人工智能辅助诊断等,以制定更加有效、安全的近视防控策略。

关键词：近视文献计量学数据可视化屈光手术近视防控 Web of Science VOSviewer CiteSpace

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炎症因子在近视发生发展中的作用研究进展

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眼科新进展 2024年第9期44卷 749-752页

作者：谷志明钟维琪廖萱川北医学院附属医院眼科四川省南充市637000 川北医学院眼视光医学院四川省南充市637000

探索近视发病机制对于近视防控工作具有积极意义。近年来研究发现包括白介素、肿瘤坏死因子、一氧化氮等多种炎性因子在近视患者眼部高表达,提示炎性因子与近视之间存在关联。它们可与核因子-κb、过氧化物酶体增殖物激活受体及核苷酸... 详细信息

探索近视发病机制对于近视防控工作具有积极意义。近年来研究发现包括白介素、肿瘤坏死因子、一氧化氮等多种炎性因子在近视患者眼部高表达,提示炎性因子与近视之间存在关联。它们可与核因子-κb、过氧化物酶体增殖物激活受体及核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3等炎性信号通路相互作用,通过调节视网膜促炎状态、脉络膜血流及巩膜基质重塑等方面参与近视进展。因此,调控炎性因子及相关信号通路可为寻找近视病因及干预其发展提供新的思路,本文将对此做一综述。

关键词：近视炎性因子白介素炎性信号通路机制

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Two-dimensional ferromagnetic superlattices

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National Science Review 2020年第4期7卷 745-754页

作者： Shanshan Liu Ke Yang Wenqing Liu Enze Zhang Zihan Li Xiaoqian Zhang zhiming liao Wen Zhang Jiabao Sun Yunkun Yang Han Gao Ce Huang Linfeng Ai Ping Kwan Johnny Wong ANDrew Thye Shen Wee Alpha T.N'Diaye Simon A.Morton Xufeng Kou Jin Zou Yongbing Xu Hua Wu Faxian Xiu State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics Fudan University Institute for Nanoelectronic Devices and Quantum Computing Fudan University Laboratory for Computational Physical Sciences (MOE) Fudan University Department of Electronic Engineering Royal Holloway University of London School of Electronic Science and Engineering Nanjing University Materials Engineering The University of Queensland Department of Physics National University of Singapore Centre for Advanced 2D Materials and Graphene Research Centre National University of Singapore Lawrence Berkeley National Laboratory School of Information Science and Technology Shanghai Tech University Centre for Microscopy and Microanalysis The University of Queensland Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures

Mechanically exfoliated two-dimensional ferromagnetic materials(2 D FMs) possess long-range ferromagnetic order and topologically nontrivial skyrmions in few layers. However, because of the dimensionality effect, such few-layer systems usually exhibit much lower Curie temperature(TC) compared to their bulk counterparts. It is therefore of great interest to explore effective approaches to enhance their TC, particularly in wafer-scale for practical applications. Here, we report an interfacial proximity-induced high-TC2 D FM FeGe Te(FGT) via A-type antiferromagnetic material Cr Sb(CS) which strongly couples to FGT. A superlattice structure of(FGT/CS)n, where n stands for the period of FGT/CS heterostructure, has been successfully produced with sharp interfaces by molecular-beam epitaxy on 2-inch wafers. By performing elemental specific X-ray magnetic circular dichroism(XMCD) measurements, we have unequivocally discovered that TCof 4-layer FeGeTecan be significantly enhanced from 140 K to230 K because of the interfacial ferromagnetic coupling. Meanwhile, an inverse proximity effect occurs in the FGT/CS interface, driving the interfacial antiferromagnetic Cr Sb into a ferrimagnetic state as evidenced by double-switching behavior in hysteresis loops and the XMCD spectra. Density functional theory calculations show that the Fe-Te/Cr-Sb interface is strongly FM coupled and doping of the spin-polarized electrons by the interfacial Cr layer gives rise to the TCenhancement of the FeGeTefilms, in accordance with our XMCD measurements. Strikingly, by introducing rich Fe in a 4-layer FGT/CS superlattice, TCcan be further enhanced to near room temperature. Our results provide a feasible approach for enhancing the magnetic order of few-layer 2 D FMs in wafer-scale and render opportunities for realizing realistic ultra-thin spintronic devices.

