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图多智能体任务建模视角下的协作子任务行为发现

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计算机研究与发展 2024年第8期61卷 1904-1916页

作者：李超李文斌高阳计算机软件新技术全国重点实验室(南京大学) 南京210023

大量多智能体任务都表现出近似可分解结构,其中相同交互集合中智能体间交互强度大,而不同交互集合中智能体间交互强度小.有效建模该结构并利用其来协调智能体动作选择可以提升合作型多智能体任务中多智能体强化学习算法的学习效率.然而... 详细信息

大量多智能体任务都表现出近似可分解结构,其中相同交互集合中智能体间交互强度大,而不同交互集合中智能体间交互强度小.有效建模该结构并利用其来协调智能体动作选择可以提升合作型多智能体任务中多智能体强化学习算法的学习效率.然而,目前已有工作通常忽视并且无法有效实现这一目标.为解决该问题,使用动态图来建模多智能体任务中的近似可分解结构,并由此提出一种名叫协作子任务行为(coordinated subtask pattern,CSP)的新算法来增强智能体间局部以及全局协作.具体而言,CSP算法使用子任务来识别智能体间的交互集合,并利用双层策略结构来将所有智能体周期性地分配到多个子任务中.这种分配方式可以准确刻画动态图上智能体间的交互关系.基于这种子任务分配,CSP算法提出子任务内和子任务间行为约束来提升智能体间局部以及全局协作.这2种行为约束确保相同子任务内的部分智能体间可以预知彼此动作选择,同时所有智能体选择优异的联合动作来最大化整体任务性能.在星际争霸环境的多个地图上开展实验,实验结果表明CSP算法明显优于多种对比算法,验证了所提算法可以实现智能体间的高效协作.

关键词：多智能体强化学习合作型任务近似可分解结构动态图协作

LDHs衍生阵列催化剂在吸收增强式甘油水蒸气重整制氢的应用前景展望

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太阳能学报 2024年第1期45卷 374-381页

作者：杨双霞李雨陈雷孙来芝伊晓路华栋梁山东省生物质气化技术重点实验室齐鲁工业大学(山东省科学院)能源研究所济南250014

对吸收增强式甘油水蒸气重整(SESRG)制氢反应网络及热力学特性、Ni-Ca基催化-吸收双功能催化剂研究进展及面临的挑战进行归纳总结,系统分析Ni基催化位点、Ca基吸附位点失活机理及改性手段。结合层状双金属氢氧化物(LDHs)材料和阵列催化... 详细信息

对吸收增强式甘油水蒸气重整(SESRG)制氢反应网络及热力学特性、Ni-Ca基催化-吸收双功能催化剂研究进展及面临的挑战进行归纳总结,系统分析Ni基催化位点、Ca基吸附位点失活机理及改性手段。结合层状双金属氢氧化物(LDHs)材料和阵列催化剂独特的结构优势和物化特性,提出设计研发LDHs衍生阵列催化剂是提高Ni-Ca双功能催化剂反应活性和稳定性的有效手段,并对其在甘油高效稳定制氢领域发展前景进行展望。

关键词：甘油催化重整制氢层状双金属氢氧化物(LDHs) 纳米片阵列

金属网格-透明导电氧化物复合型透明电极的瑞利分析和仿真

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物理学报 2024年第14期73卷 201-213页

作者：丁怡洋邹帅孙华苏晓东苏州大学物理科学与技术学院江苏省薄膜材料重点实验室苏州215006 江苏省先进负碳技术重点实验室苏州215123

以氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)为代表的透明导电氧化物(transparent conducting oxide,TCO)在当前光电器件中的重要性日益增长.通过在TCO中引入金属网格构成复合电极,可以在保持良好透明性的前提下有效提升电学性能,同时降低对铟的... 详细信息

以氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)为代表的透明导电氧化物(transparent conducting oxide,TCO)在当前光电器件中的重要性日益增长.通过在TCO中引入金属网格构成复合电极,可以在保持良好透明性的前提下有效提升电学性能,同时降低对铟的需求量,并为可穿戴设备所需的柔性电极提供可能方案.对此类电极的电学性能分析,如复合电极方阻随金属网格结构参数的变化,可为电极设计与制备提供基本的出发点,但相关理论尚十分缺乏.本文针对典型的方孔方格型金属网格-TCO复合电极,分别展开基于瑞利模型和基于有限元仿真的电学性能分析.结果表明,孔型近似导致的金属通道显著畸变是复合电极的电学计算中瑞利模型在中高开口率下失效的主要原因.据此,我们采用格型修正,通过提升瑞利模型中的原胞外边界对称性来改善金属通道的畸变.与电极仿真的对比表明,修正后瑞利模型的适用范围明显扩大,其结果可与实验数据很好地拟合,为此类复合透明电极的电学数据分析与结构设计提供了简洁高效的理论工具.

