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信任环境下考虑系统公平性的边缘计算卸载策略和资源分配

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通信学报 2024年第3期45卷 142-154页

作者：杨守义李富康任瑞敏郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

在不可靠信任环境下考虑边缘计算中的公平性问题,针对多用户多服务器场景研究了边缘计算的卸载决策和资源分配问题。在所提出的实时信任模型基础上,从用户满意度的角度定义了系统公平性,建立了一种考虑信任和公平性的联合优化模型,在此... 详细信息

在不可靠信任环境下考虑边缘计算中的公平性问题,针对多用户多服务器场景研究了边缘计算的卸载决策和资源分配问题。在所提出的实时信任模型基础上,从用户满意度的角度定义了系统公平性,建立了一种考虑信任和公平性的联合优化模型,在此基础上提出了一种基于信任的任务卸载和资源分配(TOA)算法。将原NP-hard问题转换为多个确定性优化子问题,基于回溯算法确定卸载策略,并采用拉格朗日乘子法、凸优化工具箱和二分迭代搜索法完成对资源配置的优化,从而实现系统公平性,提升用户满意度。仿真实验结果表明,所提算法优于其他基准算法。

关键词：边缘计算信任模型公平性资源分配

B_(4)C含量对(Ti_(0.25)Zr_(0.25)Hf_(0.25)Ta_(0.25))B_(2)-B_(4)C陶瓷力学性能及抗氧化性能的影响

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无机材料学报 2024年第6期39卷 697-706页

作者：刘国昂王海龙方成黄飞龙杨欢郑州大学材料科学与工程学院郑州450001

新型高熵硼化物陶瓷具有优异的高温稳定性、低热导率等优点,在高温热防护领域具有广阔的应用前景。本研究采用硼/碳热还原法结合热压烧结技术在1900℃下制备了(Ti_(0.25)Zr_(0.25)Hf_(0.25)Ta_(0.25))B_(2)-B_(4)C高熵硼化物陶瓷,并研究... 详细信息

新型高熵硼化物陶瓷具有优异的高温稳定性、低热导率等优点,在高温热防护领域具有广阔的应用前景。本研究采用硼/碳热还原法结合热压烧结技术在1900℃下制备了(Ti_(0.25)Zr_(0.25)Hf_(0.25)Ta_(0.25))B_(2)-B_(4)C高熵硼化物陶瓷,并研究了B_(4)C第二相含量对其力学及抗氧化性能的影响规律。结果表明,B_(4)C均匀分布在高熵基体中,有效改善了高熵陶瓷的相对密度和力学性能。当B_(4)C体积分数为20%时,复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性以及维氏硬度均达到最高,分别为(570.0±27.6)MPa、(5.58±0.36)MPa·m^(1/2)和(24.6±1.1)GPa。微观结构分析表明,B_(4)C能够钉扎晶界、细化晶粒,并能够引入裂纹偏转、分支等增韧机制,最终实现复相陶瓷的强化及韧化。此外,利用静态氧化实验,揭示了B_(4)C含量对复相陶瓷800~1400℃抗氧化性能的影响。当B_(4)C体积分数不小于20%时,其氧化生成的玻璃相B_(2)O_(3)能够均匀包裹(Zr,Hf)O_(2)、TiO_(x)及Ta_(2)O_(5)等高熵基体对应的氧化物,从而在陶瓷表面形成均匀致密的氧化层,抑制氧向基体内部扩散,降低氧化层厚度并提升复相陶瓷的抗氧化性能。本工作能够为高熵硼化物陶瓷的力学及抗氧化性能研究提供实验依据和数据支撑。

关键词：高熵硼化物陶瓷 B_(4)C 力学性能抗氧化性能

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一种交叉倍压型高增益DC/DC变换器

电机与控制学报 2024年第1期28卷 120-130页

作者：秦明冯耀星常忆雯王克文郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

针对光伏发电、燃料电池发电等领域对高增益直流变换器的需求,以两相交错并联升压变换器为研究对象,由2个含有电感的倍压单元组合设计出实现电压提升的交叉倍压结构,据此提出了一种新颖的交叉倍压型高增益DC/DC变换器。该变换器可实现(3... 详细信息

