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基于BP神经网络与遗传算法的液烃回收装置参数预测与优化

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过程工程学报 2024年

作者：王梓龙刘桂莲西安交通大学化学工程与技术学院

天然气液烃回收装置中，各操作参数间关联密切，混合冷剂的组成和配比直接影响系统能耗和产品质量。基于某液烃回收装置的实际生产数据建立了该系统的BP神经网络模型，可根据天然气进料和生产要求变化优化预测混合冷剂配比及其他关键操... 详细信息

天然气液烃回收装置中，各操作参数间关联密切，混合冷剂的组成和配比直接影响系统能耗和产品质量。基于某液烃回收装置的实际生产数据建立了该系统的BP神经网络模型，可根据天然气进料和生产要求变化优化预测混合冷剂配比及其他关键操作参数。该模型整体预测精度较高，输出参数的平均绝对百分比误差小于5%，最小误差低至0.118%。用遗传算法对预测效果不理想的输出参数进行优化，冷剂分离器液相流量误差由9.208%降低至3.321%，塔顶一板压差误差由9.602%减小为4.051%。基于所建立的GA-BP神经网络模型在夏、冬两季不同进料条件下，对冷剂组分和冷剂分离器液相流量、压力两项关键操作参数进行优化。优化结果表明，在夏季工况下应适当增加混合冷剂中甲烷、丙烷和异丁烷的摩尔分率和液相冷剂流量，并减少冷剂中乙烯的摩尔分率。在冬季工况中，应适当减少异丁烷摩尔分率，并降低液相冷剂压力。以夏季进料条件为例，优化混合冷剂配比和各项操作参数，优化后制冷系统能耗降低518.12 kW。

关键词：天然气轻烃回收混合冷剂参数优化 BP神经网络遗传算法

基于旋转等变卷积的航拍红外图像目标识别算法

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兵工学报 2024年第8期45卷 2817-2827页

作者：肖锋卢浩张文娟黄姝娟焦雨林卢昭廷李照山西安工业大学计算机科学与工程学院陕西西安710016 西安工业大学兵器科学与技术学院陕西西安710016 西安工业大学基础学院陕西西安710016

为提高传统无人机红外目标识别算法对输入图像的旋转鲁棒性,提出一种具有旋转等变性的红外图像目标识别算法。参照可见光三通道结构,将红外图像扩张为三通道以丰富输入图像的细节及边缘信息;以旋转等变卷积为基础,设计并实现能够高度保... 详细信息

为提高传统无人机红外目标识别算法对输入图像的旋转鲁棒性,提出一种具有旋转等变性的红外图像目标识别算法。参照可见光三通道结构,将红外图像扩张为三通道以丰富输入图像的细节及边缘信息;以旋转等变卷积为基础,设计并实现能够高度保留图像旋转特征的标准旋转等变卷积模块和旋转残差模块,使得所设计模型FC-YOLOv5对图像及图像中目标旋转具有鲁棒性;加入压缩和激励注意力机制自适应地学习到每个通道的重要性,并且根据任务的需要加权调整特征图中的通道贡献,提取重要的特征信息并抑制不重要的特征信息。在航拍行人车辆数据集和海上船舶数据集上验证模型的性能,以基准模型YOLOv5s及常见轻量级目标识别任务所用模型YOLOv8s、NanoDet作为对照组模型。实验结果表明,所提算法的平均精度均值相较于基准模型能够提升2%~4%,且当输入图像具有不同角度的旋转时,能够比对照组模型识别到更多旋转目标,且识别错误更少。

关键词：低空航拍红外图像多角度目标识别旋转等变卷积

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基于可持续发展理念的陶瓷艺术环境设计研究

佛山陶瓷 2024年第3期34卷 187-189页

作者：陈磊西安翻译学院西安710105

陶瓷艺术是传统手工艺与科学艺术的有机结合,当今的陶瓷艺术成为了城市生活中必不可少的文化组成部分。本文深入探讨了可持续发展理念在陶瓷艺术环境设计中的应用,聚焦于可持续发展原则在材料选择、绿色烧制技术、社会责任和循环经济思... 详细信息

陶瓷艺术是传统手工艺与科学艺术的有机结合,当今的陶瓷艺术成为了城市生活中必不可少的文化组成部分。本文深入探讨了可持续发展理念在陶瓷艺术环境设计中的应用,聚焦于可持续发展原则在材料选择、绿色烧制技术、社会责任和循环经济思想的融入方面。陶瓷艺术家和设计师通过创新的材料选择、绿色烧制技术的采用,以及社会责任的履行,共同推动了陶瓷艺术领域朝着更为环保、可持续的方向发展。