关键词： 2D ferromagnetic material room temperature 2-inch Fe3GeTe2 film wafers proximity effect (Fe3GeTe2/CrSb)nsuperlattice

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基于声发射b值分析的风力机叶片材料损伤特性研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 172-180页

作者：廖力达陆正鹏叶捍黄斌舒王咏张芝铭长沙理工大学能源与动力工程学院长沙410114 南澳大学工学院阿德莱德5001

风力发电机叶片主要材料玻璃纤维环氧树脂增强复合材料(GFRP)的损伤,会造成叶片寿命减少甚至断裂,必须进行损伤检测。采用声发射方法可分析GFRP复合材料损伤特性,实现在线监测叶片性能。该文采用声发射b值特征来表征GFRP损伤程度,并通... 详细信息

风力发电机叶片主要材料玻璃纤维环氧树脂增强复合材料(GFRP)的损伤,会造成叶片寿命减少甚至断裂,必须进行损伤检测。采用声发射方法可分析GFRP复合材料损伤特性,实现在线监测叶片性能。该文采用声发射b值特征来表征GFRP损伤程度,并通过主成分分析和k-均值++算法进行声发射参数聚类来分析GFRP损坏模式。结果表明:1)对整个声发射事件进行b值分析,观察到GFRP试样在断裂前b值呈明显下降趋势,表明b值的变化率可作为材料断裂的预警信号。2)根据主成分分析9种声发射参数所占主成分比重,选择声发射信号的幅度、峰值频率两个特征参数。通过k-均值++算法对特征参数进行聚类分析,发现拉伸过程的声发射信号分为了4个簇,并找到每个簇的特征频率。3)通过使用扫描电子显微镜(SEM)对GFRP试样拉伸断口进行观察,得到4个簇分别对应于基体开裂、纤维/基体脱粘、分层和纤维断裂4种损伤模式。基于声发射b值分析方法适用于GFRP损伤特性研究,可在风力发电机叶片损伤检测领域推广。

关键词：风力机叶片声发射复合材料 b值分析

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明胶海绵-凝血酶原-碘海醇用于封堵CT引导下经皮肝穿刺活检针道

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中国介入影像与治疗学 2024年第2期21卷 75-78页

作者：熊峻汶廖发超翟越王炎陈志明昆明理工大学附属医院云南省第一人民医院放射科云南昆明650032

目的观察明胶海绵-凝血酶原-碘海醇用于封堵CT引导下经皮肝穿刺活检针道的安全性及可行性。方法回顾性分析101例因不明原因肝病、肝硬化、肝占位性病变并发凝血功能异常而接受CT引导下肝穿刺活检患者,穿刺取材后均以明胶海绵颗粒-人凝... 详细信息

目的观察明胶海绵-凝血酶原-碘海醇用于封堵CT引导下经皮肝穿刺活检针道的安全性及可行性。方法回顾性分析101例因不明原因肝病、肝硬化、肝占位性病变并发凝血功能异常而接受CT引导下肝穿刺活检患者,穿刺取材后均以明胶海绵颗粒-人凝血酶原复合物-碘海醇混合物封堵针道;观察穿刺活检效果、并发症及穿刺前后凝血及肝功能指标。结果 101例均穿刺取材成功,技术成功率及组织学标本充分度均为100%,并均获得明确病理诊断。18例(18/101,17.82%)出现并发症,包括穿刺部位轻微疼痛、封堵剂渗透至肝包膜下或皮下;未见出血、气胸及胆管损伤等严重并发症。穿刺活检前、后凝血及肝功能差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论明胶海绵颗粒-凝血酶原-碘海醇用于封堵经皮肝穿刺活检针道安全、可靠,可减少出血等并发症。

