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考虑节点中断风险的弹性供应链设计方法

化工学报 2024年第1期75卷 338-353页

作者：余洋罗祎青魏荣辉张文慧袁希钢天津大学化工学院天津300354 天津大学化学工程研究所天津300354 化学工程联合国家重点实验室天津300354

供应链全球化发展为企业带来广阔前景,但庞大的供应链体系也造成供应链中断风险激增,为企业带来了巨大潜在风险。然而,由于供应链中断风险难以预知,针对中断的弹性供应链优化设计方法还远不成熟。在此背景下,建立了一种新颖的弹性供应... 详细信息

供应链全球化发展为企业带来广阔前景,但庞大的供应链体系也造成供应链中断风险激增,为企业带来了巨大潜在风险。然而,由于供应链中断风险难以预知,针对中断的弹性供应链优化设计方法还远不成熟。在此背景下,建立了一种新颖的弹性供应链设计优化方法,旨在增强供应链抵御中断的能力。提出并定义了节点中断风险评价指标(NDII),以反映节点中断对供应链的影响程度。定义风险系数(RW)以表征供应链风险程度,避免了对风险场景及其概率分布的预测,同时体现企业对供应链弹性的重视程度。基于鲁棒优化(RO)方法,建立了对高风险节点惩罚的NDII-RO优化方法,并应用于广东省生物燃料供应链优化设计。优化结果表明该方法可实现抵御中断风险的弹性供应链设计。

关键词：供应链中断节点中断风险评价指标供应链弹性优化优化设计生物燃料

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蛋白药降免疫原性改造策略

石油化工 2024年第8期53卷 1196-1204页

作者：李庆斯包准周晓张雷天津大学化工学院生物化工系天津300350 天津大学化工学院制药工程系天津300350 天津大学教育部合成生物学前沿科学中心系统生物工程教育部重点实验室天津300350

蛋白药是一种生物活性大分子,可高效治疗多种疾病,近年来在生物医疗领域受到了广泛关注。然而,由于免疫原性的问题,蛋白药很容易被患者的免疫系统快速清除。因此,降低免疫原性对于蛋白药的发展至关重要。讨论了影响免疫原性的主要因素... 详细信息

蛋白药是一种生物活性大分子,可高效治疗多种疾病,近年来在生物医疗领域受到了广泛关注。然而,由于免疫原性的问题,蛋白药很容易被患者的免疫系统快速清除。因此,降低免疫原性对于蛋白药的发展至关重要。讨论了影响免疫原性的主要因素以揭示其背后的机制;综述了多种降免疫原性的策略,包括聚乙二醇化、两性离子化、糖基化以及蛋白质融合等;对未来蛋白药的发展趋势进行了展望。

关键词：蛋白药免疫原性两性离子材料融合蛋白

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基于组合模型的复杂系统超多目标优化算法

计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1201-1212页

作者：游雄雄牛占文天津大学管理与经济学部天津300072

代理模型辅助进化算法广泛用于昂贵的复杂工程系统优化设计,能够加速找到问题的最优解集。然而,单个模型预测性能依赖于具体问题,并且随着目标个数的增加,预测性能的不确定性将随之增加。因此,提出一种基于组合模型的复杂系统超多目标... 详细信息

代理模型辅助进化算法广泛用于昂贵的复杂工程系统优化设计,能够加速找到问题的最优解集。然而,单个模型预测性能依赖于具体问题,并且随着目标个数的增加,预测性能的不确定性将随之增加。因此,提出一种基于组合模型的复杂系统超多目标优化算法。首先,建立组合代理模型并结合随机参考向量替代机制,以更好地搜索超多目标问题的非支配解集。其次,基于改进的统计下限最小值(LCB)准则及自适应个体选择策略选择优秀个体进行真实评估,以更新组合代理模型,使其能更好地辅助算法找到最优解集。最后,通过所提算法与已有代理模型进化算法在一系列测试函数和工程优化实例上的对比结果表明,所提算法具有良好的性能和潜力。

关键词：超多目标优化组合代理模型统计下限最小值准则个体选择策略

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微波能强化膜材料制备与膜分离过程

工程科学与技术 2024年第2期56卷 129-138页

作者：余文清赵振宇李洪高鑫天津大学化工学院天津300072 天津大学精馏技术国家工程研究中心天津300072 物质绿色创造与制造海河实验室天津300192

微波能在化工领域的创新应用是化工电气化研究的热点趋势之一,涉及加热、工业废水处理、矿物除杂、有机催化、材料合成及医药灭菌等多个方向。微波作为一种外场强化手段应用于膜分离技术,不仅可以缩短膜材料制备时间,降低生产成本,还能... 详细信息

