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超声-酶辅助碱法提取黑木耳膳食纤维及对糖尿病小鼠的降血糖作用

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精细化工 2024年第8期41卷 1754-1764,1847页

作者：杨帆孙孝帆李德海王璐王楠楠王鹏东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省森林食品资源利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040 华迪计算机集团有限公司北京100195

以提取多糖后的黑木耳残渣粉末为原料,采用超声-酶辅助碱法提取黑木耳膳食纤维(AADF),通过单因素实验和Box-Behnken设计确定了AADF的最佳提取工艺,进一步通过小鼠体内实验探究了AADF的降血糖功效。结果表明,在料液比(g∶mL)1∶15、超声... 详细信息

以提取多糖后的黑木耳残渣粉末为原料,采用超声-酶辅助碱法提取黑木耳膳食纤维(AADF),通过单因素实验和Box-Behnken设计确定了AADF的最佳提取工艺,进一步通过小鼠体内实验探究了AADF的降血糖功效。结果表明,在料液比(g∶mL)1∶15、超声功率350 W、超声时间50 min、耐高温α-淀粉酶用量5.0%(以黑木耳残渣粉末的质量为基准,下同)的最佳工艺下,AADF提取率为69.18%。28 d经AADF干预糖尿病小鼠饮食期间,模型高剂量组[每天AADF灌胃量为200mg/(kg·bw)]与模型对照组(每天灌胃生理盐水)的糖尿病小鼠相比,空腹血糖值下降13.72%、口服糖耐量降低16.95%,血脂总胆固醇和甘油三酯含量显著降低,高密度脂蛋白胆固醇和血清中谷胱甘肽过氧化物酶的水平升高,肝脏中的过氧化氢酶以及琥珀酸脱氢酶活力得到提高,与模型阳性组[每天二甲双胍灌胃量为100 mg/(kg·bw)]各项生理指标相近;肝脏组织病理学分析也表明,AADF对糖尿病小鼠肝损伤具有一定的修复作用。

关键词：黑木耳膳食纤维工艺优化小鼠降血糖活性中药现代化技术

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基于Co-CEM的柔性车间调度优化算法

哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 480-488页

作者：张政徐鹏孟宇龙卢中玉邹家睿哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶重工集团有限公司江苏连云港222006

为解决船舶制造中的柔性作业车间调度问题,本文提出一种基于协同进化策略的交叉熵算法来提高船舶制造过程的效率。协同进化策略弥补了交叉熵算法局部搜索能力较弱的问题,提高解的质量;提出基于主动调度的遗传解码算法,保证得到的解属于... 详细信息

为解决船舶制造中的柔性作业车间调度问题,本文提出一种基于协同进化策略的交叉熵算法来提高船舶制造过程的效率。协同进化策略弥补了交叉熵算法局部搜索能力较弱的问题,提高解的质量;提出基于主动调度的遗传解码算法,保证得到的解属于活动调度;遗传操作将相关调度信息保存在基因中,有效提高算法的搜索效率。本文通过实验对比遗传解码与常用的插入式解码算法,验证了解码算法的有效性及其提升能力,与现有具有竞争力的算法进行对比,证明了基于协同进化策略的交叉熵算法的高效性与优越性,给出了优质的甘特图。

关键词：组合优化柔性作业车间调度进化算法交叉熵算法 Pareto支配协同进化主动调度船舶制造

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基于共识机制的电力物联网群组密钥管理研究

电测与仪表 2024年第3期61卷 132-137页

作者：徐龙刘勇李晓坤黑龙江大学计算机科学技术学院哈尔滨150080 黑龙江恒讯科技有限公司国家博士后科研工作站哈尔滨150080 黑龙江讯翱科技有限公司哈尔滨150090

随着电力物联网的建设,终端接入数量的大量增加,实现低延迟和提供实时服务是传统电力物联网面临的两大挑战。虽然在电力物联网系统中已经有一些加密方案被设计来促进安全通信,但是现有的方案通常不支持匿名和灵活的密钥管理。文中基于... 详细信息

随着电力物联网的建设,终端接入数量的大量增加,实现低延迟和提供实时服务是传统电力物联网面临的两大挑战。虽然在电力物联网系统中已经有一些加密方案被设计来促进安全通信,但是现有的方案通常不支持匿名和灵活的密钥管理。文中基于区块链的共识机制,在电力物联网系统中保证了分散节点在区块链系统中实现一致性。提出了一种基于区块链的智能电网系统互认证和密钥方案,基于区块链共识机制的特性,所提方案可以支持高效的条件匿名和密钥管理,对终端(TA)与数据聚合器(DA)之间安全私有通信和密钥管理问题提出解决方案,提供了一个有效的密钥更新和撤销算法。对所提出方案的存储成本及时间成本进行了实验数据分析,实验结果与其他文献分别提出的三个密钥管理认证方案进行了对比,结果表明所提方案在存储成本及时间成本有明显优势。最后,进行了安全和效率之间的讨论分析,对未来电力物联网建设方面提出了建设性意见。

