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壳寡糖交联明胶可生物降解薄膜的制备与性能研究

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食品工业科技 2024年第13期45卷 1-8页

作者：刘桂艳王贝杨若熙秦中立武汉华夏理工学院生物与制药工程学院湖北武汉430223 湖北科技学院电子与信息工程学院湖北咸宁437100

目的:研究壳寡糖改性对明胶基薄膜性能的影响。方法:以废猪皮中提取明胶为基质,以壳寡糖和聚乙烯醇为改性交联剂,制备得到了明胶基薄膜。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、分光光度法、拉力试验测试法对其结构和力学性能进行... 详细信息

目的:研究壳寡糖改性对明胶基薄膜性能的影响。方法:以废猪皮中提取明胶为基质,以壳寡糖和聚乙烯醇为改性交联剂,制备得到了明胶基薄膜。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、分光光度法、拉力试验测试法对其结构和力学性能进行了测定,并测试了明胶基薄膜在抗氧化、抗菌、水稳定性和生物降解方面的性能。结果:交联改性后明胶薄膜的力学性能得到显著提升,断裂应力最高可达37.09 MPa,最大撕裂能为56.71 kJ/m^(2),且浸泡于水中48 h仍能维持良好的物理形态,此外,薄膜还拥有优异透光性(最大可达92.32%),良好抗氧化性(自由基的清除率最高可达75.12%),优异抗菌性和生物降解性(完全降解时间<45 h)。结论:壳寡糖改性一定程度上改善了明胶基薄膜的力学性能和生物降解性能,赋予了薄膜良好抗菌性和抗氧化能力,表明其在食品包装上存在较大潜在应用价值。

关键词：明胶壳寡糖交联可生物降解薄膜性能

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台后设置拱形结构的无缝桥梁整体受力性能

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1016-1027页

作者：赵秋陈鹏赵煜炜余澳福州大学土木工程学院福州350108 武汉工程科技学院信息工程学院武汉430200

基于实际连续预应力混凝土无缝桥结构的试设计,提出了一种台后设置拱形结构的新型整体式无缝桥梁。通过建立该新型结构的三维杆系计算模型与实体有限元模型,考虑桩基与桩周土之间相互作用,并按相似比原则设计半桥有机玻璃模型试验以验... 详细信息

基于实际连续预应力混凝土无缝桥结构的试设计,提出了一种台后设置拱形结构的新型整体式无缝桥梁。通过建立该新型结构的三维杆系计算模型与实体有限元模型,考虑桩基与桩周土之间相互作用,并按相似比原则设计半桥有机玻璃模型试验以验证模拟方法的正确性。采用经验证的数值模型建立台后设置拱形结构的全桥杆系模型与实体模型,分析矢跨比与桩长对桥梁整体受力性能的影响。分析结果表明:模型试验的位移和应力值与杆系模型差异分别为8%和21%,与实体模型差异分别为-3%和5.3%;随着矢跨比的增大、桩长的减小,拱脚所受的水平约束减小,拱顶的竖向位移相对减小,主梁所受的轴力逐渐减小,弯矩变化范围也逐渐降低。因此,选择桩长较短、矢跨比较大的无缝桥梁的整体受力性能更加优越。

关键词：桥梁工程整体式无缝桥梁有机玻璃试验数值模拟拱形结构整体受力性能

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不同颜色风力机叶片缺陷检测系统研究与验证

传感技术学报 2024年第3期37卷 513-518页

作者：严海领刘雄飞李密兰银川科技学院信息工程学院宁夏银川750001

针对目前风力机叶片缺陷检测方法检测精度低、危险系数大、设备价格高等问题,提出一种基于LabVIEW+无人机的风力机叶片缺陷检测系统,实现了硬件平台搭建和系统软件设计,对图像处理算法进行研究,针对传统二值化算法中不同颜色风力机叶片... 详细信息

针对目前风力机叶片缺陷检测方法检测精度低、危险系数大、设备价格高等问题,提出一种基于LabVIEW+无人机的风力机叶片缺陷检测系统,实现了硬件平台搭建和系统软件设计,对图像处理算法进行研究,针对传统二值化算法中不同颜色风力机叶片阈值不同的问题,提出了应用边缘提取的检测方法。通过理论分析和实验对比了LabVIEW中边缘提取缺陷检测算子及组合算子的检测效果,并最终确定Sobel算子应用于本风力机叶片缺陷检测系统。实验表明,该系统能够实现不同颜色风力机叶片缺陷的自动、低成本检测,检测精度高达93%。

