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机器学习算法用于自密实混凝土性能设计的研究进展

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材料导报 2024年第11期38卷 104-113页

作者：龙武剑罗盛禹程博远冯甘霖李利孝深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 广东省滨海土木工程耐久性重点实验室广东深圳518060

为了厘清自密实混凝土材料各组分与其工作性能、力学性能、耐久性能间的复杂耦合影响机制,近年来,机器学习方法被越来越多地应用于自密实混凝土配合比设计与优化以及性能分析方面的研究。机器学习方法具有在复杂数据集中学习数据间的内... 详细信息

为了厘清自密实混凝土材料各组分与其工作性能、力学性能、耐久性能间的复杂耦合影响机制,近年来,机器学习方法被越来越多地应用于自密实混凝土配合比设计与优化以及性能分析方面的研究。机器学习方法具有在复杂数据集中学习数据间的内在规律或映射关系的能力,在自密实混凝土设计领域被认为是构建混凝土原材料配合比与性能间映射关系模型的一种具有广阔前景的技术手段。然而,机器学习方法由于其依赖的数据集难以满足以及算法架构的可解释性较差等因素限制,使得基于机器学习在自密实混凝土性能设计领域面临着一系列挑战。本文系统总结梳理当前机器学习在自密实混凝土各项性能设计的应用情况,重点分析数据驱动的机器学习算法应用于自密实混凝土设计领域时面临的主要技术难点:高维度与小样本数据的难题、性能多目标优化难题、模型复杂而缺乏可解释性难题;归纳总结机器学习在自密实混凝土材料性能设计领域应用的发展趋势及未来发展方向。

关键词：机器学习自密实混凝土配合比设计性能预测

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基于信息分形的行人轨迹预测方法

电子与信息学报 2024年第2期46卷 527-537页

作者：杨田王钢赖健汪洋哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院深圳518055 哈尔滨工业大学智能海洋工程研究院深圳518055

行人轨迹预测应用十分广泛,比如自动驾驶、机器人导航等。在轨迹预测中,一些不确定信息给轨迹预测任务带来了挑战,比如判别器中对轨迹信息判别的不确定,复杂的交互信息。在不确定信息处理科学领域,信息分形能有效处理不确定信息的不确... 详细信息

行人轨迹预测应用十分广泛,比如自动驾驶、机器人导航等。在轨迹预测中,一些不确定信息给轨迹预测任务带来了挑战,比如判别器中对轨迹信息判别的不确定,复杂的交互信息。在不确定信息处理科学领域,信息分形能有效处理不确定信息的不确定性和复杂性。受此启发,为了充分处理判别器中轨迹信息判别的不确定性,提升预测精度,该文提出了基于信息分形的轨迹预测方法。首先,场景信息和历史轨迹信息被特征提取模块提取。然后,通过注意力模块获取到场景-行人之间的交互信息与行人-行人之间的交互信息。最后基于生成对抗网络和信息分形生成合理的轨迹。在两个公共数据集ETH/UCY上实验表明,该方法能有效处理轨迹信息的不确定性,提高轨迹预测的精度。比如突然转弯、从后方超越前人、避让等行为的轨迹都能有效预测。在平均位移误差(ADE)和终点位移误差(FDE)上相比基准模型误差平均降低了11.11%和23.48%。

关键词：行人轨迹预测不确定信息处理信息分形生成对抗网络

铁负载酸活化蒙脱石制备硅/硅化铁纳米复合材料及其储锂性能

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硅酸盐学报 2024年第10期52卷 3252-3262页

作者：杜静李向军谢捷洋韦寿淑熊涛何诗雅陈情泽朱润良中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广州510640 中国科学院深地科学卓越创新中心广州510640 中国科学院大学北京100049 惠州市鼎元新能源科技有限公司广东惠州516227

纳米硅的储锂容量高,被认为是最有应用前景的新一代锂电负极材料。然而纳米硅的体积膨胀效应和低电导性不利于其实际应用。将天然蒙脱石酸活化和铁负载改性,再经过镁热还原反应,得到了原位复合的硅/硅化铁纳米复合材料。硅化铁具有良好... 详细信息

纳米硅的储锂容量高,被认为是最有应用前景的新一代锂电负极材料。然而纳米硅的体积膨胀效应和低电导性不利于其实际应用。将天然蒙脱石酸活化和铁负载改性,再经过镁热还原反应,得到了原位复合的硅/硅化铁纳米复合材料。硅化铁具有良好的导电性和机械稳定性,可显著提升硅负极的循环稳定性和倍率性能。在1 A/g的电流密度下循环500圈后,硅/硅化铁纳米复合材料的比容量高达781 m A·h/g,容量保持率为77%。该方法为制备高性能硅基负极材料提供了新思路。

