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利用ATR-FTIR研究脂质纳米粒的鼻黏液渗透性

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1052-1060页

作者：王健敏李雪梅马士超李志勇唐华东马凤森浙江工业大学前沿交叉科学研究院浙江杭州310014 浙江工业大学化学工程学院浙江德清313216

鼻黏液是影响疫苗和药物经鼻吸收的首要屏障。由于干扰因素复杂多变,在体评价黏液渗透性较难实施,多采用体外评价。现有的药物鼻黏液渗透性检测方法如细胞模型法、多粒子示踪技术等,存在细胞培养周期长、操作繁琐、成本高、可获得信息... 详细信息

鼻黏液是影响疫苗和药物经鼻吸收的首要屏障。由于干扰因素复杂多变,在体评价黏液渗透性较难实施,多采用体外评价。现有的药物鼻黏液渗透性检测方法如细胞模型法、多粒子示踪技术等,存在细胞培养周期长、操作繁琐、成本高、可获得信息少且需要进行荧光标记等不足,对鼻黏膜制剂的体外评价具有很大的局限性,因此迫切需要建立一种快速、简便、灵敏的鼻黏膜制剂黏液渗透性评价方法。基于衰减全反射-傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对药物结构以及粘蛋白二级结构变化的敏感性,利用其对不同性质(粒径与电荷)脂质体的鼻黏液渗透性进行研究,通过FTIR图谱分析不同脂质纳米粒与黏液中粘蛋白的相互作用,建立了鼻黏膜制剂黏液渗透性的体外评价方法。方法学研究表明,对于聚乙二醇10000(PEG10000)、壳聚糖、海藻酸钠脂质体,该方法线性关系分别为Y=2.3866X+2.154、Y=1.8703X+0.2789、Y=1.13014X+0.0609,线性相关系数分别为0.9958、0.9945、0.9909,精密度RSD值分别为0.62%、0.73%、0.95%;重复性试验中RSD值分别为0.83%、0.97%、0.88%,说明该方法线性关系良好、精密度高、重复性好,可用于体外评价药物制剂在黏液中的渗透性。研究结果表明,利用ATR-FTIR在不同时间内扫描样品可得到不同脂质体制剂样品的强度增加的吸收带。对于不同粒径PEG脂质体而言,粒径越小其黏液渗透性越强;对于不同电荷脂质体而言,壳聚糖脂质体黏液渗透性最弱,海藻酸钠次之,PEG脂质体黏液渗透性最强。进一步研究表明,不同电荷脂质体黏液渗透性的差异源于其与粘蛋白相互作用,该结论可通过分析粘蛋白酰胺Ⅰ带所包含的各二级结构信息得到。综上,基于ATR-FTIR所建立的体外评价方法灵敏简便,可作为多种不同制剂的鼻黏液渗透性的快速测定,经改进后还可用于药物制剂在其他黏液中的渗透性评价,应用前景广阔。

关键词：脂质纳米粒 ATR-FTIR光谱渗透鼻黏液

数字经济对城市ESG发展的影响——基于双重机器学习方法的检验

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地理研究 2024年第6期43卷 1407-1424页

作者：周建平徐维祥宓泽锋刘程军浙江工业大学经济学院杭州310023 浙江工业大学现代化产业体系研究院杭州310023 浙江工业大学之江学院浙江绍兴312030

数字经济已成为推动城市可持续发展的重要动力。在生态环境(Environment)、社会生活(Society)、产业治理(Governance)视角下构建了城市ESG指标体系,并基于2011—2021年285个城市数据,探究城市ESG发展空间格局的演进特征,然后运用双重机... 详细信息