关键词：缺陷检测风力机叶片 Sobel算子无人机 LabVIEW算法验证

一种在空气中运行稳定的界面保护型光学神经突触器件

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光学学报 2024年第14期44卷 250-257页

作者：李欣蔚杨成东苏琳琳刘逸龙南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 无锡学院电子信息工程学院江苏无锡214105

提出了利用在二氧化硅表面覆盖一层超薄(7 nm)致密的氮化硅来隔离空气中氧气的方法,氮化硅低的隧穿势垒能够保证电子通过并到达二氧化硅界面,形成电子捕获态。这样的器件设计极大地提高了器件在空气中的运行稳定性。此外,还模拟了突触... 详细信息

提出了利用在二氧化硅表面覆盖一层超薄(7 nm)致密的氮化硅来隔离空气中氧气的方法,氮化硅低的隧穿势垒能够保证电子通过并到达二氧化硅界面,形成电子捕获态。这样的器件设计极大地提高了器件在空气中的运行稳定性。此外,还模拟了突触可塑性行为。该设计不仅能够确保基于二氧化硅界面捕获的突触器件在空气中稳定地运行,而且能够为解决器件运行稳定性问题提供一种可行思路。

关键词：神经形态器件肖特基二极管界面捕获界面保护

面向可持续生产中多任务调度的双重增强模因算法

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自动化学报 2024年第4期50卷 731-744页

作者：卢弘王耀南乔非方遒湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 同济大学电子与信息工程学院上海201804

从经济、环境和社会3个维度,全面提升生产调度方案的可持续性具有重要意义.针对并行机生产场景,建立考虑机器指派、加工顺序、人员安排以及开关机控制等4种决策任务的调度模型.为实现对复杂决策空间的高效寻优,提出一种融合两种局部优... 详细信息

从经济、环境和社会3个维度,全面提升生产调度方案的可持续性具有重要意义.针对并行机生产场景,建立考虑机器指派、加工顺序、人员安排以及开关机控制等4种决策任务的调度模型.为实现对复杂决策空间的高效寻优,提出一种融合两种局部优化策略的双重增强模因算法(Dual-enhanced memetic algorithm, DMA)求解模型.从随机更新角度,针对不同决策任务,构造单步变邻域搜索(One-step variable neighborhood search, 1S-VNS)策略.从定向优化角度,分析目标和关键任务之间的匹配关系,提出一种可持续目标导向策略(Sustainable goals-oriented strategy, SGS).考虑到两种优化策略的不同特点,单步变邻域搜索策略作用于整个种群,目标导向策略强化种群中的精英个体,实现对输出解集的双重优化.仿真实验结果表明,双重优化策略能有效地增强算法性能,并且所提算法在非支配解的多样性和收敛性上具有优越性.

关键词：可持续生产多任务调度优化策略模因算法

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深度神经网络模型任务切分及并行优化方法

北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2739-2752页

作者：巨涛刘帅王志强李林娟兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070

为解决传统手工切分神经网络模型计算任务并行化方法面临的并行化难度大、训练耗时长、设备利用率低等问题,提出了一种基于深度神经网络(DNN)模型特性感知的任务切分及并行优化方法。结合硬件计算环境,对模型计算特性进行动态分析,获取... 详细信息

为解决传统手工切分神经网络模型计算任务并行化方法面临的并行化难度大、训练耗时长、设备利用率低等问题,提出了一种基于深度神经网络(DNN)模型特性感知的任务切分及并行优化方法。结合硬件计算环境,对模型计算特性进行动态分析,获取模型内部相关性和各类参数属性,构建原始计算任务有向无环图(DAG);利用增强反链,构建DAG节点间可分区聚类的拓扑关系,将原始DAG转换为易于切分的反链DAG;通过拓扑排序生成反链DAG状态序列,并使用动态规划将状态序列切分为不同执行阶段,分析最佳分割点进行模型切分,实现模型分区与各GPU间动态匹配;对批量进行微处理,通过引入流水线并行实现多迭代密集训练,提高GPU利用率,减少训练耗时。实验结果表明:与已有模型切分方法相比,在CIFAR-10数据集上,所提模型切分及并行优化方法可实现各GPU间训练任务负载均衡,在保证模型训练精度的同时,4 GPU加速比达到3.4,8 GPU加速比为3.76。

