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典型生物质发酵制取燃料乙醇环境影响分析

太阳能学报 2024年第4期45卷 280-285页

作者：沈钊丞仲兆平郑翔汪维潘小天东南大学能源热转化与过程测控教育部重点实验室南京210096 东南大学能源与环境学院南京210096

结合生命周期评价方法与层次分析方法对杨木、玉米秸秆、甘蔗渣3种典型纤维素生物质的发酵制取燃料乙醇工艺进行环境影响评价。针对酸化、富营养化、全球变暖、化石能源消耗、光化学污染、人体毒性6种环境类型进行分析对比,并选取3个不... 详细信息

结合生命周期评价方法与层次分析方法对杨木、玉米秸秆、甘蔗渣3种典型纤维素生物质的发酵制取燃料乙醇工艺进行环境影响评价。针对酸化、富营养化、全球变暖、化石能源消耗、光化学污染、人体毒性6种环境类型进行分析对比,并选取3个不同视角分析生物质发酵工艺所带来的环境影响。结果表明:农业阶段和生产阶段所产生的温室效应在全生命周期过程中占比最高;全球性视角下,全球变暖影响占比较高;区域性和局地性视角下,工艺的酸化影响最严重。

关键词：生物质发酵燃料乙醇生命周期层次分析法

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基于代理训练集的属性推理攻击防御方法

计算机学报 2024年第4期47卷 907-923页

作者：董恺蒋驰昊李想凌振杨明东南大学计算机科学与工程学院南京211189

本文首次提出针对属性推理攻击的有效防御方法.属性推理攻击可以揭示出用于训练公开模型的原始私有数据集中的隐私属性信息.现有研究已经针对不同的机器学习算法提出了多种属性推理攻击.这些攻击很难防御,一方面原因是训练有素的模型总... 详细信息

本文首次提出针对属性推理攻击的有效防御方法.属性推理攻击可以揭示出用于训练公开模型的原始私有数据集中的隐私属性信息.现有研究已经针对不同的机器学习算法提出了多种属性推理攻击.这些攻击很难防御,一方面原因是训练有素的模型总是会记住训练数据集中的显性和隐性全局属性,另一方面原因在于模型提供者无法事先知道哪些属性将受到攻击从而难以有针对性地进行防御.为了解决这个问题,本文提出了一种通用的隐私保护模型训练方法,名为PPMT(Privacy Preserving Model Training).它以迭代的方式工作.在每次迭代中,PPMT构建一个代理数据集,并在该数据集而不是私有数据集上训练模型.虽然每次迭代会同时导致隐私性的提升和功能性的降低,但隐私性的提升呈快速指数级,而功能性的降低则是缓慢线性的.经过多次迭代,PPMT在模型功能性的约束下最大化全局属性的隐私性,并生成最终的模型.本文选择了两种代表性的机器学习算法和三个典型的数据集来进行实验评估PPMT所训练出模型的功能性、隐私性和鲁棒性.结果显示,使用PPMT训练出的模型,在全局属性上会以不同速度朝不同方向改变,在功能性上的平均损失为1.28%,在超参数α保密的情况下被可能攻击倒推的成功率仅有22%~33%.这说明,PPMT不仅能保护私有数据集的全局属性隐私性,而且能保证模型有足够的功能性,以及面对可能攻击的鲁棒性.

关键词：人工智能安全属性推理攻击全局属性隐私隐私增强代理数据集

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基于辐射型反射涂层的热控制墙体性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 465-474页

作者：胡轩宇殷勇高赵兴旺东南大学能源与环境学院南京211189 东南大学低碳型建筑环境设备与系统节能教育部工程研究中心南京211189

为评估基于辐射型反射涂层的热控制墙体节能效果,解决相关评测体系缺失问题,建立墙体瞬态传热模型,探究复杂气候交变环境下墙体温度和热流的动态特性,以及辐射换热在被动式制冷过程中的热调控作用,基于热流和墙体传热系数提出一种新的... 详细信息

为评估基于辐射型反射涂层的热控制墙体节能效果,解决相关评测体系缺失问题,建立墙体瞬态传热模型,探究复杂气候交变环境下墙体温度和热流的动态特性,以及辐射换热在被动式制冷过程中的热调控作用,基于热流和墙体传热系数提出一种新的评估模型进行性能评价.结果表明:在室内空调开启情况下,热控制墙体相比于普通墙体,其外表面温度平均下降10.74%,热流提升了281.54%;在夏热冬暖地区,建筑南侧涂覆辐射型反射涂层效果最佳,涂层可以降低建筑全年冷负荷87.8 MJ/m2;在夏热冬冷地区,建筑西面涂覆辐射型反射涂层可以降低建筑全年总负荷26.3 MJ/m2.所提出的性能评价指标能够刻画热控制墙体一天内的传热过程和传热特性,进而得到墙体的折合传热系数,对指导实际建筑施工、降低建筑全生命周期总能耗有重要意义.

