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输入死区和全状态约束下不确定非线性系统的快速稳定事件触发控制

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控制与决策 2024年第2期39卷 490-498页

作者：王建晖杜泳萍邹涛刘治岳夏广州大学机械与电气工程学院广州510006 广东工业大学自动化学院广州510006

在实际工业系统中普遍存在输入死区、全状态约束等不可忽视的问题,其对系统的性能造成较大的影响,甚至可能会导致系统不稳定.为了克服上述问题,针对一类不确定非线性系统,提出一种快速收敛的自适应神经网络事件触发控制方法.首先,将障碍... 详细信息

在实际工业系统中普遍存在输入死区、全状态约束等不可忽视的问题,其对系统的性能造成较大的影响,甚至可能会导致系统不稳定.为了克服上述问题,针对一类不确定非线性系统,提出一种快速收敛的自适应神经网络事件触发控制方法.首先,将障碍Lyapunov函数引入到反步控制框架中,采用径向基函数神经网络逼近未知非线性函数,同时设计自适应事件触发机制对输入死区进行动态补偿,通过减少控制信号的更新频率来减轻系统的通信负担,并保证系统所有状态不违反预定义的约束区间.在此基础上,引入快速有限时间稳定理论,在有限时间内能够保证闭环系统所有信号的有界性以及跟踪误差快速收敛到有界的紧集内.最后,通过两个仿真算例验证所提出控制方法的有效性.

关键词：快速有限时间稳定输入死区全状态约束事件触发机制障碍Lyapunov函数非线性系统

无机纳米酶在分析传感领域的应用研究进展(英文)

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应用化学 2024年第1期41卷 60-86页

作者：卢剑天邹金辉赵博霖张玉微广州大学化学化工学院广州510006

天然酶是一种存在于生物体内的蛋白质催化剂,具有催化活性高、选择性强和反应条件温和等特点,对促进生物体内的各种生物化学反应起着重要作用。此外,天然酶还可以作为催化剂、传感器和药物等的传递载体,在能源储存、环境监测、疾病治疗... 详细信息

天然酶是一种存在于生物体内的蛋白质催化剂,具有催化活性高、选择性强和反应条件温和等特点,对促进生物体内的各种生物化学反应起着重要作用。此外,天然酶还可以作为催化剂、传感器和药物等的传递载体,在能源储存、环境监测、疾病治疗、食品加工和生物制药等领域具有重要的应用价值。然而作为一种蛋白质,其本身存在的稳定性差、制备流程复杂、提纯成本高和回收困难等缺陷,大大限制了天然酶的实际应用。为了克服这些缺陷,研究人员一直致力于开发可以替代天然酶的人工合成酶。自从2007年,Fe_3O_4磁性纳米粒子被发现具有类似辣根过氧化物酶的活性之后,开发具有类似天然酶特性的纳米材料迅速引起了科研工作者的广泛兴趣。2013年,正式将具有类似天然酶活性的纳米材料定义为纳米酶。科研工作者已发现多种纳米酶,这些纳米酶可在不同环境下表现出不同的活性,主要包括过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶等。目前,已经报道的纳米酶大致可以分为4类,包括金属氧化物纳米酶或硫化物纳米酶(氧化铁、氧化铈、氧化锰和氧化铜等)、碳基纳米酶(碳纳米管、氧化石墨烯和碳点等)、贵金属纳米酶(铂、金、银和钯等)和金属有机框架(MOF)基纳米酶等。与天然酶相比,纳米酶具有很多优势,首先,纳米酶制备方法简单,成本较为低廉,为大规模生产提供了可能性。此外,纳米材料所特有的一些物理化学特性也赋予了纳米酶更多独特的性质,如可以调节纳米粒子的形貌、结构和成分等使其在不同环境下表现出可调节的类酶活性;而且纳米材料所拥有的独特性质,如磁效应、光热效应等,使其具备更广泛的设计空间,可以通过增加光照、热、超声波或磁场等外源因素影响纳米酶的催化行为,这些均可以作为调节纳米酶活性的可行策略。同时,纳米酶具有较好的生物相容性和稳定性,可以使其重复利用。基于如此多的优点,纳米酶在许多领域被广泛研究和利用,包括在分析检测、环境治理、有机化合物降解、疾病诊断和治疗等,特别是在传感应用领域具有很大的商业化前景,可以作为商业测量方法的响应。在此,本文介绍了纳米酶的分类以及提高纳米酶催化活性的在尺寸、形貌、结构、组成、表面涂层和改性方面的策略。同时,我们着重关注了传感领域,总结了其在生物小分子、生物大分子、酚类污染物、含有机磷的农药和离子检测等方面的进展,并提出关于利用纳米酶发挥传感功能的挑战的意见。

