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基于知识融合和深度强化学习的智能紧急切机决策

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1675-1687,I0001页

作者：李舟平曾令康姚伟胡泽帅航汤涌文劲宇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北省武汉市430074 田纳西大学电气工程与计算机科学系美国田纳西州诺克斯维尔市37996 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

紧急控制是在严重故障后维持电力系统暂态安全稳定的重要手段。目前常用的“人在环路”离线紧急控制决策制定方式存在效率不高、严重依赖专家经验等问题,该文提出一种基于知识融合和深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的智... 详细信息

紧急控制是在严重故障后维持电力系统暂态安全稳定的重要手段。目前常用的“人在环路”离线紧急控制决策制定方式存在效率不高、严重依赖专家经验等问题,该文提出一种基于知识融合和深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的智能紧急切机决策制定方法。首先,构建基于DRL的紧急切机决策制定框架。然后,在智能体处理多个发电机决策时,由于产生的高维决策空间使得智能体训练困难,提出决策空间压缩和应用分支竞争Q(branching dueling Q,BDQ)网络的两种解决方法。接着,为了进一步提高智能体的探索效率和决策质量,在智能体训练中融合紧急切机控制相关知识经验。最后,在10机39节点系统中的仿真结果表明,所提方法可以在多发电机决策时快速给出有效的紧急切机决策,应用BDQ网络比决策空间压缩的决策性能更好,知识融合策略可引导智能体减少无效决策探索从而提升决策性能。

关键词：紧急切机决策深度强化学习决策空间分支竞争Q网络知识融合

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关于高标准农田基础设施建设投入问题的思考——基于河北省农田建设多元化投入的实证

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当代农村财经 2024年第2期 53-57页

作者：段云飞张悦然河北省财政厅美国田纳西州贝勒中学

本文基于对河北省农田建设项目现状以及财政投入情况进行实地考察,系统总结了中国当前农田建设投入管理的特点、存在问题及其根本原因。借鉴日本在农田基础设施建设方面的经验和做法,提出了一些政策建议,例如最大限度发挥参与农田建设... 详细信息

本文基于对河北省农田建设项目现状以及财政投入情况进行实地考察,系统总结了中国当前农田建设投入管理的特点、存在问题及其根本原因。借鉴日本在农田基础设施建设方面的经验和做法,提出了一些政策建议,例如最大限度发挥参与农田建设的实体的作用、制定合理的投资标准、优化财政资金补助方式以及增加项目收益渠道。

关键词：高标准农田基础设施建设投入管护

组合两步分解和ARIMA-LSTM的短期风速预测研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 164-171页

作者：陈蕻峰王贺李岩熊敏北京林业大学工学院北京100083 南方电网能源发展研究院有限责任公司广州510623 美国田纳西大学电气与计算机科学系诺克斯韦尔37996

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,... 详细信息

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,提高其可预测性。其次对分解得到的高频子序列建立长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,低频子序列建立差分自回归移动平均模型(ARIMA)预测模型。最后叠加子序列预测结果得到风速预测结果。通过两组不同风速数据集的实验对该模型的性能进行科学评估,模型预测结果的平均绝对误差分别为0.3026、0.1255;均方根误差分别为0.498、0.1607。与其他几种对比预测模型相比,验证该模型具有一定的优越性。

关键词：风速神经网络统计方法两步分解鲁棒经验模态分解组合预测

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煤气化灰渣在水泥与熟石灰中的应用

同济大学学报（自然科学版） 2024年第11期52卷 1768-1775页

作者：贺俊玺肖睿聂庆科黄宝山同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 田纳西大学土木与环境工程系诺克斯维尔37996 河北建设勘察研究院有限公司石家庄050227

对煤气化灰渣(CGFA)在普通硅酸盐水泥(OPC)和熟石灰中的潜在用途及再利用价值进行探讨,包括与聚羧酸高效减水剂的相容性、熟石灰-CGFA体系和OPC-CGFA体系的力学性能。基于X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)研究... 详细信息

对煤气化灰渣(CGFA)在普通硅酸盐水泥(OPC)和熟石灰中的潜在用途及再利用价值进行探讨,包括与聚羧酸高效减水剂的相容性、熟石灰-CGFA体系和OPC-CGFA体系的力学性能。基于X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)研究了2种体系的反应机理和反应产物。结果表明,CGFA的反应性可以通过研磨显著提高,而具有低火山灰反应性的未研磨CGFA可以部分替代混凝土中的天然河砂。熟石灰和OPC可以提供碱性环境以促进地质聚合反应的发生。2种体系试样的28 d最大抗压强度分别达到14.43 MPa(CGFA质量分数60.0%)和35.79 MPa(CGFA质量分数35.7%)。混合物特征峰的强度随着质量分数的增加而降低,表明Ca(OH)2与CGFA提供的SiO2发生反应,形成C―S―H。

