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面向电力巡检图像目标检测的联邦学习激励机制

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电工技术学报 2024年第17期39卷 5434-5449页

作者：仲林林刘柯妤东南大学电气工程学院南京210096 东南大学-蒙纳士大学苏州联合研究生院(东南大学) 苏州215123

基于深度学习的目标检测算法能够高效处理电力巡检图像,及时发现故障隐患。然而,由于数据整合困难及数据隐私保护等原因,单个电力公司或第三方机构可能不足以训练出高性能模型。为解决这一问题并激励更多参与方加入面向电力巡检图像目... 详细信息

基于深度学习的目标检测算法能够高效处理电力巡检图像,及时发现故障隐患。然而,由于数据整合困难及数据隐私保护等原因,单个电力公司或第三方机构可能不足以训练出高性能模型。为解决这一问题并激励更多参与方加入面向电力巡检图像目标检测的联邦学习,该文构建了基于模型公平和基于收益公平的电力巡检图像目标检测联邦激励机制。基于模型公平的激励机制适用于所有参与方都是数据拥有方的情况,通过贡献评估分配不同性能的模型;基于收益公平的激励机制针对同时存在数据拥有方和数据需求方的模式,数据拥有方获得相应的收益,而数据需求方获得高性能模型。实验结果显示,在这两种激励机制中,公平性相关系数分别可达到0.96和1。这表明所提出的激励机制可有效地提升公平性,并能够激励更多的参与方加入到面向电力巡检图像目标检测的联邦学习中。

关键词：电力巡检目标检测联邦学习激励机制公平性

抗干扰的多智能体系统固定时间分布式优化算法

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控制与决策 2024年第2期39卷 527-535页

作者：耿超武永宝孙佳刘剑薛磊东南大学苏州联合研究生院江苏苏州215123 东南大学自动化学院南京210096

针对一阶多智能体系统提出一种抗干扰的分布式控制算法,在固定时间内解决具有状态约束和外部扰动存在情况下的多智能体系统凸优化问题.该算法分为两部分:第1部分使得每个智能体在任意初始条件下都能在固定时间内收敛到一致;第2部分在满... 详细信息

针对一阶多智能体系统提出一种抗干扰的分布式控制算法,在固定时间内解决具有状态约束和外部扰动存在情况下的多智能体系统凸优化问题.该算法分为两部分:第1部分使得每个智能体在任意初始条件下都能在固定时间内收敛到一致;第2部分在满足状态约束条件的同时,使所有局部目标函数的总和在固定时间内取得最小值.该算法能够在外部有界扰动存在的情况下抑制干扰信号,获得最优解,且收敛时间不受初始状态和外部扰动的影响,可以根据任务需求离线地预分配任务建立时间.利用凸优化和固定时间李雅普诺夫稳定性理论证明算法在有界扰动存在时的固定时间收敛性,最后通过智能电网中经济调度问题的实例验证算法的有效性和优越性.

关键词：固定时间收敛分布式控制多智能体系统抗干扰状态约束凸优化

磁性微球在循环肿瘤细胞和病毒以及核酸分离富集和检测分析中的应用进展

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分析化学 2024年第6期52卷 778-788页

作者：郭玲香周健平杨涛东南大学化学化工学院东南大学智能材料研究院

磁性微球是一种多用途复合材料，通常以纤维素、壳聚糖、二氧化硅以及聚苯乙烯等生物兼容性好的材料为包覆载体，通过表面的活性基团（—OH、—COOH、—NH2和—SH等）负载荧光分子、抗体和核酸等，可以特异性识别癌细胞、病毒和遗传物... 详细信息

磁性微球是一种多用途复合材料，通常以纤维素、壳聚糖、二氧化硅以及聚苯乙烯等生物兼容性好的材料为包覆载体，通过表面的活性基团（—OH、—COOH、—NH2和—SH等）负载荧光分子、抗体和核酸等，可以特异性识别癌细胞、病毒和遗传物质。借助其自身优异的磁响应特性，磁性微球可实现快速分离和富集，在免疫分析、细胞分离以及环境检测等领域具有广阔的应用前景；磁性微球还可与微流控芯片等结合，构建高通量检测平台。本文介绍了近5年来磁性微球在循环肿瘤细胞检测、病毒抗原抗体和核酸检测等前沿分析领域中的应用进展，并讨论了以磁性微球以及以其为载体开发的检测分析试剂盒的商业化前景。