关键词：纳米酶催化活性纳米材料传感检测

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自动化渗透测试技术研究综述

软件学报 2024年第5期35卷 2268-2288页

作者：陈可鲁辉方滨兴孙彦斌苏申田志宏广州大学网络空间安全学院广东广州510555

渗透测试是发现重要网络信息系统弱点并进而保护网络安全的重要手段.传统的渗透测试深度依赖人工,并且对测试人员的技术要求很高,从而限制了普及的深度和广度.自动化渗透测试通过将人工智能技术引入渗透测试全过程,在极大地解决对人工... 详细信息

渗透测试是发现重要网络信息系统弱点并进而保护网络安全的重要手段.传统的渗透测试深度依赖人工,并且对测试人员的技术要求很高,从而限制了普及的深度和广度.自动化渗透测试通过将人工智能技术引入渗透测试全过程,在极大地解决对人工的重度依赖基础上降低了渗透测试技术门槛.自动化渗透测试主要可分为基于模型和基于规则的自动渗透测试.二者的研究各有侧重,前者是指利用模型算法模拟黑客攻击,研究重点是攻击场景感知和攻击决策模型;后者则聚焦于攻击规则和攻击场景如何高效适配等方面.主要从攻击场景建模、渗透测试建模和决策推理模型等3个环节深入分析相关自动化渗透测试实现原理,最后从攻防对抗、漏洞组合利用等维度探讨自动化渗透的未来发展方向.

关键词：自动化渗透测试攻击图强化学习 BDI-Agent

高效液相色谱-紫外检测法同时测定洗面奶中4种N-月桂酰氨基酸表面活性剂

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色谱 2024年第1期42卷 99-105页

作者：卓文珊唐建锋梁金胜曹日晖中山大学分析测试中心广东广州510275 广州宏度精细化工有限公司广东广州510405 中山大学应用化学系广东广州510006

N-月桂酰氨基酸(NLAAs)表面活性剂与传统表面活性剂相比在安全性上具有明显的优势,应用领域日益增多。但由于NLAAs的紫外吸收较弱,采用高效液相色谱-紫外检测进行含量测定存在一定困难,一般使用示差折光指数检测器、蒸发光散射检测器等... 详细信息

N-月桂酰氨基酸(NLAAs)表面活性剂与传统表面活性剂相比在安全性上具有明显的优势,应用领域日益增多。但由于NLAAs的紫外吸收较弱,采用高效液相色谱-紫外检测进行含量测定存在一定困难,一般使用示差折光指数检测器、蒸发光散射检测器等通用型检测器来进行检测。为解决这一难题,本研究通过优化流动相的组成,选择合适的色谱柱和检测波长,建立了高效液相色谱-紫外检测同时测定月桂酰谷氨酸(LG)、月桂酰甘氨酸(LC)、月桂酰丙氨酸(LA)、月桂酰肌氨酸(LS)4种NLAAs表面活性剂的方法。样品在乙腈-0.10%H_(3)PO_(4)水溶液(60∶40,v/v)中超声提取10 min,滤膜过滤后用高效液相色谱仪测定,以乙腈-0.10%H_(3)PO_(4)水溶液为流动相进行梯度洗脱,经Agilent Eclipse Plus C_(18)色谱柱(150 mm×4.6 mm,5μm)分离,在205 nm波长处进行检测。结果显示:4种NLAAs在2.0~800.0 mg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)均≥0.9995,检出限(LOD)为0.17~0.49 mg/L,定量限(LOQ)为0.57~1.63 mg/L。在0.60、4.50、15.00、24.00 mg/g 4个加标水平下,NLAAs的加标回收率在94.3%~107.4%范围内。采用该方法对5个洗面奶样品中的NLAAs进行含量测定,发现所有样品都含有一种或多种NLAAs化合物,NLAAs的总含量在64.58~97.01 mg/g范围内。该方法前处理简单,测试快速,方法精密度、准确性、稳定性良好,适于洗面奶中NLAAs的含量测定,也可为该类型表面活性剂原料纯度、合成产率检测及产品的质量控制提供有效的技术参考。