关键词：区块链密钥管理身份认证通信安全电力物联网

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数据融合在能源互联网故障诊断中的应用

计算机应用 2024年

作者：郭秋亚张兆功胡本然彭宇孙迪关心黑龙江大学计算机科学与技术学院黑龙江大学数据科学与技术学院国网黑龙江省电力有限公司

针对存在的模型训练时间长、故障特征提取不充分以及在训练样本数量有限情况下诊断准确率低等问题，提出了一种基于层次聚类（HC）和多头注意力的多任务卷积模型(HCMHC)。该模型通过采用新颖的HC模型有效减少数据的冗余；同时结合了卷... 详细信息

针对存在的模型训练时间长、故障特征提取不充分以及在训练样本数量有限情况下诊断准确率低等问题，提出了一种基于层次聚类（HC）和多头注意力的多任务卷积模型(HCMHC)。该模型通过采用新颖的HC模型有效减少数据的冗余；同时结合了卷积神经网络（CNN）和多头注意力，能够更准确地提取出更全面的故障特征。此外，采用对比学习模型目的是在训练样本数量有限时增强特征间的互补性，进而提升模型对新数据的泛化处理能力和诊断准确度。在具有39条母线和10台发电机的新英格兰测试系统上进行实验验证，HCMHC模型在两个不同的数据集上实现了99.8%和99.5%的准确率，相较于多输入卷积模型（MI-CNN）分别提高了约4.3和4.5个百分点。此外，即使在训练集与验证集的比例为20/80时，该模型依旧保持了98.3%和95.8%的准确率。实验结果表明，所提模型在故障诊断领域中具有显著的有效性和优越性。

关键词：故障诊断数据融合对比学习多头注意力互补故障特征

基于二维相关红外光谱对pH值影响大豆分离蛋白二级结构含量的快速分析

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食品科学 2024年第17期45卷 26-34页

作者：刘畅吴丹丹王宁王睿莹王立琦刘峰于殿宇哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150028 哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院黑龙江哈尔滨150028 山东御馨生物科技股份有限公司山东滨州256500 东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030

为满足不同种类食品对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)不同功能性的需求,本研究利用红外光谱快速采集70组不同pH值处理后SPI的数据,探讨pH值变化对SPI结构含量的影响。使用均值中心化、多元散射校正、标准正态变量变换和归... 详细信息

为满足不同种类食品对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)不同功能性的需求,本研究利用红外光谱快速采集70组不同pH值处理后SPI的数据,探讨pH值变化对SPI结构含量的影响。使用均值中心化、多元散射校正、标准正态变量变换和归一化算法对红外光谱数据进行预处理,基于二维相关红外光谱提取特征波段,再利用偏最小二乘(partial least square,PLS)法和算术优化算法-随机森林(arithmetic optimization algorithm-random forests,AOA-RF)建立不同pH值条件下SPI结构及含量的预测模型。结果表明,经均值中心化和多元散射校正结合处理后,α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲模型的相对标准偏差分别为1.29%、1.60%、1.37%、7.28%,两者结合对光谱数据的预处理效果最佳。预测α-螺旋和β-折叠含量最优模型为AOA-RF(特征波段),校正集决定系数为0.9350和0.9266,预测集决定系数为0.8568和0.8701;预测β-转角和无规卷曲含量最优模型为PLS(特征波段),校正集决定系数为0.9154和0.8817,预测集决定系数为0.8913和0.7843。本研究结果可为工业生产过程中产品质量快速检测和工艺条件控制提供理论支撑。

关键词：二维相关红外光谱大豆分离蛋白二级结构 pH值变化预测模型快速分析

基于改进YOLOv5s的轻量级葡萄目标检测融合算法

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河南农业科学 2024年第9期53卷 150-158页

作者：胡峻峰李松青黄晓文刘大洋李柏聪东北林业大学计算机与控制工程学院黑龙江哈尔滨150040 比亚迪股份有限公司广东深圳518000

针对农业自动采摘机械对目标检测模型准确率、实时性及轻量化的需求,提出了一种轻量级葡萄目标检测网络YM-GDM(YOLOv5s-MobileNetV3 grape detection model)。使用MobileNetV3代替CSPDarknet53作为YOLOv5s的主干网络,以实现模型的轻量化... 详细信息

针对农业自动采摘机械对目标检测模型准确率、实时性及轻量化的需求,提出了一种轻量级葡萄目标检测网络YM-GDM(YOLOv5s-MobileNetV3 grape detection model)。使用MobileNetV3代替CSPDarknet53作为YOLOv5s的主干网络,以实现模型的轻量化;引入Res2Net_C2f模块和BiFPN(Bi?directional feature pyramid network)结构,以提高模型的多尺度特征融合能力;同时,改用VariFocalLoss损失函数对模型进行训练,以减少正负样本不均带来的影响。使用包含5类食用葡萄的自制数据集与包含5类酿酒葡萄的公开数据集(WGISD)作为试验数据集进行测试。结果表明,YMGDM网络对10个品种葡萄的目标检测平均精度均值(mAP50)达到90.8%,比YOLOv3-tiny、YOLOv5s分别提升6.2、2.2百分点;模型体积为9.72 MB,相比YOLOv3-tiny、YOLOv5s分别缩小44.4%、32.8%。此外,进一步减少参数量得到了轻量特化模型YM-GDM-tiny,模型体积缩小到4.73 MB,mAP50达到86.8%,以部署于算力更低的移动设备。