关键词：可持续发展陶瓷艺术环境设计

造纸企业生产环节经济效益提升的难点与对策研究

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造纸科学与技术 2024年第6期 119-122页

作者：李凤军马雪玲西安欧亚学院西安翻译学院

造纸业属于关键性的原料产业，在促进国民经济发展过程中发挥着至关重要的作用。在当前竞争激烈的市场环境中，如何提升自身的核心竞争力，提高经济效益，是造纸企业亟须解决的问题。基于此，简述了企业经济活动特征、经济效益提升的重... 详细信息

造纸业属于关键性的原料产业，在促进国民经济发展过程中发挥着至关重要的作用。在当前竞争激烈的市场环境中，如何提升自身的核心竞争力，提高经济效益，是造纸企业亟须解决的问题。基于此，简述了企业经济活动特征、经济效益提升的重要意义，分析了影响造纸企业经济效益提升的诸多因素，也梳理了造纸企业生产环节经济效益提升的难点，并提出提升造纸企业生产环节经济效益的关键对策，认为应制定科学合理的提升方案、打造企业文化以及提升企业自主创新能力等，进而全面实现经济效益的提升。

关键词：造纸企业生产环节经济效益影响因素对策

五重孪晶铜纳米线@聚吡咯制备及其电催化硝酸盐还原制氨

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化工学报 2024年第4期75卷 1519-1532页

作者：严孝清赵瑛张宇哲欧鸿辉黄起中胡华贵杨贵东西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 国能榆林化工有限公司陕西榆林719000

合理设计高活性、高选择性、高稳定性、低成本纳米结构催化剂是电催化硝酸根还原制氨的一个重大挑战。采用水热法耦合原位还原法制备了厚度可控的聚吡咯包裹五重孪晶铜纳米线催化剂,实现了低偏压下产氨活性、法拉第效率的提高以及对抗... 详细信息

合理设计高活性、高选择性、高稳定性、低成本纳米结构催化剂是电催化硝酸根还原制氨的一个重大挑战。采用水热法耦合原位还原法制备了厚度可控的聚吡咯包裹五重孪晶铜纳米线催化剂,实现了低偏压下产氨活性、法拉第效率的提高以及对抗腐蚀能力的大幅提升。偏压为-0.4 V(可逆氢电极)时T-CuNW-10样品合成氨活性达到13.83 mg·mg^(-1)·h^(-1),偏压-0.7 V(可逆氢电极)时达到23.24 mg·mg^(-1)·h^(-1);中间产物亚硝酸根与产物氨二者加和的法拉第效率(FE)接近100%;腐蚀电流降低至3.14 mA·cm^(-2)。最终实现催化剂高效稳定硝酸根还原制氨性能的提升,可为开发设计工业应用催化剂提供思路参考。

关键词：聚吡咯五重孪晶铜纳米材料硝酸根电化学合成氨催化剂

融合改进RF算法的人体姿态识别方法在运动训练领域的应用

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计算机测量与控制 2024年第7期32卷 267-273页

作者：温博西安翻译学院体育学院西安710105

对人体姿态识别及现代智能化工程设计成为人机交互领域的重要研究方向进行了研究;在实现更高效、智能的人体姿态识别中,采用了基于DBSCAN-RF算法的分类训练器,同时对RF算法加以改进,引入了HD-SMOTE方法;该方法的技术创新和独特之处在于... 详细信息

对人体姿态识别及现代智能化工程设计成为人机交互领域的重要研究方向进行了研究;在实现更高效、智能的人体姿态识别中,采用了基于DBSCAN-RF算法的分类训练器,同时对RF算法加以改进,引入了HD-SMOTE方法;该方法的技术创新和独特之处在于结合了密度聚类和随机森林的优点,能够有效地处理带有噪声的数据集,并具有较高的计算效率和可扩展性;通过实验测试,DBSCAN-RF算法的识别召回率最高达到了98.64%,相比于传统的RF算法、K-means-RF以及Mean-shift-RF算法,其数值分别增加了6.37%、4.28%、3.95%;同时,DBSCAN-RF算法在跌倒和正常走路的识别召回率分别达到了95.31%和96.48%;此外,DBSCAN-RF算法的测试时间均低于62 ms;经实际应用满足了现代智能化的人体姿态识别工程上的应用,为现代智能化的人体姿态识别提供了可靠的技术支持。

关键词： DBSCAN-RF 分类训练器人体姿态识别现代智能化工程

基于DBNet和改进的Trie树搜索的网络敏感词检测技术

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自动化与仪器仪表 2024年第5期 25-28页

作者：刘轩溢西安翻译学院西安710105

为进一步避免未成年人接触到网络中的不良信息,提出一种基于DBNet和改进的Trie树搜索的网络敏感词检测方法。其中,以DBNet网络为基础的文本检测方法,以Trie树为基础的敏感词检测方法。实验结果表明,与其他文本检测方法以及文本识别方法... 详细信息