关键词：磁性微球循环肿瘤细胞病毒抗原核酸检测评述

基于决策树模型的城市人群稳态分布预测实证——以泉州湾片区为例

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城市规划 2024年第2期48卷 45-56页

作者：杨俊宴张钟虎史宜顾杰郑坤仪东南大学智慧城市研究院东南大学建筑学院中国城市规划学会流域空间规划分会

基于预测的城市人群时空变化特征对城市空间资源进行配置是城市规划的重要工作,城市人口在不同的空间中快速变迁移动,具有非均衡分布的特点。这种人群非均衡分布的时空变化具有一定的规律性,即稳态分布。本文基于LBS数据以及建成环境的... 详细信息

基于预测的城市人群时空变化特征对城市空间资源进行配置是城市规划的重要工作,城市人口在不同的空间中快速变迁移动,具有非均衡分布的特点。这种人群非均衡分布的时空变化具有一定的规律性,即稳态分布。本文基于LBS数据以及建成环境的多源异构大数据,选取4大类36小类指标,采用智能决策树模型构建城市人群稳态分布的预测模型。对于泉州的实证发现,预测模型的准确度达84.32%,具有较高的准确性和依据,其内在理论依据是城市人群在空间上的规律性时空活动,能够为未来的城市规划提供决策参考。

关键词：人群时空分布多情景预测规划评估随机森林决策树

不同相移角度绕组对双三相永磁同步电机电磁性能的影响分析

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 972-980页

作者：花为吴铎杜晋文吴政东南大学电气工程学院南京210096 东南大学软件学院苏州215000 东南大学集成电路学院南京210096

由于双三相永磁同步电机两套三相绕组之间可采用不同相移角度,以一台24槽22极双三相永磁同步电机为例,分析了相移角度对电机性能的影响规律.首先,基于各槽绕组磁动势间的相位关系,推导了在采用单层绕组和双层绕组时,两套三相绕组之间可... 详细信息

由于双三相永磁同步电机两套三相绕组之间可采用不同相移角度,以一台24槽22极双三相永磁同步电机为例,分析了相移角度对电机性能的影响规律.首先,基于各槽绕组磁动势间的相位关系,推导了在采用单层绕组和双层绕组时,两套三相绕组之间可行的空间相移角度,即0°、15°和30°,并对比分析了不同空间相移角度绕组产生的电枢磁动势频谱;然后,结合电枢磁动势谐波和电机电磁性能之间的关系,通过有限元仿真,验证了0°、15°和30°相移角度的绕组拓扑对不平衡磁拉力、反电势、平均转矩和转矩脉动等电磁性能的影响规律;最后,制作了2台单层和双层空间相移30°绕组的样机,并通过实验验证了理论和有限元仿真分析的正确性.结果表明:空间相移0°存在明显的不平衡磁拉力;空间相移30°电机平均转矩最大,转矩脉动最小.

关键词：双三相永磁同步电机绕组结构不平衡磁拉力反电势转矩转矩脉动

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连续流选择性加氢技术研究进展

有机化学 2024年第5期44卷 1445-1457页

作者：密思怡马隆龙刘建国东南大学-蒙纳士大学苏州联合研究生院江苏苏州215000 东南大学能源与环境学院南京210096

流动氢化技术是合成制备精细化学品的重要手段,在制备药物中间体及生产高值化学品方面占比极大.非均相催化氢化法具有优良的经济环保性,通过使用负载型催化剂能有效减少污染物排放,提高底物转化率以及选择性.详细介绍了按催化剂负载方... 详细信息

流动氢化技术是合成制备精细化学品的重要手段,在制备药物中间体及生产高值化学品方面占比极大.非均相催化氢化法具有优良的经济环保性,通过使用负载型催化剂能有效减少污染物排放,提高底物转化率以及选择性.详细介绍了按催化剂负载方式分类的微反应器类型以及常用的固体催化剂,阐述了连续流技术在不同官能团催化氢化领域中取得的进展.在此基础上概述了作为十大新兴化学技术之一的流动化学,在催化加氢应用上具有极大远景,连续、自动化和智能化技术是制药和化学工业的未来.

关键词：氢化多相催化流动化学微反应器

面向城市更新的城市设计公众参与数字平台探索——以南京阅江楼片区为例

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城市规划学刊 2024年第3期 74-81页

作者：杨俊宴张钟虎史宜东南大学智慧城市研究院东南大学建筑学院

在人本价值观的导向下，公众参与对于城市更新设计的重要性日益凸显，但对于如何洞察城市更新背景下的多元主体和城市空间的互动关系，如何精准研判现状问题和多元诉求，如何加深公众参与的深度，仍在不断实践探索中。数字技术的发展为... 详细信息

