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GRIST模式全球0.125度基线配置的中期降水预报性能分析

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大气科学 2024年第5期48卷 1916-1936页

作者：王一鸣李晓涵张祎原韦华周逸辉李建航天宏图信息技术股份有限公司2035未来实验室北京100195 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 南京信息工程大学北京研究院北京100094 中国科学院大气物理研究所地球系统数值模拟与应用重点实验室北京100029

利用国内自主研发的全球—区域一体化预测系统(GRIST)0.125度天气预报模式配置开展了中期天气预报试验,通过与ERA5再分析数据、卫星观测数据(Global Precipitation Measurement,GPM)和成熟的业务全球数值天气预报模式结果进行比较评估... 详细信息

利用国内自主研发的全球—区域一体化预测系统(GRIST)0.125度天气预报模式配置开展了中期天气预报试验,通过与ERA5再分析数据、卫星观测数据(Global Precipitation Measurement,GPM)和成熟的业务全球数值天气预报模式结果进行比较评估了该系统基线配置下的降水预报性能,并探索了模式对不同动力配置的敏感性。结果表明,冷启动下的GRIST模式能较好地模拟全球500 hPa环流场,其对500 hPa位势高度异常相关系数(ACC500)的预报性能和美国国家环境预测中心(NCEP)的全球预报系统(GFS)较为接近。降水方面,GRIST能够再现和观测一致的全球平均降水的空间分布。随着积分时间增加,模式在赤道辐合带和青藏高原南坡附近相比于NCEP-GFS出现了稍高的系统性降水湿偏差。基于降水强度和频次的分析表明,这种湿偏差很可能源于GRIST模式对这些区域降水频次的高估。针对全球6个降水关键区,考察了模式的强度—频次谱结构和日变化特征。GRIST对“较强降水”强度—频次结构的模拟能力优于NCEP-GFS,且对降水日循环的总体模拟较好,但部分地区存在对降水峰值的略微高估和提前。GRIST静力和非静力动力内核在0.125度分辨率的降水预报统计特征具有较高一致性。垂直60层较30层在环流和降水的模拟上均有一定增益效果。

关键词：数值模式中期预报降水评估

计及不确定性的风储联合系统多时间尺度市场参与策略

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电力自动化设备 2024年第2期44卷 18-25页

作者：孙鑫魏文荣李琼林姚福星刘阳张亚飞苗世洪国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052 华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室电力安全与高效湖北省重点实验室湖北武汉430074

风电出力的强不确定性严重阻碍了电力市场上报计划的精准执行,由此产生的偏差功率可能使风储联合系统背负高额的偏差惩罚和弃风损失。为了减小投标决策失误导致的经济亏损,建立了一种风储联合系统多时间尺度市场投标模型。借鉴美国现有... 详细信息

风电出力的强不确定性严重阻碍了电力市场上报计划的精准执行,由此产生的偏差功率可能使风储联合系统背负高额的偏差惩罚和弃风损失。为了减小投标决策失误导致的经济亏损,建立了一种风储联合系统多时间尺度市场投标模型。借鉴美国现有的市场机制,建立风储联合系统参与能量市场和调频辅助服务市场的收益、成本模型;为了提升风储联合系统投标策略的准确性,基于Copula函数对风电出力不确定性进行量化建模,以此为基础预留部分储能出力能力,从而降低由偏差功率产生的经济性风险;以风储联合系统的预期净收益最大为目标,制定能量市场和调频辅助服务市场的日前投标策略,并在日内阶段根据超短期风电预测数据修正投标决策,提出一种考虑风电出力不确定性的风储联合系统多时间尺度市场参与策略。基于我国某实际风储联合系统进行算例分析,结果表明所提策略能够有效提高风储联合系统的经济收益,避免资源浪费。

关键词：风储联合系统偏差功率风电不确定性电力市场调频辅助服务多时间尺度 Copula函数

新型抗体标志物P85-Ab提升鼻咽癌筛查效能

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科学通报 2024年第4期69卷 479-481页

作者：刘军贤李廷栋季明芳夏宁邵厦门大学公共卫生学院实验医学系传染病疫苗研发全国重点实验室翔安创新实验室厦门361102 厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心分子疫苗学和分子诊断学国家重点实验室传染性疾病检测技术研究与评价重点实验室厦门361102 中山市人民医院中山市肿瘤研究所中山528403