关键词：蒙脱石镁热还原硅化铁硅纳米材料锂离子电池负极

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基于跨层次网络的多主体协同创新演化模型

计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 657-672页

作者：王玉蔡小婷毛诗棋郭洪飞殷松益吴采柔暨南大学国际商学院广东珠海519070 暨南大学管理学院广东广州510632 暨南大学物联网与物流工程研究院广东珠海519070 暨南大学智能科学与工程学院广东珠海519070

鉴于已有协同创新网络研究主要集中于构建单一同质协同创新网络,且大多研究未充分考虑多个不同主体之间的相互影响及其交互演化,结合超网络理论,将单一同质网络进行解耦,并考虑主体异质性问题和网络演化影响因素,构建了包括合作网络、... 详细信息

鉴于已有协同创新网络研究主要集中于构建单一同质协同创新网络,且大多研究未充分考虑多个不同主体之间的相互影响及其交互演化,结合超网络理论,将单一同质网络进行解耦,并考虑主体异质性问题和网络演化影响因素,构建了包括合作网络、知识网络和创新成果层的跨层次网络的多主体协同创新演化模型,并在不同合作主体选择策略下进行了跨层次网络演化、创新绩效变化的仿真分析。研究表明,主体新一轮知识转移会增加知识节点连边,合作网络与知识网络连线呈复杂、增长的趋势;网络在以节点度为主、知识距离为辅的择优连接机制具有较高的平均知识水平,能够促进创新绩效。最后给出选择合作伙伴、鼓励核心企业和高校/科研机构以及合理控制知识距离的管理策略。

关键词：协同创新跨层次网络网络演化管理策略

化学复合镀Ni-Mo-P/(h)BN镀层的宽温域摩擦学性能研究

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稀有金属材料与工程 2024年第10期53卷 2860-2872页

作者：夏雨韦春贝林松盛向青春石倩沈阳工业大学材料科学与工程学院广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室粤港现代表面工程技术联合实验室

在GH4169镍基高温合金表面采用化学复合镀技术制备了Ni-Mo-P镀层和Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层，研究了镀层在不同温度下摩擦磨损后的摩擦学行为以及微观组织结构。采用球-盘式摩擦磨损试验机研究了镀层在室温、300、500、700℃下的摩擦学性... 详细信息

在GH4169镍基高温合金表面采用化学复合镀技术制备了Ni-Mo-P镀层和Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层，研究了镀层在不同温度下摩擦磨损后的摩擦学行为以及微观组织结构。采用球-盘式摩擦磨损试验机研究了镀层在室温、300、500、700℃下的摩擦学性能。通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对不同温度摩擦试验后镀层的化学成分、组织结构进行分析。利用显微硬度计、洛氏压痕仪对不同温度摩擦试验后镀层的力学性能进行表征。结果表明：沉积态Ni-Mo-P镀层和Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层以非晶为主，同时包含少量纳米晶结构，镀层表面结构致密。随着摩擦试验温度的增加，镀层逐渐从非晶结构向纳米晶结构转变，镀层结晶度增加；当温度增加至500℃以上时，镀层内析出Ni3P硬质相，同时由于Mo、P元素的氧化挥发导致镀层内出现了孔洞，镀层致密度下降。随温度增加，镀层硬度呈先升高后降低趋势，膜基结合力从HF1级逐渐降低至HF6级。随着试验温度增加，摩擦系数和磨损率均呈先升高后降低趋势，在300℃时摩擦系数最高；在室温至500℃范围，镀层磨粒磨损和氧化现象随温度升高逐渐加剧，在500℃时磨损率最高；进一步增加温度使得摩擦界面具有较好的润滑效果，提高了镀层在高温下的减摩耐磨性能。添加(h)BN颗粒提高了镀层内P含量，使得Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层韧性增加，提高了复合镀层的硬度和膜基结合力，复合镀层在室温～700℃范围内具有较好的耐磨性能。

关键词： Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层组织结构硬度膜基结合力宽温域摩擦学性能

戊糖乳杆菌Z097提取物对单增李斯特菌群体感应信号分子和生物被膜的抑制作用

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食品与发酵工业 2024年

作者：叶国良张杏果黄铭新李婷钟青萍广东省食品质量安全重点实验室华南农业大学食品学院

单增李斯特菌是常见的食源性致病菌，采用乳酸菌的活性物质淬灭其群体感应（quorum sensing，QS）系统和抑制生物被膜形成以控制单增李斯特菌具有重要的研究价值。该研究测定了戊糖乳杆菌Z097的乙酸乙酯提取物（Z097-E）对单增李斯特菌... 详细信息