关键词：煤气化灰渣(CGFA) 普通硅酸盐水泥(OPC) 熟石灰替换作用

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智能网联汽车多目标预测优化换道决策方法

同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1109-1117页

作者：程硕夏新 NAKANO Kimihiko 东京大学生产技术研究所东京153-0041日本加州大学洛杉矶分校土木与环境工程系洛杉矶90095美国

换道决策是智能网联汽车的核心难题之一,其面临着高动态、复杂交通场景下需要综合考虑行驶安全及效率等目标的巨大挑战。提出一种多目标预测优化的换道决策方法,主要包括动力学矩阵建模及多目标预测优化问题解算。基于智能网联汽车的通... 详细信息

换道决策是智能网联汽车的核心难题之一,其面临着高动态、复杂交通场景下需要综合考虑行驶安全及效率等目标的巨大挑战。提出一种多目标预测优化的换道决策方法,主要包括动力学矩阵建模及多目标预测优化问题解算。基于智能网联汽车的通讯大数据信息构建交通流矩阵模型,然后分别设计表征车辆换道安全、行驶效率的动力学模型,通过多目标综合预测优化方法,求解条件约束下预测优化问题从而优化出最优换道决策指令。结果表明,所提出的预测优化换道方法较其他方法提高了智能汽车的行驶安全性和效率。

关键词：智能网联汽车换道决策多目标优化预测优化

Cu含量对铁基中熵合金耐腐蚀及抗菌性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1817-1825页

作者：赵燕春宋海转马虎文胡若楠冯力段望春 Liaw Peter K 兰州理工大学省部共建有色金属加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学温州泵阀工程研究院浙江温州325105 兰州资源环境职业技术大学甘肃兰州730123 田纳西大学材料系美国诺克斯维尔TN 37996

采用水冷铜坩埚磁悬浮真空熔炼炉制备了(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(99.5-x)Cu_(x)Ag_(0.5)(x=1,2,3,4,5,at%)合金,并对合金试样进行抗菌时效处理,研究Cu含量对合金耐腐蚀性能以及抗菌性能的影响。结果表明,经过固溶时效处理后的中熵合金均为fcc结构,随着Cu含量的提高,fcc1富铁基体上逐渐析出了富Cu和富Ag的fcc2相。合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐腐蚀性能优于AISI304。随Cu含量的增加,腐蚀电流密度先减小而后增加,容抗弧半径先增大后减小,表明合金的耐腐蚀性能先增强后减弱。合金在大肠杆菌悬浮液中的腐蚀速率呈现出先增大后减小的趋势,x=2合金的耐生物腐蚀能力最优,而抗菌性能和腐蚀性能存在倒置关系。富Cu和富Ag的fcc2相能有效提升合金的抗菌性能,x=5合金的抗菌性能最优,抗菌率达到99.94%.

关键词：中熵合金微观组织腐蚀性能抗菌性能

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核泄漏事故风险评估中的概率分析及预测

合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第2期47卷 161-168页

作者：何博文关群范德堡大学土木与环境工程系田纳西纳什维尔37212 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

文章利用逻辑回归模型(logistic regression model,LRM)、线性判别模型(linear discriminant model,LDM)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种统计模型,从核反应堆的内部和外部因素2个方面评估其在核泄漏事故中所体现的相关安... 详细信息

文章利用逻辑回归模型(logistic regression model,LRM)、线性判别模型(linear discriminant model,LDM)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种统计模型,从核反应堆的内部和外部因素2个方面评估其在核泄漏事故中所体现的相关安全性能。针对每种模型,利用数理统计理论探究核反应堆相关影响因素与其发生核泄漏事故的概率。研究发现核反应堆外部因素有主导内部因素的趋势并在整个核泄漏事故风险中占有举足轻重的地位。文章提供的模型分析与预测结果可为核反应堆工程师及其相关决策者在核反应堆的选址、设计及建设运营等方面提供参考。

关键词：核泄漏风险评估概率分析逻辑回归模型(LRM) 线性判别模型(LDM) 支持向量机(SVM)

