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基于自适应多目标进化CNN的图像分割方法

控制与决策 2024年第4期39卷 1185-1193页

作者：王维王显鹏宋相满东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心沈阳110819 东北大学智能工业数据解析与优化教育部重点实验室沈阳110819 辽宁省智能工业数据解析与优化工程实验室沈阳110819

卷积神经网络已经成为强大的分割模型,但通常为手动设计,这需要大量时间并且可能导致庞大而复杂的网络.人们对自动设计能够准确分割特定领域图像的高效网络架构越来越感兴趣,然而大部分方法或者没有考虑构建更加灵活的网络架构,或者没... 详细信息

卷积神经网络已经成为强大的分割模型,但通常为手动设计,这需要大量时间并且可能导致庞大而复杂的网络.人们对自动设计能够准确分割特定领域图像的高效网络架构越来越感兴趣,然而大部分方法或者没有考虑构建更加灵活的网络架构,或者没有考虑多个目标优化模型.鉴于此,提出一种称为AdaMo-ECNAS的自适应多目标进化卷积神经架构搜索算法,用于特定领域的图像分割,在进化过程中考虑多个性能指标并通过优化模型的多目标适应特定的数据集.AdaMo-ECNAS可以构建灵活多变的预测分割模型,其网络架构和超参数通过基于多目标进化的算法找到,算法基于自适应PBI实现3个目标进化问题,即提升预测分割的F1-score、最大限度减少计算成本以及最大限度挖掘额外训练潜能.将AdaMo-ECNAS在两个真实数据集上进行评估,结果表明所提出方法与其他先进算法相比具有较高的竞争性,甚至是超越的.

关键词：卷积神经网络神经架构搜索多目标优化问题基于分解的多目标进化算法自适应图像分割

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基于角分解辅助的多阶段高维多目标进化算法

控制与决策 2024年

作者：王博刘建昌张伟刘圆超谭树彬东北大学信息科学与工程学院东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心

针对大多数现存高维多目标进化算法仍无法在高维空间中有效平衡种群收敛性与多样性的问题,提出一种基于角分解辅助的多阶段高维多目标进化算法(AMEA).该算法协作角分解机制与多阶段自适应删除策略逐一淘汰种群中性能较差的个体,进而平... 详细信息

针对大多数现存高维多目标进化算法仍无法在高维空间中有效平衡种群收敛性与多样性的问题,提出一种基于角分解辅助的多阶段高维多目标进化算法(AMEA).该算法协作角分解机制与多阶段自适应删除策略逐一淘汰种群中性能较差的个体,进而平衡种群的收敛性和多样性.前者选取一对夹角最小的个体,其意味着它们最为相似;后者根据种群的进化状态自适应地淘汰这对个体中性能较差的个体.当种群处于未收敛于Pareto前沿状态时,删除策略淘汰收敛性较差的个体,以加速种群收敛.如果这对个体具有相同的收敛性,删除策略则淘汰多样性较差的个体.反之,删除策略利用所设计的综合性能指标来淘汰收敛性和多样性都较差的个体,以提升种群的综合性能.此外,所提出算法设计了基于径向空间投影的匹配选择策略来选取收敛性和多样性都良好的父代个体进入匹配池,进而提高算法探索高维空间的能力.实验结果表明, AMEA在处理高维多目标优化问题时具有较强的竞争力,能有效地平衡种群的收敛性与多样性.

关键词：高维多目标优化进化算法角分解机制多阶段自适应删除策略

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数字孪生技术助力石化智能工厂

化工进展 2023年第7期42卷 3365-3373页

作者：索寒生贾梦达宋光刘东庆石化盈科信息技术有限责任公司北京100007 东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心辽宁沈阳110819 智能工业数据解析与优化教育部重点实验室(东北大学) 辽宁沈阳110819

数字孪生技术的应用已经在多个领域发挥着越来越重要的作用,我国工业和信息化部《“十四五”智能化制造发展规划》中也强调了数字孪生技术的重要性。本文阐述了数字孪生技术在石油石化行业的应用现状,并介绍了石化智能工厂全生命周期数... 详细信息