单增李斯特菌是常见的食源性致病菌，采用乳酸菌的活性物质淬灭其群体感应（quorum sensing，QS）系统和抑制生物被膜形成以控制单增李斯特菌具有重要的研究价值。该研究测定了戊糖乳杆菌Z097的乙酸乙酯提取物（Z097-E）对单增李斯特菌的最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration，MIC），探究Z097-E在亚抑菌浓度下对其生长、自聚性、疏水性、运动性、生物被膜形成、胞外多糖、胞外蛋白和QS信号分子AI-2等的影响，并测定了其不同浓度对成熟生物被膜的清除效果。结果表明，Z097-E的MIC为6.4 mg/mL；亚抑菌浓度3.2 mg/mL的Z097-E处理使单增李斯特菌的自聚性和疏水性分别下降了73.58%和89.62%；同时对单增李斯特菌的胞外多糖、胞外蛋白、AI-2活性的抑制率分别为80.03%、34.23%和84.43%；此浓度处理24和48 h后，生物被膜量分别降低了52.76%和53.77%。以12.8 mg/mL的Z097-E处理成熟生物被膜24、48 h后，对其清除率分别为30.08%和62.07%。结果表明，Z097的乙酸乙酯提取物对单增李斯特菌的生物被膜和群体感应具有显著的抑制作用，为在食品加工、运输和保藏过程中单增李斯特菌生物被膜的控制提供了参考依据。

关键词：戊糖乳杆菌单增李斯特菌群体感应生物被膜抑制作用

经导管介入治疗儿童先天性冠状动脉-心腔瘘66例中远期随访

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中华儿科杂志 2024年第2期62卷 145-152页

作者：李一凡李渝芬李俊杰谢育梅王树水张智伟广东省心血管病研究所、南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院)心儿科广州510080

目的总结经导管介入治疗儿童先天性冠状动脉-心腔瘘(CCF)的经验及中远期随访结果。方法病例对照研究。选择2005年1月至2019年12月在广东省人民医院接受经导管介入治疗的66例先天性CCF患儿作为研究对象,收集并分析其临床基线资料、手术... 详细信息

目的总结经导管介入治疗儿童先天性冠状动脉-心腔瘘(CCF)的经验及中远期随访结果。方法病例对照研究。选择2005年1月至2019年12月在广东省人民医院接受经导管介入治疗的66例先天性CCF患儿作为研究对象,收集并分析其临床基线资料、手术效果、术中及术后严重不良事件、随访结果及预后等资料。根据是否发生严重不良事件将患儿进行分组,比较严重不良事件组和无严重不良事件组一般情况及CCF特征的差异。组间比较采用独立样本t检验、χ^(2)检验或Fisher确切概率法。结果66例先天性CCF的患儿中男34例、女32例,年龄3.9(1.9,6.2)岁,体重15(11,20)kg。66例CCF均为中型或大型瘘管,其中近端型瘘管55例(83%),远端型瘘管11例(17%);瘘管起源于右冠状动脉38例(58%),起源于左冠状动脉28例(42%);合并冠状动脉瘤(CAA)40例(61%)。66例患儿中64例患儿完成封堵治疗,5例患儿发生6例次围手术期严重不良事件。围手术期手术成功率为92%(59/64),围手术期不良事件发生率为9%(6/64),其中2例患儿术中发生了2例次严重不良事件,包括手术相关死亡1例,急性心肌梗死1例;3例患儿术后随访1 d发生了4例次严重不良事件,包括急性心肌梗死2例、三尖瓣腱索断裂1例、封堵器脱落1例。共58例患儿完成中远期随访,随访时间9.3(6.5,13.4)年。9例患儿发生10例次严重不良事件,中远期严重不良事件发生率为17%(10/58),其中5例次并发症(1例次新发CAA、1例次主动脉瓣穿孔、1例次冠状动脉血栓形成、2例次新发三尖瓣脱垂伴重度反流)以及5例次大量残余分流(瘘管再通)。围手术期及随访期间,13例患儿发生16例次严重不良事件,51例患儿未发生严重不良事件。发生严重不良事件组患儿的大型瘘管[11/13比39%(20/51),P=0.005]、巨大CAA[10/13比14%(7/51),P=0.030]所占比例均明显高于无不良事件组患儿,肺动脉平均压明显高于无不良事件组患儿[(20±9)比(16±6)mmHg,1 mmHg=0.133 kPa,t=2.02,P=0.048]。结论经导管介入治疗儿童先天性CCF即刻疗效确切,中远期有效性和安全性尚可,但需严格把握CCF介入治疗适应证。

