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基于融合注意力机制LSTM网络的地下水位自适应鲁棒预测

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工程科学与技术 2024年第1期56卷 54-64页

作者：佃松宜厉潇滢杨丹芮胜阳郭斌四川大学电气工程学院四川成都610065 成都兴蓉市政设施管理有限公司四川成都610065

地下水水位是旱天污水管网地下水入渗量的重要影响因素,快速精准地预测地下水水位能有效提升旱天污水管网地下水入渗量估算准确度,辅助优化管网病害治理与维护策略。针对目前城市复杂水文预测存在的准确度低、灵敏度低、泛化能力弱等问... 详细信息

地下水水位是旱天污水管网地下水入渗量的重要影响因素,快速精准地预测地下水水位能有效提升旱天污水管网地下水入渗量估算准确度,辅助优化管网病害治理与维护策略。针对目前城市复杂水文预测存在的准确度低、灵敏度低、泛化能力弱等问题,本文提出了一种新的鲁棒自适应水位预测算法。首先,对水文数据进行预处理,解决了数据时间跨度大、噪声多、缺失及异常、非平稳等问题。其次,针对不同输入特征对预测指标的影响,在模型训练阶段提出一种新的空间变量注意机制,可快速识别与水位关联的关键变量,并对输入特征赋予不同的影响权重。然后,针对不同序列长度对预测效果的影响,还设计了自适应时间注意力机制,帮助网络自适应地找出与不同时间序列长度预测指标相关的编码器隐藏状态,以更好地捕捉时间上的依赖关系。在此基础上,以上下文向量作为输入,提出一种融合注意力机制的长短时记忆网络水文预测算法。最后,通过意大利Petrignano水文数据验证了所提算法的有效性,并与GRU、Elman、LSTM、VA–LSTM和S–LSTM等方法进行预测性能比较。结果表明,基于融合注意力机制的LSTM网络在面临大规模、噪点多的复杂数据时有优于其它几种算法的预测效果,表明该算法具有强自适应性和鲁棒性。本文研究结果可以为市政排水策略合理调整、及时控制提供参考。

关键词：地下水位预测时间与空间注意力机制 LSTM网络自适应预测鲁棒预测

2022年泸定地震某隔震建筑内非结构构件震害模拟分析

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 172-185页

作者：陈尉唯王健泽戴靠山李弢杨毅坚四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065

2022年9月5日四川泸定地震中,位于震中近断层场地的一栋采用隔震设计的建筑内部非结构构件发生不同程度的破坏。非结构构件作为整体结构经济价值最重要的组成部分,减小其地震损伤对于建筑震后功能恢复至关重要。为此,在介绍该建筑内部... 详细信息

2022年9月5日四川泸定地震中,位于震中近断层场地的一栋采用隔震设计的建筑内部非结构构件发生不同程度的破坏。非结构构件作为整体结构经济价值最重要的组成部分,减小其地震损伤对于建筑震后功能恢复至关重要。为此,在介绍该建筑内部非结构构件主要震害的基础上,采用二阶段级联方法对非结构件在地震中的具体运动响应进行模拟。第1阶段,在Etabs中建立一8层框架–剪力墙结构有限元模型,基于实测邻近台站近断层强震记录的非线性地震反应分析,模拟该建筑各楼层地震响应;第2阶段,以建筑内部文件柜等常见浮放式非结构构件为原型,在OpenSees中建立零长度转角弹簧模型,以上一阶段的结构楼面加速度响应作为输入,模拟建筑内部不同尺寸高宽比非结构构件的摇晃与倾覆响应,并同时考虑水平单向输入与水平–竖向双向输入两种方式,重点考察近断层地震强竖向分量的影响。结果表明:隔震层能有效降低上部结构的水平楼面加速度响应,但竖向楼面峰值加速度相比竖向地面峰值加速度被显著放大;水平与竖向激励同时输入下浮放式设备的摇晃角度与倾覆概率大于水平单向激励输入的情况,考虑竖向激励的作用后会增大浮放式设备的倾覆破坏风险。因此,在近断层场地进行建筑抗震设计时,强竖向地面运动对建筑内部非结构构件的影响不容忽视。

关键词：泸定地震隔震建筑近断层地震多维地震作用非结构构件摇晃响应倾覆响应

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基于注意力机制的高容量通用图像隐写模型

软件学报 2024年第3期35卷 1502-1514页

作者：袁超王宏霞何沛松四川大学网络空间安全学院四川成都610065

随着深度学习与隐写技术的发展,深度神经网络在图像隐写领域的应用越发广泛,尤其是图像嵌入图像这一新兴的研究方向.主流的基于深度神经网络的图像嵌入图像隐写方法需要将载体图像和秘密图像一起输入隐写模型生成含密图像,而最近的研究... 详细信息

