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高价值数据集开放与复用的内涵边界与实践进路分析

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电子政务 2024年第6期 54-68页

作者：夏义堃宋佳纪昌秀南京大学数据管理创新研究中心苏州大数据研究院有限公司

高价值数据集的开放共享对于促进数据流通、释放数据价值具有重要的示范引领作用。基于案例分析和比较分析,探讨了国内外高价值数据集开放共享的产生背景,揭示了其高增值性、高需求性、高质量性的属性特征,并从“高价值性”的内在主观... 详细信息

高价值数据集的开放共享对于促进数据流通、释放数据价值具有重要的示范引领作用。基于案例分析和比较分析,探讨了国内外高价值数据集开放共享的产生背景,揭示了其高增值性、高需求性、高质量性的属性特征,并从“高价值性”的内在主观性角度分析其范畴边界的不确定性,从其主体构成以及与开放数据关系维度阐明了高价值数据集开放共享边界的动态性。同时,围绕潜在数据集的识别、高价值数据集的发布与复用等关键流程逐一分析高价值数据集开放共享的标准规范,如目录清单、优先发布条件、数据质量标准与复用中的许可方式、定价收费原则等。在此基础上,梳理欧盟、美国、加拿大的高价值数据集开放共享经验,进而提出加强我国高价值数据集开放共享的对策建议。

关键词：高价值数据集数据开放数据共享数据复用数据再利用数据治理

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作物生长模型研究现状与展望

农业机械学报 2024年第2期55卷 1-15,27页

作者：蒙继华王亚楠林圳鑫方慧婷中国科学院空天信息创新研究院北京100094 可持续发展大数据国际研究中心北京100094 中国科学院大学北京100049

作物生长模型由最初的作物生长发育模型发展到农业决策支持模型,在科学研究、农业管理、政策制定等方面发挥着越来越重要的作用。本文首先回顾了作物生长模型的发展过程,并按照模型主要驱动因子,将作物生长模型分为土壤因子、光合作用... 详细信息

作物生长模型由最初的作物生长发育模型发展到农业决策支持模型,在科学研究、农业管理、政策制定等方面发挥着越来越重要的作用。本文首先回顾了作物生长模型的发展过程,并按照模型主要驱动因子,将作物生长模型分为土壤因子、光合作用因子和人为因子驱动3类并分别进行了归纳阐述;然后对典型的模型分别从模型模块、时空尺度、可模拟的作物类型等方面进行列表式对比;并对作物生长模型在气候变化评估、生产管理决策支持、资源管理优化等方面的应用,以及面临的极端条件、复杂农业景观和模型复杂度等挑战进行了总结,在此基础上认为遥感数据同化和孪生农场是其发展方向。

关键词：作物生长模型长势监测作物估产驱动因子遥感孪生农场

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高价值数据集开放与再利用的内涵边界与实践进路分析

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电子政务 2024年

作者：夏义堃宋佳纪昌秀苏州大数据研究院有限公司南京大学数据管理创新研究中心

高价值数据集的开放共享对于促进数据流通、释放数据价值具有重要的示范引领作用。基于案例分析、比较分析，探讨了国内外高价值数据集开放共享的产生背景，揭示了其高增值性、高需求性、高质量性的属性特征，并从“高价值性”的内在主... 详细信息

高价值数据集的开放共享对于促进数据流通、释放数据价值具有重要的示范引领作用。基于案例分析、比较分析，探讨了国内外高价值数据集开放共享的产生背景，揭示了其高增值性、高需求性、高质量性的属性特征，并从“高价值性”的内在主观性角度分析其范畴边界的不确定性，从其主体构成以及与开放数据关系维度阐明了高价值数据集开放共享边界的动态性。同时，围绕潜在数据集的识别、高价值数据集的发布与再利用等关键流程逐一分析高价值数据集开放共享的标准规范，如目录清单、优先发布条件、数据质量标准与再利用中的许可方式、定价收费原则等。在此基础上，梳理欧盟、美国、加拿大的高价值数据集开放共享经验，从而提出加强我国高价值数据集开放共享的对策建议。

关键词：高价值数据集数据开放数据共享信息再利用数据治理

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面向机器学习应用的可解释性需求分析框架

计算机研究与发展 2024年第4期61卷 983-1002页

作者：裴忠一刘璘王晨王建民大数据系统软件国家工程研究中心(清华大学) 北京100084 清华大学软件学院北京100084

基于大数据机器学习的智能软件研发过程需要综合运用软件工程、数据与领域知识工程、机器学习等多方面的知识和工具,涉及的研究主题和人员角色众多,技术实现手段复杂、研发难度大.面向智能软件的需求工程需要面对领域知识、业务知识、... 详细信息

基于大数据机器学习的智能软件研发过程需要综合运用软件工程、数据与领域知识工程、机器学习等多方面的知识和工具,涉及的研究主题和人员角色众多,技术实现手段复杂、研发难度大.面向智能软件的需求工程需要面对领域知识、业务知识、数据科学交织带来的挑战.然而,如何将领域知识和端到端的机器学习技术恰当地融合到给定的业务流程之中,以及如何应对工业、医疗等高可信要求场景中的可解释性需求,仍是亟待探索的重要研究问题.调研了近年来面向机器学习应用的需求工程研究文献,对该领域的发展现状、核心问题和代表性方法进行综述.提出了面向机器学习应用的可解释性需求分析框架.基于该框架,通过一个工业智能应用案例分析了未来待研究的重要问题,展望了可行的研究路径.