数字孪生技术的应用已经在多个领域发挥着越来越重要的作用,我国工业和信息化部《“十四五”智能化制造发展规划》中也强调了数字孪生技术的重要性。本文阐述了数字孪生技术在石油石化行业的应用现状,并介绍了石化智能工厂全生命周期数字孪生平台框架。该框架以工业互联网平台为支撑,以石化企业复杂的工艺与装置为核心,可以提供石化智能工厂的数字化交付、智能建设服务、智能运行模拟以及智能维护等服务。同时,本文还规划了基于数字孪生的智能工厂生产调度可视仿真、基于增强现实的智能工厂设备智能巡检和基于虚拟现实的智能工厂沉浸式培训与安全演习三个应用场景。最后,本文分析了数字孪生技术在石油石化行业的应用挑战与措施,为数字孪生技术在智能工厂应用提供了指导建议。本文的研究成果对于推动数字孪生技术在石油石化行业的应用具有重要意义,同时也为数字孪生技术在智能工厂应用提供了新的思路和方法。

关键词：数字孪生智能工厂3.0 石油石化行业全生命周期

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高焦混合煤气重整制备高品质高炉喷吹还原气研究

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冶金能源 2024年第1期43卷 19-24页

作者：王兴赵伟冉泽洲鞍钢股份有限公司数智发展部东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心

文章从热力学角度对甲烷—二氧化碳重整过程进行了探究,分析了涉及相关化学反应的吉布斯自由能变及化学平衡常数。研究了温度、压力、进料配比、水蒸气的加入量对CH_(4)转化率、CO_(2)转化率、积碳率的影响。结果表明:随着温度升高,CH_... 详细信息

文章从热力学角度对甲烷—二氧化碳重整过程进行了探究,分析了涉及相关化学反应的吉布斯自由能变及化学平衡常数。研究了温度、压力、进料配比、水蒸气的加入量对CH_(4)转化率、CO_(2)转化率、积碳率的影响。结果表明:随着温度升高,CH_(4)与CO_(2)转化率增加,积碳率减少;随着压力增加,CH_(4)与CO_(2)转化率降低,积碳率增加;加入一定量的水蒸气可降低积碳率,此时CH_(4)与CO_(2)转化率仍然很高。重整过程的最佳反应条件为900℃、105 Pa、n(CH_(4))∶n(CO_(2))∶n(H 2O(g))=1∶1∶0.7,此时CH_(4)转化率为99%,CO_(2)转化率为96%,积碳率为0%。

关键词：高炉煤气焦炉煤气混合重整碳减排还原气

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O5产品集批生产的建模与优化

控制工程 2023年

作者：刘国莉沈阳工业大学机械工程学院东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心

以典型的钢铁生产企业为研究背景，针对O5产品集批生产计划问题进行了研究，建立了以最小化切换费用和库存成本为目标的混合整数规划模型，模型中充分考虑了各种实际相关约束。同时开发了有效的拉格朗日松弛求解算法，并使用基于实际生... 详细信息

以典型的钢铁生产企业为研究背景，针对O5产品集批生产计划问题进行了研究，建立了以最小化切换费用和库存成本为目标的混合整数规划模型，模型中充分考虑了各种实际相关约束。同时开发了有效的拉格朗日松弛求解算法，并使用基于实际生产数据产生的400个算例进行了仿真实验，计算结果显示该算法能够在合理的时间内得到高质量的解。

关键词：集批生产拉格朗日松弛算法库存混合整数规划

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基于迹距离划分决策树的高炉故障诊断方法

控制与决策 2024年

作者：刘亚雪张敬川王显鹏东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心东北大学智能工业数据解析与优化教育部重点实验室辽宁省智能工业数据解析与优化工程实验室

随着工业自动化和智能化的发展,决策树模型在高炉故障诊断领域得到了广泛应用,但对于炼铁过程中存在高维度、非线性和强耦合的特点,传统决策树模型的构建容易陷入局部最优解,效率较低且复杂度较高.针对这些问题,首先引入迹距离函数,并... 详细信息

