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基于可穿戴式多模态人机接口的机械臂运动控制方法

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机器人 2024年第1期46卷 68-80页

作者：陆子霖周亚军黄骐云李远清华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640 人工智能与数字经济广东省实验室(广州)脑机智能研究中心广东广州510330 华南脑控(广东)智能科技有限公司广东广州510320

现有的人机接口系统存在指令较少、操作困难、任务能力受限等问题,无法有效拓展到机械臂的多维运动控制。本文提出了一种基于可穿戴式多模态人机接口的机械臂运动控制方法。该方法结合用户的眼电、头部姿态和语音等多模态信号,将其转换... 详细信息

现有的人机接口系统存在指令较少、操作困难、任务能力受限等问题,无法有效拓展到机械臂的多维运动控制。本文提出了一种基于可穿戴式多模态人机接口的机械臂运动控制方法。该方法结合用户的眼电、头部姿态和语音等多模态信号,将其转换成控制指令,从而实现对机械臂在任意角度下的2维和3维连续运动控制。由10名受试者完成了指令输出、2维目标跟踪、字母书写和3维物体抓取等测试。结果显示,系统利用眨眼动作生成指令的平均准确率为96.67%,平均响应时间为1.51 s,平均信息传输率为142.53 bit/min,平均误报率为0.05次/分钟。此外,系统在2维平面沿2条不同路线跟踪目标的均方根偏差分别为0.12和0.14(归一化),抓取3维物体时的平均轨迹效率为92.65%,系统的控制效果与手动控制效果相当。实验结果验证了利用该多模态人机接口实现机械臂高效运动控制的可行性以及它在上肢运动功能辅助方面的应用潜力。

关键词：多模态人机接口可穿戴设备机械臂运动控制

电网碳排放因子研究方向与应用需求的演变进程

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电网技术 2024年第1期48卷 12-28页

作者：刘广一王继业汤亚宸王栋上海远景科创智能科技有限公司上海市浦东新区201203 国网数字科技控股有限公司北京市东城区100077

电网碳排放因子是温室气体核算体系中非常重要的一部分,对于减缓气候变化和实现碳中和具有至关重要的作用。当前,针对电网碳排放因子核算的研究已经向着更为准确、区域更为细化、且更具有时效性的方向发展。该文总结了温室气体核算体系... 详细信息

电网碳排放因子是温室气体核算体系中非常重要的一部分,对于减缓气候变化和实现碳中和具有至关重要的作用。当前,针对电网碳排放因子核算的研究已经向着更为准确、区域更为细化、且更具有时效性的方向发展。该文总结了温室气体核算体系关于电网碳排放因子的需求演变以及国内外企业常用的标准和选择方法,介绍了欧美政府现阶段采取的电网碳排放因子计算方法及需求演变,探讨了关于电网碳排放因子的研究进展和应用情况。针对美国和欧洲地区,分别介绍了斯坦福大学、加州大学戴维斯分校、美国国家可再生能源实验室等知名研究机构的典型科研进展。此外,还探讨了欧美公司在电网碳排放因子计算方法及应用场景方面的创新,包括宾夕法尼亚-新泽西-马里兰电力市场公司(Pennsylvania-New Jersey-Maryland Interconnection,PJM)、新英格兰独立系统运营商(Independent System Operator-New England,ISO-NE)、Watt Time等公司已经推出的电网碳排放相关应用与产品。最后,该文指出了我国开展分时分区电网碳排放因子研究与应用的必要性,并提出了相应建议,为我国电网碳排放因子的进一步研究和标准制定提供参考。

关键词：范围二温室气体电网碳排放因子属地碳强度市场碳强度边际碳强度

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基于脉冲强化学习的连续运动控制仿真与优化

系统仿真学报 2024年

作者：刘晓德郭宇飞陈元培周洁张瑀涵彭玮航马喆航天科工集团智能科技研究院有限公司

面向高能效和高鲁棒自主运动控制的发展需求，为了提高模型对多自由度连续运动控制的鲁棒性，文中提出了一种基于强化学习和脉冲神经网络的智能运动控制算法。该算法通过引入特征变换方法来提升模型训练的性能，基于Actor-Critic框架学... 详细信息

面向高能效和高鲁棒自主运动控制的发展需求，为了提高模型对多自由度连续运动控制的鲁棒性，文中提出了一种基于强化学习和脉冲神经网络的智能运动控制算法。该算法通过引入特征变换方法来提升模型训练的性能，基于Actor-Critic框架学习不同对象的运动数据，在OpenAI Gym仿真平台上进行对比测试。结果表明：本方法相比其他强化学习算法奖励值平均提升了10%以上。同时，通过分析奖励值对连续运动控制效果的影响，结合仿真结果验证了该模型在提升多自由度连续控制性能方面的有效性。