随着深度学习与隐写技术的发展,深度神经网络在图像隐写领域的应用越发广泛,尤其是图像嵌入图像这一新兴的研究方向.主流的基于深度神经网络的图像嵌入图像隐写方法需要将载体图像和秘密图像一起输入隐写模型生成含密图像,而最近的研究表明,隐写模型仅需要秘密图像作为输入,然后将模型输出的含密扰动添加到载体图像上,即可完成秘密图像的嵌入过程.这种不依赖载体图像的嵌入方式极大地扩展了隐写的应用场景,实现了隐写的通用性.但这种嵌入方式目前仅验证了秘密图像嵌入和恢复的可行性,而对隐写更重要的评价标准,即隐蔽性,未进行考虑和验证.提出一种基于注意力机制的高容量通用图像隐写模型USGAN,利用注意力模块,USGAN的编码器可以在通道维度上对秘密图像中像素位置的扰动强度分布进行调整,从而减小含密扰动对载体图像的影响.此外,利用基于CNN的隐写分析模型作为USGAN的目标模型,通过与目标模型进行对抗训练促使编码器学习生成含密对抗扰动,从而使含密图像同时成为攻击隐写分析模型的对抗样本.实验结果表明,所提模型不仅可以实现不依赖载体图像的通用嵌入方式,还进一步提高了隐写的隐蔽性.

关键词：图像隐写注意力机制生成对抗网络对抗样本

基于主成分分析的冰温气调包装对松露的品质指标及相关性影响

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食品科学 2024年第5期45卷 257-264页

作者：戴雅谭兴怡李翔伍一有黄博吴新源王建辉刘达玉成都大学食品与生物工程学院四川成都610106 成都大学国家食物营养教育示范基地四川成都610106 成都运荔枝科技有限公司四川成都610041

目的:探究冰温技术结合O_(2)/CO_(2)气调包装技术对松露贮藏期间相关品质指标的影响。方法:以松露为原料,分别在-(4.4±0.2)℃的冰温条件下(CK组)和冰温结合40%O_(2)+60%CO_(2)气调条件下(A组)进行贮藏,测定其贮藏期间各项品质指标的变... 详细信息

目的:探究冰温技术结合O_(2)/CO_(2)气调包装技术对松露贮藏期间相关品质指标的影响。方法:以松露为原料,分别在-(4.4±0.2)℃的冰温条件下(CK组)和冰温结合40%O_(2)+60%CO_(2)气调条件下(A组)进行贮藏,测定其贮藏期间各项品质指标的变化。采用主成分分析和正交偏最小二乘判别分析建立判别模型。结果:经两种贮藏方式的松露各项指标呈现出不同的变化规律。A组松露保鲜效果明显优于单一的冰温贮藏,能够有效减少水分流失和腐烂现象,在贮藏第20天时,A组松露水分质量分数、腐烂率和质量损失率分别为63.62%、6.94%和1.02%,前者显著高于同时期的冰温对照组(P<0.05),后两者比CK组低(P<0.05)。A组能更好地维持松露品质的稳定,在保持硬度和弹性等质构特性及延缓多糖、总多酚、总黄酮、粗蛋白含量、铁离子还原能力下降方面都有较好效果。在贮藏第20天时,A组多糖、总多酚、总黄酮、粗蛋白含量、铁离子还原能力值与0?d相比时分别降低了27.94%、32.51%、16.18%、68.58%、18.13%,降幅均低于CK组。通过相关性分析和构建判别模型,能够有效区分样品在两种不同处理下的品质差异,说明在贮藏期间理化指标对松露的品质存在一定的影响;正交偏最小二乘判别分析能有效区分不同处理的组分。结论:A组包装对新鲜松露有更好的贮藏保鲜效果,本研究为松露保鲜技术开发提供理论参考。

关键词：松露冰温技术气调包装相关性分析正交偏最小二乘判别分析

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基于阴影解耦和重参的轻量级阴影检测算法

工程科学与技术 2024年第5期56卷 297-306页

作者：陈珏宇杨雨泓邢冠宇刘艳丽四川大学计算机学院四川成都610065 四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室四川成都610065

由于阴影边界上的像素数量往往远小于阴影内部区域的像素数量,准确检测阴影边界区域相比于检测阴影内部区域像素更困难。为了提高在阴影边界上的检测准确率,本文提出了一种新颖且高效的轻量级边界感知阴影检测算法RBNet。首先,将图像分... 详细信息