微波能在化工领域的创新应用是化工电气化研究的热点趋势之一,涉及加热、工业废水处理、矿物除杂、有机催化、材料合成及医药灭菌等多个方向。微波作为一种外场强化手段应用于膜分离技术,不仅可以缩短膜材料制备时间,降低生产成本,还能提高渗透通量,强化膜过程的分离性能。本文通过总结微波在制备分子筛膜(MOF、MFI型、NaA型等)、聚合物膜、混合基质膜等膜材料的典型应用优势,发现微波的引入可以使制备出的膜材料通量及选择性更高,这是因为分子筛膜的晶体大小更加均匀,晶体取向更加一致,膜层可以更薄、缺陷减少;使聚合膜的聚合率增大,表面更加光滑,内部结构更加规则;使混合基质膜的机械性能更好。阐述了微波技术在不同类别的膜材料制备应用中的强化机理,其中:在分子筛等无机膜制备中,微波可以降低有效活化能,调控晶体粒径,诱导晶体取向;在聚合物膜的制备过程中,微波可以改变膜结构,改变传热方向,增加聚合接枝率,降低反应活化能。归纳了微波提升膜材料在气体和液体分离方面性能的研究,考虑到该领域基础研究较少,根据微波的独特加热优势,提出选择性汽化、诱导氢键减弱、局部过热、诱导生成纳米气泡及分子扰动5个可能的微波强化膜分离机理,利用微波加热在膜分离中的补偿温度极化、减少膜污染、降低浓度极化,有望实现膜选择性和渗透通量的同步提升。

关键词：微波膜分离膜制备外场强化

双路特征提取与度量的少样本细粒度图像分类方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第2期57卷 137-146页

作者：冀中吴伊兵王轩天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

少样本学习旨在利用少量数据训练深度学习模型,并将其快速泛化到新任务中.在这一领域,少样本细粒度图像分类是最具有挑战性的任务之一,原因在于细粒度图像具有类内方差大、类间方差小的特点.为了解决这一问题,本文提出了一种基于距离与... 详细信息

少样本学习旨在利用少量数据训练深度学习模型,并将其快速泛化到新任务中.在这一领域,少样本细粒度图像分类是最具有挑战性的任务之一,原因在于细粒度图像具有类内方差大、类间方差小的特点.为了解决这一问题,本文提出了一种基于距离与方向双重度量的神经网络,分别利用欧氏距离衡量特征间的绝对距离差异和余弦相似度衡量特征间的相对方向差异,以提升度量信息多样性和样本特征的判别性.同时,为了与当前先进的少样本细粒度图像分类方法对比,将特征提取器在不增加深度的前提下设置为双路形式,以适应不同度量方法对嵌入特征信息的需要.此外,设计了彼此分离的通道和空间注意力机制,分别通过自适应通道注意力和空间信息交叉注意力对不同阶段的提取特征进行增强,从而挖掘重要分类信息.最后,通过双相似度模块分别计算两种差异信息的度量结果,并选取一定权重融合得到最终的相似度分数,实现绝对差异与相对差异在度量空间中的协调补充.在4个主流细粒度图像分类数据集上进行实验对比与分析,最终结果表明了所提方法在相同设置下最多实现了7.0%左右的分类准确率提升.

关键词：细粒度图像少样本欧氏距离余弦相似度

基于模型预测控制与改进人工势场法的多无人机路径规划

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控制与决策 2024年第7期39卷 2133-2141页

作者：鲜斌宋宁天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

模型预测控制(model predictive control,MPC)已成功地应用于无人机集群的路径规划.但其存在计算量大及单步运算时间长等不足,在实时运行中往往难以获得较高的控制频率.而离线的MPC需要准确的地图信息,难以处理地图中无法预测的动态障碍... 详细信息

模型预测控制(model predictive control,MPC)已成功地应用于无人机集群的路径规划.但其存在计算量大及单步运算时间长等不足,在实时运行中往往难以获得较高的控制频率.而离线的MPC需要准确的地图信息,难以处理地图中无法预测的动态障碍物.对此,提出一种结合离线MPC全局规划与在线改进人工势场法局部规划的方法.在利用MPC方法生成安全、平滑轨迹的同时,提高无人机在动态障碍物影响下的避障能力.通过引入调节力来处理传统人工势场法的局部极小值问题,并将目标与无人机的相对距离引入斥力函数,同时改进引力函数,以改善无人机在目标点处低速徘徊的问题.此外,设计一种事件触发的无人机轨迹变更与轨迹恢复策略,使无人机仅在必要时实施动态避障行为.在此基础上,最大化利用原来的规划轨迹.仿真验证结果表明,所提出的路径规划方法能够使无人机集群安全飞行至目标点,并且具有良好的动态避障能力.