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原子力显微镜在有机缓蚀剂研究中的应用

表面技术 2024年第2期53卷 28-48页

作者：王伦滔王慧如俄亥俄大学美国俄亥俄州阿森斯45701

有机缓蚀剂具有低毒性和高性价比等优点,在低浓度的注射剂量下可以实现优良的缓蚀效果,被广泛应用于石油化工(碳钢)、电子工业(铜)、车辆船舶和航空航天工业(铝),保护合金材料免受腐蚀危害。现有的电化学测试技术已经在有机缓蚀剂领域... 详细信息

有机缓蚀剂具有低毒性和高性价比等优点,在低浓度的注射剂量下可以实现优良的缓蚀效果,被广泛应用于石油化工(碳钢)、电子工业(铜)、车辆船舶和航空航天工业(铝),保护合金材料免受腐蚀危害。现有的电化学测试技术已经在有机缓蚀剂领域得以广泛应用,这种传统的研究方法可以提供有关界面电化学反应的平均动力学信息,但是无法直接解析缓蚀剂的吸附及作用机制。随着金属腐蚀与缓蚀剂研究的微观化和系统化发展,电化学分析手段逐渐与其他分析技术(如扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱等)紧密结合,开展了对缓蚀剂作用机制的深入研究。在这些分析技术中,原子力显微镜(AFM)由于空间分辨率成像能力高,受工作环境和样品性质的局限较少,在有机缓蚀剂于金属/溶液界面的直观研究中起到了重要作用。本文结合近年来原子力显微镜在有机缓蚀剂领域的研究进展,简述了原子力显微镜的工作原理和几种操作模式,详述了AFM的接触模式在有机缓蚀剂研究中的普遍应用和其局限性,总结了AFM的敲击模式在表面活性剂吸附研究中的重要作用和研究现状并延伸到有机缓蚀剂的吸附研究,综述了AFM几个衍生功能(包括纳米刮擦、力-距离曲线、摩擦力和电化学原子力显微镜)在有机缓蚀剂研究中获得的缓蚀剂膜的力学和电化学相关信息,最后对AFM在有机缓蚀剂领域当前研究中存在的问题和未来发展趋势进行了展望。

关键词：原子力显微镜表面技术有机缓蚀剂表面活性剂接触模式敲击模式

结合贝叶斯推理和局部多项式拟合的增强区域增长算法在超声弹性成像中的应用

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中国生物医学工程学报 2024年第1期43卷 39-48页

作者：文烁杰周竞宇周文俊姜劲枫彭博西南石油大学计算机与软件学院成都610500 美国密歇根理工大学生物医学工程系密歇根州霍顿市49931

超声应变弹性成像是一种非侵入性评估组织硬度的成像方式,临床上常用于乳腺、前列腺以及腹部器官的检查。位移跟踪是其中的重要环节,块匹配方法是位移跟踪的常用方法,但是在成像过程中因为探头超出平面的运动或者无关的生理运动导致信... 详细信息

超声应变弹性成像是一种非侵入性评估组织硬度的成像方式,临床上常用于乳腺、前列腺以及腹部器官的检查。位移跟踪是其中的重要环节,块匹配方法是位移跟踪的常用方法,但是在成像过程中因为探头超出平面的运动或者无关的生理运动导致信号去相关,常产生跳峰误差,导致这类方法产生的位移和应变图像质量较差。本研究提出一种将贝叶斯推理和局部位移拟合纳入区域增长运动估计框架中的运动跟踪算法(BRGMT-LPF)以解决上述问题。首先用最大后验概率值代替传统的互相关值,然后利用来自相邻匹配块的信息来正则化当前估计的位移,最后通过多项式拟合相邻位移值更新异常位移值获取最终位移。为验证本研究方法的有效性,评估本研究方法、区域生长运动跟踪算法(RGMT)、带局部多项式拟合的区域生长算法(RGMT-LPF)和仅带贝叶斯推理的区域生长算法(BRGMT)在计算机数字体模数据、在体数据上的追踪性能。结果表明,在通过有限元软件和FIELD II模拟的10对超声数据上,BRGMT-LPF获得了最低的平均绝对误差(MAE)0.1699(降低0.25%)和最高的对比度噪声比(CNR)1.1625(提高4%);从经病理证实的乳腺肿瘤病人体内采集的16对在体数据上,BRGMT-LPF获得了最高的CNR,为1.50(最少提高0.37%)和最高的运动补偿互相关(MCCC)0.84(最少提高9.4%)。本研究的初步结果表明,所提出的方法可用于提高超声弹性成像的图像质量以及基于位移的模量重建。

关键词：贝叶斯推理局部多项式运动跟踪超声应变弹性成像乳腺成像