随着工业自动化和智能化的发展,决策树模型在高炉故障诊断领域得到了广泛应用,但对于炼铁过程中存在高维度、非线性和强耦合的特点,传统决策树模型的构建容易陷入局部最优解,效率较低且复杂度较高.针对这些问题,首先引入迹距离函数,并证明在迹距离函数中任何局部最优解也是全局最优解的性质；接着针对决策树的节点分裂过程,提出一种基于迹距离划分的决策树模型,记作TraceTree.此模型一方面更快速地评价一个节点的划分效果,有效降低决策树模型的复杂度；另一方面能识别出对故障诊断最有贡献的特征参数并获得更高的诊断精度.最后,与其他改进模型的对比实验结果表明,该模型在更短的训练时间内能取得最优的高炉故障诊断效果,及时地对高炉炉况进行监测与诊断.

关键词：高炉炼铁过程故障诊断数据挖掘决策树迹距离函数节点分裂

妒忌还是钦佩:员工对同事被授权的心理与行为反应

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心理学报 2024年第10期56卷 1401-1416页

作者：贾建锋刘伟鹏段锦云赵洋东北大学工商管理学院沈阳110169 工业智能与系统优化国家级前沿科学中心沈阳110819 智能工业数据解析与优化教育部重点实验室沈阳110819 华东师范大学心理与认知科学学院上海200062

在强调激活个体及其自主性的背景下,授权的作用和意义日益凸显,然而员工如何看待同事被授权的问题仍然没有得到完整的回答。基于社会比较理论,本研究从旁观者视角出发,探讨了不同程序公平感的员工在面对同事被授权时会产生何种情绪(妒忌... 详细信息

在强调激活个体及其自主性的背景下,授权的作用和意义日益凸显,然而员工如何看待同事被授权的问题仍然没有得到完整的回答。基于社会比较理论,本研究从旁观者视角出发,探讨了不同程序公平感的员工在面对同事被授权时会产生何种情绪(妒忌vs.钦佩;研究1和研究2)和行为反应(研究2和研究3)。研究1采用情景实验(N=238),结果表明,当程序公平感低时,同事被授权和程序公平感交互对妒忌具有正向影响;当程序公平感高时,同事被授权和程序公平感交互对钦佩具有正向影响。研究2采用基于三时点的实地问卷调查(N=306),研究3采用经验取样法(N=1258),不仅再次验证了研究1的结果,还发现妒忌与职场排斥正相关,钦佩与观察学习正相关,并且妒忌和钦佩分别在交互项对结果变量(排斥和学习)的影响中起中介作用。研究结论为领导者正确认识授权提供了参考和借鉴。

关键词：同事被授权程序公平感职场排斥观察学习社会比较

领导幽默与追随者建言行为:基于经验取样法的研究

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管理科学 2024年第2期37卷 69-82页

作者：贾建锋赵若男刘伟鹏焦玉鑫东北大学工商管理学院沈阳110169 工业智能与系统优化国家级前沿科学中心沈阳110819 智能工业数据解析与优化教育部重点实验室沈阳110819

在激烈的市场竞争和工作环境中,领导幽默能够通过塑造工作场所乐趣提高生产力,得到了理论界和实践界的共同关注。已有研究更多关注领导幽默对追随者的角色内产出的影响,研究的理论视角通常以领导为中心,忽视了追随者在互动过程中的主动... 详细信息