关键词：透明导电体金属网格电极复合介质有限元仿真

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基于改进RRT的清扫机器人全覆盖路径规划

计算机工程与应用 2024年第13期60卷 311-318页

作者：孔滕广高焕兵陈修贤山东建筑大学信息与电气工程学院济南250101 山东省智能建筑技术重点实验室济南250101

针对钢筋轧制车间中大型非结构化环境下清扫机器人在全覆盖路径规划时所面临的算法运行成本高、避障性能差和区域覆盖率低等问题,提出了一种利用单元分解法分区覆盖和融合跳点搜索法的RRT区域转移的全覆盖路径规划算法。利用MCD(movemen... 详细信息

针对钢筋轧制车间中大型非结构化环境下清扫机器人在全覆盖路径规划时所面临的算法运行成本高、避障性能差和区域覆盖率低等问题,提出了一种利用单元分解法分区覆盖和融合跳点搜索法的RRT区域转移的全覆盖路径规划算法。利用MCD(movement cell decomposition)算法实现自由区域覆盖,为了解决区域间路径规划时的避障问题,引入融合跳点搜索策略的RRT算法,通过增加节点扩展的导向性,使其更偏向目标区域进行搜索,并利用贪婪算法裁剪冗余点修正路径以及三次B样条曲线法平滑处理。通过仿真与实验验证了算法在不同环境下的可行性和有效性,相比于其他方法所规划的路径更短且大大降低了路径重复率,提高了机器人避障效率的同时实现了全区域路径覆盖。

关键词：单元分解融合改进RRT算法清扫机器人 MCD局部覆盖算法全覆盖路径规划

基于LSTM网络的单台仪器地震烈度预测模型

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地球物理学报 2024年第2期67卷 587-599页

作者：李山有王博睿卢建旗王傲张海峰谢志南陶冬旺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哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室哈尔滨150080

烈度是地震预警系统的关键产出.如何实现快速预测目标场址的地震烈度是地震预警方法技术研究中的核心问题.本文提出了一种基于长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的单台仪器地震烈度的预测模型(LSTM-Ⅰ).该模型以一个台... 详细信息

烈度是地震预警系统的关键产出.如何实现快速预测目标场址的地震烈度是地震预警方法技术研究中的核心问题.本文提出了一种基于长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的单台仪器地震烈度的预测模型(LSTM-Ⅰ).该模型以一个台站观测到地震动参数的时间序列特征为输入,实现动态预测该台站可能遭受的最大烈度.选取了日本K-NET台网记录的102次地震的5103条强震加速度记录训练了神经网络,利用89次地震的3781条数据检验了模型的泛化能力.利用准确率、漏报率以及误报率三个评价指标评价了LSTM-Ⅰ模型的性能.结果表明,当采用P波触发后3 s的序列进行预测时,模型出现漏报的概率为46.78%,出现误报的概率为1.25%;当采用P波触发后10 s的序列进行预测时,模型出现漏报的概率大幅降低到17.6%,出现误报的概率降低到1.14%.结果表明LSTM-Ⅰ模型很好把握住了时间序列中蕴含的特征.进一步基于LSTM-Ⅰ模型评估了Ⅵ度下台站所能提供的预警时间.本文模型能够提供的预警时间与P-S波到时差接近,说明LSTM-Ⅰ模型具有较高的时效性.

关键词：地震预警时间序列特征 LSTM神经网络仪器地震烈度预测

考虑椭圆模型M_W≥5.5地震震源参数时域计算方法

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地球物理学报 2024年第3期67卷 1093-1107页

作者：王江马强陶冬旺章旭斌解全才林德昕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哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室哈尔滨150080

为提高时效性,地震预警系统对震源的处理一般采用“点源”假定,不考虑震源尺度、破裂方向和震源区应力降,对震源参数简化处理使得预测地震动参数分布过于粗略,特别是对破坏性大震.本文应用日本地震(M_W≥5.5)强震动数据,考虑椭圆震源模... 详细信息

为提高时效性,地震预警系统对震源的处理一般采用“点源”假定,不考虑震源尺度、破裂方向和震源区应力降,对震源参数简化处理使得预测地震动参数分布过于粗略,特别是对破坏性大震.本文应用日本地震(M_W≥5.5)强震动数据,考虑椭圆震源模型,提出了一种适用于中、大地震矩震级、拐角频率和应力降等震源参数时域计算方法,并分析了场地效应、地震动传播衰减、震源效应和滤波频带等因素对时域方法的影响.结果表明,该方法能利用P波信息快速获取震源能量释放过程,量化随破裂传播震源谱拐角频率、应力降和破裂面积的演化过程,为地震动预测提供更多重要的震源参数.