关键词：脉冲神经网络强化学习自主运动控制特征变换

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基于脉冲神经网络的智能控制研究进展

控制理论与应用 2024年

作者：刘晓德郭宇飞黄旭辉马喆航天科工集团智能科技研究院有限公司

近些年,具备低功耗、高鲁棒、融合时空信息等优势的脉冲神经网络(spiking neural network,SNN)在类脑研究与智能控制的交叉领域方兴未艾.基于脉冲神经网络架构的智能控制方法是实现与环境自主交互并且高能效完成复杂控制任务的有效途径... 详细信息

近些年,具备低功耗、高鲁棒、融合时空信息等优势的脉冲神经网络(spiking neural network,SNN)在类脑研究与智能控制的交叉领域方兴未艾.基于脉冲神经网络架构的智能控制方法是实现与环境自主交互并且高能效完成复杂控制任务的有效途径之一.为此,本文首先介绍了SNN的基本要素与研究动机;然后详细介绍了近年来基于脉冲神经网络智能控制的研究进展以及在机器人、无人车、无人机等领域的应用情况;接着总结了一些现有的硬件平台,用以实现SNN算法的高效能实现.最后,总结展望了SNN控制发展的机遇与挑战.本文旨在梳理出SNN控制发展的技术脉络,为其快速发展提供借鉴与思路.

关键词：脉冲神经网络深度学习神经网络与智能控制神经形态计算

教育数字化可持续发展的UGBS机制——从何处来?向何处去?

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电化教育研究 2024年第2期45卷 62-70页

作者：郑旭东贾洋洋沈晓臣袁晶华中师范大学人工智能教育学部湖北武汉430079 广州开得联智能科技有限公司广东广州510700

文章从历史哲学和政治哲学的高度出发,认为教育信息化是教育领域的“工业革命”,目标是实现作为“信息型”实践的教育从劳动密集型向技术密集型的制度转型,UGBS机制的产生在这一进程中有其逻辑必然性且揭示了这一转型独特的动力学机制... 详细信息

文章从历史哲学和政治哲学的高度出发,认为教育信息化是教育领域的“工业革命”,目标是实现作为“信息型”实践的教育从劳动密集型向技术密集型的制度转型,UGBS机制的产生在这一进程中有其逻辑必然性且揭示了这一转型独特的动力学机制。对此,文章提出了UGBS概念化这一理论命题,即明确四大行动主体及其交互关系。基于“大学—产业—政府”三螺旋结构这一概念框架,结合中国教育信息化发展历史对UGBS机制的产生与发展进行了回顾与阐释,实现了历史与逻辑的统一。文章从系统论和生态学视角出发,尝试对教育数字化进程中“UGBS机制究竟向何处去”这一问题进行了回答,提出教育变革的历史轨迹正从“布朗运动”向“莱维飞行”切换,UGBS机制未来需要应对教育创新之“莱维飞行”中潜藏的风险,教育数字化让教育生态系统进化始终处于混沌边缘,UGBS机制中蕴涵着教育数字化可持续发展的密码,在破解UGBS基因组密码的同时要谨防其发生负面的基因突变。

关键词：教育数字化 UGBS机制三螺旋结构四方协同莱维飞行

猪肉油炒过程传质参数测定及其对烹饪过程控制的影响

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农业工程学报 2024年第10期40卷 288-297页

作者：陈晓青李静鹏余冰妍夏旭唐浩闫勇邓力贵州大学酿酒与食品工程学院贵阳550025 深圳汉食智能科技有限公司深圳518084

为提升油炒数值模拟的可靠性及准确度,揭示可控操作对烹饪过程参数的影响及关键过程参数对烹饪的影响。通过无量纲水分含量分析解法,测定了中式油炒猪里脊肉过程中的表面传质系数(surface mass transfer coefficient,h_(m))和有效水分... 详细信息

为提升油炒数值模拟的可靠性及准确度,揭示可控操作对烹饪过程参数的影响及关键过程参数对烹饪的影响。通过无量纲水分含量分析解法,测定了中式油炒猪里脊肉过程中的表面传质系数(surface mass transfer coefficient,h_(m))和有效水分扩散系数(effective moisture diffusion coefficient,D_(eff)),分析了预热油温及样品比表面积Ω对h_(m)及D_(eff)的影响;基于已构建的油炒热质传递数学模型、成熟值理论,对比了h_(m)和流体-颗粒表面传热系数(fluid-to-particle surface heat transfer coefficient,hfp)对烹饪成熟控制的影响。结果表明:与油炸过程类似研究的文献数据相比,该研究中hm值偏大在5.927×10^(−6)~2.481×10^(−5) m/s之间,D_(eff)在6.281×10^(−9)~4.148×10^(−8) m^(2)/s之间,D_(eff)活化能(Ea)在24.2~30.6 kJ/mol范围内;预热油温、比表面积Ω对h_(m)及D_(eff)有显著影响(P<0.05),预热油温越高h_(m)和D_(eff)越大,比表面积Ω和h_(m)越大,D_(eff)越小;h_(m)对烹饪成熟控制影响较小,而h_(fp)是烹饪成熟控制的关键过程参数。研究结果为油炒过程模拟提供了重要参数,为烹饪过程控制提供依据。