关键词：需求工程机器学习领域模型工业工程可解释性

基于人工神经网络的激光冲击复合强化残余压应力预测与分布调控

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表面技术 2024年第13期53卷 75-83页

作者：周远航冯爱新韦朋余张若楠宋培龙盛永琦姚红兵河海大学力学与工程科学学院南京210024 温州大学瑞安研究生院浙江瑞安325200 中国船舶科学研究中心江苏无锡214000

目的通过结合人工神经网络和激光冲击有限元仿真,以减少激光冲击强化最佳参数设计的迭代次数,提高参数优化效率。方法构建基于冲击波压力幅值的激光冲击强化Abaqus有限元模型。采用Vdload子程序与对应二次开发脚本形成光斑重叠区域残余... 详细信息

目的通过结合人工神经网络和激光冲击有限元仿真,以减少激光冲击强化最佳参数设计的迭代次数,提高参数优化效率。方法构建基于冲击波压力幅值的激光冲击强化Abaqus有限元模型。采用Vdload子程序与对应二次开发脚本形成光斑重叠区域残余应力的初始数据集。建立人工神经网络(ANN)算法模型,采用测试集对ANN模型进行测试,对超参数进行优化,对比分析不同机器学习算法的R2得分、MAE和RMSE。设计并优化镍铝青铜模型表面的残余应力大小与分布,对比分析经机器学习预测后的模型表面残余应力分布情况。结果经ANN预测整个面LSCP处理的模型表面形成了高达‒413 MPa的残余压应力,并且预测了均匀与非均匀的残余压应力分布;RMSE均方根误差仅为1.1891,既显示出较好的预测精度,又避免了模型的过拟合,保证了一定的泛化能力,模型综合性能远优于其他经典的ML算法回归模型。所预测的残余压应力分布模型均达到了较深的影响层深,且在1 Hz的脉冲重复频率下,最大效率达到了1.87 mm^(2)/s。结论激光冲击强化与机器学习的结合实现了易产生残余应力孔洞的镍铝青铜光斑重叠区域的最大残余压应力分布,且该方法优化出了整个表面的均匀与相对非均匀的残余压应力分布,为非均匀塑性应变引起镍铝青铜材料异质结构的形成开辟了新的设计途径。

关键词：激光冲击复合强化人工神经网络复合强化残余应力

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正交空间填充设计的最新结果

中国科学：数学 2024年第1期54卷 87-104页

作者：王春燕杨金语中国人民大学应用统计科学研究中心北京100872 中国人民大学统计学院北京100872 南开大学统计与数据科学学院天津300071

正交性与空间填充性是计算机试验设计的两个重要性质.本文提出通用的旋转方法用以构造一类新的正交空间填充设计.这类设计既具有正交性,又有理想的空间填充性.此外,本文提出的构造方法简单易行,且生成的设计具有灵活的试验次数和水平数... 详细信息

正交性与空间填充性是计算机试验设计的两个重要性质.本文提出通用的旋转方法用以构造一类新的正交空间填充设计.这类设计既具有正交性,又有理想的空间填充性.此外,本文提出的构造方法简单易行,且生成的设计具有灵活的试验次数和水平数.生成的设计既可以是对称的,也可以是非对称的.相关理论支撑科学严谨.本文构造并给出许多新的具有理想的空间填充性的正交设计.旋转矩阵和差阵在构造中起到重要的作用.

关键词：计算机试验最大最小距离正交性旋转空间填充性

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基于图像光谱超分辨率的苹果糖度检测

光谱学与光谱分析 2024年第11期44卷 3095-3100页

作者：翁士状潘美静谭羽健张巧巧郑玲安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心

苹果风味独特，清脆可口，深受全世界消费者的广泛喜爱。糖度是衡量苹果品质的关键指标。高光谱成像（HSI）由于含有丰富的图谱信息在糖度无损检测中有着广泛的应用前景，然而仍面临仪器笨重昂贵、操作耗时等问题。光谱超分辨率（SSR）... 详细信息