由于阴影边界上的像素数量往往远小于阴影内部区域的像素数量,准确检测阴影边界区域相比于检测阴影内部区域像素更困难。为了提高在阴影边界上的检测准确率,本文提出了一种新颖且高效的轻量级边界感知阴影检测算法RBNet。首先,将图像分为阴影区域和非阴影区域,并分别采用距离变换将图像的阴影区域、非阴影区域的边界部分和主体解耦。接着,提出RBNet的解码器通过学习阴影区域的边界特征,在监督学习中平衡阴影边界与区域内部像素的对阴影检测性能的影响。然后,在RBNet中设计了一种可多分支融合的结构化重参模块RepConv,通过重参进行多分支融合来减少模型参数量、降低模型计算量并提高模型推理速度。将提出的RB-Net和其他常见的阴影检测算法进行了一系列阴影检测对比实验和算法模型消融对比实验。实验结果表明,本文提出的阴影检测算法RBNet不仅模型最小,且具有最快的推理速度,同时,在性能上优于现有的阴影检测算法。RBNet可在小型移动端设备上进行广泛应用,结合阴影去除算法,显著提高目标检测或分割任务的准确性。

关键词：阴影检测深度学习图像解耦卷积网络重参

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红外烤制和微波烤制猪肉品质的对比分析

食品工业科技 2024年第8期45卷 57-66页

作者：王琳李安林熊双丽熊得全唐丹西南财经大学天府学院四川成都610052 四川旅游学院四川成都610100 成都市武侯实验中学四川成都610043

以感官评价、质构、丙二醛、过氧化值、蛋白质、挥发性风味物质等为考察因子,比较分析红外烤制和微波烤制对猪里脊肉品质的影响。结果表明:两种烤制方式对猪肉色泽影响的差异性不显著(P>0.05)。红外烤制猪肉感官评分比微波烤制猪肉平均... 详细信息

以感官评价、质构、丙二醛、过氧化值、蛋白质、挥发性风味物质等为考察因子,比较分析红外烤制和微波烤制对猪里脊肉品质的影响。结果表明:两种烤制方式对猪肉色泽影响的差异性不显著(P>0.05)。红外烤制猪肉感官评分比微波烤制猪肉平均高3.67分,但硬度和咀嚼性更低。红外烤制猪肉丙二醛含量和过氧化值分别比微波烤制猪肉增加了16.89%和38.36%。红外烤制猪肉中活性巯基含量极显著低于微波烤制猪肉(P<0.01),更容易引起蛋白质的氧化。两种烤制方式均使烤肉蛋白质二级结构发生变化,红外烤制下猪肉蛋白质聚集变性作用更强。红外烤制和微波烤制猪肉分别鉴定出48种和60种挥发性风味物质,具有明显差异。红外烤制猪肉的挥发性风味物质中烃类物质种类与相对含量最多,但对风味贡献不大。杂环类硫化物能提供浓郁的肉香及洋葱味,微波烤制猪肉杂环类硫化物相对含量比红外烤制高,种类更多,肉香味更浓。综合考虑烤肉食用品质及人体健康,选择微波烤制方式更好。

关键词：猪里脊肉红外微波烤制品质

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代谢组学在中药复方制剂领域的研究进展及面临的挑战

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中草药 2024年第4期55卷 1354-1364页

作者：徐杨何芷绮刘晓凤苏杰马锦雯向宇阳刘涛成都大学药学院四川成都610100 成都大学张澜学院四川成都610100 四川天一学院四川德阳618000 成都大学食品与生物工程学院四川成都610100

中医学强调整体观和辨证论治,在临床应用中多以复方的形式给药。中药复方成分复杂,各成分间相互作用,呈现多成分、多靶点、多途径的特点。在中药“整体调控”的认知模式下,中药复方制剂的作用机制尚不明确。代谢组学通过研究生物体体内... 详细信息

中医学强调整体观和辨证论治,在临床应用中多以复方的形式给药。中药复方成分复杂,各成分间相互作用,呈现多成分、多靶点、多途径的特点。在中药“整体调控”的认知模式下,中药复方制剂的作用机制尚不明确。代谢组学通过研究生物体体内的代谢变化来表征药物进入机体后的作用机制,其分析生物体代谢情况动态变化的整体性、系统性与中医“整体观”特点相吻合,与中医药的多靶点、多途径的特色相契合,近年来在中药研究中应用较广泛。通过对近年来代谢组学的研究思路及其在中药复方制剂研究中的应用进行综述,分析目前面临的挑战,为进一步完善代谢组学研究方法并阐明中药复方制剂作用机制提供新思路。