关键词：多无人机模型预测控制人工势场路径规划动态障碍物事件触发

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预混火焰离子/电子电流区域性差异研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第8期57卷 828-835页

作者：王超甄郅卓曹晓宁金硕天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津大学未来技术学院天津300072

研究预混火焰不同区域离子电流与电子电流分布对分析火焰燃烧状态具有重要作用.在探针测量预混火焰的实验中,发现了预混火焰不同区域两种电流分布存在差异.为了进一步对离子电流与电子电流产生差异的原因进行分析,基于FLUENT通过数值模... 详细信息

研究预混火焰不同区域离子电流与电子电流分布对分析火焰燃烧状态具有重要作用.在探针测量预混火焰的实验中,发现了预混火焰不同区域两种电流分布存在差异.为了进一步对离子电流与电子电流产生差异的原因进行分析,基于FLUENT通过数值模拟仿真得到了影响电流的因素——正负极性带电粒子及其迁移率的分布,并在此基础上结合电离反应机理、带电粒子性质以及火焰流场速度对带电粒子的分布进行了解释.研究发现,由于电子迁移率远大于其他带电粒子,导致预混火焰整体区域的电子电流高于离子电流,其中,中性物质的分布是影响电子迁移率最重要的因素.电子电流与离子电流的差值随着与本生灯距离的增加表现为类似“M”状变化趋势,并在预混火焰反应区附近出现了极小值.不同极性带电粒子在火焰中的分布存在差异,该差异反映了化学反应、对流和带电粒子自身性质等多种因素的共同作用,其中,电子与正离子均在反应区产生,导致正离子集中存在于反应区,而电子由于具有极小的质量,导致其扩散到火焰的其他区域,负离子分布在中性物质与电子共同存在的区域.由于火焰中不同极性带电粒子分布存在差异,因此火焰的局部区域可能表现出单一的电极性,这为基于静电感应原理的火焰非接触式电学测量提供了可能.

关键词：预混火焰离子电流电子电流探针

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深度多模态不确定度的短视频事件检测方法

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 36-45页

作者：苏育挺王富铕井佩光天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

随着短视频的快速发展,短视频事件检测任务受到越来越多的关注。现有短视频事件检测研究普遍采用深度神经网络来获得确定的检测结果,但是网络忽略了不确定度的影响从而导致错误的预测结果也会产生过度置信的决策。为了解决上述问题,本... 详细信息

随着短视频的快速发展,短视频事件检测任务受到越来越多的关注。现有短视频事件检测研究普遍采用深度神经网络来获得确定的检测结果,但是网络忽略了不确定度的影响从而导致错误的预测结果也会产生过度置信的决策。为了解决上述问题,本文提出了一个深度多模态不确定度网络的短视频事件检测方法。首先,该方法在传统域分离网络中嵌入变分层,用来获得预测分布;然后,将视觉模态信息和音频模态信息输入到网络中,利用该方法所构建的独立性和相关性损失可以获得包含不确定度的音频模态共、私有域预测分布以及视觉模态共、私有域预测分布;最后,提出了一个不确定度判别法则用来筛选4个域的预测分布,从而得到最终的预测结果。在公开数据集(UCF-101与HMDB51)和新构建的短视频事件检测数据集上进行了实验。实验结果表明,面对不同的深度分类方法以及不同的数据集,本文方法不仅有着更高的分类准确率,还可以对输出结果进行不确定度估计,针对音频的干扰也具有较强的鲁棒性。

关键词：深度神经网络短视频事件检测域分离网络变分层模态不确定度

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基于热成像的锂离子电池智能故障定位技术

高电压技术 2024年第6期50卷 2502-2510页

作者：田璐羽董朝宇穆云飞余晓丹肖迁贾宏杰天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

随着新能源发电、电动汽车等的发展,目前对储能技术的要求不断提高。其中,锂离子电池因其环境友好、能量密度高、使用寿命长等优点被广泛应用于各类储能系统中。为锂离子电池配备合理的热故障诊断可以避免热失控现象的发生,确保电池安... 详细信息

随着新能源发电、电动汽车等的发展,目前对储能技术的要求不断提高。其中,锂离子电池因其环境友好、能量密度高、使用寿命长等优点被广泛应用于各类储能系统中。为锂离子电池配备合理的热故障诊断可以避免热失控现象的发生,确保电池安全可靠运行。该研究提出了锂离子电池智能感知(lithium-ionbatteryintelligent perception,LBIP)来建立锂离子电池的热故障诊断模型。LBIP包括特征提取网络、区域提交网络(regionproposal network,RPN)、感兴趣区域对齐(region of interest align,ROIAlign)以及Mask分支。选择Ansys Fluent软件进行锂离子电池的有限元仿真。LBIP处理电池表面的热成像图像,对问题电池进行识别,并进行问题电池的定位与分割。结果表明,故障电池的识别准确率可达95%。

关键词：锂离子电池热故障诊断 Mask R-CNN 深度学习实例分割