关键词：辐射型反射涂层数值模拟动态特性建筑节能评价指标

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面向实时位置的隐私保护优化与加速求解算法

计算机研究与发展 2024年第9期61卷 2156-2169页

作者：董恺王立夫凌振东南大学计算机科学与工程学院南京211189

现有的电动汽车API平台(如SmartCar)使用访问控制机制来保护用户的隐私.为了在启用不可信位置服务功能的同时保护位置隐私,位置隐私保护机制(LPPM)根据用户的真实位置生成一个随机的伪位置作为报告位置.现有技术通过在离散网格上解决一... 详细信息

现有的电动汽车API平台(如SmartCar)使用访问控制机制来保护用户的隐私.为了在启用不可信位置服务功能的同时保护位置隐私,位置隐私保护机制(LPPM)根据用户的真实位置生成一个随机的伪位置作为报告位置.现有技术通过在离散网格上解决一个最优化问题构建一个最佳的LPPM,该最佳LPPM实现了在最低可容忍效用限制下的最高隐私,反之亦然.然而,它们很难直接应用于电动汽车等实时场景,因为生成最佳LPPM所需的运行时间太长(可能需要数天).另一个问题涉及构建出的LPPMs的最佳性.揭示了一些意外情况(异常),即在粒度更高的细网格上构建的最佳LPPM效用比在粒度较低的粗网格上差.引入了粒度独立性作为有效解决方法,提出了一个名为Divide-and-Coin的最佳LPPM,其可以实时执行.Divide-and-Coin将生成最佳报告位置的运行时间从至少O(n^(2.055))缩短到O(log n),其中n是报告位置的数量.实验结果显示,Divide-and-Coin可以在1s内从城市级区域生成建筑级别的最佳报告位置.

关键词：位置隐私最佳位置隐私保护机制实时位置API 隐私-效用异常粒度独立性

电子导电水凝胶电极在柔性储能系统中的应用研究进展

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高分子学报 2024年第3期55卷 255-274页

作者：章炜夏欢陈鹏宇曹昕张涵凝谢谦易承杰徐刚东南大学材料科学与工程学院南京211102

电子导电水凝胶是一类将导电材料与水凝胶基体结合的新型水凝胶,具有高导电性、优异的柔韧性以及结构易于调控等优势,在柔性超级电容器和电池等领域表现出广阔的应用前景.迄今为止,各种电子导电水凝胶电极已经被开发出来,用于制备具有... 详细信息

电子导电水凝胶是一类将导电材料与水凝胶基体结合的新型水凝胶,具有高导电性、优异的柔韧性以及结构易于调控等优势,在柔性超级电容器和电池等领域表现出广阔的应用前景.迄今为止,各种电子导电水凝胶电极已经被开发出来,用于制备具有优异机械和电化学性能的柔性储能设备.本文回顾了近年来柔性超级电容器及电池中电子导电水凝胶电极的研究进展,讨论了提高导电水凝胶电极在柔性储能应用中的关键因素,系统地总结了基于导电聚合物水凝胶、石墨烯水凝胶及复合水凝胶电极的柔性超级电容器及基于硅基水凝胶和过渡金属氧化物水凝胶电极的柔性锂离子电池.最后,探讨了在该领域中导电水凝胶电极面临的挑战和机遇.

关键词：导电水凝胶柔性电极超级电容器锂离子电池

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典型钢桥面铺装体系生命周期碳足迹分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 321-328页

作者：钱振东汤文杰刘阳张煜恒谢宇欣东南大学智能运输系统研究中心南京211189

为了量化钢桥面铺装体系的碳排放量,应用基于过程的生命周期评价方法分析了钢桥面铺装体系的生命周期碳足迹.从材料生产、施工建造、运营管理、维修养护、废弃处置和运输6个过程构建了钢桥面铺装体系碳排放的生命周期清单数据库,采用国... 详细信息

为了量化钢桥面铺装体系的碳排放量,应用基于过程的生命周期评价方法分析了钢桥面铺装体系的生命周期碳足迹.从材料生产、施工建造、运营管理、维修养护、废弃处置和运输6个过程构建了钢桥面铺装体系碳排放的生命周期清单数据库,采用国际平整度指数建立铺装层行驶质量衰减下的碳排放预估模型,利用SMUO仿真软件进行交通延误仿真获取相关参数以建立交通延误的碳排放模型,建立了相应的碳足迹量化框架和模型,同时对下层EA(环氧)+上层SMA(沥青玛蹄脂)典型铺装体系进行了实例分析.结果表明,维修养护和运营管理阶段贡献了碳排放总量的近80%,交通延误导致的额外碳排放约达到了碳排放总量的24%,固化剂、喷砂除锈等材料或施工工艺也分别贡献了碳排放总量的8.11%和5.42%.