数字经济已成为推动城市可持续发展的重要动力。在生态环境(Environment)、社会生活(Society)、产业治理(Governance)视角下构建了城市ESG指标体系,并基于2011—2021年285个城市数据,探究城市ESG发展空间格局的演进特征,然后运用双重机器学习的研究方法分析数字经济对城市ESG发展的影响。结果发现:①城市ESG发展的空间分布具有明显的地域差异特征,最终形成以城市群为载体的高水平集聚地。②数字经济发展会正向提升以生态环境、社会生活、产业治理为内涵的城市ESG发展水平,该结论通过了多种稳健性检验。数字经济分维度而言,数字产业发展与数字创新能力为城市的ESG发展提供了重要的支撑和动力。③城市功能分工及创新创业活力是数字经济对城市ESG发展影响的重要渠道。此外,基于空间异质性检验发现,数字经济对东部、西部地区以及城市群区域的城市ESG发展的提升作用更明显。

关键词：数字经济城市ESG发展影响机制双重机器学习

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面向复杂光照的舞台演员检测

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第4期36卷 565-574页

作者：赵国庆董天阳童程凯沈冰雁浙江工业大学计算机学院杭州310014

复杂舞台场景存在多个光源产生的偏色和光照不均匀问题,严重影响了演员检测的精度.针对上述问题,提出一种基于伪多模态融合的演员检测方法.首先随机选取一种光照处理方法构建增强图像,与原图像构成伪多模态图像对;然后在增强图像中以演... 详细信息

复杂舞台场景存在多个光源产生的偏色和光照不均匀问题,严重影响了演员检测的精度.针对上述问题,提出一种基于伪多模态融合的演员检测方法.首先随机选取一种光照处理方法构建增强图像,与原图像构成伪多模态图像对;然后在增强图像中以演员关键点建立候选集合,从集合中随机选取部分关键点所在的区域构建增强补丁集合,并将补丁替换到原始图像中进行训练;最后在传统特征金字塔网络的基础上借鉴Transformer编码器的构建形式,利用视觉注意力模块构建视觉注意力编码器,强化多尺度特征的交互逻辑.在自建4543幅包含舞台演员的图像数据集上与3个模型进行组合,舞台演员检测的均值平均精度分别提升0.4%~2.9%,表明所提方法能够较好地降低偏色和不均匀光照的影响.

关键词：目标检测光照处理行人检测数据增强特征金字塔网络

基于BP神经网络模型优化Fe_(1-x)O基氨合成催化剂

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化工进展 2024年第3期43卷 1302-1308页

作者：张书铭刘化章浙江工业大学工业催化研究所浙江杭州310014

运用BP神经网络建立了助催化剂含量与催化剂活性之间的预测模型,对Fe_(1-x)O基氨合成催化剂的助催化剂进行优化。首先将前期实验数据整理归纳为含有3、4、5、6和7个助催化剂等5类催化剂,以助催化剂含量(体积分数)为输入变量,以425℃反... 详细信息

运用BP神经网络建立了助催化剂含量与催化剂活性之间的预测模型,对Fe_(1-x)O基氨合成催化剂的助催化剂进行优化。首先将前期实验数据整理归纳为含有3、4、5、6和7个助催化剂等5类催化剂,以助催化剂含量(体积分数)为输入变量,以425℃反应器出口氨浓度(活性)为输出变量,对助催化剂进行优化。结果表明,BP神经网络预测模型拟合值均方误差最高为0.2784,预测值均方误差最高为0.1592,构建的BP神经网络模型准确度较高。在该模型的基础上,运用多种群遗传算法进行极值寻优,求解最优的催化剂配方,并进行实验验证。结果表明,根据优化结果制备5个样品的实验测定值与预测值的相对误差最高为2.88%,优化结果较为准确;含有7个助催化剂的催化剂活性最高为18.83%,比原样本的统计平均活性值(17.52%)高1.31%,相对提高7.48%,助催化剂含量优化取得满意的结果。