关键词：冠状动脉循环放射学,介入性随访研究

区域供冷系统参与电力系统二次调频的控制策略

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南方电网技术 2024年

作者：毛田周保荣劳子卿赵文猛刘明波王滔南方电网科学研究院华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室华南理工大学电力学院

区域供冷系统是一类特殊的、规模化的中央空调负荷，具有参与电力系统调频的潜力。本文基于模型预测控制方法，提出一种区域供冷系统参与二次调频的控制策略。首先，建立区域供冷系统动态模型和火电系统调频动态模型。然后，以最小化建... 详细信息

区域供冷系统是一类特殊的、规模化的中央空调负荷，具有参与电力系统调频的潜力。本文基于模型预测控制方法，提出一种区域供冷系统参与二次调频的控制策略。首先，建立区域供冷系统动态模型和火电系统调频动态模型。然后，以最小化建筑物温度与人体舒适温度偏差、火电机组调频功率指令和频率偏差为目标，设计模型预测控制器优化分配区域供冷系统和火电机组的调频指令。最后，在含区域供冷系统的10机39节点系统上进行了仿真计算，结果表明，区域供冷系统参与调频能够改善系统调频效果，参与调频也不会对用户舒适度有较大影响。

关键词：区域供冷系统二次调频模型预测控制比例积分控制

单节段镜下融合治疗合并骨质疏松症的腰椎退变性疾病的近期疗效

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中国脊柱脊髓杂志 2024年第8期34卷 834-842页

作者：刘仲宇董健文陈子豪杨阳齐佳坤戎利民中山大学附属第三医院脊柱外科、广东省微创脊柱外科质量控制中心、广东省微创脊柱外科工程技术研究中心广州市510630

目的:探讨单节段镜下融合术治疗合并骨质疏松症的腰椎退变性疾病的临床疗效。方法:纳入2018年6月~2022年2月因腰椎退行性疾病接受腰椎单节段镜下融合手术,且住院期间完善双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)骨密度检... 详细信息

目的:探讨单节段镜下融合术治疗合并骨质疏松症的腰椎退变性疾病的临床疗效。方法:纳入2018年6月~2022年2月因腰椎退行性疾病接受腰椎单节段镜下融合手术,且住院期间完善双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)骨密度检测的病例24例,其中男7例、女17例;年龄44~80岁,平均66.0±9.9岁,术后随访时间21.6±12.6(3~47)个月。按是否合并骨质疏松症分为2组,其中8例合并骨质疏松症(骨质疏松组),16例不合并骨质疏松症(对照组)。骨质疏松症病例及时予抗骨松治疗。镜下融合手术均采用工作内径7.1mm的同轴水介质大通道脊柱内镜。比较两组患者一般资料及围手术期指标,术前、术后3d及末次随访时使用疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评分、日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分及Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)评价临床疗效。术后3d复查腰椎数字X线摄影(digital radiography,DR)及腰椎计算机体层摄影(computed tomography,CT)评价减压与内固定情况;末次随访时行腰椎DR者,评估螺钉松动及融合器沉降情况;术后随访超过6个月且复查腰椎CT者,判断融合情况。记录并比较两组患者并发症发生情况。结果:两组患者的年龄、性别、术前诊断、术前椎间隙高度、手术节段,术前VAS、JOA评分及ODI等均无统计学差异。骨质疏松组最低骨密度平均值T=-3.2±0.6,明显低于对照组T=-1.4±0.8(P=0.000)。骨质疏松组平均手术时间为429.9±135.2min,对照组平均手术时间327.4±68.2min,差异具有统计学意义(P=0.020)。术中影像辅助方式、出血量、单侧入路双侧减压(unilateral laminotomy for bilateral decompression,ULBD)例数、术后椎间隙高度、住院天数两组间无统计学差异。两组术后3d及末次随访时腰痛/腿痛VAS评分、JOA评分及ODI均较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.05);但两组间比较均无统计学差异。两组术后3d椎间隙高度与术前比较显著增加(P<0.01),组间比较无统计学差异。并发症方面,骨质疏松组1例严重骨质疏松症患者(腰椎T=-4.4)术中置入融合器时损伤终板,出现融合器沉降,但无症状,无需特殊处理;另有1例硬膜撕裂合并神经根损伤,经神经营养等对症处理后症状缓解。末次随访时18例复查腰椎DR,随访时间超过6个月者10例复查腰椎CT,骨质疏松组与对照组相比,融合器沉降率、螺钉松动率与融合率均无统计学差异(P=1.000)。结论:单节段镜下融合术治疗合并骨质疏松的腰椎退变性疾病近期疗效安全有效。

关键词：镜下融合骨质疏松症脊柱退变性疾病脊柱微创手术临床疗效