关键词：钢桥面铺装体系生命周期评价碳足迹交通延误

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双同步坐标系解耦滤波器复变量建模与分析

电力自动化设备 2024年第5期44卷 171-177,184页

作者：张展琦全相军吴在军高丙团王建华东南大学电气工程学院江苏南京210096

针对解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)传统实变量模型阶数较高、序分量响应不易观察、滤波性能评估困难等问题,提出了一种基于复变量的DDSRF-PLL建模方法。首先,建立了其复变量模型,分析了序分量响应特性,该复变量模型表明正序基波输... 详细信息

针对解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)传统实变量模型阶数较高、序分量响应不易观察、滤波性能评估困难等问题,提出了一种基于复变量的DDSRF-PLL建模方法。首先,建立了其复变量模型,分析了序分量响应特性,该复变量模型表明正序基波输出模型对负序基波分量实现负无穷大的衰减,同时可得到其他频率序分量的衰减增益;然后,基于提出的复变量模型,设计了二阶低通滤波器以显著增强解耦网络的滤波性能,并进一步分析了高阶低通滤波器的可行性与必要性。研究表明采用二阶低通滤波器即可满足大部分场景下的谐波抑制要求,且具有计算量小、模型阶数低、易于数字实现的优点。实验结果验证了所提复变量模型的正确性与有效性。

关键词：电网同步双同步坐标系锁相环复变量二阶低通滤波器高阶低通滤波器

高速飞行器热防护结构非均匀热流载荷反演方法

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 447-455页

作者：沈冬马晗陈强李彦斌费庆国东南大学机械工程学院南京211189 东南大学高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室南京211189

为准确掌握高速飞行器热防护结构服役时承担的非均匀气动热载荷,提出了一种基于共轭梯度理论的非均匀热流载荷的反演方法.以隔热瓦结构为例,开展了2类典型非均匀热流载荷下的数值仿真研究.通过引入一阶样条曲线插值表征非均匀热流的时... 详细信息

为准确掌握高速飞行器热防护结构服役时承担的非均匀气动热载荷,提出了一种基于共轭梯度理论的非均匀热流载荷的反演方法.以隔热瓦结构为例,开展了2类典型非均匀热流载荷下的数值仿真研究.通过引入一阶样条曲线插值表征非均匀热流的时变规律,降低了待反演参数数量.分析了反演方法的可行性以及温度测量偏差等因素对反演精度的影响.研究结果表明:非均匀热流时变规律的样条线表征方法可以将反演参数数量缩减到4个,极大地提升了反演效率;提出的反演方法可以精确反演结构非均匀热流载荷的时间和空间分布特性,对于含噪声的测量数据,该方法由于采用了插值重构的表征方法而体现出较好的抗噪性能.

关键词：热防护结构样条曲线共轭梯度法三维非均匀温度场

考虑介入惩罚因子的智能车辆人机协同控制架构

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机械工程学报 2024年第14期60卷 238-251页

作者：冯吉伟殷国栋梁晋豪庄伟超彭湃卢彦博采国顺徐利伟东南大学机械工程学院南京211189

人机交互中的不确定性易引起驾驶人与智能辅助驾驶系统的冲突,进而削弱驾驶性能。为此,提出一种基于动态介入惩罚的智能车辆人机协同控制架构,以提升车辆的驾驶性能与侧向稳定性。针对人机共享控制系统的不确定性,建立考虑驾驶人时变预... 详细信息

人机交互中的不确定性易引起驾驶人与智能辅助驾驶系统的冲突,进而削弱驾驶性能。为此,提出一种基于动态介入惩罚的智能车辆人机协同控制架构,以提升车辆的驾驶性能与侧向稳定性。针对人机共享控制系统的不确定性,建立考虑驾驶人时变预瞄行为与轮胎非线性特性的车辆模型;引入影响共享驾驶权限分配的人机介入惩罚因子,并根据驾驶人手力矩和实际预瞄点侧向偏差建立模糊规则,减少由个性化驾驶行为导致的驾驶人与辅助驾驶行为之间的冲突;提出基于极点配置的线性参数时变(Linear parameter varing,LPV)控制策略以提升控制系统鲁棒性。最后,采用Matlab/Carsim联合仿真和基于NI-LabVIEW-RT系统的硬件在环测试(Hardwave-in-loop,HIL)进行试验验证,结果表明,所提出的人机协同控制架构能够在保证车辆操纵性能的同时有效缓解人机冲突。

关键词：车辆稳定控制 LPV鲁棒控制人机协同控制车辆系统动力学