关键词：中医药中药复方制剂代谢组学多组学研究整体调控

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转角位移型阻尼器性能研究及工程应用

工程科学与技术 2024年第2期56卷 162-171页

作者：蒲瑞李倩倩王健泽徐军戴靠山四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川省建筑科学研究院有限公司四川成都610081 四川大学-香港理工大学灾后重建与管理学院四川成都610065 西华大学建筑与土木工程学院四川成都610039

针对传统加固方案美观性不足、空间占有率大的缺点,本文提出一种应用于梁–柱节点的转角位移型金属阻尼器(RMD),该阻尼器外观为弧线型,布置点位于结构梁柱节点处,在保证耗能效果的同时,可最大程度满足建筑功能需求。RMD的耗能原理是梁... 详细信息

针对传统加固方案美观性不足、空间占有率大的缺点,本文提出一种应用于梁–柱节点的转角位移型金属阻尼器(RMD),该阻尼器外观为弧线型,布置点位于结构梁柱节点处,在保证耗能效果的同时,可最大程度满足建筑功能需求。RMD的耗能原理是梁–柱夹角变化推动阻尼器内部剪切钢板产生位移,耗能棒与剪切钢板相连,多根双曲线型金属棒在剪切板的带动下同时发生弯曲变形,进而耗散地震输入的能量。经有限元数值分析和力学试验研究发现,RMD拥有良好的耗能能力和塑性变形能力,即使在大变形下也不容易发生破坏,并且通过改变耗能棒的数量可以直接调节阻尼器的性能参数,满足不同的工程需求。由于现有常用工程设计软件中没有相应的转动型连接单元对RMD进行模拟,为方便工程设计,进一步提出一种直线型布置的等效模型,基于阻尼器变形前后位移等效原理,通过理论公式推导了等效模型物理参数计算方法,并使用有限元分析证实了该方法拥有较高的准确性。为评估该阻尼器的耗能效果,在相同的数量和布置形式下,将其与普通钢隅撑、黏弹性转角阻尼器分别设置在某一复杂电厂结构中进行减震设计分析。计算结果表明,RMD能够有效降低结构的地震响应,且减震效果优于隅撑与黏弹性转角阻尼器。

关键词：转角位移型阻尼器消能减震等效力学模型电厂结构地震响应

马尔康6.0级震群地震藏族民居震害调查与分析

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土木工程学报 2024年第3期57卷 1-15页

作者：潘毅陈齐曹勇龙立琚诚可周祎西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学抗震工程技术四川省重点实验室四川成都610031 西南交通大学建筑学院四川成都610031 成都大学四川成都610106

为掌握马尔康6.0级震群地震中藏族民居的震害情况,对地震灾区进行广泛的调查,总结藏族民居的建筑特点与结构特点,分析石木结构、木结构和生土结构的主要震害特征和破坏原因,并对不同结构类型的建筑震害数量和地质灾害隐患点数量进行统... 详细信息

为掌握马尔康6.0级震群地震中藏族民居的震害情况,对地震灾区进行广泛的调查,总结藏族民居的建筑特点与结构特点,分析石木结构、木结构和生土结构的主要震害特征和破坏原因,并对不同结构类型的建筑震害数量和地质灾害隐患点数量进行统计和分析。研究结果表明:此次地震中,石木结构震害较严重,主要破坏特征为整体倒塌、局部倒塌、墙体破坏、梁柱破坏和屋盖破坏。木结构震害较轻,主要破坏特征为围护墙倒塌、开裂以及屋面溜瓦。由于距离震中较远,生土结构的震害最轻,主要破坏特征为墙体开裂。石木结构和木结构倒塌破坏占比分别为0.9%和0.0%,严重损坏占比分别为19.0%和17.2%。木结构多为非结构构件损坏,抗震能力强于石木结构。同时,地震诱发山体落石、山体滑坡,导致建筑被掩埋、道路中断、水利和通讯设施受损,地质灾害隐患点数量为663处。针对不同藏族民居的震害特征和破坏统计,建议在保留藏族民居建筑特色的前提下,发展受力机理清晰的结构体系,加强藏族民居的抗震措施,并重视该地区的震群型地震效应。根据次生灾害的破坏情况和统计,建议灾后重建中,藏族民居应合理选址,加强地质灾害的监测和预警,并完善防治次生灾害设施。

关键词：马尔康地震震害调查藏族民居石木结构木结构生土结构