关键词：葡萄目标检测 YOLOv5s 轻量化网络特征融合

基于迁移学习和TCN-BIGRU的短期负荷预测

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：刘杰周博文田明韩轲哈尔滨理工大学模式识别与信息感知黑龙江省重点实验室哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院中国电信股份有限公司黑龙江分公司

电力负荷预测对于电力系统的稳定运行有着重要意义。传统短期预测方法常使用线性回归模型进行负荷预测，模型无法捕捉到复杂的负荷波动，导致预测结果准确性受到限制，因此提出了一种基于迁移学习的TCN-BIGRU模型。采用迁移学习（TL）... 详细信息

电力负荷预测对于电力系统的稳定运行有着重要意义。传统短期预测方法常使用线性回归模型进行负荷预测，模型无法捕捉到复杂的负荷波动，导致预测结果准确性受到限制，因此提出了一种基于迁移学习的TCN-BIGRU模型。采用迁移学习（TL）策略将相关性高的信息迁移到实验模型中，利用K-medoids聚类算法对数据进行聚类分析，通过并行卷积策略提取时间卷积网络（TCN）不同尺度的特征，利用时间注意力（TA）捕获相关信息，结合双向门控循环单元（BIGRU）进一步提取TCN训练输出的非线性特征，使用动态多群粒子群优化（DMS-PSO）算法对网络训练的超参数进行优化和调参，以寻找最佳的超参数组合。实验结果表明，相对于门控循环单元（GRU），所提TL-TCN-BIGRU算法MAE降低了39.7%；RMSE降低了40.7%；MAPE降低了30.4%；R2提升了4.9%。

关键词：短期负荷预测迁移学习时间卷积网络 K-medoids聚类融合网络

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弯管内可控万向铰接柔性管动力学特性研究

振动与冲击 2024年第5期43卷 173-181页

作者：林志强罗敏王晶徐亭亭李巧珍东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 东北石油大学数学与统计学院黑龙江大庆163318

针对弯管内可控万向铰接柔性管随机动态接触问题,以弯管和可控铰接柔性管为研究对象,采用哈密顿原理结合多体系统动力学理论,引入刚体运动坐标系描述可控铰的运动约束,以管-管接触模型描述可控万向铰接管和弯管的动态接触,建立了弯管内... 详细信息

针对弯管内可控万向铰接柔性管随机动态接触问题,以弯管和可控铰接柔性管为研究对象,采用哈密顿原理结合多体系统动力学理论,引入刚体运动坐标系描述可控铰的运动约束,以管-管接触模型描述可控万向铰接管和弯管的动态接触,建立了弯管内可控万向铰接柔性管多体系统接触非线性动力学的数值计算方法。以超短半径水平井造斜段柔性钻具为例,根据贝克休斯公司的钻具动力学特性标准,对柔性钻杆的振动特性进行了评价,研究了不同转速和不同钻压对柔性钻杆动力学特性的影响。研究结果表明:横向振动是导致柔性钻具可能失效的主要因素;柔性钻杆的横向振动剧烈程度随着转速的增加而减小,随着钻压的增加而增大。

关键词：柔性管哈密顿原理多体系统动力学可控万向铰动态接触

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堵塞工况下水力旋流器流场特性及性能分析

化工进展 2024年第7期43卷 3776-3786页

作者：邢雷苗春雨蒋明虎赵立新蔡萌李新亚东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室黑龙江大庆163318 大庆油田博士后科研工作站黑龙江大庆163453 大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163453

为研究水力旋流器在井下出现堵塞问题而产生的流场及性能变化规律,以井下倒锥式水力旋流器为研究对象,采用数值模拟与实验相结合的研究方法,对旋流器在六种不同堵塞工况下的流场特性及分离性能进行深入分析,并提出一种流场不对称性的定... 详细信息

为研究水力旋流器在井下出现堵塞问题而产生的流场及性能变化规律,以井下倒锥式水力旋流器为研究对象,采用数值模拟与实验相结合的研究方法,对旋流器在六种不同堵塞工况下的流场特性及分离性能进行深入分析,并提出一种流场不对称性的定量表征方法,明确其在不同堵塞工况下旋流场变化及平均偏移不对称情况。结果表明,在三条紧邻流道堵塞的工况中,切向速度及轴向速度的平均偏移不对称率均产生最大值分别为67.82%和34.99%;相对于无堵塞工况,六种不同堵塞工况的平均压降均有所上升,分离效率均有所下降,其中工况六在四条紧邻流道堵塞的工况中,平均压降最大,分离效率最小。通过实验开展不同工况下的分离性能分析,实验结果与模拟结果的平均误差为1.22%,呈现出较好的一致性,为本文数值模拟方法的准确性提供了验证。

关键词：计算流体力学数值模拟两相流水力旋流器速度场

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