关键词： Fe_(1-x)O 催化剂助催化剂神经网络遗传算法优化

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涡轮泵用动静压型机械密封性能数值分析

航空动力学报 2024年第8期39卷 421-432页

作者：孟祥铠肖远航赵文静江锦波彭旭东浙江工业大学化工过程机械研究所杭州310032

针对密封端面液氧的低动力黏度难以成膜的特性,提出一种动静压结合型机械端面密封。考虑节流孔的静压效应和液膜空化效应,建立了液膜的有限元分析模型,研究了动静压型机械密封的工作原理,分析了端面动静压结构几何参数对密封性能的影响... 详细信息

针对密封端面液氧的低动力黏度难以成膜的特性,提出一种动静压结合型机械端面密封。考虑节流孔的静压效应和液膜空化效应,建立了液膜的有限元分析模型,研究了动静压型机械密封的工作原理,分析了端面动静压结构几何参数对密封性能的影响规律。研究结果表明:动静压型机械密封的节流孔将静压效应引入密封端面,螺旋槽在提高液膜动压效应基础上将经节流孔流入的介质泵送回密封腔,提高了上游泵送量。在研究范围内,推荐的动静压结构几何参数的优选范围如下:螺旋槽槽台宽比为0.6~0.7、槽坝比为0.6~0.7、槽深为12~15μm、螺旋角为15°~18°,静压节流孔孔径为0.4~0.5 mm、节流孔个数为6~12个。

关键词：动静压型机械密封液氧有限单元法节流孔涡轮泵

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轴向叠层回流泵送槽干气密封泄漏特性及其参数影响研究

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摩擦学学报 2024年第9期44卷 1230-1245页

作者：潘振威江锦波彭旭东孟祥铠马艺赵文静浙江工业大学化工过程机械研究所

为改善干气密封低速动压弱不易成膜以及高速膜厚大易泄漏的问题，在动环内部设置泵出槽并通过导流孔与端面泵入槽相连通，提出了1种轴向叠层回流泵送槽（简称：叠层泵出槽）干气密封新结构.基于ANSYS Fluent商用软件模拟获得了干气密封... 详细信息

为改善干气密封低速动压弱不易成膜以及高速膜厚大易泄漏的问题，在动环内部设置泵出槽并通过导流孔与端面泵入槽相连通，提出了1种轴向叠层回流泵送槽（简称：叠层泵出槽）干气密封新结构.基于ANSYS Fluent商用软件模拟获得了干气密封的流场和稳态性能，对比研究了叠层泵出槽、经典螺旋槽和人字槽干气密封的稳态性能，研究了叠层泵出槽干气密封泄漏率和回流量与转速、外腔压力以及气膜厚度之间的定性影响规律和定量关联模型，探讨了叠层泵出槽结构中的关键结构参数及其优选值.结果表明：相较于经典螺旋槽干气密封，叠层泵出槽干气密封零速时开启力提高5%，高速时泄漏率降低35%，其开启力对转速变化不敏感，泄漏率随转速增大而略有下降，是1种具有低速高承载及高速低泄漏优异特性和适用于高转速且小膜厚条件下的密封结构，叠层泵出槽的回流泵送能力受到转速、外腔压力和气膜厚度三者的综合影响，且主要受到泵出槽深度、螺旋角和导流孔径向位置的影响，当槽深0.1 mmr<0.4 mm、螺旋角10°<α<20°和导流孔径向位置0.11

关键词：干气密封叠层泵出槽回流泵送泄漏特性密封性能

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约束非线性系统理想点多目标安全预测控制

控制理论与应用 2024年第2期41卷 355-363页

作者：何德峰操佩颐岑江晖浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023

考虑具有状态和控制约束的仿射非线性系统多目标安全控制问题,本文提出一种保证安全和稳定的多目标安全模型预测控制(MOSMPC)策略.首先通过理想点逼近方法解决多个控制目标的冲突问题.其次,利用控制李雅普诺夫障碍函数(CLBF)参数化局部... 详细信息