在激烈的市场竞争和工作环境中,领导幽默能够通过塑造工作场所乐趣提高生产力,得到了理论界和实践界的共同关注。已有研究更多关注领导幽默对追随者的角色内产出的影响,研究的理论视角通常以领导为中心,忽视了追随者在互动过程中的主动动机。因此,需要对领导幽默如何通过激发主动动机对追随者建言行为产生影响及其边界机制进行深入探讨。基于主动动机模型,从领导者和追随者的互动过程出发,探讨领导幽默对追随者建言行为的直接影响,角色宽度自我效能感、工作享受和积极情绪的中介效应,以及追随者权力距离在领导幽默和3种主动动机之间的调节效应。使用经验取样法,通过获取221名追随者连续5周的1028条有效数据,运用Mplus 8.0进行跨层分析,检验领导幽默对追随者建言行为的主效应,追随者权力距离的调节作用。采用蒙特卡洛20000次抽样进行分析,检验角色宽度自我效能感、工作享受和积极情绪的中介效应及其被调节的中介效应。研究结果表明,(1)领导幽默能够正向影响追随者建言行为。(2)角色宽度自我效能感、工作享受以及积极情绪在领导幽默与追随者建言行为之间发挥中介作用,且三者之间的中介作用没有显著差异。(3)追随者权力距离对领导幽默和工作享受之间的关系具有正向调节作用,权力距离越高,领导幽默对工作享受的积极影响越强。此外,追随者权力距离正向调节领导幽默通过工作享受对建言行为的中介作用,当权力距离较高时,工作享受的中介作用更强,从而表现出有调节的中介作用。但对角色宽度自我效能感和积极情绪两条中介路径没有显著影响。研究结果从领导者和追随者的互动过程出发,将领导幽默的作用效果从角色内扩展到角色外,并为领导幽默的作用机制增加了动机视角,从作用效果和理论视角两个方面拓展了领导幽默的研究。借助主动动机模型,探讨了建言行为的多路径触发机制,为建言的相关研究提供了整合框架。通过考察主动动机模型的3条动机路径,并关注追随者价值观作为边界条件对不同动机路径的影响,进一步丰富了主动动机模型在领导幽默和建言行为两个领域中的理论应用。研究结论对于领导者如何正确使用幽默从而激发追随者建言行为具有一定的指导意义。

关键词：领导幽默建言行为主动动机模型经验取样法权力距离

钢铁企业炼铁系统[火用]损优化及影响因素分析

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钢铁 2023年第11期58卷 141-149页

作者：陈宝奇那洪明袁喻兴王维辰杜涛东北大学国家环境保护生态工业重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心辽宁沈阳110819

钢铁工业是典型的高能耗行业。中国是世界上最大的钢铁生产国,粗钢产量常年稳居世界首位。中国钢铁生产主要以高炉→转炉长流程为主,其中炼铁系统能耗占比巨大。减少炼铁系统的用能损失,提高炼铁系统的能源利用率,对中国钢铁工业节能减... 详细信息

钢铁工业是典型的高能耗行业。中国是世界上最大的钢铁生产国,粗钢产量常年稳居世界首位。中国钢铁生产主要以高炉→转炉长流程为主,其中炼铁系统能耗占比巨大。减少炼铁系统的用能损失,提高炼铁系统的能源利用率,对中国钢铁工业节能减排的进一步发展有着重要意义。[火用]分析法从能量的“量”和“质”角度揭示了能量中[火用]的转移、损失、利用和贬损情况,便于挖掘节能潜力,推动系统的节能降耗工作。基于能量平衡、物质平衡和[火用]平衡等理论,结合实际设备生产模式以及技术参数,建立了包含焦化、烧结、球团和高炉4个工序的炼铁系统[火用]优化模型,以炼铁系统最小[火用]损为目标对其进行优化,进而分析了影响炼铁系统[火用]损降低的主要因素及其作用规律。结果表明,优化后炼铁系统的[火用]损由优化前的5474.89 MJ/t降低至4775.84 MJ/t,降幅为12.77%,其中高炉工序贡献了45.91%的[火用]损;系统因为工序内部[火用]损降低而导致的直接节[火用]量为202.98 MJ/t,因为铁比系数的改变而导致的间接节[火用]量为496.08 MJ/t;降低炼焦煤水分、灰分,降低烧结生产的自返矿率和烧结机漏风率将有助于降低系统[火用]损。提高烧结矿品位,提高高炉鼓风风温、富氧率,提高高炉喷吹煤量,提高炉料结构中的块矿比和球团矿比有助于降低系统[火用]损。

关键词：炼铁系统 [火用]损优化分析影响因素铁比系数

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