苹果风味独特，清脆可口，深受全世界消费者的广泛喜爱。糖度是衡量苹果品质的关键指标。高光谱成像（HSI）由于含有丰富的图谱信息在糖度无损检测中有着广泛的应用前景，然而仍面临仪器笨重昂贵、操作耗时等问题。光谱超分辨率（SSR）可通过建立映射关系从低光谱维度RGB图像获得对应高光谱维度HSI图像，在HSI图像的高效获取上有着极大的优势。因而，将探索苹果RGB图像的SSR，并基于SSR数据进行糖度预测。首先，选取大小均匀的苹果作为研究对象，利用黑色哑光胶纸对感兴趣区域（ROI）进行标定。采集苹果RGB图像和HSI图像后，利用全局阈值法确定ROI并经过图像分割得到220个RGB-HSI图像对。然后，使用密集连接网络、多尺度层级回归网络和Transformer网络实现苹果RGB图像的SSR。最后，提取SSR后图像的反射率光谱，采用全光谱和竞争性自适应重加权选择后的有效波长光谱结合偏最小二乘回归（PLSR）、随机森林（RF）和极限学习机（ELM）构建糖度预测模型。结果表明，基于Transformer网络SSR结果最好。在SSR预测集中，平均相对绝对值(MRAESP)为0.135 9，均方根误差(RMSESP)为0.026 2;SSR后方法的反射率光谱与真实光谱一致性最好。在糖度预测的过程中，全光谱下ELM模型预测效果最好，预测集决定系数（RP2）和均方根误差（RMSEP）为0.925 5和0.003,PLSR次之，RF最差。经过有效波长光谱提取后，预测结果有所提升，其中ELM模型预测结果最好，RP2为0.960 9,RMSEP为0.002 2,PLSR次之，RF最差。总之，基于Transformer图像SSR完成了苹果糖度的准确检测，提供了低成本高效率HSI图像的获取方式，实现了快速便捷的新型糖度检测，扩展了图像在水果品质分析中的应用场景，为促进智慧农业和食品领域的发展提供了理论依据。

关键词：高光谱成像苹果图像处理光谱超分糖度预测

时变通信约束下航天器绕飞的高阶全驱预测控制方法

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航空学报 2024年第1期45卷 40-50页

作者：张大蔚刘国平哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心哈尔滨150001 南方科技大学控制科学与技术研究中心深圳518055

针对视线坐标系下具有时变通信约束的航天器绕飞问题,提出了一种高阶全驱(HOFA)预测控制方法以实现绕飞任务并主动补偿服务航天器与跟踪与数据中继卫星系统间的时变通信延迟和数据丢包。首先,在视线坐标系下引入了一个非线性高阶全驱系... 详细信息

针对视线坐标系下具有时变通信约束的航天器绕飞问题,提出了一种高阶全驱(HOFA)预测控制方法以实现绕飞任务并主动补偿服务航天器与跟踪与数据中继卫星系统间的时变通信延迟和数据丢包。首先,在视线坐标系下引入了一个非线性高阶全驱系统模型来描述航天器绕飞的相对动力学模型,并将所提出的绕飞任务转换为非线性高阶全驱系统的跟踪控制问题。其次,利用全驱特性抵消系统中的非线性,从而构建一个线性高阶全驱(LIHOFA)系统。然后,应用丢番图方程建立一个增量线性高阶全驱预测模型以代替传统的降阶预测模型,进而构建多步超前预测以实现跟踪控制性能的优化和时变通信约束的补偿,从而有效地保证了绕飞任务的实现。同时,给出了一个简单的充要条件以分析闭环系统的稳定性和跟踪性能。最后,还提供了航天器在圆轨道和椭圆轨道绕飞的数值仿真以验证高阶全驱预测控制方法的可行性。

关键词：航天器绕飞非线性高阶全驱系统时变通信约束高阶全驱预测控制稳定性与跟踪性能

建立基于浸入边界有限元法的三维静脉瓣流固耦合数值模型

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医用生物力学 2024年第1期39卷 40-45页

作者：汪波韩阳齐楠山东大学数学与交叉科学研究中心教育部非线性期望前沿科学中心海洋研究院山东青岛266237

目的探究静脉内血液与瓣膜之间的流固耦合动态过程和保证血液单向回流的生理机制。方法基于浸入边界有限元法,结合人体下肢静脉医学图像及牛大隐静脉的解剖结构和尺寸,采用超弹性本构模型描述静脉瓣膜在生理条件下不可压缩、非线性和... 详细信息

目的探究静脉内血液与瓣膜之间的流固耦合动态过程和保证血液单向回流的生理机制。方法基于浸入边界有限元法,结合人体下肢静脉医学图像及牛大隐静脉的解剖结构和尺寸,采用超弹性本构模型描述静脉瓣膜在生理条件下不可压缩、非线性和超弹性力学响应,构建静脉血管和静脉瓣膜的三维数值模型。结果研究结果可视化地展示静脉动态运输血液的过程以及静脉瓣膜防止反流的功能机制,再现静脉内瓣膜运动和血液流动的周期性特点,讨论和量化了整个心动周期内的重要生理数据,包括静脉内血液的压力、流速和流量以及静脉瓣膜的开口面积、静脉瓣膜表面的应力和应变分布等。结论三维流固耦合模型可数值再现静脉内生理动态过程,为进一步揭示静脉疾病相关机制提供重要的参考和指导意义。

关键词：流固耦合静脉瓣膜浸入边界法有限元分析三维模型

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