关键词：地震预警时间域矩震级拐角频率应力降破裂面积

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响应面法优化羟化酶催化酪醇合成羟基酪醇工艺

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化学与生物工程 2024年第7期41卷 44-49,55页

作者：刘英梅郭新艳张秀华张小刚刘飞张艳艳於怀龙袁丹丹孙晓康山东省药学科学院山东省生物药物重点实验室山东省多糖类药物工程实验室多糖类药物发酵与精制国家地方联合工程实验室山东济南250101

以pET-22b为载体,将基因HpaB、HpaC在*** BL21(DE3)中表达,得到高纯度的羟化酶HpaB、HpaC,并采用单因素实验和响应面法对羟化酶催化酪醇合成羟基酪醇的反应条件进行优化。确定最佳反应条件如下:温度为32℃、缓冲液为20 mmol·L^(-1)磷... 详细信息

以pET-22b为载体,将基因HpaB、HpaC在*** BL21(DE3)中表达,得到高纯度的羟化酶HpaB、HpaC,并采用单因素实验和响应面法对羟化酶催化酪醇合成羟基酪醇的反应条件进行优化。确定最佳反应条件如下:温度为32℃、缓冲液为20 mmol·L^(-1)磷酸钾缓冲液(pH值7)、酪醇浓度为17.67 mmol·L^(-1)、HpaC加量为0.78 mg·mL^(-1)、NADH浓度为9.88 mmol·L^(-1)、FAD浓度为2.88μmol·L^(-1),在此条件下,酪醇转化率为99.99%,底物酪醇几乎完全转化为羟基酪醇。该研究为酶法催化合成羟基酪醇的工业化生产提供了理论基础。

关键词：羟基酪醇羟化酶响应面法酪醇转化率生物合成

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碳材料在镁基固态储氢领域中的应用进展

中国有色金属学报 2024年第1期34卷 63-76页

作者：周润晨刘美佳薛欣萌范银宇王守娟孔凡功齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室济南250353 齐鲁工业大学(山东省科学院)制浆造纸科学与技术教育部重点实验室济南250353

镁基储氢材料因其理论储氢密度高(MgH_(2),7.6%(质量分数))、来源广、成本低的特点,被认为是最具应用前景的固态储氢材料之一。但MgH_(2)的放氢焓值高(75 kJ/mol)、放氢温度高(>380℃),造成其动力学和热力学性能差,限制了在固态储氢领... 详细信息

镁基储氢材料因其理论储氢密度高(MgH_(2),7.6%(质量分数))、来源广、成本低的特点,被认为是最具应用前景的固态储氢材料之一。但MgH_(2)的放氢焓值高(75 kJ/mol)、放氢温度高(>380℃),造成其动力学和热力学性能差,限制了在固态储氢领域的应用和发展。近年来,碳材料因结构多样化、可调控性强、比表面积大、力学性能高和电子传输能力强等优势,在镁基储氢材料的掺杂改性、纳米限域等方面应用广泛,可以有效改善吸放氢温度、循环性能和吸放氢活化能等性能指标,并取得了大量成果。本文主要针对碳材料在镁基储氢材料中的研究现状,归纳了碳材料的合成和改性方法,重点阐述了不同维度碳材料在镁基储氢领域的应用进展,并展望了未来的发展方向。

关键词：储氢碳材料镁基储氢材料吸放氢性能热力学动力学改性

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海底峡谷浊流汇流后含沙量与速度变化研究

海洋地质与第四纪地质 2024年第4期44卷 78-87页

作者：张子涵任宇鹏陶威许国辉靳梓堃中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室青岛266100

高速的浊流具有强大的破坏力,威胁着海底结构物的安全。海底峡谷是浊流向深海运动的重要通道,其中许多海底峡谷具有多条分支峡谷,而分支峡谷与主干峡谷浊流发生汇流后,含沙量、速度可能会增加,进而破坏力增强。本文通过室内水槽试验和... 详细信息

高速的浊流具有强大的破坏力,威胁着海底结构物的安全。海底峡谷是浊流向深海运动的重要通道,其中许多海底峡谷具有多条分支峡谷,而分支峡谷与主干峡谷浊流发生汇流后,含沙量、速度可能会增加,进而破坏力增强。本文通过室内水槽试验和数值模拟,研究了分支峡谷中的浊流汇流到主干峡谷中含沙量和速度的变化,并与仅有主干峡谷浊流的情景进行了对比。研究发现,发生汇流时,浊流的高度、含沙量和速度在头部均有增加,在汇流发生过后会有所减小,但含沙量和速度仍大于不发生汇流时的情况。本文试验结果可为有分支峡谷发生浊流汇流的现场监测位置及项目、速度推算提供指引。

关键词：海底峡谷浊流汇流速度含沙量