在人本价值观的导向下，公众参与对于城市更新设计的重要性日益凸显，但对于如何洞察城市更新背景下的多元主体和城市空间的互动关系，如何精准研判现状问题和多元诉求，如何加深公众参与的深度，仍在不断实践探索中。数字技术的发展为城市设计的公众参与提供了新的形式和途径，阐述目前调研、分析、设计和成果感知阶段的公众参与瓶颈，探索建构一种面向城市更新的城市设计公众参与数字平台，通过数字技术辅助公众数据实时采集、集成分析与模拟展示，从而提升公众意见采集、传导、转译和成果感知能力，并以南京阅江楼项目为实证样本，阐述公众参与数字平台的架构、功能及实践反馈。

关键词：公众参与数字平台城市更新城市设计

考虑智能网联车辆影响的八车道高速公路施工区可变限速控制方法

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 353-359页

作者：过秀成肖哲张一鸣张叶平许鹏宇东南大学交通学院南京211189 江苏省规划设计集团有限公司交通规划与工程设计院南京210019

为提升车联网环境下高速公路施工区交通运行效率及安全水平,提出了一种基于强化学习的可变限速控制方法.选取智能驾驶模型和真车试验模型,分别对传统人工车辆和智能网联车辆的跟驰行为进行建模,构建了以瓶颈下游路段交通流量为效率指标... 详细信息

为提升车联网环境下高速公路施工区交通运行效率及安全水平,提出了一种基于强化学习的可变限速控制方法.选取智能驾驶模型和真车试验模型,分别对传统人工车辆和智能网联车辆的跟驰行为进行建模,构建了以瓶颈下游路段交通流量为效率指标、瓶颈路段速度标准差为安全指标的复合奖励值,利用深度确定性策略梯度算法,分车道动态求解最佳限速值.仿真结果表明,所提可变限速控制方法在不同智能网联车辆渗漏率条件下均能有效提升交通流运行效率和安全水平,且在智能网联车辆渗漏率较低时,提升效果更加显著.当智能网联车辆渗漏率为1.0时,瓶颈下游路段交通流量提升10.1%,瓶颈路段速度标准差均值下降68.9%;当智能网联车辆渗漏率为0时,瓶颈下游路段交通流量提升20.7%,瓶颈路段速度标准差均值下降78.1%.智能网联车辆的引入能够提升至多52.0%的瓶颈下游路段交通流量.

关键词：可变限速控制深度确定性策略梯度算法八车道高速公路施工区智能网联车辆协同自适应巡航控制

人口-土地协调视角下的湖南省主体功能区优化探索

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资源科学 2024年第2期46卷 421-433页

作者：周恺张旭阳夏依宁张瑞霞曾鹏湖南大学建筑与规划学院长沙410000 湖南省国土资源规划院长沙410000

【目的】主体功能区对促进人口、经济、社会、资源、环境协调发展具有战略引领作用,为了应对人口和用地的紧缩发展新趋势,有必要对主体功能区实施进行回顾评价,并针对问题提出优化建议。【方法】本文运用人口普查和土地调查数据,探究湖... 详细信息

【目的】主体功能区对促进人口、经济、社会、资源、环境协调发展具有战略引领作用,为了应对人口和用地的紧缩发展新趋势,有必要对主体功能区实施进行回顾评价,并针对问题提出优化建议。【方法】本文运用人口普查和土地调查数据,探究湖南省区县人口-土地的增长/收缩时空演变规律,定量分析2010—2020年区县人口-土地的协调关系,结合《湖南省主体功能区规划》(2012年)总结主体功能区框架下的人地变化特征,并对比规划实现情况,探讨未来主体功能区的优化发展方向。【结果】研究发现:①2010—2020年,湖南省各区县城镇常住人口增长/收缩差异化发展特征明显,全省城镇建设用地总体呈增长趋势,但增长速率呈下降趋势;②2010—2020年区县人口和土地不平衡现象普遍,大量的区县存在人多地少(集约型发展)与人少地多(宽松型发展)两种不匹配趋势,既存在城镇常住人口增长滞后于城镇建设用地增长的区县,也存在城镇常住人口增长略快于城镇建设用地增长的区县。③《湖南省主体功能区规划》自2012年实施以来,虽然体现出引导人口和土地协调发展的作用,但各区县城镇人口和土地发展仍然存在与所属主体功能区发展目标相违背的情况。【结论】基于以上分析,本文对主体功能区进行优化方案探索。一方面,人口-土地协调视角下,各类主体功能区(城市化地区、农产品主产区和重点生态功能区)都可能存在多种发展情景,有必要进一步细化类型划分,提出湖南省各区县多类型发展方向;另一方面,主体功能区类型与城镇建设用地、城镇常住人口之间存在双向作用机制,未来的主体功能区规划需要结合数据分析得出人口和土地增长关系,从人地协调发展视角对主体功能区提出优化路径。

关键词：主体功能区人地协调人口城镇化土地城镇化收缩城市湖南省