针对光伏发电、燃料电池发电等领域对高增益直流变换器的需求,以两相交错并联升压变换器为研究对象,由2个含有电感的倍压单元组合设计出实现电压提升的交叉倍压结构,据此提出了一种新颖的交叉倍压型高增益DC/DC变换器。该变换器可实现(3n+4)/(1-d)倍的高电压增益(1∶n为耦合电感匝数比,d为变换器占空比),且具有电路器件的低电压应力特性。对于漏感引起的开关管电压尖峰问题,引入了钳位电容构成释放漏感能量通道,同时提升了输出电压。介绍了新型交叉倍压型高增益变换器的拓扑结构,分析了变换器各模态的工作过程,推导了电压增益、输入电流纹波及各器件电压应力等稳态特性,并搭建样机进行实验研究,验证了该直流变换技术方案的可行性和先进性。

关键词： DC/DC变换器高增益低输入电流纹波交叉倍压交错并联耦合电感

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变预应力度混合配筋混凝土管桩受弯性能

建筑结构学报 2024年第1期45卷 159-169页

作者：朱俊涛代天昊李可郑州大学土木工程学院河南郑州450001

为提高混合配筋预应力混凝土管桩的延性,采取降低预应力钢棒张拉应力及对高强热扎钢筋施加一定的张拉应力形成变预应力度混合配筋混凝土管桩。通过对4根变预应力度混合配筋混凝土管桩和1根传统混合配筋预应力混凝土管桩进行受弯性能试... 详细信息

为提高混合配筋预应力混凝土管桩的延性,采取降低预应力钢棒张拉应力及对高强热扎钢筋施加一定的张拉应力形成变预应力度混合配筋混凝土管桩。通过对4根变预应力度混合配筋混凝土管桩和1根传统混合配筋预应力混凝土管桩进行受弯性能试验和有限元分析,研究预应力钢棒和高强钢筋不同张拉控制应力对混合配筋混凝土管桩受弯性能的影响。试验和有限元分析结果表明:与传统PRC管桩的破坏形态类似,变预应力度混合配筋混凝土管桩仍属于受弯破坏;随着预应力钢棒预拉应力的降低(0.6f_(ptk)降至0.4f_(ptk),f_(ptk)为钢棒抗拉强度标准值),管桩的位移延性系数逐渐增大(提高约32%),而对应的开裂弯矩逐渐减小,但对受弯承载力影响较小;随着高强钢筋预拉应力的增大(0.4f_(yk)增至0.8f_(yk),f_(yk)为钢筋屈服强度标准值),管桩的位移延性系数随之增大(提高约为60%)。考虑预应力钢棒受拉区合力取值的影响,推导了变预应力度混合配筋混凝土管桩的受弯承载力计算式,计算值与试验结果的比值约为0.85,具有合理的安全储备。

关键词：预应力混凝土管桩混合配筋变预应力度静力试验有限元分析受弯承载力

基于声流的非接触超声电机理论分析与试验研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 10-17页

作者：陈书杰石明辉张绍林宋德红郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001

针对传统超声电机存在严重的摩擦磨损及难以长时间连续工作的问题,本文中基于声流原理设计了1种新型的非接触式超声电机.建立电机定子谐响应有限元分析模型,获得其工作频率及结构振型,并对悬浮间隙内的声流场进行建模,采用雷诺应力法求... 详细信息

针对传统超声电机存在严重的摩擦磨损及难以长时间连续工作的问题,本文中基于声流原理设计了1种新型的非接触式超声电机.建立电机定子谐响应有限元分析模型,获得其工作频率及结构振型,并对悬浮间隙内的声流场进行建模,采用雷诺应力法求解声流场驱动力,分析不同激励电压下转子转速以及驱动力的变化规律.为验证模型的合理性,搭建试验测试系统并进行性能测试对比分析.结果表明,该电机在声流驱动下能够稳定地运转,转速随着电压的升高而单调上升,驱动电压为1430 V时,转子转速可以达到28 r/min.理论结果与试验结果具有较好的一致性,验证了模型的合理性.