为进一步避免未成年人接触到网络中的不良信息,提出一种基于DBNet和改进的Trie树搜索的网络敏感词检测方法。其中,以DBNet网络为基础的文本检测方法,以Trie树为基础的敏感词检测方法。实验结果表明,与其他文本检测方法以及文本识别方法相比,设计使用的文本检测和识别方法具有更高的精度,能够为后续的敏感词检测提供更加准确的文本信息;与传统的敏感词检测方法相比,基于DBNet和改进的Trie树搜索的敏感词检测方法具有更高的检测精度,检测准确率、漏检率以及误检率分别为89.12%、5.80%和6.12%。综上可知,设计的敏感词检测方法检测性能良好,精度较高,能够应用于实际的网络信息敏感词检测中,保护未成年人接触到网络中的不良信息,具有一定的可行性。

关键词：未成年人保护敏感词检测 DBNet Trie树

多级挡板对横流鼓泡床颗粒停留时间分布影响的数值模拟

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过程工程学报 2024年第9期 1047-1057页

作者：屠楠王驰宇刘晓群刘家琛方嘉宾西安工程大学机电工程学院西安交通大学化学工程与技术学院

基于欧拉双流体模型耦合组分输运方程对三维横流矩形鼓泡流化床内气固两相流动行为进行了数值模拟，在挡板数1～13范围内探究了挡板形式(溢流板、底流板和侧流板)对颗粒流动状态及停留时间分布的影响规律。使用颗粒再循环率R-评估了流... 详细信息

基于欧拉双流体模型耦合组分输运方程对三维横流矩形鼓泡流化床内气固两相流动行为进行了数值模拟，在挡板数1～13范围内探究了挡板形式(溢流板、底流板和侧流板)对颗粒流动状态及停留时间分布的影响规律。使用颗粒再循环率R-评估了流化床内腔室间的颗粒输运行为。结果表明，三种挡板形式均能提高床内颗粒停留时间的均一性，减弱颗粒返混，且颗粒流动随挡板数量增加趋于平推流，增加挡板数量有利于延长颗粒平均停留时间；采用侧流板可使床内形成横向固含率梯度，而底流板则使各腔室内出现“左低右高”的局部固含率梯度，表明挡板形式影响了颗粒输运行为的驱动力；此外，溢流床具有更高的颗粒再循环率，颗粒逆流现象严重，侧流板和底流板则能更好调节腔室间的颗粒输运行为，三种挡板形式下的颗粒再循环率均随挡板数量增加呈现降低趋势，而挡板数量对底流床的颗粒再循环率影响更大。

关键词：横流鼓泡流化床竖直挡板停留时间分布颗粒输运数值模拟

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卷积神经网络与视觉Transformer联合驱动的跨层多尺度融合网络高光谱图像分类方法

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2237-2248页

作者：赵凤耿苗苗刘汉强张俊杰於俊西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121 陕西师范大学计算机科学学院西安710119 中国科学技术大学信息科学技术学院合肥223700

高光谱图像(HSI)分类是地球科学和遥感影像处理任务中最受关注的研究热点之一。近年来,卷积神经网络(CNN)和视觉Transformer相结合的方法,通过综合考虑局部-全局信息,在HSI分类任务中取得了成功。然而,HSI中地物具有丰富的纹理信息和复... 详细信息

高光谱图像(HSI)分类是地球科学和遥感影像处理任务中最受关注的研究热点之一。近年来,卷积神经网络(CNN)和视觉Transformer相结合的方法,通过综合考虑局部-全局信息,在HSI分类任务中取得了成功。然而,HSI中地物具有丰富的纹理信息和复杂多样的结构,且不同地物之间存在尺度差异。现有的二者结合的方法通常对多尺度地物目标的纹理和结构信息的提取能力有限。为了克服上述局限性,该文提出CNN与视觉Transformer联合驱动的跨层多尺度融合网络HSI分类方法。首先,从结合CNN与视觉Transformer的角度出发,设计了跨层多尺度局部-全局特征提取模块分支,其主要由卷积嵌入的视觉Transformer和跨层特征融合模块构成。具体来说,卷积嵌入的视觉Transformer通过深度融合多尺度CNN与视觉Transformer实现了多尺度局部-全局特征信息的有效提取,从而增强网络对不同尺度地物的关注。进一步地,跨层特征融合模块深度聚合了不同层次的多尺度局部-全局特征信息,以综合考虑地物的浅层纹理信息和深层结构信息。其次,构建了分组多尺度卷积模块分支来挖掘HSI中密集光谱波段潜在的多尺度特征。最后,为了增强网络对HSI中局部波段细节和整体光谱信息的挖掘,设计了残差分组卷积模块对局部-全局光谱特征进行提取。Indian Pines, Houston 2013和Salinas Valley 3个HSI数据集上的实验结果证实了所提方法的有效性。

关键词：高光谱图像分类卷积神经网络视觉Transformer 多尺度特征融合网络