恶性肿瘤严重威胁人类健康[1],早诊早治是提高肿瘤患者长期生存率的关键[2,3].世界卫生组织(World Health Organization,WHO)在《癌症早期诊断指南》中指出,约1/3的恶性肿瘤可以通过早诊早治而降低疾病负担[4].研究显示,随着肿瘤筛查的... 详细信息

恶性肿瘤严重威胁人类健康[1],早诊早治是提高肿瘤患者长期生存率的关键[2,3].世界卫生组织(World Health Organization,WHO)在《癌症早期诊断指南》中指出,约1/3的恶性肿瘤可以通过早诊早治而降低疾病负担[4].研究显示,随着肿瘤筛查的普及,美国肺癌、结直肠癌、乳腺癌、宫颈癌的死亡率均显著下降[2].WHO最新的《肿瘤筛查简明指南》建议对乳腺癌、宫颈癌和结直肠癌进行筛查[5].除此之外,不同国家还根据各国的肿瘤疾病谱及疾病负担拓展了筛查癌种,如肺癌、前列腺癌、胃癌等[6,7].我国从2004年开始也建立早诊早治示范基地,并制定了《癌症早诊早治项目技术方案》[8].

关键词：早诊早治疾病负担肿瘤筛查长期生存率前列腺癌结直肠癌恶性肿瘤宫颈癌

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迁移深度卷积神经网络模型秋粮作物泛化识别

遥感学报 2024年第3期28卷 661-676页

作者：张凤张锦水段雅鸣杨志北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京市陆表遥感数据产品工程技术研究中心北京100875 北京师范大学地理科学学部遥感科学与工程研究院北京100875 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院西宁810016

深度卷积神经网络DCNN (Deep Convolutional Neural Networks)具有“端到端”、高效提取多尺度语义特征的优点,被广泛应用于遥感农作物识别中,取得了重要的进展。但深度学习模型需要大量标签样本,获取费时费力、成本高,限制了其广泛使... 详细信息

深度卷积神经网络DCNN (Deep Convolutional Neural Networks)具有“端到端”、高效提取多尺度语义特征的优点,被广泛应用于遥感农作物识别中,取得了重要的进展。但深度学习模型需要大量标签样本,获取费时费力、成本高,限制了其广泛使用。本文基于模型迁移学习策略,将美国农业部统计署作物数据层CDL(Cropland Data Layer)作为作物标签数据,利用伊利诺伊州和印第安州的作物生长季Landsat OLI卫星影像训练2016年—2019年4个单年份模型和2016年—2017年、2016年—2018年两个多年份的U-net模型,将模型直接在美国3个测试区和中国黑龙江省黑河市的2016年—2020年迁移泛化分类。研究结果表明:1)基于CDL训练的U-net模型能够在美国本土推广应用,美国3个测试区的2016年—2020年的时间泛化总体精度在80%以上,玉米识别精度高于大豆,说明了模型在空间上具有很好的迁移能力。(2)对于黑河市秋粮,多年玉米识别总体精度平均高出大豆3%,原因是玉米种植地块更为规整、种植规模更大,单年份秋粮识别总体精度69%—79%,但多年份模型要优于单年份模型,这可能是随标签样本数量增多提升了训练样本的代表性,将中国与美国秋粮种植的差异通过样本数量的增加得以弥补,模型迁移到中国黑河区域的精度均低于美国本土,这是由于洲际间气候、作物物候、种植农业景观等差异导致遥感特征不一致,导致模型泛化能力降低。

关键词：遥感迁移学习 CDL 时空泛化大豆玉米

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球腔内低雷诺数流体中颗粒输运研究进展

力学学报 2024年第5期56卷 1284-1296页

作者：孙壮陈高峰胡安˙德˙巴勃罗蒋玺恺中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 芝加哥大学普利兹克分子工程学院美国芝加哥60637 阿贡国家实验室材料科学部美国莱蒙特60439

受限环境下低雷诺数流体中的颗粒输运与生物、医药、化工和能源等应用密切相关.近年来,球腔内低雷诺数流体中的颗粒输运引起了广泛关注,它在细胞内生命活动和微流控封装技术中发挥着关键作用.为了掌握颗粒输运规律、揭示微观力学机理,... 详细信息