关键词：肝疾病肝肿瘤穿刺术活组织检查体层摄影术 X线计算机

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喷施铜和硼肥对忍冬生长生理及金银花品质的影响

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南京农业大学学报 2023年第1期46卷 33-41页

作者：彭雅萍张佳钰苏煜楹孙莉琼刘仙华唐晓清廖治明王康才南京农业大学园艺学院江苏南京210095 江西峡江南农园农业发展有限公司江西峡江331400

[目的]本文旨在探究不同质量浓度的铜、硼肥对忍冬生长生理及金银花品质的影响,为优化忍冬栽培技术和提高其药材品质提供理论参考。[方法]采用铜肥(10、30、50 mg·L-1)、硼肥(20、40、60 mg·L-1)单施与组合配施的方法开展大田试验,测... 详细信息

[目的]本文旨在探究不同质量浓度的铜、硼肥对忍冬生长生理及金银花品质的影响,为优化忍冬栽培技术和提高其药材品质提供理论参考。[方法]采用铜肥(10、30、50 mg·L-1)、硼肥(20、40、60 mg·L-1)单施与组合配施的方法开展大田试验,测定忍冬叶片光合色素、花蕾生长指标及金银花营养物质、药用成分以及矿质离子含量等指标,以初步确定有利于其花的产量与药用品质提升的最佳铜、硼肥组合。[结果]适宜浓度的铜、硼肥有利于增加忍冬总叶绿素含量,高浓度的铜、硼肥则起抑制作用;适宜浓度的硼肥可显著增加忍冬花蕾的长度,适宜配施铜、硼肥可显著增加花蕾鲜重,以B1Cu2处理(B 20 mg·L-1,Cu 30 mg·L-1)最佳。单施铜、硼肥比配施铜、硼肥处理对金银花营养物质的影响显著,其中B2处理(B 40 mg·L-1)可显著提高可溶性蛋白、淀粉含量,Cu1处理(Cu 10 mg·L-1)的还原糖含量最高;配施铜、硼肥比单施铜、硼肥对金银花药用成分的影响显著,其中尤以B3Cu1处理(B 60 mg·L-1,Cu 10 mg·L-1)最佳;除Mn2+外,单施与配施铜、硼肥处理的金银花中矿质离子含量普遍增加,配施铜、硼肥比单施铜、硼肥增加效果显著,尤以B1Cu2处理(B 20 mg·L-1,Cu 30 mg·L-1)最佳。[结论]喷施适宜浓度的铜、硼肥有利于提高忍冬叶片的叶绿素含量,增强光合作用,促进生长,增加忍冬花蕾的长度和鲜重以及金银花的营养与药用成分含量,且对金银花中矿质离子含量也有显著性影响。

关键词：忍冬铜肥硼肥金银花生长品质

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基于哨兵函数和S变换的风力机叶片材料损伤特性研究

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太阳能学报 2024年第7期45卷 656-663页

作者：廖力达舒王咏张芝铭刘亮冯飞陈为强长沙理工大学能源与动力工程学院长沙410114 通道子舞风能开发有限公司怀化418500

利用声发射检测技术研究玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的损伤特性,在此过程中,采用哨兵函数来表征该材料的损伤程度,并通过S变换和模糊C均值(FCM)聚类来分析声发射信号,从而获得材料的损伤特征。三点弯曲实验结束后对试件断口进行扫描... 详细信息

利用声发射检测技术研究玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的损伤特性,在此过程中,采用哨兵函数来表征该材料的损伤程度,并通过S变换和模糊C均值(FCM)聚类来分析声发射信号,从而获得材料的损伤特征。三点弯曲实验结束后对试件断口进行扫描电子显微镜(SEM)拍照来验证,可得:通过对SEM照片的分析得到基体开裂、纤维脱粘、分层破坏、纤维断裂4种损伤模式;对整个声发射事件进行哨兵函数分析,观察到试件在弯曲过程中哨兵函数曲线呈明显下降趋势;对依据哨兵函数划分的不同阶段的信号进行VMD降噪处理,然后采用S变换进行时频分析得到不同损伤的特征频率,最后采用FCM聚类进行验证。结果表明:哨兵函数值的突变可作为材料断裂的预警信号,材料损伤类型的识别可依据S变换的频率分布结果进行确定。

关键词：风力机叶片复合材料声发射损伤特性哨兵函数 S变换

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