关键词：高效液相色谱 N-月桂酰氨基酸表面活性剂洗面奶

机器学习在超临界二氧化碳制膜技术教学中的应用实践

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电镀与涂饰 2024年第6期43卷 93-101页

作者：眭志强李树华林璟杨伟梁红蔡史佳乔智威广州大学化学化工学院广东广州510006

[目的]探索将超临界二氧化碳(CO_(2))辅助制备金属-有机框架(MOF)膜与机器学习技术相结合的创新教学模式,以提高本科生在实验数据处理、分析和预测方面的能力。[方法]在教学过程中,学生首先使用数据提取工具从复杂的实验图表中提取CO_(2... 详细信息

[目的]探索将超临界二氧化碳(CO_(2))辅助制备金属-有机框架(MOF)膜与机器学习技术相结合的创新教学模式,以提高本科生在实验数据处理、分析和预测方面的能力。[方法]在教学过程中,学生首先使用数据提取工具从复杂的实验图表中提取CO_(2)在MOF材料上的吸附等温线数据,构建包含数据点和材料性能参数的数据集。随后,学生应用极致梯度提升(XGB)和随机森林(RF)两种机器学习算法对提取的数据集进行训练和测试,建立材料性能预测模型。[结果]数据提取工具显著提高了数据处理的效率和准确性,XGB模型在材料性能参数预测方面表现出良好的准确性和可解释性。通过这种结合数据提取和机器学习的教学模式,学生在数据处理和预测方面取得了显著进步,增强了他们的数据分析和科研能力。[结论]本工作提出的教学模式为化学工程和材料科学领域的实验数据处理和分析提供了有效的解决方案,具有较高的应用价值。

关键词：金属-有机框架超临界二氧化碳制膜技术机器学习数据提取

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父母积极教养与青少年亲社会冒险行为:有调节的中介模型

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心理发展与教育 2024年第5期40卷 658-666页

作者：冯雪珂窦凯唐滢广州大学教育学院心理学系广州510006 广州大学教育学院青少年心理与行为研究中心广州510006

基于生态系统理论,采用纵向追踪设计对广州市3所中学(初一和高一)共1000名学生的父母积极教养(T1)、亲社会同伴(T2)、风险倾向(T2)和亲社会冒险行为(T1/T2)进行调查(2个时间点,间隔半年),考察父母积极教养与青少年亲社会冒险行为的关系... 详细信息

基于生态系统理论,采用纵向追踪设计对广州市3所中学(初一和高一)共1000名学生的父母积极教养(T1)、亲社会同伴(T2)、风险倾向(T2)和亲社会冒险行为(T1/T2)进行调查(2个时间点,间隔半年),考察父母积极教养与青少年亲社会冒险行为的关系,以及亲社会同伴的中介和风险倾向的调节效应。结果发现:(1)父母积极教养显著正向预测青少年亲社会冒险行为;(2)亲社会同伴在父母积极教养与亲社会冒险行为间发挥中介效应;(3)相比于低风险倾向者而言,积极教养通过促进亲社会同伴交往影响亲社会冒险行为的间接效应在高风险倾向青少年中更为显著。结果揭示了亲社会同伴交往是父母积极教养促进高风险倾向青少年从事亲社会冒险行为的中介机制。