受限环境下低雷诺数流体中的颗粒输运与生物、医药、化工和能源等应用密切相关.近年来,球腔内低雷诺数流体中的颗粒输运引起了广泛关注,它在细胞内生命活动和微流控封装技术中发挥着关键作用.为了掌握颗粒输运规律、揭示微观力学机理,各国学者进行了广泛的理论、数值和实验研究,取得了一系列成果.本文将梳理当前的研究进展,分别从理论模型、数值模拟和实验研究三方面,介绍关于球腔内低雷诺数流体中颗粒输运的重要工作.理论模型方面,主要工作包括刚性无滑移壁面、边界滑移和可变形壁面等情况下单个及多个颗粒输运的研究;数值模拟方面,重要工作包括模拟不同形状颗粒在静止与旋转球腔内的输运,研究颗粒的水动力迁移率与运动轨迹;实验研究方面,相关工作包含水液滴内颗粒三维轨迹、扩散系数的观测,以及利用球腔内颗粒布朗运动来计算受限环境性质的相关研究.通过总结相关成果,旨在为微纳尺度流动与颗粒输运领域的专家学者提供参考.

关键词：低雷诺数流体颗粒输运限域效应

固废粗集料平均弹性模量与混凝土弹性模量的相关性

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材料导报 2024年第4期38卷 120-127页

作者：李超周梅李杨张凯郭凌志辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 辽宁省煤矸石资源化利用及节能建材重点实验室辽宁阜新123000 辽宁铁道职业技术学院铁道工程学院辽宁锦州121000 锦州市规划设计研究院有限公司辽宁锦州121000

试验研究了12种不同固废粗集料压碎值试验中σ-ε曲线与配制混凝土的静态弹性模量之间关系,进行了压碎值试验固废粗集料变形的离散元数值模拟,分析了国内外主要标准中公式计算固废粗集料混凝土弹性模量误差偏大的原因。研究结果表明:基... 详细信息

试验研究了12种不同固废粗集料压碎值试验中σ-ε曲线与配制混凝土的静态弹性模量之间关系,进行了压碎值试验固废粗集料变形的离散元数值模拟,分析了国内外主要标准中公式计算固废粗集料混凝土弹性模量误差偏大的原因。研究结果表明:基于中国、美国和欧洲标准的普通密度固废粗集料混凝土弹性模量计算值分别高出实测值45.5%、15.8%和52.5%;固废粗集料在压碎值试验σ-ε曲线的线性区间主要发生弹性变形;建立的固废粗集料σ-ε曲线指数模型拟合度高,R^(2)均大于0.99;通过在传统的压碎值试验中引入粗集料平均弹性模量、含水系数等参数,回归建立了固废粗集料混凝土弹性模量半经验公式,R^(2)为0.867。利用已有文献数据对半经验公式的普适性进行了检验,高判定系数(R^(2)=0.895)实测值与预测值的比较表明模型具有有效性,为快速、可靠预测固废粗集料混凝土弹性模量提供了依据。

关键词：固体废弃物粗集料压碎值集料平均弹性模量混凝土弹性模量离散元

模拟高放废液硼硅酸盐玻璃固化体钼分相与化学稳定性的结构基因模拟

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2068-2080页

作者：戴晨李洪张丽艳胡丽丽朱小莉潘安练湖南大学材料科学与工程学院长沙410082中国中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室上海201800中国日本电气硝子株式会社(NEG)美国分公司北卡罗来纳28150美国

碱金属钼酸盐黄相在高放废液玻璃固化过程中难以处理,严重影响玻璃的化学稳定性。为了对高钼废液固化玻璃的化学稳定性进行较为准确的预判,从而加速配方研发进程,利用玻璃结构基因模拟法(GSg M)研究了高Mo (2.6%~3.3%,质量分数)模拟高... 详细信息

碱金属钼酸盐黄相在高放废液玻璃固化过程中难以处理,严重影响玻璃的化学稳定性。为了对高钼废液固化玻璃的化学稳定性进行较为准确的预判,从而加速配方研发进程,利用玻璃结构基因模拟法(GSg M)研究了高Mo (2.6%~3.3%,质量分数)模拟高放废液硼硅酸盐玻璃的化稳性和钼分相累积情况,建立了B、Li、Na、Mo浸出率、玻璃转变温度和钼分相累积程度的结构预测模型,并进行了模型验证。研究显示,在本工作的成分研究范围内,钼分相成分主要为CsLiMoO_(4)(水溶性黄相)及CaMoO_(4)(耐水性晶相)。成分–结构–性质关系表明,提高Li_(2)O和CaO会显著促进钼分相的形成。518~528 cm^(-1)Si—O—Si振动增强,则钼分相加剧,但[BO_(3)]基团中B—O—B振动增强,可有效减少钼分相的析出。模型验证结果表明,各性质的结构预测模型可对设计玻璃的化稳性及钼分相累积程度进行快速预测,以筛选设计玻璃配方是否有进一步研究的必要。