关键词：超声电机雷诺应力声流计算声流力转速

含氟富氮多孔有机聚合物的合成及其对水中全氟辛酸的去除

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色谱 2024年第6期42卷 572-580页

作者：陈欣钱文平陈天奇邵凌云张文芬张书胜郑州大学化学学院河南郑州450001 郑州大学风味科学研究中心中原食品实验室河南郑州450001

全氟辛酸(PFOA)在自然环境中难以降解,会通过富集渗透污染水体和土壤,从而对自然环境和人体健康造成影响。开发成本低、效率高、环保的吸附剂实现环境水体中PFOA的高效吸附去除是解决PFOA污染的有效途径之一。本研究采用无溶剂一锅法设... 详细信息

全氟辛酸(PFOA)在自然环境中难以降解,会通过富集渗透污染水体和土壤,从而对自然环境和人体健康造成影响。开发成本低、效率高、环保的吸附剂实现环境水体中PFOA的高效吸附去除是解决PFOA污染的有效途径之一。本研究采用无溶剂一锅法设计、制备了一种含氟富氮多孔有机聚合物(POP-3F),通过引入氟原子增加了材料的疏水性,增加了主客体分子间的疏水作用、氟-氟相互作用,提升了材料对PFOA的吸附效果。使用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、固体核磁(ssNMR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、热分析系统(TGA)等对POP-3F进行了表征。结合液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS),研究了POP-3F在不同pH、盐浓度和腐植酸条件下对PFOA的吸附性能。在pH值为2时,POP-3F对PFOA的去除率最高达到98.6%,可用于去除酸性工业废水中的PFOA。并且POP-3F对于PFOA的去除率几乎不受NaCl和腐植酸浓度的影响,在加入NaCl后,POP-3F表面会形成双电层,可以削弱POP-3F与PFOA之间的静电相互作用,去除率仅下降了1%。腐植酸与PFOA存在竞争吸附,在高浓度腐植酸条件下,POP-3F对PFOA的去除率仅下降了0.73%。在最佳pH条件下考察了吸附等温线和吸附动力学,通过数学模型拟合了实验结果,探究了吸附机理。结果显示,POP-3F的理论容量为191 mg/g,高于活性炭和其他多数吸附剂,表现出较高的吸附容量。此外,POP-3F对PFOA的吸附去除几乎不受基质种类的影响,在模拟自然水中吸附效果略有降低(仅降低0.1%),经过5次吸附-解吸循环后,对PFOA的去除率仅微幅下降(降低0.67%),表明其具有循环使用和可再生性,在实际PFOA污染废水处理中具有广阔的应用前景。

关键词：液相色谱-串联质谱富氮多孔有机聚合物全氟辛酸吸附

细化多尺度感知与优化轮廓的自适应道路场景语义分割网络

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：司马海峰许毓霜王静徐明亮河南理工大学软件学院郑州大学计算机与人工智能学院软件学院

语义分割通常被描述为像素级的分类任务，而集成卷积神经网络与Transformer的MaskFormer网络则将其描述为掩模级的分类任务. 为了解决语义分割形变建模能力差、物体轮廓分割模糊和收敛速度慢的问题，提出一种细化多尺度感知与优化轮... 详细信息