关键词：中式烹饪油炒表面传质系数有效水分扩散系数猪里脊肉

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小型质子转移反应质谱仪离子源的设计与优化

分析试验室 2024年第6期43卷 819-827页

作者：陈蹇平王俊闻路红陈腊宁波大学宁波高等技术研究院宁波315211 宁波华仪宁创智能科技有限公司宁波315100 广州市华粤行仪器有限公司广州511400

作为一种快速、高灵敏的挥发性有机物(VOCs)检测技术,质子转移反应质谱(PTR-MS)被越来越多地应用于环境、医学、公共安全等领域。作为PTR-MS的关键部件之一,空心阴极辉光放电离子源对仪器性能具有重要影响。本文通过有限元仿真优化了空... 详细信息

作为一种快速、高灵敏的挥发性有机物(VOCs)检测技术,质子转移反应质谱(PTR-MS)被越来越多地应用于环境、医学、公共安全等领域。作为PTR-MS的关键部件之一,空心阴极辉光放电离子源对仪器性能具有重要影响。本文通过有限元仿真优化了空心阴极结构,在阴极内径为20 mm、阳极与阴极间隙为4 mm时,离子源放电效果较好。将优化后的空心阴极辉光放电离子源与便携式质谱仪联用,并测试了离子信号与放电气压和放电电流的关系。结果表明,最佳放电气压约为200 Pa,最佳放电电流为9~13 m A。采用乙腈样品测试了仪器性能,系统响应时间在10 s以内,乙腈检出限约为10^(-9)(V/V),线性范围为50×10^(-9)~350×10^(-9)(V/V),线性相关系数R^(2)=0.991。利用该装置检测了苹果发酵过程中产生的VOCs随时间的变化,证明了该仪器可用于实际样品检测。

关键词：质子转移反应质谱空心阴极辉光放电离子源挥发性有机物线性离子阱有限元仿真

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浸没式液冷磷酸铁锂模组热失控研究

电源技术 2024年第9期48卷 1747-1754页

作者：王凌云沈斌王宁刘世桐杭州云酷智能科技有限公司浙江杭州310000

锂离子电池模组液冷条件下的安全性具有自身特点,对其开展实验研究具有重要的现实意义。在浸没式液冷系统测试平台上开展了280 Ah磷酸铁锂离子电池过充、外短路和过热三种诱发方式的热失控实验,以考察单体电池及模组液冷条件下诱发热失... 详细信息

锂离子电池模组液冷条件下的安全性具有自身特点,对其开展实验研究具有重要的现实意义。在浸没式液冷系统测试平台上开展了280 Ah磷酸铁锂离子电池过充、外短路和过热三种诱发方式的热失控实验,以考察单体电池及模组液冷条件下诱发热失控过程中的热行为,并将其与自然对流条件下的热失控行为进行对比。研究发现:采用浸没式液冷,能降低过充诱发热失控时的产热起始温度、热失控诱发温度和热失控后峰值温度;能减弱电池短路诱发热失控时的过程温升速率和峰值温度,使电池热失控发生时刻后延。此外,采用浸没式液冷时,2 kW加热板贴合加热的过热诱发热失控实验中,电池最高温度为90℃,未发生热失控。

关键词：浸没式液冷安全性磷酸铁锂电池热失控

基于多中心集群协同计算的大数据平台技术研究与应用

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电信科学 2024年第5期40卷 141-151页

作者：阮宜龙徐雪灵法虎董丝纶姜磊杨磊燕媛媛中电信人工智能科技(北京)有限公司北京100010

中国电信面向横跨多个地域、拥有众多集群的大型政企机构,推出可以高效协同各类资源的广域大数据架构体系——云边智算大数据平台。该平台从集群维度对数据分区进行逻辑抽象,将独立分散的数据集整合为一个“虚拟数据集”,实现了一对多... 详细信息

中国电信面向横跨多个地域、拥有众多集群的大型政企机构,推出可以高效协同各类资源的广域大数据架构体系——云边智算大数据平台。该平台从集群维度对数据分区进行逻辑抽象,将独立分散的数据集整合为一个“虚拟数据集”,实现了一对多的数据集映射管理。同时,该平台的计算负载数据集具有泛化特征,能够灵活应对不同场景下的数据处理需求。另外,该平台以关系表达式为中间表示,支持多种计算引擎和调度系统,能够在复杂的大型数据处理高容错场景中高效地完成批处理任务负载。目前,云边智算大数据平台已在多种应用场景中落地,平台在5G Core能力调度子系统(5GC)多中心大数据作业开发、运营方面提效17%,且已实现8省前置大数据集群共计42 PB存储、84 TB内存、24984 VCore计算资源的协同调度,日均完成80308次前置-核心两级任务调度。

关键词：云边协同统一SQL 任务优化大数据平台