关键词：深度神经网络模型并行模型切分流水线并行反链并行优化

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基于轨道结构高差特征值的CRTSⅡ型板离缝定量检测方法

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铁道学报 2024年第3期46卷 50-59页

作者：王广琦毛庆洲夏梦璇穆远博施以旋武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079

高速铁路无砟轨道的离缝病害对行车安全至关重要,对此提出一种基于轨道板-支承层相对高差特征值的离缝定量检测方法。通过集成线结构光等传感器构建离缝检测原型系统设备,用于采集轨道轮廓线;将轨道轮廓线按轨道结构分成三段并基于RANSA... 详细信息

高速铁路无砟轨道的离缝病害对行车安全至关重要,对此提出一种基于轨道板-支承层相对高差特征值的离缝定量检测方法。通过集成线结构光等传感器构建离缝检测原型系统设备,用于采集轨道轮廓线;将轨道轮廓线按轨道结构分成三段并基于RANSAC算法分别进行拟合,拟合直线相交两点间的距离以此作为轨道结构高差特征值;以轨枕位置为里程定位基准,对比同一区段内轨道结构高差特征值的多次检测结果,通过变化量精确计算离缝病害的长度和高度值。在此基础上进行线路试验,结果表明:检测系统多次重复测量结果的标准偏差系数稳定在2%以内;在95%的置信度下,重复测量偏差小于0.25 mm;将检测结果与铁路部门当期的病害库进行对比,离缝高度和长度检测结果的平均绝对误差分别为0.24 mm和0.34 m,均方对数误差值分别为0.011和0.017。

关键词： CRTSⅡ型板式无砟轨道离缝检测结构高差特征值 RANSAC算法里程定位

多视影像三维线云重建技术及其智能化发展展望

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测绘学报 2024年第6期53卷 1025-1036页

作者：魏东刘欣怡张永军武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079

三维线云是具有几何结构与语义信息的三维线段集合,可以作为实景三维构建中高效的引导,控制与抽象表达元素,弥补点云的边缘描述缺陷与初始结构的缺失,是改变传统三维模型“一张皮”(不同对象相互粘连,难以指导空间分析与决策)的重要结... 详细信息

三维线云是具有几何结构与语义信息的三维线段集合,可以作为实景三维构建中高效的引导,控制与抽象表达元素,弥补点云的边缘描述缺陷与初始结构的缺失,是改变传统三维模型“一张皮”(不同对象相互粘连,难以指导空间分析与决策)的重要结构化特征。然而,如何从多视影像中重建好用的线云,将线云在实景三维中用好,一直是本领域的难点问题。本文回顾三维线云的发展,介绍相关的重建方法,分析存在的难点与不足;结合从数字化走向智能化的测绘科技转型背景,论述线云在实景三维中建什么,如何建与怎么用,对线云重建和应用的智能化发展予以介绍和展望,希望为实景三维重建与线云研究的相关人员提供参考。

关键词：三维线云实景三维三维重建智能化测绘多视影像

ResNet-UAN-AUD:基于深度学习的水声上行非正交多址通信系统活动用户检测方法

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传感技术学报 2024年第6期 985-996页

作者：王建平陈光岚冯启高马建伟河南科技学院信息工程学院河南科技大学信息工程学院

水下声学网络(Underwater Acoustic Networks, UAN)是探测未知水域的重要技术手段。非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)是一种新颖的移动通信技术，支持时域、频域、空域/编域的非正交分配，可有效地提高网络容量和用户... 详细信息

水下声学网络(Underwater Acoustic Networks, UAN)是探测未知水域的重要技术手段。非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)是一种新颖的移动通信技术，支持时域、频域、空域/编域的非正交分配，可有效地提高网络容量和用户接入数，为性能和电量受限的UAN提供创新解决方案。活动用户检测(Active User Detection, AUD)是NOMA通信系统的基础支撑，对于NOMA系统消除信号干扰和提高接收性能至关重要。ResNet是基于残差模块跳跃连接的神经网络，解决了深度学习的梯度消失和网络退化问题。提出了一种基于深度学习的水声上行NOMA通信系统AUD检测方案。首先，构建水声上行NOMA通信系统基本模型；其次，实施NOMA活动用户检测问题的数学表征；接着，开发基于ResNet网络的水声NOMA系统活动节点检测方法(ResNet-UAN-AUD);最后，执行仿真实验。结果表明，ResNet-UAN-AUD的检测性能接近基于长短期记忆网络的活动用户检测(LSTM-UAN-AUD)方案，而复杂度略高于基于卷积神经网络的活动用户检测(CNN-UAN-AUD)技术，实现了次优目标，适合水声上行NOMA系统使用。

关键词：水声网络深度学习残差神经网络(ResNet) 活动用户检测上行NOMA通信系统