考虑具有状态和控制约束的仿射非线性系统多目标安全控制问题,本文提出一种保证安全和稳定的多目标安全模型预测控制(MOSMPC)策略.首先通过理想点逼近方法解决多个控制目标的冲突问题.其次,利用控制李雅普诺夫障碍函数(CLBF)参数化局部控制律,并确定系统不安全域.在此基础上,构造非线性系统的参数化双模控制器,减少在线求解模型预测控制(MPC)优化问题的计算量.进一步,应用双模控制原理和CLBF约束,建立MOSMPC策略的递推可行性和闭环系统的渐近稳定性,并保证闭环系统状态避开不安全域.最后,以加热系统的多目标控制为例,验证了本文策略的有效性.

关键词：非线性系统模型预测控制多目标控制安全控制稳定性

两方零和马尔科夫博弈策略梯度算法及收敛性分析

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浙江大学学报（工学版） 2024年第3期58卷 480-491页

作者：王卓李永强冯宇冯远静浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310000

为了解决基于策略的强化学习方法在两方零和马尔科夫博弈中学习效率低下的问题,提出同时更新双方玩家策略的近似纳什均衡策略优化算法.将两方零和马尔科夫博弈问题描述为最大最小优化问题,针对参数化策略,给出马尔科夫博弈的策略梯度定... 详细信息

为了解决基于策略的强化学习方法在两方零和马尔科夫博弈中学习效率低下的问题,提出同时更新双方玩家策略的近似纳什均衡策略优化算法.将两方零和马尔科夫博弈问题描述为最大最小优化问题,针对参数化策略,给出马尔科夫博弈的策略梯度定理,并通过近似随机策略梯度的推导,为算法实施提供可行性基础.通过比较分析不同的最大最小问题梯度更新方法,发现额外梯度相较于其他方法具有更好的收敛性能.基于这一发现,提出基于额外梯度的近似纳什均衡策略优化算法,并给出算法的收敛性证明.在Oshi-Zumo游戏上,使用表格式softmax参数化策略以及神经网络作为参数化策略,验证不同游戏规模场景下算法的有效性.通过对比实验,验证算法相对于其他方法的收敛性和优越性.

关键词：两方零和马尔科夫博弈强化学习策略优化额外梯度纳什均衡神经网络

结合优势结构和最小目标Q值的深度强化学习导航算法

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控制理论与应用 2024年第4期41卷 716-728页

作者：朱威洪力栋施海东何德峰浙江工业大学信息工程学院浙江杭州312000

针对现有基于策略梯度的深度强化学习方法应用于办公室、走廊等室内复杂场景下的机器人导航时,存在训练时间长、学习效率低的问题,本文提出了一种结合优势结构和最小化目标Q值的深度强化学习导航算法.该算法将优势结构引入到基于策略梯... 详细信息

针对现有基于策略梯度的深度强化学习方法应用于办公室、走廊等室内复杂场景下的机器人导航时,存在训练时间长、学习效率低的问题,本文提出了一种结合优势结构和最小化目标Q值的深度强化学习导航算法.该算法将优势结构引入到基于策略梯度的深度强化学习算法中,以区分同一状态价值下的动作差异,提升学习效率,并且在多目标导航场景中,对状态价值进行单独估计,利用地图信息提供更准确的价值判断.同时,针对离散控制中缓解目标Q值过估计方法在强化学习主流的Actor-Critic框架下难以奏效,设计了基于高斯平滑的最小目标Q值方法,以减小过估计对训练的影响.实验结果表明本文算法能够有效加快学习速率,在单目标、多目标连续导航训练过程中,收敛速度上都优于柔性演员评论家算法(SAC),双延迟深度策略性梯度算法(TD3),深度确定性策略梯度算法(DDPG),并使移动机器人有效远离障碍物,训练得到的导航模型具备较好的泛化能力.

关键词：强化学习移动机器人导航优势结构最小化目标Q值