语义分割通常被描述为像素级的分类任务，而集成卷积神经网络与Transformer的MaskFormer网络则将其描述为掩模级的分类任务. 为了解决语义分割形变建模能力差、物体轮廓分割模糊和收敛速度慢的问题，提出一种细化多尺度感知与优化轮廓的自适应道路场景语义分割网络. 在编码器中，采用标准卷积与可变形卷积堆叠形成的瓶颈结构提高网络的形变建模能力; 在解码器中，采用特征细化模块过滤无关特征，进一步提高特征金字塔网络的解码能力; 针对特征金字塔网络进行多层级特征融合时上采样特征出现像素点错位的问题，引入特征校准模块优化物体轮廓的分割效果; 最后在Transformer模块中采用Miti-DETR解码器加快网络的训练速度，提升分割精度. 实验结果表明，所提网络在Cityscapes和Mapillary Vistas数据集上以较大的优势超过了现有的语义分割网络.

关键词：语义分割可变形卷积特征细化特征校准

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如何防止企业堕入“扶持悖论”陷阱

管理工程学报 2024年第1期38卷 145-161页

作者：王淑英张远芳郑州大学管理工程学院河南郑州450001

本文通过使用机器学习算法中Boosting回归树模型,以中国2010—2019年A股上市企业作为研究对象,探寻政府扶持和企业内部创新激励政策对企业研发活动影响情况。研究结果表明,政府扶持和企业内部激励机制均能够影响企业研发投入强度,但企... 详细信息

本文通过使用机器学习算法中Boosting回归树模型,以中国2010—2019年A股上市企业作为研究对象,探寻政府扶持和企业内部创新激励政策对企业研发活动影响情况。研究结果表明,政府扶持和企业内部激励机制均能够影响企业研发投入强度,但企业创新更依赖政府扶持,尤其是政府补贴,在企业内部创新激励政策中,普通员工晋升激励对企业研发投入影响最强。无论政府对行业扶持集中度高或低,企业研发活动都更依靠政府扶持,企业内部激励机制对其研发活动影响具有差异性,企业普通员工晋升激励和企业高管晋升激励分别在扶持集中度低和扶持集中度高的行业中影响最大。企业员工薪酬在行业处于较高水平时,政府扶持对企业研发活动影响最大,此时管理者晋升激励在企业内部激励机制中对企业研发活动影响最大。国营企业以及私营企业研发活动都更易受政府扶持影响,在企业内部激励机制中,两类企业副总裁层级晋升激励作用最强。本文研究结论丰富了政策激励企业创新的理论成果,也为今后中国企业如何独立自主创新提供指导建议。

关键词：政策扶持扶持悖论自主创新机器学习

结合DCNN与短距条件随机场的遥感影像道路提取

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第3期49卷 333-342页

作者：赫晓慧陈明扬李盼乐田智慧周广胜郑州大学地球科学与技术学院河南郑州450052 郑州大学信息工程学院河南郑州450052 中国气象科学研究院郑州大学生态气象联合实验室河南郑州450052

深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,DCNN)在高分辨率遥感图像自动道路提取领域被广泛应用,但现有方法难以对预测结果中像素间的上下文关系建模。针对此问题,已有研究利用全连接条件随机场(fully connected conditiona... 详细信息

深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,DCNN)在高分辨率遥感图像自动道路提取领域被广泛应用,但现有方法难以对预测结果中像素间的上下文关系建模。针对此问题,已有研究利用全连接条件随机场(fully connected conditional random field,FullCRF)结合上下文信息对语义分割结果进行二次优化,但无法有效改善道路结构不连续问题。为改善道路结构的完整性,提出一种结合DCNN的短距条件随机场模型(short range conditional random field,SRCRF),SRCRF利用DCNN强大的特征提取能力并控制FullCRF的推理范围缓解过度平滑现象,解决道路提取结果中的结构不连续、不完整问题。实验结果表明,在Zimbawe-Roads数据集与Cheng-Roads数据集中,SRCRF的F1分数相比DCNN分别上升约4.01%、3.73%,相比FullCRF分别上升约3.25%、2.28%。

关键词：遥感影像道路提取深度学习条件随机场语义分割