关键词：父母积极教养亲社会冒险行为亲社会同伴风险倾向青少年

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基于电泳沉积工艺的低黏附抗菌涂层的制备

精细化工 2024年第7期41卷 1535-1541页

作者：王瑶芝于丹凤文武钱钦吴旭广州大学化学化工学院广州大学精细化工研究所广东广州510006 北京师范大学珠海校区理工实验平台广东珠海519087 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和乙烯基硅油(Vi-PDMS)为单体,合成了乙烯基硅油改性聚丙烯酸酯。将其与六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDIT)固化剂共混,利用电泳沉积工艺... 详细信息

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和乙烯基硅油(Vi-PDMS)为单体,合成了乙烯基硅油改性聚丙烯酸酯。将其与六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDIT)固化剂共混,利用电泳沉积工艺,阳离子树脂带动功能性单体定向移动到阴极表面与羟基反应并沉积,经过交联固化后,进一步负载纳米银杀菌剂,获得了兼具抗细菌黏附与杀菌功能的涂层。采用FTIR、^(1)HNMR、SEM对涂层进行了表征,采用光学接触角测量仪测试了涂层的水接触角和滑动角,对其抗细菌黏附性能及杀菌性能进行了测试。结果表明,成功合成了兼具低黏附与杀菌功能涂层。涂层表面具有优异的防油污、细菌及猪血黏附的能力,涂层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗细菌黏附效果达到99.9%以上。即使经过强酸、强碱等极端环境以及摩擦3000次后,涂层表面仍具有优异的防液体黏附效果。

关键词：抗菌性低黏附涂层电泳沉积聚丙烯酸酯乙烯基硅油纳米银功能材料

中学化学教育研究应用Rasch模型的现状分析

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化学教育（中英文） 2024年第19期45卷 117-121页

作者：黄洁萍郭远江丁嘉文许智蕴李金芳廖伯凯李慧珍广州大学化学化工学院广东广州510006

从“设计”与“检验”2个环节依次梳理Rasch模型的应用要求,并对2011-2022年间国内化学教育领域发表的160篇应用Rasch模型的文献展开统计分析,发现已有研究存在题型和计分方式选择不恰当、被试与试题数量不足、信息函数检验方法错误、... 详细信息

从“设计”与“检验”2个环节依次梳理Rasch模型的应用要求,并对2011-2022年间国内化学教育领域发表的160篇应用Rasch模型的文献展开统计分析,发现已有研究存在题型和计分方式选择不恰当、被试与试题数量不足、信息函数检验方法错误、检验数据未达标等问题,影响教育测量的科学性与可靠性。同时针对以上问题讨论其成因并提出建议。

关键词： Rasch模型项目反应理论中学化学教育

基于改进能量模型的主动域自适应安全性评估方法

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自动化学报 2024年第10期50卷 1928-1937页

作者：刘畅何潇王立敏清华大学自动化系北京100084 广州大学机械与电气工程学院广州510006

复杂动态系统运行过程中的在线安全性评估至关重要且富有挑战性.构建有效的数据驱动模型需要大量有标注数据,但这在实际中通常难以获得.此外,考虑到系统不同的运行工况,安全性评估模型应该具有良好的泛化能力.域自适应(Domain adaptatio... 详细信息

复杂动态系统运行过程中的在线安全性评估至关重要且富有挑战性.构建有效的数据驱动模型需要大量有标注数据,但这在实际中通常难以获得.此外,考虑到系统不同的运行工况,安全性评估模型应该具有良好的泛化能力.域自适应(Domain adaptation,DA)可以将模型从数据标注丰富的源域迁移到具有不同但相似数据分布的目标域.然而,源域中没有出现过的任务相关未知情景会降低模型的性能,是目前尚未解决的挑战.主动域自适应通过结合域自适应与主动学习技术,为解决上述挑战提供了思路.本文研究目标域存在任务相关未知情景的主动域自适应安全性评估问题,提出一种基于改进能量模型的主动域自适应方法.在所提方法中融合分布外检测器,在此基础上主动选择目标域中具有代表性的无标注样本进行标注,作为训练数据以提高域自适应模型的性能.最后,通过基于轴承数据的案例研究,验证所提方法的有效性和适用性.

关键词：在线安全性评估域自适应主动学习基于能量的模型