关键词：高放废液硼硅酸盐玻璃固化钼分相浸出率结构基因模拟

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基于cosRMC的同位素电池屏蔽计算研究

原子能科学技术 2024年第3期58卷 622-629页

作者：王益祺刘仕倡靳程建李锐孙宁延韩毅张显陈义学华北电力大学核科学与工程学院北京102206 中国辐射防护研究院山西太原030006 辐射安全与防护山西省重点实验室山西太原030006

热电式同位素电池系统作为一种新型能源系统,在深空、深海探测任务中有广泛应用。钛酸锶热源中的放射性同位素90 Sr和90 Y会发射β射线,β射线与物质作用产生韧致辐射,韧致辐射具有很强的穿透力,需要为热源安装屏蔽层,以降低辐射剂量。... 详细信息

热电式同位素电池系统作为一种新型能源系统,在深空、深海探测任务中有广泛应用。钛酸锶热源中的放射性同位素90 Sr和90 Y会发射β射线,β射线与物质作用产生韧致辐射,韧致辐射具有很强的穿透力,需要为热源安装屏蔽层,以降低辐射剂量。当屏蔽层厚度超过一定值后,蒙特卡罗方法计算结果的统计误差显著增大,采用减方差技术可以提高热电式同位素电池屏蔽计算的准确性。同时,直接电子输运模拟耗时很长,可以通过厚靶韧致辐射模型处理电子产生的光子,从而提高计算效率。本文开展了cosRMC程序的减方差技术和厚靶韧致辐射模型在同位素电池屏蔽计算中的应用研究与验证,基于美国SNAP-21结构的设计方案,采用cosRMC程序对同位素电池进行了精细建模,通过改变外屏蔽层厚度分析其对表面剂量率的影响,并与MCNP结果进行比较。结果表明,在电池径向和轴向使用不同厚度的屏蔽层,cosRMC与MCNP计算的贫铀屏蔽层表面的剂量率的相对误差在±3σ区间内符合良好。采用栅元重要性减方差后,两程序统计误差均减小,且在电池径向5 cm处和轴向4 cm处,结果在±3σ区间内符合良好,进一步验证了cosRMC程序进行热电式同位素电池屏蔽计算的准确性。

关键词：同位素电池屏蔽计算 MCNP cosRMC 减方差

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联邦忘却学习研究综述

计算机学报 2024年第2期47卷 396-422页

作者：王鹏飞魏宗正周东生宋威肖蕴明孙庚于硕张强大连理工大学计算机科学与技术学院大连理工大学社会计算与认知智能教育部重点实验室大连大学先进设计与智能计算教育部重点实验室美国西北大学计算机科学系吉林大学计算机科学与技术学院吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室

数据已经成为与土地、劳动力、资本、技术等并列的重要生产要素之一.利用数据分析挖掘数据的潜在价值，有助于推动产业创新、技术升级和区域经济发展.然而，在数据使用过程中，隐私泄露等风险限制了数据的流通和共享.因此，如何在数据... 详细信息

数据已经成为与土地、劳动力、资本、技术等并列的重要生产要素之一.利用数据分析挖掘数据的潜在价值，有助于推动产业创新、技术升级和区域经济发展.然而，在数据使用过程中，隐私泄露等风险限制了数据的流通和共享.因此，如何在数据流通和共享过程中保护数据隐私已成为研究热点.联邦忘却学习（Federated Unlearning）撤销用户数据对联邦学习模型的训练更新，可以进一步保护联邦学习用户的数据安全.本文综述了联邦忘却学习的研究工作，首先简要阐述了联邦学习架构，并引出忘却学习和联邦忘却学习的概念和定义;其次，根据修正对象的不同将联邦忘却学习算法分为面向全局模型和面向局部模型两类，并详细分析各类算法的实现细节以及优缺点;然后，本文还详述联邦忘却学习中常用评价指标，将评价指标划分为模型表现指标、遗忘效果指标和隐私保护指标三类，并分析不同类型评价指标的优缺点;最后，本文对联邦忘却学习未来的研究方向进行展望.

关键词：联邦学习联邦忘却学习数字经济隐私保护边缘智能